2010高考物理专题一 运动和力【终极版】

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1、黄冈中学2010高考物理专题一运动和力【知识结构】平抛运动特例匀变速曲线运动恒力与初速度不在一条直线上天体的运动带电粒子在磁场中的运动合力提供向心力匀速圆周运动此类问题往往应用能量守恒定律和牛顿第二定律求解合力的大小和方向均在变化轨迹不是圆周的曲线轨迹是圆周合力与位移正比方向力的方向作周期性变化力的方向总与速度垂直力的大小不变而方向变化图像法解答直观简捷作周期性加速、减速运动此类问题往往应用动能定理或守恒律求解简谐运动振动在媒质中的传播——机械波振动的周期性导致波的周期性振动的多解性与波的多解性是一致的多力平衡用正方分解法对多体

2、问题，整体分析与隔离分析交替使用三力平衡用矢量三角形方法静止或匀速直线运动状态合力为零匀变速直线运动的规律已知运动求力解决两类问题已知力求运动力和运动状态变化F=ma匀变速直线运动恒力与初速度在一条直线上匀变速运动恒力物体受力情况【典型例题】FmM图1—1例1、如图1—1所示，质量为m=5kg的物体，置于一倾角为30°的粗糙斜面体上，用一平行于斜面的大小为30N的力F推物体，使物体沿斜面向上匀速运动，斜面体质量M=10kg，始终静止，取g=10m/s2，求地面对斜面体的摩擦力及支持力．fNF(M＋m)g图1—2[例1]解析：对系

3、统进行整体分析，受力分析如图1—2：由平衡条件有：由此解得vSvASAx图1—3例2、如图1—3所示，声源S和观察者A都沿x轴正方向运动，相对于地面的速率分别为vS和vA，空气中声音传播的速率为，设，空气相对于地面没有流动．（1）若声源相继发出两个声信号，时间间隔为△t，请根据发出的这两个声信号从声源传播到观察者的过程，确定观察者接收到这两个声信号的时间间隔△t′．（2）利用（1）的结果，推导此情形下观察者接收到的声源频率与声源发出的声波频率间的关系式．[例2]解析：（1）设t1、t2为声源S发出两个信号的时刻，为观察者接收到两

4、个信号的时刻．则第一个信号经过时间被观察者A接收到，第二个信号经过（）时刻被观察者A接收到，且t1vASAt1A′Lt2vSt1vAt1A′ASL设声源发出第一个信号时，S、A两点间的距离为L，两个声信号从声源传播到观察者的过程中，它们的运动的距离关系如图所示，可得由以上各式解得（2）设声源发出声波的振动周期为T，这样，由以上结论，观察者接收到的声波振动的周期T′,．由此可得，观察者接收到的声波频率与声源发出声波频率间的关系为．例3、假设有两个天体，质量分别为m1和m2，它们相距r；其他天体离它们很远，可以认为这两个天体除相互吸

5、引作用外，不受其他外力作用．这两个天体之所以能保持距离r不变，完全是由于它们绕着共同“中心”（质心）做匀速圆周运动，它们之间的万有引力作为做圆周运动的向心力，“中心”O位于两个天体的连线上，与两个天体的距离分别为r1和r2．（1）r1、r2各多大？（2）两天体绕质心O转动的角速度、线速度、周期各多大？[例3]解答：根据题意作图1—4．对这两个天体而言，它们的运动方程分别为①②r2r1m1m2O图1—4以及③由以上三式解得．将r1和r2的表达式分别代①和②式，可得．例4、A、B两个小球由柔软的细线相连，线长l=6m；将A、B球先

6、后以相同的初速度v0=4.5m/s，从同一点水平抛出（先A、后B）相隔时间△t=0.8s．（1）A球抛出后经多少时间，细线刚好被拉直？（2）细线刚被拉直时，A、B球的水平位移（相对于抛出点）各多大？（取g=10m/s2）[例4]解答：（1）A、B两球以相同的初速度v0，从同一点水平抛出，可以肯定它们沿同一轨道运动．作细线刚被拉直时刻A、B球位置示意图1—5．根据题意可知：xy图1—5设A球运动时间为t，则B球运动时间为t－0.8，由于A、B球在竖直方向上均作自由落体运动，所以有．由此解得t=1s．（2）细线刚被拉直时，A、B球的

7、水平位移分别为例5、内壁光滑的环形细圆管，位于竖直平面内，环的半径为R（比细管的半径大得多）．在细圆管中有两个直径略小于细圆管管径的小球（可视为质点）A和B，质量分别为m1和m2，它们沿环形圆管（在竖直平面内）顺时针方向运动，经过最低点时的速度都是v0；设A球通过最低点时B球恰好通过最高点，此时两球作用于环形圆管的合力为零，那么m1、m2、R和v0应满足的关系式是____________．[例5]解答：（1）A球通过最低点时，作用于环形圆管的压力竖直向下，根据牛顿第三定律，A球受到竖直向上的支持力N1，由牛顿第二定律，有：①由题

8、意知，A球通过最低点时，B球恰好通过最高点，而且该时刻A、B两球作用于圆管的合力为零；可见B球作用于圆管的压力肯定竖直向上，根据牛顿第三定律，圆管对B球的反作用力N2竖直向下；假设B球通过最高点时的速度为v，则B球在该时刻的运动方程为②由题意N1=N2③∴④对B