2022年高考物理大二輪復(fù)習(xí) 考前知識回扣 考前第8天 力和運動1勻變速直線運動的基本規(guī)律速度公式：vv0at位移公式：xv0tat2速度與位移關(guān)系公式：v2v2ax位移與平均速度關(guān)系公式：xtt2勻變速直線運動的兩個重要推論(1)勻變速直線運動某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中間時刻的瞬時速度即v.(某段位移的中點速度v，且v<v)(2)任意兩個連續(xù)相等的時間間隔(T)的運動位移之差是一恒量即x2x1x3x2xnxn1aT2，或xaT2.3初速度為零的勻加速直線運動的推論(1)1t末、2t末、3t末、nt末的瞬時速度比為：v1v2v3vn123n(2)1t內(nèi)、2t內(nèi)、3t內(nèi)、nt內(nèi)的位移比為x1x2x3xn122232n2(3)第一個t內(nèi)、第二個t內(nèi)、第三個t內(nèi)、第n個t內(nèi)的位移比為x1x2x3xn135(2n1)(4)第一個x內(nèi)、第二個x內(nèi)、第三個x內(nèi)、第n個x內(nèi)的時間比為：t1t2t3tn1(1)()()4牛頓運動定律(1)牛頓第二定律公式：a.意義：力的作用效果是使物體產(chǎn)生加速度，力和加速度是瞬時對應(yīng)關(guān)系(2)牛頓第三定律表達式：F1F2.意義：明確了物體之間作用力與反作用力的關(guān)系5平拋運動的規(guī)律(1)位移關(guān)系水平位移xv0t豎直位移ygt2合位移的大小s，合位移的方向tan.(2)速度關(guān)系水平速度vxv0，豎直速度vygt.合速度的大小v，合速度的方向tan.(3)重要推論速度偏角與位移偏角的關(guān)系為tan2tan平拋運動到任一位置A，過A點作其速度方向反向延長線交Ox軸于C點，有OC(如圖所示)6勻速圓周運動的規(guī)律(1)v、T、f及半徑的關(guān)系：T，2f，vr2frr.(2)向心加速度大小：a2r42f2rr.(3)向心力大?。篎mamm2rmr42mf2r.7萬有引力公式：FG其中G6.67×1011 N·m2/kg2.(1)重力和萬有引力的關(guān)系在赤道上，有GmgmR2mR.在兩極時，有Gmg.(2)衛(wèi)星的繞行速度、角速度、周期與半徑的關(guān)系由Gm得v，所以R越大，v越小由Gm2R，得，所以R越大，越小由GmR得T，所以R越大，T越大回顧方法1分析勻變速直線運動的常用方法(1)逆向思維法即逆著原來的運動過程考慮例如，對于勻減速直線運動，當(dāng)末速度為零時，可轉(zhuǎn)化為一個初速度為零的勻加速直線運動；物體豎直上拋，逆著拋出方向，就變成從最高點向下的自由落體運動等利用這種方法，可使列式簡潔，解題方便(2)圖象法運動圖象主要包括xt圖象和vt圖象，圖象的最大優(yōu)點就是直觀利用圖象分析問題時，要注意以下幾個方面：圖象與坐標(biāo)軸交點的意義；圖象斜率的意義；圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積的意義；兩圖線交點的意義2“追及、相遇”類問題的分析方法(1)基本思路(2)常用分析方法物理分析法：抓好“兩物體能否同時到達空間某位置”這一關(guān)鍵，認(rèn)真審題，挖掘題中的隱含條件，在頭腦中建立起一幅物體運動關(guān)系的圖景相對運動法：巧妙地選取參照系，然后找兩物體的運動關(guān)系極值法：設(shè)相遇時間為t，根據(jù)條件列方程，得到關(guān)于t的一元二次方程，用判別式進行討論，若>0，即有兩個解，說明可以相遇兩次；若0，說明剛好追上或相遇；若<0，說明追不上或不能相遇圖象法：將兩者的速度時間圖象在同一坐標(biāo)系中畫出，然后利用圖象求解3力的合成法則和正交分解法在牛頓第二定律問題中的應(yīng)用當(dāng)物體只受兩個力作用時，可用力的合成法來解牛頓第二定律問題，即應(yīng)用平行四邊形定則確定合力，它一定與物體的加速度方向相同，大小等于ma.當(dāng)物體受兩個以上的力作用時，一般采用正交分解法，依具體情況建立直角坐標(biāo)系，將各力和加速度往兩坐標(biāo)軸上分解，建立牛頓第二定律的分量式，即Fxmax和Fymay，然后求解一種常見的選取坐標(biāo)軸方向的方法，是以加速度的方向為x軸的正方向，y軸與加速度方向垂直此時，牛頓第二定律的分量式為Fxma，F(xiàn)y0.有時物體所受的幾個力分別在互相垂直的兩個方向上，且與加速度方向不同此時也可以沿力所在的兩個方向建立直角坐標(biāo)系，這樣就不必再做力的分解，而只分解加速度，建立牛頓第二定律分量式，可以簡化運算4瞬時問題的分析方法利用牛頓第二定律分析物體的瞬時問題(1)明確兩種基本模型的特點：輕繩不需要形變恢復(fù)時間，在瞬時問題中，其彈力可以突變，即彈力可以在瞬間成為零或別的值；輕彈簧(或橡皮繩)需要較長的形變恢復(fù)時間在瞬時問題中，其彈力不能突變，即彈力的大小往往可以看成不變(2)明確解此類問題的基本思路：確定該瞬時物體受到的作用力，還要注意分析物體在這一瞬時前、后的受力及其變化情況；由牛頓第二定律列方程求解5平拋運動的處理方法解答平拋運動問題要把握以下幾點：(1)根據(jù)實際問題判斷是分解瞬時速度，還是分解運動的位移；(2)將某時刻速度分解到水平方向和豎直方向，由于水平方向物體做勻速直線運動，所以水平分速度等于拋出時的初速度，豎直方向做自由落體運動，滿足自由落體運動規(guī)律；(3)無論分解速度還是位移，都要充分利用圖形中的已知角，過渡到分解后的矢量三角形中，再利用三角形的邊角關(guān)系列式計算6豎直平面內(nèi)圓周運動的處理方法(1)分清兩類模型的動力學(xué)條件對于“繩(環(huán))約束模型”，在圓軌道最高點，當(dāng)彈力為零時，物體的向心力最小，僅由重力提供，由mgm，得臨界速度vmin.當(dāng)計算得物體在軌道最高點運動速度v<vmin時，物體將脫離軌道，不能過最高點對于“桿(管道)約束模型”，在圓軌道最高點，因有支撐，故最小速度為零，不存在脫離軌道的情況物體除受向下的重力外，還受相關(guān)彈力作用，其方向可向下，也可向上當(dāng)物體速度v>時，彈力向下；當(dāng)v<時，彈力向上(2)抓好“兩點一過程”“兩點”指最高點和最低點，在最高點和最低點對物體進行受力分析，找出向心力的來源，列牛頓第二定律的方程“一過程”，即從最高點到最低點，用動能定理將這兩點的動能(速度)聯(lián)系起來7處理天體運動的基本方法把天體的運動看成是勻速圓周運動，其所需向心力由萬有引力提供Gmm2Rm2Rm(2f)2R，應(yīng)用時可根據(jù)實際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M行分析或計算回顧易錯點1區(qū)分靜摩擦與滑動摩擦2區(qū)分“速度等于零”與平衡狀態(tài)3區(qū)分“繩”與“桿”4區(qū)分v、v、.5區(qū)分平拋運動中“速度方向夾角”與“位移夾角”6區(qū)分豎直平面內(nèi)圓周運動兩種模型在最高點的“臨界條件”7區(qū)分地面上隨地球自轉(zhuǎn)的物體與環(huán)繞地球運行的物體8區(qū)分天體運動中的“R”“r”“L”保溫精練1(2018·濰坊市高三期末)“套圈”是游戲者站在界線外將圓圈水平拋出，套中前方水平地面上的物體某同學(xué)在一次“套圈”游戲中，從P點以某一速度水平拋出的圓圈越過了物體正上方落在地面上(如圖所示)為套中物體，下列做法可行的是(忽略空氣阻力)()A從P點正前方，以原速度水平拋出B從P點正下方，以原速度水平拋出C以P點正上方，以原速度水平拋出D從P點正上方，以更大速度水平拋出解析由于拋出的圓圈做平拋運動，由平拋運動的規(guī)律可知，圓圈在豎直方向做自由落體運動，則hgt2，水平方向做勻速直線運動，則xvt，解得xv，由題意圓圈越過了物體正上方落在地面上，欲使圓圈套中物體，應(yīng)減小水平方向的位移若從P點的正前方以原速度水平拋出，則圓圈仍落在物體的前方，A錯誤降低圓圈拋出點的高度以原速度水平拋出，圓圈的運動時間減少，則圓圈可能套中物體，B正確如果增加拋出點的高度，欲使圓圈套中物體，則應(yīng)減小水平拋出時的速度，C、D錯誤答案B2(多選)如圖，一質(zhì)點以速度v0從傾角為的斜面底端斜向上拋出，落到斜面上的M點且落到M點時速度水平向右現(xiàn)將該質(zhì)點以2v0的速度從斜面底端朝同樣方向拋出，落在斜面上的N點下列說法正確的是()A質(zhì)點從拋出到落到M點和N點的時間之比為12B質(zhì)點落到M點和N點時的速度之比為11CM點和N點距離斜面底端的高度之比為12D質(zhì)點落到N點時速度方向水平向右解析由于落到斜面上M點時速度水平向右，故可把質(zhì)點在空中的運動逆向看成從M點向左的平拋運動，設(shè)在M點的速度大小為u，把質(zhì)點在斜面底端的速度v分解為水平方向的速度u和豎直方向的速度vy，由xut，ygt2，tan得空中飛行時間t，vygt2utan，v和水平方向夾角的正切值2tan為定值，故質(zhì)點落到N點時速度方向水平向右，D正確；vu，即v與u成正比，故質(zhì)點落到M和N點時的速度之比為12，故B錯誤；由t知質(zhì)點從拋出到落到M點和N點的時間之比為12，A正確；由ygt2，知y和u2成正比，M點和N點距離斜面底端的高度之比為14，C錯誤答案AD3(多選)如圖甲所示，用粘性材料粘在一起的A、B兩物塊靜止于光滑水平面上，兩物塊的質(zhì)量分別為mA1 kg、mB2 kg，當(dāng)A、B之間產(chǎn)生拉力且大于0.3 N時A、B將會分離t0時刻開始對物塊A施加一水平推力F1，同時對物塊B施加同一方向的拉力F2，使A、B從靜止開始運動，運動過程中F1、F2方向保持不變，F(xiàn)1、F2的大小隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示則下列關(guān)于A、B兩物塊受力及運動情況的分析，正確的是()At2.0 s時A、B之間作用力大小為0.6 NBt2.0 s時A、B之間作用力為零Ct2.5 s時A對B的作用力方向向左D從t0時到A、B分離，它們運動的位移為5.4 m解析由題中圖乙可知F1、F2的合力保持不變，根據(jù)牛頓第二定律，兩個物塊一起運動的加速度a1.2 m/s2.t2.0 s時刻，F(xiàn)21.8 N，對B根據(jù)牛頓第二定律，F(xiàn)2FABmBa，可得FAB0.6 N，A正確若A、B間的作用力恰為零，由牛頓第二定律得F2mBa2.4 N，由題中圖乙知F20.9t(N)，可得t s時A、B間的作用力為零，B錯t2.5 s< s，兩物塊緊靠著，A對B的作用力方向向右，C錯當(dāng)A、B之間產(chǎn)生拉力且大于0.3 N時A、B將會分離，對B分析，F(xiàn)2FABmBa，F(xiàn)22.7 N，代入F20.9t(N)得t3 s時分開，則xat25.4 m，D正確答案AD4(2018·廣東六校二模)(多選)飛船在離開地球的過程中，經(jīng)常采用“霍曼變軌”它的原理很簡單：如圖所示，飛船先在初始圓軌道上的某一點A打一個脈沖(發(fā)動機短暫點火)進行加速，這樣飛船就進入一個更大的橢圓軌道，其遠地點為B.在B點再打一個脈沖進行加速，飛船就進入到最終圓軌道.設(shè)軌道為近地軌道，半徑為地球半徑R0，軌道的半徑為3R0；地球表面重力加速度為g.飛船在軌道的A點的速率為v1，加速度大小為a1；在軌道的A點的速率為v2，加速度大小為a2；在軌道的B點的速率為v3，加速度大小為a3，則()Av2>v1>v3Ba2a1gCv2D飛船在軌道上的周期T4解析根據(jù)牛頓第二定律a，可知飛船在近地圓軌道上經(jīng)過A點時的加速度大小等于在橢圓軌道上經(jīng)過A點的加速度大小，等于g，B正確飛船從近地圓軌道上的A點需加速，使得萬有引力小于向心力，才能進入橢圓軌道，所以飛船在近地圓軌道上經(jīng)過A點時的速度小于在橢圓軌道上經(jīng)過A點的速度，即v1<v2，設(shè)在B點點火加速之后進入圓軌道的速率為v4，所以飛船在橢圓軌道上經(jīng)過B點時的速率小于在圓軌道上經(jīng)過B點的速率，即v3<v4；根據(jù)萬有引力提供向心力，可得飛船速率與半徑的關(guān)系v ，飛船做勻速圓周運動時，軌道半徑越大，速率越小，即v4<v1，所以v2>v1>v3，A正確飛船在軌道運行時，由重力提供向心力有v1<v2，C錯誤先求出飛船在軌道的周期，再由開普勒第三定律結(jié)合軌道的半長軸2R0，可以求得飛船在軌道的周期T4 ，D正確答案ABD