小學(xué)探究教案

20xx高三物理《探究求合力的方法》高考材料分析。

20xx高三物理《探究求合力的方法》高考材料分析

1．實驗原理
互成角度的兩個力F1、F2與另外一個力F′產(chǎn)生相同的效果，看F1、F2用平行四邊形定則求出的合力F與F′在實驗誤差允許范圍內(nèi)是否相等．
2．實驗器材
木板、白紙、圖釘若干、橡皮條、細繩、彈簧測力計兩個、三角板、刻度尺．
3．實驗步驟
(1)用圖釘把一張白紙釘在水平桌面上的木板上．
(2)用兩個彈簧測力計分別鉤住兩個細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結(jié)點到達某一位置O.如實驗原理圖所示．
(3)用鉛筆描下結(jié)點O的位置和兩個細繩套的方向，并記錄彈簧測力計的讀數(shù)，利用刻度尺和三角板根據(jù)平行四邊形定則求出合力F.
(4)只用一個彈簧測力計，通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到與前面相同的位置O，記下彈簧測力計的讀數(shù)F′和細繩的方向．
(5)比較F′與用平行四邊形定則求得的合力F，看它們在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等．

1．正確使用彈簧測力計
(1)將兩只彈簧測力計調(diào)零后水平互鉤對拉過程中，讀數(shù)相同，可選；若不同，應(yīng)另換或調(diào)校，直至相同為止．
(2)使用時，讀數(shù)應(yīng)盡量大些，但不能超出范圍．
(3)被測力的方向應(yīng)與軸線方向一致．
(4)讀數(shù)時應(yīng)正對、平視刻度．
2．注意事項
(1)位置不變：在同一次實驗中，使橡皮條拉長時結(jié)點的位置一定要相同．
(2)角度合適：用兩個彈簧測力計鉤住細繩套互成角度地拉橡皮條時，其夾角不宜太小，也不宜太大，以60°～100°為宜．
(3)在合力不超出量程及在橡皮條彈性限度內(nèi)形變應(yīng)盡量大一些．細繩套應(yīng)適當(dāng)長一些，便于確定力的方向．
(4)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)：在同一次實驗中，畫力的圖示選定的標(biāo)度要相同，并且要恰當(dāng)選定標(biāo)度，使力的圖示稍大一些．
3．誤差分析
(1)誤差來源：除彈簧測力計本身的誤差外，還有讀數(shù)誤差、作圖誤差等．
(2)減小誤差的辦法：
①實驗過程中讀數(shù)時眼睛一定要正視彈簧測力計的刻度盤，要按有效數(shù)字位數(shù)要求和彈簧測力計的精度正確讀數(shù)和記錄．
②作圖時使用刻度尺，并借助于三角板，使表示兩力的對邊一定要平行．

1．[實驗原理及實驗操作]“探究求合力的方法”的實驗原理是等效原理，其等效性是指()
A．使彈簧測力計在兩種情況下發(fā)生相同的形變
B．使兩分力與合力滿足平行四邊形定則
C．使兩次橡皮條伸長的長度相等
D．使兩次橡皮條與兩繩套的結(jié)點都與O點重合
D[在“探究求合力的方法”的實驗中，兩次拉伸橡皮條時，伸長的長度及伸長的方向均相同，兩分力與合力的作用效果才相同，才具有等效替代關(guān)系，因此選項C錯誤，D正確；實驗過程中，彈簧測力計的拉力的大小和方向是可以不同的，選項A錯誤；合力與分力之間滿足平行四邊形定則是客觀規(guī)律，故選項B錯誤．]
2．[數(shù)據(jù)處理]“探究求合力的方法”的實驗裝置如圖1甲所示．

圖1
(1)某次實驗中，彈簧測力計的指針位置如圖甲所示．其中，細繩CO對O點的拉力大小為________N；
(2)請將圖甲中細繩CO和BO對O點兩拉力的合力F合畫在圖乙上．由圖求出合力的大小F合＝________N．(保留兩位有效數(shù)字)
【解析】(1)由圖甲可讀出CO對O點的拉力大小為2.60N.(2)在圖乙上的畫圖如圖所示，結(jié)合作圖可求得合力大小為5.1N.
【答案】(1)2.60(2)5.1【W(wǎng)eI508.COm 實用文書網(wǎng)】

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20xx高三物理《力的合成與分解》高考材料分析

20xx高三物理《力的合成與分解》高考材料分析

考點一|力的合成
1．合力與分力
(1)定義
如果幾個力共同作用產(chǎn)生的效果與一個力的作用效果相同，這一個力就叫作那幾個力的合力，那幾個力叫作這一個力的分力．
(2)關(guān)系
合力與分力是等效替代關(guān)系．
2．共點力
(1)共點力
作用在一個物體上，作用線或作用線的延長線交于一點的幾個力．如圖221所示均是共點力．

圖221
(2)共點力平衡的條件
物體所受的合外力為零．
數(shù)學(xué)表達式有兩種：①F合＝0；
②
Fx合和Fy合分別是將力進行正交分解后，物體在x軸和y軸上所受的合力．
3．力的合成
(1)定義
求幾個力的合力的過程．
(2)運算法則
①平行四邊形定則：求兩個互成角度的共點力的合力，可以用表示這兩個力的線段為鄰邊作平行四邊形，這兩個鄰邊之間的對角線就表示合力的大小和方向．
②三角形定則：把兩個矢量的首尾順次連接起來，第一個矢量的首到第二個矢量的尾的有向線段為合矢量．
4．合力大小的范圍(加試要求)
(1)兩個共點力的合成：|F1－F2|≤F≤F1＋F2.
即兩個力的大小不變時，其合力隨夾角的增大而減小，當(dāng)兩個力反向時，合力最小，為|F1－F2|；當(dāng)兩力同向時，合力最大，為F1＋F2.
(2)三個共點力的合成．
①三個力共線且同向時，其合力最大為F＝F1＋F2＋F3.
②以這三個力的大小為邊，如果能組成封閉的三角形，則其合力最小值為零，若不能組成封閉的三角形，則合力最小值的大小等于最大的一個力減去另外兩個力的大小之和．
共點力合成的常用方法(1)作圖法：從力的作用點起，按同一標(biāo)度作出兩個分力F1和F2的圖示，再以F1和F2的圖示為鄰邊作平行四邊形，畫出過作用點的對角線，量出對角線的長度，計算出合力的大小，量出對角線與某一力的夾角確定合力的方向(如圖222所示)．
圖222
(2)計算法：幾種特殊情況的共點力的合成.
類型作圖合力的計算①互相垂直F＝tanθ＝②兩力等大，夾角θF＝2F1cosF與F1夾角為③兩力等大且夾角120°合力與分力等大
1．(20xx·嘉善一中月考)下列說法錯誤的是()
A．兩個共點力的共同作用效果與其合力單獨的作用效果相同
B．合力的作用效果與物體受到的每一個力的作用效果都相同
C．把物體受到的幾個力的合力求出后，可認為物體只受一個力的作用
D．性質(zhì)不同的力可以合成，作用在不同物體上的力不可以合成
B[合力的作用效果和幾個分力的共同作用效果相同，因此可以用合力來代替幾個分力的作用，認為物體只受到一個力，所以A、C兩項的說法正確，B項的說法錯誤．在進行力的合成時，力必須作用在同一物體上，而力的性質(zhì)可以不同，如物體放在水平桌面上，所受的支持力與重力的合力為零．支持力與重力就是不同性質(zhì)的力，所以D項的說法正確．]
2．光滑水平面上的一個物體，同時受到兩個力的作用，其中F1＝8N，方向水平向左；F2＝16N，方向水平向右．當(dāng)F2從16N逐漸減小到0時，二力的合力大小變化是()
A．逐漸增大B．逐漸減小
C．先減小后增大D．先增大后減小
C[F2減至8N的過程中合力減小至0，當(dāng)F2繼續(xù)減小時，合力開始增大，但方向與原來合力的方向相反，故選項C正確．]
3．(20xx·普陀區(qū)月考)物體同時受到同一平面內(nèi)的三個力的作用，下列幾組力的合力不可能為零的是()
A．5N,7N,8NB．5N,2N,3N
C．1N,5N,10ND．10N,10N,10N
C[三個力合成，若前兩個力的合力與第三個力大小相等，方向相反，就可以使這三個力合力為零，只要使最大的力的大小在其他兩個較小力的合力范圍之內(nèi)，就能使合力為零，即第三個力F3滿足：|F1－F2|≤F3≤F1＋F2.故選C.]
4．(多選)如圖223所示，用輕繩AO和OB將重為G的重物懸掛在水平天花板和豎直墻壁之間，重物處于靜止?fàn)顟B(tài)，AO繩水平，OB繩與豎直方向的夾角為θ，則AO繩的拉力FA、OB繩的拉力FB的大小與G之間的關(guān)系為()

圖223
A．FA＝GtanθB．FA＝
C．FB＝D．FB＝Gcosθ
AC[結(jié)點O受到三個力FA、FB、FC作用，如圖所示，其中FA、FB的合力與FC等大反向，即F合＝FC＝G，則：＝tanθ，＝cosθ
解得：FA＝Gtanθ，F(xiàn)B＝，故A、C正確．]
5．(20xx·嵊州學(xué)考模擬)如圖224所示，體操吊環(huán)運動有一個高難度的動作就是先雙手撐住吊環(huán)(圖甲)，然后身體下移，雙臂緩慢張開到圖乙位置，則在此過程中，吊環(huán)的兩根繩的拉力FT(兩個拉力大小相等)及它們的合力F的大小變化情況為()

甲乙
圖224
A．FT減小，F(xiàn)不變B．FT增大，F(xiàn)不變
C．FT增大，F(xiàn)減小D．FT增大，F(xiàn)增大
B[吊環(huán)兩繩拉力的合力與運動員重力相等，即兩繩拉力的合力F不變．在合力不變的情況下，兩分力之間夾角越大，分力就越大，由甲圖到乙圖的過程是兩分力間夾角增大的過程，所以FT增大，選項B正確．]考點二|力的分解

1．矢量和標(biāo)量
(1)矢量：既有大小又有方向的物理量，疊加時遵循平行四邊形定則，如速度、力等．
(2)標(biāo)量：只有大小沒有方向的物理量，求和時按算術(shù)法則相加，如路程、動能等．
2．力的分解
(1)定義：求一個力的分力的過程．力的分解是力的合成的逆運算．
(2)遵循的原則：
①平行四邊形定則．
②三角形定則．
3．力的效果分解法
(1)根據(jù)力的實際作用效果確定兩個實際分力的方向；
(2)再根據(jù)兩個實際分力的方向畫出平行四邊形；
(3)最后由平行四邊形和數(shù)學(xué)知識求出兩分力的大小．
4．正交分解法(加試要求)
(1)定義：將已知力按互相垂直的兩個方向進行分解的方法．
(2)建立坐標(biāo)軸的原則：以少分解力和容易分解力為原則(即盡量多的力在坐標(biāo)軸上)．

1．共點力合成的方法
(1)作圖法．
(2)計算法：根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖，然后利用解三角形的方法求出合力，是解題的常用方法．
2．力的分解方法
(1)按力的效果分解

(2)正交分解法：①定義：將已知力按互相垂直的兩個方向進行分解的方法．
②建立坐標(biāo)軸的原則：一般選共點力的作用點為原點，在靜力學(xué)中，以少分解力和容易分解力為原則(即盡量多的力在坐標(biāo)軸上)；在動力學(xué)中，以加速度方向和垂直加速度方向為坐標(biāo)軸建立坐標(biāo)系．

圖225
③方法：物體受到多個力作用F1、F2、F3…，求合力F時，可把各力沿相互垂直的x軸、y軸分解．
x軸上的合力：Fx＝Fx1＋Fx2＋Fx3＋…
y軸上的合力：Fy＝Fy1＋Fy2＋Fy3＋…
合力大?。篎＝
合力方向：與x軸夾角為θ，則tanθ＝.
3．用力的矢量三角形定則分析力的最小值
(1)當(dāng)已知合力F的大小、方向及一個分力F1的方向時，另一個分力F2取最小值的條件是兩分力垂直．如圖226甲所示，F(xiàn)2的最小值為Fsinα；

甲乙
圖226
(2)當(dāng)已知合力F的方向及一個分力F1的大小、方向時，另一個分力F2取最小值的條件是所求分力F2與合力F垂直，如圖乙所示，F(xiàn)2的最小值為F1sinα；
(3)當(dāng)已知合力F的大小及一個分力F1的大小時，另一個分力F2最小值的條件是已知大小的分力F1與合力F同方向，F(xiàn)2的最小值為|F－F1|.

1．小劉同學(xué)用輕質(zhì)圓規(guī)做了如圖227所示的小實驗，其中圓規(guī)兩腳A與B分別模擬橫梁與斜梁，鑰匙模擬重物．通過實驗?zāi)苷f明：O點受到向下的力F產(chǎn)生的對橫梁A與斜梁B的作用效果分別是()

圖227
A．壓力、拉力B．壓力、壓力
C．拉力、拉力D．拉力、壓力
D[O點受到向下的力F，由力的效果分解法可知，分解為對A的拉力和對B的壓力，選D.]
2．下列說法正確的是()
A．把已知力F分解為兩個分力F1和F2，此時物體受到F、F1、F2三個力的作用
B．在力的分解中，分力可以比合力大
C．把已知力F分解時，只能分解為兩個力
D．由于矢量的方向用正負表示，故具有正負值的物理量一定是矢量
B[已知力F分解成的兩個分力F1與F2并不是物體實際受到的力，選項A錯誤；根據(jù)平行四邊形定則可知，分力可以大于、等于或小于合力，選項B正確；分解已知F時方法很多，只要分解的幾個力作用效果與力F的作用效果相同，那么力F可以分解為兩個力，也可以分解為更多力，一般情況下一個力分解為兩個分力，選項C錯誤；具有正負值的物理量不一定是矢量，如溫度有正負值，但它是標(biāo)量，矢量與標(biāo)量的本質(zhì)區(qū)別是它們的運算方法不同，選項D錯誤．]
3．(20xx·義烏市學(xué)考模擬)如圖228所示，把光滑斜面上的物體所受重力mg分解為F1、F2兩個力．圖中FN為斜面對物體的支持力，則下列說法正確的是()

圖228
A．F1是斜面作用在物體上使物體下滑的力
B．物體受到mg、FN、F1、F2共四個力的作用
C．F2是物體對斜面的壓力
D．力FN、F1、F2這三個力的作用效果與mg、FN這兩個力的作用效果相同
D[F1是重力沿斜面向下的分力，其作用效果是使物體沿斜面下滑，施力物體是地球，故選項A錯誤．物體受到重力mg和支持力FN兩個力的作用，F(xiàn)1、F2是重力的分力，故選項B錯誤．F2是重力沿垂直于斜面方向的分力，其作用效果是使物體壓斜面，F(xiàn)2的大小等于物體對斜面的壓力，但二者的受力物體不同，F(xiàn)2的受力物體是物體本身，物體對斜面的壓力的受力物體是斜面，故選項C錯誤．合力與分力有相同的作用效果，故選項D正確．]
4．(加試要求)如圖229所示，質(zhì)量為m的物體在推力F的作用下，在水平地面上做勻速直線運動．已知物體與地面間動摩擦因數(shù)μ，則物體受到的摩擦力的大小為()

圖229
A．μmgB．μ(mg＋Fsinθ)
C．μ(Fcosθ＋mg)D．Fsinθ
B[先對物體進行受力分析，如圖所示，然后對力F進行正交分解，F(xiàn)產(chǎn)生兩個效果：
使物體水平向前的F1＝Fcosθ，同時使物體壓緊水平地面的F2＝Fsinθ.由力的平衡可得F1＝Ff，F(xiàn)2＋mg＝FN，又滑動摩擦力Ff＝μFN，即可得Ff＝μ(Fsinθ＋mg)．選B.]
5．(加試要求)如圖2210所示，一根長為L的細繩一端固定在O點，另一端懸掛質(zhì)量為m的小球A，為使細繩與豎直方向成30°角時小球A處于靜止?fàn)顟B(tài)，則對小球施加的力最小為()

圖2210
A.mgB.mg
C.mgD.mg
C[將mg在如圖所示方向分解，施加的最小力與F1等大反向即可使小球靜止，故Fmin＝F1＝mgsin30°＝mg，選項C正確．]

20xx高考物理《功功率》材料分析

一名優(yōu)秀負責(zé)的教師就要對每一位學(xué)生盡職盡責(zé)，作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動，幫助高中教師能夠更輕松的上課教學(xué)。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢？下面是小編幫大家編輯的《20xx高考物理《功功率》材料分析》，僅供參考，歡迎大家閱讀。

20xx高考物理《功功率》材料分析

第1節(jié)功功率

[浙江考試標(biāo)準(zhǔn)]

知識內(nèi)容考試要求命題規(guī)律必考加試追尋守恒量—能量b1．功和功率的計算；

2．對動能定理、機械能守恒定律、功能關(guān)系的理解；

3．與牛頓第二定律相結(jié)合考查運動情況和功能關(guān)系.功、功率cc重力勢能cc彈性勢能bb動能和動能定理dd機械能守恒定律dd能量守恒定律與能源cd實驗探究做功與物體速度變化的關(guān)系√實驗驗證機械能守恒定律√考點一|追尋守恒量——能量、功

1．追求守恒量——能量

(1)物體由于運動而具有的能量叫作動能；在直線上同一個物體運動速度越快，其動能越大．

(2)向上拋出去一個物體，在物體上升過程中，它的動能在減小，重力勢能在增加；當(dāng)物體到最高點時，重力勢能有最大值，動能有最小值；當(dāng)物體開始下降后，重力勢能將轉(zhuǎn)化成動能．如果不考慮空氣阻力，整個過程中，物體的機械能將保持不變(又說守恒)．2．功

(1)定義：一個物體受到力的作用，如果在力的方向上發(fā)生了一段位移，就說這個力對物體做了功．

(2)必要因素：力和物體在力的方向上發(fā)生的位移．

(3)物理意義：功是能量轉(zhuǎn)化的量度．

(4)計算公式

①當(dāng)恒力F的方向與位移l的方向一致時，力對物體所做的功為W＝Fl.

②當(dāng)恒力F的方向與位移l的方向成某一夾角α?xí)r，力F對物體所做的功為W＝Flcos_α，即力對物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角的余弦值這三者的乘積．

3．功的正負

(1)當(dāng)0≤α＜時，W0，力對物體做正功．

(2)當(dāng)α≤π時，W0，力對物體做負功，或者說物體克服這個力做了功．

(3)當(dāng)α＝時，W＝0，力對物體不做功．

(20xx·浙江10月學(xué)考)快艇在運動中受到的阻力與速度平方成正比(即Ff＝kv2)．若油箱中有20L燃油，當(dāng)快艇以10m/s勻速行駛時，還能行駛40km，假設(shè)快艇發(fā)動機的效率保持不變，則快艇以20m/s勻速行駛時，還能行駛()

A．80kmB．40kmC．10kmD．5km

C[快艇以v1＝10m/s勻速行駛時s1＝40km，F(xiàn)1＝Ff1＝kv，且W＝F1s1；同理快艇以v2＝20m/s勻速行駛時，F(xiàn)2＝Ff2＝kv，且W＝F2s2，可知s2＝10km.故選C.]

1．判斷力做功正負的三種方法

(1)若物體做直線運動，則依據(jù)力與位移的夾角來判斷．

(2)若物體做曲線運動，則依據(jù)F與v的方向夾角來判斷．當(dāng)0°≤α90°時，力對物體做正功；當(dāng)90°α≤180°時，力對物體做負功；當(dāng)α＝90°時，力對物體不做功．

(3)根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，若有能量轉(zhuǎn)化，則必有力對物體做功．此法常用于判斷兩個相聯(lián)系的物體之間的相互作用力做功的情況．

2．正功和負功的意義

功的正負只表示是動力對物體做功還是阻力對物體做功，不表示大小和方向．在力的方向上物體發(fā)生位移，稱該力為“動力”；在力的反方向上物體發(fā)生位移，稱該力為“阻力”，“動力”和“阻力”是效果力．

3．功的計算

(1)單個恒力做功

直接用公式W＝Flcosα計算．

(2)多個恒力同時作用的總功

①先求物體所受的合外力，再根據(jù)公式W合＝F合·lcosα求合外力的功．

②先根據(jù)W＝Flcosα求每個分力做的功W1、W2…Wn，再根據(jù)W合＝W1＋W2＋…＋Wn求合力的功．

1．如圖511甲為一女士站立在臺階式自動扶梯上正在勻速上樓，如圖乙為一男士站立在履帶式自動扶梯上正在勻速上樓．下列關(guān)于兩人受到的力做功判斷正確的是()

甲乙

圖511

A．甲圖中支持力對人做正功

B．乙圖中支持力對人做正功

C．甲圖中摩擦力對人做負功

D．乙圖中摩擦力對人做負功

A[女士站立在臺階式自動扶梯上正在勻速上樓，支持力與重力平衡，不受摩擦力作用，甲圖中支持力對人做正功，選項A正確，C錯誤．男士站立在履帶式自動扶梯上正在勻速上樓，支持力與位移方向垂直，支持力不做功，摩擦力對人做正功，選項B、D錯誤．]

2．(20xx·慈溪市調(diào)研)如圖512所示的a、b、c、d中，質(zhì)量為M的物體甲受到相同的恒力F的作用，在力F作用下使物體甲在水平方向移動相同的位移．μ表示物體甲與水平面間的動摩擦因數(shù)，乙是隨物體甲一起運動的小物塊，比較物體甲移動的過程中力F對甲所做的功的大小()

a．μ＝0b．μ≠0c．μ≠0d．μ＝0

圖512

A．Wa最小B．Wd最大

C．WaWcD．四種情況一樣大

D[依據(jù)功的定義式W＝Flcosθ，在本題的四種情況下，F(xiàn)、l、θ均相同，這樣四種情況下力F所做的功一樣大，故選項D正確．]

3．(加試要求)起重機以1m/s2的加速度將質(zhì)量為1000kg的貨物由靜止開始勻加速向上提升，g取10m/s2，則在1s內(nèi)起重機對貨物做的功是()

A．500JB．4500JC．5000JD．5500J

D[貨物的加速度向上，由牛頓第二定律有：F－mg＝ma，起重機的拉力F＝mg＋ma＝11000N.貨物的位移是l＝at2＝0.5m，做功為W＝Fl＝5500J，故D正確．]

4．(20xx·建德學(xué)考模擬)運動員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個過程，將運動員和傘看成一個系統(tǒng)，在這兩個過程中，下列說法正確的是()

A．阻力始終對系統(tǒng)做負功

B．系統(tǒng)受到的合外力始終向下

C．合外力始終對系統(tǒng)做正功

D．任意相等的時間內(nèi)重力做的功相等

A[在這兩個過程中，阻力始終對系統(tǒng)做負功，選項A正確；加速下降時，系統(tǒng)受到的合外力向下，合外力對系統(tǒng)做正功，減速運動時，系統(tǒng)受到的合外力向上，合外力對系統(tǒng)做負功，選項B、C錯誤；在任意相等時間內(nèi)，系統(tǒng)下降的高度可能不相等，故重力做功可能不相等，選項D錯誤．]

考點二|功率的理解與計算

1．定義：功與完成這些功所用時間的比值．

2．物理意義：描述力對物體做功的快慢．

3．公式：

(1)P＝，P為時間t內(nèi)的物體做功的快慢．

(2)P＝Fv

①v為平均速度，則P為平均功率．

②v為瞬時速度，則P為瞬時功率．

4．對公式P＝Fv的幾點認識：(加試要求)

(1)公式P＝Fv適用于力F的方向與速度v的方向在一條直線的情況．

(2)功率是標(biāo)量，只有大小，沒有方向；只有正值，沒有負值．

(3)當(dāng)力F的速度v不在同一直線上時，可以將力F分解或者將速度v分解．

1．功率的計算方法

平均功率利用＝.利用＝F，其中為物體運動的平均速度.瞬時功率利用公式P＝Fv，其中v為t時刻的瞬時速度.2.求功率時應(yīng)注意的問題

明確所求功率是平均功率還是瞬時功率，對應(yīng)于某一過程的功率為平均功率，對應(yīng)于某一時刻的功率為瞬時功率．

1．(20xx·樂清模擬)一個成年人以正常的速度騎自行車，受到的阻力為總重力的0.02倍，則成年人騎自行車行駛時的功率最接近于()

A．1WB．10WC．100WD．1000W

C[設(shè)人和車的總質(zhì)量為100kg，勻速行駛時的速率為5m/s，勻速行駛時的牽引力與阻力大小相等F＝0.02mg＝20N，則人騎自行車行駛時的功率為P＝Fv＝100W，故C正確．]

2．關(guān)于功率，以下說法中正確的是()

A．據(jù)P＝可知，機器做功越多，其功率就越大

B．據(jù)P＝Fv可知，汽車牽引力一定與速度成反比

C．據(jù)P＝可知，只要知道時間t內(nèi)機器所做的功，就可以求得這段時間內(nèi)任一時刻機器做功的功率

D．根據(jù)P＝Fv可知，發(fā)動機功率一定時，交通工具的牽引力與運動速度成反比

D[由功率公式P＝可知，在相同時間內(nèi)，做功多的機器，功率一定大，A錯誤；根據(jù)P＝Fv可知，發(fā)動機功率一定時，交通工具的牽引力與速度成反比，故B錯誤，D正確；利用公式P＝求的是對應(yīng)t時間內(nèi)的平均功率，不能求瞬時功率，C錯誤．]

3．(20xx·杭州市聯(lián)考)一起重機將質(zhì)量為m的貨物由靜止開始以加速度a勻加速提升，在t時間內(nèi)上升h高度，設(shè)在t時間內(nèi)起重機對貨物的拉力做功為W，在時間t末拉力的瞬時功率為P，則()

A．W＝mahB．W＝mgh

C．P＝mgatD．P＝m(g＋a)at

D[對貨物受力分析，由牛頓第二定律得，F(xiàn)－mg＝ma，起重機對貨物的拉力為F＝m(g＋a)，根據(jù)恒力功的公式可得，W＝m(g＋a)h，A、B選項錯誤；在時間t末，貨物的速度為v＝at，根據(jù)瞬時功率的表達式可得，P＝m(g＋a)at，C選項錯誤，D選項正確．]

4.(加試要求)如圖513所示，質(zhì)量為m的小球以初速度v0水平拋出，恰好垂直打在傾角為θ的斜面上(不計空氣阻力)，則球落在斜面上時重力的瞬時功率為()

圖513

A．mgv0tanθB.

C.D．mgv0cosθ

B[設(shè)小球從平拋后到斜面的運動時間為t，由于小球垂直打在斜面上，則有tanθ＝，又此時重力做功的瞬時功率P＝mg·gt，可得：P＝.選項B正確．]

20xx高考物理《平拋運動》材料分析

20xx高考物理《平拋運動》材料分析

第2節(jié)平拋運動
考點一|平拋運動的基本規(guī)律

1．性質(zhì)
加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動，運動軌跡是拋物線．
2．基本規(guī)律
以拋出點為原點，水平方向(初速度v0方向)為x軸，豎直向下方向為y軸，建立平面直角坐標(biāo)系，則：
(1)水平方向：做勻速直線運動，速度vx＝v0，位移x＝v0t.
(2)豎直方向：做自由落體運動，速度vy＝gt，位移y＝gt2.
(3)合速度：v＝，方向與水平方向的夾角為θ，則tanθ＝＝.
(4)合位移：x＝，方向與水平方向的夾角為α，tanα＝＝.
3．對規(guī)律的理解(加試要求)
(1)飛行時間：由t＝知，時間取決于下落高度h，與初速度v0無關(guān)．
(2)水平射程：x＝v0t＝v0，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同決定，與其他因素?zé)o關(guān)．
(3)落地速度：vt＝＝，以θ表示落地速度與x軸正方向的夾角，有tanθ＝＝，所以落地速度也只與初速度v0和下落高度h有關(guān)．

(20xx·浙江4月學(xué)考)某卡車在公路上與路旁障礙物相撞．處理事故的警察在泥地中發(fā)現(xiàn)了一個小的金屬物體，經(jīng)判斷，它是相撞瞬間車頂上一個松脫的零件被拋出而陷在泥里的．為了判斷卡車是否超速．需要測量的量是()
A．車的長度，車的重量
B．車的高度，車的重量
C．車的長度，零件脫落點與陷落點的水平距離
D．車的高度，零件脫落點與陷落點的水平距離
D[根據(jù)題意和實際情景分析，零件在卡車撞停時，由于慣性向前飛出，不計空氣阻力，視為做平拋運動，測出水平位移和高度，由h＝gt2，x＝v0t，得v0＝x，故D正確．]
(20xx·浙江10月學(xué)考)如圖421甲所示，飼養(yǎng)員對著長l＝1.0m的水平細長管的一端吹氣，將位于吹氣端口的質(zhì)量m＝0.02kg的注射器射到動物身上．注射器飛離長管末端的速度大小v＝20m/s.可視為質(zhì)點的注射器在長管內(nèi)做勻變速直線運動，離開長管后做平拋運動，如圖乙所示．若動物與長管末端的水平距離x＝4.0m，求注射器下降的高度h.

圖421
【解析】由平拋運動規(guī)律有x＝vt得t＝＝0.2s由h＝gt2得h＝0.2m.【答案】0.2m

1．兩個重要推論
(1)做平拋(或類平拋)運動的物體任一時刻的瞬間速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點，如圖422中A點和B點所示．

圖422
(2)做平拋(或類平拋)運動的物體在任意時刻任一位置處，設(shè)其速度方向與水平方向的夾角為α，位移方向與水平方向的夾角為θ，則tanα＝2tanθ.
2．平拋運動的求解方略——運動分解
(1)→→→
(2)時間相等是聯(lián)系兩個分運動的橋梁．
(3)注意速度、位移的合成與分解．

1．關(guān)于做平拋運動的物體，說法正確的是()
A．速度始終不變
B．加速度始終不變
C．受力始終與運動方向垂直
D．受力始終與運動方向平行
B[物體做平拋運動的條件是物體只受重力作用，且初速度沿水平方向，故物體的加速度始終不變，大小為g，B正確；物體的平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，其合運動是曲線運動，速度的大小和方向時刻變化，A錯誤；運動過程中，物體所受的力與運動方向既不垂直也不平行，C、D錯誤．]
2．(20xx·嘉興高三檢測)關(guān)于從同一高度以不同初速度水平拋出的物體，比較它們落到水平地面上的時間(不計空氣阻力)，以下說法正確的是()
A．速度大的時間長
B．速度小的時間長
C．一樣長
D．質(zhì)量大的時間長
C[水平拋出的物體做平拋運動，由y＝gt2得t＝，其下落的時間由下落的高度決定，從同一高度以不同初速度水平拋出的物體，落到水平地面上的時間相同，A、B、D錯誤，C正確．]
3．(20xx·浙江10月學(xué)考)一水平固定的水管，水從管口以不變的速度源源不斷地噴出，水管距地面高h＝1.8m，水落地的位置到管口的水平距離x＝1.2m，不計空氣及摩擦阻力，水從管口噴出的初速度大小是()
A．1.2m/sB．2.0m/s
C．3.0m/sD．4.0m/s
B[水從管口噴出后做平拋運動，此時運動時間由豎直方向上的h決定，根據(jù)h＝gt2得t＝＝0.6s，水平方向做勻速直線運動，由x＝v0t得初速度v0＝2.0m/s，B選項正確．]
4．如圖423所示，滑板運動員以速度v0從離地高度為h的平臺末端水平飛出，落在水平地面上．忽略空氣阻力，運動員和滑板可視為質(zhì)點，下列表述正確的是()

圖423
A．v0越大，運動員在空中運動時間越長
B．v0越大，運動員落地瞬間速度越大
C．運動員落地瞬間速度方向與高度h無關(guān)
D．運動員落地位置與v0大小無關(guān)
B[運動員在豎直方向上做自由落體運動，運動員做平拋運動的時間t＝，只與高度有關(guān)，與速度無關(guān)，A項錯誤；運動員的末速度是由初速度和豎直方向上的速度合成的，合速度v＝，初速度越大，合速度越大，B項正確；物體在豎直方向上的速度vy＝，高度越高，落地時豎直方向上的速度越大，故合速度方向與高度h有關(guān)，C項錯誤；運動員在水平方向上做勻速直線運動，落地的水平位移x＝v0t＝v0，故落地的位置與初速度有關(guān)，D項錯誤．]
5．(加試要求)(多選)如圖424所示，從某高度處水平拋出一小球，經(jīng)過時間t到達地面時，速度與水平方向的夾角為θ，不計空氣阻力，重力加速度為g.下列說法正確的是()

圖424
A．小球水平拋出時的初速度大小
B．小球在t時間內(nèi)的位移方向與水平方向的夾角為
C．若小球初速度增大，則平拋運動的時間變長
D．若小球初速度增大，則θ減小
AD[由tanθ＝可得小球平拋的初速度大小v0＝，A正確；由tanα＝＝＝＝tanθ可知，α≠，B錯誤；小球平拋運動的時間t＝，與小球初速度無關(guān)，C錯誤；由tanθ＝可知，v0越大，θ越小，D正確．]考點二|與斜面有關(guān)的平拋運動問題

1．從斜面上平拋(如圖425)

圖425
已知位移方向，方法：分解位移
x＝v0t
y＝gt2
tanθ＝
可求得t＝
2．對著斜面平拋(如圖426)

圖426
已知速度的大小或方向，方法：分解速度
vx＝v0
vy＝gt
tanθ＝＝
可求得t＝

物體從斜面平拋又落在斜面上問題的五條規(guī)律
1．物體的豎直位移與水平位移之比是同一個常數(shù)，這個常數(shù)等于斜面傾角的正切值；
2．物體的運動時間與初速度成正比；
3．物體落在斜面上，位移方向相同，都沿斜面方向；
4．物體落在斜面上時的速度方向平行；
5．當(dāng)物體的速度方向與斜面平行時，物體離斜面的距離最遠．

1．如圖427所示，以10m/s的水平初速度拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角為θ＝30°的斜面上，g取10m/s2，這段飛行所用的時間為()

圖427
A.sB.sC.sD．2s
C[
如圖所示，把末速度分解成水平方向的分速度v0和豎直方向的分速度vy，則有＝cot30°，又vy＝gt將數(shù)值代入以上兩式得t＝s．故選C.]
2.如圖428所示，在足夠長的斜面上的A點，以水平速度v0拋出一個小球，不計空氣阻力，它落到斜面上所用的時間為t1；若將此球改用2v0拋出，落到斜面上所用時間為t2，則t1與t2之比為()

圖428
A．1∶1B．1∶2
C．1∶3D．1∶4
B[因小球落在斜面上，所以兩次位移與水平方向的夾角相等，由平拋運動規(guī)律知tanθ＝＝，所以＝.故選B.]
3．(20xx·臺州模擬)如圖429所示，位于同一高度的小球A、B分別以v1和v2的速度水平拋出，都落在了傾角為30°的斜面上的C點，小球B恰好垂直打到斜面上，則v1、v2之比為()

圖429
A．1∶1B．2∶1
C．3∶2D．2∶3
C[小球A、B從同一高度平拋，到斜面上的C點經(jīng)歷的時間相等，設(shè)為t，由題意可得：tan30°＝，tan30°＝，解得：v1∶v2＝3∶2，C正確．]
4．(加試要求)如圖4210所示，兩個相對的斜面，傾角分別為α＝37°和β＝53°.在頂點把兩個小球以同樣大小的初速度分別向左、向右水平拋出，小球都落在斜面上．若不計空氣阻力，則a、b兩個小球的運動時間之比為()

圖4210
A．1∶1B．4∶3
C．16∶9D．9∶16
D[對a有＝tanα，得ta＝①
對b有＝tanβ，得tb＝②
將數(shù)值代入①②得ta∶tb＝9∶16.故選D.]
5．(加試要求)如圖4211所示，一名跳臺滑雪運動員經(jīng)過一段時間的加速滑行后從O點水平飛出，經(jīng)過3s落到斜坡上的A點．已知O點是斜坡的起點，斜坡與水平面的夾角θ＝37°，運動員的質(zhì)量m＝50kg.不計空氣阻力(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8；g取10m/s2)．求：

圖4211
(1)A點與O點的距離L；
(2)運動員離開O點時的速度大小；
(3)運動員從O點飛出開始到離斜坡距離最遠所用的時間.
【解析】(1)運動員在豎直方向做自由落體運動，有Lsin37°＝gt2L＝＝75m.(2)設(shè)運動員離開O點時的速度為v0，運動員在水平方向的分運動為勻速直線運動，有Lcos37°＝v0t，即v0＝＝20m/s.(3)運動員的平拋運動可分解為沿斜面方向的勻加速運動(初速度為v0cos37°、加速度為gsin37°)和垂直斜面方向的類豎直上拋運動(初速度為v0sin37°、加速度為gcos37°)．當(dāng)垂直斜面方向的速度減為零時，運動員離斜坡最遠，有v0sin37°＝gcos37°·t，解得t＝1.5s.
【答案】(1)75m(2)20m/s(3)1.5s

20xx高考物理《動能定理》材料分析

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時都會提前最好準(zhǔn)備，教師要準(zhǔn)備好教案為之后的教學(xué)做準(zhǔn)備。教案可以讓上課時的教學(xué)氛圍非?；钴S，幫助教師有計劃有步驟有質(zhì)量的完成教學(xué)任務(wù)。所以你在寫教案時要注意些什么呢？為了讓您在使用時更加簡單方便，下面是小編整理的“20xx高考物理《動能定理》材料分析”，歡迎您閱讀和收藏，并分享給身邊的朋友！

20xx高考物理《動能定理》材料分析

第2節(jié)動能定理

考點一|動能定理的理解

1．內(nèi)容：在一個過程中合外力對物體所做的功，等于物體在這個過程中動能的變化量．

2．表達式：W＝mv－mv＝Ek2－Ek1.

3．理解：動能定理公式中等號表明了合外力做功與物體動能的變化具有等量代換關(guān)系．合外力做功是引起物體動能變化的原因．

1．定理中“外力”的兩點理解

(1)重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力或其他力，它們可以同時作用，也可以不同時作用．

(2)既可以是恒力，也可以是變力．

2．公式中“＝”體現(xiàn)的三個關(guān)系

1．下列關(guān)于運動物體的合力做功和動能、速度變化的關(guān)系，正確的是()

A．物體做變速運動，合外力一定不為零，動能一定變化

B．若合外力對物體做功為零，則合外力一定為零

C．物體的合外力做功，它的速度大小一定發(fā)生變化

D．物體的動能不變，所受的合外力必定為零

C[力是改變物體速度的原因，物體做變速運動時，合外力一定不為零，但合外力不為零時，做功可能為零，動能可能不變，A、B錯誤；物體合外力做功，它的動能一定變化，速度也一定變化，C正確；物體的動能不變，所受合外力做功一定為零，但合外力不一定為零，D錯誤．]

2．在光滑水平面上，質(zhì)量為2kg的物體以2m/s的速度向東運動，若對它施加一向西的力使它停下來，則該外力對物體做的功是()

A．16JB．8JC．－4JD．0

C[根據(jù)動能定理W＝mv－mv＝0－×2×22J＝－4J，選項C正確．]

3．一個25kg的小孩從高度為3.0m的滑梯頂端由靜止開始滑下，滑到底端時的速度為2.0m/s.g取10m/s2，關(guān)于力對小孩做的功，以下結(jié)果正確的是()

A．合外力做功50JB．阻力做功500J

C．重力做功500JD．支持力做功50J

A[由動能定理可求得合外力做的功等于物體動能的變化，即ΔEk＝mv2＝×25×2.02J＝50J，A選項正確；重力做功WG＝mgh＝25×10×3.0J＝750J，C選項錯誤；支持力的方向與小孩的運動方向垂直，不做功，D選項錯誤；阻力做功W阻＝W合－WG＝(50－750)J＝－700J，B選項錯誤．]

4.(加試要求)有一質(zhì)量為m的木塊，從半徑為r的圓弧曲面上的a點滑向b點，如圖521所示．如果由于摩擦使木塊的運動速率保持不變，則以下敘述正確的是()

圖521

A．木塊所受的合外力為零

B．因木塊所受的力都不對其做功，所以合外力做的功為零

C．重力和摩擦力的合力做的功為零

D．重力和摩擦力的合力為零

C[木塊做曲線運動，速度方向變化，加速度不為零，故合外力不為零，A錯；速率不變，動能不變，由動能定理知，合外力做的功為零，而支持力始終不做功，重力做正功，所以重力做的功與摩擦力做的功的代數(shù)和為零，但重力和摩擦力的合力不為零，C對，B、D錯．]

考點二|動能定理的應(yīng)用

1．應(yīng)用動能定理的優(yōu)越性

(1)動能定理既適用于直線運動，也適用于曲線運動．

(2)既適用于恒力做功，也適用于變力做功．

(3)力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時作用，也可以分階段作用．

2．運用動能定理解決問題時，有兩種思路：一種是全過程列式，另一種是分段列式．

3．全過程列式時，涉及重力、彈簧彈力、大小恒定的阻力或摩擦力做功時，要注意運用它們的功能特點：

(1)重力的功取決于物體的初、末位置，與路徑無關(guān)；

(2)大小恒定的阻力或摩擦力的功等于力的大小與路程的乘積．

(3)彈簧彈力做功與路徑無關(guān)．

(20xx·浙江10月學(xué)考)如圖522所示為公路上的“避險車道”，車道表面是粗糙的碎石，其作用是供下坡的汽車在剎車失靈的情況下避險．質(zhì)量m＝2.0×103kg的汽車沿下坡行駛，當(dāng)駕駛員發(fā)現(xiàn)剎車失靈的同時發(fā)動機失去動力，此時速度表示數(shù)v1＝36km/h，汽車繼續(xù)沿下坡勻加速直行l(wèi)＝350m、下降高度h＝50m時到達“避險車道”，此時速度表示數(shù)v2＝72km/h.

圖522

(1)求從發(fā)現(xiàn)剎車失靈至到達“避險車道”這一過程汽車動能的變化量；

(2)求汽車在下坡過程中所受的阻力；(g取10m/s2)

(3)若“避險車道”與水平面間的夾角為17°，汽車在“避險車道”受到的阻力是在下坡公路上的3倍，求汽車在“避險車道”上運動的最大位移．(sin17°≈0.3)

【解析】(1)由ΔEk＝mv－mv代入數(shù)據(jù)得ΔEk＝3.0×105J.(2)由動能定理，有mgh－Ffl＝mv－mv代入數(shù)據(jù)得Ff＝＝2.0×103N.(3)設(shè)向上運動的最大位移為l′，由動能定理，有－(mgsin17°＋3Ff)l′＝0－mv

代入數(shù)據(jù)得l′＝≈33.3m.

【答案】(1)3.0×105J(2)2.0×103N(3)33.3m

(20xx·浙江10月學(xué)考)如圖523所示，游樂場的過山車可能底朝上在豎直圓軌道上運行，可抽象為圖2的模型．傾角為45°的直軌道AB、半徑R＝10m的光滑豎直圓軌道和傾角為37°的直軌道EF，分別通過水平光滑銜接軌道BC、C′E平滑連接，另有水平減速直軌道FG與EF平滑連接．EG間的水平距離l＝40m，現(xiàn)有質(zhì)量m＝500kg的過山車，從高h＝40m的A點靜止下滑，經(jīng)BCDC′EF最終停在G點，過山車與軌道AB、EF的動摩擦因數(shù)均為μ1＝0.2，與減速直軌道FG的動摩擦因數(shù)μ2＝0.75，過山車可視為質(zhì)點，運動中不脫離軌道，求：

圖523

(1)過山車運動至圓軌道最低點C時的速度大??；

(2)過山車運動至圓軌道最高點D時對軌道的作用力；

(3)減速直軌道FG的長度x.(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

【解析】(1)從A到B根據(jù)動能定理，得：mv－mv＝mgh－μ1mgcos45°代入數(shù)據(jù)得vB＝8m/s，因為BC間光滑，所以vB＝vC＝8m/s.(2)從C到D根據(jù)動能定理，得：mv－mv＝－mg2R，由向心力公式得：＝mg＋FN，聯(lián)立兩方程并代入數(shù)據(jù)，得FN＝7000N.(3)從E到G建立動能定理，得：mv－mv＝－mg(l－x)tan37°－μ1mgcos37°－μ2mgx.由于CE間光滑，所以E點的速度等于C點的速度，G點的速度為0，代入數(shù)據(jù)得x＝30m.

【答案】(1)8m/s(2)7000N(3)30m

1．解題步驟

2注意事項

(1)動能定理的研究對象可以是單一物體，或者是可以看作單一物體的物體系統(tǒng)．

(2)動能定理是求解物體的位移或速率的簡捷公式．當(dāng)題目中涉及位移和速度而不涉及時間時可優(yōu)先考慮動能定理；處理曲線運動中的速率問題時也要優(yōu)先考慮動能定理．

(3)若過程包含了幾個運動性質(zhì)不同的分過程，既可分段考慮，也可整個過程考慮．但求功時，有些力不是全過程都做功，必須根據(jù)不同的情況分別對待求出總功．

(4)應(yīng)用動能定理時，必須明確各力做功的正、負．當(dāng)一個力做負功時，可設(shè)物體克服該力做功為W，將該力做功表達為－W，也可以直接用字母W表示該力做功，使其字母本身含有負號．

1．物體沿直線運動的vt關(guān)系圖象如圖524所示，已知在第1秒內(nèi)合外力對物體做的功為W，則()

圖524

A．從第1秒末到第3秒末合外力做功為4W

B．從第3秒末到第5秒末合外力做功為－2W

C．從第5秒末到第7秒末合外力做功為－W

D．從第3秒末到第4秒末合外力做功為－0.75W

D[由動能定理W合＝mv－mv知第1s內(nèi)W＝mv2.將動能定理應(yīng)用于A、B、C、D項知，D正確，A、B、C錯誤．]

2.(加試要求)(20xx·永康模擬)如圖525，一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置，直徑POQ水平．一質(zhì)量為m的質(zhì)點自P點上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點進入軌道．質(zhì)點滑到軌道最低點N時，對軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大?。肳表示質(zhì)點從P點運動到N點的過程中克服摩擦力所做的功．則()

圖525

A．W＝mgR，質(zhì)點恰好可以到達Q點

B．WmgR，質(zhì)點不能到達Q點

C．W＝mgR，質(zhì)點到達Q點后，繼續(xù)上升一段距離

D．W