高中物理力學(xué)和電磁學(xué)系統(tǒng)復(fù)習(xí)60_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、高中物理力學(xué)和電磁學(xué)系統(tǒng)復(fù)習(xí)之一直線運(yùn)動(dòng)知識(shí)梳理直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律是物理學(xué)的重要基礎(chǔ),其相關(guān)知識(shí)和方法將逐步滲透到運(yùn)動(dòng)和力、 勻變速曲線運(yùn)動(dòng)、機(jī)械能及帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等內(nèi)容之中。本專題主要圍繞勻變 速直線運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)描述物體運(yùn)動(dòng)的基本方法 (物理量、圖線等),掌握勻變速直線規(guī)律、特 點(diǎn)及相關(guān)公式,并學(xué)會(huì)將直線運(yùn)動(dòng)知識(shí)應(yīng)用于對(duì)實(shí)際問題的處理。1 .描述運(yùn)動(dòng)的基本概念(1)參考系:在描述某物體運(yùn)動(dòng)時(shí),被選作假定不動(dòng)的物體。同一運(yùn)動(dòng),相對(duì)不同 的參考系得到的觀察結(jié)果可能不同。(2)質(zhì)點(diǎn):在研究物體某一方面問題時(shí),若不需考慮物體的體積大小和形狀,即物 體的形狀和體積對(duì)所研究過程沒有影響或影響很小,則我們

2、可將該物體處理為質(zhì)點(diǎn)。(3)時(shí)刻和時(shí)間:時(shí)刻指針對(duì)某一狀態(tài) (或某一瞬間),在時(shí)間軸上某一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的值。 時(shí)刻與物體運(yùn)動(dòng)過程中某一狀態(tài) (或位置)對(duì)應(yīng),時(shí)間指兩個(gè)時(shí)刻問的間隔長(zhǎng)短,它對(duì)應(yīng) 時(shí)間軸上兩點(diǎn)間線段的長(zhǎng)度。(4)位移和路程:位移表示物體位置的變化,它是矢量。位移大小等于初位置到末 位置間距離,方向由初位置指向末位置。路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,它是標(biāo)量。(5)瞬時(shí)速度和平均速度:速度是描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢。瞬時(shí)速度是描述物體在某 一時(shí)刻(或某一位置)的運(yùn)動(dòng)快慢,其方向就是物體經(jīng)過該位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向。平均速度 是描述某段過程中的平均運(yùn)動(dòng)快慢程度,它的大小等于這段過程的位移大小與時(shí)間的比值,其方

3、向沿位移方向。(6)加速度:加速度是描述物體速度變化快慢的物理量。它的大小等于物體速度對(duì) 時(shí)間的變化率,其方向與速度變化量方向相同,即U圣二助一巧Ai2.直線運(yùn)動(dòng)形式及規(guī)律(I)勻速直線運(yùn)動(dòng):物體沿直線運(yùn)動(dòng),若在任何相等時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移總相等,則 選種運(yùn)動(dòng)叫做勻速直線運(yùn)動(dòng)。勻速直線運(yùn)動(dòng)也可描述為:物體在運(yùn)動(dòng)中,若其瞬時(shí)速度 保持不變,則該運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng),可簡(jiǎn)稱為勻速運(yùn)動(dòng)?;竟剑簊=vt。(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng):物體沿直線運(yùn)動(dòng)中,若在任何相等時(shí)間內(nèi)速度改變量總相等, 則這種運(yùn)動(dòng)叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。基本公式:5vf-uj =2as,(3)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式推導(dǎo)結(jié)論(a)做勻變速直線的物體,在

4、任何兩個(gè)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之差總是一恒量,即 2 s=S2 si=S3 S2=s4 S3=- - =aT(b)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度,等于該段時(shí)間的中間時(shí) 刻的瞬時(shí)速度。命題預(yù)測(cè)本專題內(nèi)容屬于基礎(chǔ)部分,在高考中將會(huì)出現(xiàn)的命題形式主要有以下幾種:(1)對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像的識(shí)別與轉(zhuǎn)換。(2)運(yùn)用圖線進(jìn)行科學(xué)處理的探究能力。(3)從內(nèi)容的融合上,將運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律滲透到動(dòng)力學(xué)、勻變速曲線運(yùn)動(dòng)、機(jī)械能及帶電粒子在靜電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)等 內(nèi)容中進(jìn)行考查;從命題方向上,將會(huì)把運(yùn)動(dòng)學(xué)方法應(yīng)用到實(shí)際問題中進(jìn)行考查。例題精析題型一準(zhǔn)確辨析速度與加速度之間的關(guān)系【例1】關(guān)于速度和加速度的關(guān)系,下列說法中正確

5、的是()A.速度變化得越多,加速度就越大B.速度變化得越快,加速度就越大C.加速度大小保持不變,速度方向也保持不變D.加速度大小不斷變小,速度大小也不斷變小【解析】加速度的定義是:物體速度變化量與時(shí)間的比值,加速度的方向與速度變 化量的方向是一致的。只要加速度不為零,物體的速度一定發(fā)生變化。速度變化得多不 表示加速度大,所以 A錯(cuò)、B對(duì);若加速度大小保持不變,則物體可能做勻變速直線運(yùn) 動(dòng),也可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),如自由落體、豎直上拋、勻速圓周運(yùn)動(dòng),所以C錯(cuò);加速度大小變化與速度大小變化間沒有必然聯(lián)系,加速度大小變化并不意味著速度大小一定變化,也許只是速度方向發(fā)生變化,所以 D錯(cuò)?!敬鸢浮緽【點(diǎn)

6、評(píng)】對(duì)于加速度,我們應(yīng)該從這樣幾個(gè)方面來理解:(1)加速度是描述速度變化快慢的物理量,不是描述速度大小的物理量,所以與速度的大小沒有必然聯(lián)系。(2)加速度實(shí)質(zhì)是由物體的受力和物體的質(zhì)量共同決定的,從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度來看,加速度由速度的變化與變化所用時(shí)間的比值來度量,說明加速度不是僅僅由速度的變化決定的。(3)加速度的方向與速度的方向沒有必然聯(lián)系,但與速度變化的方向一致,其實(shí)質(zhì)是與 物體所受到的合外力方向一致。題型二 明確運(yùn)動(dòng)學(xué)公式(基本公式及推導(dǎo)式)只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)用公式 時(shí)應(yīng)認(rèn)知對(duì)應(yīng)的運(yùn)動(dòng)形式是否在條件上與之相符【例2】在紐約舉行的世界杯游泳比賽中,我國(guó)女蛙王羅雪娟在50 m蛙泳比賽中

7、,以30 68的成績(jī)獲得金牌。高科技記錄儀測(cè)得她沖刺終點(diǎn)的速度為4. 0 s,則她在50m的運(yùn)動(dòng)中平均速度約為()A. 2. 0m/ s B . 1. 63m/s C . 4. 0m/s D . 1. 70rmzs【解析】從題意來看,運(yùn)動(dòng)員在 50m的運(yùn)動(dòng)過程中歷時(shí)3 68,故平均速度為:v= = -= 1.63 m/s.【答案】B【點(diǎn)評(píng)】從題意可看出,運(yùn)動(dòng)員出發(fā)的初速度為零、沖刺終點(diǎn)速度為4. 0m/s,有些學(xué)生會(huì)運(yùn)用v=(v0+Vt)/2求得結(jié)果為2m/s;該運(yùn)動(dòng)員在比賽中所作的運(yùn)動(dòng)并不是勻 變速直線運(yùn)動(dòng),所以不能運(yùn)用推導(dǎo)式v=(V0+vt)/2來解。在解答物理題時(shí)要先分析所研究的運(yùn)動(dòng)形式

8、,在被確認(rèn)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)的情況下才能正確應(yīng)用公式解答。培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn) 的分析習(xí)慣、逐步克服亂套物理公式的毛病尤為必要。題型三 正確識(shí)別運(yùn)動(dòng)圖線,并準(zhǔn)確理解其物理意義【例3】如圖l l所示是某物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖線, 某同學(xué)根據(jù)圖線得 出以下分析結(jié)論:物體始終沿正方向運(yùn)動(dòng);物體先向負(fù)方向運(yùn)動(dòng),在 t=2s后開始 向正方向運(yùn)動(dòng);在t=2s前物體位于出發(fā)點(diǎn)負(fù)方向上, 在t=2s后位于出發(fā)點(diǎn)正方向上;在t=2s時(shí),物體距出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)。以上分析結(jié)論正確的是()A.只有 B .只有C.只有 D .只有【解析】物體運(yùn)動(dòng)方向即為速度方向,從圖上可知物體在2s前速度為負(fù)值,即物體向負(fù)方向運(yùn)動(dòng);2s后速度為正

9、值,即物體向正方向運(yùn)動(dòng)。故是錯(cuò)誤,是正確的。物體的位置要通過分析位移來確定,物體在某段時(shí)間內(nèi)的位移等于速度一時(shí)間圖線中對(duì)應(yīng)圖線所包圍的面積的代數(shù)和。由圖可知物體在2s時(shí)有最大的負(fù)位移;雖然 2s后(在4s前)運(yùn)動(dòng)方向改為正方向,但它的位置仍在位置坐標(biāo)值負(fù)值處 (4s末物體回到原點(diǎn)) 故是錯(cuò)誤的, 是正確的?!敬鸢浮緾【點(diǎn)評(píng)】(1)在速度一時(shí)間圖像中各點(diǎn)縱坐標(biāo)值實(shí)際是表示速度的代數(shù)值,它的正、負(fù)值分別表示速度方向沿正方向、負(fù)方向,所以要分析運(yùn)動(dòng)方向是否發(fā)生改變就直接去 了解其縱坐標(biāo)值是正值還是負(fù)值。(2)物體加速度大小和方向從圖線斜率的正、負(fù)值來體現(xiàn)。在整個(gè)4s中,圖線斜率不變,說明物體加速度一

10、直不變。(3)物體在某段時(shí)間內(nèi)的位移大小和方向從圖線和坐標(biāo)軸包圍的面積來體現(xiàn),但該“包圍面”在橫軸之上表示 正方向位移,“包圍面”在橫軸之下表示負(fù)方向位移。摸擬操練.若物體做減速運(yùn)動(dòng),則意味著:速度變化量方向一定取負(fù)值,其意義為速度的變化率減少;速度變化量方向可能取負(fù)值、也可能取正值,速度的變化量方向與初 速度的方向相反; 加速度的方向取負(fù)值,表示加速度在逐漸減??;加速度的方向 與初速度的方向相反。以上說法正確的是()A. B . C , D .物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻速度的大小為 4m/s, 1s后速度大小變?yōu)?0m/s, 在這1s內(nèi)物體的: 位移大小可能小于4m位移大小可能大于10m加

11、速度大 小可能小于4m/s2;加速度大小可能大于 10m/s2。以上結(jié)論正確的有()A.B .C.D .從20m高的樓房的陽(yáng)臺(tái)上以20 m/s的初速度豎直上拋出一個(gè)小球,不計(jì)空氣阻 力,小球運(yùn)動(dòng)到離拋出點(diǎn)15m處所經(jīng)歷的時(shí)間可能是:1s ;2s;3s;(2+ 朽)s , 以上結(jié)論正確的是()A,只有B ,只有C,只有 D ,以上都對(duì).汽車以20m/s的速度作勻速直線運(yùn)動(dòng),剎車后的加速度大小為5m/s2,剎車后6s內(nèi)汽車的位移是()(g取10 m/s2)A, 30m B . 40m C , 10m D . 0m.火車在平直軌道上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),車頭通過某路標(biāo)時(shí)的速度為vi,車尾通過該路標(biāo)時(shí)的速

12、度為V2,則火車的中點(diǎn)通過該路標(biāo)時(shí)的速度為()A,為:汐 B. VTm? C.%L D.、/嘎西2助士/ V 26.如圖1-2所示為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄一輛做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的小車的紙帶一部分, D是任選的第一點(diǎn),Di和D2i是第11點(diǎn)和第21點(diǎn),若小車加速度是10c”s:則該計(jì) 時(shí)器的打點(diǎn)頻率是()圖1-2A, l0Hz B . 20Hz C . 30Hz D . 40Hz7,某同學(xué)身高1.8m,在校運(yùn)動(dòng)會(huì)上參加跳高比賽,他起跳后身體橫著越過1. 8m高度的橫桿。據(jù)此可估算出他起跳時(shí)豎直向上的速度大約為()(取g = 10n/s2)A, 2m/ s B . 4m/s C . 6m/ s D . 8m

13、/s.某人從樓頂由靜止釋放一顆石子,若忽略空氣對(duì)石子的阻力,利用下面的哪些己知測(cè)量值無法間接計(jì)算這棟樓的高度H的是()(重力加速度g已知)A.石子落地時(shí)的速度.石子下落的時(shí)間C,石子最初1s內(nèi)下落的位移D,石子最后1s內(nèi)下落的位移一枚小火箭由地面豎直向上發(fā)射的速度一時(shí)間圖線如圖3所示,則火箭上升到最高點(diǎn)的位置對(duì)應(yīng)圖中的()A.點(diǎn)o B .點(diǎn)a C .點(diǎn)b D.點(diǎn)c10 .如圖14所示,甲、乙兩質(zhì)點(diǎn)在同一直線上的圖,以 甲的出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn),以甲出發(fā)時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn),有下列說法:甲開始運(yùn)動(dòng)時(shí),乙在A.只有B.C.只有D.t/s它前面; 甲、乙是從同地點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)的; 甲在途中 停止運(yùn)動(dòng),最后甲還是追上了

14、乙; 甲追上乙時(shí)甲運(yùn)動(dòng)時(shí) 間比乙少。以上說法正確的是 ()答案點(diǎn)撥D (當(dāng)加速度方向與速度方向相反時(shí)做減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)加速度方向與速度方向相同 時(shí)做加速運(yùn)動(dòng)。物體減速,只能說明它的加速度方向與速度方向相反,加速度方向本身可能沿負(fù)方向,也可能沿正方向)C (關(guān)鍵是位移、速度、加速度的矢量性。若取初速度方向?yàn)檎较?,則做勻變 速直線運(yùn)動(dòng)的物體1s后速度可能為10m/s,也可能為10m/s)C (與拋出點(diǎn)相距15m有上方和下方的兩個(gè)位置,因而對(duì)應(yīng)有三種不同時(shí)間)B (計(jì)算汽車從剎車到靜止所用的時(shí)間:to=vo/a=4s,汽車剎車6s內(nèi)的位移也就是4s內(nèi)的位移,即汽車在 6s前就已經(jīng)停了。故 6s內(nèi)的位移

15、s=vo2/2a=40m)D (可以從另一角度等效地分析:火車不動(dòng),路標(biāo)從火車頭向火車尾勻加速運(yùn)動(dòng),已知路標(biāo)經(jīng)過車頭和車尾時(shí)的速度,求路標(biāo)經(jīng)過火車中間時(shí)的速度為多大?設(shè)火車全長(zhǎng)為21,中點(diǎn)速度為v加速度為a,根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)規(guī)律得:aT2。由這兩式可求得D選項(xiàng)正確)A (做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體在相鄰的連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差相等且等于 由此可得4 s=aT2 =a(10 x 1/f) 2,所以頻率為 f=(100a/ s)1/2=10Hz)B (將跳高看作豎直上拋運(yùn)動(dòng),他達(dá)到最高處時(shí)重心升高約0. 9m因而初速度為v 0=3小=4n)/ s)C(H=v2/2g,已知v可求H; H=1/2gt :已

16、知t可求H;無論物體從多高位置下落, 最初1s內(nèi)的位移為1/2g ;若已知最后1秒內(nèi)的位移為h,則 vd+H,可求D (速度一時(shí)間圖線上點(diǎn)的縱坐標(biāo)值的正、負(fù)值表示其運(yùn)動(dòng)方向.由圖線可知, 在點(diǎn)c之前的各點(diǎn)縱坐標(biāo)都是正,說明火箭一直向上運(yùn)動(dòng)的). B (位移一時(shí)間圖線中各點(diǎn)縱坐標(biāo)值表示質(zhì)點(diǎn)相對(duì)原點(diǎn)的位移值。另外,甲在 運(yùn)動(dòng)途中有一段停止)高中物理力學(xué)和電磁學(xué)系統(tǒng)復(fù)習(xí)之二一一力與共點(diǎn)力作用下物體的平衡知識(shí)梳理對(duì)力的分析是學(xué)習(xí)高中物理力學(xué)的基礎(chǔ)和開端。在本專題中,我們將在分析三種基 本力的作用的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步掌握力的合成和分解,并結(jié)合共點(diǎn)力作用下物體的平衡條 件來熟練地分析力。.力力是物體與物體間的

17、相互作用,力有其共性和個(gè)性。(1)力的共性所有的力都離不開物體而單獨(dú)存在,即每個(gè)力都對(duì)應(yīng)有施力物體和受力物體。所有 的力都具有力的大小、方向和作用點(diǎn)。因此,所有的力都可以運(yùn)用力的有向線段法、取 定正方向后的代數(shù)表示法等方式來表示。(2)力的個(gè)性不同的力有不同的形成原因。重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使之受到的力;彈力 是由于物體發(fā)生彈性形變而對(duì)使之形變的(與之接觸的)另一個(gè)物體產(chǎn)生的力;摩擦力是兩個(gè)物體間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))時(shí),接觸面間阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨 勢(shì))的力。不同情景中的力可能產(chǎn)生出不同的效果。如同樣是摩擦力,它有時(shí)與受力物體的運(yùn) 動(dòng)方向相反,我們稱之為阻力;它有時(shí)可能與

18、物體的運(yùn)動(dòng)方向相同,我們稱之為動(dòng)力。(3)彈力的分析彈力的產(chǎn)生條件:相互接觸的物體發(fā)生彈性形變。彈力的方向:發(fā)生形變的繩(或橡皮條)產(chǎn)生的彈力方向總是沿繩(或橡皮條)指向恢 復(fù)形變方向,相互接觸體間產(chǎn)生的彈力方向總是垂直接觸處的公切面而指向恢復(fù)形變的 方向。彈力大小:彈力大小可運(yùn)用運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系 (如共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件 )來分 析之。若要分析彈簧彈力,則除運(yùn)用運(yùn)動(dòng)和力間關(guān)系之外還可利用胡克定律分析之。(4)摩擦力的分析摩擦力的大?。焊鶕?jù)公式 Ff=N求解之,除此之外還可運(yùn)用運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系(如共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件)來分析之。.力的合成和分解(1)力的合成和分解遵循力的平行四邊行定則

19、。兩個(gè)力的合力有唯一的結(jié)果。若僅從理論上處理某一個(gè)力的兩個(gè)分力有無數(shù)組,但是根據(jù)合力產(chǎn)生的效果來分解只有唯一的兩個(gè)分力。(2)在兩個(gè)分力一定、方向可變的情況下,合力范圍為:.共點(diǎn)力作用下的物體的平衡條件(1)平衡狀態(tài)物體所處的保持不變的狀態(tài)為平衡狀態(tài)。如勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和保持靜止?fàn)顟B(tài)。(2)平衡條件處于平衡狀態(tài)的物體的受力須滿足的條件,即處于平衡狀態(tài)的物體所受到的合外力為零。(3)運(yùn)用共點(diǎn)力作用下的物體的平衡條件分析時(shí),先要選定分析對(duì)象.選取對(duì)象有 隔離法和整體法。命題預(yù)測(cè)從知識(shí)方面運(yùn)用共點(diǎn)力下物體的平衡條件,從對(duì)力的處理方式上運(yùn)用力的合成和分解;從分析對(duì)象的選擇角度運(yùn)用隔離法和整體法;從命題

20、背景方面選取與摩擦力、彈簧 彈力有關(guān)的且與實(shí)際情景相結(jié)合。因此,綜合考查知識(shí)、方法運(yùn)用能力的應(yīng)用問題是目 前考查比較集中的內(nèi)容和方向。例題精析題型一從決定滑動(dòng)摩擦力大小和方向因素的角度分析摩擦力【例1】如圖2-1所示,物塊m在靜止的傳送帶上以速度 v勻速下滑時(shí),傳送帶突 然啟動(dòng),方向圖2-1中箭頭方向所示,若傳送帶的速度大小也為 v,則傳送帶啟動(dòng)之后()A m將靜止在傳送帶上m可能沿斜面向上運(yùn)動(dòng)m下滑的速度變小m的下滑速度不變【解析】 傳送帶突然啟動(dòng),只是改變物塊與傳送帶之間的相對(duì)速度大小,而相對(duì) 速度大小的改變并不影響物塊與傳送帶之間的摩擦因數(shù),同時(shí)接觸面處壓力大小不變, 故摩擦力大小不變。

21、與此同時(shí),物塊相對(duì)傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向不變,故滑動(dòng)摩擦力方向也 不變。因此,在傳送帶突然啟動(dòng)時(shí)物塊受到合力仍為零,它仍作勻速下滑?!敬鸢浮緿【點(diǎn)評(píng)】部分同學(xué)分析該問題時(shí),沒有依據(jù)物理規(guī)律進(jìn)行推理分析,而是“憑空想 象”認(rèn)為傳送帶啟動(dòng)后摩擦力增大。題型二 從運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系的角度,運(yùn)用力的平衡分析物體受力情況【例2】如圖22所示,豎直放置的輕彈簧一端固定在地面上,另一端與斜面體P連接,P與斜放白擋板 MN妾觸且處于靜止?fàn)顟B(tài),則斜面體P此時(shí)受到外力的個(gè)數(shù)可能為: 2個(gè);3個(gè);4個(gè);5個(gè)。以上說法正確的是()【解析】雖然檔板 MNf斜面體接觸,但不一定對(duì)斜面體產(chǎn)生彈力。若擋板沒有對(duì) 斜面體產(chǎn)生彈力,則對(duì)斜

22、面體也就不會(huì)產(chǎn)生摩擦力,此情況下斜面體只受到彈簧的支持 力和重力。若檔板對(duì)斜面體產(chǎn)生彈力,則對(duì)斜面體也就會(huì)產(chǎn)生摩擦力,此情況下除受到 以上兩個(gè)力外,斜面體還受到彈簧的支持力、重力.故斜面體可能受到2個(gè)力的作用,也可能受到4個(gè)力的作用。【答案】C題型三 運(yùn)用力的合成和分解處理合力和分力間關(guān)系【例3】三段不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩 OA OB 0尚自承受的最大拉力相同,它們結(jié)點(diǎn) O懸掛一重物,如圖23所示。其中0觀水平的,A端、B端固定,若逐漸增加 C端所掛物 體的質(zhì)量,則最先斷的繩()A.必定是0AB.必定是0BC必定是0CD.可能是0B也可能是0C【解析】方法一:運(yùn)用力的分解法。0C的拉力等于重物的重力,

23、將此力 F按力的作用效果可分解為如圖24所示的兩個(gè)分力Fi和F2,它們分別等于0A 0B的拉力,由 圖中幾何關(guān)系可知三段繩中 0刖勺拉力最大。故逐漸增加重物的質(zhì)量時(shí),最先斷的是0A竄mg圖2-4國(guó)2-5方法二:運(yùn)用力的合成法。作結(jié)點(diǎn)0的受力圖,設(shè)繩0A 0B的拉力分別為Fa、Fb , 它們的合力為F,由于結(jié)點(diǎn)0質(zhì)量不計(jì),所以它受到的力F與0A張力大小相等、方向相 反,如圖2-5所示。從力的平行四邊形圖可知:0A氟中張力最大,若逐漸增加重物重力, 則0A中張力先達(dá)到最大拉力,故最先斷的繩是0A【答案】A【點(diǎn)評(píng)】力的分解法和合成法是對(duì)力從兩個(gè)角度來思考的處理方法,這兩種方法是 對(duì)力進(jìn)行處理的重要方

24、法。運(yùn)用時(shí)可將圖解法和數(shù)學(xué)計(jì)算結(jié)合在一起分析合力與分力之 間的關(guān)系。題型四靈活運(yùn)用隔離法和整體法選擇對(duì)象分析受力【例4】如圖26所示。兩個(gè)質(zhì)量均為 m的小球A、B用輕桿連接后斜放在墻上處于平衡狀態(tài),已知墻面光滑,水平地面粗糙。現(xiàn)將A球向上移動(dòng)小段距離,兩球再次處于平衡狀態(tài),那么將移動(dòng)后的平衡狀態(tài)與原來的平衡狀態(tài)比較,地面對(duì)B球的支持力N及輕桿對(duì)A的作用力F變化情況是()N不變,F(xiàn)變大N不變,F(xiàn)變小N變大,F(xiàn)變大N變大,F(xiàn)變小【解析】將兩球與輕桿看成一個(gè)整體,它們?cè)谪Q直方向上只受重力和地面對(duì)B球的支持力作用,所以支持力 N不變。隔離A球,其受力分析圖如圖所示。隨著 A球上升, 桿對(duì)A球作用力與豎

25、直方向夾角 8減小,但A球在豎直方向有:Fcos 0 mg=Q故輕桿 對(duì)A的作用力變小?!敬鸢浮緽摸擬操練.用大小為100N的握力握住一個(gè)重為 40N的瓶子,瓶子豎直處于靜止?fàn)顟B(tài).已知 手掌與瓶子間動(dòng)摩擦因數(shù),=0. 5。則:瓶子受到的摩才察力大小為 50N;瓶子受到的摩擦力大小為40N; 當(dāng)握力進(jìn)一步增大時(shí),瓶子受到的摩擦力將成正比增大;當(dāng)握力減小時(shí),瓶子受到的摩擦力大小可能先保持不變后逐漸減小。以上說法正確的是 ()A.B .C.D . “街下兒童仰面時(shí),清明妝點(diǎn)正堪宜;游絲一斷渾無力,莫向東風(fēng)怨別離?!?這是紅樓夢(mèng)中詠風(fēng)箏的詩(shī),風(fēng)箏在風(fēng)力F、線的拉力T以及重力G的作用下,能夠穩(wěn)定在藍(lán)天上

26、。圖27是某同學(xué)關(guān)于風(fēng)箏此時(shí)在空中的受力分析的四種可能性,其中 可能正確的是()TcD3、如圖28所示,物體的質(zhì)量為 解在恒力作用下沿水平天花板作勻速直線運(yùn)動(dòng)。物體與天花板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,則物體受到天花板的摩擦力大小為: Fsin 0 ;Fcos 0 ;(1 (Fsin 0 mg);(mg- Fsin 0 )。以上說法正確的是()圖2-8A.B、C .D、4.如圖29所示,這是斧頭劈木柴的剖面圖。圖中BC邊為斧頭背,AR AC為斧BC邊短一些,AB邊更短一些BC邊長(zhǎng)一些,AB邊更短一些BC邊短一些,AB邊長(zhǎng)一些AB邊長(zhǎng)一些,BC邊更長(zhǎng)一些.如圖210所示,某同學(xué)做引體向上時(shí)處于圖示位置靜止

27、,兩手臂間的夾角為60。已知該同學(xué)體重為 60kg,則該同學(xué)手臂的拉力約為()圖 2-10A. 30N B . 200 后 N C . 300 后 N D . 600N.作用在一個(gè)物體上的兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的大小隨兩力之間夾角變化的關(guān)系如圖2l 1所示,現(xiàn)有以下說法:這兩個(gè)分力的合力的最大值為30N;這兩個(gè)分力的合力的最小值為10N;結(jié)合圖像可計(jì)算兩個(gè)分力的大小值;結(jié)合圖像只能計(jì)算這兩個(gè)分力的大小范圍,無法確定其具體值。以上說法正確的有()4 A7A行 27r困 2-11A只有B .只有 C .只有D,只有. 一直電線桿上有小松鼠,設(shè)松鼠沿桿運(yùn)動(dòng)速度為v,運(yùn)動(dòng)位移為s,它受到的合外力為F,現(xiàn)用圖

28、線表示與該松鼠的有關(guān)情況,如圖212所示。在以下所表示的情況中,松鼠處于平衡狀態(tài)的是()A只有 2-12B .只有 C .只有 D .8.如圖213所示,物塊P在沿平行斜面向上的拉力 F作用下,沿斜面體 Q勻速下滑,此過程中斜面體P仍靜止,則水平面對(duì)斜面體 Q:有水平向左的摩擦力; 有水平向右的摩擦力;無摩擦力;支持力小于物體和斜面的總重力。以上說法正確的是()圖 2-13A.B .C .只有D .9.如圖2 14所示,表面粗糙的固定斜面頂端安裝有滑輪,兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過滑輪(不計(jì)滑輪的質(zhì)量和摩擦),P懸于空中,Q放在斜面上,均處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)用水平力向左的恒力推 Q時(shí),P、Q仍靜止

29、不動(dòng),則()圖 2-14Q受到的摩擦力一定變小Q受到的摩擦力一定變大C.輕繩上的拉力一定變小D.輕繩上的拉力一定不變10.如圖215所示,C是水平地面。A B是兩個(gè)疊放在一起的方形物塊,F(xiàn)是作用于物塊B上沿水平方向的力,物塊 A和B以相同的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。由此可知,A、B間的摩擦因數(shù) 廠和B、C間的摩擦因數(shù)卜2有可能是:!11=0,(12=0;!11 = 0,(120!lW0, (12=0;!11W0, (12W0以上結(jié)論正確的是()圖 2-15A.只有 B . C . D .答案點(diǎn)撥. C(瓶子靜止時(shí)手對(duì)瓶子的摩擦力是靜摩擦力,增大握力時(shí)摩擦力仍等于重力. 當(dāng)減小握力時(shí),瓶子可能先仍受到

30、靜摩擦力、后受到滑動(dòng)摩擦力。)A (風(fēng)對(duì)風(fēng)箏的作用力 F應(yīng)垂直風(fēng)箏平面向上,故 R D錯(cuò)誤;又風(fēng)箏在三力作 用下處于平衡狀態(tài),三力必圍成一個(gè)封閉的矢量三角形,故C錯(cuò)A對(duì)。)B (將力沿水平方向和豎直方向正交分解,根據(jù)平衡條件解。)C (根據(jù)力F的作用效果將其分解,作出分力F 1、F2的矢量圖,如右圖,F(xiàn) 一定時(shí),e越小,f 1、F2就越大。) TOC o 1-5 h z B (人受到三個(gè)力作用,重力、兩臂拉力??梢詫蓚€(gè)拉力合成,求拉力的合力, 該合力與重力大小相等;也可以按重力產(chǎn)生的效果采用分解法。)A (從圖像可得出當(dāng)兩個(gè)分力夾角為 0時(shí)合力最大,且最大值為 30N;當(dāng)兩個(gè)分 力夾角為時(shí)合

31、力最小,且最小值為 10N;因而根據(jù)力的合成能得出兩個(gè)分力的大小。)B (物體處于平衡狀態(tài)的情況有勻速直線運(yùn)動(dòng)和保持靜止兩種情況.圖線 和 表示松鼠勻速滑行,圖線表示松鼠停在電線桿上, 而圖線 表示松鼠沿電線桿勻 變速滑行,并非處于平衡狀態(tài)。)A (運(yùn)用整體法分析其受力情況,再將力沿水平方向和豎直方向正交分解)D (除運(yùn)用隔離法以P為對(duì)象得知輕繩拉力大小不變外,更關(guān)鍵的是要從繩對(duì)它 的拉力大小與它受到的下滑力大小間關(guān)系的不確定因素出發(fā),分析物塊Q受到的靜摩擦力方向不確定情景)C (運(yùn)動(dòng)時(shí)A B間沒有摩擦力,而 B一定受到地面摩擦力作用)高中物理力學(xué)和電磁學(xué)系統(tǒng)復(fù)習(xí)之三運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系知識(shí)梳理運(yùn)動(dòng)

32、是物體的屬性,并不是由于力的作用而產(chǎn)生的。力不是物體運(yùn)動(dòng)的原因,力是 使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的原因。 物體的運(yùn)動(dòng)形式由兩個(gè)因素決定:物體的速度和物體受到的合外力。種常見運(yùn)動(dòng)形式中的運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系(1)若物體所受到的合外力為零,則物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)將保持不變,即物體保持靜止或 作勻速直線運(yùn)動(dòng)。反過來,若物體處于勻速運(yùn)動(dòng)或保持靜止時(shí),其受到的合外力一定為 零。(2)當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)速度方向與合外力方向共線時(shí),物體作直線運(yùn)動(dòng)。若速度方向與合 外力方向相同,則物體作加速直線運(yùn)動(dòng);若速度方向與合外力方向相反,則物體作減速 直線運(yùn)動(dòng)。.加速度與合外力間的關(guān)系、速度與加速度(合外力)間的關(guān)系(1)由牛頓第二定律可知,加速度

33、方向總與合外力方向相同、加速度大小與合外力 大小成正比。它們間存在因果關(guān)系、矢量關(guān)系、同時(shí)關(guān)系、對(duì)應(yīng)關(guān)系等多角度的聯(lián)系。(2)速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,加速度是描述速度變化快慢的物理量,即 加速度是速度對(duì)時(shí)間的變化率。一個(gè)物體速度大(即運(yùn)動(dòng)得快)不一定速度要變或速度變 化快(即加速度大);反過來,一個(gè)物體速度變化快,速度變化率大,但其運(yùn)動(dòng)速度不一 定大。頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用(1)在以上兩種情況的分析中,都需要選擇分析對(duì)象。選擇對(duì)象的方法有隔離法和 整體法。隔離法:當(dāng)以幾個(gè)物體之中的某一個(gè)或一部分物體為對(duì)象進(jìn)行分析時(shí),這種選擇方 法為隔離法。整體法:當(dāng)以幾個(gè)物體組成的整體為對(duì)象進(jìn)行分析時(shí),這種

34、選擇方法為整體法。(2)牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用于動(dòng)力學(xué)有兩種情形(a)已知物體受力情況,分析物體的運(yùn)動(dòng)情況。處理該情形的思路和步驟如下:受力情況已知物體據(jù)牛頓第 I二定律據(jù)達(dá)助學(xué)已庫(kù) 卻就 物情 體況據(jù)運(yùn)副求短妁休據(jù)牛械第3j一受情況(b)已知物體運(yùn)動(dòng)情況,分析物體的受力情況。處理該情形的思路和步驟如下:(3)超重和失重(a)當(dāng)物體具有豎直向上的加速度或具有豎直向上的加速度分量時(shí),物體處于超重 狀態(tài)。在物體處于超重狀態(tài)時(shí),只是對(duì)物體重力的測(cè)量值大于重力真實(shí)值,物體真實(shí)重 力并沒有增大。(b)當(dāng)物體具有豎直向下的加速度或具有豎直向下的加速度分量時(shí),物體處于失重 狀態(tài)。當(dāng)物體具有加速度為重力加速度時(shí),物

35、體處于完全失重狀態(tài)。在物體處于失重狀 態(tài)或完全失重狀態(tài)時(shí),只是對(duì)物體重力的測(cè)量值小于重力真實(shí)值,物體真實(shí)重力并沒有 減少或重力失去。命題預(yù)測(cè)從知識(shí)方面,命題可以對(duì)加速度與力、速度與加速度(合外力)的關(guān)系進(jìn)行考查;從方法方面,命題可以對(duì)隔離法和整體法進(jìn)行考查;從情景方面,命題可以將牛頓第二定 律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式聯(lián)系在一起處理動(dòng)力學(xué)問題及應(yīng)用于超重和失重現(xiàn)象等。例題精析題型一物體速度與合外力方向關(guān)系決定物體是作加速還是減速的運(yùn)動(dòng)形式【例1】如圖3- 1所示,一木塊在光滑水平面上受到一恒力作用而運(yùn)動(dòng),前方固定有一勁度系數(shù)足夠大的水平彈簧,當(dāng)木塊接觸彈簧后,將 ()圖37A.立即作減速運(yùn)動(dòng)B.立即作勻減速

36、運(yùn)動(dòng)C.在一段時(shí)間內(nèi)速度繼續(xù)增大D.當(dāng)彈簧處于最大壓縮量時(shí),物體速度為零、加速度也為零【解析】當(dāng)木塊剛接觸彈簧后,彈簧壓縮量不大,物塊所受到的合外力方向與物塊 速度方向仍然相同,故開始一段時(shí)間內(nèi)仍然加速;隨著彈力的增大,當(dāng)彈簧彈力大于推 力時(shí)物塊速度方向與它受到的合外力方向相反,物塊開始作減速運(yùn)動(dòng);最后速度為零時(shí),物塊受到的合外力不為零,其方向向左?!敬鸢浮緾【點(diǎn)評(píng)】解答這一類型的問題時(shí)要注意物體速度增大還是減小取決于速度方向與合 外力方向的關(guān)系。另外有些同學(xué)認(rèn)為物塊在剛接觸彈簧時(shí)就開始減速,其錯(cuò)誤原因是只看到彈力而漏掉推力,或者認(rèn)為只要物塊接觸彈簧它受到的合外力立即向左。題型二 熟練運(yùn)用隔離

37、法和整體法的技巧,靈活選擇受力分析對(duì)象【例2】如圖3-2所示裝滿土豆的木箱,以一定的初速度在動(dòng)摩擦因數(shù)為 的水平 地面上做勻減速運(yùn)動(dòng),則木箱中某一質(zhì)量為 m的土豆(圖中陰影部分)受到其它土豆對(duì)它 的作用力為( )D,響I卻圖3-2【解析】以木箱和裝滿的土豆組成的整體為對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律得,設(shè)它們的加速度為a, 由(1 mg=ma 得a=(ig,它的方向水平向左。以木箱中質(zhì)量為 m的被指定的土豆為研究對(duì)象,它隨木箱向右作減速運(yùn)動(dòng),它的加速度方向也水平向左;根據(jù)牛頓第二定律可知,該土豆所受到的合外力方向也是水平向左,根據(jù)力的平行四邊形定則可知,它受到的重力 G其它土豆作用力F與合外力F合之間關(guān)

38、系如圖3-3所示。該土豆所受到白其它土豆作用力F大小為:尸= /(tn 聞- mg V * *.【答案】C【點(diǎn)評(píng)】運(yùn)用牛頓第二定律解決問題時(shí),要養(yǎng)成分析物體受力的好習(xí)慣。而分析受 力的前提是選準(zhǔn)研究對(duì)象,并針對(duì)同一對(duì)象分析合外力、質(zhì)量和加速度。當(dāng)然,這里所 指的同一對(duì)象可以是某一物體,也可以是多個(gè)物體組成的整體,處理時(shí)靈活地運(yùn)用隔離法和整體法。另外,本題所要分析的是該土豆受到其它土豆的作用力,而不是求解它受 到的合外力。題型三對(duì)物體所處的超重和失重狀態(tài)的分析【例3】某同學(xué)正在體重計(jì)上,在他迅速下蹲的過程中體重計(jì)示數(shù)將()A.始終變小B.始終變大c.先變大,后變小,最后等于他的重力D.先變小,后

39、變大,最后等于他的重力【解析】該同學(xué)下蹲過程中先加速下降、后減速下降。在加速下降過程中,其加速 度方向向下,人處于失重狀態(tài),體重計(jì)示數(shù)小于人的重力;在人減速下降過程中,其加 速度方向向上,人處于超重狀態(tài),體重計(jì)示數(shù)大于人的重力。人最后蹲在體重計(jì)上靜止 時(shí)示數(shù)等于人的重力?!敬鸢浮緿【點(diǎn)評(píng)】解決該問題有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn):首先搞清楚人下蹲的運(yùn)動(dòng)形式,從而掌握人的加速度方向;再就是掌握判斷物體處于超重或失重的本質(zhì)方法,直接觀察人的加速度方向,從而得出結(jié)論。摸擬操練.跳高運(yùn)動(dòng)員從地面上跳起,是由于:地面給運(yùn)動(dòng)員的支持力大于運(yùn)動(dòng)員給地面的壓力運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力大于運(yùn)動(dòng)員受到的重力地面給運(yùn)動(dòng)員的支持力大于運(yùn)動(dòng)員

40、受到的重力運(yùn)動(dòng)員給地面的壓力等于地面給運(yùn)動(dòng)員的支持力。以上說法正確的是()A.B .C .D .某航天探測(cè)器完成對(duì)月球的探測(cè)任務(wù)后,在離開月球過程中,由靜止開始沿著 與月球表面成一傾角的直線飛行,先加速,后勻速.探測(cè)器通過噴氣而獲得動(dòng)力。以下 關(guān)于噴氣方向的描述中正確的是 ()A.探測(cè)器加速時(shí),沿直線向后噴氣B.探測(cè)器加速時(shí),沿豎直向下方向噴氣C.探測(cè)器勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),沿豎直向下方向噴氣D.探測(cè)器勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),不需要噴氣.如圖3-4所示,在水平傳送帶上放一個(gè)質(zhì)量為10kg的工件。當(dāng)傳送帶與工件一起以加速度a=1. 5mzs2向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),設(shè)工件與傳送帶之間動(dòng)摩擦因數(shù)為0. 2,則傳送帶受到的靜摩擦

41、力為()A.大小為20N,方向向右B.大小為20N,方向向左C.大小為15N,方向向右D.大小為15N,方向向左.如圖3 5所示,車廂中的彈簧處于拉伸狀態(tài),車廂地板上的木塊和車廂都處于 靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)使車廂向右加速運(yùn)動(dòng),木塊仍相對(duì)車廂靜止,此時(shí)木塊受到的摩擦力的大 ?。ǎ﹫D3-5A. 一定增大 B . 一定減小C. 一定不變D ,可能增大也可能減小.質(zhì)點(diǎn)所受到的合外力 F隨時(shí)間變化如圖36所示,力的方向始終在某一直線上.已知t=0時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為零。在圖中的 t1、t2、t3和t4各時(shí)刻中,哪一時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的 速度最大?()圖3-6A. tl B. t 2 C. t 3 D. t 4.如圖37所示,在

42、光滑水平桌面上有甲、乙兩個(gè)用一細(xì)線相連的物體,在水平力Fi和F2的作用下運(yùn)動(dòng),已知 Fi F 2 ,則以下說法不正確的是()圖3-7A.若撤去Fi ,則甲的加速度一定變大B.若撤去F1 ,則細(xì)線上的拉力一定變小C.若撤去F2 ,則乙的加速度一定變大D.若撤去F2 ,則細(xì)線上的拉力一定變小.航天員為了適應(yīng)升空、在軌道上運(yùn)動(dòng)及返回時(shí)所要經(jīng)歷超重、失重狀態(tài),在地 面必須經(jīng)受艱苦的訓(xùn)練?!吧裰哿?hào)”在升空與返回時(shí)都要穿過大氣層,關(guān)于穿過大氣層時(shí)的超重、失重情況,下列說法正確的是()A.升空過程處于超重狀態(tài),返回過程處于失重狀態(tài).升空過程處于失重狀態(tài),返回過程處于超重狀態(tài)C.無論升空還是返回,都處于失重

43、狀態(tài)D.無論升空還是返回,都處于超重狀態(tài)8.如圖3 8所示,水平傳送帶保持速度 v=2.0m/s勻速運(yùn)動(dòng),現(xiàn)將一質(zhì)量為m=0.5kg 的小工件在傳送帶的左端輕輕放下,設(shè)物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0. 1,傳送帶的兩端點(diǎn)間距離為 L=8. 0m,則小工件從傳送帶左端傳到右端的時(shí)間為 ()A. 4. 0s B . 1. 0s C . 5s D . 1. 41s.將一物體豎直向上拋出,最后又落回原處,若考慮空氣阻力,且設(shè)阻力在整個(gè)過程中大小不變,下列說法正確的是()A.上升過程的加速度大小一定等于下降過程中的加速度的大小B.上升過程最后1s內(nèi)位移的大小一定等于下降過程中最初1s內(nèi)的位移C.上升

44、過程所需要的時(shí)間一定小于下降過程所需要的時(shí)間D.上升過程的平均速度一定小于下降過程的平均速度.如圖39所示,一足夠長(zhǎng)的傳送帶以恒定速率vi沿順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),傳送帶右側(cè)有一與傳送帶等高的光滑水平面, 一物體以速率V2沿直線向左滑上傳送帶后, 經(jīng)過一段時(shí)間又返回光滑水平面,其速率為V2,則()圖3-9A.若Viv 2,則V2= v iC.不管V2多大,總有V2 = V 1D.只有 V1= v 2,才有 V2 = v 1答案點(diǎn)撥I. D 2. C 3. DS. C4. n5, B9. C10, A高中物理力學(xué)和電磁學(xué)系統(tǒng)復(fù)習(xí)之四拋體運(yùn)動(dòng)知識(shí)梳理.曲線運(yùn)動(dòng)(1)曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向:曲線上該點(diǎn)的切線方向。其

45、速度方向時(shí)刻改變,是變速 運(yùn)動(dòng)。(2)物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件:物體所受合外力不為零,且合外力的方向(加速度方向) 與速度方向不在一條直線上。若物體所受合外力為恒力,做勻變速曲線運(yùn)動(dòng);合外力為 變力,做加速度改變的曲線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體受到的合外力與速度方向成銳角時(shí),物體運(yùn)動(dòng) 速率將增大;當(dāng)合外力方向與速度方向成鈍角時(shí),物體運(yùn)動(dòng)速率將減小。.運(yùn)動(dòng)的合成與分解(1)分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)是一種等效替代關(guān)系,運(yùn)動(dòng)的合成與分解是研究曲線運(yùn)動(dòng)的一 種基本方法。(2)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系等時(shí)性:各分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間與合運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等。獨(dú)立性:一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng),各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行,不受其他分運(yùn)動(dòng)影響。(3)運(yùn)動(dòng)的

46、合成分解運(yùn)算法則:運(yùn)動(dòng)的合成分解即物體運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度 的合成分解,因它們都是矢量,都遵從平行四邊形定則。.平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律平拋運(yùn)動(dòng):將一物體水平拋出,物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)。性質(zhì):加速度為當(dāng)?shù)刂亓铀俣?g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中水平速度不變, 只是豎直速度不斷增大,合速度大小、方向時(shí)刻改變。設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為 V%建立坐標(biāo)系如圖41。速度:uRm 丁文; TOC o 1-5 h z 合速度大小:軍總短;0;. x決位移:尸/d合位移大?。簊 =圖4-I方向:133二工二注意:合位移與合速度方向不同). 2va.斜拋運(yùn)動(dòng)(1)定義:將物體用一定的初速度沿斜上方拋出去,僅在重力作

47、用下物體所做的運(yùn)動(dòng)。(2)做斜拋運(yùn)動(dòng)的條件:初速度不為零,且與水平方向成一定角度 e( ew90);只受重力作用。(3)斜拋運(yùn)動(dòng)的分解:斜拋運(yùn)動(dòng)可以看作是一個(gè)水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè) 豎直方向上的豎直上拋運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。(4)斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),豎直向上為Oy軸,水平方向?yàn)镺x軸,拋體就在Oxy平面上做具有恒定加速度的曲線運(yùn)動(dòng),如圖42所示。設(shè)拋體的初速度為V。,拋射角為e ,則可把V0在所建立的坐標(biāo)系中分解為水平方向的分速度vocos 0和豎直方向的分速度vosin 0 o 位置坐標(biāo):在拋出后t秒末的時(shí)刻,物體的位置坐標(biāo)為: 兩個(gè)分速度公式: Vx= vocos 0 ,

48、v y=vosin 8 gt。fK合速度:V =,合速度方向跟水平方向的夾角a由tan a=一 決定。號(hào)(5)射程與射高在斜拋運(yùn)動(dòng)中,從物體被拋出的地點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離叫射程。從拋出點(diǎn)的水平面到物體運(yùn)動(dòng)軌跡最高點(diǎn)的高度叫射高。從物體被拋出到落地所用的時(shí)間叫飛行時(shí)間。飛行時(shí)間:斜拋物體從被拋出到落地,在空中的飛行時(shí)間T可以根據(jù)位置坐標(biāo)方程求得,因?yàn)楫?dāng) t=T 時(shí),y=0,則 voTsin 0 1/2gT2=0 解得 T=2vosin 0 /g。射高:用丫表示,顯然射高等于豎直上拋分運(yùn)動(dòng)的最大高度,即Y= vo2sin 0 2/2g c 射程:用X表示,由水平方向分運(yùn)動(dòng)的位移公式,可得射程為X=

49、wcos0T,即2X=v)sin2 0 /g。以上三式表明,斜拋物體飛行時(shí)間、射高和射程均由拋射的初始量V0、e所決定。只要初速度V0的大小和方向已經(jīng)確定,那么該斜拋物體的飛行時(shí)間T、射高丫、射程X也就惟一確定了。 命題預(yù)測(cè).運(yùn)用曲線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的條件來分析判斷物體運(yùn)動(dòng)的可能性。.運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)分析,如小船渡河問題。.分析拋體運(yùn)動(dòng)與生活、生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)等聯(lián)系的簡(jiǎn)單問題,如飛車表演、炮彈 發(fā)射、跳傘、跳高、跳遠(yuǎn)。例題精析題型一曲線運(yùn)動(dòng)的判斷【例1】如圖43所示,物體在恒力F作用下沿曲線從 A運(yùn)動(dòng)到B,這時(shí)突然使它 所受的力反向而大小不變(即由F變?yōu)橐籉),在此力作用下,物體以后的運(yùn)動(dòng)

50、情況,下 列說法正確的是()圖4-3A.物體可能沿曲線 Ba運(yùn)動(dòng)B.物體可能沿直線Bb運(yùn)動(dòng)C.物體可能沿曲線 Bc運(yùn)動(dòng)D.物體可能沿原曲線由 B返回A【解析】物體在 A點(diǎn)時(shí)的速度Va沿A點(diǎn)的切線方向,物體在恒力 F作用下沿曲線 AB運(yùn)動(dòng),此力F必有垂直于va的分量,即力F只可能為圖中所示的各種方向之一;當(dāng) 物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí),即時(shí)速度vb沿B點(diǎn)的切線方向,這時(shí)受力 F =F ,即F只可能 為圖中所示的方向之一; 可知物體以后只可能沿曲線 Bc運(yùn)動(dòng)。閭二二;【答案】C【點(diǎn)評(píng)】做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其軌跡向合外力所指的一方彎曲,若已知物體的運(yùn)動(dòng) 軌跡,可判斷出合外力的大致方向。題型二 運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解

51、分析曲線運(yùn)動(dòng)【例2】在抗洪搶險(xiǎn)中,戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人,假設(shè)江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度為vi,摩托艇在靜水中的航速為 V2,戰(zhàn)士救人的地點(diǎn) A離岸邊最近處O 的距離為d,如戰(zhàn)士想在最短時(shí)間內(nèi)將人送上岸,則摩托艇登陸的地點(diǎn)離O點(diǎn)的距離為()A.%. B. 0C口曲工 叫叫【解析】摩托艇要想在最短時(shí)間內(nèi)到達(dá)對(duì)岸,其劃行方向要垂直于江岸,摩托艇實(shí) 際的運(yùn)動(dòng)是相對(duì)于水的劃行運(yùn)動(dòng)和隨水流的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),垂直于江岸方向的運(yùn)動(dòng)速度為V2,到達(dá)江岸所用時(shí)間t=d/v 2;沿江岸方向的運(yùn)動(dòng)速度是水速 vi在相同的時(shí)間內(nèi),被 水沖下的距離,即為登陸點(diǎn)距離 0點(diǎn)距離s=vit= d v i/v 20【

52、答案】C題型三平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律及應(yīng)用【例3】平拋一物體,當(dāng)拋出1秒后它的速度方向與水平方向成 45角,落地時(shí)的 速度方向與水平方向成 60角,則()A.初速度為10 m/sB.落地速度15 m/sC.開始拋出時(shí)距地面的高度 20 mD水平射程13 m解析(I) 秒時(shí),,與水平方向成45:可知心產(chǎn),由&尸審婚將i產(chǎn)10 mA.(2)落地速度/ :(mA).(3)落地時(shí)速度晌走應(yīng)分量廿卜力工51M第Q匚ioA5 3八:.:=納、上二二15(g). X 2mJ0h修螳,,=匹奈=V3 G xr4 10 xV3 =1732 (m).【答案】A題型四斜拋運(yùn)動(dòng)物體的射程和射高【例4】物體以速度V0拋出做斜拋運(yùn)

53、動(dòng),則()A,在任何相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化量是相同的B.可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)C,射高和射程都取決于 V0的大小D. V0很大,射高和射程可能很小【解析】斜拋運(yùn)動(dòng)整個(gè)過程中加速度恒為g,為勻變速運(yùn)動(dòng),故相等時(shí)間內(nèi)速度變化一定相同;由斜拋運(yùn)動(dòng)的兩分運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)知 B錯(cuò)誤;射高與射程不僅取決于 V0的大小還 取決于拋出速度V。與水平方向的夾角大小,故 C錯(cuò)誤,D正確。【答案】AD【點(diǎn)評(píng)】把握好斜拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),理解斜拋運(yùn)動(dòng)的兩分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,本類題目是不 難分析的。題型五平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)的探究【例5】如圖4-4所示,在研究平拋運(yùn)動(dòng)時(shí),小球沿軌道滑下,離開軌道末端時(shí)撞開輕質(zhì)接觸

54、式開關(guān)S,被電磁鐵吸住的小球 B同時(shí)自由下落,改變整個(gè)裝置的高度H做同樣的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)位于同一高度的 A、B兩球總是同時(shí)落地,該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了A球在離開軌道后()A.水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)B.水平方向的分運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)C.豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是自由落體運(yùn)動(dòng)D,豎直方向的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)【解析】改變高度做實(shí)驗(yàn),并發(fā)現(xiàn)A B兩球仍同時(shí)落地,只能說明 A球的豎直分運(yùn)動(dòng)與B球自由落體運(yùn)動(dòng)的情況相同,故 C正確?!敬鸢浮緾【點(diǎn)評(píng)】該題的設(shè)計(jì)思路及題型的變形辨析,正是2007年高考題型的流行設(shè)計(jì),請(qǐng)予以特別品味。平拋運(yùn)動(dòng)的分析方法,用運(yùn)動(dòng)的合成和分解方法研究平拋運(yùn)動(dòng),要根 據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性理解平

55、拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng),即水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。摸擬操練.物體在大小不變的合外力作用下運(yùn)動(dòng),那么關(guān)于這個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),下列說法錯(cuò) 誤的是()A.可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng)B.可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)C.可能做非勻變速運(yùn)動(dòng)D.可能做勻速直線運(yùn)動(dòng). 一個(gè)質(zhì)點(diǎn)只受一個(gè)恒力作用,其不可能的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為()A類斜拋運(yùn)動(dòng) B .變速直線運(yùn)動(dòng)C勻速圓周運(yùn)動(dòng) D .作類平拋運(yùn)動(dòng).下面關(guān)于兩個(gè)互成夾角 e(0 e 0,所以v質(zhì),即物體通過最高點(diǎn)的速度的臨界值為:v臨界=便,當(dāng)物體速度v 歷時(shí), 物體能通過最高點(diǎn);當(dāng) v癡時(shí),桿對(duì)物體為 拉力;當(dāng)v t):桿;0:圖S-23若是圖53的小球,當(dāng)v康時(shí),它將

56、脫離軌道做平拋運(yùn)動(dòng),因?yàn)檐壍缹?duì)小球不能產(chǎn)生拉力。2.把人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng),則衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)所需要的向心力由萬有引力提 供,則jr rT由此可求得衛(wèi)星的繞行線速度、角速度、周期與半徑r的關(guān)系為:由c牛三哈得吟y乎 V:.所以,越大越小*(2)由心誓=mr得由、/ 21 , woeJ,所以越大.3越小.由C-限51M猾尸得了卬上/產(chǎn),所以r越大,T越小.人造衛(wèi)星越靠近地表運(yùn)行,線速度越大,角速度越大,周期越小。近地衛(wèi)星運(yùn)行速 度最大,為第一宇宙速度 7. 9k*s,周期最小,約為84min。例題精析題型一 勻速圓周運(yùn)動(dòng)各物理量間的關(guān)系【例1】關(guān)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的線速度、角速度、周期的關(guān)系

57、,下列說法正確的是()A.線速度大角速度一定大B.線速度大周期一定大C.角速度大的半徑一定小D.角速度大周期一定小【解析】由3=2n/T,v=2 nr/T= 3 r可知,3J1/D選項(xiàng)正確?!敬鸢浮緿題型二對(duì)豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的分析【例2】如圖5-4汽車以速度v通過一半圓形的拱橋頂端時(shí),在下列有關(guān)汽車受力的說法正確的是()圖IA.汽車的向心力就是它所受的重力和支持力的合力,方向指向圓心B.汽車的向心力就是它所受的重力C.汽車受重力、支持力、牽引力、摩擦力和向心力的作用D,以上均不正確【解析】此時(shí)汽車不一定受到牽引力作用,更沒有“向心力”作為新出現(xiàn)的力?!敬鸢浮緼題型三 對(duì)水平面內(nèi)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的

58、分析【例3】如圖5-5所示,用細(xì)繩吊著一個(gè)質(zhì)量為 m的小球,使小球在水平面內(nèi)做圓 錐擺運(yùn)動(dòng),關(guān)于小千受力正確的是 ()田5-5A.受重力、拉力、向心力B.受重力、拉力C.受重力D,以上均不正確【解析】屬于水平面內(nèi)勻速圓周運(yùn)動(dòng),小球受到重力、拉力,其合力充當(dāng)向心力, 指向圓心。【答案】B【點(diǎn)評(píng)】向心力是按力的作用效果命名的力,它可以是重力、彈力、摩擦力等各種 性質(zhì)的力,也可以是幾個(gè)力的合力或某一個(gè)力的分力,只要其效果是提供向心力,使物 體產(chǎn)生向心加速度,其關(guān)鍵是分析向心力的來源。題型四利用開普勒三定律分析天體運(yùn)動(dòng)【例4】關(guān)于行星的運(yùn)動(dòng),以下說法正確的是 ()A.行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng),自轉(zhuǎn)周期就越

59、大B.行星軌道的半長(zhǎng)軸越長(zhǎng),公轉(zhuǎn)周期就越小C.水星的半長(zhǎng)軸最短,公轉(zhuǎn)周期最大D.冥王星離太陽(yáng)“最遠(yuǎn)”,繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期最長(zhǎng)【解析】由R3/T2=k可知,R越大,T越大,故D正確,B、C錯(cuò)誤;公式中的T是 公轉(zhuǎn)周期而非自轉(zhuǎn)周期,故 A錯(cuò)?!敬鸢浮緿【點(diǎn)評(píng)】對(duì)公式中的每個(gè)量一定要把握其物理意義,R是橢圓軌道的半長(zhǎng)軸,T是行星繞中心天體轉(zhuǎn)動(dòng)的公轉(zhuǎn)周期,k是一個(gè)與行星無關(guān)、與中心天體質(zhì)量有關(guān)的常量。題型五天體質(zhì)量、密度的計(jì)算【例5】有一行星的密度跟地球密度相同,但它表面處的重力加速度是地面上重力加速度的4倍,則該行星的質(zhì)量是地球質(zhì)量的 ()A. 1/4 B . 4 倍 C . 16 倍 D . 6

60、4 倍f解析)由心警=叫時(shí)中, 得區(qū)抵=(g),始| D選項(xiàng)正確.【答案】D題型六天體(包括人造衛(wèi)星)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的基本思路例6在圓軌道上運(yùn)動(dòng)的質(zhì)量為 m的人造地球衛(wèi)星,它到地面的距離等于地球半徑R,地面上的重力加速度為 g,則()A.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的速度為B.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期為足C.衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的加速度為 g/2D.衛(wèi)星的動(dòng)能為 mgR/4解析談地球質(zhì)量為.優(yōu)則有由6警二處_修 r r罔GM爾?之鞏 數(shù)但個(gè)嗓,可和A不時(shí);衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的同期丁工2彳;即,可知B不時(shí):衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的加速度??芍狢不對(duì):ZK 4衛(wèi)星的動(dòng)能i=-ymu-Lm-寫r=一,故D正明【答案】D【點(diǎn)評(píng)】解答天體(包括人造衛(wèi)星)運(yùn)動(dòng)規(guī)律相關(guān)問題的基

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