2025屆新高考物理熱點(diǎn)精準(zhǔn)復(fù)習(xí)

力學(xué)COSMOSCOSMOS目錄content1.靜力學(xué)2.運(yùn)動(dòng)學(xué)3.牛頓運(yùn)動(dòng)定律4.曲線運(yùn)動(dòng)與天體運(yùn)動(dòng)5.能量與動(dòng)量第1部分-靜力學(xué)從作用效果上看，物體各部分受到的重力集中于一點(diǎn)，這一點(diǎn)叫做物體的重心。在高中物理課程中我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過：質(zhì)量均勻分布的、形狀規(guī)則的物體，重心就在其幾何中心上；1.1重心的確定第1部分-靜力學(xué)假設(shè)物體(質(zhì)點(diǎn)組)可以看做由n個(gè)小物體(質(zhì)點(diǎn))組成，用m、m?,.和(x?,y,z?)、(x?,y?,z?),..分別表示各小物體(質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量和位置坐標(biāo)，則整體的重心位置坐標(biāo)為：第1部分-靜力學(xué)【例1】如圖所示，陰影部分的物體由四塊邊長(zhǎng)均為l、質(zhì)量均勻分布均的正方形拼接組成，建立如圖所示的坐標(biāo)系，求該物體的重心位置坐標(biāo)。第1部分-靜力學(xué)第1部分-靜力學(xué)【補(bǔ)充】如圖所示，陰影部分的物體由五塊邊長(zhǎng)均為1、質(zhì)量均勻分布均為m的正方形拼接組成，建立如圖所示的坐標(biāo)系，求該物體的重心位置坐標(biāo)。第1部分-靜力學(xué)第1部分-靜力學(xué)【解析】為了敘述方便，首先建立如圖所示的坐標(biāo)系(以O(shè)為原點(diǎn)，OO?方向?yàn)閤軸),由于陰影部分質(zhì)量均勻分布且圖形關(guān)于x軸對(duì)稱，解得：第1部分-靜力學(xué)【例3】質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l的均勻光滑繩，穿過半徑為R的光滑滑輪并搭在輪上，處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，求繩上的最大張力?！敬鸢浮康?部分-靜力學(xué)1.2彈簧的串聯(lián)與并聯(lián)第1部分-靜力學(xué)1.3摩擦角第1部分-靜力學(xué)【例3】木箱重為G,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,用斜向上的力F拉木箱使之沿水平地面勻速前進(jìn)，如圖所示，求拉力F的最小值。【方法1】【方法2】第1部分-靜力學(xué)當(dāng)α=90°時(shí),最大能拉動(dòng)50√2kg的物體【例4】第1部分-靜力學(xué)1.4一般物體的平衡條件說明：可以證明，合力為零時(shí)，當(dāng)所有力對(duì)某一點(diǎn)的合力矩為零時(shí)，對(duì)任意點(diǎn)的合力矩都等于零，

因此，可以選擇任意垂直于平面的轉(zhuǎn)軸。力偶:兩個(gè)大小相等，方向相反而不在同一條直線上的力，叫做力偶。力偶的合力等于零，而合外力矩不為零。因此，力偶的作用是使物體只發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)而不發(fā)生平動(dòng)。第1部分-靜力學(xué)【例5】(1)均勻長(zhǎng)棒的一端擱在粗糙地面上，另一端用細(xì)線系在天花板上，如圖所示，若細(xì)線豎直，試求地面對(duì)長(zhǎng)棒的摩擦力(1)摩擦力為零；第1部分-靜力學(xué)【例5】(2)如圖所示，質(zhì)量為m的木棒放在水平地面上(不連接),另一端通過輕繩栓接在地面上，繩子張力為T、與豎直方向夾角為θ,用水平向右的力F拉住，木棒處于平衡狀態(tài)，求地面對(duì)木板的支持力和摩擦力(2)支持力mg+Tcosθ,

摩擦力F-Tsinθ(水平向左為正)第1部分-靜力學(xué)【例6】如圖所示，質(zhì)量為m的木箱放在地面上，在水平拉力F的作用下處于平衡狀態(tài)。求地面對(duì)箱子的支持力N和摩擦力f。【答案】支持力N=mg,摩擦力f=F第1部分-靜力學(xué)【例7】如圖所示，均勻球重為G=30N,放在傾角為α=37°的固定斜面上，球的頂端用一根水平繩子拉住，球靜止。求斜面對(duì)球的彈力N【答案】30N第2部分-運(yùn)動(dòng)學(xué)同一運(yùn)動(dòng)在不同參考系中的描述可以互相轉(zhuǎn)換。以速度為例，這種轉(zhuǎn)換有以下的兩個(gè)基本關(guān)系：2.1相對(duì)運(yùn)動(dòng)第2部分-運(yùn)動(dòng)學(xué)【例8】A船以va=30km/h向東航行，B船以v=30√3km/h向正北航行。求A船上的人觀察到的B船的航速和航向?！敬鸢浮?0km/h,北偏西30第2部分-運(yùn)動(dòng)學(xué)【例9】玻璃板生產(chǎn)線上，寬9m的成型玻璃板以4√3m/s的速度連續(xù)不斷地向前行進(jìn)，在切割工序處，金剛鉆的走刀速度為8m/s,為了使割下的玻璃板都成規(guī)定尺寸的矩形，金剛鉆割刀的軌道應(yīng)如何控制?切割一次的時(shí)間多長(zhǎng)?第2部分-運(yùn)動(dòng)學(xué)(1)張緊的繩(或桿)能產(chǎn)生兩種運(yùn)動(dòng)效果，一種是沿繩(或桿)方向的伸縮運(yùn)動(dòng)，另一種是繞固定點(diǎn)的擺動(dòng)。任意復(fù)雜運(yùn)動(dòng)都可以看做由這兩種運(yùn)動(dòng)組合而成。(2)對(duì)于繩(或桿)不可伸長(zhǎng)的情況，一段繩子(或桿)兩端沿繩(或桿)方向的速度相同。對(duì)于繞過滑輪的繩子應(yīng)分段處理，不能當(dāng)成一段繩子。(3)如果繩(或桿)繞某一點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，則繩(或桿)上任意一點(diǎn)相對(duì)該點(diǎn)的角速度相同。2.2、物系相關(guān)速度第2部分-運(yùn)動(dòng)學(xué)【例10】一根繩緊貼與地面成θ的斜墻，一端固定，另一端繞過滑輪下方吊一木塊。當(dāng)滑輪以速度v?勻速沿墻運(yùn)動(dòng)時(shí)，求木塊的速度v。【答案】第2部分-運(yùn)動(dòng)學(xué)【例11】合頁(yè)構(gòu)件由三個(gè)菱形組成，其邊長(zhǎng)之比為3:2:1,如圖所示，頂點(diǎn)A,以速度v沿水平方向向右移動(dòng)，求當(dāng)構(gòu)件的所有角都為直角時(shí)，求頂點(diǎn)A,A?,B?的速度【答案】第2部分-運(yùn)動(dòng)學(xué)【例12】在如圖所示的滑輪組中，物體1和2分別具有向下的加速度q?和a?,物體3具有向上的加速度a?,求q?,a?,a?之間的關(guān)系【答案】a+a?=2a第2部分-運(yùn)動(dòng)學(xué)【例13】一個(gè)半徑為R的半圓柱體沿水平方向向右以速度v,做勻速直線運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)直桿沿豎直方向上升，如圖所示。桿與柱體的接觸點(diǎn)為P,當(dāng)P點(diǎn)和柱心O點(diǎn)的連線與豎直方向的夾角為θ時(shí)，求直桿的速度?！纠?4】一個(gè)半徑為R的半圓柱體沿水平方向向右做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，在半圓柱體上擱置一根豎直桿，此桿只能沿豎直方向運(yùn)動(dòng)。當(dāng)半圓柱體的速度為v時(shí)，桿與半圓柱體接觸點(diǎn)P與柱心的連線與豎直方向的夾角為θ,求此時(shí)豎直桿運(yùn)動(dòng)的加速度【答案】v0tan6第2部分-運(yùn)動(dòng)學(xué)【例15】如圖所示，AB、CD兩直桿交角為0,交點(diǎn)為P,若兩桿各以垂直于自身的速度y、v?沿著紙面運(yùn)動(dòng)，求交點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)速度的大小。2.3線狀交叉物系交點(diǎn)速度問題對(duì)于這個(gè)問題，很多同學(xué)認(rèn)為v、v2的合速度就是P點(diǎn)的速度，實(shí)際上這個(gè)結(jié)果是錯(cuò)誤的。例如令v2=0,即CD桿不動(dòng)，很容易發(fā)現(xiàn)P點(diǎn)的移動(dòng)速度并不等于v。因此P點(diǎn)的速度不是v1、v2的合速度。第2部分-運(yùn)動(dòng)學(xué)速度分解合成法:

假設(shè)AB桿不同，CD桿沿自身方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，P點(diǎn)不動(dòng)，CD桿沿AB桿方向以v2'運(yùn)動(dòng)時(shí)，P點(diǎn)以同樣的速度v2'沿AB桿運(yùn)動(dòng)；同理，假設(shè)CD桿不同，AB桿沿自身方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，P點(diǎn)不動(dòng)，AB桿沿CD桿方向以v'運(yùn)動(dòng)時(shí)，P點(diǎn)以同樣的速度v'沿CD桿運(yùn)動(dòng)；因此，把兩運(yùn)動(dòng)物體在某時(shí)刻的速度沿交點(diǎn)處兩切線方向進(jìn)行分解，沿對(duì)方物體切線方向上的分速度的矢量和即為交點(diǎn)在該時(shí)刻的速度。線狀交叉物系交點(diǎn)速度的處理方法：(1)微元法(2)把兩運(yùn)動(dòng)物體的速度沿交點(diǎn)處兩切線方向進(jìn)行分解，沿對(duì)方物體切線方

向上的分速度的矢量和即為交點(diǎn)在該時(shí)刻的速度。第2部分-運(yùn)動(dòng)學(xué)【例15】如圖所示，AB、CD兩直桿交角為0,交點(diǎn)為P,若兩桿各以垂直于自身的速度y、v?沿著紙面運(yùn)動(dòng)，求交點(diǎn)P運(yùn)動(dòng)速度的大小。第2部分-運(yùn)動(dòng)學(xué)【例16】細(xì)桿OP長(zhǎng)l,繞O點(diǎn)以角速度在如圖所示平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并推動(dòng)光滑小環(huán)C在固定的水平鋼絲AB上滑動(dòng)，已知AO=d,試求小環(huán)通過細(xì)桿中點(diǎn)時(shí)的速度第2部分-運(yùn)動(dòng)學(xué)【例17】在水平面放一個(gè)半徑為R的圓環(huán)(圓心為O?),另一個(gè)同樣大小的環(huán)(圓心為O)以速度v從它旁邊運(yùn)動(dòng)過去，如圖所示。求兩個(gè)環(huán)的交點(diǎn)A的速度v,與兩圓心之間的距離d的關(guān)系式第2部分-運(yùn)動(dòng)學(xué)第2部分-運(yùn)動(dòng)學(xué)第3部分-牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第二定律的分量式3.1、牛頓第二定律拓展第3部分-牛頓運(yùn)動(dòng)定律【例18】如圖所示，在置于水平地面上的盛水容器中，用一端固定于容器底部的細(xì)線拉住一個(gè)空心的塑料球，使之靜止地懸浮在深水中，此時(shí)容器底部對(duì)地面的壓力記為N1;某時(shí)刻拉緊球的細(xì)線突然斷開后，球便在水中先加速后勻速地豎直上升，若球在此加速運(yùn)動(dòng)階段和勻速運(yùn)動(dòng)階段對(duì)應(yīng)著容器底部對(duì)地面的壓力分別記做N2和N3,則A.球加速上升時(shí)，N1<N2B.球加速上升時(shí)，N1>N2C.球勻速上升時(shí)，N1<N?D.球勻速上升時(shí)，N1>N?【答案】B第3部分-牛頓運(yùn)動(dòng)定律【例19】如圖所示，質(zhì)量為M的劈塊左右劈面的傾角分別為θ1=30°,θ2=45°,質(zhì)量分別為m?=√3kg和m?=2.0kg的兩物塊，同時(shí)分別從左右劈面的頂端由靜止開始下滑，劈塊始終與水平面保持相對(duì)靜止，各接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.20,求兩物塊下滑過程中，劈塊受到的地面摩擦力。(g=10m/s2)【答案】劈塊受到地面的摩擦力大小為3.1N,方向水平向右第3部分-牛頓運(yùn)動(dòng)定律【例20】如圖所示，A、B、C三個(gè)物體的質(zhì)量分別為m,、m?、m?,所有接觸面的摩擦均不計(jì)，繩、滑輪的質(zhì)量也不計(jì)。求A、B、C運(yùn)動(dòng)時(shí)三個(gè)物體加速度的大小【答案】第3部分-牛頓運(yùn)動(dòng)定律【例21】如圖所示，汽車內(nèi)固定有一個(gè)傾角為37°的斜面，斜面表面光滑，底部有一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊，開始時(shí)系統(tǒng)靜止，某時(shí)刻汽車突然開始向左以加速度a做勻加速運(yùn)動(dòng)。要使物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，則a至少多大3.2、慣性力【答案】第3部分-牛頓運(yùn)動(dòng)定律【例22】如圖所示，在以一定加速度a行駛的車廂內(nèi)，有一長(zhǎng)為l,質(zhì)量為m的棒AB靠在光滑的后壁上，棒與車箱底之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。為了使棒不滑動(dòng)，棒與豎直平面所成的夾角θ應(yīng)在什么范圍內(nèi)?【答案】第3部分-牛頓運(yùn)動(dòng)定律【例23】如圖所示，與水平面成θ角的光滑棒AB上有一滑套C,開始時(shí)