高中物理功率教案

20xx高考物理《功功率》材料分析。

一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對(duì)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(dòng)，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(shí)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(jì)算；

2．對(duì)動(dòng)能定理、機(jī)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(yùn)動(dòng)情況和功能關(guān)系.功、功率cc重力勢(shì)能cc彈性勢(shì)能bb動(dòng)能和動(dòng)能定理dd機(jī)械能守恒定律dd能量守恒定律與能源cd實(shí)驗(yàn)探究做功與物體速度變化的關(guān)系√實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律√考點(diǎn)一|追尋守恒量——能量、功

1．追求守恒量——能量

(1)物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫作動(dòng)能；在直線上同一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)速度越快，其動(dòng)能越大．

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

(1)定義：一個(gè)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(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功．JAB88.cOm

(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(jì)算公式

①當(dāng)恒力F的方向與位移l的方向一致時(shí)，力對(duì)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(duì)物體所做的功為W＝Flcos_α，即力對(duì)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(fù)

(1)當(dāng)0≤α＜時(shí)，W0，力對(duì)物體做正功．

(2)當(dāng)α≤π時(shí)，W0，力對(duì)物體做負(fù)功，或者說(shuō)物體克服這個(gè)力做了功．

(3)當(dāng)α＝時(shí)，W＝0，力對(duì)物體不做功．

(20xx·浙江10月學(xué)考)快艇在運(yùn)動(dòng)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(shí)，還能行駛40km，假設(shè)快艇發(fā)動(dòng)機(jī)的效率保持不變，則快艇以20m/s勻速行駛時(shí)，還能行駛()

A．80kmB．40kmC．10kmD．5km

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

1．判斷力做功正負(fù)的三種方法

(1)若物體做直線運(yùn)動(dòng)，則依據(jù)力與位移的夾角來(lái)判斷．

(2)若物體做曲線運(yùn)動(dòng)，則依據(jù)F與v的方向夾角來(lái)判斷．當(dāng)0°≤α90°時(shí)，力對(duì)物體做正功；當(dāng)90°α≤180°時(shí)，力對(duì)物體做負(fù)功；當(dāng)α＝90°時(shí)，力對(duì)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(duì)物體做功．此法常用于判斷兩個(gè)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(fù)功的意義

功的正負(fù)只表示是動(dòng)力對(duì)物體做功還是阻力對(duì)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(dòng)力”；在力的反方向上物體發(fā)生位移，稱該力為“阻力”，“動(dòng)力”和“阻力”是效果力．

3．功的計(jì)算

(1)單個(gè)恒力做功

直接用公式W＝Flcosα計(jì)算．

(2)多個(gè)恒力同時(shí)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(gè)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(tái)階式自動(dòng)扶梯上正在勻速上樓，如圖乙為一男士站立在履帶式自動(dòng)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(duì)人做正功

B．乙圖中支持力對(duì)人做正功

C．甲圖中摩擦力對(duì)人做負(fù)功

D．乙圖中摩擦力對(duì)人做負(fù)功

A[女士站立在臺(tái)階式自動(dòng)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(duì)人做正功，選項(xiàng)A正確，C錯(cuò)誤．男士站立在履帶式自動(dòng)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(duì)人做正功，選項(xiàng)B、D錯(cuò)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(dòng)相同的位移．μ表示物體甲與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，乙是隨物體甲一起運(yùn)動(dòng)的小物塊，比較物體甲移動(dòng)的過程中力F對(duì)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(xiàng)D正確．]

3．(加試要求)起重機(jī)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(jī)對(duì)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(jī)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(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個(gè)過程，將運(yùn)動(dòng)員和傘看成一個(gè)系統(tǒng)，在這兩個(gè)過程中，下列說(shuō)法正確的是()

A．阻力始終對(duì)系統(tǒng)做負(fù)功

B．系統(tǒng)受到的合外力始終向下

C．合外力始終對(duì)系統(tǒng)做正功

D．任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等

A[在這兩個(gè)過程中，阻力始終對(duì)系統(tǒng)做負(fù)功，選項(xiàng)A正確；加速下降時(shí)，系統(tǒng)受到的合外力向下，合外力對(duì)系統(tǒng)做正功，減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)受到的合外力向上，合外力對(duì)系統(tǒng)做負(fù)功，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；在任意相等時(shí)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(xiàng)D錯(cuò)誤．]

考點(diǎn)二|功率的理解與計(jì)算

1．定義：功與完成這些功所用時(shí)間的比值．

2．物理意義：描述力對(duì)物體做功的快慢．

3．公式：

(1)P＝，P為時(shí)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(shí)速度，則P為瞬時(shí)功率．

4．對(duì)公式P＝Fv的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：(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(fù)值．

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

1．功率的計(jì)算方法

平均功率利用＝.利用＝F，其中為物體運(yùn)動(dòng)的平均速度.瞬時(shí)功率利用公式P＝Fv，其中v為t時(shí)刻的瞬時(shí)速度.2.求功率時(shí)應(yīng)注意的問題

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

1．(20xx·樂清模擬)一個(gè)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(shí)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(shí)的速率為5m/s，勻速行駛時(shí)的牽引力與阻力大小相等F＝0.02mg＝20N，則人騎自行車行駛時(shí)的功率為P＝Fv＝100W，故C正確．]

2．關(guān)于功率，以下說(shuō)法中正確的是()

A．據(jù)P＝可知，機(jī)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(shí)間t內(nèi)機(jī)器所做的功，就可以求得這段時(shí)間內(nèi)任一時(shí)刻機(jī)器做功的功率

D．根據(jù)P＝Fv可知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，交通工具的牽引力與運(yùn)動(dòng)速度成反比

D[由功率公式P＝可知，在相同時(shí)間內(nèi)，做功多的機(jī)器，功率一定大，A錯(cuò)誤；根據(jù)P＝Fv可知，發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)，交通工具的牽引力與速度成反比，故B錯(cuò)誤，D正確；利用公式P＝求的是對(duì)應(yīng)t時(shí)間內(nèi)的平均功率，不能求瞬時(shí)功率，C錯(cuò)誤．]

3．(20xx·杭州市聯(lián)考)一起重機(jī)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(shí)間內(nèi)上升h高度，設(shè)在t時(shí)間內(nèi)起重機(jī)對(duì)貨物的拉力做功為W，在時(shí)間t末拉力的瞬時(shí)功率為P，則()

A．W＝mahB．W＝mgh

C．P＝mgatD．P＝m(g＋a)at

D[對(duì)貨物受力分析，由牛頓第二定律得，F(xiàn)－mg＝ma，起重機(jī)對(duì)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(xiàng)錯(cuò)誤；在時(shí)間t末，貨物的速度為v＝at，根據(jù)瞬時(shí)功率的表達(dá)式可得，P＝m(g＋a)at，C選項(xiàng)錯(cuò)誤，D選項(xiàng)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(jì)空氣阻力)，則球落在斜面上時(shí)重力的瞬時(shí)功率為()

圖513

A．mgv0tanθB.

C.D．mgv0cosθ

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

精選閱讀

20xx高考物理《動(dòng)能定理》材料分析

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)時(shí)都會(huì)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(shí)的教學(xué)氛圍非?；钴S，幫助教師有計(jì)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(shí)要注意些什么呢？為了讓您在使用時(shí)更加簡(jiǎn)單方便，下面是小編整理的“20xx高考物理《動(dòng)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(dòng)能定理》材料分析

第2節(jié)動(dòng)能定理

考點(diǎn)一|動(dòng)能定理的理解

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

2．表達(dá)式：W＝mv－mv＝Ek2－Ek1.

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

1．定理中“外力”的兩點(diǎn)理解

(1)重力、彈力、摩擦力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力或其他力，它們可以同時(shí)作用，也可以不同時(shí)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(gè)關(guān)系

1．下列關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體的合力做功和動(dòng)能、速度變化的關(guān)系，正確的是()

A．物體做變速運(yùn)動(dòng)，合外力一定不為零，動(dòng)能一定變化

B．若合外力對(duì)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(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)，合外力一定不為零，但合外力不為零時(shí)，做功可能為零，動(dòng)能可能不變，A、B錯(cuò)誤；物體合外力做功，它的動(dòng)能一定變化，速度也一定變化，C正確；物體的動(dòng)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(cuò)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(yùn)動(dòng)，若對(duì)它施加一向西的力使它停下來(lái)，則該外力對(duì)物體做的功是()

A．16JB．8JC．－4JD．0

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

3．一個(gè)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(shí)的速度為2.0m/s.g取10m/s2，關(guān)于力對(duì)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(dòng)能定理可求得合外力做的功等于物體動(dòng)能的變化，即ΔEk＝mv2＝×25×2.02J＝50J，A選項(xiàng)正確；重力做功WG＝mgh＝25×10×3.0J＝750J，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；支持力的方向與小孩的運(yùn)動(dòng)方向垂直，不做功，D選項(xiàng)錯(cuò)誤；阻力做功W阻＝W合－WG＝(50－750)J＝－700J，B選項(xiàng)錯(cuò)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(diǎn)滑向b點(diǎn)，如圖521所示．如果由于摩擦使木塊的運(yùn)動(dòng)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(duì)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(yùn)動(dòng)，速度方向變化，加速度不為零，故合外力不為零，A錯(cuò)；速率不變，動(dòng)能不變，由動(dòng)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(duì)，B、D錯(cuò)．]

考點(diǎn)二|動(dòng)能定理的應(yīng)用

1．應(yīng)用動(dòng)能定理的優(yōu)越性

(1)動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)．

(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(shí)作用，也可以分階段作用．

2．運(yùn)用動(dòng)能定理解決問題時(shí)，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(shí)，涉及重力、彈簧彈力、大小恒定的阻力或摩擦力做功時(shí)，要注意運(yùn)用它們的功能特點(diǎn)：

(1)重力的功取決于物體的初、末位置，與路徑無(wú)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(wú)關(guān)．

(20xx·浙江10月學(xué)考)如圖522所示為公路上的“避險(xiǎn)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(xiǎn)．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(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)失去動(dòng)力，此時(shí)速度表示數(shù)v1＝36km/h，汽車?yán)^續(xù)沿下坡勻加速直行l(wèi)＝350m、下降高度h＝50m時(shí)到達(dá)“避險(xiǎn)車道”，此時(shí)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(dá)“避險(xiǎn)車道”這一過程汽車動(dòng)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(xiǎn)車道”與水平面間的夾角為17°，汽車在“避險(xiǎn)車道”受到的阻力是在下坡公路上的3倍，求汽車在“避險(xiǎn)車道”上運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(yùn)動(dòng)的最大位移為l′，由動(dòng)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(chǎng)的過山車可能底朝上在豎直圓軌道上運(yùn)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(yuǎn)＝40m的A點(diǎn)靜止下滑，經(jīng)BCDC′EF最終停在G點(diǎn)，過山車與軌道AB、EF的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ1＝0.2，與減速直軌道FG的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2＝0.75，過山車可視為質(zhì)點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)中不脫離軌道，求：

圖523

(1)過山車運(yùn)動(dòng)至圓軌道最低點(diǎn)C時(shí)的速度大?。?/p>

(2)過山車運(yùn)動(dòng)至圓軌道最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的作用力；

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

【解析】(1)從A到B根據(jù)動(dòng)能定理，得：mv－mv＝mgh－μ1mgcos45°代入數(shù)據(jù)得vB＝8m/s，因?yàn)锽C間光滑，所以vB＝vC＝8m/s.(2)從C到D根據(jù)動(dòng)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(dòng)能定理，得：mv－mv＝－mg(l－x)tan37°－μ1mgcos37°－μ2mgx.由于CE間光滑，所以E點(diǎn)的速度等于C點(diǎn)的速度，G點(diǎn)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(xiàng)

(1)動(dòng)能定理的研究對(duì)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(dòng)能定理是求解物體的位移或速率的簡(jiǎn)捷公式．當(dāng)題目中涉及位移和速度而不涉及時(shí)間時(shí)可優(yōu)先考慮動(dòng)能定理；處理曲線運(yùn)動(dòng)中的速率問題時(shí)也要優(yōu)先考慮動(dòng)能定理．

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

(4)應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，必須明確各力做功的正、負(fù)．當(dāng)一個(gè)力做負(fù)功時(shí)，可設(shè)物體克服該力做功為W，將該力做功表達(dá)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(fù)號(hào)．

1．物體沿直線運(yùn)動(dòng)的vt關(guān)系圖象如圖524所示，已知在第1秒內(nèi)合外力對(duì)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(dòng)能定理W合＝mv－mv知第1s內(nèi)W＝mv2.將動(dòng)能定理應(yīng)用于A、B、C、D項(xiàng)知，D正確，A、B、C錯(cuò)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(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開始下落，恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道．質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí)，對(duì)軌道的壓力為4mg，g為重力加速度的大小．用W表示質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中克服摩擦力所做的功．則()

圖525

A．W＝mgR，質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn)

B．WmgR，質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn)

C．W＝mgR，質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后，繼續(xù)上升一段距離

D．W

20xx高考物理《圓周運(yùn)動(dòng)》材料分析

20xx高考物理《圓周運(yùn)動(dòng)》材料分析

第3節(jié)圓周運(yùn)動(dòng)
考點(diǎn)一|圓周運(yùn)動(dòng)的基本概念

1．線速度：描述物體圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量．
v＝＝.
2．角速度：描述物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量．
ω＝＝.
3．周期和頻率：描述物體繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)快慢的物理量．
T＝，T＝.
4．向心加速度：描述速度方向變化快慢的物理量．
an＝＝rω2＝ωv＝r.
5．相互關(guān)系：(1)v＝ωr＝r＝2πrf.
(2)an＝＝rω2＝ωv＝r＝4π2f2r.

(20xx·浙江4月學(xué)考)如圖431為某中國(guó)運(yùn)動(dòng)員在短道速滑比賽中勇奪金牌的精彩瞬間．假定此時(shí)他正沿圓弧形彎道勻速率滑行，則他()

圖431
A．所受的合力為零，做勻速運(yùn)動(dòng)
B．所受的合力恒定，做勻加速運(yùn)動(dòng)
C．所受的合力恒定，做變加速運(yùn)動(dòng)
D．所受的合力變化，做變加速運(yùn)動(dòng)
D[運(yùn)動(dòng)員做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其加速度指向圓心，方向時(shí)刻變化，為變加速運(yùn)動(dòng)，合力也指向圓心，方向時(shí)刻變化．D正確．]
(20xx·浙江10月學(xué)考)在“G20”峰會(huì)“最憶是杭州”的文藝演出中，芭蕾舞演員保持如圖432所示姿式原地旋轉(zhuǎn)，此時(shí)手臂上A、B兩點(diǎn)角速度大小分別為ωA、ωB，線速度大小分別為vA、vB，則()

圖432
A．ωAωBB．ωAωB
C．vAvB
D[該模型為同軸轉(zhuǎn)動(dòng)模型，可以得出角速度一樣，因此半徑大的點(diǎn)線速度大，所以A、B兩點(diǎn)角速度一樣，線速度A處大于B處．故選D.]

1．對(duì)公式v＝ωr的理解
(1)當(dāng)r一定時(shí)，v與ω成正比；
(2)當(dāng)ω一定時(shí)，v與r成正比；
(3)當(dāng)v一定時(shí)，ω與r成反比．2．常見的三種傳動(dòng)方式及特點(diǎn)
(1)皮帶傳動(dòng)：如圖433所示，皮帶與兩輪之間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，兩輪邊緣線速度大小相等，即vA＝vB.

圖433
(2)摩擦傳動(dòng)：如圖434甲所示，兩輪邊緣接觸，接觸點(diǎn)無(wú)打滑現(xiàn)象時(shí)，兩輪邊緣線速度大小相等，即vA＝vB.

圖434
(3)同軸傳動(dòng)：如圖乙、丙所示，繞同一轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的物體，角速度相同，ωA＝ωB，由v＝ωr知v與r成正比．

1．對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，下列說(shuō)法中不正確的是()
A．相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程相等
B．相等的時(shí)間內(nèi)通過的弧長(zhǎng)相等
C．相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移相等
D．相等的時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度相等
C[勻速圓周運(yùn)動(dòng)是指線速度大小不變的圓周運(yùn)動(dòng)，因此在相等時(shí)間內(nèi)通過路程相等，弧長(zhǎng)相等，轉(zhuǎn)過的角度也相等，故選項(xiàng)A、B、D正確；相等的時(shí)間內(nèi)通過的位移方向不同，由于位移是矢量，因此位移不相等，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤．]
2.皮帶傳動(dòng)裝置如圖435所示，兩輪的半徑不相等，傳動(dòng)過程中皮帶不打滑．關(guān)于兩輪邊緣上的點(diǎn)，下列說(shuō)法正確的是()

圖435
A．周期相同
B．角速度相等
C．線速度大小相等
D．向心加速度相等
C[皮帶不打滑時(shí)，皮帶上各點(diǎn)的線速度大小相等，C正確．]
3.如圖436所示，當(dāng)正方形薄板繞著過其中心O并與板垂直的轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，板上A、B兩點(diǎn)()

圖436
A．角速度之比ωA∶ωB＝∶1
B．角速度之比ωA∶ωB＝1∶
C．線速度之比vA∶vB＝∶1
D．線速度之比vA∶vB＝1∶
D[板上A、B兩點(diǎn)的角速度相等，角速度之比ωA∶ωB＝1∶1，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；線速度v＝ωr，線速度之比vA∶vB＝1∶，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．]
4．(加試要求)如圖437是自行車傳動(dòng)裝置的示意圖，其中Ⅰ是半徑為r1的大齒輪，Ⅱ是半徑為r2的小齒輪，Ⅲ是半徑為r3的后輪，假設(shè)腳踏板的轉(zhuǎn)速為nr/s，則自行車前進(jìn)的速度為()

圖437
A.B.
C.D.
D[因?yàn)橐?jì)算自行車前進(jìn)的速度，即車輪Ⅲ邊緣上的線速度的大小，根據(jù)題意知：輪Ⅰ和輪Ⅱ邊緣上的線速度的大小相等，據(jù)v＝rω可知：r1ω1＝r2ω2，已知ω1＝ω，則輪Ⅱ的角速度ω2＝ω，因?yàn)檩啟蚝洼啟蠊草S，所以轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度相等即ω3＝ω2，根據(jù)v＝rω可知，v3＝r3ω3＝＝.]考點(diǎn)二|圓周運(yùn)動(dòng)中的動(dòng)力學(xué)分析

1．勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力
(1)作用效果
向心力產(chǎn)生向心加速度，只改變速度的方向，不改變速度的大小．
(2)大小
F＝m＝mω2r＝mr＝mωv＝4π2mf2r.
(3)方向
始終沿半徑方向指向圓心，時(shí)刻在改變，即向心力是一個(gè)變力．
(4)來(lái)源(加試要求)
向心力可以由一個(gè)力提供，也可以由幾個(gè)力的合力提供，還可以由一個(gè)力的分力提供．
2．離心現(xiàn)象的受力特點(diǎn)(只必考要求)

圖438
當(dāng)F＝mrω2時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；
當(dāng)F＝0時(shí)，物體沿切線方向飛出；當(dāng)FFCD．FBFC
B[在平直公路上行駛時(shí)，重力等于支持力，由牛頓第三定律知，壓力等于支持力，所以壓力FA＝mg；汽車到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，有向下的加速度，汽車失重，故支持力小于重力，因而壓力小于重力；在C點(diǎn)時(shí)與在B點(diǎn)時(shí)相反，壓力大于重力，所以FCFAFB，故B正確．]
2．(20xx·通化高三檢測(cè))如圖4310所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓筒內(nèi)壁上緊靠著一個(gè)物體一起運(yùn)動(dòng)，充當(dāng)向心力的是()

圖4310
A．重力B．彈力
C．靜摩擦力D．滑動(dòng)摩擦力
B[物體在豎直方向上受重力和靜摩擦力作用，兩力平衡，在水平方向上受彈力作用，彈力充當(dāng)向心力，B正確．]
3．(20xx·紹興市調(diào)研)奧運(yùn)會(huì)單杠比賽中有一個(gè)“單臂大回環(huán)”的動(dòng)作，難度系數(shù)非常大．假設(shè)運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m，單臂抓杠桿身體下垂時(shí)，手掌到人體重心的距離為l.如圖4311所示，在運(yùn)動(dòng)員單臂回轉(zhuǎn)從頂點(diǎn)倒立轉(zhuǎn)至最低點(diǎn)過程中，可將人體視為質(zhì)量集中于重心的質(zhì)點(diǎn)，且不考慮手掌與單杠間的摩擦力，重力加速度為g，若運(yùn)動(dòng)員在最低點(diǎn)的速度為2，則運(yùn)動(dòng)員的手臂拉力為自身重力的()

圖4311
A．2倍B．3倍
C．4倍D．5倍
D[對(duì)運(yùn)動(dòng)員在最低點(diǎn)受力分析，由牛頓第二定律可得，F(xiàn)－mg＝m，解得，F(xiàn)＝5mg，D項(xiàng)正確．]
4．(加試要求)在云南省某些地方到現(xiàn)在還要依靠滑鐵索過江，若把這滑鐵索過江簡(jiǎn)化成如圖4312所示的模型，鐵索的兩個(gè)固定點(diǎn)A、B在同一水平面內(nèi)，A、B間的距離為L(zhǎng)＝80m，鐵索的最低點(diǎn)離A、B連線的垂直距離為H＝8m，若把鐵索看做是圓弧，已知一質(zhì)量m＝52kg的人借助滑輪(滑輪質(zhì)量不計(jì))滑到最低點(diǎn)時(shí)的速度為10m/s，那么()

圖4312
A．人在整個(gè)鐵索上的運(yùn)動(dòng)可看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)
B．可求得鐵索的圓弧半徑為100m
C．人在滑到最低點(diǎn)時(shí)，滑輪對(duì)鐵索的壓力為570N
D．人在滑到最低點(diǎn)時(shí)，滑輪對(duì)鐵索的壓力為50N
C[人借助滑輪下滑過程中，其速度是逐漸增大的，因此人在整個(gè)鐵索上的運(yùn)動(dòng)不能看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)；設(shè)圓弧的半徑為r，由幾何關(guān)系，有：(r－H)2＋2＝r2，解得r＝104m；人在滑到最低點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得：FN－mg＝m，解得FN＝570N，選項(xiàng)C正確．]考點(diǎn)三|豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問題

1．在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，按運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)時(shí)的受力情況可分為兩類：一是無(wú)支撐(如球與繩連接、沿內(nèi)軌道運(yùn)動(dòng)的過山車等)，稱為“繩(環(huán))約束模型”，二是有支撐(如球與桿連接、在彎管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)等)，稱為“桿(管)約束模型”．
2．繩、桿模型涉及的臨界問題
繩模型桿模型常見類型過最高點(diǎn)的臨界條件由mg＝m得v臨＝由小球恰能做圓周運(yùn)動(dòng)得v臨＝0討論分析(1)過最高點(diǎn)時(shí)，v≥，F(xiàn)N＋mg＝m，繩、圓軌道對(duì)球產(chǎn)生彈力FN
(2)不能過最高點(diǎn)時(shí)，v，在到達(dá)最高點(diǎn)前小球已經(jīng)脫離了圓軌道(1)當(dāng)v＝0時(shí)，F(xiàn)N＝mg，F(xiàn)N為支持力，沿半徑背離圓心
(2)當(dāng)0時(shí)，F(xiàn)N＋mg＝m，F(xiàn)N指向圓心并隨v的增大而增大
(20xx·浙江4月學(xué)考)如圖4313所示，裝置由一理想彈簧發(fā)射器及兩個(gè)軌道組成．其中軌道Ⅰ由光滑軌道AB與粗糙直軌道BC平滑連接，高度差分別是h1＝0.20m、h2＝0.10m，BC水平距離L＝1.00m．軌道Ⅱ由AE、螺旋圓形EFG和GB三段光滑軌道平滑連接而成，且A點(diǎn)與F點(diǎn)等高．當(dāng)彈簧壓縮量為d時(shí)，恰能使質(zhì)量m＝0.05kg的滑塊沿軌道Ⅰ上升到B點(diǎn)；當(dāng)彈簧壓縮量為2d時(shí)，恰能使滑塊沿軌道Ⅰ上升到C點(diǎn)．(已知彈簧彈性勢(shì)能與壓縮量的平方成正比)

圖4313
當(dāng)彈簧壓縮量為d時(shí)，若沿軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)，滑塊能否上升到B點(diǎn)？請(qǐng)通過計(jì)算說(shuō)明理由.
【解析】恰能通過圓環(huán)最高點(diǎn)，需滿足的條件是mg＝①由彈簧壓縮量為d時(shí)，恰好使滑塊上升到B點(diǎn)得EpA＝mgh1②沿軌道Ⅱ運(yùn)動(dòng)時(shí)由A到F機(jī)械能守恒EpA＝mv2③①②③聯(lián)立解得v＝2m/s，Rm＝0.4m當(dāng)RRm＝0.4m時(shí)，滑塊會(huì)脫離螺旋軌道，不能上升到B點(diǎn)．【答案】見解析
/
1．(多選)(20xx·臺(tái)州市六校高二聯(lián)考)如圖4314所示甲、乙、丙、丁是游樂場(chǎng)中比較常見的過山車，甲、乙兩圖的軌道車在軌道的外側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，丙、丁兩圖的軌道車在軌道的內(nèi)側(cè)做圓周運(yùn)動(dòng)，兩種過山車都有安全鎖(由上、下、側(cè)三個(gè)輪子組成)把軌道車套在了軌道上，四個(gè)圖中軌道的半徑都為R，下列說(shuō)法正確的是()

圖4314
A．甲圖中，當(dāng)軌道車以一定的速度通過軌道最高點(diǎn)時(shí)，座椅一定給人向上的力
B．乙圖中，當(dāng)軌道車以一定的速度通過軌道最低點(diǎn)時(shí)，安全帶一定給人向上的力
C．丙圖中，當(dāng)軌道車以一定的速度通過軌道最低點(diǎn)時(shí)，座椅一定給人向上的力
D．丁圖中，軌道車過最高點(diǎn)的最小速度為
BC[在甲圖中，當(dāng)速度比較小時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得，mg－FN＝m，即座椅給人施加向上的力，當(dāng)速度比較大時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律得，mg＋FN＝m，即座椅給人施加向下的力，故A錯(cuò)誤；在乙圖中，因?yàn)楹狭χ赶驁A心，重力豎直向下，所以安全帶一定給人向上的力，故B正確；在丙圖中，當(dāng)軌道車以一定的速度通過軌道最低點(diǎn)時(shí)，合力方向向上，重力豎直向下，則座椅給人的作用力一定豎直向上，故C正確；在丁圖中，由于軌道車有安全鎖，可知軌道車在最高點(diǎn)的最小速度為零，故D錯(cuò)誤．]
2．(20xx·東陽(yáng)模擬)一輕桿一端固定質(zhì)量為m的小球，以另一端O為圓心，使小球在豎直面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)，如圖4315所示，則下列說(shuō)法正確的是()
圖4315
A．小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿所受到的彈力可以等于零
B．小球過最高點(diǎn)的最小速度是
C．小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力一定隨速度增大而增大
D．小球過最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)球的作用力一定隨速度增大而減小
A[輕桿可對(duì)小球產(chǎn)生向上的支持力，小球經(jīng)過最高點(diǎn)的速度可以為零，當(dāng)小球過最高點(diǎn)的速度v＝時(shí)，桿所受的彈力等于零，A正確，B錯(cuò)誤；若v，則桿在最高點(diǎn)對(duì)小球的彈力豎直向上，mg－F＝m，隨v增大，F(xiàn)減小，若v，則桿在最高點(diǎn)對(duì)小球的彈力豎直向下，mg＋F＝m，隨v增大，F(xiàn)增大，故C、D均錯(cuò)誤．]
3．長(zhǎng)度為1m的輕桿OA的A端有一質(zhì)量為2kg的小球，以O(shè)點(diǎn)為圓心，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖4316所示，小球通過最高點(diǎn)時(shí)的速度為3m/s，g取10m/s2，則此時(shí)小球?qū)?)

圖4316
A．受到18N的拉力
B．受到38N的支持力
C．受到2N的拉力
D．受到2N的支持力
D[設(shè)此時(shí)輕桿拉力大小為F，根據(jù)向心力公式有F＋mg＝m，代入數(shù)值可得F＝－2N，表示受到2N的支持力，選項(xiàng)D正確．]
4.如圖4317所示，小球緊貼在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)壁做圓周運(yùn)動(dòng)，內(nèi)側(cè)壁半徑為R，小球半徑為r，則下列說(shuō)法正確的是()

圖4317
A．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝
B．小球通過最高點(diǎn)時(shí)的最小速度vmin＝
C．小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對(duì)小球一定無(wú)作用力
D．小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對(duì)小球一定有作用力
C[小球沿光滑圓形管道上升，到達(dá)最高點(diǎn)的速度可以為零，A、B選項(xiàng)均錯(cuò)誤；小球在水平線ab以下的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于重力的方向豎直向下，向心力方向斜向上，必須受外側(cè)管壁指向圓心的作用力，C正確；小球在水平線ab以上的管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于重力有指向圓心的分量，若速度較小，小球可不受外側(cè)管壁的作用力，D錯(cuò)誤．]

20xx高考物理《研究平拋運(yùn)動(dòng)》材料分析

作為杰出的教學(xué)工作者，能夠保證教課的順利開展，作為高中教師就要早早地準(zhǔn)備好適合的教案課件。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng)，幫助高中教師能夠更輕松的上課教學(xué)。那么如何寫好我們的高中教案呢？小編經(jīng)過搜集和處理，為您提供20xx高考物理《研究平拋運(yùn)動(dòng)》材料分析，供您參考，希望能夠幫助到大家。

20xx高考物理《研究平拋運(yùn)動(dòng)》材料分析

實(shí)驗(yàn)6研究平拋運(yùn)動(dòng)

1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br> (1)用實(shí)驗(yàn)的方法描出平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．
(2)用實(shí)驗(yàn)軌跡求解平拋物體的初速度．
2．實(shí)驗(yàn)原理
使小球做平拋運(yùn)動(dòng)，利用描跡法描繪小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，建立坐標(biāo)系，測(cè)出軌跡曲線上某一點(diǎn)的坐標(biāo)x和y，由公式：x＝v0t和y＝gt2，可得v0＝x.
3．實(shí)驗(yàn)器材(以斜槽法為例)
斜槽(帶小球)、木板及豎直固定支架、白紙、圖釘、重垂線、三角板、鉛筆、刻度尺．
4．實(shí)驗(yàn)步驟(以斜面小槽法為例)
圖1(1)按實(shí)驗(yàn)原理圖1所示安裝實(shí)驗(yàn)裝置，使斜槽末端水平．
(2)以水平槽末端端口上小球球心位置為坐標(biāo)原點(diǎn)O，過O點(diǎn)畫出豎直的y軸和水平的x軸．
(3)使小球從斜槽上同一位置由靜止?jié)L下，把筆尖放在小球可能經(jīng)過的位置上，如果小球運(yùn)動(dòng)中碰到筆尖，就用鉛筆在該位置畫上一點(diǎn)．用同樣方法，在小球運(yùn)動(dòng)路線上描下若干點(diǎn)．
(4)將白紙從木板上取下，從O點(diǎn)開始連接畫出的若干點(diǎn)描出一條平滑的曲線．

1．實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)
(1)固定斜槽時(shí)，要保證斜槽末端的切線水平，保證小球的初速度水平．
(2)固定木板時(shí)，木板必須處在豎直平面內(nèi)且與小球運(yùn)動(dòng)軌跡所在的豎直平面平行，固定時(shí)要用重垂線檢查坐標(biāo)紙豎線是否豎直．
(3)小球每次從斜槽上的同一位置由靜止釋放，為此，可在斜槽上某一位置固定一個(gè)擋板．
(4)要在斜槽上適當(dāng)高度釋放小球，使它以適當(dāng)?shù)乃匠跛俣葤伋?，其軌跡由木板左上角到達(dá)右下角，這樣可以減小測(cè)量誤差．
(5)坐標(biāo)原點(diǎn)不是槽口的端點(diǎn)，應(yīng)是小球出槽口時(shí)球心在木板上的投影點(diǎn)．
(6)計(jì)算小球的初速度時(shí)，應(yīng)選距拋出點(diǎn)稍遠(yuǎn)一些的點(diǎn)為宜．以便于測(cè)量和計(jì)算．
2．判斷平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是不是拋物線
(1)原理：若平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡是拋物線，則當(dāng)以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立直角坐標(biāo)系后，軌跡上各點(diǎn)的坐標(biāo)具有y＝ax2的關(guān)系，且同一軌跡上a是一個(gè)特定的值．
(2)驗(yàn)證方法
方法一：代入法
用刻度尺測(cè)量幾個(gè)點(diǎn)的x、y坐標(biāo)，分別代入y＝ax2中求出常數(shù)a，看計(jì)算得到的a值在誤差范圍內(nèi)是否為一常數(shù)．
方法二：圖象法
建立yx2坐標(biāo)系，根據(jù)所測(cè)量的各個(gè)點(diǎn)的x、y坐標(biāo)值分別計(jì)算出對(duì)應(yīng)y值的x2值，在yx2坐標(biāo)系中描點(diǎn)，連接各點(diǎn)看是否在一條直線上，并求出該直線的斜率即為a值．
3．計(jì)算平拋運(yùn)動(dòng)的初速度
(1)平拋軌跡完整(即含有拋出點(diǎn))
在軌跡上任取一點(diǎn)，測(cè)出該點(diǎn)離原點(diǎn)的水平位移x及豎直位移y，就可求出初速度v0.因x＝v0t，y＝gt2，故v0＝x.

圖2
(2)平拋軌跡殘缺(即無(wú)拋出點(diǎn))
如圖2所示，由軌跡上任取三點(diǎn)A、B、C，使A、B間及B、C間的水平距離相等，由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，A、B間與B、C間所用時(shí)間相等，設(shè)為t，則Δh＝hBC－h(huán)AB＝gt2
所以t＝，所以初速度v0＝＝x.

1．[實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)操作]在做研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，在調(diào)整斜槽時(shí)，必須使斜槽末端切線方向水平，這樣做的目的是()
A．為了使小球初速度每次都相同
B．為了使小球運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線
C．為了使小球飛出時(shí)，初速度方向水平
D．為了使小球在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間每次都相等
C[小球平拋的初速度大小與釋放點(diǎn)高度有關(guān)，運(yùn)動(dòng)軌跡是否是拋物線與斜槽末端的切線水平無(wú)關(guān)，小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間主要由高度決定，故選項(xiàng)A、B、D錯(cuò)誤；只有斜槽末端切線水平，才能保證小球離開槽口后做平拋運(yùn)動(dòng)．]
2．[實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理]如圖3甲所示是“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖．圖乙是實(shí)驗(yàn)后記錄的數(shù)據(jù)，其中O點(diǎn)為拋出點(diǎn)，則此小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為________m/s.

圖3
【解析】由平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律知，在水平方向上小球做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則x＝v0t①豎直方向上小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，則y＝gt2②將其中一組數(shù)據(jù)如x＝32.0cm，y＝19.6cm代入①②式得v0＝1.6m/s.【答案】1.6

20xx高三物理《受力分析共點(diǎn)力的平衡》高考材料分析

20xx高三物理《受力分析共點(diǎn)力的平衡》高考材料分析

考點(diǎn)一|受力分析

1．定義
把指定物體(研究對(duì)象)在特定的物理環(huán)境中受到的所有外力都找出來(lái)，并畫出受力示意圖的過程．
2．受力分析的一般順序
(1)首先分析場(chǎng)力(重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力)．
(2)其次分析接觸力(彈力、摩擦力)．
(3)最后分析其他力．
3．整體法與隔離法(加試要求)
(1)對(duì)整體法和隔離法的理解
①整體法是指將相互關(guān)聯(lián)的各個(gè)物體看成一個(gè)整體的方法．
②隔離法是指將某物體從周圍物體中隔離出來(lái)，單獨(dú)分析該物體的方法．
(2)整體法和隔離法的使用技巧
當(dāng)分析相互作用的兩個(gè)或兩個(gè)以上物體整體的受力情況及分析外力對(duì)系統(tǒng)的作用時(shí)，宜用整體法；而在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體(或一個(gè)物體各部分)間的相互作用時(shí)，宜用隔離法．

(20xx·10月浙江學(xué)考)中國(guó)女排在20xx年奧運(yùn)會(huì)比賽中再度奪冠．圖231為比賽中精彩瞬間的照片，此時(shí)排球受到的力有()

圖231
A．推力
B．重力、推力
C．重力、空氣對(duì)球的作用力
D．重力、推力、空氣對(duì)球的作用力
C[力是物體之間的相互作用，圖中排球已經(jīng)離開手，球已經(jīng)跟手不接觸了，沒有力的作用點(diǎn)了，因此不受手對(duì)球的推力了．]

1．受力分析的四個(gè)方法
(1)假設(shè)法
在受力分析時(shí)，若不能確定某力是否存在，可先對(duì)其作出存在的假設(shè)，然后根據(jù)分析該力存在對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響來(lái)判斷該力是否存在．
(2)整體法
將加速度相同的幾個(gè)相互關(guān)聯(lián)的物體作為一個(gè)整體進(jìn)行受力分析的方法．
(3)隔離法
將所研究的對(duì)象從周圍的物體中分離出來(lái)，單獨(dú)進(jìn)行受力分析的方法．
(4)動(dòng)力學(xué)分析法
對(duì)加速運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行受力分析時(shí)，應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行分析求解的方法．
2．受力分析的四個(gè)步驟
(1)明確研究對(duì)象
確定受力分析的物體，研究對(duì)象可以是單個(gè)物體，也可以是多個(gè)物體的組合．
(2)隔離物體分析
將研究對(duì)象從周圍物體中隔離出來(lái)，進(jìn)而分析周圍有哪幾個(gè)物體對(duì)它施加了力的作用(重力—彈力—摩擦力—其他力)．
(3)畫出受力示意圖
畫出受力示意圖，準(zhǔn)確標(biāo)出各力的方向．
(4)檢查分析結(jié)果
檢查畫出的每一個(gè)力能否找出它的施力物體，檢查分析結(jié)果能否使研究對(duì)象處于題目所給的物理狀態(tài)．

1．(20xx·桐鄉(xiāng)學(xué)考模擬)如圖232所示，物體A在光滑的斜面上沿斜面下滑，則A受到的作用力有()

圖232
A．重力、彈力和下滑力
B．重力和彈力
C．重力和下滑力
D．重力、壓力和下滑力
B[物體A受到重力以及斜面對(duì)它的支持力作用．選項(xiàng)B正確．]
2．如圖233中，一個(gè)質(zhì)量均勻的球放在夾角為120°的兩塊光滑平面上，保持靜止，OA是水平的．關(guān)于球的受力分析，下面說(shuō)法中正確的是()

圖233
A．球受重力、平面OA和OB的彈力
B．球除了受重力外，只受到平面OA的彈力
C．平面OA對(duì)球的彈力，方向向上偏左
D．平面OB對(duì)球的彈力，方向向上偏右
B[小球受力平衡，受豎直向下的重力和OA對(duì)它的向上的彈力，因平面光滑沒有摩擦力，所以不可能再受到垂直O(jiān)B方向的彈力作用，所以小球除了受重力外，只受到平面OA的彈力，選項(xiàng)B正確．]
3．如圖234所示，一物體放在水平傳帶上，物體隨傳送帶一起向右勻速運(yùn)動(dòng)，關(guān)于物體的受力情況，下列說(shuō)法正確的是()

圖234
A．物體受到重力、彈力和摩擦力的作用
B．物體受到重力和彈力的作用
C．物體受到摩擦力的方向水平向左
D．物體受到摩擦力的方向水平向右
B[物體在豎直方向受重力和向上的彈力(支持力)作用，假設(shè)水平方向受向左(或向右)的摩擦力作用，與物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)矛盾，假設(shè)錯(cuò)誤，所以物體不受摩擦力作用，選項(xiàng)B正確．]
4．如圖235所示，A、B兩物體緊靠著放在粗糙水平面上，A、B間接觸面光滑．在水平推力F作用下兩物體一起加速運(yùn)動(dòng)，物體A恰好不離開地面，則物體A的受力個(gè)數(shù)為()

圖235
A．3B．4
C．5D．6
A[由于物體A恰好不離開地面，因此A不受地面的支持力和摩擦力而只受重力、F和B對(duì)A垂直斜面向上的支持力，故正確答案為A.]
5．(加試要求)如圖236所示，在水平力F的作用下，木塊A、B保持靜止．若木塊A與B的接觸面是水平的，且F≠0.則關(guān)于木塊B的受力個(gè)數(shù)，可能是()

圖236
A．3個(gè)或4個(gè)B．3個(gè)或5個(gè)
C．4個(gè)或5個(gè)D．4個(gè)或6個(gè)
C[木塊B一定受重力和A對(duì)它的壓力；將A、B看作整體，因整體保持靜止，所以B一定受斜面的支持力；隔離木塊A并對(duì)其受力分析，因A靜止，故A一定受B的靜摩擦力，從而B也一定受A的靜摩擦力；斜面對(duì)木塊B可能有靜摩擦力的作用．綜上所述，選C.]
考點(diǎn)二|共點(diǎn)力的平衡及應(yīng)用

1．平衡狀態(tài)
物體處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．
2．共點(diǎn)力的平衡條件
F合＝0或者
3．平衡條件的推論(加試要求)
(1)二力平衡：如果物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力必定大小相等，方向相反．
(2)三力平衡：如果物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余兩個(gè)力的合力大小相等，方向相反，并且這三個(gè)力的矢量可以形成一個(gè)封閉的矢量三角形．
(3)多力平衡：如果物體在多個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余幾個(gè)力的合力大小相等，方向相反．

(20xx·浙江7月學(xué)考)如圖237所示，有一只重為G的蜻蜓在空中沿虛線方向勻速直線飛行，在此過程中，蜻蜓受到空氣對(duì)它作用力的方向是()

圖237
A．a(chǎn)方向B．b方向
C．c方向D．d方向
A[蜻蜓做勻速直線運(yùn)動(dòng)，蜻蜓受重力和空氣的作用力而平衡，故空氣對(duì)蜻蜓的作用力豎直向上，即沿a方向；故選A.]

1．處理靜態(tài)平衡問題的常用方法
方法內(nèi)容合成法物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，則任意兩個(gè)力的合力一定與第三個(gè)力等大、反向效果分解法物體受三個(gè)共點(diǎn)力的作用而平衡，將某一個(gè)力按力的效果分解，則其分力和其他兩個(gè)力滿足平衡條件正交分解法物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用時(shí)，將物體所受的力分解為相互垂直的兩組，每組力都滿足平衡條件2．解決動(dòng)態(tài)平衡問題的兩種方法

3．應(yīng)用平衡條件解題的步驟
(1)選取研究對(duì)象：根據(jù)題目要求，選取一個(gè)平衡體(單個(gè)物體或系統(tǒng)，也可以是結(jié)點(diǎn))作為研究對(duì)象．
(2)畫受力示意圖：對(duì)研究對(duì)象按受力分析的順序進(jìn)行受力分析，畫出受力示意圖．
(3)建立坐標(biāo)系：選取合適的方向建立直角坐標(biāo)系．
(4)列方程求解：根據(jù)平衡條件列出平衡方程，解平衡方程，對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論．

1．在如圖238所示的A、B、C、D四幅圖中，滑輪本身的重力忽略不計(jì)，滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上，一根輕繩ab繞過滑輪，a端固定在墻上，b端下面都掛一個(gè)質(zhì)量為m的重物，當(dāng)滑輪和重物都靜止不動(dòng)時(shí)，圖A、C、D中桿P與豎直方向的夾角均為θ，圖B中桿P在豎直方向上，假設(shè)A、B、C、D四幅圖中滑輪受到木桿彈力的大小依次為FA、FB、FC、FD，則以下判斷中正確的是()

ABCD
圖238
A．FA＝FB＝FC＝FD
B．FD＞FA＝FB＞FC
C．FA＝FC＝FD＞FB
D．FC＞FA＝FB＞FD
B[設(shè)滑輪兩邊細(xì)繩的夾角為φ，對(duì)重物進(jìn)行受力分析，可得繩子拉力等于重物的重力mg，滑輪受到木桿彈力F等于細(xì)繩拉力的合力，即F＝2mgcos，由夾角關(guān)系可得FD＞FA＝FB＞FC，選項(xiàng)B正確．]
2.如圖239所示，質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上，其斜面的傾角為θ.斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑．在小物塊運(yùn)動(dòng)的過程中，楔形物塊始終保持靜止．則地面對(duì)楔形物塊的支持力的大小為()

圖239
A．(M＋m)gB．(M＋m)g－F
C．(M＋m)g＋FsinθD．(M＋m)g－Fsinθ
D[勻速沿斜面上滑的小物塊和楔形物塊都處于平衡狀態(tài)，可將二者看作一個(gè)處于平衡狀態(tài)的整體，由豎直方向受力平衡可得：(M＋m)g＝FN＋Fsinθ，解得FN＝(M＋m)g－Fsinθ.故選D.]
3．(加試要求)(20xx·浙江寧波期末)兩個(gè)質(zhì)量為m1的小球套在豎直放置的光滑支架上，支架的夾角為120°，如圖2310所示，用輕繩將兩球與質(zhì)量為m2的小球連接，繩與桿構(gòu)成一個(gè)菱形，則m1∶m2為()

圖2310
A．1∶1B．1∶2
C．1∶D.∶2
A[由對(duì)稱性知兩繩張力相等，設(shè)大小為FT.對(duì)m2受力分析如圖甲，根據(jù)平行四邊形定則可知FT＝m2g，再對(duì)左邊小球受力分析如圖乙，根據(jù)平行四邊形定則可知FT＝m1g，所以m1∶m2＝1∶1.A正確，B、C、D錯(cuò)誤．]
甲乙
4．(加試要求)如圖2311所示，半徑相同、質(zhì)量相同且分布均勻的兩個(gè)圓柱體a、b靠在一起，表面光滑，重力均為G，其中b的下一半剛好固定在水平面MN的下方，上邊露出另一半，a靜止在平面上，現(xiàn)過a的軸心施以水平作用力F，可緩慢地將a拉離水平面MN一直滑到b的頂端，對(duì)該對(duì)過程進(jìn)行分析，應(yīng)有()

圖2311
A．拉力F先增大后減小，最大值是G
B．開始時(shí)拉力F最大為G，以后逐漸減小為0
C．a(chǎn)、b間壓力由0逐漸增大，最大為G
D．a(chǎn)、b間的壓力開始最大為2G，而后逐漸減小到G
D[根據(jù)幾何關(guān)系可知：sinθ＝，θ＝30°，對(duì)a受力分析，如圖所示，應(yīng)用平衡條件，F(xiàn)＝＝G，之后a緩慢移動(dòng)過程中，兩軸心連線與豎直方向的夾角越來(lái)越小，由圖可知：N一直變小，F(xiàn)也一直變小，可得拉力從最大值Fm＝G逐漸減小為0，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；a、b間的壓力開始時(shí)最大為N＝＝2G，而后逐漸減小到G，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確．]