【高中高考必备】高三毕业班物理总复习资料物理高频考点解析答疑 18页

【高中高考必备】高三毕业班物理总复习资料高考物理常考类型题分析答疑必考点题型例题分析力、牛顿定律选择题考法：一个物体（或多个物体）平衡的情况下求力（以及与力有关的动摩擦因数，角度、质量等）或超重、失重现象例：．（HN0028）如图，质量为M的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ．斜面上有一质量为m的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为mFMθA．（M＋m）gB．（M＋m）g－FC．（M＋m）g＋FsinθD．（M＋m）g－Fsinθ答案：Ｄ直线运动情况1：选择题考法1（09高频）：两个运动物体的图像例：t＝0时，甲乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶，它们的v－t图象如图所示．忽略汽车掉头所需时间．下列对汽车运动状况的描述正确的是012343060－30甲乙v/(km·h－1)t/hA．在第1小时末，乙车改变运动方向B．在第2小时末，甲乙两车相距10kmC．在前4小时内，乙车运动加速度的大小总比甲车的大D．在第4小时末，甲乙两车相遇答案：BC考法2（历年低频）：考查位移、速度、加速度等描述运动的物理量例：年我国自行研制的“枭龙”战机04架在四川某地试飞成功。假设该战机起飞前从静止开始做匀加速直线运动，达到起飞速度v所需时间t,则起飞前的运动距离为A.vtB.C.2vtD.不能确定答案：Ｂ考法1：一个物体做匀变速运动，求解位移（距离）、速度、加速度、时间；18\n情况2：大题例：已知O、A、B、C为同一直线上的四点、AB间的距离为l1,BC间的距离为l2,一物体自O点由静止出发，沿此直线做匀速运动，依次经过A、B、C三点，已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等。求O与A的距离.解：设物体的加速度为a，到达A点的速度为v0,通过AB段和BC段所用的时间为t，则有：………①………②联立①②式得：l2－l1=at2………③3l1－l2=2v0t………………④设Ｏ与Ａ的距离为l,则有：………………⑤联立③④⑤式得：。考法2：追击或相遇（一个物体做匀变速，另一个物体做匀速运动）例：A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶。当B车在A车前84m处时，B车速度为4m/s，且正以2m/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20m/s的速度做匀速运动。经过12s后两车相遇。问B车加速行驶的时间是多少？解：设A车的速度为vA，B车加速行驶时间为t，两车在t0时相遇。则有①　　　　②式中，t0=12s，sA、sB分别为A、B两车相遇前行驶的路程。依题意有③　　　式中s＝84m。由①②③式得④代入题给数据　　vA=20m/s，vB=4m/s，a=2m/s2，　有⑤式中矿的单位为s。解得t1=6s，t2=18s⑥t2＝18s不合题意，舍去。因此，B车加速行驶的时间为6s。平抛运动情况1：选择题考法1（09高频）：利用斜面考查平抛运动的速度、位移、时间4．（QG10008）如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足A.tanφ=sinθB.tanφ=cosθC.tanφ=tanθD.tanφ=2tanθ答案：Ｄ考法2：直接考查平抛运动水平和竖直分解后的简单计算与判断例：如图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是A.ta>tb,vatb,va>vbC.tatb,va>vb答案：A考法1（难点）：涉及多个运动过程，其中平抛过程利用斜面考查运动的速度、位移、时间18\n情况2：大题例：倾斜雪道的长为25m，顶端高为15m，下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接，如图所示。一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v0＝8m/s飞出。在落到倾斜雪道上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起。除缓冲外运动员可视为质点，过渡轨道光滑，其长度可忽略。设滑雪板与雪道的动摩擦因数μ＝0.2，求运动员在水平雪道上滑行的距离（取g＝10m/s2）解：如图选坐标，斜面的方程为：①运动员飞出后做平抛运动②③联立①②③式，得飞行时间t＝1.2s落点的x坐标：x1＝v0t＝9.6m落点离斜面顶端的距离：落点距地面的高度：接触斜面前的x分速度：y分速度：沿斜面的速度大小为：设运动员在水平雪道上运动的距离为s2，由功能关系得：解得：s2＝74.8m考法2：与竖直面内的圆周运动综合，其中平抛过程就是简单的水平竖直分解ABCv0R例：如图11所示，半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A。一质量m=0.10kg的小球，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左作加速度a=3.0m/s2的匀减速直线运动，运动4.0m后，冲上竖直半圆环，最后小球落在C点。求A、C间的距离（取重力加速度g=10m/s2）。解：匀减速运动过程中，有：　　（1）恰好作圆周运动时物体在最高点B满足：mg=m＝2m/s　　　（2）假设物体能到达圆环的最高点B，由机械能守恒：　　　（3）联立（1）、（3）可得=3m/s因为＞，所以小球能通过最高点B。小球从B点作平抛运动，有：2R＝　（4）　　（5），由（4）、（5）得：＝1.2m（6）18\n考法3：验证动量守恒实验中涉及平抛运动例.如图所示，在“研究平抛物体的运动”的实验中，某同学按要求描绘出了小球做平抛运动过程中的三个点A、B、C，并利用刻度尺量出了三点的坐标依次是A(0.369，0.112)、B(0.630，0.327)、C(0.761，0.480)，单位为m。又称得小球的质量为20g，试计算小球平抛的初动能EK。　　　　解：小球的初速度，因此初动能，带入数据后得：EK1=0.0596J，EK2=0.0594J，EK3=0.0591J，因此初动能的平均值为EK=0.0594J万有引力情况1：选择考法1（09高频）：天体的环绕运动（两个星体绕同一星体环绕或两个星体绕各自的中心天体环绕）例：据媒体报道,嫦娥一号卫星环月工作轨道为圆轨道,轨道高度200km,运用周期127分钟。若还知道引力常量和月球平均半径,仅利用以上条件不能求出的是A.月球表面的重力加速度B.月球对卫星的吸引力C.卫星绕月球运行的速度D.卫星绕月运行的加速度答案：Ｂ考法2：双星现象例：我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由于文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G。由此可求出S2的质量为（）A．B．C．D．答案：Ｄ情况2：大题（低频）考法1：星球自身的瓦解例：中子星是恒星演化过程的一种结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为T=s。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定，不致因旋转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。（引力常数G=6.67×10－11m3/kg·s2）解：考虑中子星赤道处一小块物质，只有当它受到的万有引力大于或等于它随星体一起旋转所需的向心力时，中子星才会瓦解。设中子星的密度为ρ，质量为M，半径为R，自转角速度为ω，位于赤道处的小物质质量为m，则：①②M=③由以上各式得：④代入数据得：1.27×1014kg/m3⑤考法2：涉及日食（月食）现象（超低频）18\n例：为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为M和m，地球和月球的半径分别为R和R1，月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为r和r1，月球绕地球转动的周期为T。假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面，求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间（用M、m、R、R1、r、r1和T表示，忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响）。如图，O和O/分别表示地球和月球的中心。在卫星轨道平面上，A是地月连心线OO/与地月球面的公切线ACD的交点，D、C和B分别是该公切线与地球表面、月球表面和卫星圆轨道的交点。根据对称性，过A点在另一侧作地月球面的公切线，交卫星轨道于E点。卫星在BE弧上运动时发出的信号被遮挡。解：设探月卫星的质量为m0，万有引力常量为G，根据万有引力定律有式中，T1是探月卫星绕月球转动的周期。由式得设卫星的微波信号被遮挡的时间为t，则由于卫星绕月做匀速圆周运动，应有式中，，。由几何关系得由式得机械能情况1：选择题考法：判断运动过程中力做功的情况或利用能量方程求解速度例：有一种叫“蹦极跳”的运动中，质量为m的游戏者身系一根长为L弹性优良的轻质柔软橡皮绳，从高处由静止开始下落1.5L时到达最低点，不计空气阻力，则关于整个下降过程，以下说法正确的是(　)A．速度先增加后减小B．加速度先减小后增大C．动能增加mgLD．重力势能减少了mgL答案：Ａ情况2：大题考法1：一个物体做曲线运动（竖直面内的圆周运动或平抛运动），综合考查机械能守恒或动能定理18\n例：如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，有一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg（g为重力加速度）。求物块初始位置相对圆形轨道底部的高度h的取值范围。解：设物块在圆形轨道最高点的速度为v，由机械能守恒得物块在最高点受的力为重力mg、轨道压力N。重力与压力的合力提供向心力，有物块能通过最高点的条件是0由两式得由式得按题的要求，，由式得由式得h的取值范围是考法2：多个有关物体在一个运动过程中，综合考查运动学的速度和位移公式+能量守恒（机械能守恒或动能定理）18\n例：如图所示，质量mA为4.0kg的木板A放在水平面C上，木板与水平面间的动摩擦因数μ为0.24，木板右端放着质量mB为1.0kg的小物块B（视为质点），它们均处于静止状态。木板突然受到水平向右的12Ns的瞬时冲量I作用开始运动，当小物块滑离木板时，木板的动能EM为8.0J，小物块的动能为0.50J，重力加速度取10m/s2，求⑴瞬时冲量作用结束时木板的速度v0；⑵木板的长度L。ABL解：(1)设水平向右为正方向，有：I＝①　　　代入数据得：v=3.0m/s②（2）设A对B、B对A、C对A的滑动摩擦力的大小分别为、、，B在A上滑行的时间为t，B离开A时A和B的速度分别为和，有③　　　　④其中＝　　　　⑤设A、B相对于C的位移大小分别为s和s，有⑥　　　　s＝⑦动量和动能之间的关系为：⑧　　⑨木板A的长度　L＝s－s　⑩　　代入数据得：L=0.50m　考法3：多个物体以弹簧、碰撞、叠加等关系出现，综合运用动量守恒、能量守恒、运动学公式进行求解例：如图11所示，平板小车C静止在光滑的水平面上。现在A、B两个小物体（可视为质点），小车C的两端同时水平地滑上小车。初速度vA=1.2m/s,vB=0.6m/s。A、B与C间的动摩擦因数都是μ=0.1,A、B、C的质量都相同。最后A、B恰好相遇而未碰撞。且A、B、C以共同速度运动。g取10m/s2。求：（1）A、B、C共同运动的速度。（2）B物体相对于地面向左运动的最大位移。（3）小车的长度。解．(1)取A、B、C为系统，水平方向不受外力，系统动量守恒。取水平向右为正方向，有：mvA-mvB=3mvv=(2)过程分析：物体A：一直向右做匀减速运动，直到达到共同速度，物体B：先向左做匀减速运动，速度减为零后，向右做匀加速运动直到达到共同速度。小车C：B向左运动过程中，C静止不动；B速度减为零后，B、C一起向右加速运动。当B速度减为零时，相对于地面向左运动的位移最大，由牛顿运动定律有：a=18\n由v则sm=m(3)系统损失的动能，等于克服摩擦力做功转化的内能由μmgLA+μmglB=(得L=LA+LB=m电场情况1：选择考法1：通过带电粒子在点电荷和等量的同种或异种点电荷形成的电场中的运动考查电场力或场强+电势或电势能（电场力做功）的问题例：如图所示，在y轴上关于0点对称的A、B两点有等量同种点电荷+Q，在x轴上C点有点电荷-Q且CO=OD，∠ADO=600。下列判断正确的是A.O点电场强度为零B.D点电场强度为零C.若将点电荷+q从O移向C，电势能增大D.若将点电荷-q从O移向C，电势能增大答案：ＢＤ考法2：粒子在匀强电场中的平衡或运动abE例：一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示，电场方向竖直向下。若不计空气阻力，则此带电油滴从a运动到b的过程中，能量变化情况为Ａ．动能减小Ｂ．电势能增加Ｃ．动能和电势能之和减小Ｄ．重力势能和电势能之和增加答案：Ｃ考法1（高频）：带电粒子在匀强电场中做类平抛运动后进入匀强磁场18\n情况2：大题v0BMOxyNPθ例：在平面直角坐标系xOy中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m，电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点与x轴正方向成60º角射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，如图所示。不计粒子重力，求（1）M、N两点间的电势差UMN;（2）粒子在磁场中运动的轨道半径r；（3）粒子从M点运动到P点的总时间t。解：（1）设粒子过N点的速度为v，有①　　　v=2v0②粒子从M点到N点的过程，有　　　③v0BMxyNPθθO΄④（2）粒子在磁场中以O′为圆心做匀速圆周运动，半径为O′N，有⑤⑥（3）由几何关系得ON=rsinθ⑦设粒子在电场中运动的时间为t1，有ON=v0t1⑧⑨粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期⑩设粒子在磁场中运动的时间为t2，有(11)(12)t=t1+t2(13)考法2：由加速（电场方向不变或周期变）电场进入偏转电场做类平抛18\n例：如图1所示，真空中相距d=5cm的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出)，其中B板接地（电势为零）,A板电势变化的规律如图2所示.将一个质量m=2.0×10-23kg,电量q=+1.6×10-1C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力.求：(1)在t=0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小;(2)若A板电势变化周期T=1.0×10-5s,在t=0时将带电粒子从紧临B板处无初速释放，粒子到达A板时动量的大小；(3)A板电势变化频率多大时，在t=到t=时间内从紧临B板处无初速释放该带电粒子，粒子不能到达A板.解：电场强度E=带电粒子所受电场力，F=ma　　　　粒子在0时间内走过的距离为m故带电粒在在时恰好到达A板根据动量定理，此时粒子动量kg·m/s带电粒子在向A板做匀加速运动，在向A板做匀减速运动，速度减为零后将返回，粒子向A板运动的可能最大位移要求粒子不能到达A板，有s