2022-2023年高考物理一轮复习 物体的平衡与直线运动课件

这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 物体的平衡与直线运动课件，共60页。

考点一　物体的平衡问题
1.多力或多体平衡的解题技法(1)物体受三力平衡时,通常可应用合成法、分解法、解直角三角形法等求 解.如果物体受到三个以上力平衡,通常采用正交分解法求解.(2)对于多个物体的平衡问题,要正确选取研究对象,整体法和隔离法交替使用.
2.解答动态平衡问题的三种方法:“解析法”“图解法”“相似三角形法”.
考向一　单个物体的平衡
2.如图所示,AC是上端带定滑轮的固定竖直杆, 质量不计的轻杆AB一端通过铰链固定在A点,另一端B悬挂一重为G的物体, 且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮C,用力F拉绳,开始时∠BAC>90°,现使∠ BAC缓慢变小,直到杆AB接近竖直杆AC.此过程中     (　A　)A.轻杆AB对B端的弹力大小不变B.轻杆AB对B端的弹力先减小后增大C.力F逐渐增大D.力F先逐渐减小后逐渐增大
考向二　多个物体的平衡
答案    C　对物体A分析可知,细绳拉力T=mAg,再对物体B进行受力分析可知, 水平方向有T sin θ=N,故杆对B的弹力大小为mAg sin θ,选项C正确;竖直方向有 T cs θ+f=mBg,因无法判断摩擦力的方向,故无法判断二者的质量大小,故选项 A、B、D错误.
考向三　电、磁场中的平衡
考点二　匀变速直线运动问题
答案    BD　本题考查对v-t图线的理解、追及和相遇问题.v-t图线与时间轴 包围的面积表示车运动的位移,t2时刻两车并排行驶,故t1时刻甲车在后,乙车 在前,所以A错,B对.v-t图线上各点切线的斜率表示瞬时加速度,由此可知,C 错,D对.
1.处理匀变速直线运动的四种方法(1)基本公式法:应用三个基本公式求解.(2)推论法:应用中间时刻速度、中间位置速度、位移差公式等推论求解.(3)比例法:根据初速度为零的匀变速直线运动的比例关系式求解.(4)逆向思维法:匀减速直线运动到速度为零的过程,可认为是初速度为零的 反向匀加速直线运动的逆过程.
2.追及问题的一个条件和两个关系(1)一个临界条件:速度相等,它往往是能否追上、物体间距离最大或最小的 临界条件,也是分析判断问题的切入点.(2)两个等量关系:时间关系和位移关系,通过画草图找出两物体运动的时间 关系和位移关系是解题的突破口.
考向一　匀变速直线运动规律的应用
1.一只宠物狗和主人做游戏,宠物狗沿直线奔跑,依次经 过A、B、C三个木桩,B为A、C的中点,它从木桩A开始以加速度a1匀加速奔 跑,到达木桩B时以加速度a2继续匀加速奔跑,若它经过木桩A、B、C时的速 度分别为0、vB、vC,且vB= ,则加速度a1和a2的大小关系为 (　A　)A.a1a2　    D.条件不足,无法确定
考向二　直线运动的图像问题
考向三　追及、相遇问题
答案    C    x-t图线的斜率表示速度,斜率的绝对值越大,速度的大小越大,甲比 乙运动得慢,故A错误;由题图知,乙从原点出发,乙开始运动时,甲的位置坐标 大于20 m,则两物体相距大于20 m,故B错误;在0~10 s这段时间内,乙静止在原 点,甲沿正向做匀速直线运动,则两物体间的距离逐渐增大,在10~25 s这段时 间内,甲的速率小于乙的速率,甲在乙的前方,则两者间的距离逐渐减小,故C 正确;在前25 s内,甲的位移x1=40 m-20 m=20 m,乙的位移x2=40 m-0=40 m,故D 错误.
考点三　牛顿运动定律的应用
1.(多选)如图(a),物块和木板叠放在实验台上,物块用一 不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平.t=0时,木板 开始受到水平外力F的作用,在t=4 s时撤去外力.细绳对物块的拉力f随时间t 变化的关系如图(b)所示,木板的速度v与时间t的关系如图(c)所示.木板与实 验台之间的摩擦可以忽略.重力加速度取10 m/s2.由题给数据可以得出 (　　)
A.木板的质量为1 kgB.2 s~4 s内,力F的大小为0.4 NC.0~2 s内,力F的大小保持不变D.物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
2.(多选)两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量 大于乙球质量.两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球 的半径成正比,与球的速率无关.若它们下落相同的距离,则 (　BD　)A.甲球用的时间比乙球长B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功
1.理顺两类基本问题(1)由因推果——已知物体的受力情况,确定物体的运动情况首先根据物体的受力确定物体的加速度,再根据加速度特点及加速度与速度 的方向关系确定速度变化的规律.(2)由果溯因——已知物体的运动情况,确定物体的受力情况由物体的运动情况,确定物体的加速度及其变化规律,再结合牛顿第二定律确 定受力情况.
2.解决动力学问题的常用方法(1)整体法与隔离法.(2)正交分解法:一般沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解,有时根据 情况也可以把加速度进行正交分解.
(1)求运动过程中所受空气阻力大小;(2)假设由于动力设备故障,悬停的无人机突然失去升力而坠落.无人机坠落 地面时的速度为40 m/s,求无人机悬停时距地面的高度;(3)假设在第(2)问中的无人机坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重 新启动提供向上最大升力.为保证安全着地,求飞行器从开始下落到恢复升 力的最长时间.
考点四　动力学中的综合问题
1.如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物 块P,系统处于静止状态.现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加 速直线运动.以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F 和x之间关系的图像可能正确的是 (　　)
答案    A　本题考查胡克定律、共点力的平衡及牛顿第二定律.设系统静 止时弹簧压缩量为x0,由胡克定律和平衡条件得mg=kx0.力F作用在P上后,物 块受重力、弹力和F,向上做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得,F+k(x0-x)- mg=ma.联立以上两式得F=kx+ma,所以F-x图像中图线是一条不过原点的倾 斜直线,故A正确.
2.(多选)如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运 动的v-t图线如图(b)所示.若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可 求出 (　ACD　)A.斜面的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度
3.如图,两个滑块A和B的质量分别为mA=1 kg和mB=5 kg, 放在静止于水平地面上的木板的两端,两者与木板间的动摩擦因数均为μ1=0. 5;木板的质量为m=4 kg,与地面间的动摩擦因数为μ2=0.1.某时刻A、B两滑 块开始相向滑动,初速度大小均为v0=3 m/s.A、B相遇时,A与木板恰好相对 静止.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度大小g=10 m/s2.求(1)B与木板相对静止时,木板的速度;(2)A、B开始运动时,两者之间的距离. 
答案　(1)1 m/s　(2)1.9 m解析　(1)滑块A和B在木板上滑动时,木板也在地面上滑动.设A、B所受摩 擦力和木板所受地面的摩擦力大小分别为f1、f2和f3,A和B相对于地面的加速 度大小分别为aA和aB,木板相对于地面的加速度大小为a1.在滑块B与木板达 到共同速度前有f1=μ1mAg ①f2=μ1mBg ②f3=μ2(m+mA+mB)g ③由牛顿第二定律得
f1=mAaA ④f2=mBaB ⑤f2-f1-f3=ma1 ⑥设在t1时刻,B与木板达到共同速度,其大小为v1.由运动学公式有v1=v0-aBt1 ⑦v1=a1t1 ⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式,代入已知数据得v1=1 m/s⑨(2)在t1时间间隔内,B相对于地面移动的距离为
1.分析弹簧类问题时注意把握住弹簧的三个特殊位置:(1)原长位置,该位置弹簧的形变量为零,弹簧的弹力为零;(2)弹簧的弹力与物体的重力大小相等的位置,该位置物体的加速度为零;(3)弹簧最长或最短的位置,该位置弹簧的形变量最大,弹簧的弹力最大.2.当有外力作用在木板上的物块或木板上时,一般用动力学观点借助牛顿运 动定律和运动学公式就能求解,做好两物体的受力分析和运动过程分析是解 决此类问题的关键点和突破口.
考法二　正(余)弦定理及其应用三角函数、正(余)弦定理反映了三角形边与角之间的定量关系.物理量在 合成或分解时会构成矢量三角形,若为直角三角形,可直接用三角函数或勾股 定理分析计算,若为斜三角形,则通常要用到正(余)弦定理分析求解.
考法三　利用数学方法求极值分析求解物理量在某物理过程中的极大值或极小值是很常见的物理问题,这 类问题的数学解法有很多,主要有:三角函数极值法、二次函数极值法、不等式极值法、图像法等.