1、1专题一 力与运动【考纲解读】静力学和运动学是高中物理的基础知识，它们通过牛顿运动定律才能连成一个有机的整体，也是高考的热点，在历年的高考试题中几乎年年都有这方面的考题。复习时应把握以下几点：1重力、弹力和摩擦力是力学中经常遇到的三种力，其中摩擦力的大小和方向的判断，以弹簧为素材利用胡克定律进行分析和计算是高考的热点，其中涉及平衡条件的运用。2运动学是物理学的重要基础，其理论体系为用数学函数或图象的方法来描述、推断质点的运动规律，公式和推论众多其中，平抛运动、追及问题、实际运动的描述应为复习的重点和难点 3无论是平衡问题，还是动力学问题，一般都需要进行受力分析，而正交分解法、隔离法与整体法相结
2、合是最常用、最重要的思想方法，每年高考都会对其进行考查4纵观近几年各种形式的高考试题，涉及本部分知识的命题一般构思新颖、过程比较简单，题型有选择题、计算题等，大都为难度不高的基础题和中档题，趋向于运用牛顿运动定律解决生产、生活和科技中的实际问题5此外，经常把平衡状态与运动学规律、牛顿运动定律、功能关系以及电磁场等知识有机地结合，构成难度较大的综合性试题，对考生的空间想像能力、物理过程和运动规律的综合分析能力，及用数学方法解决物理问题的能力要求较高。6圆周运动中包含两类问题或者说两大题型，无论是星体问题还是其他圆周运动的问题，往往都要运用牛顿运动定律和功能关系进行求解，但由于在高考中地位重要，因
3、而单独作为一个专题进行总结、分类和强化训练航天与星体问题是近几年各地高考卷中的必考题型各类题型都有，考得很细，所以历年高考试题往往与近期天文的新发现或航天的新成就、新事件结合，我们在平时学习的过程中应多思考这类天文新发现和航天新事件中可能用于命题的要素在高考卷中，关于航天及星体问题的大部分试题的解题思路明确，即向心力由万有引力提供，设问的难度不大，但也可能出现设问新颖、综合性强、难度大的试题2【知识框架】31共点力作用下物体的平衡分析2.临界问题某些物理量在渐变过程中会发生突变，在即将发生突变时就出现临界问题。求解极值的方法可归纳为两种1、用物理规律求极值。如临界条件、边界条件等等。2、用数学
4、方法求极值。如不等式、二次函数、三角函数和解三角形等等。3动力学中多过程问题的分析方法求解多过程问题，要能够将多过程分解为多个子过程，在每一个子过程中，对物体进行正确的受力分析，正确求解加速度是关键求解时应注意以下两点：(1)当物体的受力情况发生变化时其加速度也要变化；(2)两个过程的衔接前一过程的末速度是后一过程的初速度特别注意物体沿斜面向上运动时，物体可能会两次经过同一点，在沿斜面向上和向下运动过程中其加速度要发生变化4连接体问题(整体法与隔离法)高考卷中常出现涉及两个研究对象的动力学问题，其中又包含两种情况：一是两对象的速度相同需分析它们之间的相互作用，二是两对象的加速度不同需分析各自的
5、运动或受力隔离( 或与整体法相结合 )的思想方法是处理这类问题的重要手段1整体法是指当连接体内(即系统内 )各物体具有相同的加速度时，可以把连接体内所有物体组成的系统作为整体考虑，分析其受力情况，运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法2隔离法是指当研究对象涉及由多个物体组成的系统时，若要求连接体内物体间的相互作用力，则应把某个物体或某几个物体从系统中隔离出来，分析其受力情况及运动情况，再利用牛顿第二定律对隔离出来的物体列式求解的方法3当连接体中各物体运动的加速度相同或要求合外力时，优先考虑整体法；当连接体中各物体运动的加速度不相同或要求物体间的作用力时，优先考虑隔离法有时一个问题要两种方法结合
6、起来使用才能解决5.超重与失重1超重与失重只是物体在竖直方向上具有加速度时所受支持力不等于重力的情形42要注意飞行器绕地球做圆周运动时在竖直方向上具有向心加速度，处于失重状态6.竖直面内完成圆周运动的临界条件 要完成圆周运动，对图甲和图戊在最高点： ，所以 。并要会分析， ， 时受力情况。对图甲、图乙、图丁，在最高点：v=0，并要会分析 v0 时，受力情况及图丁 的运动情况。（若除重力外，还受其他恒定的外力，可将该力与重力等效为新的重力 mg，进行分析，并要注意相应的最高点的变化。） 模型专题一、斜面问题1自由释放的滑块能在斜面上(如图 1 甲所示) 匀速下滑时， m 与 M 之间的动摩擦因数
7、 gtan 图 1 甲2自由释放的滑块在斜面上(如图 1 甲所示) ：(1)静止或匀速下滑时，斜面 M 对水平地面的静摩擦力为零；(2)加速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平向右；(3)减速下滑时，斜面对水平地面的静摩擦力水平向左3自由释放的滑块在斜面上(如图 1 乙所示) 匀速下滑时， M 对水平地面的静摩擦力为零，这一过程中再在 m 上加上任何方向的作用力， (在 m 停止前)M 对水平地面的静摩擦力依然为零5图 1 乙4悬挂有物体的小车在斜面上滑行(如图 2 所示) ：图 2(1)向下的加速度 agsin 时，悬绳稳定时将垂直于斜面；(2)向下的加速度 agsin 时，悬绳稳定时将偏离
8、垂直方向向上；(3)向下的加速度 agsin 时，悬绳将偏离垂直方向向下5在倾角为 的斜面上以速度 v0 平抛一小球( 如图 3 所示)：图 3(1)落到斜面上的时间 t ；2v0tan g(2)落到斜面上时，速度的方向与水平方向的夹角 恒定，且 tan 2tan ，与初速度无关；(3)经过 tc 小球距斜面最远，最大距离 d v0tan g (v0sin )22gcos 6如图 4 所示，当整体有向右的加速度 agtan 时，m 能在斜面上保持相对静止图 4二、叠加体模型叠加体模型在历年的高考中频繁出现，一般需求解它们之间的摩擦力、相对滑动路程、摩擦生热、多次作用后的速度变化等，另外广义的叠
9、加体模型可以有许多变化，涉及的问题更多叠加体模型有较多的变化，解题时往往需要进行综合分析)，下列两个典型的情境和结论需要熟记和灵活运用1叠放的长方体物块 A、B 在光滑的水平面上匀速运动或在光滑的斜面上自由释放后变速运动的过程中(如图 9 所示 )，A、B 之间无摩擦力作用图 96F2如图 10 所示，一对滑动摩擦力做的总功一定为负值，其绝对值等于摩擦力乘以相对滑动的总路程或等于摩擦产生的热量，与单个物体的位移无关，即 Q 摩 fs 相图 10三、含弹簧的物理模型纵观历年的高考试题，和弹簧有关的物理试题占有相当大的比重高考命题者常以弹簧为载体设计出各类试题，这类试题涉及静力学问题、动力学问题、
10、动量守恒和能量守恒问题、振动问题、功能问题等，几乎贯穿了整个力学的知识体系为了帮助同学们掌握这类试题的分析方法，现将有关弹簧问题分类进行剖析对于弹簧，从受力角度看，弹簧上的弹力是变力；从能量角度看，弹簧是个储能元件因此，弹簧问题能很好地考查学生的综合分析能力，故备受高考命题老师的青睐题目类型有：静力学中的弹簧问题，动力学中的弹簧问题，与动量和能量有关的弹簧问题(下一专题再议)1静力学中的弹簧问题(1)胡克定律：Fkx， Fkx(2)对弹簧秤的两端施加(沿轴线方向 )大小不同的拉力，弹簧秤的示数一定等于挂钩上的拉力2动力学中的弹簧问题(1)瞬时加速度问题(与轻绳、轻杆不同 )：一端固定、另一端接
11、有物体的弹簧，形变不会发生突变，弹力也不会发生突变(2)如图所示，将 A、B 下压后撤去外力，弹簧在恢复原长时刻 B 与 A 开始分离四、传送带问题皮带传送类问题在现代生产生活中的应用非常广泛这类问题中物体所受的摩擦力的大小和方向、运动性质都具有变化性，涉及力、相对运动、能量转化等各方面的知识，能较好地考查学生分析物理过程及应用物理规律解答物理问题的能力 对于滑块静止放在匀速传动的传送带上的模型，以下结论要清楚地理解并熟记：(1)滑块加速过程的位移等于滑块与传送带相对滑动的距离；(2)对于水平传送带，滑块加速过程中传送带对其做的功等于这一过程由摩擦产生的热量，即传送装置在这一过程需额外(相对空
12、载) 做的功 Wmv 22E k2Q 摩【典例分析】例 1（2011 安徽） 一质量为 m 的物块恰好静止在倾角为 的斜面上。现对物块施加一个7竖直向下的恒力 F，如图所示。则物块A仍处于静止状态B沿斜面加速下滑C受到的摩擦力不便D受到的合外力增大例 2 如图所示，在光滑绝缘的水平面上固定三个等质量的带电小球 A、B、C，三球排成一直线。若只释放 A 球，其初始加速度大小为 1m/s 2，方向向左；若只释放 C 球，其初始加速度大小为 3m/s2，方向向右；现若只释放 B，其初始加速度应为（ ）A2m/s 2，方向向左 B1m/s 2，方向向左 C2m/s 2，方向向右 D1m/s 2，方向向
13、右例 3如图 116 所示，在光滑的水平地面上有两个质量相等的物体，中间用劲度系数为 k的轻质弹簧相连，在外力 F1、F 2 的作用下运动已知 F1F 2，当运动达到稳定时，弹簧的伸长量为( )A BF1 F2k F1 F22kC DF1 F22k F1 F2k例 4如图所示，在倾角为 的固定光滑斜面上有一块用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫已知木板的质量是猫的质量的 2 倍当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变则此时木板沿斜面下滑的加速度为 ( )A sin Bgsin g2C gsin D2gsin 32例 5 (新课标理综第 21 题).如图，在光滑水平面上有
14、一质量为 m1 的足够长的木板，其上叠放一质量为 m2 的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间 t 增大的水平力 F=kt（k 是常数） ，木板和木块加速度的大小分别为 a1 和a2，下列反映 a1 和 a2 变化的图线中正确的是（ ）8例 6 图 16 甲所示，m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A 为终端皮带轮。已知皮带轮的半径为 r，传送带与皮带轮间不会打滑。当 m 可被水平抛出时，A 轮每秒的转数最少为( )A B12gr grC Dgr12gr例 7 质量为 m=1kg 的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的 P 点，随传送带运
15、动到A 点后水平抛出，小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从 B 点进入竖直光滑圆弧轨道。B、C为圆弧的两端点，其连线水平。已知圆弧半径 R=1.0m，圆弧对应的圆心角 =106，轨道最低点为 O，A 点距水平面的高度 h=0.8m。小物块离开 C 点后恰能无碰撞地沿固定斜面向上运动，0.8s 后经过 D 点,物块与斜面间的动摩擦因数为 1=0.33 (g=10m/s2, sin53=0.8,cos53=0.6),试求：（1）小物块离开 A 点时的水平初速度 v1（2）小物块经过 O 点时对轨道的压力（3）斜面上 CD 间的距离（4）假设小物块与传送带间的动摩擦因数为2=0.3，传送带的速度为 5m/
16、s，则 PA 间的距离是多少？例 8 （2010 海南物理）16图 1 中，质量为 m 的物块叠放在质量为 2m 的足够长的木板上方右侧，木板放在光滑的水平地面上，物块与木板之间的动摩擦因数 =0.2。在木板上施加一水平向右的拉力 F，在 03s 内 F 的变化如 2 图所示，图中 F 以 mg 为单位，重力加速度 g=10m/s2。整个系统开始时静止。求 1s、1.5s 、2s 、3s 末木板的速度以及 2s、3s 末物块的速度；在同一坐标系中画出 03s 内木板和物块的 v-t 图象，据此求 03s 内物块相对于木板滑过hP ABDCO9的距离。专题二 功和能一、考纲解读本专题涉及的考点有
17、：功和功率，动能和动能定理，重力做功与重力势能，功能关系、机械能守恒定律及其应用。大纲对本部分考点均为类要求，即对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。功能关系一直都是高考的“重中之重” ，是高考的热点和难点，涉及这部分内容的考题不但题型全、分量重，而且还经常有高考压轴题。考查最多的是动能定理和机械能守恒定律。易与本部分知识发生联系的知识有：牛顿运动定律、圆周运动、带电粒子在电场和磁场中的运动等，一般过程复杂、难度大、能力要求高。本考点的知识还常考查考生将物理问题经过分析、推理转化为数学问题，然后运用数学知识解决物理
18、问题的能力。所以复习时要重视对基本概念、规律的理解掌握，加强建立物理模型、运用数学知识解决物理问题的能力。本专题涉及的内容是动力学内容的继续和深化，是高中物理的重点，也是高考考查的热点。要准确理解功和功率的意义，掌握正功、负功的判断方法；要深刻理解机械能守恒的条件，能够运用功能关系解决有关能量变化的综合题。二、例题精析【例 1】一位质量为 m 的运动员从下蹲状态向上起跳，重心升高 h 后，身体伸直并刚好离开地面，速度为 v，在此过程中，A地面对他做的功为 21B地面对他做的功为 4C地面对他做的功为 mghv2D地面对他做的功为零解析：地面对人作用力的位移为零，所以做功为零。m2m F图 1O
19、 1 1.5 2 3 t/s10.4F/mg图 210答案：D。题后反思：本题考查功的概念。高考题素有入题容易下手难的美誉，地面对人的作用力到底做功不做功？如果不做功那人的动能哪里来的？高考题就是把对基本规律、概念的考查融入到人们所熟识而又陌生的情境下进行考查的。【例 2】荡秋千是人们都喜欢的健身娱乐活动。会打秋千的人，不用别人帮助推，就能越摆越高，而不会打秋千的人则始终也摆不起来。要使秋千越摆越高，以下做法合理的是：A从高处摆下来的时候身体迅速下蹲，而从最低点向上摆起时，身体迅速直立起来B从高处摆下来的时候身体要保持直立，而从最低点向上摆起时，身体迅速下蹲C不论从高处摆下来还是从最低点向上摆
20、起，身体都要保持下蹲D不论从高处摆下来还是从最低点向上摆起，身体都要保持直立解析：从高处摆下来的时候身体迅速下蹲，重力对人体做功，重力势能转化为动能，而从最低点向上摆起时，身体迅速直立起来，克服重力做功，体能向机械能转化，使机械能增加。故 A 选项正确。答案：A。题后反思：本题涉及到功、能量转化与守恒等知识。荡秋千是人们喜闻乐见的一项体育活动，但有的人可能并没有认真去领会其中所包含的物理规律。高考往往会捕捉到人们越熟悉也是越容易忽视的试题素材进行命题。本题考查考生分析、推理能力。【例 3】质量为 m 的小球用长度为 L 的轻绳系住，在竖直平面内做圆周运动，运动过程中小球受空气阻力作用已知小球经
21、过最低点时轻绳受的拉力为 7mg，经过半周小球恰好能通过最高点，则此过程中小球克服空气阻力做的功为 （ ）AmgL/4 BmgL/3 Cm gL/2 DmgL解析：由牛顿运动定律得，小球经过最低点时 7mg-mg=mv12/L，小球恰好能通过最高点的条件是重力提供向心力，即 mg=mv22/L，由动能定理得，mv 12/2- mv22/2=2mgL-Wf，解以上各式得，W f= mgL/2，故选项 C 正确。答案：C。题后反思：本题涉及到功和能、牛顿运动定律、圆周运动、向心力等多方面知识。要求考生能分析绳拉着小球做圆周运动到最高点的条件，体现了对考生分析综合能力的考查。功能关系与圆周运动相结合在历年高考中重现率都是较高的。【例 4】如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板 M 的左端，右端与小木块 m 连接，且m、M 及 M 与地面间摩擦不计开始时，m 和 M 均静止，现同时对 m、M 施加等大反向的水平恒力 F1 和 F2，设两物体开始运动以后的整个运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度。对于 m、M 和弹簧组成的系统 （ ）A由于 F1、F 2 等大反向，故系统机械能守恒B当弹簧弹力大小与 F1、F 2 大小相等时，m、M 各自的动能最大C由于 F1、F 2 大小不变，所以 m、M 各自一直做匀加速运动D由于 F1、F 2 均能做正功，故系统的机械能一直增大
