(学生)力与运动1-3

(学生)力与运动1-3
(学生)力与运动1-3

高三物理总复习

第1专题力与运动

知识网络

考点预测

本专题复习三个模块的内容:运动的描述、受力分析与平衡、牛顿运动定律的运用.运动的描述与受力分析是两个相互独立的内容,它们通过牛顿运动定律才能连成一个有机的整体.虽然运动的描述、受力平衡在近几年都有独立的命题出现在高考中,但由于理综考试题量的局限以及课改趋势,独立考查前两模块的命题在高考中出现的概率很小,大部分高考卷中应该都会出现同时考查三个模块知识的试题,而且占不少分值.

在综合复习这三个模块内容的时候,应该把握以下几点:

1.运动的描述是物理学的重要基础,其理论体系为用数学函数或图象的方法来描述、推断质点的运动规律,公式和推论众多.其中,平抛运动、追及问题、实际运动的描述应为复习的重点和难点.

2.无论是平衡问题,还是动力学问题,一般都需要进行受力分析,而正交分解法、隔离法与整体法相结合是最常用、最重要的思想方法,每年高考都会对

其进行考查.

3.牛顿运动定律的应用是高中物理的重要内容之一,与此有关的高考试题每年都有,题型有选择题、计算题等,趋向于运用牛顿运动定律解决生产、生活和科技中的实际问题.此外,它还经常与电场、磁场结合,构成难度较大的综合性试题.

一、运动的描述

要点归纳

(一)匀变速直线运动的几个重要推论和解题方法

1.某段时间内的平均速度等于这段时间的中间时刻的瞬时速度,即 2.在连续相等的时间间隔T 内的位移之差Δs 为恒量,且

3.在初速度为零的匀变速直线运动中,相等的时间T 内连续通过的位移之比为:

s 1∶s 2∶s 3∶…∶s n = 通过连续相等的位移所用的时间之比为:

t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n = . 4.竖直上抛运动

(1)对称性:上升阶段和下落阶段具有时间和速度等方面的对称性.

(2)可逆性:上升过程做匀减速运动,可逆向看做初速度为零的匀加速运动来研究.

(3)整体性:整个运动过程实质上是匀变速直线运动. 5.解决匀变速直线运动问题的常用方法 (1)公式法

灵活运用匀变速直线运动的基本公式及一些有用的推导公式直接解决. (2)比例法

在初速度为零的匀加速直线运动中,其速度、位移和时间都存在一定的比例关系,灵活利用这些关系可使解题过程简化.

(3)逆向过程处理法

逆向过程处理法是把运动过程的“末态”作为“初态”,将物体的运动过程倒过来进行研究的方法.

(4)速度图象法

速度图象法是力学中一种常见的重要方法,它能够将问题中的许多关系,特别是一些隐藏关系,在图象上明显地反映出来,从而得到正确、简捷的解题方法.

(二)运动的合成与分解 1.小船渡河

设水流的速度为1v ,船的航行速度为2v ,河的宽度为d .

(1)过河时间t 仅由2v 沿垂直于河岸方向的分量v ⊥决定,即t =d

v ⊥

,与v 1无关,

所以当2v 垂直于河岸时,渡河所用的时间最短,最短时间

(2)渡河的路程由小船实际运动轨迹的方向决定.当v 1<v 2时,最短路程s min =d ;当v 1>v 2时,最短路程 ,如图1-1 所示.

图1-1

2.轻绳、轻杆两末端速度的关系 (1)分解法

把绳子(包括连杆)两端的速度都沿绳子的方向和垂直于绳子的方向分解,沿绳子方向的分运动相等(垂直方向的分运动不相关),即

(2)功率法

通过轻绳(轻杆)连接物体时,往往力拉轻绳(轻杆)做功的功率等于轻绳(轻杆)对物体做功的功率.

3.平抛运动

如图1-2所示,物体从O 处以水平初速度v 0抛出,经时间t 到达P 点.

图1-2

(1)加速度???

水平方向:a x =0

竖直方向:a y =g

(2)速度???

水平方向:v x =v 0

竖直方向:v y

=gt

合速度的大小v =v 2x +v 2y =v 20+g 2t 2

设合速度的方向与水平方向的夹角为θ,有:

tan θ=v y v x =gt v 0,即θ=arctan gt v 0.

(3)位移?

????

水平方向:s x =v 0t 竖直方向:s y =12gt 2

设合位移的大小s =s 2x +s 2

y =

(v 0t )2

+(12gt 2)2

合位移的方向与水平方向的夹角为α,有:

tan α=s y s x =12gt 2v 0t =gt 2v 0,即α=arctan gt

2v 0

要注意合速度的方向与水平方向的夹角不是合位移的方向与水平方向的夹角的2倍,即θ≠2α,而是tan θ=2tan α.

(4)时间:由s y =12gt 2得,t =

2s y

g ,平抛物体在空中运动的时间t 只由物体

抛出时离地的高度s y 决定,而与抛出时的初速度v 0无关.

(5)速度变化:平抛运动是匀变速曲线运动,故在相等的时间内,速度的变

化量(g =Δv

Δt )相等,且必沿竖直方向,如图

1-3所示.

图1-3

任意两时刻的速度与速度的变化量Δv 构成直角三角形,Δv 沿竖直方向. 注意:平抛运动的速率随时间并不均匀变化,而速度随时间是均匀变化的. (6)带电粒子(只受电场力的作用)垂直进入匀强电场中的运动与平抛运动相

似,出电场后做匀速直线运动,如图1-4所示.

图1-4

故有:y =

热点、重点、难点

(一)直线运动

高考中对直线运动规律的考查一般以图象的应用或追及问题出现.这类题目侧重于考查学生应用数学知识处理物理问题的能力.对于追及问题,存在的困难在于选用哪些公式来列方程,作图求解,而熟记和运用好直线运动的重要推论往往是解决问题的捷径.

●例1 如图1-5甲所示,A 、B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶.当B 车在A 车前s =84 m 处时,B 车的速度v B =4 m/s ,且正以a =2 m/s 2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B 车的加速度突然变为零.A 车一直以v A =20 m/s 的速度做匀速运动,从最初相距84 m 时开始计时,经过t 0=12 s 后两车相遇.问B 车加速行驶的时间是多少?

图1-5甲

(二)平抛运动

平抛运动在高考试题中出现的几率相当高,或出现于力学综合题中,对于这一知识点的复习,除了要熟记两垂直方向上的分速度、分位移公式外,还要特别理解和运用好速度偏转角公式、位移偏转角公式以及两偏转角的关系式(即tan θ=2tan α).

●例2 图1-6甲所示,m 为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点),A 为终端皮带轮.已知皮带轮的半径为r ,传送带与皮带轮间不会打滑.当m 可被水平抛出时,A 轮每秒的转数最少为( )

图1-6甲 A .12πg

r

B .g

r

C .gr

D .1

2πgr

★同类拓展1高台滑雪以其惊险刺激而闻名,运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性.某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图1-7所示的示意图.其中AB段是助滑雪道,倾角α=30°,BC段是水平起跳台,CD段是着陆雪道,AB段与BC段圆滑相连,DE段是一小段圆弧(其长度可忽略),在D、E两点分别与CD、EF相切,EF是减速雪道,倾角θ=37°.轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为μ=0.25,图中轨道最高点A处的起滑台距起跳台BC的竖直高度h=10 m.A点与C点的水平距离L1=20 m,C点与D点的距离为32.625 m.运动员连同滑雪板的总质量m=60 kg.滑雪运动员从A点由静止开始起滑,通过起跳台从C点水平飞出,在落到着陆雪道上时,运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿着陆雪道的分速度而不弹起.除缓冲外运动员均可视为质点,设运动员在全过程中不使用雪杖助滑,忽略空气阻力的影响,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:

图1-7

(1)运动员在C点水平飞出时的速度大小.

(2)运动员在着陆雪道CD上的着陆位置与C点的距离.

(3)运动员滑过D点时的速度大小.

二、受力分析

要点归纳

(一)常见的五种性质的力

1.力的合成与分解遵循力的平行四边形定则(或力的三角形定则).

2.平衡状态是指物体处于匀速直线运动或静止状态,物体处于平衡状态的动力学条件是:F 合=0或F x =0、F y =0、F z =0.

注意:静止状态是指速度和加速度都为零的状态,如做竖直上抛运动的物体到达最高点时速度为零,但加速度等于重力加速度,不为零,因此不是平衡状态.

3.平衡条件的推论

(1)物体处于平衡状态时,它所受的任何一个力与它所受的其余力的合力等大、反向.

(2)物体在同一平面上的三个不平行的力的作用下处于平衡状态时,这三个力必为共点力.

物体在三个共点力的作用下而处于平衡状态时,表示这三个力的有向线段组成一封闭的矢量三角形,如图1-8所示.

图1-8

4.共点力作用下物体的平衡分析

热点、重点、难点

(一)正交分解法、平行四边形法则的应用

1.正交分解法是分析平衡状态物体受力时最常用、最主要的方法.即当F 合=0时有:

F x 合=0,F y 合=0,F z 合=0.

2.平行四边形法有时可巧妙用于定性分析物体受力的变化或确定相关几个力之比.

●例3 举重运动员在抓举比赛中为了减小杠铃上升的高度和发力,抓杠铃

的两手间要有较大的距离.某运动员成功抓举杠铃时,测得两手臂间的夹角为120°,运动员的质量为75 kg,举起的杠铃的质量为125 kg,如图1-9甲所示.求该运动员每只手臂对杠铃的作用力的大小.(取g=10 m/s2)

图1-9甲

●例4两个可视为质点的小球a和b,用质量可忽略的刚性细杆相连放置在一个光滑的半球面内,如图1-10甲所示.已知小球a和b的质量之比为3,细杆长度是球面半径的 2 倍.两球处于平衡状态时,细杆与水平面的夹角θ是()

图1-10甲

A.45°B.30°C.22.5°D.15°

(二)带电粒子在复合场中的平衡问题

在高考试题中,也常出现带电粒子在复合场中受力平衡的物理情境,出现概率较大的是在正交的电场和磁场中的平衡问题及在电场和重力场中的平衡问题.

在如图1-11所示的速度选择器中,选择的速度v =E

B ;在如图1-12所示

的电磁流量计中,流速v =u Bd ,流量Q =πdu

4B .

图1-11 图1-12

●例5 在地面附近的空间中有水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场的方向垂直纸面向里,一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN 运动,如图所示.由此可判断下列说法正确的是( )

A .如果油滴带正电,则油滴从M 点运动到N 点

B .如果油滴带正电,则油滴从N 点运动到M 点

C .如果电场方向水平向右,则油滴从N 点运动到M 点

D .如果电场方向水平向左,则油滴从N 点运动到M 点

★同类拓展2 如图1-14甲所示,悬挂在O 点的一根不可伸长的绝缘细线下端挂有一个带电荷量不变的小球A .在两次实验中,均缓慢移动另一带同种电荷的小球B .当B 到达悬点O 的正下方并与A 在同一水平线上,A 处于受力平衡时,悬线偏离竖直方向的角度为θ.若两次实验中B 的电荷量分别为q 1和q 2,

θ分别为30°和45°,则q 2

q 1

为 ( )

图1-14甲

A .2

B .3

C .23

D .3 3

三、牛顿运动定律的应用

要点归纳

(一)深刻理解牛顿第一、第三定律

1.牛顿第一定律(惯性定律)

一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.

(1)理解要点

①运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持.

②它定性地揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因.

③牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例.牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,第二定律定量地给出力与运动的关系.

(2)惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性.

①惯性是物体的固有属性,与物体的受力情况及运动状态无关.

②质量是物体惯性大小的量度.

2.牛顿第三定律

(1)两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,可用公式表示为F=-F′.

(2)作用力与反作用力一定是同种性质的力,作用效果不能抵消.

(3)牛顿第三定律的应用非常广泛,凡是涉及两个或两个以上物体的物理情境、过程的解答,往往都需要应用这一定律.

(二)牛顿第二定律

1.定律内容

成正比,跟物体的质量m成反比.物体的加速度a跟物体所受的合外力F

2.公式:F合=ma

理解要点

是产生加速度a的原因,它们同时产生,同时变化,同时存

①因果性:F

在,同时消失.

都是矢量,方向严格相同.

②方向性:a与F

是该时刻作用在该物

③瞬时性和对应性:a为某时刻某物体的加速度,F

体上的合外力.

3.应用牛顿第二定律解题的一般步骤:

(1)确定研究对象;

(2)分析研究对象的受力情况,画出受力分析图并找出加速度的方向;

(3)建立直角坐标系,使尽可能多的力或加速度落在坐标轴上,并将其余的力或加速度分解到两坐标轴上;

(4)分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程;

(5)统一单位,计算数值.

热点、重点、难点

一、正交分解法在动力学问题中的应用

当物体受到多个方向的外力作用产生加速度时,常要用到正交分解法.

1.在适当的方向建立直角坐标系,使需要分解的矢量尽可能少.

2.F x合=ma x合,F y合=ma y合,F z合=ma z合.

3.正交分解法对本章各类问题,甚至对整个高中物理来说都是一重要的思想方法.

●例6如图1-15甲所示,在风洞实验室里,一根足够长的细杆与水平面成θ=37°固定,质量m=1 kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点.现有水平向右的风力F作用于小球上,经时间t1=2 s后停止,小球沿细杆运动的部分v-t图象如图1-15乙所示.试求:(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

图1-15

(1)小球在0~2 s内的加速度a1和2~4 s内的加速度a2.

(2)风对小球的作用力F的大小.

二、连接体问题(整体法与隔离法)

高考卷中常出现涉及两个研究对象的动力学问题,其中又包含两种情况:一是两对象的速度相同需分析它们之间的相互作用,二是两对象的加速度不同需分析各自的运动或受力.隔离(或与整体法相结合)的思想方法是处理这类问题的重要手段.

1.整体法是指当连接体内(即系统内)各物体具有相同的加速度时,可以把连接体内所有物体组成的系统作为整体考虑,分析其受力情况,运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法.

2.隔离法是指当研究对象涉及由多个物体组成的系统时,若要求连接体内物体间的相互作用力,则应把某个物体或某几个物体从系统中隔离出来,分析其受力情况及运动情况,再利用牛顿第二定律对隔离出来的物体列式求解的方法.

3.当连接体中各物体运动的加速度相同或要求合外力时,优先考虑整体法;当连接体中各物体运动的加速度不相同或要求物体间的作用力时,优先考虑隔离法.有时一个问题要两种方法结合起来使用才能解决.

●例7 如图1-16所示,在光滑的水平地面上有两个质量相等的物体,中间用劲度系数为k 的轻质弹簧相连,在外力F 1、F 2的作用下运动.已知F 1>F 2,当运动达到稳定时,弹簧的伸长量为( )

图1-16

A .F 1-F 2k

B .F 1-F 22k

C .F 1+F 22k

D .F 1+F 2k

★同类拓展3 如图1-17所示,质量为m 的小物块A 放在质量为M 的木板B 的左端,B 在水平拉力的作用下沿水平地面匀速向右滑动,且A 、B 相对静止.某时刻撤去水平拉力,经过一段时间,B 在地面上滑行了一段距离x ,A 在B 上相对于B 向右滑行了一段距离L (设木板B 足够长)后A 和B 都停了下来.已知A 、B 间的动摩擦因数为μ1,B 与地面间的动摩擦因数为μ2,且μ2>μ1,则x 的表达式应为( )

图1-17 A .x =M

m

L

B .x =(M +m )L

m

C .x =μ1ML

(μ2-μ1)(m +M )

D .x =μ1ML

(μ2+μ1)(m +M )

三、临界问题

●例8 如图1-18甲所示,滑块A 置于光滑的水平面上,一细线的一端固定于倾角为45°、质量为M 的光滑楔形滑块A 的顶端P 处,细线另一端拴一质量为m 的小球B .现对滑块施加一水平方向的恒力F ,要使小球B 能相对斜面静止,恒力F 应满足什么条件?

图1-18甲

四、超重与失重问题

1.超重与失重只是物体在竖直方向上具有加速度时所受支持力不等于重力的情形.

2.要注意飞行器绕地球做圆周运动时在竖直方向上具有向心加速度,处于失重状态.

●例9 为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯的运行情况,甲、乙两位同学在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验:质量m =50 kg

的甲同学站在体重计上,乙同学记录电梯从地面一楼到顶层的过程中,体重计的示数随时间变化的情况,并作出了如图1-19甲所示的图象.已知t=0时,电梯静止不动,从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层.求:

(1)电梯启动和制动时的加速度大小.

(2)该大楼的层高.

图1-19甲

经典考题

在本专题中,正交分解、整体与隔离相结合是最重要也是最常用的思想方法,是高考中考查的重点.力的独立性原理、运动图象的应用次之,在高考中出现的概率也较大.

1.有一个直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB竖直向下,表面光滑.AO上套有小环P,OB上套有小环Q,两环质量均为m,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡(如图1-20 甲所示).现将P 环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是()

图1-20甲

A.N不变,T变大 B.N不变,T变小

C.N变大,T变大D.N变大,T变小

2.如图1-21甲所示,在倾角为α的固定光滑斜面上有一块用绳子拴着的长木板,木板上站着一只猫.已知木板的质量是猫的质量的2倍.当绳子突然断开时,猫立即沿着板向上跑,以保持其相对斜面的位置不变.则此时木板沿斜面

下滑的加速度为( )

图1-21甲

A .g

2sin α

B .g sin α

C .3

2g sin α

D .2g sin α

3.如图1-22所示,某货场需将质量m 1=100 kg 的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物由轨道顶端无初速度滑下,轨道半径R =1.8 m .地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同的木板A 、B ,长度均为l =2 m ,质量均为m 2=100 kg ,木板上表面与轨道末端相切.货物与木板间的动摩擦因数为μ1,木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2.(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g =10 m/s 2)

(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力.

(2)若货物滑上木板A 时,木板不动,而滑上木板B 时,木板B 开始滑动,求μ1应满足的条件.

(3)若μ1=0.5,求货物滑到木板A 末端时的速度和在木板A 上运动的时间.

4.如图1-23甲所示,P 、Q 为某地区水平地面上的两点,在P 点正下方一球形区域内储藏有石油.假定区域周围岩石均匀分布,密度为ρ;石油密度远小于ρ,可将上述球形区域视为空腔.如果没有这一空腔,则该地区重力加速度(正常值)沿竖直方向;当存在空腔时,该地区重力加速度的大小和方向会与正常情况有微小偏离.重力加速度在原竖直方向(即PO 方向)上的投影相对于正常值的偏离叫做“重力加速度反常”.为了探寻石油区域的位置和石油储量,常利用P 点附近重力加速度反常现象.已知引力常数为G .

(1)设球形空腔体积为V,球心深度为d(远小于地球半径),PQ=x,求空腔

所引起的Q点处的重力加速度反常.

(2)若在水平地面上半径L的范围内发现:重力加速度反常值在δ与kδ(k>1)之间变化,且重力加速度反常的最大值出现在半径为L的范围的中心,如果这种反常是由于地下存在某一球形空腔造成的,试求此球形空腔球心的深度和空腔的体积.

能力演练

一、选择题(10×4分)

1.如图所示,A、B是两个长方形物块,F是作用在物块B上沿水平方向的力,A和B以相同的速度在水平地面C上做匀速直线运动(空气阻力不计).由此可知,A、B间的动摩擦因数μ1和B、C间的动摩擦因数μ2有可能是()

A.μ1=0,μ2=0 B.μ1=0,μ2≠0

C.μ1≠0,μ2=0 D.μ1≠0,μ2≠0

2.如图所示,从倾角为θ、高h=1.8 m的斜面顶端A处水平抛出一石子,石子刚好落在这个斜面底端的B点处.石子抛出后,经时间t距斜面最远,则时间t的大小为(取g=10 m/s2)()

A.0.1 s B.0.2 s C.0.3 s D.0.6 s

3.在轻绳的两端各拴一个小球,一人用手拿着上端的小球站在3楼的阳台上,放手后让小球自由下落,两小球相继落地的时间差为T.如果站在4楼的阳台上,同样放手让小球自由下落,则两小球相继落地的时间差将() A.不变B.增大C.减小D.无法判断

4.如图甲所示,小球静止在小车中的光滑斜面A和光滑竖直挡板B之间,原来小车向左匀速运动.现在小车改为向左减速运动,那么关于斜面对小球的弹力N A的大小和挡板B对小球的弹力N B的大小,以下说法正确的是()

A.N A不变,N B减小B.N A增大,N B不变

C.N B有可能增大D.N A可能为零

5.小球从空中自由下落,与水平地面第一次相碰后弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图所示,则()

A.小球第一次反弹后的速度大小为3 m/s

B.小球碰撞时速度的改变量为2 m/s

C.小球是从5 m高处自由下落的

D.小球反弹起的最大高度为0.45 m

6.如图甲所示,四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上,将四个质量相同的物块放在斜面顶端,因物块与斜面的摩擦力不同,四个物块运动情况不同.A物块放上后匀加速下滑,B物块获一初速度后匀速下滑,C物块获一初速度后匀减速下滑,D物块放上后静止在斜面上.若在上述四种情况下斜面体均保持静止且对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系是()

A.F1=F2=F3=F4B.F1>F2>F3>F4

C.F1<F2=F4<F3D.F1=F3<F2<F4

7.把一钢球系在一根弹性绳的一端,绳的另一端固定在天花板上,先把钢球托起(如图所示),然后放手.若弹性绳的伸长始终在弹性限度内,关于钢球的加速度a、速度v随时间t变化的图象,下列说法正确的是()

A.甲为a-t图象B.乙为a-t图象

C.丙为v-t图象D.丁为v-t图象

8.如图所示,足够长的水平传送带以速度v沿顺时针方向运动,传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接,曲面上的A点距离底部的高度h=0.45 m.一小物块从A点静止滑下,再滑上传送带,经过一段时间又返回曲面.g取10 m/s2,则下列说法正确的是()

A.若v=1 m/s,则小物块能回到A点

B.若v=2 m/s,则小物块能回到A点

C.若v=5 m/s,则小物块能回到A点

D.无论v等于多少,小物块均能回到A点

9.如图甲所示,质量为m的物体用细绳拴住放在粗糙的水平传送带上,物体距传送带左端的距离为L.当传送带分别以v1、v2的速度逆时针转动(v1<v2),稳定时绳与水平方向的夹角为θ,绳中的拉力分别为F1,F2;若剪断细绳时,物体到达左端的时间分别为t1、t2,则下列说法正确的是()

A.F1<F2B.F1=F2

C.t1一定大于t2D.t1可能等于t2

10.静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置,其中某部分静电场的分布如图甲所示.图中虚线表示这个静电场在xOy平面内的一族等势线,等势线形状关于Ox轴、Oy轴对称.等势线的电势沿x轴正方向增加,且相邻两等势线的电势差相等.一个电子经过P点(其横坐标为-x0)时,速度与Ox轴平

行,适当控制实验条件,使该电子通过电场区域时仅在Ox轴上方运动.在通过电场区域过程中,该电子沿y轴方向的分速度v y随位置坐标x变化的示意图是图乙中的()

二、非选择题(共60分)

11.(6分)在某次实验中得到小车做直线运动的s-t关系如图所示.

(1)由图可以确定,小车在AC段和DE段的运动分别为()

A.AC段是匀加速运动,DE段是匀速运动

B.AC段是加速运动,DE段是匀加速运动

C.AC段是加速运动;DE段是匀速运动

D.AC段是匀加速运动;DE段是匀加速运动

(2)在与AB、AC、AD对应的平均速度中,最接近小车在A点的瞬时速度是________段中的平均速度.

12.(9分)当物体从高空下落时,其所受阻力会随物体速度的增大而增大,因此物体下落一段距离后将保持匀速运动状态,这个速度称为此物体下落的收尾速度.研究发现,在相同环境下,球形物体的收尾速度仅与球的半径和质量有

运动和力实验探究练习一

运动和力实验探究练习一 力的作用效果与力作用的相互性 1.为了探究力能否使玻璃瓶发生形变,甲同学组装好的实验装置如图所示。用力挤压玻璃瓶壁,发现细玻璃管内水面上升了,于是他得出结论:力使玻璃瓶发生了形变;乙同学认为力使玻璃瓶发生的形变并不是水面上升的唯一原因,该装置不能实现实验目的。 丙同学却认为可以实现,只需修改实验步骤。主要步骤如下:用较大力挤压瓶壁,水面上升高度记为h1,松手后水面落回原处,再用较小力挤压瓶壁,水面上升高度记为h2。根据上述实验过程回答下列问题: (1)根据甲同学的操作,你认为使水面上升除了玻璃瓶形变还有可能是:。(2)丙同学两次挤压需要控制相同。 (3)若实验结果能说明力的作用使玻璃瓶发生了形变,则h1和h2的关系是。 2.为了验证“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”,某实验小组设计了如图所示的实验装置,整个装置放在水平桌面上,其中A、B两木块叠放在一起,两个轻质弹簧测力计C、D的一端与两木块相连,另一端固定在铁架台E、F上,如图甲所示。 (1)在甲图中,缓慢向两侧移动铁架台E和F,保持木块A与B位置不动,整个装置静止后,木块A所受摩擦力f A的方向向,大小应该等于弹簧测力计的示数(填“C”或“D”)。 (2)实验中发现,弹簧测力计C的示数不等于弹簧测力计D的示数.经过讨论,同学们完善了实验装置,如图乙所示.放置细圆木条是为了消除之间的摩擦力对实验的影响。(3)同学们利用完善后的装置重新进行实验,整个装置静止后,弹簧测力计C的示数为2N,弹簧测力计D的示数如图所示为N。 (4)请你写出利用完善后的实验及数据分析验证“力的作用是相互的以及相互作用力的大小相等”的过程:。3.如图所示,是两位同学用两根弹簧测力计做的研究物体间相互作用力之间关系的实验,请对下列有关这个实验的表述判断正误。(图中A、B两弹簧测力计均处于静止状态)

专题运动和力专项练习含答案

专题一 运动和力 一、选择题(本题包括10小题.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选 项正确,全部选对的得4分.选不全的得3分,有选错的或不答的得0分,共40分) 1. 如图1—19所示,位于斜面上的物块m 在沿斜面向上的力F 的作用 下而处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力 A.方向可能沿斜面向上 B 方向可能沿斜面向下 C 大小不可能为0 D.大小可能为F 2. 一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不汁的定滑轮,绳一端系一质量 为M=10kg 的重物,重物静止于地面上。有一质量m=5 kg 的猴子, 从绳的另一端沿绳上爬.如图1-20所示,不计滑轮摩擦,在重物不离 开地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度为(g=l0 m/s 。) A .25 m/s B .5 m/s C .10 m /s D .0.5m/s 3. 物体B 放在物体A 上,A 、B 的上下表面均与斜面平行,如图1—2l 所 示,当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C 向上做匀减速运动 时 A . A 受到 B 的摩擦力沿斜面方向向上 B. A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向下 C . A 、B 之间的摩擦力为零 D . A 、B 之间是否存在摩擦力取决于A 、B 表面的性质 4. 如图1—22所示,物块先后两次从光滑轨道的A 处,由静止开始下滑, 然后从B 处进入水平传送皮带到达C 处,先后两次进入皮带的速度相 等,第一次皮带不动,第二次皮带逆时针转动,则两次通过皮带所用 的时间t 1、t 2的关系是 A .t l > t 2 B. t l < t 2 C .t 1 = t 2 D .无法确定 5. 地球上有两位相距非常远的观察者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不 动,两位观察者的位置以及两颗人造卫星到地球中心的距离可能是 A .一人在南极.一人在北极,两卫星到地球中心的距离一定相等 B .一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍 C .两人都在赤道上.两卫星到地球中心的距离一定相等 D .两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离可以不等.但应成整数倍 6. 土星外层上有一个环,为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群,可以测量环中各层的线 速度与该层到土星中心的距离R 之间的关系来判断 A .若R v ∝,则该层是土星的一部分 B. 若R v ∝2,则该层是土星的卫星群 C .若R v 1∝,则该层是土星的一部分 D .若R v 1 2∝,则该层是土星的卫星群 7. 一个质量为2 kg 的物体,在5个共点刀的作用下处于匀速直线运动状态.现同时撤去大小分别 为15 N 和10 N 的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体运动的说法正确的是

中考物理力与运动的关系问题(大题培优 易错 难题)附答案

一、初中物理力与运动的关系问题 1.两个质量相同的钩码,下端固定有纸带并穿过打点计时器,在拉力作用下两钩码分别同时从同一位置开始沿竖直向上方向运动,纸带上留下的点迹如图(a)所示,它们的s—t 图像如图(b)所示.则 A.甲的拉力大 B.甲的机械能小 C.乙的动能小 D.无法判断 【答案】C 【解析】 【详解】 A.在图a中的甲、乙两图中,打点计时器打出的各点之间的距离是相同的,由此确定钩码在这两种情况下都是处于匀速直线运动状态,即平衡状态,所受的力一定是平衡力,此时的钩码只受两个力的作用:弹簧秤竖直向上的拉力和重力.根据二力平衡的条件可知这两个力相等,即甲、乙的拉力都等于各自钩码的重力,由于钩码的质量相等,则重力相等,所以甲的拉力等于乙的拉力.故A不符合题意; BCD.两个钩码的质量相同,由题意知,两个钩码上升的高度相同,由图(b)知,甲、乙上 升相同的高度,甲所用时间小于乙所用时间,根据v=s t 可知,甲的速度大于乙的速度,所 以,甲的动能大于乙的动能,甲的势能等于乙的势能,机械能为动能和势能之和,所以,甲的机械能大于乙的机械能.故B不符合题意.C符合题意.D不符合题意. 2.如图所示,叠放在一起的甲、乙丙三块石头均处于静止状态,下列说法中不正确的是 A.甲石头对乙石头的压力和乙石头对甲石头的支持力是一对相互作用力 B.丙石头对乙石头的支持力和甲石头对乙石头的压力的大小不相等 C.甲、乙、丙三块石头所受合力不为零

D.乙石头受到三个力的作用 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 A.甲石头对乙石头的压力和乙石头对甲石头的支持力,二力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上、作用在不同物体上,是一对相互作用力,故A正确;A不符合题意;B.乙石头处于平衡状态,丙石头对乙石头的支持力 =+ F G G 甲乙 支 甲石头对乙石头的压力 = F G 甲 压 所以丙石头对乙石头的支持力和甲石头对乙石头的压力的大小不相等,故B正确;B不符合题意; C.甲、乙、丙三个石块处于静止状态,是平衡状态,所受合力为零,故C错误;C符合题意; D.乙石块受到竖直向下的重力、丙石块对乙的支持力、甲石块对乙的压力三个力的作用,故D正确;D不符合题意。 故选C。 3.水平面上叠放着A,B两个物体,在水平方向力F1和F2的作用下,以共同的速度v一起向右匀速运动,已知F1=10N,F2=6N,那么物体A、B和地面之间的摩擦力大小和方向的有关说法正确的是() A.A对B的摩擦力为10N,向右 B.B对地面的摩擦力为4N,向左 C.A受到摩擦力为4N,向左 D.地面对B的摩擦力为6N,向左 【答案】A 【解析】 【详解】 A.由于物体间力的作用是相互的,A受到B的摩擦力水平向左,大小是10N,则B上表面受到A的摩擦力水平向右,大小是10N,故A正确; C. A相对于B保持静止状态,水平方向上A受到拉力F1和摩擦力作用,摩擦力和拉力是一对平衡力,拉力F1是10N,A受到B的摩擦力是10N,故C错误; D.物体B进行匀速直线运动,水平方向上受到A对B水平向右的摩擦力、地面对B水平向左的摩擦力、水平向左的拉力F2,这三个力是平衡力,所以,地面对B水平向左的摩擦

研究力和运动的关系练习题及答案

第五章 研究力和运动的关系 宝铁一中 出题人:张洪 一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分,每小题给出四个选项中,至少有一个是正确的,把正确答案全选出来) 1.根据牛顿运动定律,以下选项中正确的是( ) A .人只有在静止的车厢内,竖直向上高高跳起后,才会落在车厢内的原来位置 B .人在沿直线匀速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方 C .人在沿直线加速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方 D .人在沿直线减速前进的车厢内,竖直向上高高跳起后,将落在起跳点的后方 2.下列关于作用力与反作用力的说法中,正确的有( ) A .作用力在前,反作用力在后,从这种意义上讲,作用力是主动作用力,反作用力是被动作用力 B .马拉车,车被马拉动了,说明马拉车的力比车拉马的力大 C .在氢原子中,电子绕着原子核(质子)做圆周运动,而不是原子核(质子)做圆周运动,说明原子核对电子的吸引力比电子对原子核(质子)的吸引力大 D .上述三种说法都是错误的 3.一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的光滑定滑轮, 绳的一端系一质量m =15kg 的重物,重物静止于地面上, 有一质量m '=10kg 的猴子,从绳子的另一端沿绳向上爬, 如图所示,在重物不离地面的条件下,猴子向上爬的最大加 速度 (g=10m/s 2 )( ) A .25m/s 2 B .5m/s 2 C .10m/s 2 D .15m/s 2 4 升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦力,则升降机在从弹簧下 端触地后直到最低点的一段运动过程中( ) A .升降机的速度不断减小 B .升降机的加速度不断变大 C .先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功大于重力做的正功 D .到最低点时,升降机加速度的值一定大于重力加速度的值 5.作用于水平面上某物体的合力F 与时间t 的关系如图所示,设力的方向向右为正,则将物体从下列哪个时刻由静 止释放,该物体会始终向左运动( ) A .t 1时刻 B .t 2时刻 C .t 3时刻 D .t 4时刻 6.质量为m 的三角形木楔A 置于倾角为θ 的固定斜面上,如图所示,它与斜面间的动摩擦 因数为μ,一水平力F 作用在木楔A 的竖直面上。在力F 的推动下,木楔A 沿斜面以恒定的加速度a 向上滑动,则F 的大小为( ) A .[]θ θμθcos )cos (sin ++g a m B .θ μθθ sin cos sin +-mg ma F -F

盐城运动和力的关系专题练习(解析版)

一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难) 1.如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上,一质量为m =0.2kg 的小球从弹簧上端某高度处自由下落,从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内),其速度v 和弹簧压缩量?x 的函数图象如图乙所示,其中A 为曲线的最高点,小球和弹簧接触瞬间的机械能损失不计,取重力加速度g =10m/s 2,则下列说法中正确的是( ) A .该弹簧的劲度系数为15N/m B .当?x =0.3m 时,小球处于失重状态 C .小球刚接触弹簧时速度最大 D .从接触弹簧到压缩至最短的过程中,小球的加速度先减小后增大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 AC .由小球的速度图象知,开始小球的速度增大,说明小球的重力大于弹簧对它的弹力,当△x 为0.1m 时,小球的速度最大,然后减小,说明当△x 为0.1m 时,小球的重力等于弹簧对它的弹力。则有 k x mg ?= 解得 0.210 N/m 20.0N/m 0.1 mg k x ?= ==? 选项AC 错误; B .当△x =0.3m 时,物体的速度减小,加速度向上,说明物体处于超重状态,选项B 错误; D .图中的斜率表示加速度,则由图可知,从接触弹簧到压缩至最短的过程中,小球的加速度先减小后增大,选项D 正确。 故选D 。 2.如图所示,斜面体ABC 放在水平桌面上,其倾角为37o,其质量为M=5kg .现将一质量为m=3kg 的小物块放在斜面上,并给予其一定的初速度让其沿斜面向上或者向下滑动.已知斜面体ABC 并没有发生运动,重力加速度为10m/s 2,sin37o=0.6.则关于斜面体ABC 受到地面的支持力N 及摩擦力f 的大小,下面给出的结果可能的有( )

摩擦力 力与运动的关系

学大教育辅导讲义 年 级 九 辅导科目 物理 学科教师 姚老师 课次数 课 题 摩擦力 力与运动的关系 知识点及例题精讲 一、摩擦力 [中考考点]:(1)影响滑动摩擦的因素(2)摩擦力的有无(3)摩擦力方向的判断 [中考题型]:填空题,选择题,作图题,计算题。 [知识网络]: 产生条件:接触、挤压、相对滑动 大小:F=μF 滑动摩擦力 方向:与相对运动方向相反 作用点:接触面上 产生条件:接触、挤压、有相对运动趋势 摩擦力 静摩擦力 大小:0<F ≤Fmax 方向:与相对运动趋势方向相反 作用点:接触面上 滚动摩擦:做一般了解。 [知识要点]: 思考:质量为m 的木刷放在水平桌面上,木刷受几个力?大小、 方向如何?画出木刷受力示意图 一、摩擦力 1.产生摩擦力的条件:相互接触的粗糙物体间存在压力且具有相对运动或相对运动趋势。 ⑴ 两物体接触并挤压;两物体间存在压力是产生摩擦力的必要前提。 ⑵ 物体之间有相对运动或相对运动的趋势; ⑶ 接触面不光滑。“光滑”是指不存在摩擦。 2.摩擦力的分类:摩擦力可分为滑动摩擦力、静摩擦力、滚动摩擦力。 二、滑动摩擦力 1.滑动摩擦力:两个相互挤压的物体,当接触面存在相对运动时,接触面上产生障碍相对运动的力,叫滑动摩擦力。 2.产生条件:⑴两物体接触并挤压;⑵物体之间有相对运动;⑶接触面不光滑。 3.方向:与物体相对运动方向相反。⑴ 总是跟接触面相切,与相应的弹力垂直。⑵ 总是障碍两物体间相对运动的进行,“相对”是指接触的物体,它可能与物体的运动方向相同,也可能相反 例:试判断下列两种情况下物体所受摩擦力方向: ⑴ 沿水平地面向右滑动的木箱 ⑵ 放在匀速运动的水平传送带上的物体。 4.滑动摩擦力大小 ⑴ 滑动摩擦力f 跟压力N 成正比,公式N f μ=。 ⑵ 动摩擦因数μ,μ的数值与相互接触面的材料、粗糙程度有关,μ没有单位。 ⑶ N 为两物体接触面正压力。 三、静摩擦力 1. 定义:两个互相接触的物体,当接触面存在相对运动趋势但没有发生相对运动时,接 mg mg mg

历史上关于力和运动关系的研究

历史上关于力和运动关系的研究 牛顿第一定律说明了两个问题:⑴它明确了力和运动的关系。物体的运动并不是需要力来维持,只有当物体的运动状态发生变化,即产生加速度时,才需要力的作用。在牛顿第一定律的基础上得出力的定性定义:力是一个物体对另一个物体的作用,它使受力物体改变运动状态。⑵它提出了惯性的概念。物体之所以保持静止或匀速直线运动,是在不受力的条件下,由物体本身的特性来决定的。物体所固有的、保持原来运动状态不变的特性叫惯性。 亚里士多德:古希腊人,是世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一,他是柏拉图的学生,亚历山大的学生。早在2000多年以前提出:如果有力作用在物体上,物体才能运动。没有力的作用,物体就停下来。力是维持物体运动的原因。 伽利略:伟大的意大利物理学家和天文学家,是科学革命的先驱。他提出:物体的运动部需要力来维持,运动之所以会停下来,是因为受到摩擦阻力。同一小车从同一斜面上的同一位置由静止开始滑下,(这是为了保证每次小车到达水平面时有相同的速度,注意要保证单一变量)。第一次在水平面上铺上毛巾,小车在毛巾上滑行很短的距离就停下了(如图甲);第二次在水平面铺上较光滑的棉布,小车在棉布上滑行的距离较远(如图乙);第三次是光滑的木板,小车滑行的距离最远(如图丙)。 牛顿第一运动定律 伽利略认为,是平面对小车的阻力使小车停下,平面越光滑小车滑行就越远。表明阻力越小,小车滑行就越远.伽利略科学地想象:要是能找到一块十分光滑的平面,阻力为零,小车的滑行速度将不会减慢,将匀速行驶下去。 事实上,伽利略真正所做的实验并不是上面所提到的。上面所提到的实验主

要为初中物理教学时所使用。高中物理会提到伽利略的实验:两个相连接的倾斜轨道,小球在轨道上运动会先下降后上升。使一个小球从一个倾斜轨道的某一高度处滑下,小球在经过轨道最低点后沿轨道上升,上升到一定高度后静止。伽利略发现忽略摩擦力,小球上升的高度与释放的高度始终相等,于是他推测,如果是一个倾斜轨道接一个水平轨道,那么小球永远也不能上升到初始高度,于是小球就将永远运动下去。 笛卡尔:1596年3月31日生于法国都兰城,是伟大的哲学家、物理学家、数学家、生理学家。 笛卡尔等人又在伽利略研究的基础上进行了更深入的研究,他认为:如果运动物体,不受任何力的作用,不仅速度大小不变,而且运动方向也不会变,将沿原来的方向匀速运动下去。 牛顿的伟大贡献 英国伟大科学家牛顿,总结了伽利略等人的研究成果;从而概括出一条重要的物理定律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。这就是牛顿第一定律。

(物理)初中物理运动和力专题训练答案及解析

(物理)初中物理运动和力专题训练答案及解析 一、运动和力 1.如图是足球运动员踢足球时的情景,下列说法正确的是 A.球被脚踢出去,说明只有球才受到力的作 B.脚踢球使球飞出去,说明力是物体运动的原因 C.足球在空中飞行过程中,运动状态一定发生改变 D.空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】 A.力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,所以脚和球同时会受到力的作用,故A错; B.球离开脚以后,就不再受到脚的作用力了,继续飞行是由于具有惯性,不是继续受力的原因,故B错; C.足球由于受到重力的作用,受力不平衡,所以运动状态是一定会改变的,故C正确;D.正在飞行的足球,如果受力全部消失,则它将会沿力消失时的速度方向做匀速直线运动,故D错; 2.如图所示,水平路面上匀速行驶的汽车,所受的几个力中属于二力平衡的是 A.地面的支持力和汽车的牵引力 B.汽车的牵引力和阻力 C.重力和阻力 D.汽车的牵引力和重力 【答案】B 【解析】 【详解】 A. 地面的支持力向上,汽车的牵引力方向向前,二力垂直,不在一条直线上,不是平衡力; B. 汽车的牵引力向前,阻力向后,二力大小相等,方向相反,都作用于车,是一对平衡

力; C. 重力竖直向下,阻力水平向后,二力垂直,不在一条直线上,不是平衡力; D. 汽车的牵引力水平向前,重力竖直向下,二力垂直,不在一条直线上,不是平衡力;【点睛】 平衡力与相互作用力的判断是个难点,平衡力是作用在一个物体上的力,而相互作用力作用于两个物体,两对力的大小都是相等的. 3.下列情况中,属于相互作用力的是 A.静止在斜面上的木块对斜面的压力和木块受到的重力 B.苹果下落时所受的重力和苹果对地球的吸引力 C.沿竖直方向匀速下落的跳伞运动员与伞的总重力和空气阻力 D.在平直公路上匀速行驶的汽车的牵引力和阻力 【答案】B 【解析】 【详解】 A.静止在斜面上的木块对斜面的压力和木块受到的重力大小不相等、方向不相反、没有作用在同一直线上。且重力不是斜面对木块施加的。故这两个力不相互作用力;木块对斜面的压力和斜面对木块的支持力才是一对相互作用力。故A错误。 B.苹果下落时所受的重力是地球给苹果的,苹果对地球的吸引力是苹果给地球的,这两个力分别作用在对方物体上,且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力。故B正确。 C.沿竖直方向匀速下落的跳伞运动员与伞的总重力和空气阻力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且都作用在同一物体上,是一对平衡力,不是相互作用力。故C错误。D.在平直公路上匀速行驶的汽车的牵引力和阻力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且都作用在同一物体上,是一对平衡力,不是相互作用力。故D错误。 4.如图所示,用F=12N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为5N,则物块A所受地面的摩擦力的大小及方向为() A.5N,向左B.7N,向左C.7N,向右D.17N,向右 【答案】B 【解析】 【详解】 以B为研究对象,B在水平方向受弹簧测力计对其向左的拉力和物体A对其向右的摩擦力作用。因为B静止,所以这两个力平衡大小相等。所以所受摩擦力为5N,方向向右。 以A为研究对象,A在水平方向受B物块对其向左的摩擦力和地面对其向左的摩擦力作用。因为A做匀速直线运动,所以这三个力平衡大小相等。所以物块A所受地面的摩擦力的大小为12N﹣5N=7N,方向向左。故ACD错误、B正确。

力与运动测试题

1、台球日益成为人们喜爱的运动项目。下列关于台球受力及运动的说法,其中错误的是()A.台球对桌面的压力与桌面对台球的支持力相互平衡 B.球杆击球时,杆对球的力与球对杆的力是相互作用力 C.击打球的不同部位,球的旋转方向不同,表明力的作用效果与力的作用点有关 D.运动的台球在碰到桌边后会改变运动方向,表明力可以改变物体的运动状态 2、关于力和运动的关系,下列说法正确的是() A、物体受到力的作用时就会运动 B、物体不受力的作用时处于静止状态 C、物体运动速度越大其惯性越大 D、物体运动状态改变时,一定受到力的作用 3、在探究滑动摩擦力与滚动摩擦力大小的实验中,小明用弹簧测力计水平拉着同一木块,使它分别在水平桌面上和同一桌面上的几根圆木棍上做匀速直线运动,如图所示。下列对此实验分析错误的是() A、实验可以比较滑动摩擦力和滚动摩擦力的大小 B、实验研究中用到二力平衡的知识 C、实验可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关的结论 D、弹簧测力计匀速拉动木块的速度大小对实验结果无影响 4、如图年示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是() 5、如图,用100 牛的力把一个重为10 牛的物体压在竖直墙壁上,物体处于静止状 态。当压力减为50 牛时,物体沿竖直墙壁匀速下滑,则物体下滑时受到的摩擦力大 小是() A . 5 牛 B . 10 牛 C . 40 牛 D . 50 牛 6、手握住一个酱油瓶,瓶的开口向上静止在手中不动,以下四种说法不正确的是() A、酱油瓶静止在手中,是由于受到静摩擦力的作用; B、随着手所施加的压力增大,瓶子受到的静摩擦力也增大; C、手握瓶的力增大时,瓶子所受静摩擦力并未增大; D、若瓶子原来是空瓶,那么向瓶内注水过程中,瓶仍静止,即使手握瓶的力大小不变,瓶所受摩擦力也将增大。 7、下列描述的物体中,受到平衡力作用的物体是() A.正在加速向上飞的运载火箭 B.正在减速的汽车 C.正在沿弧形轨道快跑的四驱车 D.静止在桌面上的粉笔盒。 8、如图2,小明用水平推力推车而车未动,下列说法正确的是() A. 小明的推力小于车子所受摩擦力 B. 车保持静止状态是受到惯性的作用 C. 因为力的作用是相互的,小明推车的同时车子也推他,所以车没动 D. 地面对车的支持力与车受到的重力是一对平衡力 9、一个重为2N的长方体木块,在水平桌面上做匀速直线运动时,受到的水平拉力为0.6N,若水平拉力增大为0.8N时,此时木块受到的摩擦力与合力的大小分别为() A.0.8N,0.6N B.1.0N,1.2N C.2.0N,0.2N D.0.6N,0.2N

合力与运动的关系

合力与运动的关系 合力与运动的关系可从下面两方面理解: 1.若作用在一个物体上的合力不为零,即物体受到非平衡力作用,这是物体的运动状态必然要发生改变,反过来,若一个物体的运动状态改变了,则作用在物体上的合力必然不为零。 例1 一个原来静止的物体受到两个力的作用。若这两个力的三要素完全相同,则这个物体将() A.一定做匀速直线运动。 B.一定继续静止。 C.可能做匀速直线运动,也可能继续静止。 D.一定由静止变为运动。 分析: 两个力和三要素完全相同,是指这两个力的方向、大小和作用点都相同。根据“二力合成”知识可知,方向相同的两个力的合力大小等于这两个力大小之和,即物体受到的合力不为零(非平衡力),这时物体的运动状态必然发生改变,所以本题正确答案为D. 2.若作用在一个物体上的合力为零,即物体受到平衡力作用,这时物体将处于平衡状态,即保持静止状态或做匀速直线运动.反过来,若一个物体处于平衡状态,则物体必受到平衡力作用,即作用在物体上的合力必为零。 例2 一个载重气球在空中受到1000牛的浮力时匀速竖直上升.若在所载重物中再加入重100牛的物体,气球就能匀速竖直下降,设气球在上升和下降时受到的浮力和阻力大小均不变.则 A.气球上升时受到合力比下降时大. B.气球上升时受到的重力是900牛. C.气球上升和下降时受到的阻力均为50牛. D.气球下降时运动状态一直在改变. 分析气球上升或下降时,都是在竖直方向做匀速直线运动,即处于平衡状态,受到的合力都为零,所以选项A和D是错的.气球上升时,受到竖直向上的浮力F浮,竖直向下重力G和阻力f,由合力为零,有F浮-(G+f)=0 (1) 同理,气球下降时有G+100牛)-(F浮+f)=0 (2) 由(1)(2)式,考虑到F浮=1000牛,可得G=950牛,f=50牛. 所以本题正确答案为C.

201X-201x高中物理第5章研究力和运动的关系5.4牛顿运动定律的案例分析学案沪科版必修1

5.4 牛顿运动定律的案例分析 [目标定位] 1.掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的基本思路和方法.2.学会处理动力学的两类基本问题. 一、从受力确定运动情况 受力情况→F 合――→F 合=ma 求a , ???? ? s =v 0 t +12at 2 v t =v 0 +at v 2 t -v 2 =2as →求得s 、v 0、v t 、t . 例 1 如图1所示,质量m = 2 kg 的物体静止在水平地面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.25,现对物体施加一个大小F =8 N 、与水平方向成θ=37°角斜向上的拉力, 已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取10 m/s 2.求: 图1 (1)画出物体的受力图,并求出物体的加速度; (2)物体在拉力作用下5 s 末的速度大小; (3)物体在拉力作用下5 s 内通过的位移大小. 解析 (1)对物体受力分析如图: 由图可得:? ?? F cos θ-μN =ma F sin θ+N =mg 解得:a =1.3 m/s 2,方向水平向右 (2)v t =at =1.3×5 m/s=6.5 m/s

(3)s =12at 2=1 2 ×1.3×52 m =16.25 m 答案 (1)见解析图 1.3 m/s 2,方向水平向右 (2)6.5 m/s (3)16.25 m 二、从运动情况确定受力

运动情况――――――――→匀变速直线运动公式求a ――→F 合=ma 受力情况. 例2 民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口,发生意外情况的飞机着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊组成的斜面,机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上.若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0 m ,构成斜面的气囊长度为5.0 m .要求紧急疏散时,乘客从气囊上由静止下滑到地面的时间不超过2.0 s(g 取10 m/s 2),则: (1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大? (2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少? 解析 (1)由题意可知,h =4.0 m ,L =5.0 m ,t =2.0 s. 设斜面倾角为θ,则sin θ=h L . 乘客沿气囊下滑过程中,由L =12at 2得a =2L t 2,代入数据得a =2.5 m/s 2. (2)在乘客下滑过程中,对乘客受力分析如图所示,沿x 轴方向有mg sin θ-f =ma , 沿y 轴方向有N -mg cos θ=0, 又f =μN ,联立方程解得 μ=g sin θ-a g cos θ ≈0.92. 答案 (1)2.5 m/s 2 (2)0.92 针对训练1 质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v -t 图像如图2所示.弹性球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的3 4.设球受到的 空气阻力大小恒为f ,取g =10 m/s 2,求: 图2 (1)弹性球受到的空气阻力f 的大小;

(整理)中考物理物体的运动力力和运动专题训练及答案

专题训练四 物体的运动 力 力和运动 考点指津 本专题为物体的运动、力、力和运动,知识掌握基本要求: 知道参照物的意义,运动与静止是相对的;知道速度的意义及常见单位的换算;知道匀速直线运动的特点;知道平均速度的意义;能用速度公式进行简单的计算;知道力的作用是相互的;知道力的作用效果;能用力的图示表示力;会用测力计测力的大小;知道如何探究重力、摩擦力的大小与哪些因素有关;实验探究二力平衡的条件;了解物体运动状态变化的原因;理解惯性是物体的属性,能解释与惯性有关的现象. 中考命题热点: 参照物并描述物体的运动;简单的速度、路程、时间的运算;探究运动的特点;对力的基本概念、力的作用效果的理解;作力的图示、示意图;联系实际考查对影响滑动摩擦力大小因素的理解,以及增大和减小摩擦的方法;解释与惯性有关的常见现象;利用二力平衡求(或判断)未知力的大小. 练习测试 一、填空题 1.如图4-1所示是森林动物“运动会”中龟兔赛跑的情景.比赛开始后,“观众”通过比较 ,认为跑在前面的兔子运动快,由于兔子麻痹轻敌,中途睡了一觉,“裁判员”通过比较 ,判定最先到达终点的乌龟运动得快.物理学中用 表示物体运动快慢的程度. 2.图4-2是甲、乙两个物体做直线运动的速度图像.由图像可知:甲做的是 运动,乙做的是 运动;3s 时,甲和乙的图线相交,这说明了什么? . 3.某同学在超市购物时,用5N 的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动,这时小车受到的阻力是 N .突然,他发现前面有一个小女孩,他马上用10N 的力向后拉小车,使小车减速,在减速过程中,小车所受的摩擦力为 N . 4.如图4-3所示,跳水运动员在向下压跳板的过程中,压跳板的力的作用效果是使跳板发生 .跳板弹起过程中,跳板推运动员的力的作用效果是使运动员的 发生改变. 5.如图4-4甲所示,完全相同的木块A 和B 叠放在水平桌面上,在12N 的水平拉力 (s) 图4-2 图4-1 图4-3

运动与力 专题练习

第一章运动与力专题练习(一) 专题一:参照物及其选择 1、诗句”满眼风光多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。“其中”看山恰似走来 迎“和”是船行“所选的参照物分别是和。 2、“月亮在白云中穿梭”和“月亮走我也走”这两觉歌词中额参照物分别是 和。 3、两列火车如图所示,西子号礼列车上的乘客看到和谐号正在向东行驶,如果以地面为参照物, 则下列说法正确的是() A、若西子号向东行驶,则和谐号一定静止 B、若西子号向东行驶,则和谐号一定也向东行驶 C、若西子号静止,则和谐号可能向西行驶 D、若西子号都向西行驶,则西子号行驶得较慢 4、在新型飞机研制中,将飞机放在风洞中固定不动,让模拟 气流迎面吹来,便可以模拟空中的飞行情况,如图所示。此 时,机舱里的飞行员感觉飞机在飞行,则他所选的参照物是 () A、飞机 B、气流 C、地面 C、风洞 5、一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样大小速度并列运动。如果这只蜜蜂眼睛盯着汽车车 轮边缘上某一点,那么它看到的这一点的运动轨迹是() 专题二、速度图像问题 1、甲乙两物体运动时,路程与时间关系的s-t图像如图所示。其 中甲为曲线,乙为直线,在t=5s时两线相交。则由图像可知 () A、两物体在t=5s时一定相遇 B、两物体在5s内通过的路程甲小于乙 C、甲物体做曲线运动,乙物体做直线运动 D、甲物体做变速运动,乙物体做匀速运动 2、某物体运动的速度图像如右图,根据图像可知() A、0-2s内的速度为1m/s B、0-5s内的物体移动了10m C、第1秒末和第3秒末的速度方向相反 D、第1秒末和第5秒末的速度方向相同 3、两台完全相同的电动小车,在水平路面上由同一地点同时向东 作直线运动,他们的路程随时间变化的图像,如图所示。根据图像 作出下列的判断,其中不正确的是() A、两车运动的速度大小相等 B、通过30m的路程,乙车所用的时间比甲车的长 C、第6s时,甲车的速度比乙车的速度大 D、若乙车为参照物,甲车是向西运动的 4、如图所示,沿同一条直线向东运动的物体A、B,其运动相对同 参考点O点距离s随时间t变化的图像,以下说法正确的是 () A、两物体由同一位置O点开始运动,但物体A比B迟3s才开始运 动 B、t=0时刻,A在O点,B在距离O点5m处 C、从第3s开始,A速度大于B速度,5s末A、B相遇 D、5s内A、B的平均速度相等 5、如图所示是甲乙两物体做直线运动的s-t图像,分析图像, 下列说法正确的是() A、甲乙两物体是从同一地点出发的 B、甲乙两物体是往同一方向运动的 C、甲乙两物体相遇时都通过了20m路程 D、甲乙两物体的运动速度大小相同,都是2m/s 专题三、速度计算 1、短跑运动员在某次百米赛跑中测得5秒末的速度为9.0m/s,10秒末到达终点的速度为10.2m/s, 则下列说法正确的是() A、在前5秒内运动员的平均速度为4.5m/s B、在后5秒内运动员的平均速度为9.6m/s C、在本次百米赛跑中运动员的平均速度为10.0m/s D、在本次百米赛跑中运动员的平均速度为9.1m/s 2、晓燕在春季运动会百米赛跑中以16s的成绩获得冠军,测得她在50m处的速度是6m/s,到终

研究力和运动的关系

一,选择 1关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是( ) A.牛顿第一定律是在伽利略“理想实验”的基础上总结出来的 B.不受力作用的物体是不存在的,故牛顿第一定律的建立毫无意义 C.牛顿第一定律表明,物体只有在不受外力作用时才具有惯性 D.牛顿第一定律表明,物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性 2描述物体惯性的物理量是物体的( ) A.体积B.质量C.速度D.密度 3经典力学的适用范围是( ) A.宏观世界,低速运动B.微观世界,低速运动 C.宏观世界,高速运动D.微观世界,高速运动 4根据牛顿运动定律,下列表述正确的是( ) A.力是维持物体运动的原因 B.力是改变物体运动状态的原因 C.外力停止作用后,物体由于惯性会停止 D.物体做匀速直线运动时,所受合外力不为零 5关于超重与失重,下列说法正确的是( ) A.超重就是物体所受的重力增加了 B.失重就是物体所受的重力减少了 c.完全失重就是物体所受的重力为零 D.超重或失重时物体所受的重力不变 6人站在电梯中随电梯一起运动.下列过程中,人处于“超重”状态的是( ) A.电梯加速上升B.电梯加速下降 C.电梯匀速上升D.电梯匀速下降 7关于惯性,下列说法正确的是( ) A.物体质量越大惯性越大 B.物体质量越小惯性越大 C.同一个物体受力越大惯性越大 D.同一个物体受力越小惯性越大 8在加速上升的电梯中,下列说法正确的是( ) A.电梯中的人处于失重状态 B.电梯中的人不受重力作用 C.电梯中的人处于超重状态 D.电梯中的人不会出现超重或失重现象 9电梯内用弹簧测力计测物体的重量,下列几种情况,弹簧测力计示数最小的为() A.以2m/s2的加速度加速上升 B.以3m/s2的加速度减速上升 c.以3m/s2的加速度减速下降 D.以2.5m/s2的加速度加速下降 10一物体在力F的作用下产生的加速度为a ,若将其质量减为原来的,力F增大 为原来的2倍,则物体的加速度变为() A.a B.2a C.3a D.4a 二,解答题 11如图所示,用F = 10 N的水平拉力,使质量m = 5.0 kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动. 求: (1)物体加速度的大小a; (2)物体开始运动后t=3.0 s内通过的距离s. 12一木箱静止在光滑水平地面上,装货物后木箱和货物的总质量为50kg,现以200N的水平推力推木箱,求: (1)该木箱的加速度; (2)第2s末木箱的速度。 13汽车紧急刹车后停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的痕迹长度为1m,汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.2,重力加速度取10m/s2,问: (1)刹车是汽车的加速度多大? (2)刹车前汽车的速度多大? 14如图所示,有倾角为30°的光滑斜面上放一质量为2kg的小球,球被垂直于斜面的挡板挡住,若斜面足够长,g取10m/s2,求:

高中物理专题训练一:力与运动基础练习题

专题训练一、力和运动一.选择题 1.物体在几个力的作用下处于平衡状态,若撤去其中某一个力而其余力 的个数和性质不变,物体的运动情况可能是() A.静止 B.匀加速直线运动 C.匀速直线运动 D.匀速圆周运动 14.如图所示,用光滑的粗铁丝做成一直角三角形,BC水平,AC边竖直,∠ABC=α,AB及AC两边上分别套有细线连着的铜环,当它们静止时,细线跟AB所成的角θ的大小为(细线长度小于BC) A.θ=α B.θ> 2 π C.θ<α D.α<θ< 2 π 2.一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量M=15kg的重物,重物静止于地面上。有一质量m=10kg的猴子,从绳的另一端沿绳向上爬,如图1-1所示。不计滑轮摩擦,在重物不离开地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度为(g=10m/s2)A.25m/s2 B.5m/s2 C.10m/s2 D.15m/s2() 3.小木块m从光滑曲面上P点滑下,通过粗糙静止的水平传送带落于地面上的Q点,如图1-2所示。现让传送带在皮带轮带动下逆时针转 动,让m从P处重新滑下,则此次木块的落地点将 A.仍在Q点 B.在Q点右边() C.在Q点左边 D.木块可能落不到地面 4.物体A的质量为1kg,置于水平地面上,物体与地面的动摩擦因数为μ=0.2,从t=0开始物体以一定初速度v0向右滑行的同时,受到一个水平向左的恒力F=1N的作用,则捅反映物体受到的摩擦力f随时间变化的图像的是图1-3中的哪一个(取向右为正方向,g=10m/s2)() 5.把一个重为G的物体用水平力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的墙面上,则从t=0开始物体受到的摩擦力f随时间变化的图象是下图中的 图1-1 P m Q 图1-2 f/N t 2 1 -1 -2 f/N t 2 1 -1 -2 f/N t 2 1 -1 -2 f/N t 2 1 -1 -2 图1-3

八年级物理力和运动的关系

第三节力和运动的关系 一、教学目标 1、知识与技能 通过逻辑推理概括出牛顿第一定律的内容 通过日常生活中的一些事例和观察实验现象,明确什么是非平衡力,什么是物体运动状态的变化,理解力与运动的关系。 2、过程与方法 通过小车实验,在实验的基础之上进行科学推断,从分析归纳中领会物体的惯性和物体运动状态的变化。从实验现象和对生活现象的观察,探究力和运动的关系。 3、情感、态度与价值观 通过教学活动,学习科学家在实验的基础上丰富的想象力和不断进取的精神,经受科学方法的训练,培养自己科学推理、科学探究的能力。 二、引入新课 要求学生仔细阅读对话框中的内容。 从刚才的对话框中,我们获得了这样的经验:物体不推不动,即物体受力时就会运动,不受力时就会静止,也就是说物体的运动需要力来维持。人们从公元前300多年的古希腊亚里士多德时代一直到伽利略诞生的16世纪,二千年来人们一直抱着这样的观点。这样的观点是否正确呢? 要回答这个问题,我们要来学习本学期的最后一节:力与运动的关系。 三、新课部分 1、活动10.5 探究阻力对物体运动的影响 教师:前面我们学习过力的两大作用效果,是什么? 学生:力可以改变物体的形状,力可以改变物体的运动状态。 教师:如果物体不受力的作用,物体将会处于什么样的运动状态呢?让我们通过实验来回答这个重要的问题。 教师:要求阅读活动内容后回答相关问题。(2分钟) 学生:进行相关内容的阅读。 教师:对活动提出如下问题。 ①请推测如果运动的汽车受到的阻力越小,汽车运动的路程将会发生怎样的变化? ②实验中是通过怎样的方法来改变小车受到的阻力的? ③小车所受的阻力的方向指向哪里?和运动的方向间是什么关系? ④为什么要让小车从斜面的同一高度滑下? 学生:对上述问题逐一回答。 ①汽车的运动路程会变长。 ②是通过改变接触面的粗糙程度来改变小车受到的阻力的。(毛巾、棉布、木板)

力 运动和力专题训练

[课时训练(六) 力运动和力] 一、填空题 1.【2017·内江】如图K6-1所示,某人用12 N的力沿水平方向向右拉一根轻质弹簧,弹簧对手的拉力________(选填“大于”“小于”或“等于”)12 N,手受到的拉力的施力物体是________。 图K6-1 2.【2017·贵港】使用弹簧测力计之前,要先______________________________。如图K6-2所示,所测物体M 受到的重力是________N。 图K6-2 3.如图K6-3所示,用手指支住刻度尺,当刻度尺静止时,手指支撑的位置正上方就是刻度尺的________,重力的施力物体是________。 图K6-3 4.“夜来风雨声,花落知多少”,这是唐代诗人孟浩然《春晓》中的诗句,用物理知识可以解释:花落是指花瓣落地,实际上是由于花瓣受到________力的作用,该力的方向是________。 5.【2017·成都】北京和张家口将在2022年联合举办冬奥会。冰壶是比赛项目之一,冰壶比赛冰壶的最上面覆盖着一层特制的微小颗粒。如图K6-4所示,一名队员将冰壶掷出后,另外两名队员用冰刷刷冰面。目的是为了________冰壶与冰面之间的摩擦,________冰壶滑行的距离。(均选填“增大”或“减小”) 图K6-4 6.如图K6-5所示,放在水平桌面上物体A,在水平推力F的作用下向右移动的过程中(物体未掉下桌子),A与桌面间的摩擦力________(选填“变大”“变小”或“不变”);桌面受到物体A的摩擦力方向是水平向________。 图K6-5 二、选择题 7.如图K6-6所示,林红和小勇穿着滑冰鞋面对面静止站在冰面上,如果林红用力推一下小勇,其结果是( )

《力与运动的关系》复习教案

《力与运动的关系》复习课教案 一.复习目标 1.知道力和运动的关系。 2.知道物体的惯性,能表述牛顿第一定律。 3.知道什么是平衡状态。 4.知道二力平衡的条件。 二.复习重点 1. 二力平衡的条件 2.力和运动的关系 三.复习过程 (一)知识梳理惯性及牛顿第一定律: 1.定义:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。 2.说明:惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大 小只与物体的质量有关,与物体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。 3.伽利略斜面实验: ⑴三次实验小车都从斜面同一高度滑下的目的是:保证小车开始沿着平面运动的速度相同。 ⑵实验得出得结论:在同样条件下,平面越光滑,小车前进地越远。 ⑶伽利略的推论是:在理想情况下,如果表面绝对光滑,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。 4.牛顿第一定律: (1)内容是:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。 (2)说明: A、牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括出来的,且经受住了实践的检验所以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是我们周围不受力是不可能的,因此不可能用实验来直接证明牛顿第一定律。 B、牛顿第一定律告诉我们:物体不受力,可以做匀速直线运动,物体做 匀速直线运动可以不需要力,即力与运动状态无关,所以力不是产生或维持运动的原因。 5.惯性与惯性定律的区别: 惯性是物体本身的一种属性,而惯性定律是物体不受力时遵循的运动规律。 6.典例讲解 (二)知识梳理二力平衡:

1.定义:物体在受到两个力的作用时,如果能保持静止状态或匀速直线运动状态称二力平衡。 2.二力平衡条件:两个力大小相等,方向相反、两个力在一条直线上、二力作用在同一物体上。 3.平衡力与相互作用力比较: 相同点:①大小相等②方向相反③作用在一条直线上 不同点:平衡力作用在一个物体上可以是不同性质的力;相互力作用在不同物体上是相同性质的力。 (4)力和运动状态的关系: 四.课堂小结 五.作业布置《零距离》第8讲 课后反思

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