• 语文教案
  • 数学教案
  • 英语教案
  • 物理教案
  • 化学教案
  • 生物教案
  • 政治教案
  • 历史教案
  • 地理教案
  • 科学教案
  • 音乐教案
  • 美术教案
  • 幼儿教案
  • 综合教案
  • 您现在的位置:书业网 > 教案大全 > 物理教案 > 正文

    高考总复习必修一物理教案

    来源:书业网 时间:2016-01-11

    高考总复习·物理 必修一 第一章

    高考总复习必修一物理教案

    质点的直线运动

    第1讲 描述运动的基本概念

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生

    高考总复习必修一物理教案

    用书P1

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    1.参考系 要描述一个物体的运动,首先要选定某一个其它的物体做参考,这个被选作参考的物体

    叫参考系.

    对同一物体的运动,所选择的参考系不同,对它的运动的描述就会不同.通常以地面为

    参考系来研究物体的运动.

    2.时刻和时间间隔 (1)时刻:指的是某一瞬时,在时间轴上用点来表示、对应的是位置、速度等状态量.

    (2)时间间隔:等过程量.

    3.质点

    用来代替物体的有质量的点叫做质点,研究一个物体的运动时,如果物体的形状和大小

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    1.(1)

    (2)路程是物体运动轨迹的长度,是标量. 2.速度

    (1)速度:用位移与发生这个位移所用时间的比值,表示物体运动的快慢,这个就是速

    度.

    (2)平均速度:Δs值,即v=,是矢量. Δt

    1

    (3)瞬时速度:或某一位置)的速度,是矢量.

    3.速率和平均速率

    (1)速率:瞬时速度的大小,是标量.

    (2)平均速率

    高考总复习必修一物理教案

    1.2.定义:

    Δv

    高考总复习必修一物理教案

    3.定义式:a=.

    高考总复习必修一物理教案

    Δ

    高考总复习必修一物理教案

    t

    ●特别提醒

    Δv提醒一 Δt

    提醒二 加速度的方向与Δv的方向相同,与v的方向可能相同,也可能相反,也可能

    不在一条直线上.

    1.下列关于质点的说法中,正确的是( ).

    A.只要是体积很小的物体都可以看成质点

    B.只要是质量很小的物体都可以看成质点

    C.质量很大或体积很大的物体都一定不能看成质点

    D.由于所研究的问题不同,同一物体有时可以看做质点,有时不能看做质点

    解析 在研究乒乓球旋转情况时,尽管乒乓球体积和质量很小,但其不同位臵的转动情

    形不同,即此时乒乓球不可视为质点,故选项A、B错误;由前面的分析可知,在研究地球

    公转时可以把地球视为质点,选项C错误.正确选项是D.

    答案 D

    2.下列几个速度中属于平均速度的是 ( ).

    A.子弹射出枪口的速度是800 m/s,以790 m/s的速度击中目标

    B.汽车从甲站行驶到乙站的速度是40 km/h

    C.汽车通过站牌时的速度是72 km/h

    D.小球在第3秒末的速度是5 m/s

    解析 平均速度与某一段位移或某一段时间相对应,故应选B项.

    答案 B

    3.如下表是某同学浏览央视网站主页看到的当日的节目单,那么节目单中出现的13:

    30、14:50、15:20

    高考总复习必修一物理教案

    ( ).

    2

    A.B.都表示时刻

    C.13:30表示时间间隔,14:50、15:20、18:19、20:30表示时刻

    D.13:30表示时刻,14:50、15:20、18:19、20:30表示时间间隔

    解析 节目单中出现的13:30、14:50、15:20、18:19、20:30表示的是节目开始

    时的时刻,选项B正确.

    答案

    高考总复习必修一物理教案

    B

    图1-1-1

    4.观察如图1-1-1所示的漫画,图中司机对乘车人说:“你没动.”而路上的小女

    孩说:“真快!”司机和小女孩对运动状态的描述所选取的参考系分别为

    ( ).

    A.地面,地面 B.地面,汽车

    C.汽车,地面 D.汽车,汽车

    解析 乘车人和车具有相同的速度,保持相对静止,而相对地面来说,车在运动.故选

    项C正确.

    答案 C

    5.

    图1-1-2

    某学校田径运动场跑道示意图如图1-1-2所示,其中A点是所有跑步项目的终点,

    也是400 m,800 m赛跑的起跑点;B点是100 m赛跑的起跑点.在校运会中,甲、乙、丙三

    个同学分别参加了100 m、400 m和800 m赛跑.则

    ( ).

    A.甲的位移最小 B.丙的位移最大

    C.乙、丙的路程相等 D.丙的路程最大

    解析 甲的位移大小为100 m,乙、丙位移均为零,A、B错误,丙的路程为800 m最

    大,D正确、C错误.

    答案 D

    6.甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动,a甲=4 m/s2,a乙=-4 m/s2,那么对

    甲、乙两物体判断正确的是

    ( ).

    A.甲的加速度大于乙的加速度

    B.甲做加速直线运动,乙做减速直线运动

    C.甲的速度比乙的速度变化快

    D.甲、乙在相等时间内速度变化可能相等

    解析 加速度的正、负表示方向,绝对值表示大小,甲、乙加速度大小相等,A错.甲

    的加速度与速度同向,所以做加速运动,乙的加速度与速度方向相反,所以做减速运动,B

    对.加速度大小表示速度变化的快慢,甲、乙速度变化一样快,C错.由Δv=a·Δt可知在

    相等时间内,甲、乙速度变化大小相等,方向相反,D错.

    3

    答案

    高考总复习必修一物理教案

    B

    对应学生 用书P2

    考点一 对质点的进一步理解

    1.质点是一个理想化的物理模型.

    2.物体能否看成质点是由问题的性质决定的.同一物体在有些情况下可以看成质点,而在另一些情况下又不能看成质点.如研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点,但研究火车从北京到上海所用时间时就可把火车看成质点.

    【典例1】

    下列情况下的物体,哪些可以看做质点 ( ). ①研究绕地球飞行时的航天飞机 ②研究飞行中直升飞机上的螺旋桨的转动情况 ③放在地面上的木箱,在上面的箱角处用水平推力推它,木箱可绕下面的箱角转动 ④计算在传送带上输送的工件数量

    A.只有①② B.只有③④

    C.只有①④ D.只有②③

    思路图解

    高考总复习必修一物理教案

    答案 C

    【变式1】

    以下情景中,加着重号的人或物体可看成质点的是 ( ).

    A.研究一列火车通过长江大桥所需的时间 ..

    B.乒乓球比赛中,运动员发出的旋转球 ...

    C.研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作 ...

    D.用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置 ...

    解析 把物体看做质点的条件是:物体的大小或形状对研究的问题没有影响,或者对研究问题的影响可以忽略时,物体就可以看做质点.研究火车通过长江大桥的时间不能把火车看成质点;“旋转球”上的不同点转动情况不同,故不能把它看作质点;研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时,不能把翟志刚看成质点;用GPS确定“武汉”舰在大海中的位臵时,可以把“武汉”舰看成质点.故应选D.

    答案 D

    考点二 对速度和速率的理解

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    4

    高考总复习必修一物理教案

    某班同学去参加野外游戏.

    图1-1-3

    该班同学分成甲、乙、丙三个小组,同时从营地A出发,沿各自的路线搜寻目标,要求同时到达营地B,如图1-1-3所示为其运动轨迹,则关于他们的平均速度和平均速率的说法正确的是( ).

    ①甲、乙、丙三组的平均速度大小相同 ②甲、乙、

    高考总复习必修一物理教案

    丙三组的平均速率大小相同 ③乙组的平均速度最大,甲组的平均速度最小 ④乙组的平均速率最小,甲组的平均速率最大

    A.只有①② B.只有③④

    C.只有①④

    高考总复习必修一物理教案

    D.只有②③

    思路图解

    答案 C

    【变式2】

    如图1-1-4所示,

    图1-1-4

    两个人以相同的速率同时从圆形轨道的A点出发,分别沿ABC和ADE方向行走,经过一段时间后在F点相遇(图中未画出).从出发到相遇的过程中,描述两人运动情况的物理量不相同的是 ( ).

    A.速度 B.位移 C.路程 D.平均速度

    解析 运动过程中两人的速度方向不同;起点、终点都相同,说明位移相同;因两个人以相同的速率同时从圆形轨道的A点出发,在相同的时间内所走的路程相同;根据平均速度公式,位移相同,运动时间相同,所以平均速度相同.故应选A.

    答案 A

    考点三 对位移、速度变化和加速度的理解

    Δv1.对速度变化和加速度理解:由a=Δt

    味着速度变化快,并不表示速度变化大.

    2.在同一条直线上判断物体速度是增大还是减小:要看加速度方向与速度方向的关系,方向相同则增大,方向相反则减小,而“增大”或“减小”的快慢就要看加速度的大小.

    3.对位移的理解:应注意:只要速度方向不变化,物体做直线运动的位移就一直增大,只有速度方向相反后,其位移才会减小,与速度的大小变化无关.

    【典例3】

    (改编题)一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度的方向相同,但加速度大小先保持不变,再逐渐减小直至为零,则在此过程中( ).

    A.速度先逐渐变大,然后再逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值

    B.速度先均匀增加,然后增加的越来越慢,当加速度减小到零时,速度达到最大值 5

    高考总复习必修一物理教案

    C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大

    D.位移先逐渐增大,后逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值

    解析 加速度与速度同向,速度应增大,当加速度不变时,速度均匀增加;当加速度减小时,速度仍增大,但不再是均匀增大,直到加速度为零时,速度不再增大,A项错误,B项正确;因质点速度方向不变化,始终是向前运动,最终匀速运动,所以位移一直在增大,C项和D项均错误.

    答案 B 【变式3】

    某质点以20 m/s的初速度竖直向上运动,其加速度保持不变,经2 s到达最高点,上升高度为20 m,又经过2 s回到出发点时,速度大小仍为20 m/s,关于这一运动过程的下列说法中正确的是( ).

    A.质点运动的加速度大小为10 m/s2,方向竖直向下 B.质点在这段时间内的平均速度大小为10 m/s C.质点在最高点时加速度为零

    D.质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相等

    -20-20

    解析 根据加速度的定义知,取竖直向上为正方向,则:a= m/s2=-10 m/s2,

    4

    负号表示加速度方向与规定的正方向相反,即竖直向下,选项A正确;由位移的定义知,这段时间内的总位移为零,而路程为40 m,根据平均速度的定义知,平均速度为零,但平

    40

    均速率却为v=m/s=10 m/s,即选项B错误;质点做匀变速运动,每时每刻的加速度都

    4

    2

    相同,在最高点速度为零,但加速度大小仍为10 m/s,方向竖直向下,所以选项C错误;在抛出点两时刻的瞬时速度大小相等,但方向相反,选项D错误.

    答案

    高考总复习必修一物理教案

    A

    对应学生

    用书P3

    1.对直线运动基本概念的考查

    阅卷教师揭秘 (1)命题分析

    高考试题中单独考查直线运动的基本概念的命题不多,主要从概念的内涵和外延、矢量正负号的含义(表示方向,不表示大小)、矢量的变化率等方面进行考查,例如2009广东17题、2010全国24题、2011安徽16题等.

    (2)主要题型:选择题 (3)卷面错因

    ①不能充分理解概念的内涵与外延;

    ②分不清矢量与标量,没能正确理解矢量正负号的含义; ③不能正确理解速度、速度变化量及加速度的关系. (4)解决方法

    大家在复习过程中,不但要知道知识结论,还要了解知识的形成过程,深刻体会物理学家的思想,这样才能灵活地驾驭知识,取胜高考.

    【典例】 (上海单科,11改编)某物体以30 m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g

    2

    取10 m/s.5 s内物体的 ( ).

    A.路程为65 m B.位移大小为45 m,方向向上

    C.速度改变量的大小为10 m/s D.平均速度大小为13 m/s,方向向上 教你审题

    关键点:竖直上抛运动(不计空气阻力)

    1

    h=2 vt2=2gh2

    a=g的匀减速直线运动

    自己试一试!

    vt=gt

    路程、位移、平均速度、速度的变化量

    v0v02

    解析 物体的上升时间s1==3 s,上升高度H=45 m,下降阶段t1=(5-3) s=2

    g2g

    12

    s,下降的位移s1gt1=20 m.所以5 s内物体的位移s=H-s1=25 m,方向向上.路程s′

    2

    =H+s1=65 m.5 s时物体的速度v1=gt1=20 m/s,方向向下,5 s内物体的速度改变量Δv

    s25

    =v1-v0=-50 m/s,方向向下,v m/s=5 m/s,方向向上.

    t5

    答案A

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生

    用书P3

    一、对质点的考查(低频考查) 1.(2009·广东,2)做下列运动的物体,能当做质点处理的是 ( ). A.自转中的地球

    B.旋转中的风力发电机叶片

    C.在冰面上旋转的花样滑冰运动员 D.做匀速直线运动的火车 解析 研究地球的自转时,地球不能看做质点,旋转中的风力发电机叶片不能看做质点,在冰面上旋转的花样滑冰运动员也不能看做质点.做匀速直线运动的火车可以看做质点.

    答案 D

    高考总复习必修一物理教案

    2.

    图1-1-5

    (2011·上海综合能力)图1-1-5是一张天文爱好者经长时间曝光拍摄的“星星的轨 迹”照片.这些有规律的弧线的形成,说明了 ( ). A.太阳在运动 B.月球在公转 C.地球在公转 D.地球在自转

    解析 从图中可以看出星星的轨迹呈现圆弧形状,这种现象的发生实际上不是恒星在运动,而是因地球自转拍摄到的恒星相对位臵变化的现象.即选择地球表面为参考系,所观察到的恒星运动轨迹.

    答案 D

    二、对运动概念的考查(中频考查) 3.(2009·台湾)汽车后刹车灯的光源,若采用发光二极管(LED),则通电后亮起的时间会比采用灯丝的白炽车灯大约快0.5秒,故有助于后车驾驶员提前作出反应.假设后车以50

    km/h的车速等速前进,则在0.5秒的时间内,后车前行的距离大约为多少公尺 ( ).

    A.3 B.7 C.12 D.25

    解析 公尺即为国际制单位中的米.

    高考总复习必修一物理教案

    50

    由s=vt得s=×0.5 m=6.94 m.故B项正确.

    3.6

    答案 B 4.(2010·海南)下列说法正确的是 ( ).

    A.若物体运动速率始终不变,则物体所受合力一定为零 B.若物体的加速度均匀增加,则物体做匀加速直线运动

    C.若物体所受合力与其速度方向相反,则物体做匀减速直线运动

    D.若物体在任意的相等时间间隔内位移相等,则物体做匀速直线运动

    解析 物体运动速率不变但方向可能变化,因此合力不一定为零,A错;物体的加速度均匀增加,即加速度在变化,是非匀加速直线运动,B错;物体所受合力方向与其速度方向相反,只能判断其做减速运动,其加速度大小不能确定,C错;若物体在任意相等时间间隔内的位移相等,则物体做匀速直线运动,D对.

    答案 D 5.(2011·山东综合能力卷)声波在传播过程中遇到较大障碍物时会产生回声.据此,小丽和小强互相配合,使用秒表和米尺来测量声速.如图1-1-6所示面对某建筑物的墙壁,小丽手持一对模板对拍,调整对拍节奏,使得拍打的时刻和听到前次拍打产生的回声的时刻重合,小强负责记录拍打次数和时间,设小丽拍打N次所用时间为T(其中N不包括开始计

    时的那次拍打),距离墙壁的距离为L,则声速v=

    高考总复习必修一物理教案

    ________.

    图1-1-6

    T

    解析 每次拍打时间间隔为t2L.

    N

    2L2NL

    则声速v=tT

    2NL答案

    T

    第2讲 匀变速直线运动的规律及应用

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生

    高考总复习必修一物理教案

    用书P4

    高考总复习必修一物理教案

    1.??匀加速直线运动:a与v同向

    2.分类

    高考总复习必修一物理教案

    ?

    1.速度公式:v=v+at;

    1

    位移公式:s=v0t+2;

    2

    位移速度关系式222.三个推论

    (1)连续相等的相邻时间间隔Ts2-s1=s3-s2=?=sn-s(n-1)

    =aT2.

    (2)做匀变速直线运动的物体在一段时间内的平均速度等于这段时间初末时刻速度矢量和的一半,还等于中间时刻的瞬时速度.

    v0+vtt

    平均速度公式:v=v.

    22

    v0+vts

    (3)匀变速直线运动的某段位移中点的瞬时速度v 22

    3.初速度为零的匀加速直线运动的特殊规律

    (1)在1T末,2T末,3T末,?nT末的瞬时速度之比为 v1∶v2∶v3∶?∶vn=1∶2∶3∶?∶n.

    (2)在1T内,2T内,3T内,?,nT内的位移之比为 s1∶s2∶s3∶?∶sn=12∶22∶32∶?∶n2.

    (3)在第1个T内,第2个T内,第3个T内,?,第n个T内的位移之比为 sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶?∶sn=1∶3∶5∶?∶(2n-1).

    (4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间之比为

    t1∶t2∶t3∶?∶tn=1∶(2-1)∶(-∶?∶(-1).

    (5)从静止开始通过连续相等的位移时的速度之比为v1

    高考总复习必修一物理教案

    ∶v2∶v3∶?∶vn=

    高考总复习必修一物理教案

    1

    高考总复习必修一物理教案

    ∶∶∶?∶.

    1.匀变速直线运动规律公式的三性

    (1)条件性:速度公式和位移公式的适应条件必须是物体做匀变速直线运动. (2)矢量性:位移公式和速度公式都是矢量式.

    (3)可逆性:由于物体运动条件的不同,解题时可进行逆向转换. 2.规律互联

    1.某物体做匀变速直线运动,其位移与时间的关系为s=0.5t+t2(m),则当物体速度为3 m/s时,物体已运动的时间为( ).

    A.1.25 s B.2.5 s C.3 s D.6 s

    vt-v03-0.5

    解析 由s表达式可知v0=0.5 m/s,a=2 m/s2,所以t= s=1.25 s,A对.

    a2

    答案 A 2.(2011·汕头高三检测)做匀减速直线运动的质点,它的加速度大小为a,初速度大小

    为v0,经过时间t速度减小到零,则它在这段时间内的位移大小可用下列哪些式子表示( ).

    v0t1

    A.v0t+at2 B.v0t C. D.at2

    22

    1

    解析 质点做匀减速直线运动,加速度为-a,位移为v0t-at2,A、B错;平均速度

    2

    v0v0

    为,位移大小为t,C对;匀减速到零可看做初速度为零的匀加速直线运动来计算位移大221

    小为at2,D错.

    2

    答案 C

    t

    3.某做匀加速直线运动的物体初速度为2 m/s,经过一段时间t后速度变为6 m/s,则

    2

    时刻的速度为( ).

    t

    A.由于t未知,无法确定时刻的速度

    2

    t

    B.由于加速度a及时间t未知,无法确定时刻的速度

    2

    C.5 m/s D.4 m/s

    2+6

    解析 中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度 m/s=4 m/s,D对.

    2

    答案 D

    4.在一次交通事故中,交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30 m,该车辆最大刹车加速度是15 m/s2,该路段的限速为60 km/h.则该车( ).

    A.超速 B.不超速

    C.无法判断 D.速度刚好是60 km/h

    解析 如果以最大刹车加速度刹车,那么由v=2as可求得,刹车时的速度为30 m/s=108 km/h,所以该车超速行驶,A正确.

    答案 A 5.(2011·焦作高三检测)汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度大小为2

    5 m/s,那么开始刹车后2 s内与开始刹车后6 s内汽车通过的位移之比为( ).

    A.1∶1 B.1∶3 C.3∶4 D.4∶3

    v020

    解析 汽车从刹车到静止用时t刹== s=4 s,故刹车后2 s和6 s内汽车的位移分

    a5

    12111222

    别为s1=v0t-at=20×2 m-×5×2 m=30 m,s2=v0t刹-at刹=20×4 m-×5×4 m

    2222

    =40 m,s1∶s2=3∶4,C选项正确. 答案 C

    对应学生

    用书P5

    考点一 匀变速直线运动公式的应用 对三个基本公式的理解

    1222

    速度时间公式vt=v0+at、位移时间公式s=v0tat、位移速度公式vt-v0=2as,是

    2

    匀变速直线运动的三个基本公式,是解决匀变速直线运动的基石.三个公式中的物理量s、a、v0、t、vt均为矢量(三个公式称为矢量式),在应用时,一般以初速度方向为正方向,凡是与v0方向相同的s、a、vt均为正值,反之为负值,当v0=0时,一般以a的方向为正方向.这样就将矢量运算转化为代数运算,使问题简化.

    【典例1】

    物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,

    高考总复习必修一物理教案

    图1-2-1

    到达斜面最高点C时速度恰为零,如图1-2-1所示.已知物体第一次运动到斜面长3

    度B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间. 4

    解析 法一 基本公式法

    设物体的初速度为v0,加速度为a

    1

    则:sAC=v0(t+tBC)(t+tBC)2①

    2

    1

    sAB=v0tat2②

    23

    sAB=AC③

    4

    联立①②③解得tBC=t. 法二 比例法

    对于初速度为零的匀变速直线运动,在连续相等的时间里通过的位移之比为 s1∶s2∶s3∶?∶sn=1∶3∶5∶?∶(2n-1)

    s3s

    现有sBC∶sBA=ACAC1∶3

    44

    通过sAB的时间为t,故通过sBC的时间tBC=t. 法三 中间时刻速度法

    利用教材中的推论:中间时刻的瞬时速度等于这段位移内的平均速度.v

    AC=

    vt+v0

    =2

    v0+0v0

    =v02=2asAC① 22

    2

    vB=2asBC②

    1

    sBC=AC③

    4

    v0

    解①②③得:vB=.

    2

    可以看出vB正好等于AC段的平均速度,因此B点是中间时刻的位臵.因此有tBC=t. 法四 图象面积法

    高考总复习必修一物理教案

    利用相似三角形面积之比,等于对应边平方比的方法,作出v-t图象,如图所示.

    2

    S△AOCCO

    S△AOC=4S△BDC, S△BDCCD2

    4?t+tBC?

    OD=t,OC=t+tBC,所以tBC

    高考总复习必修一物理教案

    =t.

    1tBC法五 利用有关推论

    2

    对于初速度为0的匀加速直线运动,通过连续相等的各段位移所用的时间之比t1∶t2∶t3∶?∶tn=1∶(-1)∶(-∶?∶(--1).

    现将整个斜面分成相等的四段,如图所示.设通过BC段的时间为tx,那么通过BD、DE、EA的时间分别为:

    tBD=(-1)tx,tDE=

    高考总复习必修一物理教案

    (3-tx,tEA=(-tx, 又tBD+tDE+tEA=t,得tx=t. 答案 t

    ——匀变速直线运动常用解题方法的确定

    (1)要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯.特别对较复杂的运动,画出示意图可使运动过程直观,物理图景清晰,便于分析研究.

    (2)匀变速直线运动题目常可一题多解.解题时要思路开阔,筛选最简的解题方案. (3)列运动学方程时,每一个物理量都要对应于同一个运动过程,切忌乱套公式.

    (4)解题的基本步骤:审题——画出示意图——判断运动性质——选取正方向(或建坐标轴)——选用公式列方程——求解方程,必要时对结果进行讨论.

    【变式1】

    一个物体从静止开始做匀加速直线运动.它在第1 s内与第2 s内的位移之比为s1∶s2,在走完第1 m时与走完第2 m时的速度之比为v1∶v2.以下说法正确的是( ).

    A.s1∶s2=1∶3,v1∶v2=1∶2 B.s1∶s2=1∶3,v1∶v2=1∶C.s1∶s2=1∶4,v1∶v2=1∶2 D.s1∶s2=1∶4,v1∶v2=1∶12

    解析 由sⅠ∶sⅡ∶sⅢ∶?∶sn=1∶3∶5∶?∶(2n-1)知s1∶s2=1∶3,由s知t1∶

    2

    t2=1∶2,又vt=at可得v1∶vt2=1∶,B正确.

    答案 B 【变式2】

    一个向正东方向做匀变速直线运动的物体,在第3 s内发生的位移为8 m,在第5 s内发生的位移为5 m,则关于物体运动加速度的描述正确的是( ).

    A.大小为3 m/s2,方向为正东方向 B.大小为3 m/s2,方向为正西方向

    2

    C.大小为1.5 m/s,方向为正东方向 D.大小为1.5 m/s2,方向为正西方向

    解析 设第3 s内、第5 s内的位移分别为s3、s5,

    则:s5-s3=2aT2,5-8=2a

    高考总复习必修一物理教案

    ×12,a=-1.5 m/s2,加速度的方向为正西方向,D正确. 答案 D

    考点二 逆向思维的应用 巧用逆向思维快速破题

    逆向思维是指在解决问题的过程中从正面入手有一定难度时可有意识地去改变思考问题的顺序,沿着正向(由前到后,由因到果)思维的相反(由后到前、由果到因)途径思考、解决问题的方法,常见的有可逆性原理、反证归谬、执果索因等逆向思维途径.

    【典例2】

    运动着的汽车制动后做匀减速直线运动,经3.5 s停止,试问它在制动开始后的1 s内、2 s内、3 s内通过的位移之比为多少?

    解析

    画示意图如图所示,把汽车从A→E的末速度为0的匀减速直线运动,逆过来转换为从E→A的初速度为0的匀加速直线运动,来等效处理,由于逆过来前后,加速度相同,故逆过来前后的运动位移、速度时间均具有对称性.所以知汽车在相等时间内发生的位移之比为1∶3∶5∶?,把时间间隔分为0.5 s,所以sDE∶sCD∶sBC∶sAB=1∶8∶16∶24,所以sAB∶sAC∶sAD=3∶5∶6.

    答案 3∶5∶6 【变式3】

    如图1-2-2所示,在光

    高考总复习必修一物理教案

    图1-2-2

    滑水平面上运动的小球,刚好能越过一个倾角为α的固定在水平面上的光滑斜面做自由落体运动,落地时的速度大小为v,不考虑空气阻力及小球滚上斜面瞬间的能量损失,下列说法正确的是( ).

    A.小球冲上斜面前在水平面上的速度应大于v

    v

    B.小球在斜面上运动的时间为

    gsin α

    2v

    Cgsin α

    D.小球在斜面上运动的加速度大于gsin α

    解析 由题意可知,小球滚上斜面到落地的过程中只有重力做功,机械能守恒,故小球

    v

    冲上斜面前在水平面上的速度应等于v,A错误;小球在斜面上运动的时间为t=,B

    gsin α

    v2

    正确;斜面的长度为s=,C错误.小球运动到斜面最顶端的速度恰好为0,小球上

    2gsin α

    升过程中做匀减速运动,加速度大小为gsin α,D错误.

    答案 B

    考点三 实际应用题——汽车的“刹车”问题 揭秘刹车问题的实质

    汽车刹车问题的实质是汽车做单方向匀减速直线运动问题.汽车在刹车过程中做匀减速直线运动,速度减为0后,车相对地面无相对运动,加速度消失,汽车停止不动,不再返回,

    2

    v0v0

    汽车运动时间满足ts≤a2a

    【典例3】

    一辆汽车以10 m/s的速度沿平直的公路匀速前进,因故紧急刹车,加速度大小为0.2 2

    m/s,则刹车后汽车在1 min内通过的位移大小为( ).

    A.240 m B.250 m C.260 m D.90 m

    v0

    解析 因汽车刹车后一直做匀减速直到运动速度为零为止,所以t==50 s,所以汽车

    a

    v0

    刹车后在1 min内通过的位移为s=250 m.

    2

    答案

    高考总复习必修一物理教案

    B

    ——找准方法,远离刹车问题陷阱

    求解汽车刹车类问题时,一定要认真分析清楚汽车的运动过程,一般都是先判断刹车时间或刹车位移,即判定汽车在给定时间内或位移内是否已停止,千万不能乱套公式.

    【变式4】 (2012·合肥模拟)飞机着陆后以6 m/s2的加速度做匀减速直线运动,其着陆速度为60 m/s,求:

    (1)它着陆后12 s内滑行的位移s;

    (2)整个减速过程的平均速度(用两种方法求解); (3)静止前4 s内飞机滑行的位移s′.

    2

    解析 (1)以初速度方向为正方向,则有a=-6 m/s

    Δv0-60

    飞机在地面滑行最长时间t= s=10 s

    a-6

    所以飞机12 s内滑行的位移等于10 s内滑行的位移

    -v02-602

    由v-v0=2as可得s=m=300 m.

    2a2×?-6?

    vt+v00+60

    (2)法一 v=m/s=30 m/s

    22Δs300

    法二 v= m/s=30 m/s.

    Δt10

    (3)可看成反向的匀加速

    11

    s′=2=×6×42 m=48 m.

    22

    答案 (1)300 m (2)30 m/s (3)48m

    高考总复习必修一物理教案

    2

    2

    对应学生

    用书P7

    2.匀变速直线运动公式的应用

    解题方法解密 (1)解题思想 列方程:针对具体题目,分析透含有几个物理过程(一般一个特定加速度对应一个过程),然后对每个过程逐个列关系表达式,最后解方程组(高考题常用一般公式列方程解题)

    (2)解题方法

    1

    ①基本公式法:公式vt=v0+at、s=v0t+2、vt2-v02=2as是研究匀变速直线运动的

    2

    最基本的规律,合理地运用和选择三式中的任意两式是求解运动学问题最常用的基本方法.

    v0+vt

    ②平均速度法:s=vt对任意性质的运动都适用,而v=2

    动.

    ③推论法:利用Δs=aT2:其推广式sm-sn=(m-n)aT2,对于纸带类问题用这种方法尤其快捷.

    ④比例法:根据已知的条件,用比例的性质求解.

    ⑤逆向思维法:如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动.

    ts

    ⑥图象法:如用v-t图可以求出某段时间的位移大小、可以比较vv22

    题;用s-t图象可求出任意时间内的平均速度等.

    【典例】 (2011·课标全国卷,24,13分)甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变.在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半.求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比.

    教你审题

    (1)读题获取信息

    高考总复习必修一物理教案

    (2)过程分析

    规范解答

    解析 设汽车甲在第一段时间间隔末(时刻t0)的速度为v,第一段时间间隔内行驶的路程为s1,加速度为a;在第二段时间间隔内行驶的路程为s2.由运动学公式得v=at0①

    11

    s1=02 ② s2=vt0+a)t02 ③

    22设汽车乙在时刻t0的速度为v′,在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为s1′、s2′.同样有v′=(2a)t0④

    1122

    s1′=(2a)t0 ⑤ s2′=v′t0at0 ⑥

    22

    设甲、乙两车行驶的总路程分别为s、s′,则有 s=s1+s2 ⑦ s′=s1′+s2′ ⑧

    s5

    联立以上各式解得,甲、乙两车各自行驶的总路程之比为.⑨

    s′7

    5

    答案 7

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生

    用书P7

    1.(2009·江苏单科

    高考总复习必修一物理教案

    )

    图1-2-3

    如图1-2-3所示,以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,绿灯还有2 s就熄灭,此时汽车距离停车线18 m.该车加速时最大加速度大小为2 m/s2,减速时最大加速度大小为5 2

    m/s.此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s.下列说法中正确的有( ). ①如果立即以最大加速度做匀加速运动,在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 ②如果立即以最大加速度做匀加速运动,在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 ③如果立即以最大加速度做匀减速运动,在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 ④如果距停车线5 m处以最大加速度减速,汽车能停在停车线处

    A.①② B.③④ C.①③ D.②④

    8+12

    解析 在加速阶段若一直加速,则2 s末的速度为12 m/s,2 s内的位移为s2

    2

    m=20 m,则在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线,①正确.若汽车一直以最大加速度减速,在绿灯熄灭前通过的距离小于18 m,则不能通过停车线,如果在距离停车线5 m处以最大加速度减速,汽车运动的最小距离为6.4 m,不能停在停车线处.③项正确,②④错误.

    答案 C 2.(2010·课标全国,24)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100 m和200 m短跑项目的新世界纪录,他的成绩分别是9.69 s和19.30 s.假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动.200 m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100 m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑100 m时最大速率的96%.求:

    (1)加速所用时间和达到的最大速率;

    (2)起跑后做匀加速运动的加速度.(结果保留两位小数)

    高考总复习必修一物理教案

    解析 (1)设加速所用时间为t(以s为单位),匀速运动的速度为v(以m/s为单位),则有 1

    t+(9.69-0.15-t)v=100① 21

    t+(19.30-0.15-t)×0.96v=200② 2

    由①②式得t=1.29 s③ v=11.24 m/s④

    v

    (2)设加速度大小为a,则a8.71 m/s2.⑤

    t

    答案 (1)1.29 s 11.24 m/s (2)8.71 m/s2 3.(2011·重庆卷,14)某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2 s听到石头落底声.由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g取10 2

    m/s)( ).

    A.10 m B.20 m C.30 m D.40 m

    11

    解析 从井口由静止释放,石头做自由落体运动,由运动学公式h=gt2可得h=

    22

    2

    ×10×2 m=20 m.

    答案 B 4.(2011·安徽卷,16)一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Δx所用的时间为t1,紧接着通过下一段位移Δx所用的时间为t2,则物体运动的加速度为( ).

    2Δx?t1-t2?Δx?t1-t2?A. t1t2?t1+t2?t1t2?t1+t2?2Δx?t1+t2?Δx?t1+t2?C. t1t2?t1-t2?t1t2?t1-t2?

    解析 物体做匀变速直线运动,由匀变速直线运动规律:

    tsΔxv=vvt1/2=

    2tt1Δxvt2/2

    t2

    由匀变速直线运动速度公式vt=v0+at知

    ?t1+t2③

    vt1/2=vt1/2+a?22Δx?t1-t2?

    ①②③式联立解得a=t1t2?t1+t2?

    答案 A 5.(2011·天津卷)质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该质点( ).

    A.第1 s内的位移是5 m

    B.前2 s内的平均速度是6 m/s

    C.任意相邻的1 s内位移差都是1 m D.任意1 s内的速度增量都是2 m/s

    1

    解析 由s=v0t+2与x=5t+t2的对比可知:该质点做匀加速直线运动的初速度v0

    2

    =5 m/s,加速度a=2 m/s2.将t=1 s代入所给位移公式可求得第1 s内的位移是6 m;前2 s

    142

    内的位移是14 mm/s=7 m/s;由Δs=aT可得T=1 s时,相邻1 s内的位

    2

    移差都是2 m;由加速度的物理意义可得任意1 s内速度的增量都是2 m/s.D正确.

    答案 D

    第3讲 运动的图象 追及和相遇问题

    高考总复习必修一物理教案

    16

    对应学生

    用书

    高考总复习必修一物理教案

    P8

    高考总复习必修一物理教案

    1.直线运动的s-t图象

    (1)意义:反映了直线运动的物体位移随时间变化的规律. (2)图线上某点切线的斜率的意义 ①斜率大小:表示物体速度的大小. ②斜率的正负:表示物体速度的方向. (3)两种特殊的s-t图象

    图1-3-1

    ①若s-t图象是一条平行于时间轴的直线,说明物体处于静止状态.(如图1-3-1甲

    高考总复习必修一物理教案

    所示)

    ②若s-t图象是一条倾斜的直线,说明物体在做匀速直线运动.(如图1-3-1乙所示) 2.直线运动的v-t图象

    (1) (2)图线上某点切线的斜率的意义

    高考总复习必修一物理教案

    ①斜率的大小:表示物体加速度的大小. ②斜率的正负:表示物体加速度的方向. (3)两种特殊的v-t图象

    ①匀速直线运动的v-t图象是与横轴平行 的直线.(如图1-3-2甲所示)

    图1-3-2

    ②匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线.(如图1-3-2乙所示) (4)图线与坐标轴围成的“面积”的意义

    ①图线与坐标轴围成的“面积”表示相应时间内的位移. ②若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正;若此面积在时间轴的下方,表示这段

    时间内的位移方向为负.

    17

    高考总复习必修一物理教案

    温馨提示 (1)s-t图象、v-t图象都不是物体运动的轨迹,图象中各点的坐标值是s、v与t一一对应.

    (2)s-t图象、v-t图象的形状由s与t、v与t的函数关系决定.

    (3)无论是s-t图象还是v-t图象,所描述的运动情况都是直线运动. 运动学图象“五看”

    ??s-t图象上倾斜直线表示匀速直线运动

    1.看“线”?

    ?v-t图象上倾斜直线表示匀变速直线运动?

    ??s-t图象上斜率表示速度

    2.看“斜率”?

    ?v-t图象上斜率表示加速度?

    s-t图象上面积无实际意义??

    3.看“面积”?v-t图象上图线和时间轴围成的“面积”表示

    ?? 位移

    ??s-t图象表示初位置

    4.看“纵截距”?

    ?v-t图象表示初速度?

    拐点?转折点?一般表示从一种运动变为另一种?? 运动

    5.看“特殊点”?交点在s-t图象上表示相遇,在v-t图象上

    ?? 表示速度相等

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    1.

    图1-3-3

    甲、乙两车从同一地点出发,向同一方向行驶,它们的s-t图象如图1-3-3所示,则由图可看出( ).

    A.乙比甲先出发,甲比乙先到达距出发点s0处 B.甲比乙先出发,乙比甲先到达距出发点s0处 C.两车的平均速度相同

    D.两车行驶时的速度不相同

    解析 甲车在t=0开始运动,乙比甲后出发,但先到达距出发点s0处,选项A错误、B正确;甲、乙两车行驶的位移相同,但甲所用时间长,两车的平均速度不相同,选项C错误;从题图可以看出,直线的斜率相同,即两车行驶时的速度相同,选项D错误.

    答案 B

    2.如图1-3-4所示为表示三个物体运动位置和时间的函数关系图象,其异同点是( ).

    高考总复习必修一物理教案

    图1-3-4

    A.运动速率相同,3 s内经过路程相同,起点位置相同

    18

    B.运动速率相同,3 s内经过路程相同,起点位置不同 C.运动速率不同,3 s内经过路程不同,起点位置相同 D.无共同点

    解析 它们的运动速率都是1 m/s,起始位臵分别是s1=3 m,s2=3 m,s3=-3 m,都做匀速直线运动,3 s内经过的路程都是3 m,所以选项B正确.

    答案 B

    3.某质点做直线运动的速度v和时间t的关系如图1-3-5所示,那么该质点在3 s内通过的位移大小是( ).

    高考总复习必修一物理教案

    图1-3-5

    A.4.5 m B.3 m C.1 m D.0.5 m 解析 图线与坐标轴围成图形的“面积”即为位移大小.s=1×1+4.5 m.

    答案 A

    高考总复习必修一物理教案

    4.

    1+2

    ×1+1×2m=2

    图1-3-6

    如图1-3-6所示,做直线运动的物体在t1、t3两时刻对应的纵坐标如图1-3-6所示,下列说法正确的是( ).

    A.t1、t3两时刻速度相同

    B.t2时刻速度和加速度均为零 C.t1、t3两时刻加速度等值反向

    D.若t2=2t1则可以求出物体的初速度为8 m/s

    解析 t1、t3时刻的速度大小相同,但方向相反,A项错误;t2时刻速度为零,但斜率不为零,说明加速度不为零,B项错误;t1、t3时刻图象斜率相同,加速度相同,C项错误;若t2=2t1,由于v-t图线为直线,所以Δt1和Δt2时间内速度的变化量Δv1=Δv2=-4 m/s,可得v0=8 m/s,选项D正确.

    答案 D

    5.下列所给的质点位移图象和速度图象中能反映运动质点回到初始位置的是( ).

    高考总复习必修一物理教案

    A.①② B.③④ C.①④ D.②③

    解析 在位移图象中,初、末位臵的坐标相同表示质点能回到初始位臵,故①正确、③错误;在速度图象中,正向位移和负向位移的大小相等表示质点能回到初始位臵,故②错误、④正确.

    答案

    高考总复习必修一物理教案

    C

    19

    对应学生

    用书P9

    考点一 对s-t图象的认识及应用

    1.根据s-t图象判断物体运动情况,或从图象中判断出位移、速度等物理量. 2.根据物体实际运动情况,画出s-t图象. 【典例1】

    如图1-3-7所示为甲、

    图1-3-7

    乙两物体相对于同一参考系的s-t图象,下面说法错误的是( ). A.甲、乙两物体的出发点相距s0 B.甲、乙两物体都做匀速直线运动 C.甲物体比乙物体早出发的时间为t1 D.甲、乙两物体向同方向运动

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    答案 D

    ——从s-t图象上判断物体的运动情况

    高考总复习必修一物理教案

    图1-3-8

    (1)若图象不过原点,则在纵轴上的截距表示运动物体的初位移s0;在横轴上的截距表示过一段时间t1′才开始运动.如图1-3-8所示.

    (2)两图线相交说明两物体在同一位置,如图1-3-8中的E′、F′两点. (3)图线的斜率表示物体的速度,斜率的正、负表示物体的运动方向.

    (4)图线是直线表示物体做匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变速运动. 【变式1】

    a、b两个质点相对于同一原点

    图1-3-9

    在同一直线上运动的s-t图象如图1-3-9所示,关于a、b的运动,下列说法正确的是( ).

    A.a、b两个质点运动的出发点相距5 m

    20

    B.质点a比质点b迟1 s开始运动

    C.在0~3 s时间内,a、b的位移大小相等,方向相同 D.质点a运动的速率比质点b的速率大 解析 质点a从s0=5 m处,t0=0时出发, 质点b从s0=0处,t0=1 s时出发, 选项A正确、B错误;

    0~3 s内,Δsa=(0-5) m=-5 m. Δsb=5 m-0=5 m,选项C错误; 因为b的斜率大于a的斜率,

    所以b运动的速率大于a运动的速率,选项D错误. 答案 A

    考点二 对v-t图象的理解及应用

    1.根据v-t图象判断物体运动情况,并能从图中得出速度、加速度、位移等物理量. 2.能从图中判断两物体相遇的时刻. 【典例2】

    甲、乙两物体从同一点开始做直线运动,

    高考总复习必修一物理教案

    图1-3-10

    其v-t图象如图1-3-10所示,下列判断正确的是( ). A.在t0时刻两物体速度大小相等,方向相反 B.在t0时刻两物体加速度大小相等,方向相同

    C.在t0时刻之前,乙物体在甲物体前,并且两物体间距离越来越大 D.在t0时刻之后,甲物体在乙物体前,并且两物体间距离越来越大

    解析 t0时刻两物体速度大小相等,方向相同,故A项错误;在v-t图象中斜率代表加速度,故选项B错误;v-t图象中图线与时间轴所围成的面积表示位移的大小,在t0时刻之前,乙的位移大于甲的位移,且二者面积差越来越大,选项C正确;在t0时刻之后,两物体之间的距离越来越小,当甲超过乙之后,二者距离又越来越大,故选项D错误.

    答案

    高考总复习必修一物理教案

    B

    ——通过v-t图象认识速度、加速度的方法

    高考总复习必修一物理教案

    【变式2】 (2012·山东新泰高三模拟,8)四个质点做直线运动,它们的速度图象分别如图1-3-11所示,下列说法中正确的是( ).

    21

    图1-3-11

    A.四个质点在第1秒内的平均速度相同 B.在第2秒末,质点(3)回到出发点

    C.在第2秒内,质点(1)、(3)、(4)做加速运动 D.在第2秒末,质点(2)、(3)偏离出发点位移不同

    解析 质点(1)在第1秒内向负方向运动,而其他三个质点在第1秒内均向正方向运动,而平均速度是矢量,所以选项A错误.质点(3)在前2秒内一直向正方向运动,不可能回到出发点,选项B错误.第2秒内,质点(1)、(3)、(4)的速度大小都在增大,选项C正确.前2秒内质点(2)、(3)都向正方向运动,且第2秒末位移相同,所以选项D错误.

    答案 C

    考点三 追及、相遇问题

    分析“追及”“相遇”问题时应注意 1.一定要抓住“一个条件,两个关系”:

    “一个条件”是两物体的速度满足的临界条件,如两物体距离最大、最小,恰好追上或恰好追不上等.

    “两个关系”是时间关系和位移关系.其中通过画草图找到两物体位移之间的数量关系,是解题的突破口.

    2.分析追及、相遇类问题时,要注意抓住题目中的关键字眼,充分挖掘题目中的隐含条件,如“刚好”、“恰好”、“最多”、“至少”等,往往对应一个临界状态,满足相应的临界条件.

    【典例3】

    一辆汽车在十字路口等待绿灯,当绿灯亮时汽车以a=3 m/s2的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行车以v0=6 m/s的速度匀速驶来,从后边超过汽车,试问:

    (1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?最远距离是多大?

    (2)当汽车与自行车距离最近时汽车的速度是多大? 解析

    高考总复习必修一物理教案

    法一 用临界条件求解.

    v

    (1)当汽车的速度为v=6 m/s时,二者相距最远,所用时间为t=2 s

    a

    1

    最远距离为Δs=v0t-at2=6 m.

    2

    高考总复习必修一物理教案

    22

    12

    (2)两车距离最近时有v0t=at

    2

    解得t=4 s

    汽车的速度为v=at=12 m/s. 法二 用图象法求解.

    (1)汽车和自行车的v-t图象如图所示,由图象可得t=2 s时,二者相距最远.最远距

    1

    离等于图中阴影部分的面积,即Δs=×6×2 m=6 m.

    2

    (2)两车距离最近时,即两个v-t图线下方面积相等时,由图象得此时汽车的速度为v=12 m/s.

    法三 用数学方法求解.

    (1)由题意知自行车与汽车的位移之差为

    1

    Δs=v0t-2

    2

    因二次项系数小于零,

    -v0

    当t2 s时有最大值,

    12×?-a??2?

    121

    高考总复习必修一物理教案

    2

    最大值Δsm=v0t-=6×2 m×3×2 m=6 m.

    2212

    (2)当Δs=v0tat=0时相遇

    2

    得t=4 s,汽车的速度为v=at=12 m/s. 答案 (1)2 s 6 m (2)12 m/s

    ——分析追及、相遇问题的常用方法

    (1)物理分析法:抓好“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,认真审题,挖掘题中的隐含条件,在头脑中建立起一幅物体运动关系的图景.

    (2)相对运动法:巧妙地选取参考系,然后找两物体的运动关系.

    (3)极值法:设相遇时间为t,根据条件列方程,得到关于t的一元二次方程,用判别式进行讨论,若Δ>0,即有两个解,说明可以相遇两次;若Δ=0,说明刚好追上或相遇;若Δ<0,说明追不上或不能相碰.

    (4)图象法:将两者的速度-时间图象在同一坐标系中画出,然后利用图象求解.

    23

    对应学生

    用书P11

    3.运动图象的理解及应用 阅卷教师揭秘 (1)命题分析

    运动图象的应用是高考的高频考点,主要考查运动规律和运动图象在实际生活中的应用,使学生通过运动图象获取信息,进而分析物体的实际运动情况.例如2009广东3题,2010天津3题,2011海南8题等.

    (2)主要题型:选择题 (3)卷面错因

    ①对运动图象的意义理解不深刻不透彻; ②不能从图象中获取有关信息 (4)识图方法

    要深刻理解x-t图象和v-t图象中“点”“线”“面”“轴”“斜”“截”的物理意义,对于给定的图象,首先要明确图象反映的是哪两个物理量间的关系(纵轴和横轴的物理量),然后根据物理原理(公式)推导出两个量间的函数关系式,结合图象明确图象斜率的意义、截距的意义或“面积”的意义,从而由图象给出的信息求出未知量.【典例】 (2010·广东理综,17改编)图1-3-

    高考总复习必修一物理教案

    12

    图1-3-12

    是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是( ). A.0~1 s内的平均速度是2 m/s B.0~2 s内的位移大小是2 m

    C.0~1 s内的加速度大于2~4 s内的加速度

    D.0~1 s内的运动方向与2~4 s内的运动方向相反 教你审题

    高考总复习必修一物理教案

    确定图象是v-t图象

    运动

    求加速度a

    0~1 s匀加速运动;1~2 s匀速运动;2~4 s匀减速

    自己试一试!

    求位移

    1s1

    解析 0~1 s的位移s1=×2×1 m=1 m,故0~1 s内平均速度v1 m/s=1 m/s,

    2t11

    A项错;0~2 s内位移为0~1 s内的位移与1~2 s内位移之和,1~2 s内位移s2=2×1 m

    vt-v02-0

    =2 m.故0~2 s内位移为s1+s2=3 m,B项错误;0~1 s内加速度a1 m/s2

    t1

    vt′-v00-2

    =2 m/s2,2~4 s内的加速度a2 m/s2=-1 m/s2,故a1>a2,C项正确;0~1

    t2

    s内和2~4 s内的速度方向均为正向,故D项错误.

    答案 C

    对应学生

    用书P12

    一、对v-t图象的理解及应用(高频考查)

    高考总复习必修一物理教案

    24

    1.

    图1-3-13

    (2009·广东单科,3改编)某物体运动的速度图象如图1-3-13所示,根据图象可知( ).

    A.0~2 s内的加速度为1 m/s2 B.0~5 s内的位移为10 m

    C.第1 s末与第3 s末的速度方向相反 D.第1 s末与第5 s末加速度方向相同

    Δv

    解析 0~2 s内的加速度等于直线的斜率,即a=1 m/s2,选项A正确;0~5 s内

    Δt?5+2?×2

    的位移等于图象与坐标轴所围图象的面积,即s=m=7 m,选项B错误;第1 s

    2

    末与第3 s末的速度都是正值,即方向相同,选项C错误;第1 s末与第5 s末的加速度分别是正值、负值,即方向相反,选项D错误.

    答案 A 2.(2010·天津理综,3)质点做直线运动的v-t图象如图1-3-14所示,规定向右为正方向,则该质点在前8 s内平均速度的大小和方向分别为( ).

    高考总复习必修一物理教案

    图1-3-14

    A.0.25 m/s 向右 B.0.25 m/s 向左 C.1 m/s 向右 D.1 m/s 向左

    1

    解析 由图象面积计算0~3 s内质点的位移大小为s1=2×3× m=3 m,方向向右,3~

    2

    1

    8 s内位移大小为s2=2×5m=5 m,方向向左,所以前8 s总位移s=s1-s2=-2 m.v=

    2

    s-2 m/s=-0.25 m/s,即大小为0.25 m/s,方向向左.B正确. t8

    答案 B

    高考总复习必修一物理教案

    3.

    图1-3-15

    (2009·广东理科基础,3)图1-3-15是甲、乙两物体做直线运动的v-t图象.下列表述正确的是( ).

    A.乙做匀加速直线运动

    B.0~1 s内甲和乙的位移相等 C.甲和乙的加速度方向相同 D.甲的加速度比乙的小

    解析 由题图知甲做匀减速直线运动,乙做匀加速直线运动甲图线的斜率比乙图线的斜

    25

    高考总复习必修一物理教案

    率大,而其斜率值即为加速值,则甲的加速度比乙的大,且二者方向相反;又由题图知0~1 s内甲的位移比乙的大.故A正确,B、C、D错误.

    答案 A

    4.(2011·海南卷,8改编)一物体自t=0时开始做直线运动,其速度图线如图1-3-16所示.下列选项正确的是( ).

    高考总复习必修一物理教案

    图1-3-16

    A.在0~6 s内,物体离出发点最远为30 m

    B.在0~6 s内,物体经过的路程为35 m

    C.在0~4 s内,物体的平均速率为7.5 m/s

    D.在5~6 s内,物体所受的合外力做负功

    解析 根据v-t图象的“面积”表示位移和v-t图象的意义知,物体在第5 s时离出

    1发点最远,最远距离为sm= 21(5+2)×10 m=35 m;0~6 s内的路程为s=sm+×1×10 m=40 m;0~4 s内的路程(等2

    1s30于位移)s=×(4+2)×10 m=30 m,故平均速率为v= m/s=7.5 m/s;在5~6 s内,2t4

    物体的速度增加,根据动能定理,合外力做正功.综上所述C正确,A、B、D错误.

    答案 C

    二、追及、相遇问题(低频考查)

    5.(四川理综)A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶.当B车在A车前84 m处时,B车速度为4 m/s,且正以2 m/s2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B车加速度突然变为零.A车一直以20 m/s的速度做匀速运动.经过12 s后两车相遇.问B车加速行驶的时间是多少?

    解析 设A车的速度大小为vA,B车加速行驶的时间为t,两车在t0时相遇.则有 sA=vAt0①

    1sB=vBt+2+(vB+at)(t0-t),② 2

    式中,t0=12 s,sA、sB分别为A、B两车相遇前行驶的路程.依题意有sA=sB+s,③ 式中s=84 m.

    2[?vA-vB?t0-s]由①②③式得t2-2t0t0, a

    代入题给数据vA=20 m/s,vB=4 m/s,a=2 m/s2,

    2有t-24t+108=0,式中t的单位为s.

    解得t1=6 s,t2=18 s.t2=18 s不合题意,舍去.

    因此,B车加速行驶的时间为6 s.

    答案 6 s

    第4讲 实验一 研究匀变速直线运动

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生 用书P12

    实验目的

    1.会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度.

    2.会利用纸带探究小车速度随时间变化的规律,并能画出小车运动的v-t图象,根据

    图象求加速度.

    实验原理 1.

    2. 实验过程

    高考总复习必修一物理教案

    注意事项

    1.平行:纸带和细绳要和木板平行.

    2.两先两后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源后取纸带.

    3.防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,要防止钩码落地和小车与滑轮相撞.

    4.减小误差:小车的加速度宜适当大些,可以减小长度的测量误差,加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6~7个计数点为

    高考总复习必修一物理教案

    .对应学生 用书P13

    高考总复习必修一物理教案

    【例1】 (1)实验室提供了以下器材:打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计.其中在本实验中不需要的器材是______.

    (2)如图1-4-1所示,是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T=0.02 s,其中s1=7.05 cm、s2=7.68 cm、s3=8.33 cm、s4=8.95 cm、s5=9.61 cm、s6=10.26 cm.

    图1-4-1

    下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D、E

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    (3)以A

    图1-4-2

    (4)根据你画出的小车的速度—时间关系图线计算出的小车的加速度a=________ m/s2.

    解析 (1)本实验中不需要测量力的大小,因此不需要的器材是弹簧测力计.

    (2)根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度知:

    s3+s4vD=2T

    ?8.33+8.95?×10-2 m=2×0.1 s

    =0.864 m/s

    同理可得vE=0.928 m/s.

    (3)小车的速度—时间关系图线如图所示.

    (4)在v-t图象中,图线的斜率表示加速度的大小,则

    Δv=(0.64±0.01)m/s2. Δt

    答案 (1)

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    【例2】 a=

    图1-4-3

    利用图1-4-3中所示的装置可以研究自由落体运动.实验中需要调整好仪器,接通打点计时器的电源,松开纸带,使重物下落,打点计时器会在纸带上打出一系列的小点.

    (1)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有________.(填入正确选项前的字母)

    A.天平 B.秒表 C.米尺

    (2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值,而实验操作与数据处理均无错误,写出一个你认为

    高考总复习必修一物理教案

    可能引起此误差的原因:________________________________________________________________________.

    解析 本题考查自由落体运动,实验器材的选取,实验误差的分析等知识点.考查考生实验设计和实验误差分析的能力.(1)处理纸带求加速度,一定要知道长度,则要有米尺;打点计时器就是测量时间的工具,则不需要秒表,重力加速度的值和物体的质量无关,则不需要天平.(2)加速度小了,说明物体受到了阻力作用,据此说一条理由就行.

    答案 (1)C (2)打点计时器与纸带间存在摩擦

    高考总复习必修一物理教案

    ——本题考查用打点计时器测重力加速度

    涉及器材的选取,选取器材要遵循以下几个基本原则:

    (1)可行:指所选用的器材要确实能保证实验的需要,使实验达到预期的目的和效果.

    (2)安全:指所选用的器材在实验中能正常工作不致损坏.

    (3)精确:指选用的实验器材要能尽量减小实验误差. 对应学生 用书P14

    【例3】 (2011·课标全国卷,23)利用图1-4-4所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度.一斜面上安装有两个光电门,其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处,光电门甲的位置可移动.当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时,与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.改变光电门甲的位置进行多次测量,每次都使滑块从同一点由静止开始下滑,并用米尺测量甲、乙之间的距离s,记下相应的t值,所得数据如下表所示.

    高考总复习必修一物理教案

    (1)若滑块所受摩擦力为一常量,滑块加速度的大小a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度v、测量值s和t四个物理量之间所满足的关系式是________;

    s(2)根据表中给出的数据,在图1-4-5t图线; t

    图1-4-5

    s2(3)-t图线,得出滑块加速度的大小为a=________m/s(结果保留两位有效t

    数字).

    解析 可认为滑块从乙到甲做匀减速直线运动,

    1根据运动学公式有s=vt-2,得 2s1=v-, t2

    根据所给数据描点并连线如图所示,

    1图线的斜率为-a, 2

    根据图象得a=2.0 m/s2(1.8~2.2 m/s2都算对)

    (注意结果保留两位有效数字).

    高考总复习必修一物理教案

    12s1答案 (1)s=vt-或v- (2)见解析图 (3)2.0 2t2

    对应学生用书P15

    1.在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,某同学的操作步骤如下,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏可编上序号F、G??)________.

    A.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器处先放开纸带,再接通电源

    B.将打点计时器固定在平板上,并接好电源

    C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码

    D.取下纸带

    E.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔

    将以上步骤完善并按合理顺序填写在横线上

    ________________________________________________________________________ 解析 A中应先接通电源再放开纸带,D中先断开电源,使计时器停止工作,再取下纸带;遗漏F,换上新纸带重复实验三次.

    答案 ADF BECADF

    2.如图1-4-6所示是某同学测量匀变速直线运动的加速度时,从若干纸带中选中的一条纸带的一部分,他每隔4个点取一个计数点,图上注明了他对各计数点间距离的测量结果.

    高考总复习必修一物理教案

    图1-4-6

    (1)

    高考总复习必修一物理教案

    cm).

    ________范围内相等,所以小车的运动是________.

    (2)根据匀变速直线运动的规律,可以求得物体的加速度a=Δs

    T ________m/s. 2

    sn-sn-3s4-s1s5-s222(3)根据an-3,可求出a1=________m/s,a2=________m/s,3T3T3T

    s6-s3a1+a2+a32a3=________m/s2. ________m/s,所以,a=3T3

    答案 (1)1.60 1.55 1.62 1.53 1.61 1.58 0.05 任意两个连续相等的时间里、在

    高考总复习必修一物理教案

    误差允许的 匀加速直线运动 (2)1.58 (3)1.59 1.57 1.59 1.58

    3.(2010·广东理综,34(1))如图1-4-7是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.

    高考总复习必修一物理教案

    图1-4-7

    (1)已知打点计时器电源频率为50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为________.

    (2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出A、B两点间距x=________;C点对应的速度是________(计算结果保留三位有效数字).

    1解析 (1)打点计时器频率为50 Hz,周期T==0.02 s,故打相邻两点的时间间隔为0.02 f

    s;(2)两相邻计数点间的时间间隔为T=0.02×5 s=0.1 s,由图读出x=7.0 mm=0.70 cm.C

    xBC+xCD0.90+1.10点对应速度vC== cm/s=0.100 m/s. 2T2×0.1

    答案 (1)0.02 s (2)0.66~0.70 cm 0.100 m/s

    4.(2011·广东卷,34(1))图1-4-8是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点,加速度大小用a表示.

    高考总复习必修一物理教案

    图1-4-8

    ①OD间的距离为________cm.

    ②图1-4-9是根据实验数据绘出的s-t2图线(s为各计数点至同一起点的距离),斜率表示________,其大小为________m/s2(保留三位有效数字).

    高考总复习必修一物理教案

    图1-4-9

    解析 ①1 cm+1 mm×2.0=1.20 cm.

    ②加速度的一半,

    ?2.8-0?×10-21 m/s2=0.467 m/s2, 20.06-0

    所以加速度大小a≈0.933 m/s2.

    答案 ①1.20 ②加速度的一半 0.933

    5.一小球在桌面上做匀加速直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球运动过程中在每次曝光时的位置,并将小球的位置编号,得到的照片如图1-4-10所示.由于底片保管不当,其中位置4处被污损.若已知摄影机连续两次曝光的时间间隔均

    2为1 s,则利用该照片可求出:小球运动的加速度约为________m/s.位置4对应的速度为

    ________ m/s,能求出4的具体位置吗?________.求解方法是:____________________(不要求计算,但要说明过程).

    高考总复习必修一物理教案

    图1-4-10

    解析 从图中读出5、6之间的距离为37.5 cm-24.0 cm=13.5 cm,2、3之间的距离为6.0 cm-1.5 cm=4.5 cm,利用逐差法有s56-s23=3aT2,求出a=3.0×10-2 m/s2;位臵4对

    s24.0-6.0-2-2应的速度为v4=×10 m/s=9×10 m/s;欲求4的具体位臵,可以采用逐差2T2

    法利用(s6-s4)-(s4-s2)=4aT2求解.

    答案 3.0×10-2(2.8×10-2~3.1×10-2均可) 9×10-2

    能 利用(s6-s4)-(s4-s2)=4aT2可以求出位置4的具体位置(其他方法合理均可)

    6.(2012·东莞模拟)在“研究匀变速直线运动”的实验中,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,并在其上取了O、A、B、C、D、E、F共7个计数点(图中每相邻两个记数点间还有四个打点计时器打下的点未画出),如图1-4-11所示.打点计时器接的是50 Hz的低压交流电源.他将一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和记数点O对齐,从刻度尺上直接读取数据记录在表中.

    高考总复习必修一物理教案

    图1-4

    高考总复习必修一物理教案

    示.

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    表中E②试根据表格中数据和你求得的E点速度在右上方所给的坐标中,作出v-t图象,如图1-4-12.从图象中求得物体的加速度a=________m/s2(取两位有效数字)

    图1-4-12

    DF解析 根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度即vE,OF2T

    -OD=DF=4.64 cm,T=0.1 s,vE=2.32×10-2m/s加速度可根据图中数据求出图线斜率.

    答案 ①23.2×10-2

    ②0.42(0.40~0.44)

    必修一 第二章

    高考总复习必修一物理教案

    相互作用

    第1讲 重力 弹力 摩擦力

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生

    高考总复习必修一物理教案

    用书P18

    高考总复习必修一物理教案

    1.(1)

    (2)产生条件 ①物体相互接触;

    ②物体发生弹性形变.

    (3)

    2.胡克定律

    (1)内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比.

    (2)表达式:F=.

    ①k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定.

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    (1)误认为只要两物体接触就存在弹力.

    (2)误认为杆的弹力方向一定沿杆方向.

    (3)误认为滑动摩擦力的大小与接触面积大小、物体速度大小有关.

    (4)误认为物体所受正压力大小等于物体的重力大小.

    1.

    运动方向??2.三个方向?相对运动方向

    ??相对运动趋势的方向

    ??相对静止3.两个“相对”? ?相对运动?

    1.(2011·杭州高三检测

    高考总复习必修一物理教案

    )如图2-1-1所示,下列四个图中,所有的球都是相同的,且

    形状规则质量分布均匀.甲球放在光滑斜面和光滑水平面之间,乙球与其右侧的球相互接触并放在光滑的水平面上,丙球与其右侧的球放在另一个大的球壳内部并相互接触,丁球用两根轻质细线吊在天花板上,且其中右侧一根线是沿竖直方向.关于这四个球的受力情况,下列说法正确的是( ).

    高考总复习必修一物理教案

    图2-1-1

    A.甲球受到两个弹力的作用

    B.乙球受到两个弹力的作用

    C.丙球受到两个弹力的作用

    D.丁球受到两个弹力的作用

    解析 甲球受水平面的弹力,斜面对甲球无弹力,乙球受水平面的弹力,乙与另一球之间无弹力,丙球受右侧球和地面的两个弹力作用,丁球受竖直细线的拉力,倾斜细线的拉力刚好为零,故C对,A、B、D错.

    答案 C

    2.(2012·台州质检)一根轻质弹簧,当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时,长度为L1;当它下端固定在水平地面上,上端压一重为G的物体时,其长度为L2,则它的劲度系数是( ).

    GGA. B.L1L2

    G2GC. D.L1-L2L1-L2

    2G解析 由胡克定律知,G=k(L1-L0),G=k(L0-L2),联立可得kD对. L1-L2

    答案 D

    高考总复习必修一物理教案

    3.

    图2-1-2

    玩具汽车停在模型桥面上,如图2-1-2所示,下列说法正确的是( ).

    A.桥面受向下的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变

    B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力

    C.汽车受向上的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变

    D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变

    解析 汽车与桥面相互挤压都发生了形变,B错;由于桥面发生弹性形变,所以对汽车有向上的弹力,C对、D错;由于汽车发生了形变,所以对桥面产生向下的压力,A错.

    答案 C

    4.下列关于摩擦力的说法正确的是( ).

    A.摩擦力的方向总与物体的运动方向相反

    B.摩擦力的大小与相应的正压力成正比

    C.运动着的物体不可能受静摩擦力作用,只能受滑动摩擦力作用

    D.静摩擦力的方向与接触物体相对运动趋势的方向相反

    解析 摩擦力的方向与物体的运动方向可以相同也可以相反,故A错;静摩擦力的方向总是与物体间相对运动趋势的方向相反,故D对;静摩擦力存在于相对静止的物体间,物体可以是静止的,也可以是运动的,故C错;滑动摩擦力大小与正压力成正比,静摩擦力与正压力无关,最大静摩擦力与正压力成正比,故B错.

    答案 D

    5.有关滑动摩擦力的下列说法中,正确的是( ).

    A.有压力一定有滑动摩擦力

    B.有滑动摩擦力不一定有压力

    C.滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直

    D.只有运动物体才受滑动摩擦力

    解析 产生滑动摩擦力的条件有四个:相互接触、挤压、接触面粗糙、发生相对滑动,四者缺一不可.由产生滑动摩擦力的条件可知,A、B选项错.滑动摩擦力方向与接触面相 36

    切,而压力垂直于接触面,所以滑动摩擦力方向跟接触面所受压力垂直,C选项正确.如擦黑板时,黑板是静止的,但相对黑板擦是运动的,也受滑动摩擦力,所以关键是“相对运动”,故D选项错误.

    答案

    高考总复习必修一物理教案

    C

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生 用书P19

    考点一 弹力方向的判断及大小的计算

    1.弹力方向的判断

    (1)根据弹力产生的条件直接判断

    根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力.此方法多用来判断形变较明显的情况.

    (2)根据物体的运动状态分析判断

    根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在.

    2.弹力大小的计算

    根据平衡条件、牛顿第二定律或胡克定律来计算.

    【典例1】

    如图2-1-3所示,

    图2-1-3

    一重为10 N的球固定在支杆AB的上端,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5 N,则AB杆对球的作用力( ).

    A.大小为7.5 N

    B.大小为10 N

    C.方向与水平方向成53°角斜向右下方

    D.方向与水平方向成53°角斜向左上方

    解析 本题考查力与物体的平衡,对小球进行受力分析可得,AB杆对球的作用力与绳的拉力的合力与小球重力等值反向,令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为α,可得:

    G4tan α==,α=53°,故D项正确. F拉3

    答案 D

    ——弹力大小的计算方法

    (1)一般物体之间的弹力,要利用平衡条件或牛顿第二定律来计算.

    (2)弹簧的弹力,由胡克定律(F= kx)计算.

    【变式1】

    如图2-1-4所示,

    图2-1-4

    在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块1、2、3,1和2及2和3间分别用原长为L,劲度系数为k的轻弹簧连接起来,木块与传送带间的动摩擦因数均为 μ,现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上,传送带按图示方向匀速运动,当三个木块达到平衡后,1、3两木块之间的距离是( ).

    μ?m2+m3?gμ?m2+2m3?gA.2L+ B.2L+ kk

    37

    μ?m1+m2+m3?gμmg D.2Lkk

    解析 先以2、3为整体分析,设1、2间弹簧的伸长量为x1,有kx1=μ(m2+m3)g;再以3为研究对象,设2、3间弹簧伸长量为x2,有kx2=μm3g,所以1、3两木块之间的距离为2L+x1+x2,故选B.

    答案 B

    考点二 静摩擦力方向的判断(小专题

    高考总复习必修一物理教案

    ) C.2L+

    图2-1-5

    1.由相对运动趋势直接判断

    因为静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反,如果我们所研究的问题中,物体相对运动的趋势很明显,就可以由相对运动趋势直接判断.这是判断静摩擦力方向的基本方法.如图2-1-5所示,判断静止在斜面上的物体P所受静摩擦力的方向,物体P相对斜面的运动趋势很明显(沿斜面有下滑趋势).我们就可以由静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反直接判断出物体P受的静摩擦力的方向为沿斜面向上.

    【典例2】

    如图2-1-6所示,

    高考总复习必修一物理教案

    图2-1-6

    重为G的木棒,可绕光滑轴O自由转动,现将棒搁在表面粗糙的小车上,小车原来静止,如果用水平力F拉动小车,则棒受到的摩擦力方向( ).

    A.向右 B.向左

    C.等于零 D.都有可能

    解析 由题图可直接判断出木棒相对小车有水平向左的运动趋势,则棒受到小车给棒的摩擦力方向水平向右.

    答案 A

    2.用假设法判断

    高考总复习必修一物理教案

    【变式2】

    如图2-1-7所示,物体A、B在力F作用下一起以相同速度沿F方向匀速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法正确的是( ).

    高考总复习必修一物理教案

    图2-1-7

    A.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相同

    B.甲、乙两图中物体A均受摩擦力,且方向均与F相反

    C.甲、乙两图中物体A均不受摩擦力

    D.甲图中物体A不受摩擦力,乙图中物体A受摩擦力,方向和F方向相同

    解析 用假设法分析:甲图中,假设A受摩擦力,与A做匀速运动在水平方向合力为零不符,所以A不受摩擦力;乙图中,假设A不受摩擦力,A将相对B沿斜面向下运动,从而A受沿F方向的摩擦力.正确选项是D.

    38

    答案 D

    3.根据平衡条件来判断

    如图2-1-5所示,物体P在斜面上处于平衡状态,则沿斜面方向合力必为零,而静摩擦力必须与重力沿斜面向下的分力平衡.所以可判断出斜面给物体P的静摩擦力的方向必与重力沿斜面向下的分力方向相反,即沿斜面向上.

    4.根据牛顿第二定律来判断

    用牛顿第二定律判断,关键是先判断物体运动状态的变化(即加速度方向),再利用牛顿第二定律(F=ma)确定合力的方向,然后根据受力分析判定静摩擦力的方向.

    高考总复习必修一物理教案

    图2-1-8

    如图2-1-8中物块A和B在外力F作用下一起沿水平方向以加速度a做匀加速直线运动时,静摩擦力提供A物体的加速度,大小为ma,方向水平向右.

    5.利用牛顿第三定律来判断

    此法关键是抓住“摩擦力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向,再确定与其接触的物体受到的摩擦力方向.

    在图2-1-8中,用牛顿第二定律判断出B对A的静摩擦力的方向为水平向右.由于摩擦力是成对出现的,所以,根据牛顿第三定律可知,A对B的静摩擦力方向为水平向左.

    【变式3】

    一物体在桌面上滑行,受到摩擦力作用,其大小为F,则( ).

    A.桌面也受到摩擦力作用,大小为F,方向和物体运动方向一致

    B.桌面也受到摩擦力作用,大小为F,方向和物体运动方向相反

    C.桌面也受到摩擦力作用,大小不等于F

    D.桌面不受摩擦力作用

    解析 根据牛顿第三定律可得,桌面也受到摩擦力作用,且与物体受到的摩擦力等大、反向,即大小为F,方向与物体运动方向相同(物体受到的滑动摩擦力方向与物体相对运动方向相反).

    答案 A

    考点三 摩擦力大小的计算

    【典例3】

    如图2-1-9所示,

    高考总复习必修一物理教案

    图2-1-9

    一质量不计的弹簧原长为10 cm,一端固定于质量m=2 kg的物体上,另一端施一水平拉力F.(g=10 m/s2)

    (1)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,当弹簧拉长12 cm时,物体恰好匀速运动,弹簧的劲度系数多大?

    (2)若将弹簧拉长11 cm时,物体所受到的摩擦力大小为多少?

    (3)若将弹簧拉长13 cm时,物体所受的摩擦力大小为多少?(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等)

    解析 (1)物体匀速前进时,k(x-x0)=μmg

    μmg0.2×2×10则k==N/m=200 N/m. x-x00.12-0.10

    (2)F1=k(x1-x0)=200×(0.11-0.10)N=2 N

    最大静摩擦力可看作等于滑动摩擦力

    fm=0.2×2×10 N=4 N

    故物体没动,所受静摩擦力f1=F1=2 N.

    (3)弹簧弹力F2=k(x2-x0)=200×(0.13-0.10)N=6 N.

    物体将加速前进,此时所受到的滑动摩擦力为f2=μN=μmg=0.2×2×10 N=4 N. 39

    答案 (1)200 N/m (2)2 N

    高考总复习必修一物理教案

    (3)4 N

    (1)在确定摩擦力的大小之前,首先分析物体所处的状态,分清是静摩擦力还是滑动摩

    擦力.

    (2)滑动摩擦力有具体的计算公式,而静摩擦力要借助其他公式,如:利用平衡条件列方程或牛顿第二定律列方程等.

    (3)“f=μN”中N“并不总是等于物体的重力”.

    【变式4】

    (2012·山东淄博)

    图2-1-10

    如图2-1-10所示,物块A放在倾斜的木板上,已知木板的倾角α分别为30°和45°

    高考总复习必修一物理教案

    时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则物块和木板间的动摩擦因数为( ).

    1325A. B. C. D. 2222

    解析 由题意可以判断出,当倾角α=30°时,物块受到的摩擦力是静摩擦力,大小为f1=mgsin 30°,当α=45°时,物块受到的摩擦力为滑动摩擦力,大小为f2=μN=μmgcos 45°,

    2由f1=f2得μ=. 2

    答案 C

    考点四 摩擦力的“突变”问题(小专题)

    1.静静“突变”

    物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态,当作用在物体上的其他力的合力发生变化时,如果物体仍然保持静止状态,则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变.

    【典例4】

    一木块放在水平桌面上,

    图2-1-11

    在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用,木块处于静止状态,如图2-1-11所示,其中F1=10 N,F2=2 N,若撤去F1,则木块受到的摩擦力为( ).

    A.10 N,方向向左 B.6 N,方向向右

    C.2 N,方向向右 D.0

    解析 当物体受F1、F2及摩擦力的作用而处于平衡状态时,由平衡条件可知物体所受的摩擦力的大小为8 N,可知最大静摩擦力fmax≥8 N.当撤去力F1后,F2=2 N<fmax,物体仍处于静止状态,由平衡条件可知物体所受的静摩擦力大小和方向发生突变,且与作用在物体上的F2等大反向.C正确.

    答案 C

    2.静动“突变”

    物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态,当其他力变化时,如果物体不能保持静止状态,则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力.

    【典例5】

    长直木板的上表面的一端放有一铁块,

    图2-1-12

    木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面的夹角α变大),另一端不动,如图2-1-12所示.则铁块受到的摩擦力f随角度α的变化图象可能正确的是下图中的(设最大静摩 40

    擦力等于滑动摩擦力)( ).

    高考总复习必修一物理教案

    解析 设木板与水平面间的夹角增大到θ时,铁块开始滑动,显然当α<θ时,铁块与木板相对静止.由力的平衡条件可知,铁块受到的静摩擦力的大小为f=mgsin α;当α≥θ时铁块与木板间的摩擦力为滑动摩擦力,设动摩擦因数为μ,由滑动摩擦力公式得,铁块受到的滑动摩擦力为f=μmgcos θ.

    通过上述分析知道:α<θ时,静摩擦力随α角增大按正弦函数增加;当α≥θ时,滑动摩擦力随α角增大按余弦规律减小,所以正确选项为C.

    答案 C

    3.动静“突变”

    在摩擦力和其他力作用下,做减速运动的物体突然停止滑行时,物体将不受摩擦力作用,或滑动摩擦力“突变”成静摩擦力.

    【典例6】

    如图2-1-13所示,把一重为G的物体,

    高考总复习必修一物理教案

    图2-1-13

    用一水平方向的推力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整墙上,从t=0开始物体所受的摩擦力f随t的变化关系是下图中的( ).

    高考总复习必修一物理教案

    解析 物体在竖直方向上只受重力G和摩擦力f的作用.由于f从零开始均匀增大,开始一段时间f<G,物体加速下滑;当f=G时,物体的速度达到最大值;之后f>G,物体向下做减速运动,直至减速为零.

    在整个运动过程中,摩擦力为滑动摩擦力,其大小为f=μN=μF=μkt,即f与t成正比,是一条过原点的倾斜直线.

    当物体速度减为零后,滑动摩擦突变为静摩擦,其大小f=G,所以物体静止后的图线为平行于t轴的线段.正确答案为B.

    答案

    高考总复习必修一物理教案

    B

    对应学生

    用书P21

    4.对重力、弹力、摩擦力的考查

    阅卷教师揭秘 (1)命题分析

    常见的三种力也是高考的常考热点.弹力和摩擦力的有无及方向判定,大小计算、大小和方向的突变等是考查的重点.例如2009天津1题,2010全国15题,2011山东19题等.

    (2)主要题型:选择题、计算题 (3)卷面错因:

    ①对摩擦力的认识存在误区. ②分析和推理能力不足 ③没有养成画图习惯 (4)解决方法

    确定摩擦力的有无,大小和方向 ①由产生条件确定

    ②由运动状态确定(结合平衡条件、牛顿第二定律或物体受其他力的情况进行综合分析判断)

    【典例】 (2011·天津卷

    高考总复习必修一物理教案

    )

    图2-1-14 如图2-1-14所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力( ).

    A.方向向左,大小不变 B.方向向左,逐渐减小 C.方向向右,大小不变 D.方向向右,逐渐减小 教你审题

    高考总复习必修一物理教案

    关键点:①相对静止;②匀减速运

    高考总复习必修一物理教案

    A、B整

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    牛顿第二定律

    (得到加速度a不变)

    自己试一试!

    高考总复习必修一物理教案

    B受静摩擦力方向向左 ,讨论

    高考总复习必修一物理教案

    解析 对A、B整体受力分析如右图所示,滑动摩擦力f使整体产生加速度a,a等于μg不变,对B受力分析知,B所受静摩擦力f′=mB·a=μmBg,大小不变,方向向左,故A对,B、C、D错.

    答案

    高考总复习必修一物理教案

    A

    对应学生

    用书P22

    一、对弹力的考查(低频考查) 1.(2010·全国卷,15)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( ).

    F2-F1F2+F1F2+F1F2-F1A. B. C. D.l2-l1l2+l1l2-l1l2+l1解析 根据胡克定律有F1=k(l0-l1),F2=k(l2-l0),

    F2+F1

    解得k=C正确.

    l2-l1

    答案 C 2.(2011·山东卷,19)如图2-1-15所示,将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁.开始时a、b均静止,弹簧处于伸长状

    态,两细绳均有拉力,a所受摩擦力Ffa≠0,b所受摩擦力Ffb=0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间( ).

    高考总复习必修一物理教案

    图2-1-15

    ①Ffa大小不变 ②Ffa方向改变 ③Ffb仍然为零 ④Ffb方向向右 A.只有①②对 B.只有③④对 C.只有①④对 D.只有②③对

    解析 右侧绳剪断瞬间,木块b受到弹簧向左的拉力和向右的摩擦力(因b在弹簧拉力作用下有向左运动的趋势)故选项③错误、选项④正确.木块a受左侧绳的拉力和弹簧弹力不变(弹簧未来得及形变),故Ffa不变.选项①正确、选项②错误.

    答案 C

    二、对摩擦力的考查(中频考查) 3.(2009·天津)物块静止在固定的斜面上,分别按如下图所示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是( ).

    高考总复习必修一物理教案

    解析 物体原来受静摩擦力f=Gsin θ,施力后如下图所示,四种情况都有静摩擦力,A图中fA=Gsin θ;B图中fB=Gsin θ;C图中fC=(G-F)sin θ;D图中fD=(G+F)sin θ.(θ为斜面倾角

    高考总复习必修一物理教案

    )

    答案 D 4.(2011·海南卷,5)如图2-1-16所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力( ).

    高考总复习必修一物理教案

    图2-1-16

    A.等于零

    B.不为零,方向向右 C.不为零,方向向左

    D.不为零,v0较大时方向向左,v0较小时方向向右 解析 斜劈和物块都平衡,对斜劈和物块整体受力分析知地面对斜劈的摩擦力为零,选A.

    答案 A 5.(2011·安徽卷,

    高考总复习必修一物理教案

    14)

    图2-1-17 一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图2-1-17所示.则物块( ).

    A.仍处于静止状态

    B.沿斜面加速下滑 C.受到的摩擦力不变 D.受到的合外力增大

    解析 由于质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上,说明斜面对物块的作用力与物块的重力平衡,斜面与物块间的动摩擦因数μ=tan θ.对物块施加一个竖直向下的恒力F,使得合力仍然为零,故物块仍处于静止状态,A正确,B、D错误.摩擦力由mgsin θ增大到(F+mg)sin θ,C错误.

    答案 A

    第2讲 力的合成与分解

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生

    高考总复习必修一物理教案

    用书P22

    高考总复习必修一物理教案

    1.(1)定义:

    高考总复习必修一物理教案

    叫做那几个力的合力,原来的几个力叫做分力.

    (2)逻辑关系:

    高考总复习必修一物理教案

    2.共点力:2-2-1所示均是共点力.

    图2-2-1

    3.力的合成的运算法则

    (1)平行四边形定则:邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向.

    (2)三角形定则: 4.力的分解

    (1)定义:

    (2)遵循原则:平行四边形定则或三角形定则.

    (3)分解方法:

    高考总复习必修一物理教案

    1.矢量:2.标量: ●误区警示

    警示一 混淆矢量与标量的运算法则,对矢量采取标量的代数运算法则,导致出现错误. 警示二 误认为合力一定大于分力.

    高考总复习必修一物理教案

    1.当两共点力F1和F2的大小为以下哪组数据时,其合力大小可能是2 N( ).

    A.F1=6 N,F2=3 N B.F1=3 N,F2=3 N C.F1=8 N,F2=4 N D.F1=5 N,F2=1 N

    解析 由|F1-F2|≤F≤F1+F2可知,选项B、C正确. 答案 B

    2.某同学在单杠上做引体向上,在下列选项中双臂用力最小的是( ).

    高考总复习必修一物理教案

    解析 人做引体向上时,双臂的合力大小一定等于人体的重力,根据平行四边形定则,两分力夹角越小,双臂用力就越小,故D项最大,B项最小.

    答案 B 3.(2012·广州期终)将物体所受重力按力的效果进行分解,下列图中错误的是( ).

    高考总复习必修一物理教案

    解析 A项中物体重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力G1和沿斜面向下使物体向下滑的分力G2;B项中物体的重力分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力G1和G2,A、B项图画得正确.C项中物体的重力应分解为垂直于两接触面使物体紧压两接触面的分力G1和G2,故C项图画错.D项中物体的重力分解为水平向左压紧墙的分力G1和沿绳向下使绳张紧的分力G2,故D项图画得正确.

    答案 C

    4.某物体在n个共点力的作用下处于静止状态,若把其中一个力F1的方向沿顺时针方向转过90°,而保持其大小不变,其余力保持不变,则此时物体所受的合力大小为( ).

    A.F1 B.2F1 C.2F1 D.0

    解析 物体受n个力处于静止状态,则其中(n-1)个力的合力一定与剩余的那个力等大反向,故除F1以外的其他各力的合力大小等于F1,且与F1方向相反,故当F1转过90°后,物体受到的合力大小应为F1,选项B正确.

    答案 B 5.

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    图2-2-2

    在研究共点力合成实验中,得到如图2-2-2所示的合力与两力夹角θ的关系曲线,关于合力F的范围及两个分力的大小,下列说法中正确的是( ).

    A.2 N≤F≤4 N B.2 N≤F≤10 N

    C.两力大小分别为2 N、8 N D.两力大小分别为6 N、8 N

    122

    解析 由图象得:θ=π时,两分力F1、F2垂直,合力为10 N1+F2=10,θ

    2

    =π时,两分力方向相反,即两分力相减,|F1-F2|=2,联立解得:F1=8 N F2=6 N,合力的范围F1-F2≤F≤F1+F2,即2 N≤F≤14 N.故D对,A、B、C错.

    答案 D

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生

    用书P23

    考点一 共点力的合成及合力范围的确定 1.共点力合成的方法 (1)作图法

    高考总复习必修一物理教案

    (2)计算法:根据平行四边形定则作出示意图,然后利用解三角形的方法求出合力. 几种特殊情况:

    高考总复习必修一物理教案

    θ

    F=F12+F22 F=2F1cos F=F1=F2

    2

    2.合力范围的确定

    (1)两个共点力的合力范围:|F1-F2|≤F≤F1+F2,即两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小.当两个力反向时,合力最小,为|F1-F2|;当两力同向时,合力最大,为F1+F2.

    (2)三个共点力的合成范围

    ①最大值:三个力同向时,其合力最大,为Fmax=F1+F2+F3.

    高考总复习必修一物理教案

    46

    ②最小值:以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形,则其合力的最小值为零,即Fmin=0;如果不能,则合力的最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力和的绝对值,即Fmin=F1-|F2+F3|(F1为三个力中最大的力).

    【典例1】

    如图2-2-3甲所示,在广州亚运会射箭女子个人决赛中,中国选手程明获得亚军.创造了中国女子箭手在亚运个人赛历史上的最好成绩.那么射箭时,若刚释放的瞬间弓弦的拉力为100 N,对箭产生的作用力为120 N,其弓弦的拉力如图2-2-3乙中F1和F2所示,对箭产生的作用力如图中F所示.弓弦的夹角应为(cos 53°=0.6)( ).

    高考总复习必修一物理教案

    图2-2-3

    A.53° B.127° C.143° D.106° 解析

    高考总复习必修一物理教案

    弓弦拉力合成如图所示, 由几何知识得

    F合α2603cos =0.6

    2F11005α

    所以=53°

    2

    可得α=106°.故D正确. 答案 D 【变式1】

    已知两个力的合力为18 N,则这两个力的大小不可能是( ). A.8 N,7 N B.10 N,20 N C.18 N,18 N D.20 N,28 N 答案 A

    考点二 力的分解方法 1.效果分解

    高考总复习必修一物理教案

    47

    (1)将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法,正交分解法是高考的热点. (2)分解原则:

    以少分解力和容易分解力为原则

    (3)方法:物体受到多个力作用F1、F2、F3??,求合力F时,可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解.

    高考总复习必修一物理教案

    x轴上的合力Fx=F

    高考总复习必修一物理教案

    x1+Fx2+Fx3+? y轴上的合力Fy=Fy1+Fy2+Fy3+? 合力大小:F=Fx2+Fy2

    F合力方向:与x轴夹角为θ,则tan θ=.

    Fx

    【典例2】

    高考总复习必修一物理教案

    小明想推动家里的衣橱,

    高考总复习必修一物理教案

    图2-2-4

    但使出了很大的力气也推不动,他便想了个妙招,如图2-2-4所示,用A、B两块木板,搭成一个底角较小的人字形架,然后往中央一站,衣橱居然被推动了!下列说法中正确的是( ).

    A.这是不可能的,因为小明根本没有用力去推衣橱

    B.这是不可能的,因为无论如何小明的力气也没那么大 C.这有可能,A板对衣橱的推力有可能大于小明的重力 D.这有可能,但A板对衣橱的推力不可能大于小明的重力 解析 由小明所受重力产生的效果,小明的重力可分解为沿两个木板方向的分力,由于两个木板夹角接近180°,根据平行四边形定则,可知分力可远大于小明的重力,选项C正确.

    答案 C

    ——把力按实际效果分解的一般思路

    【变式2】

    48

    高考总复习必修一物理教案

    如图2-2-5所示,用绳子一端系在汽车上,另一端系在等高的树干上,两端点间绳长10 m.用300 N的拉力把水平绳子的中点往下拉离原位置0.5 m,不考虑绳子的重力和绳子的伸长量,则绳子作用在汽车上的力的大小为( ).

    高考总复习必修一物理教案

    图2-2-5

    A.3 000 N B.6 000 N C.300 N D.1 500 N

    解析 本题考查受力分析及力的合成与分解.对作用点做受力分析,受到作用力F和

    0.5

    两个绳子等大的拉力.由题目可知绳子与水平方向的夹角正弦值为:sin α=0.1,所以

    5

    F

    绳子的作用力为F绳=1 500 N,D项正确.

    2sin α

    答案 D 【变式3】 (2010·课标全国,

    高考总复习必修一物理教案

    18)

    图2-2-6 如图2-2-6所示,一物块置于水平地面上,当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( ).

    A.-1 B.2-1C. D.1-222

    解析 当用F1拉物块时,由匀速直线运动的受力特点知 F1 cos 60°=μN1① N1+F1sin 60°=mg②

    当用F2推物块时,由匀速直线运动的受力特点知 F2cos 30°=μN2③ mg+F2sin 30°=N2④ 又由题意知F1=F2⑤

    解①②③④⑤得μ=2-3. 答案 B

    49

    对应学生

    用书P25

    5.力的合成与分解 阅卷教师揭秘

    (1)命题分析

    力的合成与分解为近年来高考的高频考,点试题主要以生活中的静力学材料为背景,运用平行四边形定则、正交分解法等,确定合力的范围,计算合力或分力的大小.例如2009海南1题,2010江苏3题,2011广东16题等.

    (2)主要题型:选择题 (3)卷面错因

    ①不能充分理解题目条件而出错 ②混淆矢量与标量运算

    ③运用几何关系的能力不足 (4)解决方法

    ①“合力”与“分力”是等效替代关系

    ②“合力”与“分力”遵循平行四边行定则

    ③力的合成与分解是力学中处理问题的一种重要方法. 【典例】 (2010·广东理综,

    高考总复习必修一物理教案

    13)

    图2-2-7

    如图2-2-7所示为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O 为结点,轻绳 AO、BO 长度相等,拉力分别为 FA、FB,灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是( ).

    A.FA 一定小于 G B.FA 与 FB 大小相等

    C.FA 与 FB 是一对平衡力

    D.FA 与 FB 大小之和等于G教你审题

    高考总复习必修一物理教案

    50

    解析 方法一 取结点O为研究对象,受力分析如图甲所示,受FA、FB和结点下方细绳的拉力FC的作用,因灯笼静止,故拉力FC=G.结点O处于静止状态,三力平衡,拉力FA、FB的合力F合必与FC等值反向共线,因A、B点等高,AO、BO长度相等,故FA、FB与竖直方向的夹角均为θ,由几何关系可知,必有FA=FB.当θ=60°时,FA=FB=G;当θ>60°时,FA=FB>G;当θ<60°时,FA=FB<G.只有选项B正确.

    方法二 对结点O受力分析如图乙所示,根据结点O的平衡可得??FAcos θ=FBcos θmg?解之得:FA=FB=.

    2 sin θ?FAsin θ+FBsin θ=mg?

    答案 B

    对应学生

    用书P25

    1.(2009·海南卷)两个大小分别为F1和F2(F2<F1)的力作用在同一质点上,它们的合力的大小F满足( ).

    A.F2≤F≤F1 F1-F2F1+F2B.≤F

    22

    C.F1-F2≤F≤F1+F2 D.F12-F22≤F2≤F12+F22

    解析 当两个分力的夹角为零时,合力最大,最大值为F1+F2;当两个分力的夹角为180°时,合力最小,最小值为|F1-F2|.所以F1-F2≤F≤F1+F2,C正确.

    答案 C 2.

    高考总复习必修一物理教案

    51

    图2-2-8

    (广东理科基础,6)如图2-2-8所示,质量为m的物体悬挂在轻质支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2,以下结果正确的是( ).

    mg

    A.F1=mgsin θ B.F1

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    sin θmg

    C.F2=mgcos θ D.F2=

    cos θ

    解析 O点受力如右图所示.由图可知

    mg

    F1=mgtan θ,F2

    高考总复习必修一物理教案

    =.

    cos θ

    答案 D 3.

    图2-2-9

    (2010·江苏单科,3)如图2-2-9所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m的照相机.三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30°角,则每根支架中承受的压力大小为( ).

    12A.mg B.mg 33323C.mg D.mg 69解析

    mgmg/32如图,每根支架承受的压力为N,则N所以N==mg,

    3cos 30°9

    D正确.

    答案 D 4.

    图2-2-10

    高考总复习必修一物理教案

    52

    (2011·广东卷,16)如图2-2-10所示的水平面上,橡皮绳一端固定,另一端连接两根弹簧,连接点P在F1、F2和F3三力作用下保持静止,下列判断正确的是( ).

    A.F1>F2>F3 B.F3>F1>F2 C.F2>F3>F1 D.F3>F2>F1 解析

    高考总复习必修一物理教案

    由连接点P在三个力作用下静止知,三个力的合力为零,即F1、F2二力的合力F3′与F3等大反向.三力构成的平行四边形如图所示,由数学知识可知F3>F1>F2,B正确.

    答案 B

    第3讲 受力分析 共点力的平衡

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生

    用书P26

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    (1)二力平衡

    如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反,为一对平衡力.

    (2)三力平衡

    如果物体在三个共点力的作用下处于平衡状态,其中任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反.

    (3)多力平衡

    如果物体受多个力作用处于平衡状态,其中任何一个力与其余力的合力大小相等,方向相反.

    3.受力分析

    (1)定义:把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来,并画出受力图,这个过程就是受力分析.

    (2)受力分析的一般顺序:先分析场力(重力、电场力、磁场力),再分析接触力(弹力、摩擦力),最后分析其他力.

    (3)受力分析的步骤

    53

    ①明确研究对象:研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体的集合.

    ②隔离物体分析——将研究对象从周围的物体中隔离出来,进而分析周围物体有哪些对它施加了力的作用.

    ③画出受力示意图,标明各力的符号.

    ④检查画出的每一个力能否找出它的施力物体,检查分析结果能否使研究对象处于题目所给的运动状态,防止发生漏力、添力或错力现象.

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    1.

    高考总复习必修一物理教案

    图2-3-1

    (2011·济南模拟)如图2-3-1所示,猎人非法猎猴,用两根轻绳将猴子悬于空中,猴子处于静止状态.以下相关说法正确的是( ).

    A.猴子受到的三个力不是共点力

    B.绳拉猴子的力和猴子拉绳的力相互平衡

    C.地球对猴子的引力与猴子对地球的引力是一对作用力和反作用力 D.人将绳子拉得越紧,猴子受到的合力越大 答案 C

    高考总复习必修一物理教案

    2.

    图2-3-2

    如图2-3-2所示,一物体在粗糙水平地面上受斜向上的恒定拉力F作用而做匀速直线运动,则下列说法正确的是( ).

    A.物体可能只受两个力作用 B.物体可能受三个力作用 C.物体可能不受摩擦力作用 D.物体一定受四个力作用

    解析 本题考查根据物体的运动状态分析物体的受力,摩擦力产生的条件等知识点.物体做匀速直线运动,则受力平衡,将拉力F在水平方向和竖直方向上分解,则物体一定要受到滑动摩擦力的作用.再根据摩擦力产生的条件知,一定有弹力.因此物体一定会受到四个力的作用.

    答案 D

    高考总复习必修一物理教案

    3.

    图2-3-3

    如图2-3-3所示,放在斜面上的物体受到垂直于斜面向上的力F作用而物体始终保持静止.当力 F 逐渐减小,则物体受到斜面的摩擦力( ).

    A.保持不变

    54

    B.逐渐减小 C.逐渐增大

    D.以上三种均有可能

    解析 本题考查物体受力平衡、静摩擦力的特点.物体静止在斜面上,受四个力的作用:重力、斜面的支持力N、力F及静摩擦力f,由受力平衡得:f=mgsin θ,因此F变化,f不变,A项正确.

    答案 A 4.(2012·江苏省扬州测试)质量为m的长方形木块静止在倾角为θ的斜面上,斜面对木块的支持力和摩擦力的合力方向应该是( ).

    A.沿斜面向下 B.垂直于斜面向上 C.沿斜面向上

    高考总复习必修一物理教案

    D.竖直向上

    解析 如图所示,物体受重力mg、支持力N、摩擦力f而处于静止状态,故支持力与摩擦力的合力必与重力等大反向,D正确.

    答案 D

    高考总复习必修一物理教案

    5.

    图2-3-4

    超市中小张沿水平方向推着质量为m的购物车乘匀速上升的自动扶梯上楼,如图2-3-4所示.假设小张、购物车、自动扶梯间保持相对静止,自动扶梯的倾角为30°,小张的质量为M,小张与扶梯间的摩擦因数为μ,小车与扶梯间的摩擦忽略不计.则( ).

    A.小张对扶梯的压力大小为Mgcos 30°,方向垂直于斜面向下 B.小张对扶梯的摩擦力大小为(M+m)gsin 30°,方向沿斜面向下 C.扶梯对小张的摩擦力大小为μ(M+m)gcos 30°,方向沿斜面向上

    D.小张对车的推力和车对小张的推力大小必相等,这是因为人和车均处于平衡状态 解析 对购物车进行受力分析,购物车受到的人的推力F=mgtan θ,对人进行受力分析,人受到的摩擦力f=Mgsin θ+Fcos θ=(M+m)gsin θ,沿斜面向上,人受到的弹力N=Mgcos θ-Fsin θ=Mgcos θ-mgsin θtan θ,A、C错,B对;小张对车的推力和车对小张的推力是一对作用力与反作用力,大小相等方向相反,D错.

    答案

    高考总复习必修一物理教案

    B

    对应学生

    用书P27

    考点一 物体的受力分析 受力分析时的注意事项

    (1)养成按“一重力、二弹力、三摩擦、四其他”的顺序分析受力的习惯. (2)明确研究对象(可以是一个点、一个物体或一个系统等).

    (3)分析弹力、摩擦力这些接触力时,按一定的绕向围绕研究对象一周,对接触面逐一分析,在弹力和摩擦力不确定时,可结合产生条件和受力分析的结果与题中物体状态是否相符来判断.

    55

    (4)区分研究对象所受的力与研究对象对其他物体的作用力. 【典例1】 (2011·山东泰安模拟

    高考总复习必修一物理教案

    )

    图2-3-5

    如图2-3-5所示,在斜面上,木块A与B的接触面是水平的,绳子呈水平状态,两木块均保持静止.则关于木块A和木块B的受力个数不可能的是( ).

    A.2个和4个 B.3个和4个 C.4个和4个 D.4个和5个 解析

    高考总复习必修一物理教案

    (1)若绳子的拉力为零.以A、B为研究对象,确定B和斜面之间一定有静摩擦力,A、B的受力图如右图,所以选项A正确.

    (2)若绳子上有拉力,对A、B分别画受力图可知,A受到重力、B对A的支持力、绳子的拉力和B对A的摩擦力而平衡,B受到重力、A对B的压力、斜面对B的支持力和A对B的摩擦力,斜面对B的摩擦力可有可无,所以选项C、D正确.

    答案

    高考总复习必修一物理教案

    B

    ——受力分析的基本思路

    高考总复习必修一物理教案

    【变式1】 (2011·辽宁沈阳二测

    高考总复习必修一物理教案

    )

    图2-3-6

    如图2-3-6所示,两个等大、反向的水平力F分别作用在物体A和B上,A、B两物体均处于静止状态.若各接触面与水平地面平行,则A、B两物体各受几个力( ).

    A.3个、4个 B.4个、4个 C.4个、5个 D.4个、6个

    解析 对物体A受力分析,竖直方向上受两个力:重力和支持力;水平方向上受两个力:水平力F和B对A的摩擦力,即物体A共受4个力作用;对物体B受力分析,竖直方向上受3个力作用:重力、地面的支持力、A对B的压力;水平方向上受两个力作用:水平力F和A对B向右的摩擦力,即物体B共受5个力的作用,故答案C正确.

    答案 C

    考点二 静态平衡问题的分析 【典例2】

    如图2-3-7所示,

    图2-3-7

    在倾角为α的斜面上,放一质量为m的小球,小球被竖直的木板挡住,不计摩擦,则球对挡板的压力是( ).

    A.mgcos α B.mgtan α mgC. D.mg cos α

    解析 法一 (正交分解法):对小球受力分析如图甲所示,小球静止,处于平衡状态,沿水平和竖直方向建立坐标系,将N2正交分解,列平衡方程为N1=N2sin α,mg=N2cos α

    可得:球对挡板的压力N1′=N1=mgtan α,所以B正确.

    法二 (力的合成法):如上图乙所示,小球处于平衡状态,合力为零.N1与N2的合力一定与mg平衡,即等大反向.解三角形可得:FN1=mgtan α,所以,球对挡板的压力N1′=N1=mgtan α.所以B正确.

    法三

    高考总复习必修一物理教案

    (三角形法则):如右图所示,小球处于平衡状态,合力为零,所受三个力经平移首尾顺次相接,一定能构成封闭三角形.由三角形解得:N1=mgtan α,故挡板受压力N1′=N1=mgtan α.所以B正确.

    答案

    高考总复习必修一物理教案

    B

    ——共点力作用下物体平衡的一般解题思路

    高考总复习必修一物理教案

    【变式2】

    如图2-3-8所示,

    高考总复习必修一物理教案

    图2-3-8

    固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔用力F拉住,绳与竖直方向夹角为θ,小球处于静止状态.设小球受支持力为N,则下列关系正确的是( ).

    A.F=2mgcos θ B.F=mgcos θ C.N=2mg D.N=2mgcos θ

    解析 本题考查共点力平衡问题.对小球受力分析利用几何关系可知N=mg,选项C错误、D错误;此时F=2mgcos θ,选项A正确、B错误.

    高考总复习必修一物理教案

    答案 A

    考点三 动态平衡问题的分析

    “动态平衡”是指物体所受的力一部分是变力,是动态力,力的大小和方向均要发生变化,但变化过程中的每一个定态均可视为平衡状态,所以叫动态平衡,这是力平衡问题中的一类难题.解决这类问题的一般思路是:把“动”化为“静”,“静”中求“动”.

    【典例3】

    如图2-3-9所示,

    高考总复习必修一物理教案

    图2-3-9

    两根等长的绳子AB和BC吊一重物静止,两根绳子与水平方向夹角均为60°.现保持绳子AB与水平方向的夹角不变,将绳子BC逐渐缓慢地变化到沿水平方向,在这一过程中,绳子BC的拉力变化情况是( ).

    A.增大 B.先减小,后增大 C.减小 D.先增大,后减小

    解析 法一 图解法 对力的处理(求合力)采用合成法,应用合力为零求解时采用图解法(画动态平行四边形法).作出力的平行四边形,如图甲所示.由图可看出,FBC先减小后增大.

    高考总复习必修一物理教案

    法二 解析法 对力的处理(求合力)采用正交分解法,应用合力为零求解时采用解析法.如图乙所示,将FAB、FBC分别沿水平方向和竖直方向分解,由两方向合力为零分别列出:

    FABcos 60°=FB Csin θ, FABsin 60°+FB Ccos θ=FB,

    F

    联立解得FBCsin(30°+θ)θ=60°时,FBC最小,故当θ变大时,FBC先变

    2

    小后变大.

    答案

    高考总复习必修一物理教案

    B

    ——解决动态平衡问题的常用方法

    高考总复习必修一物理教案

    【变式3】

    如图2-3-10所示,

    图2-3-10

    用一根细线系住重力为G、半径为R的球,其与倾角为α的光滑斜面劈接触,处于静止状态,球与斜面的接触面非常小,当细线悬点O固定不动,斜面劈缓慢水平向左移动直至绳子与斜面平行的过程中,下述正确的是( ).

    A.细绳对球的拉力先减小后增大 B.细绳对球的拉力先增大后减小 C.细绳对球的拉力一直减小

    D.细绳对球的拉力最小值等于G 解析

    高考总复习必修一物理教案

    以小球为研究对象,其受力分析如图所示,因题中“缓慢”移动,故小球处于动态平衡,由图知在题设的过程中,F一直减小,当绳子与斜面平行时,F与N垂直,F有最小值,且Fmin=Gsin α,故选项C正确.

    答案 C

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生

    用书P28

    6.共点力作用下物体的平衡 阅卷教师揭秘 (1)命题分析

    共点力作用下物体的平衡是高考的常考热点,主要考查对物体(或系统)的受力分析.运用整体法、隔离法、图解法、正交分解法等.分析和解决问题、例如2009海南3题,2010山东17题,2011江苏1题等.

    (2)主要题型:选择题 (3)卷面错因

    ①不能正确运用整体法或隔离法灵活选取研究对象 ②受力分析时出现漏力

    ③分不清物体处于动态平衡时的恒力和变力 (4)解决方法

    ①用整体法和隔离法确定研究对象

    ②对研究对象受力分析(不能多力也不能少力)

    ③若是三个共点力平衡要采取力的合成法与分解法.

    a.分解法:将其中一个力沿另外两个力的反方向分解,将三力变四力构成两对平衡力; b.合成法:将某两个力进行合成,三力变二力,组成一对平衡力.

    c.正交分解法:物体受多个(三个以上)作用力平衡时,常用正交分解法. 注意

    整体法与隔离法不是相互对立的,一般问题的求解中,随着研究对象的转化,往往两种方法交叉运用,相辅相成.所以,两种方法的取舍并无绝对的界限,必须具体分析,灵活运用.无论哪种方法均以尽可能避免或减少非待求量(即中间未知量的出现,如非待求的力,非待求的中间状态或过程等)的出现为原则.【典例】 (上海高考

    高考总复习必修一物理教案

    )

    图2-3-11

    有一个直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB竖直向下,表面光滑.AO上面套有小环P,OB上面套有小环Q,两环质量均为m,两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连,并在某一位置平衡(如图2-3-11所示).现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是( ).

    A.N不变,T变大 B.N不变,T变小 C.N变大,T变大 D.N变大,T变小 解析 法一 隔离法

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    法二 整体法和隔离法

    高考总复习必修一物理教案

    答案

    高考总复习必修一物理教案

    B

    对应学生

    用书P29

    一、对受力分析的考查(低频考查)

    高考总复习必修一物理教案

    1.

    图2-3-12

    (2010·安徽理综,19)L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图2-3-12所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为( ).

    A.3 B.4 C.5 D.6

    解析 对木板P进行受力分析:木板P受重力、斜面的支持力、滑块Q的弹力、弹簧的弹力和与斜面间的摩擦力共5个力的作用.

    答案 C

    二、物体的平衡(高频考查) 2.(2009·海南

    高考总复习必修一物理教案

    )

    图2-3-13

    两刚性球a和b的质量分别为ma和mb、直径分别为da和db(da>db).将a、b两球依次放入一竖直放置、内径为d(da<d<da+db)的平底圆筒内,如图2-3-13所示.设a、b两球静止时对圆筒侧面的压力大小分别为f1和f2,筒底所受的压力大小为F.已知重力加速度大小为g.若所有接触面都是光滑的,则( ).

    A.F=(ma+mb)g,f1=f2 B.F=(ma+mb)g,f1≠f2 C.mag<F<(ma+mb)g,f1=f2 D.mag<F<(ma+mb)g,f1≠f2

    解析 以a、b整体为研究对象,其重力方向竖直向下,而侧壁产生的压力水平,故不能增大对底部的挤压,所以F=(ma+mb)g;由于物体处于平衡,所以受力也是平衡的,因此水平方向,力的大小是相等的,即f1=f2,故正确答案为A.

    答案 A 3.

    61

    图2-3-14

    (2010·山东理综,17)如图2-3-14所示,质量分别为m1,m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面上,m2在空中),力F与水平方向成θ角.则m1所受支持力FN和摩擦力Ff正确的是( ).

    ①FN=m1g+m2g-Fsin θ ②FN=m1g+m2g-Fcos θ ③Ff=Fcos θ ④Ff=Fsin θ A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 解析

    高考总复习必修一物理教案

    将m1、m2、弹簧看做整体,受力分析如图所示,根据平衡条件得 Ff=Fcos θ

    FN+Fsin θ=(m1+m2)g FN=(m1+m2)g-Fsin θ 故选项①③正确. 答案 C 4.(2011·江苏卷

    高考总复习必修一物理教案

    )

    图2-3-15

    如图2-3-15所示,石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g.若接触面间的摩擦力忽略不计,则石块侧面所受弹力的大小为( ).

    mgmgA. B. 2sin α2cos α11

    C.mgtan α D.cos α 22解析

    高考总复习必修一物理教案

    以石块为研究对象,其受力分析如图所示,因为石块静止,则两侧面分别对石块的弹力

    mg

    N的合力F与石块的重力大小相等,即2Nsin α=mg,解得N=,A正确.

    2sin α

    答案 A

    高考总复习必修一物理教案

    5.

    高考总复习必修一物理教案

    62

    图2-3-16

    (2011·海南卷,4)如图2-3-16所示,墙上有两个钉子a和b,它们的连线与水平方向的夹角为45°,两者的高度差为l.一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点,另一端跨过光

    l

    滑钉子b悬挂一质量为m1的重物.在绳子距a端c点有一固定绳圈.若绳圈上悬挂质量

    2

    m

    为m2的钩码,平衡后绳的ac为( ).

    m2

    A. B.2 C. D.2

    2

    2

    解析 平衡后设绳的bc段与水平方向成α角,则:tan α=2,sin α.对节点c受力

    m1分析,节点c受三个力作用而平衡,在竖直方向上有:m2g=m1gsin α1==,

    m2sin α2

    选C.

    答案 C

    第4

    高考总复习必修一物理教案

    讲 实验二 探究弹力与弹簧伸长的关系

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生

    用书P29

    注意事项

    1.不要超过弹性限度:实验中弹簧下端挂的钩码不要太多,以免弹簧被过分拉伸,超过弹簧的弹性限度.

    2.尽量多测几组:要使用轻质弹簧,且要尽量多测几组数据.

    3.观察所描点的走向:本实验是探究性实验,实验前并不知道其规律,所以描点以后所作的曲线是试探性的,只是在分析了点的分布和走向以后才决定用直线来连接这些点.

    4.统一单位:记录数据时要注意弹力及弹簧伸长量的对应关系及单位. 误差分析

    1.钩码标值不准确,弹簧长度测量不准确带来误差. 2.画图时描点及连线不准确也会带来误差.

    63

    对应学生

    用书P30

    高考总复习必修一物理教案

    【例1】 (1)( ).

    A.弹簧被拉伸时,不能超出它的弹性限度

    B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力,应保证弹簧位于竖直位置且处于平衡状态 C.用直尺测得弹簧的长度即为弹簧的伸长量

    D.用几个不同的弹簧,分别测出几组拉力与伸长量,得出拉力与伸长量之比相等 (2)某同学做“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验,他先把弹簧平放在桌面上使其自然伸长,用直尺测出弹簧的原长L

    高考总复习必修一物理教案

    0,再把弹簧竖直悬挂起来,挂上钩码后测出弹簧伸长后的长度L,把L-L0作为弹簧的伸长量x,这样操作,由于弹簧自身重力的影响,最后画出的图线可能是( ).

    解析 本题主要考查使用弹簧时应注意的问题,还有用图象法来描述弹簧的弹力与其伸长量间的关系.

    (1)本实验中应以所研究的一根弹簧为实验对象,在弹性限度内通过增减钩码的数目,以改变对弹簧的拉力,来探索弹力与弹簧伸长的关系,所以选A、B.

    (2)考虑弹簧自身重力的影响,当不挂钩码时,弹簧的伸长量x>0,所以选C. 答案 (1)AB (2)C

    高考总复习必修一物理教案

    【例2】 (1)下列的实验步骤是这位同学准备完成的,请你帮这位同学按操作的先后顺序,用字母排列出来是____________________________________________________________________.

    A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连结起来

    B.记下弹簧不挂钩码时,其下端在刻度尺上的刻度L0

    C.将铁架台固定于桌子上,并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺

    D.依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4

    高考总复习必修一物理教案

    个??钩码,并分别记下钩码静止时,弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内,然后取下钩码

    E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与弹簧伸长量的关系式 F.解释函数表达式中常数的物理意义

    (2)这位同学探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系所测的几组数据在图2-4-1中坐标上已描出:

    高考总复习必修一物理教案

    64

    图2-4-1

    ①在图中的坐标上作出F-x图线.

    ②写出曲线的函数表达式(x用cm作单位):________________________________________________________________________.

    解析 (1)本题考查探究弹簧弹力与形变关系的实验,意在考查考生对实验步骤的识记、实验数据的处理方法、分析归纳能力.根据实验先后顺序可知,实验步骤排列为CBDAEF.

    F

    (2)②由图象可得k0.43 N/cm,所以F=0.43x(N).

    x

    答案 (1)CBDAEF (2)①如图所示

    高考总复习必修一物理教案

    ②F=0.43x

    高考总复习必修一物理教案

    (N)

    对应学生

    用书P30

    【例3】 在“探究弹力与弹簧伸长的关系,并测定弹簧的劲度系数”的实验中,实验装置如图2-4-2.所用的每个钩码的重力相当于对弹簧提供了向右恒定的拉力.实验时先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将5个钩码逐个挂在绳子的下端,每次测出相应的弹簧总长度.

    高考总复习必修一物理教案

    图2-4-2

    (1)有一个同学通过以上实验测量后把6组数据描点在如坐标图2-4-3中,请作出FL图线.

    高考总复习必修一物理教案

    图2-4-3

    (2)由此图线可得出的结论是_________________________________________________. 该弹簧的原长为L0=______cm,劲度系数k=________________________N/m.

    (3)试根据以上该同学的实验情况,请你帮助他设计一个记录实验数据的表格.(不必填写其实验测得的具体数据)

    (4)该同学实验时,把弹簧水平放置与弹簧悬挂放置相比较.

    优点在于:___________________________________________________________; 缺点在于:____________________________________________________________. 解析 (1)如图

    65

    (2)在弹性限度内,弹力和弹簧的伸长量成正比 10 25

    (3)如下表

    高考总复习必修一物理教案

    (4)实验的误差

    答案 见解析

    对应学生 用书P31

    1.在“探究弹力与弹簧伸长的关系”的实验中,有如下一些步骤

    A.在弹簧下端挂上一个钩码,观察指针所指位置,测出弹簧的伸长量x1

    B.将弹簧固定悬挂在金属横杆上,将刻度尺竖直固定在弹簧旁,观察弹簧指针所指位置,并记下该位置

    C.在坐标纸上建立平面直角坐标系,以F为纵坐标、x为横坐标,根据实验数据,选定两坐标轴适当的标度

    D.将各组实验数据在平面坐标上进行描点,观察点的分布与走势,用平滑曲线作出反映F和x对应规律的图象

    E.将铁架台放在水平实验桌上,将金属横杆水平固定在铁架台上

    F.给弹簧下端挂上两个钩码、三个钩码??,分别观察指针所指的位置,测出对应的伸长量x2、x3??

    G.根据图象和数据做出结论并整理仪器

    实验中合理实验步骤排序为( ).

    A.EBAFCDG B.EBAFDCG

    C.EBFCADG D.EAFBCDG

    答案 A

    2.(2011·临沂质检)如图2-4-4甲所示,一个弹簧一端固定在传感器上,传感器与电脑相连.当对弹簧施加变化的作用力(拉力或压力)时,在电脑上得到了弹簧形变量与弹簧产生的弹力大小的关系图象,如图2-4-4乙所示.则下列判断不正确的是( ).

    图2-4-4

    A.弹簧产生的弹力和弹簧的长度成正比

    B.弹力增加量与对应的弹簧长度的增加量成正比

    C.该弹簧的劲度系数是200 N/m

    高考总复习必修一物理教案

    66

    D.该弹簧受到反向压力时,劲度系数不变

    20解析 由题图乙知,F-x是一个过原点的直线,k N/m=200 N/m,可知A错,0.10

    B、C、D正确.

    答案 A

    3.(2011·安徽卷,21(1))为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码.实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在

    2

    高考总复习必修一物理教案

    图2-4-5中标出.(g=9.8 m/s)

    图2-4-5

    (1)作出m-l的关系图线;

    (2)弹簧的劲度系数为________N/m.

    答案 (1)如图所示

    高考总复习必修一物理教案

    (2)0.259(0.248~0.262)

    4.如图2-4-6(a)所示,用铁架台、弹簧和多个已知质量且质量相等的钩码,探究在弹性限度内弹簧弹力与弹簧伸长量的关系实验.

    高考总复习必修一物理教案

    图2-4-6

    (1)为完成实验,还需要的实验器材有_____________________________________;

    (2)实验中需要测量(记录)的物理量有_______________________________________;

    (3)图2-4-6(b)是弹簧所受弹力F与弹簧伸长长度x的F-x图线,由此可求出弹簧的劲度系数为________ N/m.图线不过原点的原因是________________________________.

    解析 该实验探究的是弹力F和弹簧伸长量Δx的关系,故还需要测量长度的仪器即刻度尺.弹簧弹力由二力平衡得到:F=nmg,需要记录悬挂钩码个数;形变量为Δx=l′-l0,

    ΔF故需要测量弹簧原长和弹力(外力)对应的弹簧长度.F-x图线的斜率表示劲度系数k=Δx

    200 N/m,图线不过原点是由弹簧自身重力引起的.

    答案 (1)刻度尺 (2)弹簧的原长、悬挂钩码个数以及与弹力(外力)对应的弹簧长度

    (3)200 弹簧自身有重力

    5.某同学在做探究弹力与弹簧伸长的关系的实验中,设计了图2-4-7所示的实验装置.他先测出不挂钩码时弹簧的自然长度,再将钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出相应

    高考总复习必修一物理教案

    67

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    图2-4-7 图2-4-8

    (1)根据实验数据在图2-4-8的坐标纸上已描出了前四次测量的弹簧所受弹力大小F跟弹簧总长x之间的函数关系点,请把第5、6次测量的数据对应的点描出来,并作出F-x图线.

    (2)图线跟x坐标轴交点的物理意义是________________________________________________________________________.

    (3)该弹簧的劲度系数k=________.(结果保留两位有效数字)

    答案 (1)图线如右图所示

    (2)弹簧的原长

    (3)42 N/m

    第5讲 实验三 验证力的平行四边形定则

    对应学生 用书P32

    误差分析

    本实验的误差除弹簧测力计本身的误差外,还主要来源于以下两个方面:

    68

    高考总复习必修一物理教案

    1.读数误差

    减小读数误差的方法:弹簧测力计数据在允许的情况下,尽量大一些.读数时眼睛一定要正视,要按有效数字正确读数和记录.

    2.作图误差

    减小作图误差的方法:作图时两力的对边一定要平行,两个分力F1、F2间的夹角越大,用平行四边形作出的合力F的误差ΔF就越大,所以实验中不要把F1、F2间的夹角取得太大.,注意事项

    1.位置不变:在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点的位置一定要相同.

    2.角度合适:用两个弹簧测力计钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角不宜太小,也不宜太大,以60°~100°之间为宜.

    3.尽量减少误差

    (1)在合力不超出量程及在橡皮条弹性限度内形变应尽量大一些.

    (2)细绳套应适当长一些,便于确定力的方向.

    4.统一标度:在同一次实验中,画力的图示选定的标度要相同,并且要恰当选定标度,使力的图示稍大一些 .

    对应学生

    高考总复习必修一物理教案

    用书P32

    高考总复习必修一物理教案

    筋的结点位置O点以及两只弹簧测力计拉力的大小和方向,如图2-5-1(a)所示.

    图2-5-1

    (1)试在图2-5-1(a)中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力.

    (2)有关此实验,下列叙述正确的是________.

    A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大

    B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力

    C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O,这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同

    D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可

    (3)图2-5-1(b)所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个比较符合实验事实?(力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示).

    答 _________________________________________________________________.

    (4)在以上比较符合实验事实的一位同学中,造成误差的主要原因是:(至少写出两种情况)

    答 __________________________________________________________________. 解析

    69

    (1)以F1、F2为邻边作平行四边形,其对角线OF即为所求的合力(如图所示).

    (2)两只弹簧测力计的拉力与橡皮筋的拉力的合力为零,它们之间不是合力与分力的关系,B错误;结点位臵不变,合力不变,当一只弹簧测力计的拉力大小改变时,另一只弹簧测力计的拉力的大小和方向必须都改变,故D错误;正确的选项只有A、C.

    (3)用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮筋拉力的方向有偏差,但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮筋拉力一定在同一直线上,故甲同学实验得到的结果符合实验事实.

    (4)①F1的方向比真实方向偏左;

    ②F2的大小比真实值偏小且方向比真实方向偏左;

    ③作图时两虚线没有分别与F1线和F2线平行.(任选其二)

    答案 (1)

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    【例2】 图2-5-2

    某同学用如图2-5-2所示的实验装置来验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M.弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置.分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置和拉线的方向.

    (1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,图中A的示数为________N.

    (2)下列不必要的实验要求是________.(请填写选项前对应的字母)

    A.应测量重物M所受的重力

    B.弹簧测力计应在使用前校零

    C.拉线方向应与木板平面平行

    D.改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置

    高考总复习必修一物理教案

    (3)某次实验中,该同学发现弹簧测力计A的指针稍稍超出量程,请您提出两个解决办法.

    解析 (1)由题图知,弹簧测力计A的分度值为0.2 N,读数为3.6 N.

    (2)验证力的平行四边形定则,一定要记好合力与两分力的大小与方向,与结点位臵无关,D错;M的重力即合力,A对;测量前弹簧测力计调零才能测量准确,B对;拉线与木板平行才能保证力在木板平面内,C对.

    (3)对O点受力分析如图所示,可见若减小FOA可调节FOB的大小或方向,调节OA方

    向或减小物重G等.

    答案 (1)3.6

    (2)D

    (3)①减小弹簧测力计B的拉力;②减小重物M的质量(或将A更换成较大量程的弹簧

    高考总复习必修一物理教案

    70

    测力计、改变弹簧测力计B拉力的方向等).

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生 用书P33

    【例3】 有同学利用如图2-5-3所示

    图2-5-3

    的装置来验证力的平行四边形定则:在竖直木板上铺有白纸,固定两个光滑的滑轮A和B,将绳子打一个结点O,每个钩码的重量相等,当系统达到平衡时,根据钩码个数读出三根绳子的拉力F1、F2和F3,回答下列问题:

    (1)改变钩码个数,实验能完成的是( ).

    A.钩码的个数N1=N2=2,N3=4

    B.钩码的个数N1=N3=3,N2=4

    C.钩码的个数N1=N2=N3=4

    D.钩码的个数N1=3,N2=4,N3=5

    (2)在拆下钩码和绳子前,最重要的一个步骤是( ).

    A.标记结点O的位置,并记录OA、OB、OC三段绳子的方向

    B.量出OA、OB、OC三段绳子的长度

    C.用量角器量出三段绳子之间的夹角

    D.用天平测出钩码的质量

    (3)在作图时,你认为图2-5-4中________是正确的.(填“甲”或“乙”)

    图2-5-4

    解析 (1)实验中的分力与合力的关系必须满足:|F1-F2|<F3<F1+F2,因此B、C、D选项是可以的.

    (2)A (3)甲 实验中F3是竖直向下的.

    答案 (1)BCD (2)A (3)甲

    反思领悟 本题考查“验证力的平行四边形定则”的实验,实验原理还是来源于课本,只是改变了部分实验器材以及实验步骤,只要能深刻理解实验原理,掌握处理此类实验的基本方法,不难解答此题.

    71

    对应学生 用书P34

    1.(2010·天津理综,9(2))在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.

    (1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的________(填字母代号).

    A.将橡皮条拉伸相同长度即可

    B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度

    C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度

    D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置

    (2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号).

    A.两细绳必须等长

    B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行

    C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大

    D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些

    解析 (1)该实验的关键是等效替代,故选B、D.

    答案 (1)BD

    高考总复习必修一物理教案

    (2)BD

    图2-5-5

    π2.如图2-5-5所示,用A、B两弹簧测力计拉橡皮条,使其伸长到O点?α+β<,?2现保持A的读数不变,而使夹角减小,适当调整弹簧测力计B的拉力大小和方向,可使O点保持不变,这时:

    (1)B的示数应是( ).

    A.一定变大 B.一定不变

    C.一定变小 D.变大、不变、变小均有可能

    (2)夹角β的变化应是( ).

    A.一定变大 B.一定不变

    C.一定变小 D.变大、不变、变小均有可能

    高考总复习必修一物理教案

    解析 本题重点考查作图法求解力的合成问题,只有规范作图才能做出正确判断,切忌

    作图时随意乱画.

    “使O点保持不变”即表明A、B拉力的合力的大小和方向不变,则以O为圆心,以A的拉力大小为半径画圆弧如右图所示,根据平行四边形定则,按题意α减小,可知B的拉力的大小和方向均发生相应的变化.由图可知B的拉力的大小和角度β都将变小,故(1)、

    (2)均选C.

    高考总复习必修一物理教案

    72

    答案 (1)C (2)C

    高考总复习必修一物理教案

    3.

    图2-5-6

    某同学在家中尝“试验证平行四边形定则”,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物,如图2-5-6所示.

    (1)为完成该实验,下述操作中必需的是________.

    a.测量细绳的长度

    b.测量橡皮筋的原长

    c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度

    d.记录悬挂重物后结点O的位置

    (2)钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用的方法是______________.

    解析 运用等效思想来验证平行四边形定则,即要验证以两力为平行四边形的邻边,作平行四边形,其对角线是否和合力相符.本小题中结点受三个力,其中两个力的合力与第三个力等大反向,故先测出各力的大小和方向,然后作出各力的图示,以两边为邻边做平行四边形,如果在实验误差范围内平行四边形的对角线与第三个力等大反向,即可验证.为测量各力的大小故需要记录橡皮筋原长、悬挂重物后的长度以及记录悬挂重物后O点位臵.故应选b、c、d.可以通过改变小重物改变各力的大小.

    答案 (1)bcd (2)更换不同的小重物

    4.某同学在学完“力的合成”后,想在家里做实验“验证力的平行四边形定则”.他从学校的实验室里借来两个弹簧秤,按如下步骤进行实验.

    A.在墙上贴一张白纸用来记录弹簧秤弹力的大小和方向

    B.在一个弹簧秤的下端悬挂一装满水的水杯,记下静止时弹簧秤的读数F

    C.将一根大约30 cm长的细线从杯带中穿过,再将细线两端分别拴在两个弹簧秤的挂钩上.在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两个弹簧秤的示数相等,在白纸上记下细线的方向,弹簧秤的示数如图2-5-7甲所示

    D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧秤的弹力的图示,如图2-5-7乙所示,根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′

    高考总复习必修一物理教案

    图2-5-7

    (1)在步骤C中,弹簧秤的读数为________N.

    (2)在步骤D中,合力F′=________N.

    (3)若____________________,就可以验证力的平行四边形定则.

    解析 (1)弹簧秤读数时需要估读,最终的读数要以有效数字的形式给出,根据图甲弹簧秤指针的位臵,可读出力的大小为3.00 N.

    (2)根据力的大小可以用线段的长度来表示,利用刻度尺和三角板在图乙上由已知的两个力作出平行四边形,测量出平行四边形的对角线的长度,与标度1 N的长度进行比较,可求出F′的大小为(5.2±0.2)N.

    73

    (3)若F′在竖直方向且数值与F近似相等,则在实验误差允许的范围内可以验证力的平行四边形定则.

    答案 (1)3.00 (2)5.2±0.2 (3)F′在竖直方向且数值与F近似相等

    5.(2011·衡阳模拟)如图2-5-8所示,某实验小组同学利用DIS实验装置研究支架上力的分解.A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动.B固定不动,通过光滑铰链连接长0.3 m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架.保持杆在水平方向,按如下步骤操作:

    高考总复习必修一物理教案

    图2-5-8

    ①测量绳子与水平杆的夹角∠AOB=θ

    ②对两个传感器进行调零

    ③用另一根绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器的读数

    ④取下钩码,移动传感器A改变θ角

    重复上述实验步骤,得到表格.

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    (1)12”).钩码质量为________kg(保留一位有效数字).

    (2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作说明正确的是( ).

    A.因为事先忘记调零

    B.何时调零对实验结果没有影响

    C.为了消除横杆自身重力对结果的影响

    D.可以完全消除实验的误差

    解析 (1)A传感器中的力均为正值,故A传感器对应的是表中力F1,平衡时,mg=F1sin θ,当θ=30°时,F1=1.001 N,可求得m=0.05 kg.

    (2)在挂钩码之前,对传感器进行调零,目的是为了消除横杆自身重力对结果的影响,故C正确.

    答案 (1)F1 0.05 (2)C

    必修一 第三章 牛顿运动定律

    第1讲 牛顿第一定律 牛顿第三定律

    对应学生 用书P37

    1.内容:改变这种状态.

    74

    2.意义

    (1)度的原因.

    (2)

    高考总复习必修一物理教案

    3.惯性

    (1)

    (2)小.

    (3)

    高考总复习必修一物理教案

    1.力,另一个物体一定同时对这一个物体也施加了力.

    2.牛顿第三定律:在同一条直线上.

    作用力与反作用力的关系可总结为“三同、三异、三无关”.

    同大小??(1)三同?同时产生、变化、消失

    高考总复习必修一物理教案

    ??同性质

    高考总复习必修一物理教案

    ?反向?(2)三异?异体

    ??不同效果

    ?与物体的种类无关?(3)三无关?与相互作用的两物体的运动状态无关

    ??与是否与另外物体相互作用无关

    1.16世纪末,伽利略用实验和推理,推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关

    于力和运动的理论,开启了物理学发展的新纪元.在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是( ).

    A.四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快,这说明:物体受的力越大,速度就越大

    B.一个运动的物体,如果不再受力了,它总会逐渐停下来,这说明:静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态”

    C.两物体从同一高度自由下落,较重的物体下落较快

    D.一个物体维持匀速直线运动,不需要受力

    解析 亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因,力越大,物体运动得越快,没有力的作用,物体将会逐渐停下来,故A、B、C均是亚里士多德的观点,只有D中说法与亚里士多德的观点相反.

    答案 D

    2.下列关于惯性的说法中正确的是( ).

    A.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性

    B.汽车速度越大刹车后越难停下来,表明速度越大惯性越大

    C.宇宙飞船中的物体处于完全失重状态,所以没有惯性

    75

    D.乒乓球可以被快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小

    解析 惯性是物体的固有属性,与物体的运动状态无关,A错误;惯性的大小仅取决于质量,与其速度的大小及运动的时间无关,B错误;处于完全失重状态的物体,失去的不是重力,更不是质量,而是物体对悬挂物或支撑物的弹力为零,C错误;乒乓球可以被快速抽杀,是由于它的质量小,即惯性小,D正确,本题答案为D.

    答案 D

    3.关于运动状态与所受外力的关系,下面说法中正确的是( ).

    A.物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变

    B.物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变

    C.物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态

    D.物体的运动方向与它所受的合力的方向一定相同

    解析 力是改变物体运动状态的原因,只要物体受力(合力不为零),它的运动状态就一定会改变,A错误、B正确;物体不受力或合力为零,其运动状态一定不变,处于静止或匀速直线运动状态,C错误;物体的运动方向与它所受合力方向可能相同,也可能相反,还可能不在一条直线上,D错误.

    答案 B

    4.关于两个物体间的作用力和反作用力,下列说法正确的是( ).

    A.作用力和反作用力一定同时产生、同时消失

    B.作用力和反作用力可以不同时产生

    C.作用力和反作用力不一定是相同性质的力

    D.作用力和反作用力的效果会相互抵消

    解析 作用力和反作用力一定是同时产生、同时变化、同时消失,力的性质一定相同,由于作用在两个物体上,力的作用效果不能相互抵消,故A对,B、C、D错.

    答案 A

    高考总复习必修一物理教案

    5.

    图3-1-1

    如图3-1-1所示,杯子放到水平桌面上时,下列关于F1和F2的说法正确的是( ).

    A.力F1就是杯子的重力

    B.力F1和力F2是一对平衡力

    C.力F1和力F2是一对作用力和反作用力

    D.力F1的大小大于力F2的大小

    解析 力F1和F2分别是杯子对桌面的压力和桌面对杯子的支持力,它们是一对相互作用力,二者大小相等,方向相反,不是平衡力,故C对,A、B、D都错.

    答案 C

    对应学生 用书P38

    考点一 牛顿第一定律的理解

    1.明确了惯性的概念

    牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性,即物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质.

    2.揭示了力的本质

    牛顿第一定律对力的本质进行了定义:力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因,物体的运动并不需要力来维持.

    3.揭示了不受力作用时物体的运动状态

    牛顿第一定律描述的只是一种理想状态,而实际中不受外力作用的物体是不存在的,当物体受外力但所受合力为零时,其运动效果跟不受外力作用时相同,物体都将保持静止或匀速直线运动状态不变.

    【典例1】

    在水平的路面上有一辆匀速行驶的小车,

    高考总复习必修一物理教案

    图3-1-2

    车上固定一盛满水的碗.现突然发现碗中的水洒出,水洒出的情况如图3-1-2所示,则关于小车在此种情况下的运动,下列叙述正确的是( ).

    A.小车匀速向左运动

    B.小车可能突然向左加速

    C.小车可能突然向左减速

    D.以上说法都不对

    解析 原来水和小车相对静止以共同速度运动,水突然向右洒出有两种可能:①原来小车向左运动,突然加速,碗中水由于惯性保持原速度不变,故相对碗向右洒出.②原来小车向右运动,突然减速,碗中水由于惯性保持原速度不变,相对于碗向右洒出,故B正确.

    答案

    高考总复习必修一物理教案

    B

    ——用惯性解释运动现象的思路

    日常生活中有很多与惯性相关的运动现象,如人乘车时的前倾后仰、跑步时的跌跟头、用铁锤钉钉子等,运用惯性知识解释这些现象的思路是:

    (1)明确要研究的是哪个物体或物体的哪一部分,它原来处于什么运动状态.

    (2)确定外力作用在此物体的什么位置,物体在此位置的运动状态发生了怎样的变化.

    (3)由于惯性的原因,物体上没受力的部分保持原运动状态.

    (4)物体的不同部位运动状态不同,引起了惯性现象的出现.

    【变式1】

    就一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是( ).

    A.采用了大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机,这表明可以通过科学进步使小质量的物体获得大惯性

    B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性变小了

    C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性

    D.摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到转弯的目的

    解析 采用了大功率的发动机后,可以提高车速,但功率的大小与惯性无关.只要质量不变,惯性就不变,故A错;惯性与运动时间无关,故B错;摘下或加挂车厢,会使列车的质量增大或减小,惯性发生变化,故C对;摩托车转弯时,身体稍微向里倾斜是改变其受力情况,惯性与力无关,故D错.

    答案 C

    考点二 对牛顿第三定律的理解

    【典例2】

    在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动.假定两板与冰面间的动摩擦因数相同.已知甲在冰上滑行的距离比乙远,这是由于( ).

    A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力

    B.在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间

    C.在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度

    D.在分开后,甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小

    解析 作用力、反作用力总是等大、反向,且同时产生、同时消失、作用时间相等,故

    A、B错;对两小孩分开后应用牛顿第二定律得μmg=ma,所以a=μg,因为两板与冰面间的动摩擦因数相同,故加速度相同,D错;分开后,甲、乙都做匀减速运动直到停下,由

    22as=v,s甲>s乙,得v甲>v乙,C对.

    答案

    高考总复习必修一物理教案

    C

    ——此题容易错选D.

    2误认为:两人的推力一样,作用时间一样,分开时的速度一样,由2as=v得出a甲<a

    乙的结论.实质上在推开的那段时间内,虽然力相同但两人的质量不同,加速度会不同,导

    致分离时的初速度不同.

    【变式2】

    如图3-1-3所示,

    高考总复习必修一物理教案

    图3-1-3

    我国有一种传统的民族体育项目叫做“押加”,实际上相当于两个人拔河,如果甲、乙两人在“押加”比赛中,甲获胜,则下列说法中正确的是( ).

    A.甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力,所以甲获胜

    B.当甲把乙匀速拉过去时,甲对乙的拉力大小大于乙对甲的拉力大小

    C.当甲把乙加速拉过去时,甲对乙的拉力大于乙对甲的拉力

    D.甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小,只是地面对甲的摩擦力大于地面对乙的摩擦力,所以甲获胜

    解析 物体的运动状态是由其自身的受力情况决定的,只有当物体所受的合外力不为零时,物体的运动状态才会改变,不论物体处于何种状态,物体间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,由于它们作用在不同的物体上,其效果可以不同.甲加速前进的原因是甲受到的地面的摩擦力大于绳子对甲的拉力;乙加速后退的原因是绳子对乙的拉力大于乙受到的地面的摩擦力;但是,根据牛顿第三定律,甲对乙的拉力大小始终等于乙对甲的拉力大小.D正确.

    答案 D

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生 用书P39

    7.考查对牛顿运动定律的理解

    阅卷教师揭秘

    (1)命题分析

    近年来的高考试题中,对牛顿运动定律的理解方面的命题虽然不多,但做为基础题出现也需引起高度重视.试题主要考查惯性的概念、加速度与力和质量的关系、作用力与反作用力等.例如2010广东20题,2011浙江14题,2011上海4题等.

    (2)主要题型:选择题

    (3)卷面错因

    ①思维定势作用造成审题不清.

    ②不能正确区分作用力和反作用与一对平衡力.

    ③不能正确理解力与运动的关系,认为只要有力作用在物体上,物体就运动.

    (4)解决方法

    ①正确理解牛顿三个运动定律.

    ②注意审题,提取有用信息.

    ③弄清要判断的问题属于牛顿的哪个定律所解决的范畴.

    【典例】 (2011·浙江卷,

    高考总复习必修一物理教案

    14)

    图3-1-4

    如图3-1-4所示,甲、乙两人在冰面上“拔河”.两人中间位置处有一分界线,约定先使对方过分界线者为赢.若绳子质量不计,冰面可看成光滑,则下列说法正确的是( ).

    A.甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是一对平衡力

    B.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力是作用力与反作用力

    C.若甲的质量比乙大,则甲能赢得“拔河”比赛的胜利

    D.若乙收绳的速度比甲快,则乙能赢得“拔河”比赛的胜利

    教你审题

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    关键点:冰面隐含光滑作用力和反作用力(两对);

    绳受甲、乙的拉力(一对平衡力)

    ,讨论

    高考总复习必修一物理教案

    自己试一试!

    解析 甲对绳的拉力与绳对甲的拉力是作用力与反作用力,故选项A错误.甲对绳的拉力与乙对绳的拉力作用在同一物体上,不是作用力与反作用力,故选项B错误.设绳子

    F的张力为F,则甲、乙两人受到绳子的拉力大小相等,均为F,若m甲>m乙,则由a=m12a甲<a乙,由s=at得在相等时间内甲的位移小,因开始时甲、乙距分界线的距离相等,则2

    乙会过分界线,所以甲能赢得“拔河”比赛的胜利,故选项C正确.收绳速度与“拔河”比赛胜负无关,故选项D错误.

    答案 C

    高考总复习必修一物理教案

    甲拉绳,乙也拉绳甲与绳、乙与绳之间存在1牛顿第二、三定律及s=2 2

    对应学生 用书P39

    一、对牛顿第一定律的考查(低频考查)

    1.关于惯性,下列说法中正确的是( ).

    A.磁悬浮列车能高速行驶是因为列车浮起后惯性小了

    B.卫星内的仪器由于完全失重惯性消失了

    C.铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转可增大惯性,飞得更远

    1D.月球上物体的重力只有在地面上的,但是惯性没有变化 6

    解析 惯性只与质量有关,与速度无关,A、C不正确;失重或重力加速度发生变化时,物体质量不变,惯性不变,所以B错D对.

    答案 D

    二、对牛顿第三定律的考查(中频考查)

    2.(2010·广东理综,20)下列关于力的说法正确的是( ).

    ①作用力和反作用力作用在同一物体上 ②太阳系中的行星均受到太阳的引力作用 ③运行的人造地球卫星所受引力的方向不变 ④伽利略的理想实验说明了力不是维持物体运动的原因

    A.①② B.③④ C.①③ D.②④

    解析 作用力和反作用力作用在两个不同的物体上,①错误;太阳系中的所有行星都要受到太阳的引力,且引力方向沿着两个星球的连线指向太阳,②正确、③错误;伽利略的理想实验说明力不是维持物体运动的原因,④正确.

    答案 D

    3.(2011·上海综合,4)在日常生活中,小巧美观的冰箱贴使用广泛.一磁性冰箱贴贴在冰箱的竖直表面上静止不动时,它受到的磁力( ).

    A.小于受到的弹力

    B.大于受到的弹力

    C.和受到的弹力是一对作用力与反作用力

    D.和受到的弹力是一对平衡力

    解析 因磁性冰箱贴静止不动,在水平方向上受到两个力:磁力与弹力,应为平衡力,所以D正确,A、B、C错误.

    答案 D

    第2讲 牛顿第二定律及应用

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生

    高考总复习必修一物理教案

    用书P40

    高考总复习必修一物理教案

    1.内容:用力方向相同.

    2.表达式:F=ma.

    3.适用范围

    (1)().

    高考总复习必修一物理教案

    (2)牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(

    高考总复习必修一物理教案

    远小于光速)

    高考总复习必修一物理教案

    的情况.

    高考总复习必修一物理教案

    4.力学单位

    (1)单位制由基本单位和导出单位共同组成.

    (2)力学单位制中的基本单位有质量(kg)、长度(m)和时间(s).

    2

    1.(1)由受力情况分析判断物体的运动情况; (2)由运动情况分析判断物体的受力情况.

    2.解决两类基本问题的方法:以加速度为桥梁,由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解.

    国际单位制中基本单位:kg、m、s、A、mol、K(高中阶段所学)

    1.关于力和运动的关系,下列说法正确的是( ). A.物体的速度不断增大,表示物体必受力的作用 B.物体的位移不断增大,表示物体必受力的作用

    C.若物体的位移与时间的平方成正比,表示物体所受合力为零 D.物体的速率不变,则其所受合力必为0

    解析 物体的速度不断增大,一定有加速度,由牛顿第二定律知,物体所受合力一定不为0,物体必受力的作用,A正确;位移与运动时间的平方成正比,说明物体做匀加速直线运动,合力不为0,C错误;做匀速直线运动的物体的位移也是逐渐增大的,但其所受合力为0,故B错误;当物体的速率不变,速度的方向变化时,物体具有加速度,合力不为0,D错误.

    答案 A

    2.下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是( ). A.由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比

    F

    B.由m=可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比

    aF

    C.由a=

    m

    D.以上说法都不对

    解析 牛顿第二定律的表达式F=ma表明了各物理量之间的数量关系,即已知两个量,可求第三个量,作用在物体上的合外力,可由物体的质量和加速度计算,并不由它们决定,A错;质量是物体本身的属性,由物体本身决定,与物体是否受力无关,B错;由牛顿第二定律知加速度与合外力成正比,与质量成反比,m可由其他两量求得,故C对.

    答案 C

    3.一个质量为2 kg的物体,在5个共点力的作用下保持静止.若同时撤消其中大小分

    高考总复习必修一物理教案

    81

    别为15 N和10 N的两个力,其余的力保持不变,此时该物体的加速度大小可能是( ).

    A.2 m/s2 B.3 m/s2 C.13 m/s2 D.15 m/s2

    解析 物体所受合力范围为5 N≤F合≤25 N,因m=2 kg,故2.5 m/s2≤a≤12.5 m/s2,故B正确.

    答案 B

    高考总复习必修一物理教案

    4.

    图3-2-1

    如图3-2-1所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住物体m.现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体一直可以运动到B点,如果物体受到的阻力恒定,则( ).

    A.物体从A到O先加速后减速

    B.物体从A到O加速运动,从O到B减速运动 C.物体运动到O点时所受合力为0

    D.物体从A到O的过程加速度逐渐减小

    解析 首先有两个问题应搞清楚,①物体在A点所受弹簧的弹力大于物体与地面之间的阻力(因为物体能运动).②物体在O点所受弹簧的弹力为0.所以在A、O之间有弹簧的弹力与阻力相等的位臵,故物体在A、O之间的运动应该是先加速后减速,A选项正确、B选项不正确;O点所受弹簧的弹力为0,但摩擦力不是0,所以C选项不正确;从A到O的过程加速度先减小、后增大,故D选项错误.

    答案 A

    高考总复习必修一物理教案

    5.

    图3-2-2

    一质点处于静止状态,现对该质点施加力F,力F随时间t按如图3-2-2所示的规律变化,力F的方向始终在同一直线上.在0~4 s内,下列说法正确的是( ).

    A.第2 s末,质点距离出发点最远 B.第2 s末,质点的速度为零

    C.第4 s末,质点距离出发点最远 D.第4 s末,质点的速度最大

    解析 力F由图示的规律变化时,质点在前2 s内做加速度先增大后减小的加速运动,第2 s末速度最大,2~4 s内质点做加速度(反方向)先增大后减小的减速运动,第4 s末速度为零.质点始终向正方向运动,故选项C正确.

    答案

    高考总复习必修一物理教案

    C

    对应学生

    用书P40

    考点一 用牛顿第二定律分析瞬时加速度 (小专题)

    牛顿第二定律的“四”性

    82

    【典例1】

    如图3-2-3(甲)、(乙)所示,

    高考总复习必修一物理教案

    图3-2-3

    图中细线均不可伸长,两小球均处于平衡状态且质量相同.如果突然把两水平细线剪断,剪断瞬间小球A的加速度的大小为________,方向为________;小球B的加速度的大小为________,方向为________;剪断瞬间(甲)中倾斜细线OA与(乙)中弹簧的拉力之比为________(θ角已知).

    解析 设两球质量均为m,对A球受力分析,如图(a)所示,剪断水平细线后,球A将沿圆弧摆下,故剪断水平细线瞬间,小球A的加速度a1方向沿圆周的切线方向向下,即垂直倾斜细线OA向下.

    则有FT1=mgcos θ;F1=mgsin θ=ma1,所以a1=gsin θ.

    水平细线剪断瞬间,B球受重力mg和弹簧弹力FT2不变,小球B的加速度a2方向水平向右,如图(b)所示,则

    mgFT2=F2=mgtan θ=ma2,

    cos θ

    所以a2=gtan θ.

    (甲)中倾斜细线OA与(乙)中弹簧的拉力之比为 F=cos2θ. FT2

    答案 gsin θ 垂直倾斜细线OA向下 gtan θ 水平向右 cosθ

    高考总复习必修一物理教案

    (1)求解此类问题的关键点:分析变化前后物体的受力情况. (2)

    高考总复习必修一物理教案

    2

    高考总复习必修一物理教案

    83

    【变式1】

    如图3-2-4所示,

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    图3-2-4

    天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球,两小球均保持静止.当突然剪断细绳的瞬间,上面小球A与下面小球B的加速度分别为(以向上为正方向)( ).

    A.a1=g a2=g B.a1=2

    高考总复习必修一物理教案

    g a2=0 C.a1=-2g a2=0 D.a1=0 a2=g 解析

    分别以A、B为研究对象,分析剪断前和剪断时的受力.剪断前A、B静止,A球受三个力:绳子的拉力FT、重力mg和弹簧弹力F,B球受两个力:重力mg和弹簧弹力F′

    A球:FT-mg-F=0

    B球:F′-mg=0 F=F′ 解得FT=2mg,F=mg

    剪断瞬间,A球受两个力,因为绳无弹性,剪断瞬间拉力不存在,而弹簧瞬间形状不可改变,弹力不变.如图,A球受重力mg、弹簧的弹力F.同理B球受重力mg和弹力F′.

    A球:-mg-F=ma1,B球:F′-mg=ma2 解得a1=-2g,a2=0. 答案 C 【变式2】

    如图3-2-5所示,

    图3-2-5

    A、B两木块间连一轻杆,A、B质量相等,一起静止地放在一块光滑木板上,若将此木板突然抽去,在此瞬间,A、B两木块的加速度分别是( ).

    A.aA=0,aB=2g B.aA=g,aB=g C.aA=0,aB=0 D.aA=g,aB=2g

    解析 由题意知,当刚抽去木板时,A、B和杆将作为一整体,只受重力,根据牛顿第

    84

    高考总复习必修一物理教案

    二定律得aA=aB=g,故选项B正确.

    答案 B 【变式3】

    质量均为m的A、B两个小球之间系一个质

    高考总复习必修一物理教案

    图3-2-6

    量不计的弹簧,放在光滑的台面上.A紧靠墙壁,如图3-2-6所示,今用恒力F将B球向左挤压弹簧,达到平衡时,突然将力撤去,此瞬间( ).

    F

    A.A球的加速度为

    2m

    B.A球的加速度为零

    F

    C.B球的加速度为

    2m

    高考总复习必修一物理教案

    2F

    D.B球的加速度为

    m

    解析 恒力F作用时,A和B都平衡,它们的合力都为零,且弹簧弹力为F.突然将力F撤去,对A来说水平方向依然受弹簧弹力和墙壁的弹力,二力平衡,所以A球的合力为零,加速度为零,A项错、B项对.而B球在水平方向只受水平向右的弹簧的弹力作用,加速度F

    a=,故C、D项错. m

    答案 B

    考点二 动力学两类基本问题(小专题) 求解两类基本问题的思路框图

    【典例2】

    如图3-2-7所示,

    图3-2-7

    有同学做实验时不慎将圆柱形试管塞卡于试管底部,该试管塞中轴穿孔。为了拿出试管塞而不损坏试管,该同学紧握试管让其倒立由静止开始竖直向下做匀加速运动,t=0.20 s后立即停止,此时试管下降H=0.80 m,试管塞将恰好能从试管口滑出,已知试管总长l=21.0 cm,底部球冠的高度h=1.0 cm,试管塞的长度为d=2.0 cm,设试管塞相对试管壁滑动时受到的摩擦力恒定,不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2.求:

    (1)试管塞从静止开始到离开试管口的总位移; (2)试管塞受到的滑动摩擦力与其重力的比值.

    解析 (1)试管塞开始与试管一起运动了位移:x1=H=0.80 m之后又独立运动了位移:x2=l-h=(0.21-0.01)m=0.20 m

    85

    所以总位移:x=x1+x2=(0.80+0.20)m=1.0 m

    (2)设试管塞质量为m,与试管一起做匀加速直线运动的加速度大小为a1,末速度为v,

    1

    之后滑动过程中的摩擦力大小为Ff加速度大小为a2,由运动学公式有:x1=1t2 ①

    2

    v=a1t ② 由①②解得:v=8 m/s

    试管塞在试管中做匀减速运动时有:-2a2x2=0-v2③ 由牛顿第二定律:Ff-mg=ma2④ 由③④解得:Ff=17 mg

    故滑动摩擦力与重力的比值为17∶1 答案 (1)1.0 m (2)17∶

    高考总复习必修一物理教案

    1

    (1)解决两类动力学基本问题应把握的关键点 应用牛顿第二定律解决两类动力学基本问题,主要应把握两点:两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析;一个桥梁——物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁.

    (2)多过程的运动问题中找到各个过程相联系的量是解题的关键,如第一过程的末速度就是下一过程的初速度,另外画图找出它们之间的位移联系.

    【变式4】

    质量为1吨的汽车在平直公路上以10 m/s的速度匀速行驶.阻力大小不变,从某时刻开始,汽车牵引力减少2 000 N,那么从该时刻起经过6 s,汽车行驶的路程是( ).

    A.50 m B.42 m C.25 m D.24 m

    解析 牵引力减少2 000 N后,物体所受合力为2 000 N,由F=ma,2 000=1 000a,a

    2

    v10v1002

    =2 m/s,汽车需t= s=5 s停下来,故6 s内汽车前进的路程s=m=25 m,

    a22a2×2

    C正确.

    答案 C 【变式5】 (2011·汕头模拟

    高考总复习必修一物理教案

    )

    图3-2-8

    一质量m=2.0 kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37°足够长的斜面,某同学利用传感器测出了小物块从一开始冲上斜面到往后上滑过程中多个时刻的瞬时速度,并用计算机作出了小物块上滑过程的速度—时间图线,如图3-2-8所示.(取sin 37°=0.6,cos 37°

    2

    =0.8,g=10 m/s)求:

    (1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小; (2)小物块与斜面间的动摩擦因数;

    (3)小物块所到达斜面最高点与斜面底端距离.

    解析 (1)由小物块上滑过程的速度—时间图线,可得小物块冲上斜面过程中加速度为

    vt-v00-8.022a= m/s=-8 m/s

    t1.0

    加速度大小为8 m/s2. (2)

    86

    对小物块进行受力分析如图,有 mgsin 37°+f=ma N-mgcos 37°=0 f=μN

    代入数据解得μ=0.25. (3)由图象知距离为: v

    高考总复习必修一物理教案

    08s=·t=×1.0 m=4.0 m.

    22

    答案 (1)8 m/s2 (2)0.25 (3)4.0 m

    对应学生

    用书P42

    1.“等时圆”模型

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    87

    88

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生

    用书P43

    一、对牛顿第二定律的考查(中频考查) 1.

    图3-2-12

    (2010·全国卷Ⅰ)如图3-2-12所示,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一质量为M的木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g,则有( ).

    A.a1=0,a2=g B.a1=g,a2=g

    m+M

    C.a1=0,a2=g

    Mm+M

    D.a1=g,a2g

    M

    解析 抽出木板的瞬间,弹簧的弹力未变,故木块1所受合力仍为零,其加速度为a1

    F1+Mg

    =0.对于木块2受弹簧的弹力F1=mg和重力Mg作用,根据牛顿第二定律得a2=M

    m+M

    g,因此选项C正确. M

    答案 C 2.

    高考总复习必修一物理教案

    (2011·北京卷,18)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动.某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图3-2-13所示.将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g.据图可知,此人在蹦极过程中的最大加速度约为( ).

    图3-2-13

    A.g B.2g C.3g D.4g

    解析 在蹦极过程中,经过足够长的时间后,人不再上下振动,而是停在空中,此时绳

    3

    子拉力F等于人的重力mg,由F-t图线可以看出,0=mg;在人上下振动的过程中,弹

    5

    力向上,重力向下,当人在最低点时,弹力达到一个周期中的最大值,在第一个周期中,弹

    Fm-mg9

    力最大为Fm=F0=3mg,故最大加速度为am==2g.选项B正确.

    5m

    答案 B

    二、动力学的两类基本问题(高频考查) 3.

    89

    高考总复习必修一物理教案

    图3-2-14

    (2010·山东理综)如图3-2-14所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接.下图中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程.下图中正确的是( ).

    高考总复习必修一物理教案

    解析 物体在斜面上下滑,受到重力、支持力和摩擦力的作用,其合外力为恒力,加速度为恒量,物体做匀加速直线运动,其加速度图象应为一平行横轴的直线段,速度v=at,

    at2

    其速度图象应为一向上倾斜的直线段,路程s=2

    的抛物线,A、B、D错误;物体滑到水平面上后,在摩擦力作用下做匀减速运动,其摩擦力大于在斜面上运动时的摩擦力,所以C正确.

    答案 C

    高考总复习必修一物理教案

    4.

    图3-2-15

    (2011·上海单科,19)受水平外力F作用的物体,在粗糙水平面上作直线运动,其v-t图线如图3-2-15所示,则( ).

    A.在0~t1秒内,外力F大小不断增大 B.在t1时刻,外力F为零

    C.在t1~t2秒内,外力F大小可能不断减小

    D.在t1~t2秒内,外力F大小可能先增大后减小

    F-f

    解析 由图象可知0~t1,物体作a减小的加速运动,t1时刻a减小为零.由a可

    mf-F

    知,F逐渐减小,最终F=f,故A、B错误.t1~t2物体作a增大的减速运动,由a=m

    知,至物体速度减为零之前,F有可能是正向逐渐减小,也可能F已正向减为零后正在负向增大,故C正确,D错误.

    答案 C 5.(2011·山东卷,24)如图3-2-16所示,在高出水平地面h=1.8 m的光滑平台上放置一质量M=2 kg、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度l1=0.2 m且表面光滑,左段表面粗糙.在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量m=1 kg,B与A左段间动摩擦因数μ=0.4.开始时二者均静止,现对A施加F=20 N水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走.B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离x=1.2 m.(取

    2

    g=10 m/s)求:

    高考总复习必修一物理教案

    90

    图3-2-16

    (1)B离开平台时的速度vB.

    (2)B从开始运动到刚脱离A时,B运动的时间tB和位移xB. (3)A左段的长度l2.

    解析 (1)设物块B平抛运动的时间为t,由运动学知识可得

    1

    h=gt2①

    2x=vBt②

    联立①②式,代入数据得 vB=2 m/s③

    (2)设B的加速度为aB,由牛顿第二定律和运动学的知识得 μmg=maB④ vB=aBtB⑤

    1

    xB=BtB2⑥

    2

    联立③④⑤⑥式,代入数据得 tB=0.5 s⑦ xB=0.5 m⑧

    (3)设B刚开始运动时A的速度为v1,由动能定理得

    1

    Fl1=v12⑨

    2

    设B运动后A的加速度为a1,由牛顿第二定律和运动学的知识得 F-μmg=MaA⑩

    1

    l2+xB=v1tBaAtB2?

    2

    联立⑦⑧⑨⑩?式,代入数据得 l2=1.5 m?

    答案 (1)2 m/s (2)0.5 s 0.5 m (3)1.5 m

    第3讲 牛顿运动定律的综合应用

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生

    高考总复习必修一物理教案

    用书P44

    高考总复习必修一物理教案

    1.超重

    (1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况. (2) 2.失重

    (1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的情况. (2)产生条件:物体具有向下的加速度.

    高考总复习必修一物理教案

    3.完全失重 (1)定义:物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)现象.

    高考总复习必修一物理教案

    1.理解及掌握以下几个问题:

    (1)灵活运用隔离法和整体法求解加速度相等的连接体问题; (2)用正交分解法解决受力复杂的问题;

    (3)综合运用牛顿运动定律和运动学规律分析、解决多阶段(过程)的运动问题;

    (4)运用超重和失重的知识定性分析一些力学现象.另外,还应具有将实际问题抽象成物理模型的能力.

    2.牛顿定律应用中的整体法和隔离法 (1)整体法

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    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,分析其受力和运动情况,运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法.

    (2)隔离法

    当研究对象涉及由多个物体组成的系统时,若要求出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.

    1.关于超重和失重的下列说法中,正确的是( ).

    A.超重就是物体所受的重力增大了,失重就是物体所受的重力减小了

    B.物体做自由落体运动时处于完全失重状态,所以做自由落体运动的物体不受重力作用

    C.物体具有向上的速度时处于超重状态,物体具有向下的速度时处于失重状态 D.物体处于超重或失重状态时,物体的重力始终存在且不发生变化 解析 物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加速度时处于失重状态,超重和失重并非物体的重力发生变化,而是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化,综上所述,A、B、C均错,D正确.

    答案 D

    2.下列说法正确的是( ).

    A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态 B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态

    C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态 D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态

    解析 运动员是否超失重取决于加速度方向,A、C、D三个选项中,运动员均处于平

    高考总复习必修一物理教案

    衡状态,不超重也不失重.

    答案 B

    高考总复习必修一物理教案

    3.

    图3-3-1

    如图3-3-1所示,质量m=1 kg、长L=0.8 m的均匀矩形薄板静止在水平桌面上,其右端与桌子边缘相平.板与桌面间的动摩擦因数为μ=0.4.现用F=5 N的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F的作用时间至少为(取g=10 m/s2)( ).

    A.0.8 s B.1.0 s 22

    C.s D.s 55

    解析 板在F作用下做加速运动F-μmg=ma1, a1=1 m/s2,v2=2a1s1, F撤去后物体做减速运动, μmg=ma2,a2=4 m/s2. 速度减为零v2=2a2s2.

    当板的重心越过桌子边缘会自动翻下桌子,

    L

    则有s1+s2=2

    22vvL

    +=,v=0.8 m/s, 2a12a22

    v

    t1==0.8 s,故A项正确.

    a1

    答案 A

    4.如图3-3-2所示,两个质量分别为m1=1 kg、m2=4 kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接.两个大小分别为F1=30 N、F2=20 N的水平拉力分别作用在m1、m2

    高考总复习必修一物理教案

    上,则达到稳定状态后,下列说法正确的是( ).

    图3-3-2

    A.弹簧秤的示数是25 N B.弹簧秤的示数是50 N

    2

    C.在突然撤去F2的瞬间,m2的加速度大小为7 m/s D.在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为13 m/s2

    解析 本题考查用整体法、隔离法分析物体受力以及牛顿第二定律的应用.以m1、m2

    F1-F2

    以及弹簧为研究对象,则整体向右的加速度a==2 m/s2;再以m1为研究对象,设弹

    m1+m2

    簧的弹力为F,则F1-F=m1a,则F=28 N,A、B错误;突然撤去F2的瞬间,弹簧的弹

    F

    力不变,此时m2的加速度a==7 m/s2,C正确;突然撤去F1的瞬间,弹簧的弹力也不

    m2

    F

    变,此时m1的加速度a=28 m/s2,D错误.

    m1

    答案 C

    5.一个小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直线运动,第一次小孩单独从滑梯上滑下,运动时间为t1,第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触),运动时间为t2,则( ).

    A.t1=t2 B.t1<t2

    C.t1>t2 D.无法判断t1与t2的大小

    mgsin θ

    解析 设滑梯与水平面的夹角为θ,则第一次时,a1gsin θ,

    m1

    ?m1+m2?gsin θ

    第二次时a2=gsin θ,

    m1+m2

    所以a1=a2,与质量无关.

    12

    又s=at,t与m也无关,A正确.

    2答案

    高考总复习必修一物理教案

    A

    对应学生

    用书P45

    考点一 超重、失重的理解及应用(小专题)

    1.不论超重、失重或完全失重,物体的重力不变,只是“视重”改变.

    2.物体是否处于超重或失重状态,不在于物体向上运动还是向下运动,而在于物体是有向上的加速度还是有向下的加速度.

    3.当物体处于完全失重状态时,重力只产生使物体具有a=g的加速度效果,不再产生其他效果.平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失.

    4.物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的,其大小等于ma. 【典例1】

    一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度和时间的关系图线如图3-3-3所示,则( ).

    高考总复习必修一物理教案

    图3-3-3

    A.t3时刻火箭距地面最远

    B.t2~t3的时间内,火箭在向下降落 C.t1~t2的时间内,火箭处于失重状态 D.0~t3的时间内,火箭始终处于失重状态 解析 由速度图象可知,在0~t3内速度始终大于零,表明这段时间内火箭一直在上升,t3时刻速度为零,停止上升,高度达到最高,离地面最远,A正确、B错误.t1~t2的时间内,火箭在加速上升,具有向上的加速度,火箭应处于超重状态,而在t2~t3时间由火箭在减速上升,具有向下的加速度,火箭处于失重状态,故C、D错误.

    答案 A 【变式1】

    在升降电梯内的地面上放一体重计,

    高考总复习必修一物理教案

    图3-3-4

    电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50 kg,电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图3-3-4所示,在这段时间内下列说法中正确的是( ).

    A.晓敏同学所受的重力变小了

    B.晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力 C.电梯一定在竖直向下运动

    g

    D.电梯的加速度大小为

    5

    解析 晓敏在这段时间内处于失重状态,是由于晓敏对体重计的压力变小了,而晓敏的重力没有改变,A选项错;晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力,大小一定相等,B选项错,以竖直向下为正方向,有:mg-F=ma,即50g-40g

    g

    =50a,解得aC选

    5

    项错、D选项正确.

    答案 D 【变式2】 (2012·梅州模拟

    高考总复习必修一物理教案

    )

    图3-3-5 2009年当地时间9月23日,在位于印度安得拉邦斯里赫里戈达岛的萨蒂什·达万航天中心,一枚PSLV—C14型极地卫星运载火箭携带七颗卫星发射升空,成功实现“一箭七星”发射,相关图片如图3-3-5所示.则下列说法不正确的是( ).

    A.火箭发射时,喷出的高速气流对火箭的作用力大于火箭对气流的作用力 B.发射初期,火箭处于超重状态,但它受到的重力却越来越小

    C.高温高压燃气从火箭尾部喷出时对火箭的作用力与火箭对燃气的作用力大小相等 D.发射的七颗卫星进入轨道正常运转后,均处于完全失重状态

    解析 由作用力与反作用力大小相等,可知A错误;火箭发射初期,因为火箭向上加速运动,故处于超重状态,随着火箭距地越来越远,所受的重力也越来越小,B正确;由作用力与反作用力的关系可知C正确;卫星进入轨道正常运转后,所受的万有引力充当向心力,此时各卫星均处于完全失重状态,D正确.

    答案 A

    考点二 牛顿定律解题中整体法和隔离法的应用

    1.隔离法的选取原则:若连接体或关联体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内两物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解.

    2.整体法的选取原则:若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,可以把它们看成一个整体来分析整体受到的外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量).

    3.整体法、隔离法交替运用原则:若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度,后隔离求内力”.

    【典例2】

    如图3-3-6所示,

    高考总复习必修一物理教案

    图3-3-6

    车厢在运动过程中所受阻力恒为F阻,当车厢以某一加速度a向右加速时,在车厢的后壁上相对车厢静止着一物体m,物体与车厢壁之间的动摩擦因数为μ,设车厢的质量为M,则车厢内发动机的牵引力至少为多少时,物体在车厢壁上才不会滑下来?

    解析 以车厢和物块整体为研究对象, 则由牛顿第二定律得: F-F阻=(M+m)a.① 以物块为研究对象, 受力情况如图所示,

    其中F摩擦力则F=mg=μFN. 而FN=ma,

    g

    所以a=,代入①得

    μ

    g

    F=F阻+(M+m.

    μg

    答案 F阻+(M+mμ

    高考总复习必修一物理教案

    (1)研究对象的选取方法:整体法和隔离法. (2)对研究对象所受力的处理方法 ①合成法

    若物体只受两个力作用而产生加速度时,利用平行四边形定则求出两个力的合外力方向就是加速度方向.

    ②分解法

    当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法.分解方式有两种:分解力或者分解加速度.

    【变式3】

    质量为M的光滑圆槽放在光滑水

    高考总复习必修一物理教案

    图3-3-7

    平面上,一水平恒力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上,如图3-3-7所示,则( ).

    MF

    A.小球对圆槽的压力为

    m+MmF

    B.小球对圆槽的压力为

    m+M

    C.水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力增加 D.水平恒力F变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力减小

    F

    解析 利用整体法可求得系统的加速度为a=M+m

    mF2

    小球受到圆槽的支持力为 ?mg?+,由牛顿第三定律可知只有C选项正确.

    ?M+m?

    答案 C

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生

    用书P46

    2.传送带模型

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生

    用书P47

    一、对超重、失重的考查(中频考查) 1.

    高考总复习必修一物理教案

    图3-3-11

    (2010·海南高考)如图3-3-11所示,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块;木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上.若在某一段时间内,物块对箱顶刚好无压力,则在此段时间内,木箱的运动状态可能为( ).

    ①加速下降 ②加速上升 ③减速上升 ④减速下降 A.①② B.③④ C.①③ D.②④ 解析 木箱静止时物块对箱顶有压力,则物块受到箱顶向下的压力,当物块对箱顶刚好无压力时,表明系统有向上的加速度,是超重,所以木箱的运动状态可能为减速下降或加速上升,故②④正确.

    答案 D

    高考总复习必修一物理教案

    2.

    图3-3-12

    (2010·浙江理综,14)如图3-3-12所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力).下列说法正确的是( ).

    A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零

    B.上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力

    D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力

    解析 对于A、B整体只受重力作用,做竖直上抛运动,处于完全失重状态,不论上升还是下降过程,A对B均无压力,只有A项正确.

    答案 A 3.(2011·天津卷,9(1))某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯的运动状态.他在地面上用测力计测量砝码的重力,示数为G.他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,发现测力计的示数小于G,由此判断此时电梯的运动状态可能是______________.

    解析 由加速度a方向向上超重,加速度a方向向下失重,得电梯此时向上减速或向下加速.

    答案 减速上升或加速下降

    二、对整体法和隔离法应用的考查(中频考查) 4. 图3-3-13

    (2011·课标全国卷,21)如图3-3-13所示,在光滑水平面上有一质量为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( ).

    Fkt

    ,当相

    m1+m2m1+m2

    F-μm2gF

    对滑动后,木板只受滑动摩擦力,a1不变,木块受F及滑动摩擦力,a2=μg,

    m2m2

    kt

    故a2=μg,a-t图象中斜率变大,故选项A正确,选项B、C、D均错误.

    m2

    答案 A

    解析 刚开始木块与木板一起在F作用下加速,且F=kt,a=

    第4讲 实验四 验证牛顿运动定律

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生

    高考总复习必修一物理教案

    用书P47

    误差分析

    1.质量的测量误差、纸带上打点计时器打点间隔距离的测量误差、拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差.

    2.因实验原理不完善引起的误差

    本实验用小盘和砝码的总重力mg代替小车的拉力,而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力.

    3.摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细绳不严格与木板平行都会引起误差.注意事项

    1.平衡摩擦力:在平衡摩擦力时,不要悬挂小桶,但小车应连着纸带且接通电源.用手给小车一个初速度,如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的,表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡.

    2.不重复平衡摩擦力:平衡了摩擦力后,不管以后是改变小盘和砝码的总质量还是改变小车和砝码的总质量,都不需要重新平衡摩擦力.

    3.实验条件:m车?m只有如此,小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力. 4.一先一后一按:改变拉力和小车质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计时器,并应先接通电源,后放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车.

    5.作图:作图时两轴标度比例要适当.各量须采用国际单位.这样作图线时,坐标点间距不至于过密,误差会小些.

    对应学生 用书P47

    高考总复习必修一物理教案

    【例1】

    高考总复习必修一物理教案

    图3-4-1所示的实验装置.小车及车中的砝码质量用M表示,盘及盘中的砝码质量用m表示.

    图3-4-1

    (1)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的重力.

    (2)某一组同学先保持盘及盘中的砝码质量m一定来做实验,其具体操作步骤如下,以下做法正确的是________. A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细绳通过定滑轮系在小车上

    B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力

    C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器的电源

    mgD.用天平测出m以及小车质量M,小车运动的加速度可直接用公式a求出 M

    (3)另两组同学保持小车及车中的砝码质量M一定,探究加速度a与所受外力F的关系,由于他们操作不当,

    高考总复习必修一物理教案

    这两组同学得到的a-F关系图象分别如图3-4-2和图3-4-3所示,其原因分别是:

    图3-4-2 图3-4-3

    图3-4-2: ____________________________________________________; 图3-4-3: _____________________________________________________.

    mg解析 (1)实验中的实际加速度为a,实验时把mg当成对M的拉力,即忽略mM+m

    mg对加速度的影响,使加速度约为a=m?M.(2)平衡摩擦力的实质是,让重力的M

    下滑分力与摩擦力平衡:Mgsin θ=μMgcos θ ①,只需将纸带挂上,不需施加其他外力,A错;由①式可知B对;每次实验时应先接通打点计时器的电源,再放开小车,C错;小车1的加速度应由小车后面拖动的纸带上打出的点计算出,D错.(3)若m?M则a,斜率M

    111m过大(或M过小),则m不能忽略,3a=mg,随m的增大斜率MM+mM+m减小,从题图3-4-3可以看到,有了一定的拉力而加速度为零,显然没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不够.

    答案 (1)m?M (2)B

    (3)m过大(或M过小),造成m不是远小于M 没有平衡摩擦力或木板的倾角过小

    高考总复习必修一物理教案

    【例2】 “探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图3-4-4甲所

    高考总复习必修一物理教案

    101

    示.

    高考总复习必修一物理教案

    图3-4-4

    (1)在平衡小车与桌面之间摩擦力的过程中,打出了一条纸带如图3-4-4乙所示.计时器打点的时间间隔为0.02 s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数

    2点之间的距离.该小车的加速度a=________m/s.(结果保留两位有效数字)

    (2)平衡摩擦力后,将5个相同的砝码都放在小车上.挂上砝码盘,然后每次从小车上取一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码总重力F

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    图3-4-5

    (3)根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点.请说明主要原因.

    解析 (1)由题意可知计数间隔T=5T0=0.1 s.

    由Δx=aT2和Δx=0.16 cm=1.6×10-3 m

    2可得:a=0.16 m/s.

    (2)a-F图线如图所示.

    (3)平衡小车与桌面之间的摩擦力,a-F图象仍不通过原点,可能是在计算F时忘记加

    入砝码盘的重力,使作出的图象向左平移造成的.

    答案 (1)0.16 (2)见解析 (3)忘记加入砝码盘的重力

    102

    对应学生 用书P48

    【例3】 (2011·山东卷,

    高考总复习必修一物理教案

    23(1))

    图3-4-6

    某探究小组设计了“用一把尺子测定动摩擦因数”的实验方案.如图3-4-6所示,将一个小球和一个滑块用细绳连接,跨在斜面上端.开始时小球和滑块均静止,剪断细绳后,小球自由下落,滑块沿斜面下滑,可先后听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.保持小球和滑块释放的位置不变,调整挡板位置,重复以上操作,直到能同时听到小球落地和滑块撞击挡板的声音.用刻度尺测出小球下落的高度H、滑块释放点与挡板处的高度差h和沿斜面运动的位移x.(空气阻力对本实验的影响可以忽略)

    (1)滑块沿斜面运动的加速度与重力加速度的比值为________.

    (2)滑块与斜面间的动摩擦因数为________.

    (3)以下能引起实验误差的是________.

    a.滑块的质量

    b.当地重力加速度的大小

    c.长度测量时的读数误差

    d.小球落地和滑块撞击挡板不同时

    解析 (1)同时听到声音说明小球与木块运动时间相同,设都为t,则小球做自由落体运

    11ax动,H=2,木块沿斜面下滑做匀加速直线运动,x=at2,由以上两式可得. 22gH

    (2)对木块进行受力分析如图所示,由牛顿第二定律得沿斜面方向:

    mgsin θ-f=ma

    垂直斜面方向:N-mgcos θ=0

    又有:f=μN

    由以上三式解得a=gsin θ-μgcos θ, 2axx1. 将=代入可得:μ=?h-?H2-h2gH

    (3)由动摩擦因数的表达式可知选c、d. 2xx?1?答案 (2)?h

    高考总复习必修一物理教案

    -?2(3)cd HHx-h2

    对应学生 用书P49

    高考总复习必修一物理教案

    103

    1.在利用打点计时器和小车来做“验证牛顿运动定律”的实验时,下列说法中正确的是( ).

    A.平衡摩擦力时,应将砝码盘及盘内砝码通过定滑轮拴在小车上

    B.连接砝码盘和小车的细绳应跟长木板保持平行

    C.平衡摩擦力后,长木板的位置不能移动

    D.小车释放前应靠近打点计时器,且应先接通电源再释放小车

    解析 本题考查实验过程中应注意的事项,选项A中平衡摩擦力时,不能将砝码盘及盘内砝码(或小桶)通过细绳拴在小车上,A错;选项B、C、D符合正确的操作方法,B、C、D对.

    答案 BCD

    2.(2011·南通质检) “验证牛顿运动定律”的实验,主要的步骤有( )。

    A.将一端附有定滑轮的长木板放在水平桌面上,取两个质量相等的小车,放在光滑的水平长木板上;

    B.打开夹子,让两个小车同时从静止开始运动,小车运动一段距离后,夹上夹子,让它们同时停下来,用刻度尺分别测出两个小车在这一段时间内通过的位移大小;

    C.分析所得到的两个小车在相同时间内通过的位移大小与小车所受的水平拉力的大小关系,从而得到质量相等的物体运动的加速度与物体所受作用力大小的关系;

    D.在小车的后端也分别系上细绳,用一只夹子夹住这两根细绳;

    E.在小车的前端分别系上细绳,绳的另一端跨过定滑轮各挂一个小盘,盘内分别放着数目不等的砝码,使砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量.分别用天平测出两个砝码盘和盘内砝码的总质量.

    上述实验步骤,正确的排列顺序是 .

    解析 此题考查的是实验步骤,对于实验的一些常识,必须牢记于心,结合本实验的实验步骤,不难排列出正确的顺序.

    答案 AEDBC

    3.用如图3-4-7所示的装置来探究物体的加速度与力、质量的关系.实验时,小盘和砝码牵引小车,使小车做初速度为零的匀加速运动.

    图3-4-7

    (1)此实验中可以不测量小车加速度的具体值,原因是____________________________ ________________________________________________________________________.

    (2)通过改变________,就可以改变小车所受的合力.

    (3)在探究加速度与质量关系时,分别以________为纵坐标、________为横坐标作图象,这样就能直观地看出二者关系.

    答案 (1)探究的是加速度与其他量之间的比例关系(其他解答只要合理即可.如:初速度为零的匀加速运动,在相同的时间内,位移与加速度成正比)

    11(2)砝码的数量 (3)a或??m m(或a)

    4.(2011·浙江卷,21)在“探究加速度与力、质量的关系”实验时,已提供了小车、一端附有定滑轮的长木板、纸带、带小盘的细线、刻度尺、天平、导线.为了完成实验,还须从如图3-4-8中选取实验器材,其名称是____________________________

    ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________; 并分别写出所选器材的作用_______________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 104

    图3-4-8

    解析 电磁打点计时器用来打点计时,以便测定加速度,要配备4~6 V学生电源(交流电源)为其供电,通过改变砝码个数来改变拉力大小.钩码放在小车上来调节小车质量.也可用电火花打点计时器来代替学生电源和电磁打点计时器,因为电火花打点计时器使用220 V交流电,不使用学生电源.

    答案 学生电源、电磁打点计时器(或电火花打点计时器)、钩码、砝码 学生电源为电磁打点计时器提供交流电源;电磁打点计时器(电火花打点计时器)记录小车的位置和时间;钩码用以改变小车的质量;砝码用以改变小车受到拉力的大小,还可以用于测量小车的质量.

    5.(2011·开封模拟)为了探究加速度与力的关系,使用如图3-4-9所示的气垫导轨装置进行实验.其中G1、G2为两个光电门,它们与数字计时器相连,当滑行器通过G1、G2光电门时,光束被遮挡的时间Δt1、Δt2都可以被测量并记录,滑行器连同上面固定的一条形挡光片的总质量为M,挡光片宽度为D,光电门间距离为x,牵引砝码的质量为m.回答下列问题:

    高考总复习必修一物理教案

    图3-4-9

    (1)实验开始应先调节气垫导轨下面的螺钉,使气垫导轨水平,在不增加其他仪器的情况下,如何判定调节是否到位?

    答 ___________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.

    (2)若取M=0.4 kg,改变m的值,进行多次实验,以下m的取值不合适的一个是________.

    A.m=5 g B.m=15 g

    C.m=40 g D.m=400 g

    (3)在此实验中,需要测得每一个牵引力对应的加速度,求得的加速度的表达式为________________.(用Δt1,Δt2,D,x表示)

    答案 (1)取下牵引砝码,M放在任意位置都不动;或取下牵引砝码,轻推滑行器M,数字计时器记录每一个光电门的光束被挡的时间Δt都相等

    (2)D

    ?D?2-?D2?Δt??Δt1(3)a22s

    6.(2010·江苏单科,11)为了探究受到空气阻力时,物体运动速度随时间的变化规律,某同学采用了“加速度与物体质量、物体受力关系”的实验装置(如图3-4-10所示).实验时,平衡小车与木板之间的摩擦力后,在小车上安装一薄板,以增大空气对小车运动的阻力.

    高考总复习必修一物理教案

    105

    图3-4-10

    (1)往砝码盘中加入一小砝码,在释放小车________(选填“之前”或“之后”)接通打点计时器的电源,在纸带上打出一系列的点.

    (2)

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    图3-4-11

    (3)通过对实验结果的分析,该同学认为:随着运动速度的增加,小车所受的空气阻力将变大.你是否同意他的观点?请根据v-t图象简要阐述理由.

    解析 (3)由速度图象的斜率可以看出速度越大,加速度越小.所以该同学分析合理. 答案 (1)之前 (2)如图所示

    (3)同意.在v-t图象中,速度越大时,加速度越小,小车受到的合力越小,则小车受空气阻力越大.

    章末总结

    对应学生

    用书P35

    高考总复习必修一物理教案

    106

    对应学生

    高考总复习必修一物理教案

    用书P35

    【例1】

    高考总复习必修一物理教案

    图1

    小车沿水平面向右做匀加速直线运动,车上固定的硬杆和水平面的夹角为 θ,杆的顶端固定着一个质量为 m 的小球,当小车运动的加速度逐渐增大时,杆对小球的作用力(F1 至F4 )的变化图示可能是( ).

    高考总复习必修一物理教案

    错因分析 认为杆对小球的弹力一定沿杆的方向,当小车的加速度增大时,拉力增大,而错选A.

    正确解析 小球只受重力和杆的弹力作用.杆的弹力 F 的竖直分量与重力平衡,水平分量产生加速度,即 F竖直=mg,F水平=ma,所以选项 C 正确.

    答案 C

    高考总复习必修一物理教案

    107

    高考总复习必修一物理教案

    【例2

    高考总复习必修一物理教案

    图2

    如图2所示,质量为m的小滑块静止在半径为R的半球体上,它与半球体间的动摩擦因数为μ,它与球心连线跟水平地面的夹角为θ,则小滑块( ).

    A.所受摩擦力大小为mgcos θ B.所受摩擦力大小为mgsin θ C.所受摩擦力大小为μmgsin θ D.对半球体的压力大小为mgcos θ

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    质量为m的小滑块静止在半径为R的半球体上,小滑块受到重力mg、球面的支持力N和摩擦力f作用,如图所示.重力mg产生两个效果,沿切线方向使物体下滑,

    其分力等于摩擦力的大小, 则f=mgsin(90°-θ)=mgcos θ,

    沿半径方向压紧球面,其分力大小等于支持力大小,则 N=mgcos(90°-θ)=mgsin θ,

    由此可知B、C、D均错,A正确. 答案 A

    【例3】 图3

    A端用铰链固定在墙壁上,B端用细绳悬挂在墙壁上的C点,使得横梁保持水平状态.已知细绳与竖直墙壁之间的夹角为60°,当用另一段轻绳在B点悬挂一个质量为M=6 kg的重物时,求轻杆对B点的弹力和绳BC的拉力各为多大?(g取10 m/s2)

    错因分析 绳的拉力特点掌握不好,认为两段轻绳在B点相连,其拉力大小相等,所以绳BC的拉力F2等于重物的重力Mg.

    设杆对B点的弹力为F1,根据平行四边形定则作F2、G的合力F3,则F1与F3为平衡力,两者大小相等、方向相反,如图甲所示.

    因为∠F2BG=120°,

    108

    高考总复习必修一物理教案

    所以F1=F2=F3=G=

    高考总复习必修一物理教案

    60 N.

    正确解析 设杆对B点的弹力为F1,因横梁A端用铰链固定,故F1的方向沿杆方向,绳BC对B点的拉力为F2,由于B点静止,B点所受的向下的拉力大小恒定为重物的重力,根据受力平衡的特点,杆的弹力F1与绳BC对B点的拉力F2的合力一定竖直向上,大小为Mg,如图乙所示.

    根据以上分析可知

    弹力F1与拉力F2的合力大小 F=G=Mg=60 N

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    由几何知识可知 F1=Ftan 60°=603 N

    F

    F2==120 N

    sin 30°

    即轻杆对B点的弹力为603 N, 绳BC的拉力为120 N. 答案 见解析

    要能区分两类模型:

    ①绳与杆的一端连接为结点,如本题,此时BC绳的拉力不等于所挂物块的重力; ②绳跨过光滑滑轮,如右图,此时BC绳的拉力等于所挂物块的重力.

    要解放孩子的头脑、双手、脚、空间、时间,使他们充分得到自由的生活,从自由的生活中得到真正的教育。——陶行知

    手脑双全,是创造教育的目的。中国教育革命的对策是使手脑联盟。——陶行知

    把自己的私德健全起来,建筑起“人格长城”来。由私德的健全,而扩大公德的效用,来为集体谋利益??——陶行知

    章末总结

    109

    对应学生

    高考总复习必修一物理教案

    用书P16

    高考总复习必修一物理教案

    对应学生

    用书P17

    【例1A.质点运动的加速度为零,则速度为零,速度变化也为零 B.质点速度变化率越大,则加速度越大

    C.质点某时刻的加速度不为零,则该时刻的速度也不为零 D.位移的方向就是质点运动的方向

    110

    高考总复习必修一物理教案

    Δv正确解析 加速度是速度的变化和所用时间的比值,即a=加速度为零,速度变化也Δt

    为零,但速度不一定为零,加速度不为零,速度可能为零,故A、C选项错误;质点速度变化率越大,则加速度越大,B选项正确;位移是矢量,是由初始位臵指向终止位臵的有向线段,如果质点做往复运动或曲线运动,位移的方向与质点运动的方向可能不一致,故D选项错误.

    答案 B

    高考总复习必修一物理教案

    高考总复习必修一物理教案

    【例2】 图1

    如图1所示为质量相等的两个质点A、B在同一直线上运动的v-t图象,由图可知下列说法错误的是( ).

    A.在t时刻两个质点在同一位置

    B.在t时刻两个质点速度相等

    C.在0~t时间内质点B比质点A位移大

    D.在0~t时间内合外力对两个质点做功相等

    错因分析 本题考查v-t图象的理解和动能定理.主要难点在于D选项,有些同学误认为B的位移大于A的位移,就想当然地认为合外力对B所做的功大于合外力对A所做的功.实际上,由于物体A、B所受合外力关系未知,所以不能应用功的公式判断,只能应用动能定理,从动能变化的角度去比较合外力做功的大小.

    正确解析 由两图线相交可知B正确;由v-t图象与坐标轴所围的“面积”表示位移的大小可知,在0~t时间内质点B比质点A位移大,故C正确、A错误;由动能定理可知,合外力对质点做功等于动能的变化,故D正确.

    高考总复习必修一物理教案

    2加速度大小为5 m/s,则刹车后3秒钟内汽车所走的距离是多少?

    高考总复习必修一物理教案

    正确解析 依题意画出运动草图如图所示.

    错误!错误!

    设经时间t速度减为零,

    据匀变速直线运动速度公式v=v0+at,

    则有0=10-5t,

    111

    解得t=2 s,

    由于汽车在2 s时就停下来,所以有

    11s3=s2=v0t+at2=10×2 m-×5×4 m=10 m. 2

    高考总复习必修一物理教案

    2

    答案 【例4】 40 s停下来.现A在平直公路上以20 m/s的速度行驶发现前方180 m处有一货车B以6 m/s的速度同向匀速行驶,司机立即制动,问能否发生撞车事故?

    错因分析 弄不清碰撞的条件使解题陷入困境或弄错了碰撞的条件而出错.

    正确解析 本题可以用Δ判别式求解:

    设在t时刻两车相遇,

    1则有20t-×0.5t2=180+6t, 2

    2即:t-56t+720=0.

    因为Δ=562-4×720=256>0,

    所以两车相撞.

    答案 相撞

    孟子曰:“天将降大任于斯人也,必先苦其心志,劳其筋骨,饿其体肤,空乏其身,行

    拂乱其所为,所以动心忍性,曾益其所不能。”

    ——孟子(约前372~前289,名轲,字子舆,

    春秋时期的思想家)

    112