2.对于函数部分考查的重点为:函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性对称性和函数的图象;指数函数、对数函数的概念、图象和性质;应用函数知识解决一些实际问题;导数的基本公式,复合函数的求导法则;可导函数的单调性与其导数的关系,求一些实际问题(一般指单峰函数)的最大值和最小值.
[知识交汇]
1.函数是高考数学的重点内容之一,函数的观点和思想方法是高中数学的一条重要的主线,选择、填空、解答三种题型每年都有,函数题的身影频现,而且常考常新.以基本函数为背景的综合题和应用题是近几年的高考命题的新趋势.函数的图象也是高考命题的热点之一.近几年来考查导数的综合题基本已经定位到压轴题的位置了.
5.(2009·山东,23)请完成以下两小题.
某同学在家中尝试验证平行四边形定则,他找到三条相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、铅笔、细绳、白纸、钉子,设计了如下实验:将两条橡皮筋的一端分别挂在墙上的两个钉子A、B上,另一端与第三条橡皮筋连接,结点为O,将第三条橡皮筋的另一端通过细绳挂一重物.
(1)为完成该实验,下述操作中必需的是________.
a.测量细绳的长度 b.测量橡皮筋的原长
c.测量悬挂重物后橡皮筋的长度 d.记录悬挂重物后结点O的位置
(2)钉子位置固定,欲利用现有器材,改变条件再次验证,可采用的方法是______________.
解析:运用等效思想来验证平行四边形定则,即要验证以两力为平行四边形的邻边,作平行四边形,其对角线是否和合力相符.本小题中结点受三个力,其中两个力的合力与第三个力等大反向,故先测出各力的大小和方向,然后作出各力的图示,以两边为邻边做平行四边形,如果在实验误差范围内平行四边形的对角线与第三个力等大反向,即可验证.为测量各力的大小故需要记录橡皮筋原长、悬挂重物后的长度以及记录悬挂重物后O点位置.故应选bcd.可以通过改变小重物改变各力的大小.
答案:(1)bcd (2)更换不同的小重物
4.图2-6-7为“探究求合力的方法”的实验装置.
(1)下列说法中正确的是( )
A.在测量同一组数据F1、F2和合力F的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化
B.弹簧测力计拉细线时,拉力方向必须竖直向下
C.F1、F2和合力F的大小都不能超过弹簧测力计的量程
D.为减小测量误差,F1、F2方向间夹角应为90°
(2)弹簧测力计的指针如图2-6-8所示,由图可知拉力的大小为________ N.
解析:(1)在测量同一组数据的过程中,橡皮条结点O的位置不能变化,如果变化,即受力变化,所以A选项正确;由于弹簧测力计是通过定滑轮拉结点O,定滑轮只能改变力的方向不能改变力的大小,所以弹簧测力计拉线的方向不一定要沿竖直方向,B选项错误;弹簧测力计的使用,不能超过其量程,C选项正确;两个拉力的方向合适即可,不宜太大,也不宜太小,但不一定为90°,所以D选项错误.
(2)考查弹簧测力计的读数.
答案:(1)AC (2)4.00
3.关于验证平行四边形定则的实验,请回答下列问题:
(1)在该实验中,合力与分力的概念是一种________的科学思想方法.
(2)某同学在做该实验时,弹簧测力计平行于木板如图2-6-6(a)放置,然后记录力的大小和方向,请你指出这样操作的问题:__________________________________.
图2-6-6
(3)某同学完成该实验后得到的图形如图2-6-6(b)所示,图上所画的四个力中,由一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力是________.
答案:(1)等效替代
(2)弹簧测力计的轴线与细线套不在同一直线上,导致测量数据不准确
(3)F 应按照实验要求做好实验,重视实验中的几个注意点.本题中的F′是以F1、F2为邻边所作的平行四边形的对角线,故F是用一个弹簧测力计拉橡皮条得到的力.
2.
图2-6-5
在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上两根细绳,细绳的另一端都有绳套(如图2-6-5所示).实验中需用两个弹簧秤分别勾住绳套,并互成角度地拉橡皮条.某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
其中正确的是( )
解析:该实验验证两个分力的效果等效于其合力的效果,不必要求两分力等大,故B错;与两绳长短无关,A错;但需使两分力与合力在同一平面内,故C正确.
答案:C
1.探究力的平行四边形定则的实验原理是等效原理,其等效性是指( )
A.使两分力与合力满足平行四边形定则
B.使两次橡皮筋与细绳套的结点都与某点O重合
C.使两次橡皮筋伸长的长度相等
D.使弹簧秤在两种情况下发生相同的形变
答案:B
4.
图2-4-13
如图2-4-13所示,在质量为1 kg的重物上系着一条长30 cm的细绳,细绳的另一端连着套在水平棒上可以滑动的圆环,环与棒间的动摩擦因数为0.75,另有一条细绳,其一端跨过定滑轮,定滑轮固定在距离圆环0.5 m的地方.当细绳的端点挂上重物G,而圆环将要滑动时,试问:
(1)长为30 cm的细绳的张力是多少?
(2)圆环将要开始滑动时,重物G的质量是多少?
(3)角φ多大?(环的重力忽略不计)
解析:因为圆环将要开始滑动,所以可以判定本题是在共点力作用下物体的平衡问题.由平衡条件?Fx=0,?Fy=0,建立方程有:μFN-FTcos θ=0,FN-FTsin θ=0.
所以tan θ=,θ=arctan=arctan.
设想:过O作OA的垂线与杆交于B′点,由AO=30 cm,tan θ=得,B′O的长为40 cm.
在直角三角形中,由三角形的边长条件得AB′=50 cm,但据题设条件AB=50 cm,故B′点与定滑轮的固定处B点重合,即得φ=90°.
(1)如图所示,选取坐标系,根据平衡条件有:
Gcos θ+FTsin θ-mg=0
FTcos θ-Gsin θ=0.
即 FT=8 N.
(2)圆环将要滑动时,得:
mGg=FTcot θ,mG=0.6 kg.
(3)前已证明φ为直角,故φ=90°.
答案:(1)8 N (2)0.6 kg (3)90°
3.
图2-4-12
如图2-4-12所示,一根弹性细绳原长为l,劲度系数为k,将其一端穿过一个光滑小孔O(其在水平地面上的投影点为O′),系在一个质量为m的滑块A上,A放在水平地面上.小孔O离绳固定端的竖直距离为l,离水平地面高度为h(h<mg/k),滑块A与水平地面间的最大静摩擦力为正压力的μ倍.问:
(1)当滑块与O′点距离为r时,弹性细绳对滑块A的拉力为多大?
(2)滑块处于怎样的区域内时可以保持静止状态?
解析:(1)当滑块与O′点的距离为r时,弹性细绳的伸长量为Δx= .
由胡克定律知,弹性绳的拉力F=kΔx=k
(2)设OA与水平面的夹角为α,分析物体受力如图所示,由平衡条件得:
FN+Fsin α=mg
Fcos α=Ff.
而F=k,Ffm=μFN
所以有:k·cos α=Ff≤Ffm=μ(mg-Fsin α)=μ(mg-kh)
其中cos α=r,故r≤
答案:(1)k
(2)以O′为圆心,以为半径的圆内的任何位置
2.
图2-4-11
表面光滑、半径为R的半球固定在水平地面上,球心O的正上方O′处有一无摩擦的定滑轮,轻质细绳两端各系一个小球挂在定滑轮上,如图2-4-11所示,两小球平衡时,若滑轮两侧细绳的长度分别为L1=2.4R和L2=2.5R,则这两个小球的质量之比m1∶m2为(不计球的大小)( )
A.24∶1 B.25∶1
C.24∶25 D.25∶24
解析:对小球2进行受力分析,如右图所示,显然△O′OP与△PBQ相似.
设OO′=H,OP=R,O′P=L2,
由相似三角形的性质有m2g/H=FN/R=F2/L2,
则m2=F2H/(gL2),同理可得m1=F1H/(gL1)
而F1=F2,于是m1/m2=L2/L1=25∶24.
答案:D
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