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文檔簡介
.54/54運動的描述一知識結(jié)構(gòu)1、質(zhì)點:用來代替物體、只有質(zhì)理而無形狀、體積的點。它是一種理想模型,物體簡化為質(zhì)點的條件是物體的形狀、大小在所研究的問題中可以忽略。2、時刻:表示時間坐標(biāo)軸上的點即為時刻。例如幾秒初,幾秒末。時間:前后兩時刻之差。時間坐標(biāo)軸上用線段表示時間,第n秒至第n+3秒的時間為3秒。3、位置:表示穿空間坐標(biāo)的點;位移:由起點指向終點的有向線段,位移是末位置與始位置之差,是矢量。路程:物體運動軌跡之長,是標(biāo)量。4、速度:描述物體運動快慢和運動方向的物理量,是矢量。平均速度:在變速直線運動中,運動物體的位移和所用時間的比值,υ=s/t〔方向為位移的方向即時速度:對應(yīng)于某一時刻〔或某一位置的速度,方向為物體的運動方向。速率:即時速度的大小即為速率;平均速率:為質(zhì)點運動的路程與時間之比,它的大小與相應(yīng)的平均速度之值可能不相同。5、平動:物體各部分運動情況都相同。轉(zhuǎn)動:物體各部分都繞圓心作圓周運動。6、加速度:描述物體速度變化快慢的物理量,a=△υ/△t〔又叫速度的變化率是矢量。a的方向只與△υ的方向相同〔即與合外力方向相同a方向υ方向相同時作加速運動;a方向υ方向相反時作減速運動;加速度的增大或減小只表示速度變化快慢程度增大或減小,不表示速度增大或減小。7、運動的相對性:只有在選定參照物之后才能確定物體是否在運動或作怎樣的運動。一般以地面上不動的物體為參照物。二經(jīng)典例題分析例1、物體M從A運動到B,前半程平均速度為υ1,后半程平均速度為υ2,那么全程的平均速度是:〔DA、〔υ1+υ2/2B、C、〔υ21+υ22/〔υ1+υ2D、2υ1υ2/〔υ1+υ2例2.下列有關(guān)高中物理實驗的描述中,正確的是:<ABC>。A.在用打點計時器"研究勻變速直線運動"的實驗中,通過在紙帶上打下的一系列點跡可求出紙帶上任意兩個點跡之間的平均速度B.在"驗證力的平行四邊形定則"的實驗中,拉橡皮筋的細繩要稍長,并且實驗時要使彈簧測力計與木板平面平行,同時保證彈簧的軸線與細繩在同一直線上C.在"用單擺測定重力加速度"的實驗中,假如擺長的測量及秒表的讀數(shù)均無誤,而測得的g值明顯偏小,其原因可能是將全振動的次數(shù)n誤計為n-1D.在"驗證機械能守恒定律"的實驗中,必須要用天平測出下落物體的質(zhì)量例3、下列關(guān)于所描述的運動中,可能的是〔A速度變化很大,加速度很小B速度變化的方向為正,加速度方向為負C速度變化越來越快,加速度越來越小D速度越來越大,加速度越來越小解析:由a=△v/△t知,即使△v很大,假如△t足夠長,a可以很小,故A正確。速度變化的方向即△v的方向,與a方向一定相同,故B錯。加速度是描述速度變化快慢的物理量,速度變化快,加速度一定大。故C錯。加速度的大小在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的改變量,與速度大小無關(guān),故D正確。答案:A、D例4、一個物體在做初速度為零的勻加速直線運動,已知它在第一個△t時間內(nèi)的位移為s,若△t未知,則可求出〔A.第一個△t時間內(nèi)的平均速度B.第n個△t時間內(nèi)的位移C.n△t時間的位移D.物體的加速度解析:因=,而△t未知,所以不能求出,故A錯.因有,〔2n-1s,故B正確;又s∝t2所以=n2,所以sn=n2s,故C正確;因a=,盡管△s=sn-sn-1可求,但△t未知,所以A求不出,D錯.答案:B、C例5、汽車原來以速度v勻速行駛,剎車后加速度大小為a,做勻減速運動,則t秒后其位移為<>ABCD無法確定解析:汽車初速度為v,以加速度a作勻減速運動。速度減到零后停止運動,設(shè)其運動的時間t,=。當(dāng)t≤t,時,汽車的位移為s=;假如t>t,,汽車在t,時已停止運動,其位移只能用公式v2=2as計算,s=答案:D例6、汽車甲沿著平直的公路以速度v0做勻速直線運動,當(dāng)它路過某處的同時,該處有一輛汽車乙開始做初速度為零的勻加速運動去追趕甲車,根據(jù)上述的已知條件〔A.可求出乙車追上甲車時乙車的速度B.可求出乙車追上甲車時乙車所走的路程C.可求出乙車從開始起動到追上甲車時所用的時間D.不能求出上述三者中任何一個分析:題中涉及到2個相關(guān)物體運動問題,分析出2個物體各作什么運動,并盡力找到兩者相關(guān)的物理條件是解決這類問題的要害,通??梢詮奈灰脐P(guān)系、速度關(guān)系或者時間關(guān)系等方面去分析。解析:根據(jù)題意,從汽車乙開始追趕汽車甲直到追上,兩者運動距離相等,即s甲==s乙=s,經(jīng)歷時間t甲=t乙=t.那么,根據(jù)勻速直線運動公式對甲應(yīng)有:根據(jù)勻加速直線運動公式對乙有:,及由前2式相除可得at=2v0,代入后式得vt=2v0,這就說明根據(jù)已知條件可求出乙車追上甲車時乙車的速度應(yīng)為2v0。因a不知,無法求出路程和時間,假如我們采取作v-t圖線的方法,則上述結(jié)論就比較輕易通過圖線看出。圖中當(dāng)乙車追上甲車時,路程應(yīng)相等,即從圖中圖線上看面積s甲和s乙,顯然三角形高vt等于長方形高v0的2倍,由于加速度a未知,乙圖斜率不定,a越小,t越大,s也越大,也就是追趕時間和路程就越大。答案:A例7、在輕繩的兩端各栓一個小球,一人用手拿者上端的小球站在3層樓陽臺上,放手后讓小球自由下落,兩小球相繼落地的時間差為T,假如站在4層樓的陽臺上,同樣放手讓小球自由下落,則兩小球相繼落地時間差將〔A不變B變大C變小D無法判定解析:兩小球都是自由落體運動,可在一v-t圖象中作出速度隨時間的關(guān)系曲線,如圖所示,設(shè)人在3樓陽臺上釋放小球后,兩球落地時間差為△t1,圖中陰影部分面積為△h,若人在4樓陽臺上釋放小球后,兩球落地時間差△t2,要保證陰影部分面積也是△h;從圖中可以看出一定有△t2〈△t1答案:C例8、一物體在A、B兩點的正中間由靜止開始運動〔設(shè)不會超越A、B,其加速度隨時間變化如圖所示。設(shè)向A的加速度為為正方向,若從出發(fā)開始計時,則物體的運動情況是〔A先向A,后向B,再向A,又向B,4秒末靜止在原處B先向A,后向B,再向A,又向B,4秒末靜止在偏向A的某點C先向A,后向B,再向A,又向B,4秒末靜止在偏向B的某點D一直向A運動,4秒末靜止在偏向A的某點解析:根據(jù)a-t圖象作出其v-t圖象,如右圖所示,由該圖可以看出物體的速度時大時小,但方向始終不變,一直向A運動,又因v-t圖象與t軸所圍"面積"數(shù)值上等于物體在t時間內(nèi)的位移大小,所以4秒末物體距A點為2米答案:D第二章勻變速直線運動的研究一知識點總結(jié)1、勻變速直線運動是在相等的時間里速度的變化量相等的直線運動。基本規(guī)律有:υt=υ0+atυt2υt2=υ02+2ass=〔υt+υ0t/2s=υ0t+at2/2s=υ平t利用上面式子時要注意:〔1、υt,υ0,υ平,a視為矢量,并習(xí)慣選υ0的方向為正方向:〔2、其余矢量的方向與υ0相同取正值,反向取負值,若a與υ同向,物體作勻加速運動,若a與υ反向,物體作勻減速運動。2、勻變速直線運動特點〔1、做勻變速直線運動的物體,在某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間內(nèi)的中間時刻的即時速度?!?、勻變速直線運動某段位移中點的即時速度,等于這段位移兩端的即時速度的幾何平均值?!?、做勻變速直線運動的物體,如果在各個連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移分別為sⅠ,sⅡ,sⅢ,……sn則:△s=sⅡ-sⅠ=sⅢ-sⅡ=……=aT2<4>、初速為零的勻變速直線運動的特征:〔設(shè)t為單位時間①1t末,2t末,3t末……即時速度的比為:υ1:υ2:υ3:……υn=1:2:3:……n②1t內(nèi),2t內(nèi),3t內(nèi)……位移之比為:=12:22:32:……:n2③第1t內(nèi),第2t內(nèi),第3t內(nèi)……位移之比為:SⅠ:SⅡ:SⅢ:...Sn=1:3:5:...<2n-1>3、對于勻減速直線運動,必須特別注意其特性:〔1勻減速直線運動總有一個速度為零的時刻,此后,有的便停下來,有些會反向勻加速〔2勻減速運動的反向運動既可以按運動的先后順序進行運算,也可將返回的運動按初速為零的勻加速運動計算。4、自由落體運動〔1初速度〔2末速度〔3下落高度〔從位置向下計算〔4推論注:<1>自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速直線運動規(guī)律;<2>a=g=9.8m/s2≈10m/s2〔重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下。〔3>豎直上拋運動a.位移-b.末速度Vt=Vo-gt〔g=9.8m/s2≈10m/s2c.有用推論d.上升最大高度<拋出點算起e.往返時間t=2Vo/g〔從拋出落回原位置的時間注:<1>全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負值;<2>分段處理:向上為勻減速直線運動,向下為自由落體運動,具有對稱性;<3>上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。二例題分析例1、關(guān)于加速度與速度、位移的關(guān)系,以下說法正確的是:〔DA、υ0為正,a為負,則速度一定在減小,位移也一定在減小;B、υ0為正,a為正,則速度一定在增加,位移不一定在增加;C、υ0與a同向,但a逐漸減小,速度可能也在減??;D、υ0與a反向,但a逐漸增大,則速度減小得越來越快〔在停止運動前例2、〔8分從地面以速度豎直向上拋出一皮球,皮球落地時速度大小為,若皮球運動過程中所受空氣阻力的大小與其速率成正比,試求皮球在空中運動的時間。解:上升有下降有即〔2分又∵空氣阻力與成正比即∴上升時〔1分下降時〔1分∴空氣阻力總沖量為〔1分∴〔2分∴〔1分例3、從地面上以速率v1豎直上拋一小球,若運動中受到的空氣阻力與小球速率成正比,小球落回地面時速率為v2,則〔B①小球的加速度在上升過程中逐漸減小,在下降過程中也是逐漸減小②小球被拋出時的加速度值最大,落回拋出點時的加速度值最?、坌∏驈膾伋龅铰浠氐孛娼?jīng)歷時間是<v1v2>/g④小球從拋出到落回地面經(jīng)歷時間是①②B.①②③C.①②④D.①②③例4、從離地H高處自由下落小球a,同時在它正下方H處以速度V0豎直上拋另一小球b,不計空氣阻力,有:〔C〔1若V0>,小球b在上升過程中與a球相遇〔2若V0<,小球b在下落過程中肯定與a球相遇〔3若V0=,小球b和a不會在空中相遇〔4若V0=,兩球在空中相遇時b球速度為零。A.只有〔2是正確的B.〔1〔2〔3是正確的C.〔1〔3〔4正確的D.〔2〔4是正確的。例5、<16分>如圖所示是我國某優(yōu)秀跳水運動員在跳臺上騰空而起的英姿.跳臺距水面高度為10m,此時她恰好到達最高位置,估計此時她的重心離跳臺臺面的高度為1m,當(dāng)她下降到手觸及水面時要伸直雙臂做一個翻掌壓水花的動作,這時她的重心離水面也是1m.<取g=10m/s2>求:<1>從最高點到手觸及水面的過程中其重心可以看作是自由落體運動,她在空中完成一系列動作可利用的時間為多長?<2>忽略運動員進入水面過程中受力的變化,入水之后,她的重心能下沉到離水面約2.5m處,試估算水對她的平均阻力約是她自身重力的幾倍?解:〔1這段時間人重心下降高度為10m空中動作時間t=………………<4分>代入數(shù)據(jù)得t=s=1.4s……………<2分><2>運動員重心入水前下降高度hΔh=11m<2分>入水后深度為=.2.5m據(jù)動能定理mg<hΔhh水>=fh水………<4分>整理得……………<2分>==5.4………………<2分>例6<12分一輛值勤的警車停在公路邊,當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車嚴重超載時,決定前去追趕,經(jīng)過5.5s后警車發(fā)動起來,并以2.5m/s2的加速度做勻加速運動,但警車的行駛速度必須控制在90km/h以內(nèi).問:〔1警車在追趕貨車的過程中,兩車間的最大距離是多少?〔2判定警車在加速階段能否追上貨車?〔要求通過計算說明〔3警車發(fā)動后要多長時間才能追上貨車?解析:〔12分〔l警車在追趕貨車的過程中,當(dāng)兩車速度相等時.它們的距離最大,設(shè)警車發(fā)動后經(jīng)過t1時間兩車的速度相等.則<1分>s貨=<5.54>×10m=95m<1分s警<1分>所以兩車間的最大距離△s=s貨-s警=75m〔2分<2>v0=90km/h=25m/s,當(dāng)警車剛達到最大速度時,運動時間〔l分s貨’=<5.510>×10m=155m<1分s警’=〔1分因為s貨’>s警’,故此時警車尚未趕上貨車〔1分〔3警車剛達到最大速度時兩車距離△s’=s貨’-s警’=30m,警車達到最大速度后做勻速運動,設(shè)再經(jīng)過△t時間追趕上貨車.則:<1分所以警車發(fā)動后要經(jīng)過才能追上貨車<2分例7、一物體做勻變速直線運動,某時刻速度大小為4m/s,1s后速度的大小變?yōu)?0m/s,在這1s內(nèi)該物體的〔A.位移的大小可能小于4mB.位移的大小可能大于10mC.加速度的大小可能小于4m/sD.加速度的大小可能大于10m/s析:同向時反向時式中負號表示方向跟規(guī)定正方向相反答案:A、D例8、兩木塊自左向右運動,現(xiàn)用高速攝影機在同一底片上多次曝光,記錄下木快每次曝光時的位置,如圖所示,連續(xù)兩次曝光的時間間隔是相等的,由圖可知〔A在時刻t2以及時刻t5兩木塊速度相同B在時刻t1兩木塊速度相同C在時刻t3和時刻t4之間某瞬間兩木塊速度相同D在時刻t4和時刻t5之間某瞬間兩木塊速度相同解析:首先由圖看出:上邊那個物體相鄰相等時間內(nèi)的位移之差為恒量,可以判定其做勻變速直線運動;下邊那個物體很明顯地是做勻速直線運動。由于t2及t3時刻兩物體位置相同,說明這段時間內(nèi)它們的位移相等,因此其中間時刻的即時速度相等,這個中間時刻顯然在t3、t4之間答案:C例9、一跳水運動員從離水面10m高的平臺上躍起,舉雙臂豎立身體離開臺面,此時中心位于從手到腳全長的中點,躍起后重心升高0.45m達到最高點,落水時身體豎直,手先入水〔在此過程中運動員水平方向的運動忽略不計從離開跳臺到手觸水面,他可用于完成空中動作的時間是多少?〔g取10m/s2結(jié)果保留兩位數(shù)字解析:根據(jù)題意計算時,可以把運動員的全部質(zhì)量集中在重心的一個質(zhì)點,且忽略其水平方向的運動,因此運動員做的是豎直上拋運動,由可求出剛離開臺面時的速度,由題意知整個過程運動員的位移為-10m〔以向上為正方向,由得:解得:t≈1.7s例10、如圖所示,有若干相同的小鋼球,從斜面上的某一位置每隔0.1s釋放一顆,在連續(xù)釋放若干顆鋼球后對斜面上正在滾動的若干小球攝下照片如圖,測得AB=15cm,BC=20cm,試求:〔1拍照時B球的速度;〔2A球上面還有幾顆正在滾動的鋼球解析:拍攝得到的小球的照片中,A、B、C、D…各小球的位置,正是首先釋放的某球每隔0.1s所在的位置.這樣就把本題轉(zhuǎn)換成一個物體在斜面上做初速度為零的勻加速運動的問題了。求拍攝時B球的速度就是求首先釋放的那個球運動到B處的速度;求A球上面還有幾個正在滾動的小球變換為首先釋放的那個小球運動到A處經(jīng)過了幾個時間間隔〔0.1s〔1A、B、C、D四個小球的運動時間相差△T=0.1sVB==m/s=1.75m/s〔2由△s=a△T2得:a=m/s2==5m/s2例11、火車A以速度v1勻速行駛,司機發(fā)現(xiàn)正前方同一軌道上相距s處有另一火車B沿同方向以速度v2〔對地,且v2〈v1〉做勻速運動,A車司機立即以加速度〔絕對值a緊急剎車,為使兩車不相撞,a應(yīng)滿足什么條件?分析:后車剎車做勻減速運動,當(dāng)后車運動到與前車車尾即將相遇時,如后車車速已降到等于甚至小于前車車速,則兩車就不會相撞,故取s后=ss前和v后≤v前求解解法一:取取上述分析過程的臨界狀態(tài),則有v1t-a0t2=s+v2tv1-a0t=v2a0=所以當(dāng)a≥時,兩車便不會相撞。法二:假如后車追上前車恰好發(fā)生相撞,則v1t-at2=s+v2t上式整理后可寫成有關(guān)t的一元二次方程,即at2+〔v2-v1t+s=0取判別式△〈0,則t無實數(shù)解,即不存在發(fā)生兩車相撞時間t?!鳌?,則有〔v2-v12≥4〔as得a≤為避免兩車相撞,故a≥法三:運用v-t圖象進行分析,設(shè)從某時刻起后車開始以絕對值為a的加速度開始剎車,取該時刻為t=0,則A、B兩車的v-t圖線如圖所示。圖中由v1、v2、C三點組成的三角形面積值即為A、B兩車位移之差〔s后-s前=s,tanθ即為后車A減速的加速度絕對值a0。因此有〔v1-v2=s所以tanθ=a0=若兩車不相撞需a≥a0=例12、摩托車在平直公路上從靜止開始起動,a1=1.6m/s2,稍后勻速運動,然后減速,a2=6.4m/s2,直到停止,共歷時130s,行程1600m。試求:〔1摩托車行駛的最大速度vm;〔2若摩托車從靜止起動,a1、a2不變,直到停止,行程不變,所需最短時間為多少?分析:〔1整個運動過程分三個階段:勻加速運動;勻速運動;勻減速運動??山柚鷙-t圖象表示。〔2首先要回答摩托車以什么樣的方式運動可使得時間最短。借助v-t圖象可以證實:當(dāng)摩托車以a1勻加速運動,當(dāng)速度達到v/m時,緊接著以a2勻減速運動直到停止時,行程不變,而時間最短解:〔1如圖所示,利用推論vt2-v02=2as有:〔130-vm=1600.其中a1=1.6m/s2,a2=6.4m/s2.解得:vm=12.8m/s〔另一解舍去.<2>路程不變,則圖象中面積不變,當(dāng)v越大則t越小,如圖所示.設(shè)最短時間為tmin,則tmin=①=1600②其中a1=1.6m/s2,a2=6.4m/s2.由②式解得vm=64m/s,故tmin=.既最短時間為50s.例13、一平直的傳送以速率v=2m/s勻速行駛,傳送帶把A處的工件送到B處,A、B兩處相距L=10m,從A處把工件無初速度地放到傳送帶上,經(jīng)時間t=6s能傳送到B處,欲使工件用最短時間從A處傳送到B處,求傳送帶的運行速度至少應(yīng)多大?解析:物體在傳送帶上先作勻加速運動,當(dāng)速度達到v=2m/s后與傳送帶保持相對靜止,作勻速運動.設(shè)加速運動時間為t,加速度為a,則勻速運動的時間為〔6-ts,則:v=at①s1=at2②s2=v<6-t>③s1s2=10④聯(lián)列以上四式,解得t=2s,a=1m/s2物體運動到B處時速度即為皮帶的最小速度由v2=2as得v=m/s傳送帶給物體的滑動摩擦力提供加速度,即此加速度為物體運動的最大加速度.要使物體傳送時間最短,應(yīng)讓物體始終作勻加速運動例14、一輛汽車在十字路口等候綠燈,當(dāng)綠燈亮?xí)r汽車以3m/s2的加速度開始行駛,恰在這時一輛自行車以6m/s的速度勻速駛來,從后邊趕過汽車。試求:〔1汽車從路口開動后,在追上自行車之前經(jīng)過多長時間兩車相距最遠?此時距離是多少?〔2什么時候汽車追上自行車,此時汽車的速度是多少?解析:解法一:汽車開動后速度由零逐漸增大,而自行車的速度是定值。當(dāng)汽車的速度還小于自行車速度時,兩者的距離將越來越大,而一旦汽車速度增加到超過自行車速度時,兩車距離就將縮小。因此兩者速度相等時兩車相距最大,有,所以,解法二:用數(shù)學(xué)求極值方法來求解〔1設(shè)汽車在追上自行車之前經(jīng)過t時間兩車相距最遠,因為所以,由二次函數(shù)求極值條件知,時,最大即〔2汽車追上自行車時,二車位移相等,則,解法三:用相對運動求解更簡捷選勻速運動的自行車為參考系,則從運動開始到相距最遠這段時間內(nèi),汽車相對此參考系的各個物理量為:初速度v0=v汽初-v自=〔0-6m/s=-6m/s末速度vt=v汽末-v自=〔6-6m/s=0加速度a=a汽-a自=〔3-0m/s2=3m/s2所以相距最遠s==-6m〔負號表示汽車落后解法四:用圖象求解〔1自行車和汽車的v-t圖如圖,由于圖線與橫坐標(biāo)軸所包圍的面積表示位移的大小,所以由圖上可以看出:在相遇之前,在t時刻兩車速度相等時,自行車的位移〔矩形面積與汽車的位移〔三角形面積之差〔即斜線部分達最大,所以t=v自/a=s=2s△s=vt-at2/2=〔6×2-3×22/2m=6m〔2由圖可看出:在t時刻以后,由v自或與v汽線組成的三角形面積與標(biāo)有斜線的三角形面積相等時,兩車的位移相等〔即相遇。所以由圖得相遇時,t’=2t=4s,v’=2v自=12m/s答案〔12s6m〔212m/s例15、〔16分某司機在平直公路上測試汽車的制動功能。他從車上速度表看到汽車速度v=72km/h時緊急剎車,由于車輪與公路面的摩擦,車輪在公路面上劃出一道長L=40m的剎車痕后停止。求:〔1車輪與公路面間的動摩擦因數(shù);〔2該司機駕車仍以v=72km/h的速度在一段動摩擦因數(shù)也為、傾角為8°的坡路上勻速向下行駛,發(fā)現(xiàn)前方停著一輛故障車。若剎車過程司機的反應(yīng)時間為△t=0.7s,為了避免兩車相撞,該司機至少應(yīng)在距離故障車多遠處采取同樣的緊急剎車措施?〔取sin8o=0.14,cos8o=0.99,g=10m/s2解:〔1汽車做勻減速運動而停止,則v=72km/h=20m/s〔2分②〔2分由①②得③〔2分〔2在反應(yīng)時間內(nèi),汽車仍做勻速運動,其位移④〔2分實施緊急剎車后,汽車的加速度為,由牛頓第二定律得⑤〔2分⑥〔2分此時間內(nèi)汽車位移為⑦〔2分兩車車距至少為⑧〔2分例16、圖1是甲、乙兩物體做直線運動的v一t圖象。下列表述正確的是A.乙做勻加速直線運動B.0一ls內(nèi)甲和乙的位移相等C.甲和乙的加速度方向相同D.甲的加速度比乙的小答案.A[解析]甲乙兩物體在速度圖象里的圖形都是傾斜的直線表明兩物體都是勻變速直線,乙是勻加速,甲是勻減速,加速度方向不同A對C錯.根據(jù)在速度圖象里面積表示位移的方法可知在0一ls內(nèi)甲通過的位移大于乙通過的位移.B錯.根據(jù)斜率表示加速度可知甲的加速度大于乙的加速度,D錯.例17、"研究勻變速直線運動"的實驗中,使用電磁式打點計時器<所用交流電的頻率為50Hz>,得到如圖8所示的紙帶。圖中的點為計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出來,下列表述正確的是A.實驗時應(yīng)先放開紙帶再接通電源B.<S6一S1>等于<S2一S1>的6倍C.從紙帶可求出計數(shù)點B對應(yīng)的速率D.相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.02s答案.C[解析]在"研究勻變速直線運動"的實驗中,實驗時應(yīng)先接通電源再放開紙帶,A錯.根據(jù)相等的時間間隔內(nèi)通過的位移有,可知<S6一S1>等于<S2一S1>的5倍,B錯.根據(jù)B點為A與C的中間時刻點有,C對.由于相鄰的計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出,所以時間間隔為0.1s,D錯.例18、如圖所示,一足夠長的木板靜止在光滑水平面上,一物塊靜止在木板上,木板和物塊間有摩擦?,F(xiàn)用水平力向右拉木板,當(dāng)物塊相對木板滑動了一段距離但仍有相對運動時,撤掉拉力,此后木板和物塊相對于水平面的運動情況為A.物塊先向左運動,再向右運動B.物塊向右運動,速度逐漸增大,直到做勻速運動C.木板向右運動,速度逐漸變小,直到做勻速運動D.木板和物塊的速度都逐漸變小,直到為零答案BC.[解析]對于物塊由于運動過過程中與木板存在相對滑動,且始終相對木板向左運動,因此木板對物塊的摩擦力向右,所以物塊相對地面向右運動,且速度不斷增大,直至相對靜止而做勻速直線運動,B正確;對于木板由作用力與反作用力可知受到物塊給它的向左的摩擦力作用,則木板的速度不斷減小,知道二者相對靜止,而做直線運動,C正確;由于水平面光滑,所以不會停止,D錯誤。例19、某同學(xué)為了探究物體在斜面上的運動時摩擦力與斜面傾角的關(guān)系,設(shè)計實驗裝置如圖。長直平板一端放在水平桌面上,另一端架在一物塊上。在平板上標(biāo)出A、B兩點,B點處放置一光電門,用光電計時器記錄滑塊通過光電門時擋光的時間。實驗步驟如下:①用游標(biāo)卡尺測量滑塊的擋光長度d,用天平測量滑塊的質(zhì)量m;②用直尺測量AB之間的距離s,A點到水平桌面的垂直距離h1,B點到水平桌面的垂直距離h2;③將滑塊從A點靜止釋放,由光電計時器讀出滑塊的擋光時間t1④重復(fù)步驟③數(shù)次,并求擋光時間的平均值;⑤利用所測數(shù)據(jù)求出摩擦力f和斜面傾角的余弦值;⑥多次改變斜面的傾角,重復(fù)實驗步驟②③④⑤,做出f-關(guān)系曲線。用測量的物理量完成下列各式〔重力加速度為g:斜面傾角的余弦=;滑塊通過光電門時的速度v=;滑塊運動時的加速度a=;滑塊運動時所受到的摩擦阻力f=;〔2測量滑塊擋光長度的游標(biāo)卡尺讀數(shù)如圖所示,讀得d=。答案〔1①②③④〔23.62cm[解析]<1>物塊在斜面上做初速度為零的勻加速直線運動,受重力、支持力、滑動摩擦力,如圖所示①根據(jù)三角形關(guān)系可得到,②根據(jù)③根據(jù)運動學(xué)公式,有,即有④根據(jù)牛頓第二定律,則有.<2>在游標(biāo)卡尺中,主尺上是3.6cm,在游標(biāo)尺上恰好是第1條刻度線與主尺對齊,再考慮到卡尺是10分度,所以讀數(shù)為3.6cm+0.1×1mm=3.61cm或者3.62cm也對.例20、兩物體甲和乙在同一直線上運動,它們在0~0.4s時間內(nèi)的v-t圖象如圖所示。若僅在兩物體之間存在相互作用,則物體甲與乙的質(zhì)量之比和圖中時間t1分別為A.和0.30sB.3和0.30sC.和0.28sD.3和0.28s答案B[解析]本題考查圖象問題.根據(jù)速度圖象的特點可知甲做勻加速,乙做勻減速.根據(jù)得,根據(jù)牛頓第二定律有,得,由,得t=0.3s,B正確.例21、某物體做直線運動的v-t圖象如圖甲所示,據(jù)此判斷圖乙〔F表示物體所受合力,x表示物體的位移四個選項中正確的是〔圖乙v圖乙vt/s圖甲答案:B考點:v-t圖象、牛頓第二定律解析:由圖甲可知前兩秒物體做初速度為零的勻加速直線運動,所以前兩秒受力恒定,2s-4s做正方向勻加速直線運動,所以受力為負,且恒定,4s-6s做負方向勻加速直線運動,所以受力為負,恒定,6s-8s做負方向勻減速直線運動,所以受力為正,恒定,綜上分析B正確。提示:在v-t圖象中傾斜的直線表示物體做勻變速直線運動,加速度恒定,受力恒定。速度——時間圖象特點:①因速度是矢量,故速度——時間圖象上只能表示物體運動的兩個方向,t軸上方代表的"正方向",t軸下方代表的是"負方向",所以"速度——時間"圖象只能描述物體做"直線運動"的情況,如果做曲線運動,則畫不出物體的"位移——時間"圖象;②"速度——時間"圖象沒有時間t的"負軸",因時間沒有負值,畫圖要注意這一點;③"速度——時間"圖象上圖線上每一點的斜率代表的該點的加速度,斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正負表示加速度的方向;④"速度——時間"圖象上表示速度的圖線與時間軸所夾的"面積"表示物體的位移v〔m/st/s1v〔m/st/s1234520圖1A.0-2s內(nèi)的加速度為1m/s2B.0-5s內(nèi)的位移為10mC.第1s末與第3s末的速度方向相同D.第1s末與第5s末的速度方向相同.答案:AC解析:由v-t圖象知,0-2s內(nèi)物體運動的速度為1m/s2,0-5s內(nèi)的位移為7m,第1s末與第3s末的速度方向相同〔均與正方向一致,第5s末的速度例23、一卡車拖掛一相同質(zhì)量的車廂,在水平直道上以的速度勻速行駛,其所受阻力可視為與車重成正比,與速度無關(guān)。某時刻,車廂脫落,并以大小為的加速度減速滑行。在車廂脫落后,司機才發(fā)覺并緊急剎車,剎車時阻力為正常行駛時的3倍。假設(shè)剎車前牽引力不變,求卡車和車廂都停下后兩者之間的距離。解:設(shè)卡車的質(zhì)量為M,車所受阻力與車重之比為;剎車前卡車牽引力的大小為,卡車剎車前后加速度的大小分別為和。重力加速度大小為g。由牛頓第二定律有設(shè)車廂脫落后,內(nèi)卡車行駛的路程為,末速度為,根據(jù)運動學(xué)公式有⑤⑥⑦式中,是卡車在剎車后減速行駛的路程。設(shè)車廂脫落后滑行的路程為,有⑧卡車和車廂都停下來后相距⑨由①至⑨式得⑩代入題給數(shù)據(jù)得eq\o\ac<○,11>例24、航模興趣小組設(shè)計出一架遙控飛行器,其質(zhì)量m=2㎏,動力系統(tǒng)提供的恒定升力F=28N。試飛時,飛行器從地面由靜止開始豎直上升。設(shè)飛行器飛行時所受的阻力大小不變,g取10m/s2。〔1第一次試飛,飛行器飛行t1=8s時到達高度H=64m。求飛行器所阻力f的大小;〔2第二次試飛,飛行器飛行t2=6s時遙控器出現(xiàn)故障,飛行器立即失去升力。求飛行器能達到的最大寬度h;〔3為了使飛行器不致墜落到地面,求飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時間t3。解:〔1第一次飛行中,設(shè)加速度為勻加速運動由牛頓第二定律解得〔2第二次飛行中,設(shè)失去升力時的速度為,上升的高度為勻加速運動設(shè)失去升力后的速度為,上升的高度為由牛頓第二定律解得〔3設(shè)失去升力下降階段加速度為;恢復(fù)升力后加速度為,恢復(fù)升力時速度為由牛頓第二定律F+f-mg=ma4且V3=a3t3解得t3=<s><或2.1s>例25、已知O、A、B、C為同一直線上的四點,AB間的距離為l1,BC間的距離為l2,一物體自O(shè)點由靜止出發(fā),沿此直線做勻速運動,依次經(jīng)過A、B、C三點,已知物體通過AB段與BC段所用的時間相等。求O與A的距離。解:設(shè)物體的加速度為a,到達A的速度為v0,通過AB段和BC段所用的時間為t,則有……………①………②聯(lián)立①②式得…………………③………………④設(shè)O與A的距離為,則有………⑤聯(lián)立③④⑤式得………⑥例26、A、B兩輛汽車在筆直的公路上同向行駛。當(dāng)B車在A車前84m處時,B車速度為4m/s,且正以2m/s2的加速度做勻加速運動;經(jīng)過一段時間后,B車加速度突然變?yōu)榱恪車一直以20m/s的速度做勻速運動。經(jīng)過12s后兩車相遇。問B車加速行駛的時間是多少?解:設(shè)A車的速度為vA,B車加速行駛時間為t,兩車在t0時相遇。則有①②式中,t0=12s,sA、sB分別為A、B兩車相遇前行駛的路程。依題意有③式中s=84m。由①②③式得④代入題給數(shù)據(jù)vA=20m/s,vB=4m/s,a=2m/s2,有⑤式中t的單位為s。解得t1=6s,t2=18s⑥t2=18s不合題意,舍去。因此,B車加速行駛的時間為6s。例27、總質(zhì)量為80kg的跳傘運動員從離地500m的直升機上跳下,經(jīng)過2s拉開繩索開啟降落傘,如圖所示是跳傘過程中的v-t圖,試根據(jù)圖像求:〔g取10m/s2〔1t=1s時運動員的加速度和所受阻力的大小?!?估算14s內(nèi)運動員下落的高度及克服阻力做的功?!?估算運動員從飛機上跳下到著地的總時間。解:〔1從圖中可以看出,在t=2s內(nèi)運動員做勻加速運動,其加速度大小為m/s2=8m/s2設(shè)此過程中運動員受到的阻力大小為f,根據(jù)牛頓第二定律,有mg-f=ma得f=m<g-a>=80×<10-8>N=160N〔2從圖中估算得出運動員在14s內(nèi)下落了 39.5×2×2m=158m根據(jù)動能定理,有所以有 =〔80×10×158-×80×62J≈1.25×105J〔314s后運動員做勻速運動的時間為s=57s運動員從飛機上跳下到著地需要的總時間t總=t+t′=〔14+57s=71s三易錯題集例1、汽車以10m/s的速度行使5分鐘后突然剎車。如剎車過程是做勻變速運動,加速度大小為5m/s2,則剎車后3秒鐘內(nèi)汽車所走的距離是多少?[錯解]因為汽車剎車過程做勻減速直線運動,初速v0=10m/s加速度[錯解原因]出現(xiàn)以上錯誤有兩個原因。一是對剎車的物理過程不清楚。當(dāng)速度減為零時,車與地面無相對運動,滑動摩擦力變?yōu)榱?。二是對位移公式的物理意義理解不深刻。位移S對應(yīng)時間t,這段時間內(nèi)a必須存在,而當(dāng)a不存在時,求出的位移則無意義。由于第一點的不理解以致認為a永遠地存在;由于第二點的不理解以致有思考a什么時候不存在。[分析解答]依題意畫出運動草圖1-1。設(shè)經(jīng)時間t1速度減為零。據(jù)勻減速直線運動速度公式v1=v0-at則有0=10-5t解得t=2S由于汽車在2S時[評析]物理問題不是簡單的計算問題,當(dāng)?shù)贸鼋Y(jié)果后,應(yīng)思考是否與s=-30m的結(jié)果,這個結(jié)果是與實際不相符的。應(yīng)思考在運用規(guī)律中是否出現(xiàn)與實際不符的問題。本題還可以利用圖像求解。汽車剎車過程是勻減速直線運動。據(jù)v0,a由此可知三角形v0Ot所包圍的面積即為剎車3s內(nèi)的位移。例2、氣球以10m/s的速度勻速豎直上升,從氣球上掉下一個物體,經(jīng)17s到達地面。求物體剛脫離氣球時氣球的高度?!瞘=10m/s2[錯解]物體從氣球上掉下來到達地面這段距離即為物體脫離氣球時,氣球的高度。所以物體剛脫離氣球時,氣球的高度為1445m。[錯解原因]由于學(xué)生對慣性定律理解不深刻,導(dǎo)致對題中的隱含條件即物體離開氣球時具有向上的初速度視而不見。誤認為v0=0。實際物體隨氣球勻速上升時,物體具有向上10m/s的速度當(dāng)物體離開氣球時,由于慣性物體繼續(xù)向上運動一段距離,在重力作用下做勻變速直線運動。[分析解答]本題既可以用整體處理的方法也可以分段處理。方法一:可將物體的運動過程視為勻變速直線運動。根據(jù)題意畫出運動草圖如圖1-3所示。規(guī)定向下方向為正,則V0=-10m/sg=10m/s2據(jù)h=v0t+∴物體剛掉下時離地1275m。方法二:如圖1-3將物體的運動過程分為A→B→C和C→D兩段來處理。A→B→C為豎直上拋運動,C→D為豎直下拋運動。在A→B→C段,據(jù)豎直上拋規(guī)律可知此階段運動時間為由題意知tCD=17-2=15〔s=1275〔m方法三:根據(jù)題意做出物體脫離氣球到落地這段時間的V-t圖〔如圖1-4所示。其中△v0otB的面積為A→B的位移△tBtcvc的面積大小為B→C的位移梯形tCtDvDvC的面積大小為C→D的位移即物體離開氣球時距地的高度。則tB=1s根據(jù)豎直上拋的規(guī)律tc=2stBtD=17-1=16〔s在△tBvDtD中則可求vD=160〔m/s[評析]在解決運動學(xué)的問題過程中,畫運動草圖很重要。解題前應(yīng)根據(jù)題意畫出運動草圖。草圖上一定要有規(guī)定的正方向,否則矢量方程解決問題就會出現(xiàn)錯誤。如分析解答方法一中不規(guī)定正方向,就會出現(xiàn)例3、經(jīng)檢測汽車A的制動性能:以標(biāo)準(zhǔn)速度20m/s在平直公路上行使時,制動后40s停下來?,F(xiàn)A在平直公路上以20m/s的速度行使發(fā)現(xiàn)前方180m處有一貨車B以6m/s的速度同向勻速行使,司機立即制動,能否發(fā)生撞車事故?[錯解]設(shè)汽車A制動后40s的位移為s1,貨車B在這段時間內(nèi)的位S2=v2t=6×40=240〔m兩車位移差為400-240=160〔m因為兩車剛開始相距180m>160m所以兩車不相撞。[錯解原因]這是典型的追擊問題。關(guān)鍵是要弄清不相撞的條件。汽車A與貨車B同速時,兩車位移差和初始時刻兩車距離關(guān)系是判斷兩車能否相撞的依據(jù)。當(dāng)兩車同速時,兩車位移差大于初始時刻的距離時,兩車相撞;小于、等于時,則不相撞。而錯解中的判據(jù)條件錯誤導(dǎo)致錯解。[分析解答]如圖1-5汽車A以v0=20m/s的初速做勻減速直線運動經(jīng)40s停下來。據(jù)加速度公式可求出a=-0.5m/s2當(dāng)A車減為與B車同速時是A車逼近B車距離最多的時刻,這時若能超過B車則相撞,反之則不能相撞。<m>△S=364-168=196>180〔m所以兩車相撞。[評析]分析追擊問題應(yīng)把兩物體的位置關(guān)系圖畫好。如圖1.5,通過此圖理解物理情景。本題也可以借圖像幫助理解圖1-6中。陰影區(qū)是A車比B車多通過的最多距離,這段距離若能大于兩車初始時刻的距離則兩車必相撞。小于、等于則不相撞。從圖中也可以看出A車速度成為零時,不是A車比B車多走距離最多的時刻,因此不能作為臨界條件分析。例4、如圖1-7所示,一人站在岸上,利用繩和定滑輪,拉船靠岸,在某一時刻繩的速度為v,繩AO段與水平面夾角為θ,不計摩擦和輪的質(zhì)量,則此時小船的水平速度多大?[錯解]將繩的速度按圖1-8所示的方法分解,則v1即為船的水平速度v1=v·cosθ。[錯解原因]上述錯誤的原因是沒有弄清船的運動情況。實際上船是在做平動,每一時刻船上各點都有相同的水平速度。而AO繩上各點運動比較復(fù)雜,既有平動又有轉(zhuǎn)動。以連接船上的A點來說,它有沿繩的平動分速度v,也有與v垂直的法向速度vn,即轉(zhuǎn)動分速度,A點的合速度vA即為兩個分速度的合。vA=v/cosθ[分析解答]方法一:小船的運動為平動,而繩AO上各點的運動是平動+轉(zhuǎn)動。以連接船上的A點為研究對象,如圖1-9,A的平動速度為v,轉(zhuǎn)動速度為vn,合速度vA即與船的平動速度相同。則由圖可以看出vA=v/cosθ。[評析]方法二:我們可以把繩子和滑輪看作理想機械。人對繩子做的功等于繩子對船做的功。我們所研究的繩子都是輕質(zhì)繩,繩上的張力相等。對于繩上的C點來說即時功率P人繩=F·v。對于船上A點來說P繩船=FvA·cos解答的方法一,也許學(xué)生不易理解繩上各點的運動。從能量角度來講也可以得到同樣的結(jié)論。還應(yīng)指出的是要有實際力、實際加速度、實際速度才可分解。例5、一條寬為L的河流,河水流速為v1,船在靜水中的速度為v2,要使船劃到對岸時航程最短,船頭應(yīng)指向什么方向?最短航程是多少?[錯解]要使航程最短船頭應(yīng)指向與岸垂直的方向。最短航程為L。[錯解原因]上而錯解的原因是對運動的合成不理解。船在水中航行并不是船頭指向什么方向就向什么方向運動。它的運動方向是船在靜水中的速度方向與水流方向共同決定的。要使航程最短應(yīng)是合速度垂直于岸。[分析解答]題中沒有給出v1與v2的大小關(guān)系,所以應(yīng)考慮以下可能情況。此種情況下航程最短為L。②當(dāng)v2<v1時,如圖1-11船頭斜向上游,與岸夾角為θ時,用三角形法則分析當(dāng)它的方向與圓相切時,航程最短,設(shè)為S,由幾何關(guān)系可知此時v2⊥v〔合速度〔θ≠0③當(dāng)v2=v1時,如圖1-12,θ越小航程越短。〔θ≠0[評析]航程最短與時間最短是兩個不同概念。航程最短是指合位移最小。時間最短是指用最大垂直河岸的速度過河的時間。解決這類問題的依據(jù)就是合運動與分運動的等時性及兩個方向運動的獨立性。例6、有一個物體在h高處,以水平初速度v0拋出,落地時的速度為v1,豎直分速度為vy,下列公式能用來計算該物體在空中運動時間的是〔故B正確。[錯解原因]形成以上錯誤有兩個原因。第一是模型與規(guī)律配套。Vt=v0+gt是勻加速直線運動的速度公式,而平拋運動是曲線運動,不能用此公式。第二不理解運動的合成與分解。平拋運動可分解為水平的勻速直線運動和豎直的自由落體運動。每個分運動都對應(yīng)自身運動規(guī)律。[分析解答]本題的正確選項為A,C,D。平拋運動可分解為水平方向的勻速運動和豎直方向的自由落體,分運動與合運動時間具有等時性。水平方向:x=v0t①據(jù)式①~⑤知A,C,D正確。[評析]選擇運動公式首先要判斷物體的運動性質(zhì)。運動性質(zhì)確定了,模型確定了,運動規(guī)律就確定了。判斷運動性要根據(jù)合外力和初速度的關(guān)系。當(dāng)合外力與初速度共線時,物體做直線運動,當(dāng)合外力與v不共線時,物體做曲線運動。當(dāng)合外力與v0垂直且恒定時,物體做平拋運動。當(dāng)物體總與v垂直時,物體做圓運動。例7一個物體從塔頂落下,在到達地面前最后一秒內(nèi)通過的位移為整個位移的9/25,求塔高〔g=10m/s2。[錯解]因為物體從塔頂落下,做自由落體運動。解得H=13.9m[錯解原因]物體從塔頂落下時,對整個過程而言是初速為零的勻加速直線運動。而對部分最后一秒內(nèi)物體的運動則不能視為初速為零的勻加速直線運動。因為最后一秒內(nèi)的初始時刻物體具有一定的初速,由于對整體和部分的關(guān)系不清,導(dǎo)致物理規(guī)律用錯,形成錯解。[分析解得]根據(jù)題意畫出運動草圖,如圖1-13所示。物體從塔頂落到地面所經(jīng)歷時間為t,通過的位移為H物體在t—1秒內(nèi)的位移為h。因為V0=0由①②③解得H=125m[評析]解決勻變速直線運動問題時,對整體與局部,局部與局部過程相互關(guān)系的分析,是解題的重要環(huán)節(jié)。如本題初位置記為A位置,t—1秒時記為B位置,落地點為C位置〔如圖1-13所示。不難看出既可以把BC段看成整體過程AC與局部過程AB的差值,也可以把BC段看做是物體以初速度VB和加速度g向下做為時1s的勻加速運動,而vB可看成是局部過程AB的末速度。這樣分析就會發(fā)現(xiàn)其中一些隱含條件。使得求解方便。另外值得一提的是勻變速直線運動的問題有很多題通過v-t圖求解既直觀又方便簡潔。如本題依題意可以做出v-t圖〔如圖1-14,由題意例8正在與Rm高空水平勻速飛行的飛機,每隔1s釋放一個小球,先后共釋放5個,不計空氣阻力,則〔A.這5個小球在空中排成一條直線B.這5個小球在空中處在同一拋物線上C.在空中,第1,2兩個球間的距離保持不變D.相鄰兩球的落地間距相等[錯解]因為5個球先后釋放,所以5個球在空中處在同一拋物線上,又因為小球都做自由落體運動,所以C選項正確。[錯解原因]形成錯解的原因是只注意到球做平拋運動,但沒有理解小球做平拋的時間不同,所以它們在不同的拋物線上,小球在豎直方向做自由落體運動,但是先后不同。所以C選項不對。[分析解答]釋放的每個小球都做平拋運動。水平方向的速度與飛機的飛行速度相等,在水平方向做勻速直線運動,在豎直方向上做自由落體運動,只是開始的時刻不同。飛機和小球的位置如圖1-15可以看出A,D選項正確。[評析]解這類題時,決不應(yīng)是想當(dāng)然,而應(yīng)依據(jù)物理規(guī)律畫出運動草圖,這樣會有很大的幫助。如本題水平方向每隔1s過位移一樣,投小球水平間距相同,抓住特點畫出各個球的軌跡圖,這樣答案就呈現(xiàn)出來了。例9物塊從光滑曲面上的P點自由滑下,通過粗糙的靜止水平傳送帶以后落到地面上的Q點,若傳送帶的皮帶輪沿逆時針方向轉(zhuǎn)動起來,使傳送帶隨之運動,如圖1-16所示,再把物塊放到P點自由滑下則〔A.物塊將仍落在Q點B.物塊將會落在Q點的左邊C.物塊將會落在Q點的右邊D.物塊有可能落不到地面上[錯解]因為皮帶輪轉(zhuǎn)動起來以后,物塊在皮帶輪上的時間長,相對皮帶位移彎大,摩擦力做功將比皮帶輪不轉(zhuǎn)動時多,物塊在皮帶右端的速度將小于皮帶輪不動時,所以落在Q點左邊,應(yīng)選B選項。[錯解原因]學(xué)生的錯誤主要是對物體的運動過程中的受力分析不準(zhǔn)確。實質(zhì)上當(dāng)皮帶輪逆時針轉(zhuǎn)動時,無論物塊以多大的速度滑下來,傳送帶給物塊施的摩擦力都是相同的,且與傳送帶靜止時一樣,由運動學(xué)公式知位移相同。從傳送帶上做平拋運動的初速相同。水平位移相同,落點相同。[分析解答]物塊從斜面滑下來,當(dāng)傳送帶靜止時,在水平方向受到與運動方向相反的摩擦力,物塊將做勻減速運動。離開傳送帶時做平拋運動。當(dāng)傳送帶逆時針轉(zhuǎn)動時物體相對傳送帶都是向前運動,受到滑動摩擦力方向與運動方向相反。物體做勻減速運動,離開傳送帶時,也做平拋運動,且與傳送帶不動時的拋出速度相同,故落在Q點,所以A選項正確。[評析]若此題中傳送帶順時針轉(zhuǎn)動,物塊相對傳送帶的運動情況就應(yīng)討論了。〔1當(dāng)v0=vB物塊滑到底的速度等于傳送帶速度,沒有摩擦力作用,物塊做勻速運動,離開傳送帶做平拋的初速度比傳送帶不動時的大,水平位移也大,所以落在Q點的右邊?!?當(dāng)v0>vB物塊滑到底速度小于傳送帶的速度,有兩種情況,一是物塊始終做勻加速運動,二是物塊先做加速運動,當(dāng)物塊速度等于傳送帶的速度時,物體做勻速運動。這兩種情況落點都在Q點右邊?!?v0<vB當(dāng)物塊滑上傳送帶的速度大于傳送帶的速度,有兩種情況,一是物塊一直減速,二是先減速后勻速。第一種落在Q點,第二種落在Q點的右邊第三章相互作用一知識點總結(jié)〔一力重力和彈力1、力:是物體對物體的作用〔1施力物體與受力物體是同時存在、同時消失的;〔2力的大小、方向、作用點稱為力的三要素;〔3力的分類:根據(jù)產(chǎn)生力的原因即根據(jù)力的性質(zhì)命名有重力、彈力、分子力、電場力、磁場力等;根據(jù)力的作用效果命名即效果力如拉力、壓力、向心力、回復(fù)力等。2、重力〔1產(chǎn)生:由于地球的吸引而使物體受到的力,〔2大?。篏=mg,可用彈簧秤測量?!?方向:豎直向下,〔4重心:重力作用點,是物體各部分所受重力的合力的作用點,〔5重心的測量方向:均勻規(guī)則幾何體的重心在其幾何中心,薄片物體重心用懸掛法;重心不一定在物體上。3、彈力〔1發(fā)生彈性形變的物體,由于恢復(fù)原狀,對跟它接觸并使之發(fā)生形變的另一物體產(chǎn)生的力的作用?!?產(chǎn)生條件:兩物體接觸;有彈性形變?!?方向:彈力的方向與物體形變的方向相反,具體情況有:輕繩的彈力方向是沿著繩收縮的方向;支持力或壓力的方向垂直于接觸面,指向被支撐或被壓的物體;彈簧彈力方向與彈簧形變方向相反?!?大?。簭椈蓮椓Υ笮=kx〔其它彈力由平衡條件或動力學(xué)規(guī)律求解〔二摩擦力1、摩擦力:相互接觸的粗糙的物體之間有相對運動〔或相對運動趨勢時,在接觸面產(chǎn)生的阻礙相對運動〔相對運動趨勢的力;產(chǎn)生條件:接觸面粗糙;有正壓力;有相對運動〔或相對運動趨勢;摩擦力種類:靜摩擦力和滑動摩擦力。2、靜摩擦力〔1產(chǎn)生:兩個相互接觸的物體,有相對滑動趨勢時產(chǎn)生的摩擦力?!?作用效果:總是阻礙物體間的相對運動趨勢?!?方向:與相對運動趨勢的方向一定相反〔**與物體的運動方向可能相反、可能相同、還可能成其它任意夾角〔4方向的判定:由靜摩擦力方向跟接觸面相切,跟相對運動趨勢方向相反來判定;由物體的平衡條件來確定靜摩擦力的方向;由動力學(xué)規(guī)律來確定靜摩擦力的方向。3、滑動摩擦力〔1產(chǎn)生:兩個物體發(fā)生相對運動時產(chǎn)生的摩擦力?!?作用效果:總是阻礙物體間的相對運動。〔3方向:與物體的相對運動方向一定相反〔**與物體的運動方向可能相同;可能相反;也可能成其它任意夾角〔4大?。篺=μN〔μ是動摩擦因數(shù),只與接觸面的材料有關(guān),與接觸面積無關(guān)〔三共點力的合成與分解1、合力與分力:一個力如果它產(chǎn)生的效果跟幾個力共同作用所產(chǎn)生的效果相同,這個力就叫做那幾個力的合力,那幾個力叫做這個力的分力。2、力的合成與分解:求幾個力的合力叫做力的合成;求一個力的分力叫做力的分解。3、共點力:物體同時受到幾個力作用時,如果這幾個力都作用于物體的同一點或者它們的作用線交于同一點,這幾個力叫做共點力。4、共點力合成計算:〔1同一直線上兩個力的合成:同方向時F=F1+F2;反方向F=F1-F2〔2互成角度兩力合成:求兩個互成角度的共點力F1F2的合力,可以把F1F合力的取值范圍是:|F1-F2|≦F≦F1+F2〔3多力合成:既可用平行四邊形法則,也可用三角形法則——F1F2F3……Fn的合力,可以把F1F25、力的分解:力的分解是力的合成的逆運算〔1已知一條確定的對角線,可以作出無數(shù)個平行四邊形,故將一個力分解成兩個分力,有無數(shù)解;〔2已知一個分力的大小和方向求另一個分力,只有一解;〔3已知一個分力的大小和另一個分力的方向時可能有一組解、兩組解或無解。6、求解方法:〔1平行四邊形法;〔2正弦定理法、相似三解形法、正交分解法〔四物體的受力分析正確分析物體受力情況是解決力學(xué)問題的前提和關(guān)鍵之一。對物體進行受力分析的步驟是:1、選擇研究對象:把要研究的物體從相互作用的物體群中隔離出來。2、進行受力分析:〔1把已知力圖示出來;〔2分析場力〔重力、電場力、磁場力;〔3分析接觸力〔先考慮是否有彈力然后分析是否有摩擦力注意事項:〔1物體所受的力都有其施力物體,否則該力不存在;〔2受力分析時,只考慮根據(jù)性質(zhì)命名的力;〔3合力與分力是等效的,不能同時考慮;〔4對于摩擦力應(yīng)充分考慮物體與接觸面是否有相對運動或相對運動趨勢;〔5合理隔離研究對象,整體法、隔離法合理選用,可使問題變得簡單?!参逦矬w的平衡1、平衡狀態(tài)、平衡力物體在幾個力作用下處于靜止或勻速直線運動狀態(tài),叫做平衡狀態(tài),這幾個力互相叫做平衡力〔或其中一個力叫其余幾個力的平衡力說明:平衡力和作用力與反作用力的區(qū)別:〔1平衡力可以是不同性質(zhì)的力,而作用力與反作用力一定是同一性質(zhì)的力;〔2平衡力中的某個力發(fā)生變化或消失時,其他的力不一定變化或消失,而作用力與反作用力一定是同時變化或消失;〔3平衡力作用在同一物體上,作用力與反作用力分別作用在兩個相互作用的物體上;〔4平衡力的效果使物體平衡,而作用力與反作用力則分別產(chǎn)生各自效果。2、哪些情況可作平衡來處理〔1靜止:υ=0,a=0;〔2勻速直線運動:υ=恒量,a=0;〔3勻速轉(zhuǎn)動:ω=恒量;3、平衡條件〔1共點力作用下平衡條件:合外力為零,即:∑F=0或∑Fx=0∑Fy=0〔2有固定轉(zhuǎn)動軸平衡條件:合外力為零,合力矩為零,即:∑F=0∑M=0〔3平衡條件的推論:①當(dāng)物體處于平衡時,它所受的某一個力與它受到的其余力的合力大小相等方向相反,故可轉(zhuǎn)化為二力平衡**;②物體在幾個共面非平行的力作用下處于平衡時,則這幾個力必定共點?!擦獯鹌胶鈫栴}時常用的數(shù)學(xué)方法根據(jù)平衡條件解答平衡問題,往往要進行一定的數(shù)學(xué)運算才能求得結(jié)果,在選擇數(shù)學(xué)方法可針對如下幾種情況進行:1、物體受三力作用而平衡,且三力成一定的夾角,一般將三力平衡化為二力平衡,對應(yīng)數(shù)學(xué)方法:〔1正弦定理:如圖6-1所示,則有F1/sinα=F2/sinβ=F3/sinγ〔2三角形相似:這種方法應(yīng)用廣泛,具體應(yīng)用時先畫出力的三角形,再尋找與力的三角形相似的空間三角形,〔即具有物理意義的三角形和具有幾何意義的三角形相似由相似三角形建立比例關(guān)系求解。2、多力合成時為了便于計算,往往把這些力先正交分解,根據(jù):∑FX=0∑FY=0求解。3、動態(tài)平衡問題:所謂動態(tài)平衡問題是指通過控制某些變量,使物體發(fā)生緩慢的變化,而這個過程中物體始終處于平衡狀態(tài)。通常有兩種方法分析動態(tài)平衡問題:解析法和圖象法。解析法:對研究對象形的任一狀態(tài)進行受力分析,建立平衡方程,求出因變量與自變量的一般函數(shù)關(guān)系,然后根據(jù)自變量變化情況而確定因變量的變化情況。圖象法:對研究對象在狀態(tài)變化過程中的若干狀態(tài)進行受力分析,依據(jù)某一參量的變化,在同一圖中作出若干狀態(tài)下的平衡圖,再由邊角變化關(guān)系確定某些力的大小及方向的變化情況?!惨髮W(xué)生熟練運用它解答物理問題,往往要進行一定的數(shù)學(xué)運算才能求得結(jié)果,有時數(shù)學(xué)方法選擇合適與否對快速解答出物理問題顯得相當(dāng)重要。研究物理平衡問題中,遇上物體受三力作用而平衡,且三力成一定的夾角時,一般可以化三力平衡為二力平衡,其中涉及到力的三角形。如果能找出一個幾何意義的三角形與這個具有物理意義的三角形相似時,可以快速利用相似三角形對應(yīng)邊成比例的規(guī)律建立比例關(guān)系式。可以避免采用正交分解法解平衡問題時對角度〔力的方向的要求.〔七利用整體法和隔離法求解平衡問題選擇研究對象是解決物理問題的首要環(huán)節(jié)。在很多物理問題中,研究對象的選擇方案是多樣的。研究對象的選擇方法不同會影響求解的繁簡程度。對于連結(jié)體問題,如果能夠運用整體法,我們優(yōu)先采用整體法,這樣涉及的研究對象少,未知量少,方程少,求解簡便;不計物體間相互作用的內(nèi)力,或物體系內(nèi)的物體的運動狀態(tài)相同,一般首先考慮整體法,對于大多數(shù)動力學(xué)問題,單純采用整體法并不一定能解決,通常采用整體法和隔離法相結(jié)合的方法。隔離法:物體之間總是相互作用的,為了使研究的問題得到簡化,常將研究對象從相互作用的物體中隔離出來,而其它物體對研究對象的影響一律以力來表示的研究方法叫隔離法。整體法:在研究連接體一類的問題時,常把幾個相互作用的物體作為一個整體看成一個研究對象的方法叫整體法?!舶似胶庵械呐R界、極值問題平衡物體的臨界問題:當(dāng)某種物理現(xiàn)象〔或物理狀態(tài)變?yōu)榱硪环N物理現(xiàn)象〔或另一物理狀態(tài)時的轉(zhuǎn)折狀態(tài)叫臨界狀態(tài)。可理解成"恰好出現(xiàn)"或"恰好不出現(xiàn)"。臨界問題的分析方法:極限分析法:通過恰當(dāng)?shù)剡x取某個物理量推向極端〔"極大"、"極小"、"極左"、"極右"從而把比較隱蔽的臨界現(xiàn)象〔"各種可能性"暴露出來,便于解答。二例題分析例1如圖1所示,小圓環(huán)重G,固定的豎直大環(huán)的半徑為R。輕彈簧原長為L〔L<2R其倔強系數(shù)為K,接觸面光滑,求小環(huán)靜止彈簧與豎直方向的夾角θ?解析:選取小球為研究對象并對它進行受力分析。受力分析時要注意討論彈簧對小球的彈力方向〔彈簧是被拉長還是被壓縮了和大環(huán)對小環(huán)的彈力方向〔指向圓心還是背離圓心的可能性。受力圖示如圖2所示?!鰽CD〔力∽△ACO〔幾何G/R=T/2RcosθT=K〔2Rcosθ-L解得θ=arcos[KL/2〔KR-G]例2如圖3所示,一輕桿兩端固結(jié)兩個小球A、B,mA=4mB,跨過定滑輪連接A、B的輕繩長為L,求平衡時OA、OB分別為多長?解析:采用隔離法分別以小球A、B為研究對象并對它們進行受力分析〔如圖4所示可以看出如果用正交分解法列方程求解時要已知各力的方向,求解麻煩。此時采用相似三角形法就相當(dāng)簡單。解析:△AOE〔力∽△AOC〔幾何T是繩子對小球的拉力4mg/T=x/L1——〔1△BPQ〔力∽△OCB〔幾何mg/T=X/L2——〔2由〔1〔2解得:L1=L/5;L2=4L/5例3如圖5所示,輕繩長為L,A端固定在天花板上,B端系一個重量為G的小球,小球靜止在固定的半徑為R的光滑球面上,小球的懸點在球心正上方距離球面最小距離為h,則輕繩對小球的拉力和半球體對小球的支持力分別是多大?解析:由圖6可知:△BCD∽△AOBG/〔R+h=N/R=T/LN=GR/〔R+hT=GL/〔R+h可見:解答平衡問題時除了用到正交分解法外,有時巧用"相似三角形"法,可以提高解題速度和提高解題的例4用輕彈簧相連的質(zhì)量均為2kg的A、B兩物塊都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上運動,彈簧處于原長,質(zhì)量4kg的物塊C靜止在前方,如圖所示.B與C碰撞后二者粘在一起運動.在以后的運動中.求:<1>當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時,物體A的速度多大?<2>彈性勢能的最大值是多大?<3>A的速度有可能向左嗎?為什么?解:<1>當(dāng)A、B、C三者的速度相等時彈簧的彈性勢能最大.由于A、B、C三者組成的系統(tǒng)動量守恒,<mAmB>v=<mAmBmC>vA′解得vA′=m/s=3m/s<2>B、C碰撞時B、C組成的系統(tǒng)動量守恒,設(shè)碰后瞬間B、C兩者速度為v′,則mBv=<mBmC>v′<3分>v′==2m/s設(shè)物A速度為vA′時彈簧的彈性勢能最大為Ep,根據(jù)能量守恒Ep=<mBmC>mAv2-<mAmBmC>=×<24>×22×2×62-×<224>×32=12J<3><8分>A不可能向左運動系統(tǒng)動量守恒,mAvmBv=mAvA<mBmC>vB設(shè)A向左,vA<0,vB>4m/s則作用后A、B、C動能之和E′=mAvA2<mBmC>vB2><mBmC>vB2=48J實際上系統(tǒng)的機械能E=Ep<mAmBmC>·=1236=48J根據(jù)能量守恒定律,>E是不可能的例5如圖所示,在傾角為θ的光滑物塊P斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連的物塊A、B,C為一垂直固定在斜面上的擋板。P、C總質(zhì)量為M,A、B質(zhì)量均為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,系統(tǒng)靜止于光滑水平面?,F(xiàn)開始用一水平力F從零開始增大作用于P,求:物塊B剛要離開C時力F和從開始到此時物塊A相對斜面的位移d?!参飰KA一直沒離開斜面,重力加速度g解:〔1當(dāng)B剛要離開擋板時,由于AB質(zhì)量相等,它們重力在斜面上的分力也相等,所以彈簧無形變.B受力如圖,設(shè)此時三物塊有共同的加速度。則有①對PAB用整體法,根據(jù)牛頓第二定律得F=〔2mM②由①②得F=〔2mMgtan〔2由以上分析,可知從開始到此時物塊A的位移d就是開始時彈簧的形變量,A受力如圖,則T=mgsin彈簧受到的彈力與T大小相等方向相反,所以=T=kd=mgsind=例6如圖所示,位于光滑固定斜面上的小物塊P受到一水平向右的推力F的作用。已知物塊P沿斜面加速下滑。現(xiàn)保持F的方向不變,使其減小,則加速度〔BA.一定變小B.一定變大C.一定不變D.可能變小,可能變大,也可能不變例7如圖所示,在水平桌面的邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪K,一條不可伸長的輕繩繞過K分別與物塊A、B相連,A、B的質(zhì)量分別為、。開始時系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?,F(xiàn)用一水平恒力F拉物塊A,使物塊B上升。已知當(dāng)B上升距離為時,B的速度為。求此過程中物塊A克服摩擦力所做的功。重力加速度為。解:整體為研究對象A的摩擦力做功為W∴∴例8如圖所示,物體m放在升降機中的斜面上,當(dāng)升降機豎直向上由勻速運動變?yōu)樽鲃蚣铀龠\動時以下說法正確的是〔ABDA.斜面對物體的支持力增大B.物體m所受的合力增加C.物體m所受重力增加D.物體m所受摩擦力增加例9<19分>如圖所示,在傾角為θ的光滑物塊P斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連的物塊A、B,C為一垂直固定在斜面上的擋板。P、C總質(zhì)量為M,A、B質(zhì)量均為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,系統(tǒng)靜止于光滑水平面?,F(xiàn)開始用一水平力F從零開始增大作用于P,求:物塊B剛要離開C時力F和從開始到此時物塊A相對斜面的位移d?!参飰KA一直沒離開斜面,重力加速度g解:〔1當(dāng)B剛要離開擋板時,由于AB質(zhì)量相等,它們重力在斜面上的分力也相等,所以彈簧無形變.B受力如圖,設(shè)此時三物塊有共同的加速度。則有①〔6分對PAB用整體法,根據(jù)牛頓第二定律得F=〔2mM②〔4分由①②得F=〔2mMgtan〔2分〔2由以上分析,可知從開始到此時物塊A的位移d就是開始時彈簧的形變量,A受力如圖,則T=mgsin〔4分彈簧受到的彈力與T大小相等方向相反,所以=T=kd=mgsin〔3分d=〔2分例10、水平地面上有一木箱,木箱與地面之間的動摩擦因數(shù)為。現(xiàn)對木箱施加一拉力F,使木箱做勻速直線運動。設(shè)F的方向與水平面夾角為,如圖,在從0逐漸增大到90°的過程中,木箱的速度保持不變,則A.F先減小后增大B.F一直增大C.F的功率減小D.F的功率不變答案AC。[解析]由于木箱的速度保持不變,因此木箱始終處于平衡狀態(tài),受力分析如圖所示,則由平衡條件得:,兩式聯(lián)立解得,可見F有最小值,所以F先減小后增大,A正確;B錯誤;F的功率,可見在從0逐漸增大到90°的過程中tan逐漸增大,則功率P逐漸減小,C正確,D錯誤。例11、圖所示,傾角為θ的斜面上靜止放置三個質(zhì)量均為m的木箱,相鄰兩木箱的距離均為l。工人用沿斜面的力推最下面的木箱使之上滑,逐一與其它木箱碰撞。每次碰撞后木箱都粘在一起運動。整個過程中工人的推力不變,最后恰好能推著三個木箱勻速上滑。已知木箱與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g.設(shè)碰撞時間極短,求工人的推力;三個木箱勻速運動的速度;在第一次碰撞中損失的機械能。答案〔1〔2〔3[解析]<1>當(dāng)勻速時,把三個物體看作一個整體受重力、推力F、摩擦力f和支持力.根據(jù)平衡的知識有<2>第一個木箱與第二個木箱碰撞之前的速度為V1,加速度根據(jù)運動學(xué)公式或動能定理有,碰撞后的速度為V2根據(jù)動量守恒有,即碰撞后的速度為,然后一起去碰撞第三個木箱,設(shè)碰撞前的速度為V3從V2到V3的加速度為,根據(jù)運動學(xué)公式有,得,跟第三個木箱碰撞根據(jù)動量守恒有,得就是勻速的速度.<3>設(shè)第一次碰撞中的能量損失為,根據(jù)能量守恒有,帶入數(shù)據(jù)得.例12、圖所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O為球心,一質(zhì)量為m的小滑塊,在水平力F的作用下靜止P點。設(shè)滑塊所受支持力為FN。OF與水平方向的夾角為0。下列關(guān)系正確的是〔A. B.F=mgtan0C. D.FN=mgtan0答案:A考點:受力分析,正交分解或三角形定則解析:對小滑塊受力分析如圖所示,根據(jù)三角形定則可得,,所以A正確。提示:支持力的方向垂直于接觸面,即指向圓心。正交分解列式求解也可。例13、物塊靜止在固定的斜面上,分別按圖示的方向?qū)ξ飰K施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上。B中F垂直于斜面向下,C中F豎直向上,D中F豎直向下,施力后物塊仍然靜止,則物塊所受的靜摩擦力增大的是D[解析]四個圖中都是靜摩擦。A圖中;B圖中;C圖中;D圖中。GGfFNGfFNGfFNGfFN例14、如圖所示,質(zhì)量為m的等邊三棱柱靜止在水平放置的斜面上。已知三棱柱與斜面之間的動摩擦因數(shù)為,斜面的傾角為,則斜面對三棱柱的支持力與摩擦力的大小分別為A.mg和mgB.mg和mgC.mg和mgD.mg和mg答案A[解析]受力如圖所示,,例15、如圖所示,在光滑絕緣水平面上放置3個電荷量均為的相同小球,小球之間用勁度系數(shù)均為的輕質(zhì)彈簧絕緣連接。當(dāng)3個小球處在靜止?fàn)顟B(tài)時,每根彈簧長度為已知靜電力常量為,若不考慮彈簧的靜電感應(yīng),則每根彈簧的原長為A.B.C.D.答案CF23[解析]第三個小球受三個力的作用,它們的關(guān)系是F23F13,得F13例16、水平面上有帶圓弧形凸起的長方形木塊A,木塊A上的物體B用繞過凸起的輕繩與物體C相連,B與凸起之間的繩是水平的。用一水平向左的拉力F作用在物體B上,恰使物體A、B、C保持相對靜止,如圖,已知物體A、B、C的質(zhì)量均為m,重力加速度為g,不計所有的摩擦,則拉力F應(yīng)為多大?設(shè)繩中張力為T,A、B、C共同的加速度為a,與C相連部分的繩與豎直線夾角為a,由牛頓運動定律,對A、B、C組成的整體有:①對B有②對C有③④聯(lián)立①②式解得⑤聯(lián)立③④式解得⑥聯(lián)立⑤⑥式解得⑦聯(lián)立①⑦式解得⑧例17、滑板運動是一項非常刺激的水上運動,研究表明,在進行滑板運動時,水對滑板的作用力Fx垂直于板面,大小為kv2,其中v為滑板速率〔水可視為靜止.某次運動中,在水平牽引力作用下,當(dāng)滑板和水面的夾角θ=37°時〔題23圖,滑板做勻速直線運動,相應(yīng)的k=54kg/m,入和滑板的總質(zhì)量為108kg,試求〔重力加速度g取10m/s2,sin37°取,忽略空氣阻力:〔1水平牽引力的大??;〔2滑板的速率;〔3水平牽引力的功率.〔1以滑板和運動員為研究對象,其受力如圖所示由共點力平衡條件可得①②由①、②聯(lián)立,得F=810N<2>得m/s<3>水平牽引力的功率P=Fv=4050W第四章牛頓運動定律一知識點總結(jié)〔一牛頓第一運動定律1、牛頓第一定律〔即慣性定律一切物體總保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。2、對定律應(yīng)從以下幾個方面理解:〔1、物體總保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài)的性質(zhì)叫慣性。一切物體都具有慣性。慣性是物體的固有屬性。其大小只與物體的質(zhì)量有關(guān)。與物體是否受力以及處于什么狀態(tài)無關(guān)。當(dāng)物體受合外力為零時,表現(xiàn)為保持靜止或勻速直線運動狀態(tài);當(dāng)物體所受所合外力不為零時,慣性則使物體表現(xiàn)出具有維持原來運動狀態(tài)不變的趨勢。慣性的大小體現(xiàn)了物體運動狀態(tài)改變的難易程度。〔2定律是指物體不受外力〔客觀上難找到或所受合外力為零,物體才保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)不變;有外力〔合外力不為零物體的運動狀態(tài)〔或形變發(fā)生變化?!?、物體的運動并不需要力來維持,力不是維持物體運動的原因,而是改變物體運動狀態(tài)的原因?!?牛頓第一定律不能用實驗直接驗證,而是通過如伽里略斜面實驗等大量事實基礎(chǔ)上的邏輯推理結(jié)果?!?牛頓第一定律只適用于低速運動、宏觀物體。物體的運動狀態(tài)是指平動、不涉及轉(zhuǎn)動。3、應(yīng)用定律分析慣性現(xiàn)象及解題的步驟〔1、分析物體原來的運動狀態(tài),靜止或是勻速直線運動;〔2、找出物體哪部分受力而改變運動狀態(tài);〔3、找出物體哪部分不受力而不改變運動狀態(tài);〔二牛頓第二定律1、牛頓第二定律內(nèi)容:物體的加速度跟物體所受的合外力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向始終跟合外力方向一致。2、數(shù)學(xué)表達式:F=ma注意:公式中單位:質(zhì)量m的單位是千克〔kg;加速度a的單位是米/秒2〔m/s2力F的單位是牛頓〔N使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力為1N。3、牛頓第二定律注意從以下"四性"加深理解:〔1、矢量性:加速度的方向始終與合外力方向一致;〔2、即時性:F=ma,合外力與加速度在數(shù)值上是瞬時對應(yīng)關(guān)系,F變化,a也隨之發(fā)生變化。但F=ma始終成立;〔3、相對性:研究F=ma中,只能取靜止或做勻速直線運動的物體為參照物;〔4、獨立性:作用在物體上有多個力時,每個力都可獨立地產(chǎn)生加速度,而物體運動〔合加速度是各個〔分加速度的矢量和,因此,求物體加速度可以先求合力再通過定律求合加速度,也可以通過定律先求各分力產(chǎn)生的分加速度,再求各分加速度的合加速度。4、牛頓第二定律只適用于低速、宏觀物體?!踩nD第二定律應(yīng)用〔已知受力求運動1、牛頓第二定律解題的基本思路:2、牛頓第二定律解題的基本思路:〔1仔細審題,弄清題目所給的物理條件和物理過程,明確要求的物理量;〔2確定研究對象〔物體或系統(tǒng),靈活采用"整體法"或"隔離法";〔3分析研究對象的受力情況,畫出受力圖示:①已知力、②場力、③接觸力〔先彈力后摩擦力;〔4選取坐標(biāo)系,列動力學(xué)方程〔坐標(biāo)系選取原則:讓盡可能多矢量的分布在坐標(biāo)軸上;〔5選擇適當(dāng)?shù)倪\動學(xué)規(guī)律求解運動學(xué)量;〔四牛頓第二定律應(yīng)用〔超重和失重問題超重和失重:當(dāng)物體處于有豎直方向的加速度時,視重就不等于物體實重了。當(dāng)加速度向上時視重大
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