2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 第三章 物理學(xué)史及物理方法.doc

2019-2020年高考物理第一輪復(fù)習(xí) 第三章 物理學(xué)史及物理方法1.(xx全國卷)圖1是伽利略1604年做斜面實驗時的一頁手稿照片，照片左上角的三列數(shù)據(jù)如下表。表中第二列是時間，第三列是物體沿斜面運(yùn)動的距離，第一列是伽利略在分析實驗數(shù)據(jù)時添加的。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，伽利略可以得出的結(jié)論是()113242130932981645262558243661 1924971 6006482 104圖1A物體具有慣性B斜面傾角一定時，加速度與質(zhì)量無關(guān)C物體運(yùn)動的距離與時間的平方成正比D物體運(yùn)動的加速度與重力加速度成正比2(多選)(xx山東高考)伽利略開創(chuàng)了實驗研究和邏輯推理相結(jié)合探索自然規(guī)律的科學(xué)方法，利用這種方法伽利略發(fā)現(xiàn)的規(guī)律有()A力不是維持物體運(yùn)動的原因B物體之間普遍存在相互吸引力C忽略空氣阻力，重物與輕物下落得同樣快D物體間的相互作用力總是大小相等、方向相反高頻考點二：超重與失重3(多選)(xx山東高考)將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運(yùn)動至最高點的過程中，vt圖像如圖2所示。以下判斷正確的是() 圖2A前3 s內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)B最后2 s內(nèi)貨物只受重力作用C前3 s內(nèi)與最后2 s內(nèi)貨物的平均速度相同D第3 s末至第5 s末的過程中，貨物的機(jī)械能守恒4(xx浙江高考)如圖3所示，A、B兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋(不計空氣阻力)。下列說法正確的是() 圖3A在上升和下降過程中A物體對B物體的壓力一定為零B上升過程中A物體對B物體的壓力大于A物體受到的重力C下降過程中A物體對B物體的壓力大于A物體受到的重力D在上升和下降過程中A物體對B物體的壓力等于A物體受到的重力高頻考點三：牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用5(多選)(xx海南高考)如圖4，木箱內(nèi)有一豎直放置的彈簧，彈簧上方有一物塊；木箱靜止時彈簧處于壓縮狀態(tài)且物塊壓在箱頂上。若在某一時間內(nèi)，物塊對箱頂剛好無壓力，則在此段時間內(nèi)，木箱的運(yùn)動狀態(tài)可能為() 圖4A加速下降B加速上升C減速上升 D減速下降6(xx安徽高考)如圖5所示，放在固定斜面上的物塊以加速度a沿斜面勻加速下滑，若在物塊上再施加一個豎直向下的恒力F，則() 圖5A物塊可能勻速下滑B物塊仍以加速度a勻加速下滑C物塊將以大于a的加速度勻加速下滑D物塊將以小于a的加速度勻加速下滑7.(xx大綱卷)一物塊沿傾角為的斜坡向上滑動。當(dāng)物塊的初速度為v時，上升的最大高度為H，如圖6所示；當(dāng)物塊的初速度為時，上升的最大高度記為h。重力加速度大小為g。物塊與斜坡間的動摩擦因數(shù)和h分別為() 圖6Atan 和 Btan 和Ctan 和 Dtan 和8(xx全國卷)一物塊靜止在粗糙的水平桌面上。從某時刻開始，物塊受到一方向不變的水平拉力作用。假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。以a表示物塊的加速度大小，F(xiàn)表示水平拉力的大小。能正確描述F與a之間關(guān)系的圖像是()圖7高頻考點四：整體法與隔離法9(2011大綱卷)如圖8，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等?，F(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平力Fkt(k是常數(shù))，木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2。下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是() 圖8圖910(xx江蘇高考)如圖10所示，一夾子夾住木塊，在力F作用下向上提升。夾子和木塊的質(zhì)量分別為m、M，夾子與木塊兩側(cè)間的最大靜摩擦力均為f。若木塊不滑動，力F的最大值是() 圖10AB.C(mM)gD.(mM)g高頻考點五：動力學(xué)的兩類基本問題11(xx安徽高考)質(zhì)量為0.1 kg的彈性球從空中某高度由靜止開始下落，該下落過程對應(yīng)的vt圖像如圖11所示。球與水平地面相碰后離開地面時的速度大小為碰撞前的。設(shè)球受到的空氣阻力大小恒為f，取g10 m/s2，求：圖11(1)彈性球受到的空氣阻力f的大??；(2)彈性球第一次碰撞后反彈的高度h。12(xx浙江高考)為了研究魚所受水的阻力與其形狀的關(guān)系，小明同學(xué)用石蠟做成兩條質(zhì)量均為m、形狀不同的“A魚”和“B魚”，如圖12所示。在高出水面H處分別靜止釋放“A魚”和“B魚”，“A魚”豎直下潛hA后速度減小為零，“B魚”豎直下潛hB后速度減小為零?！棒~”在水中運(yùn)動時，除受重力外，還受到浮力和水的阻力。已知“魚”在水中所受浮力是其重力的倍，重力加速度為g，“魚”運(yùn)動的位移值遠(yuǎn)大于“魚”的長度。假設(shè)“魚”運(yùn)動時所受水的阻力恒定，空氣阻力不計。求：圖12(1)“A魚”入水瞬間的速度vA1；(2)“A魚”在水中運(yùn)動時所受阻力fA；(3)“A魚”和“B魚”在水中運(yùn)動時所受阻力之比fAfB。13.(xx上海高考)如圖13，將質(zhì)量m0.1 kg的圓環(huán)套在固定的水平直桿上。環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑。環(huán)與桿間動摩擦因數(shù)0.8。對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上，與桿夾角53的拉力F，使圓環(huán)以a4.4 m/s2的加速度沿桿運(yùn)動，求F的大小。(取sin 530.8，cos 530.6，g10 m/s2)圖1314(xx豫東豫北十校聯(lián)考)如圖14所示，與水平方向成37角的傳送帶以恒定速度v2 m/s沿順時針方向轉(zhuǎn)動，兩傳動輪間距L5 m?，F(xiàn)將質(zhì)量為1 kg且可視為質(zhì)點的物塊以v04 m/s的速度沿傳送帶向上的方向自底端滑上傳送帶。物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，取g10 m/s2，已知sin 370.6，cos 370.8，計算時，可認(rèn)為滑動摩擦力近似等于最大靜摩擦力，求物塊在傳送帶上上升的最大高度。圖14高頻考點六：滑塊、滑板模型15(xx海南高考)圖15甲中，質(zhì)量為m的物塊疊放在質(zhì)量為2m的足夠長的木板上方右側(cè)，木板放在光滑的水平地面上，物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.2。在木板上施加一水平向右的拉力F，在03 s內(nèi)F的變化如圖乙所示，圖中F以mg為單位，重力加速度g10 m/s2。整個系統(tǒng)開始時靜止。(1)求1 s、1.5 s、2 s、3 s末木板的速度以及2 s、3 s末物塊的速度；(2)在同一坐標(biāo)系中畫出03 s內(nèi)木板和物塊的vt圖像，據(jù)此求03 s內(nèi)物塊相對于木板滑過的距離。圖1516(xx江蘇高考)如圖16所示，將小砝碼置于桌面上的薄紙板上，用水平向右的拉力將紙板迅速抽出，砝碼的移動很小，幾乎觀察不到，這就是大家熟悉的慣性演示實驗。若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為m1和m2，各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為，重力加速度為g。圖16(1)當(dāng)紙板相對砝碼運(yùn)動時，求紙板所受摩擦力的大??；(2)要使紙板相對砝碼運(yùn)動，求所需拉力的大小；(3)本實驗中，m10.5 kg，m20.1 kg，0.2，砝碼與紙板左端的距離d0.1 m，取g10 m/s2。若砝碼移動的距離超過l0.002 m，人眼就能感知。為確保實驗成功，紙板所需的拉力至少多大？ 答 案1選C由表可以看出第二列數(shù)據(jù)與第一列為二次方關(guān)系，而第三列數(shù)據(jù)與第一列在誤差范圍內(nèi)成正比，說明物體沿斜面通過的距離與時間的二次方成正比，故選項C正確。2選AC本題考查物理學(xué)史，意在考查考生對物理學(xué)發(fā)展歷程的認(rèn)識。伽利略利用理想斜面實驗和邏輯推理相結(jié)合的方法否定了亞里士多德“力是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因”的錯誤結(jié)論，正確地指出力不是維持物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，A項正確；牛頓提出萬有引力定律，B項錯；伽利略首先運(yùn)用邏輯推理的方法發(fā)現(xiàn)物體下落的快慢和它的重量無關(guān)，C項正確；牛頓提出了物體間的相互作用力總是等大反向的結(jié)論，D項錯。3選AC由vt圖像可知前3 s內(nèi)，a2 m/s2，貨物具有向上的加速度，故處于超重狀態(tài)，選項A正確；最后2 s內(nèi)加速度a3 m/s2，小于重力加速度，故吊繩拉力不為零，選項B錯誤；根據(jù)v3 m/s可知選項C正確；第3 s末至第5 s末的過程中，貨物勻速上升，貨物機(jī)械能增加，選項D錯誤。4選A本題考查牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用超重和失重的知識。A、B兩物體拋出以后處于完全失重狀態(tài)，無論是上升還是下降，A物體對B物體的壓力一定為零，A選項正確。5選BD因為木箱靜止時彈簧處于壓縮狀態(tài)，且物塊壓在頂板上，則有：FTmgFN，某時間內(nèi)物塊對頂板剛好無壓力，說明彈簧的長度沒有變化，則彈力沒有變化，由于FN0，故物塊所受的合外力為F合FTmg，方向豎直向上，故木箱有向上的加速度，而有向上的加速度的直線運(yùn)動有兩種：加速上升和減速下降。6選C對物塊進(jìn)行受力分析，設(shè)斜面的角度為，可列方程mgsin mgcos ma，sin cos ，當(dāng)加上力F后，由牛頓第二定律得(mgF)sin (mgF)cos ma1，即mgsin mgcos Fsin Fcos ma1，maFsin Fcos ma1，F(xiàn)sin Fcos F(sin cos )，大于零，代入上式知，a1大于a。物塊將以大于a的加速度勻加速下滑。只有C項正確。7.選D物塊沿斜坡向上運(yùn)動過程中，對其受力分析，如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律可得Nmgcos ，Nmgsin ma，可得agcos gsin 。由圖中幾何關(guān)系和運(yùn)動學(xué)公式可得v22a， 2a，可得h，tan ，選項D正確，選項A、B、C錯誤。8選C本題考查摩擦力、牛頓第二定律等基礎(chǔ)知識點，意在考查考生應(yīng)用相關(guān)知識分析問題、解決問題的能力。設(shè)物塊所受滑動摩擦力為f，在水平拉力F作用下，物塊做勻加速直線運(yùn)動，由牛頓第二定律，F(xiàn)fma，F(xiàn)maf，所以能正確描述F與a之間關(guān)系的圖像是C，選項C正確，A、B、D錯誤。9選A本題中開始階段兩物體一起做加速運(yùn)動，有F(m1m2)a，即a，兩物體加速度相同且與時間成正比。當(dāng)兩物體間的摩擦力達(dá)到m2g后兩者發(fā)生相對滑動。對m2有Ffma2，在相對滑動之前f逐漸增大，相對滑動后fm2g 不再變化，a2，故其圖像斜率增大；而對m1 ，在發(fā)生相對滑動后，有m2gm1a1，故a1為定值。故A選項正確。10選A當(dāng)夾子與木塊兩側(cè)間的摩擦力達(dá)到最大摩擦力f時，拉力F最大，系統(tǒng)向上的加速度為a。先以m為研究對象，進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可知：F2fmgma，再以M為研究對象，進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律可知：2fMgMa，兩式聯(lián)立可解得F，A正確。11解析： (1)設(shè)彈性球第一次下落過程中的加速度大小為a1，由圖知a1 m/s28 m/s2根據(jù)牛頓第二定律，得mgfma1fm(ga1)0.2 N。(2)由圖知彈性球第一次到達(dá)地面時的速度大小為v14 m/s，設(shè)球第一次離開地面時的速度大小為v2，則v2v13 m/s第一次離開地面后，設(shè)上升過程中球的加速度大小為a2，則mgfma2a212 m/s2于是，有0v222a2h解得h m。答案：(1)0.2 N(2) m12解析：(1)“A魚”在入水前做自由落體運(yùn)動，有vA1202gH得：vA1。(2)“A魚”在水中運(yùn)動時受重力、浮力和阻力的作用，做勻減速運(yùn)動，設(shè)加速度為aA，有F合F浮fAmgF合maA0vA122aAhA由題意：F浮mg綜合上述各式，得fAmg()。(3)考慮到“B魚”的受力、運(yùn)動情況與“A魚”相似，有fBmg()綜合、兩式，得。答案：(1)(2)mg()(3)13解析：令Fsin 53mg0，解得F1.25 N。由于7.5 m/s24.4 m/s2，則F1.25 N，它的取值分大于和小于1.25 N兩種情況。甲當(dāng)F1.25 N時，環(huán)與桿的上部接觸，受力示意圖如圖甲所示由牛頓第二定律得Fcos FNma又Fsin FNmg聯(lián)立解得F代入數(shù)據(jù)得F1 N乙當(dāng)F1.25 N時，環(huán)與桿的下部接觸，受力示意圖如圖乙所示由牛頓第二定律得Fcos FNma又Fsin mgFN聯(lián)立解得F代入數(shù)據(jù)得F9 N。答案：1 N或9 N14解析：剛滑上傳送帶時，物塊相對傳送帶向上運(yùn)動，受到摩擦力沿傳送帶向下，將勻減速上滑，直至與傳送帶等速，由牛頓第二定律得mgsin mgcos ma1則a1g(sin cos )10 m/s2位移x10.6 m物塊與傳送帶相對靜止瞬間，由于最大靜摩擦力fmgcos mgsin ，相對靜止?fàn)顟B(tài)不能持續(xù)，物塊速度會繼續(xù)減小。此后，物塊受到滑動摩擦力沿傳送帶向上，但合力沿傳送帶向下，故繼續(xù)勻減速上升，直到速度為零由mgsin mgcos ma2得a2g(sin cos )2 m/s2位移x21 m則物塊沿傳送帶上升的最大高度為H(x1x2)sin 370.96 m。答案：0.96 m15解析：(1)設(shè)木板和物塊的加速度分別為a和a，在t時刻木板和物塊的速度分別為vt和vt，木板和物塊之間摩擦力的大小為f。根據(jù)牛頓第二定律、運(yùn)動學(xué)公式得對物塊fmafmg當(dāng)vtvt時vt2vt1a(t2t1)對木板Ff(2m)avt2vt1a(t2t1)由式與題給條件得v14 m/s，v1.54.5 m/s，v24 m/s，v34 m/sv24 m/s，v34 m/s。(2)由(1)的結(jié)果得到物塊與木板運(yùn)動的vt圖像，如圖所示。在03 s內(nèi)物塊相對于木板滑過的距離s等于木板和物塊vt圖線下的面積之差，即圖中陰影部分的面積。陰影部分由兩個三角形組成：上面的三角形面積代表0.25 m，下面的三角形面積代表2 m，因此s2.25 m。答案：(1)4 m/s、4.5 m/s、4 m/s、4 m/s、4 m/s、4 m/s(2)圖見解析2.25 m16解析：(1)砝碼對紙板的摩擦力f1m1g桌面對紙板的摩擦力f2(m1m2)gff1f2解得f(2m1m2)g(2)設(shè)砝碼的加速度為a1，紙板的加速度為a2，則f1m1a1Ff1f2m2a2發(fā)生相對運(yùn)動a2>a1解得F>2(m1m2)g。(3)紙板抽出前，砝碼運(yùn)動的距離x1a1t12紙板運(yùn)動的距離dx1a2t12紙板抽出后，砝碼在桌面上運(yùn)動的距離x2a3t22lx1x2由題意知a1a3，a1t1a3t2解得F2g代入數(shù)據(jù)得F22.4 N。答案：(1)(2m1m2)g(2)F>2(m1m2)g(3)22.4 N