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文檔簡介
專題一、運動的描述
1.質(zhì)點(A)
〔1〕沒有形狀、大小,而具有質(zhì)量的點。
(2)質(zhì)點是一個理想化的物理模型,實際并不存在。
〔3〕一個物體能否看成質(zhì)點,并不取決于這個物體的大小,而是看在所研究的問題中物體的形狀、大
小和物體上各局部運動情況的差異是否為可以忽喀的次要因素,要具體問題具體分析。
例1.(08年)在物理學(xué)研究中,有時可以把物體看成質(zhì)點,那么以下說法中正確的選項是(D)
A.研究乒乓球的旋轉(zhuǎn),可以把乒乓球看成質(zhì)點
B.研究車輪的轉(zhuǎn)動,可以把車輪看成質(zhì)點
C.研究跳水運發(fā)動在空中的翻轉(zhuǎn),可以把運發(fā)動看成質(zhì)點
D.研究地球繞太陽的公轉(zhuǎn),可以把地球看成質(zhì)點
2.參考系(A)
[1)物體相對于其他物體的位蚩變化,叫做機械運動,簡稱運動。
12)在描述一個物體運動時,選來作為標(biāo)準(zhǔn)的〔即假定為不動的〕另外的物體,叫做參考系。
對參考系應(yīng)明確以下幾點:
①對同一運動物體,選取不同的物體作參考系時,對物體的觀察結(jié)果往往不同的。
②在研究實際問題時,選取參考系的根本原那么是能對研究對象的運動情況的描述得到盡量的簡化,能
夠使解題顯得簡捷。簽里一
③因為今后我們主要討論地面上的物體的運動,所以通常取地面作為參照系1/在堂匕花兩岸照船紅.
例2.(09年)宋代詩人陳與義乘著小船在風(fēng)和日麗的春日出游時曾經(jīng)寫了?黑吃黑黑
苣詩,如下圖,詩中“云與我俱東〃所選取的參考系是(D:士以不知云與1俱東?
A.船B.云C.詩人D.榆堤
3潞程和位移〔A〕4
⑴位移是表示質(zhì)點位世變化的物理量。路程是質(zhì)點運動軌跡的長度。疆
〔2)位移是矢量,可以用以初位置指向末七置的一條有向線段來表示。因此,便移的大小等于物體的
初位置到末位置的直線距離。路程是標(biāo)量,它是質(zhì)點運動軌跡
的長度。因此其大小與運動路徑有關(guān)。Cc
(3〕一般情況下,運動物體的路程與位移大小是不同的。只有BB
當(dāng)質(zhì)點做單一方向的直線運動時,路程與位移的大小才相等。
圖1-1中質(zhì)點就跡ACB的長度是路程,AB是位移S。4A
圖1-1
〔4〕在研究機械運動時,位移才是能用來描述位置變化的物理
量。路程不能用來表達物體確實切位置。比方說某人從O點起走了50m路,我們就說不出終了位置在
何處。
例3.(10年)生活中我們常用一些成語來描述物體的運動,以下成語中描述距離的是(C
A.風(fēng)馳電掣B.疾如雷旦C.一箭之遙D.蝸行牛步
例4.(07年)一物體沿半徑為R的圓周運動-周,其位移的大小和路程分別是(B
A.2成,0B.0,2成C.2R,2成D.0,2R
4、速度、平均速度和瞬時速度〔A〕
(1〕表示物體運動快慢的物理量,它等于位移s跟發(fā)生這段位移所用時間t的比值。即v=s/t。速度是
矢量,既有大小也有方向,其方向就是物體運動的方向。在國樂單位制中,速度的單位是〔m/s〕米/秒。
12〕平均速度是描述作變速運動物體運動快慢的物理量。一個作變速運動的物體,如果在一段時間t
內(nèi)的位移為s,那么我們定義v=s/t為物體在這段時間〔或這段位移〕上的平均速度。平均速度也是矢量,
其方向就是物體在這段時間內(nèi)的位移的方向。
(3〕瞬時速度是指運動物體在某一時刻〔或某一位置〕的速度。從物理含義上看,瞬時速度指某一時
刻附近極短時間內(nèi)的平均速度。瞬時速度的大小叫瞬時速率,簡稱速率
注:平均速率是標(biāo)量,其公式為:平均速率=路程/時間
例5.(08年)以下速度中,指平均速度的是(A)
A.汽車通過長江大橋全程的速度B.子彈射出槍口時的速度
C.雨滴落地時的速度D.運發(fā)動沖過終點時的速度
例6.(09年)在2023年北京奧運會上,我國選手孟關(guān)良、楊文軍在男子雙劃艇500m決賽中以101s
的成績獲得金牌。關(guān)于他們在決賽中的運動速度,以下說法中正確的選項是(B)
A.最大速度一定為4.95m/sB.平均速度約為4.95m/s
C.沖刺速度一定為4.95m/sD.起動速度約為4.95m/s
5、勻速直線運動〔A〕
(1)定義:物體在一條直線上運動,如果在相等的時間內(nèi)位移相等,這種運動叫做勻速直線運動。
根據(jù)勻速直線運動的特點,質(zhì)點在相等時間內(nèi)通過的位移相等,質(zhì)點在相等時間內(nèi)通過的路程相等,質(zhì)
點的運動方向相同,質(zhì)點在相等時間內(nèi)的位移大小和路程相等。
(2)勻速直線運動的x—t圖象和v-t圖象〔A〕A7-1
①位移圖象[s-t圖象〕就是以縱軸表示位移,以橫軸表示時間而作出的反映物體2(
運動規(guī)律的數(shù)學(xué)圖象,勻速直線運動的位移圖線是通過坐標(biāo)原點的一條直線。1(
②勻速直線運動的v-l圖象是一條平行于橫軸〔時間軸〕的直線,如下圖。51015
由圖可以得到速度的大小和方向,如vi=20m/s,V2=?10m/s,說明一個質(zhì)點沿正方向V2
以20m/s的速度運動,另一個反方向以10m/s速度運動。
例7.109年)以下直線運動的位移一時間(x-r)圖象中,表示物體做勻速運動的是(D)
6、加速度〔B〕
(1〕加速度的定義:加速度是表示速度改變快慢的物理量,它等于速度的改變量跟發(fā)生這一改變量所用時
間的比值,定義式:a=匕一%
t
(2)加速度是矢量,它的方向是速度變化的方向
〔3〕在變速直線運動中,假設(shè)加速度的方向與速度方向相同,那么質(zhì)點做加速運動;假設(shè)加速度的方向與
速度方向相反,那么那么質(zhì)點做減速運動.
例8.(07年)關(guān)于速度和加速度,以下說法中正確的選項是(C)
A.物體的速度越大,加速度一定越大
B.物體的速度變化越大,加速度一定越大
C.物體的速度變化越快,加速度?定越大
D.物體的加速度為零,速度一定為零
7、探究、實驗:用電火花計時器(或電磁打點計時器)探究勻變速直線運動速度隨時間的變化規(guī)律
七點計時器的使用及原理:
(1〕電磁打點計時器使用交流電源,工作電壓在10V以下。電火花計時器使用交流電源,工作也壓220V。
當(dāng)電源的頻率是50Hz時,它們都是每隔0.02s打一個點。
_A.V
v=——
〔2〕2假設(shè)△,越短,平均速度就越接近該點的瞬時速度
⑴2勻變速直線運動時,物體某段時間的中間時刻速度等于這段過程的平均速度
實驗器材:打點計時器:紙帶:復(fù)寫紙片:低壓交流電源:小車:細繩:一端附有滑輪的長木板:刻度
尺;鉤碼;導(dǎo)線
實臉裝置圖:〔見右圖)
實臉步驟:
(1〕把附有滑輪的長木板平放在實臉桌上,將打點計時器
國定在平板上,并接好電路
12〕把一條細繩拴在小車上,細繩跨過定滑輪,下面吊著重量
適當(dāng)?shù)你^碼.
(3)將紙帶固定在小車尾部,井穿過打點計時器的限位孔
(4)拉住紙帶,將小車移動至靠近打點計時器處,先接通電源,后放開紙帶.
(5)斷開電源,取下紙帶
〔6〕換上新的紙帶,再重復(fù)做三次
2、常見計算:
AB+BCBC+CD
%—L)BCD-BC
⑶a=T=T2
例9.(07年)在用電火花計時器(或電磁打點計時器)研究勻變速直線運動的實驗中,某同學(xué)打出了一
條紙帶,計時器打點的時間間隔為0.02s,他按打點先后順序每5個點取1個計數(shù)點,得到了O、A、B、
C、D等幾個計數(shù)點,如下圖,那么相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為s。用刻度尺最得OA=1.50cm,
AB=1.90cm,BC=2.30cm,CD=2.70cm.由此可知,紙帶做勻加速運動(選填“勻加速”或“勻減速〃),
打C點時紙帶的速度大小為m/s°(0.1,勻加速,0.25)
例10.(10年)小明拉著穿過打點計時器的紙帶的一端運動,紙帶上打出的點如下圖,由此判斷紙帶的
運動情況是(D)
8、勻變速直線運動的規(guī)律及其應(yīng)用(B]
〔1〕勻變速直線運動的速度公式Vt=Vo+6/t
〔2)平均速度:.2此式只適用于勻變速直線運動.
〔3〕勻變速直線運動的位移公式S=i,ot+'m2
2
(4)位移推論公式:
(5)初速無論是否為零,勻變速直線運動的質(zhì)點,在連續(xù)相鄰的相等的時間間隔內(nèi)的位移之差為一常數(shù):
表達式:^S=?T2(八-一勻變速直線運動的加速度,T--每個時間間隔的
時間)
例II.(1。年〕在剛閉幕的21屆溫哥華冬奧會上,我國女子述壺隊取得了優(yōu)
A.羽毛先落地B.石塊先落地
C.它們同時落地D.它們不可能同時落地
12、伽利略對自由落體運動的研究〔A〕
科學(xué)研究過程:(1)對現(xiàn)象的一般觀察〔2〕提出假設(shè)〔3〕運用邏輯得出推論〔4〕通過實臉對推論進
行檢臉〔5〕對假說進行修正和推廣
伽利略科學(xué)思想方法的核心——是把實驗和邏輯推理和諧結(jié)合起來。
例17.(09年)最早對自由落體運動進行科學(xué)的研究,否認了亞里士多德錯誤論斷的科學(xué)家是(A)
A.伽利略B.牛頓C.開普勒D.胡克
專題二、相互作用與運動規(guī)律
1、力(A]
(1).力是物體對物體的作用。
①力不能脫離物體而獨立存在。②物體間的作用是相互的。
(2).力的三要素:力的大小、方向、作用點。
(3).力作用于物體產(chǎn)生的兩個作用效果。
①使受力物體發(fā)生形變②使受力物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變。
(4).力的分類
⑴按照力的性質(zhì)命名:重力、彈力、摩擦力等。
②按照力的作用效果命名:拉力、推力、壓力、支持力、動力、阻力、浮力、向心力等。
例1.(07年)關(guān)于力,以下說法中錯誤的選項是(B)
A.力是物體與物體之間的相互作用B.力可以只有施力物體而沒有受力物體
C.力是矢量,它既有大小又有方向D.力可以用帶箭頭的線段表示
2、重力[A)
(I).重力是由于地球的吸引而使物體受到的力,不等于萬有引力,是萬有引力的一個分力。
①地球上的物體受到重力,施力物體是地球。
②重力的方向總是豎直向下的,不能說垂直向下。
(2).重心:物體的各個局部都受重力的作用,但從效果上看,我們可以認為各局部所受重力的作用都集
中于一點,這個點就是物體所受重力的作用點,叫做物體的重心。
①質(zhì)量均勻分布的有規(guī)那么形狀的均勻物體,它的重心在幾何中心上。
②一般物體的重心不一定在幾何中心上,可以在物體內(nèi),也可以在物體外。一般采用懸掛法。
13].重力的大?。篏=mg
例2.(08年)關(guān)于重力,以下說法中正確的選項是(D)
A.只有靜止的物體才受到重力的作用B.只有做自由落體運動的物體才受到重力的作用
C.重力的方向總是與物休的運動方向相同D.重力的方向總是豎直向下的
3、形變與彈力〔A〕
〔1〕.彈力
①發(fā)生彈性形變的物體,會對跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,這種力叫做彈力。
②產(chǎn)生彈力必須具備兩個條件:①兩物體直接接觸;②兩物體的接觸處發(fā)生彈性形變。
[2).彈力的方向:物體之間的正壓力一定垂直于它們的接觸面。繩對物體的拉力方向總是沿著繩而指
向繩收縮的方向,在分析拉力方向時應(yīng)先確定受力物體。
⑶.彈力的大小
彈力的大小與彈性形變的大小有關(guān).彈性形變越大.彈力越大.
彈簧彈力:F=Kx(x為伸長量或壓縮量,K為勁度系數(shù))
14〕.相互接觸的物體是否存在彈力的判斷方法
如果物體間存在微小形變,不易覺察,這時可用假設(shè)法進行判定.
例3.(07年)關(guān)于彈力,以下說法中正確的選項是(C)
A.相互接觸的物體之間一定有彈力作用B.不接觸的物體之間也可能有彈力作用
C.壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面D.壓力和支持力的方向都平行于物體的接觸面
4、滑動摩擦力靜摩擦力〔A〕
滑動摩擦力:
(1)當(dāng)一個物體在另一個物體外表滑動的時候,會受到另一個物體阻礙它滑動的力,這個力叫做滑動
摩擦力。
(2)滑動摩擦力的產(chǎn)生條件:a、直接接觸b、接觸面粗糙c、有相對運動d、有彈力
13〕滑動摩擦力的方向:總是與相對運動方向相反,可以與運動同方向,可以與運動反方向,可以是
阻力,可以是動力。運動物體與靜止物體都可以受到滑動摩擦力。
[4]滑動摩擦力的大?。篺="N,N為正壓力〔正壓力與重力無必然聯(lián)系〕,〃為動摩擦因數(shù),沒有
單位,由接觸面的材料和粗糙程度決定。N與G無關(guān)〕
說明:a、FN為接觸面間的彈力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
b、”為滑動摩擦系數(shù),只與接觸面材料和粗糙程度有關(guān),與接觸面積大小、接觸面相對運動
快慢以及正壓力N無關(guān).
靜摩擦力:
⑴當(dāng)一個物體在另一個物體外表上有相對運動趨勢所受到的另一個物體對它的阻礙作用〔2)產(chǎn)生條件:
a、直接接觸b、接觸面粗糙c、有相對運動趨勢d、有彈力
〔3〕方向:總是與相對運動趨勢方向相反,可用平衡法來判斷。,可以是阻力,可以是動力,運動物體
也可以受靜摩擦力。
(4)大?。篧九球
說明:
a、摩擦力可以與運動方向相同,也可以與運動方向相反,還可以與運動方向成一定夾角。
b、摩擦力可以作正功,也可以作負功,還可以不作功。
c、摩擦力的方向與物體間相對運動的方向或相對運動趨勢的方向相反。
d、靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用,運動的物體可以便靜摩擦力的作用。
例4.關(guān)于摩擦力,有如下幾種說法,其中錯誤的選項是:(C)
A、摩擦力總是阻礙物體間的相對運動或相對運動趨勢
B、摩擦力與物體運動方向有時是一致的
C、摩擦力的方向與物體運動方向總是在同一直線上
D、摩擦力的方向總是與物體間相對運動或相對運動趨勢的方向相反
5、力的合成與分解〔B〕
I.合力與分力
如果一個力作用在物體上,它產(chǎn)生的效果跟幾個力共同作用在物體上產(chǎn)生的效果相同,這個力就叫做
那幾個力的合力,而那幾個力叫做這個力的分力。
共點、力的乩
⑴共點力
幾個力如果都作用在物體的同一點上,或者它們的作用線相交于同一點,這幾個力叫共點力,
⑵力的合成方法??
求幾個力的合力叫做力的合成。
a.假設(shè)入和B在同一條直線上F2V7'\
①尸I、尸2同向:合力"=尸1+尸2方向與E、尸2的方向一致
②K4反向:合力尸小一周,方向與匕、尸2這兩個力中較大的圖1—5—1Fl
那個力同向。
b.匕、「2互成。角——用力的平行四邊形定那么
平行四邊形定那么:兩個互成角度的力的合力,可以用表示這兩個力的有向線段為鄰邊,作平行四邊形,
它的對角線就表示合力的大小及方向,這是矢量合成的普遍法那么。
注意:(1)力的合成和分解都均遵從平行四邊行法那么。
(2)兩個力的合力范圍:F1-F2-F-Fl+F2
(3)合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力
〔4〕兩個分力成直角時,用勾股定理或三角函數(shù)。
例5.(08年).有兩個共點力,大小分別是4N和7N,那么它們的合力大?。˙)
A.最大是12NB.最小是3NC.可能是28ND.可能是1N
例6.(08年).如下圖,一個物體沿固定斜面勻速下滑,關(guān)于物體所受的力,以下說法中正確的選項是
(B)
A.物體所受合力的方向沿斜面向下
B.物體所受重力和支持力的合力的方向沿斜面向下
c.物體所受的重力和支持力大小相等^5^十天“J
D.物體勻速下滑的速度越大,說明它所受的摩擦力越小
例7.(09年)如下圖,拖拉機拉著耙耕地,拉力尸與水平方向成a角,假設(shè)將該力沿水平和豎直方向
分解,那么它的水平分力為(B)_
A.FsinaB.FcosrzC.汽anaD.Fcota
6、探究、實驗:力的合成的平行四邊形定那么〔0〕
【實臉器材】
方木板一塊、白紙、彈簧測力計(兩只)、橡皮條、
細繩套(兩個)、三角板、刻度尺、圖釘(幾個)、細------O
芯鉛筆.
【實臉步驟】V/\廣
I.用圖釘把白紙釘在水平桌面上的方木板上.并用圖
釘把橡皮條的一端固定在A點,橡皮條的另一端拴上兩個細繩套.侈片
2.用兩只彈簧測力計分別鉤住細繩套,互成角度地拉像皮條,使橡皮條伸長到某一位置O,如下圖,記錄
兩彈簧測力計的讀數(shù),用鉛筆描下0點的位置及此時兩細繩套的方向.
3.只用一只彈簧測力計通過細繩套把橡皮條的結(jié)點拉到同樣的位置O,記下彈簧測力計的讀數(shù)和細繩套
的方向.
4.用鉛筆和刻度尺從結(jié)點0沿兩條細繩套方向畫直線,按選定的標(biāo)度作出這兩只彈簧測力計的讀數(shù)B和
F?的圖示,
5.用刻度尺從O點按同樣的標(biāo)度沿記錄的方向作出只用一只彈簧測力計的拉力F的圖示.
6.比擬一下,力F與Fi、F2有什么關(guān)系
例8.(10年)在“力的合成的平行四邊形定那么"實驗中,橡皮條的一端固定于P點。
(1)如題圖所示,用A、B兩只彈簧測力計將橡皮條的另一端拉至0點,分別記錄兩分力的大小和方
向,此時,彈簧測力計A的示數(shù)為_____N。接下來,為了測出這兩分力的合「
力,用一只彈簧測力計沿PO方向拉伸橡皮條,使橡皮條的長度笠王PO(選刊…?jT.
填“大于"“等于"或"小于")記錄下該力的大小和方向。1.8IVJL,
(2)題圖為某同學(xué)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出的兩個分力B、F2的圖示,請在圖中作
出這兩個分力的合力F合(保存作圖痕跡),并在圖中空格處填寫Fa的大小。B力%
7、共點力作用下物體的平衡〔A〕
(I)共點力的概念:物體受力共同作用在同點或力的延長線交于一點
(2).共點力作用下物體的平衡狀態(tài)
①一個物體如果保持資止或者做勻速直線運動,我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)
②物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或做勻速直線運動時,其速度〔包括大小和方向〕不變.其加速度為零,這是共點
力作用下物體處于平衡狀態(tài)的運動學(xué)特征。
〔3〕.共點力作用下物體的平衡條件
共點力作用下物體的平衡條件是合力為零,亦即F合二0
①二力平衡:這兩個共點力必然大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。
②三力平衡:這三個共點力必然在同一平面內(nèi),且其中任何兩個力的合力與第三個力大小相等,方向相
反,作用在同一條直線上,即任何兩個力的合力必與第三個力平衡
③假設(shè)物體在三個以上的共點力作用下處于平衡狀態(tài),通??刹捎谜环纸?,必有:
[F合x=Flx+F2x+............+Fnx=0
IF合產(chǎn)Fly+F2y+............+Fny=0〔按接觸面分解或按運動方向分解〕
例9.大磅秤七占著一個重500N的人,同時放著一個重30N的物體,當(dāng)此人用20N的力豎直向上提這
個物體時(C)
A.磅秤上的示數(shù)減少20NB.磅秤的示數(shù)減少10N
C.物體受到的重力為30ND.人對磅秤的壓力是500N
例10.如下圖,質(zhì)量為m=5.5kg的木塊,與豎直墻壁間的動摩擦因數(shù)產(chǎn)0.5,木塊在與豎直方向成8=37。
向上的推力F作用下,緊貼墻壁以大小為2m/s的速度滑行,那么推力F的大小為多少?
50N或110N幺
8.牛頓第一定律〔A〕2
〔I〕伽利略理想實臉?
12〕牛頓第一定律的內(nèi)容:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),除非作用?一\
在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。Z\
強調(diào):牛頓第一定律成立的條件:物體不受外力或合外力為0
〔3)力與運動的關(guān)系:
①歷史上錯誤的認識是''運動必須有力來維持〃.....亞里士多德的觀點;
②正確的認識是“運動不需要力來維持,力是改變物體運動狀態(tài)的原因〃。
〔4〕對“改變物體運動狀態(tài)〃的理解——運動狀態(tài)的改變就是指速度的改變,速度的改變包括速度大小
和速度方向的改變,速度改變就意味著存在加速度。
〔5〕維持自己的運動狀態(tài)不變是一切物體的本質(zhì)屬性,這一本質(zhì)屬性就是慣性.質(zhì)量是慣性大小的量
度。
例11.(07年)關(guān)于牛頓第一定律,以下說法中正確的選項是(A)
A.牛頓第一定律是在伽利略“理想實驗”的根底上總結(jié)出來的
B.不受力作用的物體是不存在的,故牛頓第一定律的建立亳無意義
C.牛頓第一定律說明,物體只有在不受外力作用時才具有慣性
D.牛頓第一定律說明,物體只有在靜止或做勻速直線運動時才具有慣性
例12.(08年)一個做勻加速直線運動的物體,在運動過程中,假設(shè)所受的一切外力都突然消失,那么由
牛頓第三定律可知,該物體將(B)
A.立即靜止B.改做勻速直線運動
C.繼續(xù)做勻加速直線運動D.改做變加速直線運動
例13.(10年)物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)稱為慣性。以下有關(guān)慣性的說法
中,正確的選項是(C)
A.乘坐汽基時系好平安帶可減小慣性B.運發(fā)動跑得越快慣性越大
C.宇宙匕船在太空中也有慣性D.汽車在剎車時才有慣性
9.探究、實臉:探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系〔a〕
(1)實驗思路:本實臉的根本思路是采用控制變量法。
紙帶接電源
(2)實臉方案:本實驗要測量的物理量有質(zhì)量、加速度
和外力。測量質(zhì)量用天平,需要研究的是怎樣測量加速度和外
力。
①測量加速度的方案:采用較多的方案是使用打點計時器,根
據(jù)連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移之差A(yù)S=a「求出加速度。
②測量物體所受的外力的方案:由于我們上述測量加速度的方
案只能適用于勺變速直線運動,所以我們必須紿物體提供一個恒定的外力,貨且要測量這個外力。
〔3〕實臉注意示項
①在“險證牛頓第二定律〃的實臉中,小車包括段碼的質(zhì)量要遠大于砂和砂桶的總質(zhì)量。
②在利用打點計時器和小車做“驗證牛頓第二定律〃的實驗時,實臉前要平衡摩擦力
分析:牛頓第二定律表達式/二:加中的F,是物體所受的合外力,在本實險中,如果不采用一定的方
法平衡小車及紙帶所受的摩擦力,小車所受的合外力就不只是細繩的拉力,而應(yīng)是細繩的拉力和系統(tǒng)所
受的摩擦力的合力.因此,在研究加速度a和外力F的關(guān)系時,假設(shè)不計摩擦力,誤差較大,假設(shè)計摩
擦力,其大小的測量又很困難;在研究加速度a和質(zhì)量m的關(guān)系時,由于隨著小車上的硅碼博加,小車
與木板間的摩擦力會增大,小車所受的合外力就會變化〔此時長板是水平放置的),不滿足合外力恒定
的實驗條件,因此實驗前必須平衡摩擦力
將長木板的末端〔如圖中的右端〕墊高一些,把小車放在斜面上,輕推小車,給小車一個沿針而向下的
初速度,觀察小車的運動,當(dāng)用眼睛直接觀察可認為小車做加速度很小的直線運動以后,保持長木板和
水平桌面的夾角不動,并裝上打點計時器及紙帶,在小車后拖紙帶,打點計時器開始打點的情況下,給
小車一個沿斜面向下的初速度,使小車沿斜面向下運動.取下紙帶后,如果在紙帶上打出的點子的間稿
根本上均勻,就說明小車受到的阻力跟它的重力沿斜面的分力平衡.
例14.(08年)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系〃實驗中:
(1)為了探究加速度與力的關(guān)系,應(yīng)保持不變;為了直觀地判斷加速度。與力〃的數(shù)量關(guān)系,應(yīng)作
出色,圖象(選填尸〃或).m,a-廠
r
(2)為了探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,應(yīng)保持不變;為了直觀地判斷加速度。與質(zhì)量〃?的數(shù)量關(guān)系,應(yīng)
作巳圖象[選填“。-或,,a—_L〃).F,a-工
inm
例15.109年)”探究加速度與力的關(guān)系〃實驗裝置如題25—1圖所示。
(1)為減小實驗誤差,盤和祛碼的質(zhì)量應(yīng)比小車的質(zhì)量小〔選填“小”或"大”)得多。
(2)題25—2圖為某同學(xué)在實驗中打出的一條紙帶,計時器打點的時間間隔為0.02s。他從比擬清晰的
點起,每五個點取一個計數(shù)點,那么相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔為s。為了由v-l圖象求出小車的加速度,
他最出相鄰兩計數(shù)點間的距離,分別求出打各計數(shù)點時小車的速度。其中打計數(shù)點3時小車的速度為
m/so0.1,0.46
10.牛頓第二定律及其應(yīng)用〔C〕
(I)頓第二定律的內(nèi)容和及其教學(xué)表達式:牛頓第二運動定律的內(nèi)容是物體的加速度與合外力成正比,
與質(zhì)量成反比,加速度的方向與合外力的方向相同。F合=1112。
(2)力和運動的關(guān)系:
①物體所受的合外力產(chǎn)生物體的合加速度:
當(dāng)物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相同,那么物
體做勻加速直線運動。
當(dāng)物體受到合外力的大小和方向保持不變、合外力的方向和初速度方向沿同一直線且方向相反,那么物
體做句減速直線運動。
在物體受到的合外力是隨時間變化的情況下,物體的合加速度也隨時間性變化。
②加速度的方向就是合外力的方向。
③加速度與合外力是瞬時對應(yīng)的關(guān)系?!灿辛陀屑铀俣取?/p>
④當(dāng)物體受到幾個力的作用時,物體的加速度等于各個力單獨存在時所產(chǎn)生加速度的矢量和,即
a=al+a2+a3...
例16.(07年)(6分)在平?直的高速公路上,一輛汽車正以32m/s的速度勻速行駛,因前方出現(xiàn)事故,
司機立即剎車,直到汽車停下,汽車的質(zhì)量為1.5x103,剎車時汽車所受的阻力為1.2x103,求:
(1)剎車時汽車的加速度;8nVs2
(2)從開始剎車到最終停下,汽車運動的時間;4s
(3)從開始剎車到最終停下,汽車前進的距離。64m
例17.(08年)如下圖,一個質(zhì)量為2kg的物體靜止在光滑水平面上.現(xiàn)沿水平方向?qū)ξ矬w施加10N的拉
力,g取10m/s2,求:
(1)物體運動時加速度的大小;5m/s2
(2)物體運動3s時速度的大??;15m/s
(3)物體從開始運動到位移為10m時經(jīng)歷的時間.2s二
11.牛頓第三定律〔A〕
11〕牛頓第三運動定律的內(nèi)容:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在
一條直線上。
12]要能區(qū)分相互平衡的兩個力與一對作用力、反作用力。
對力
一對平衡力一對作用力與反作用力
工程
兩個力作用在同一物體上兩個力分別作用在兩個不同物體上
可以求合力,且合力一定為零不可以求合力
不兩個力的性質(zhì)不一定相同兩個力的性質(zhì)一定相同
同兩個力的效果分別表現(xiàn)在相互作用的兩個
兩個力共同作用的效果是使物體平衡
點物體上
一個力的產(chǎn)生、變化、消失不一定影響另
兩個力一定同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失
一個力
共同點大小相等、方向相反、作用在一條直線上
例18..(08年)關(guān)于一對作用力和反作用力,以下說法中正確的選項是(D)
A.它們的大小相等,方向相同B.它們的大小不等,方向相同
C.它們的大小不等,方向相反D.它們的大小相等,方向相反
牛頓運動定律應(yīng)用之一
關(guān)于力和運動有兩類根本問題:一類是物體的受力情況,確定物體的運動情況;另一類是物體的運動情
況,確定物體的受力情況。
a=Ffr/m廠u=%
受力分析—>物體受力情況二F合二^x=v^t+-at2物體運動情況
Ffr=mav1-v^=2(ix
牛頓運動定律E用之二
起重與失重
〔1〕當(dāng)物體具有豎直向上的加速度時,物體對測力計的作用力大于物體所受的重力,這種現(xiàn)象叫超重。
F=m(g+a)
12)當(dāng)物體具有豎直向下的加速度時,物體對測力計的作用力小于物體所受的重力,這種現(xiàn)象叫失重。
F=m(g-a):
〔3〕物體對測力計的作用力的讀數(shù)等于零的狀態(tài)叫完全失重狀態(tài)〔此時a=g時,F(xiàn)=0,稱之為完全失重〕。
處于完全失重狀態(tài)的液體對器壁沒有壓強。
[4)物體處于超重或失重狀態(tài)時,物體所受的重力并沒有變化。
例19.(09年)如下圖,一質(zhì)量M=50kg、長L=3m的平板車靜止在光滑的水平地面上,平板車上外表
距地面的高度〃=1.8m。一質(zhì)量片10kg可視為質(zhì)點的滑塊,以vo=7.5m/s的初速度從左端滑上平板車,
滑塊與平板車間的動摩擦因數(shù)〃二0.5,取g=10m/s20
(1)分別求出滑塊在平板車上滑行時,滑塊與平板車的加速度大?。?/p>
a?=5m/s2,at=1m/s2
(2)判斷滑塊能否從平板車的石端滑出。假設(shè)能,求滑塊落地時與
平板車右端間的水平距離:假設(shè)不能,試確定滑塊最終相對于平板
車靜止時與平板車右端的距離。能,2.7m
12.力學(xué)單位制〔A〕
(I)國際單位制〔SI〕就是由七個根本單位和用這些根本單位導(dǎo)出的單位組成的單位制。
〔2〕國際單位制〔SI〕中的根本單位:長度的單位米,國際符號m、質(zhì)量的單位千克,國際符號kg、
聆間的單位秒,國除符號s。電流強度的單位安培,國際符號A:物質(zhì)的量的單位摩爾,國除符號mol:
熱力學(xué)溫度的單位開爾文,國際符號K;發(fā)光強度的單位坎德拉,存號cd
〔3〕力學(xué)中有三個根本單位:長度的單位米,國際符號m、質(zhì)量的單位千克,國際符號kg、時間的單
位秒,國際符號s。
例20.〔10年〕在力學(xué)范圍內(nèi),國際單位制規(guī)定的三個根本量是(D)
A.長度、力、時間B.速度、力、質(zhì)量
C.加速度、速度、長度D.長度、質(zhì)量、時間
專題三、機械能和能源
1、功(B]
〔I〕定義:物體受力的作用,弁在力的方向上發(fā)生一段位秒,就說力對物體做了功。
〔2〕公式:W=Fscosa,其中a為F與位移s的夾角,F(xiàn)是力的大小,s是位移大小。
〔3〕單位:焦耳(J),U=lNm
〔4〕功是標(biāo)量:沒有方向,但有正負。力對物體做正功說明該力對物體運動起推動作用:力對物體做
負功說明該力對物體運動起阻礙作用。正負表示是動力做功、還是阻力做功,正功并不大于負功。
Ci)當(dāng)0<a<90°時,W>0,力對物體做正功;
[ii)當(dāng)a=90°時,W=0,力對物體不做功:
(iii)當(dāng)900<a<180°時,W<0,力對物體做負功或說成物體克服這個力做功。
〔5〕總功的計算
(i〕先用平行四邊形定那么未出合外力,再根據(jù)W-F合scosa計算功;
(ii)先分別求出各個外力做的功,再把各個外力的功代數(shù)相加。
例L(07年)關(guān)于功,以下說法中正確的選項是(A)
A.功只有大小而無方向,所以功是標(biāo)量
B,力的位移都是矢量,所以功也是矢量
C.功的大小僅由力決定,力越大,做功越多
D.功的大小僅由位移決定,位移越大,做功越多
例2.(09年)某人用5N的水平推力將自行車沿力的方向推行5m,在此過程中,推力所做的功為(B)
A.50JB.25JC.10JD.5J
2、功率〔B〕
Ci)定義:功與完成這些功所用時間的比值。
〔2〕公式:定義式P=W/t,一般用于計算平均功率。
計算式P=F,vcosa,一般用于計算瞬時功率,其中F是力的大小,v是瞬時速度,a是F與v的夾角。
工于F和v在同一直線上,可直接用P=F-v來計算。
(3)額定功率和實際功率的區(qū)別
例3.(07年)關(guān)于功率,以下說法中正確的選項是(B)
A.功率是描述做功快慢的物理量,在國際單位制中,其單位是焦耳(J)
B.功率是描述做功快慢的物理量,在國際單位制中,其單位是瓦特(W)
C.功率是描述做功多少的物理量,在國際單位制中,其單位是焦耳(J)
D.功率是描述做功多少的物理量,在國際單位制中,其單位是瓦特(W)
例4.(09年)一輛汽車以額定功率行駛,以下說法中正確的選項是(B)
A.汽車的速度越大,那么牽引力越大B.汽車的速度越小,那么牽引力越大
C.汽車一定做勻加速運動D.汽車一定做勻速運動
例5.(08年)今年年初我國南方局部地區(qū)遭遇了嚴(yán)重雪災(zāi).在抗雪救災(zāi)中,運輸救災(zāi)物資的汽車以額定
功率上坡時,為增大牽引力,司機應(yīng)使汽車的速度(A)
A.減小B.增大C.保持不變D.先增大后保持不變
3、重力勢能、重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系〔A〕
〔1〕定義:地球上的物體具有的跟它的高度有關(guān)的能,它是物體和地球的系統(tǒng)所共有的。
〔2〕概念:重力勢能Ep=mgh重力做功WG=mg(h]-h2)
重力勢能的增加量△Ep=mgh2—mghlWG=-△Ep
〔3〕理解:①重力做功與路徑無關(guān)只與始末位直的高度差有關(guān):②重力做正功重力勢能減少,重力做
負功重力勢能增加;③重力做功等于重力勢能的減少量;④重力勢能是相對的,是和地球共有的,即重
力勢能的相對性和系統(tǒng)性.
4、彈性勢能(A)
例6.(07年)一物體在自由下落過程中,重力做了2J的功,那么
A.該物體重力勢能減少,減少量等于2J
B.該物體重力勢能減少,減少量大于2J
C.該物體重力勢能減少,減少最小于2J
D.該物體重力勢能增加,增加量等于2J
例7.109年)我國發(fā)射的“神舟七號”飛船在繞地球45圈后,與2008年9月28日勝利返航。在返回
艙拖著降落傘下落的過程中,具重力做功和重力勢能變化的情況為(A)
A.重力做正功,甫力勢能減小B.重力做正功,重力勢能增加
C.重力做負功,重力勢能減小D.重力做負功,重力勢能增加
例8.(10年)如下圖,桌面高為%,質(zhì)量為m的的小球從高出桌面h,的A點下落到地面上的B點,
在此過程中的B點,在此過程中小球的重力勢能(D)_
A.增加mgh2B.增加mg(h,+h2)
1
C減少mgl^D.減少mg(h1-i-h2)—rT^
5、動能(A)*
〔1〕定義:物體由于運動而具有的能叫動能。(D)一匕
2
〔2〕公式:EK=-mv,是標(biāo)量,動能只與速度的大小有關(guān),而與方向無關(guān)。
2
例9.(08年)甲、乙兩物體質(zhì)量相等,速度大小之比是2:1,那么甲與乙的動能之比是
A.1:2B.2:1C.1:4D.4:1
6、動能定理〔C〕
〔1〕內(nèi)容:外力對物體做的總功等于物體動能的變化。
、1717
〔2〕公式:W臺=—mu2——nivl
22
說明:動能定理適用于單個物體,這里我們所說的外力,既可以是重力、彈力、摩擦力,也可以是
電場力,磁場力或其他的力;W合為所有外力做的總功。
動能定理中的位移和速度必須相對于地面。
例10.(07年)放在光滑水平面上的物體,僅在兩個同向水平力的共同作用下開始運動,假設(shè)這兩個力
分別做了6J和8J的功,那么該物體的動能增加了(B)
A.48JB.14JC.10JD.2J
例H.(08年)小球從地面上方某處水平拋出,拋出時的動能是7L落地時的動能是28J,不計空氣阻力,
那么小球落地時速度方向和水平方向的夾角是(D)
A.30cB.37cc45cD60c
例12.110年)質(zhì)量為2kg的物體以一定的初速度沿傾角為30)的斜面向上滑行,在向上滑行的過程中,
其動能隨位移的變化關(guān)系如下圖,那么物體返回到出發(fā)點時的動能為(取£j
g=I0m/s2)(B)由f
A.196JB.84JC.56JD.O.
7、機械能守恒定律(C).I
(1〕物體的動能和勢能的總和稱為物體的機械能?!?/p>
〔2〕定律內(nèi)容:在只有重力〔及系統(tǒng)內(nèi)彈黃的彈力〕作功的情形下物體的動能和重力勢能〔及彈性勢
能〕發(fā)4相互轉(zhuǎn)化,但機械能的總量保持不變,這個結(jié)論叫做機械能守恒定律?!?〕未達式:①
Ekl+Epi=Ek2+Ep2〔初末勢能要選同一零勢能參考面〕
②△Ek=-AEp
(4)條件:系統(tǒng)內(nèi)只有重力〔或彈力〕做功,其它力不做功,或雖作功但做功的代數(shù)和為零。
例13.(09年).如下圖,質(zhì)量〃尸50kg的跳水運發(fā)動從距水面高glOm的跳臺上以w=5m/s的速度斜
向上起跳,最終落入水中。假設(shè)忽略運發(fā)動的身高。取g=10n”s2,求:
(1)運發(fā)動在跳臺上時具有的重力勢能[以水面為參考平面);5000J\
(2)運發(fā)動起跳時的動能;625J1匚二心5\
(3)運發(fā)動入水時的速度大小c15m/s
例14.(10年)輕質(zhì)彈簧的一端固定與豎直墻壁,另一端緊嵬一質(zhì)量m=2.0kg的木板(彈簧與模塊沒有
連接),木塊與水平地面間的摩擦因數(shù)〃=0.5,在外力作用下,模塊將彈簧壓縮了一段距離后靜止于A
點,如下圖,現(xiàn)撤去外力,木塊向右運動,離開彈簧后繼續(xù)滑行最終靜止于B點,AB間距離
x=1.0m<>(取g=l.m/s)打點
計時器-紙帶
(1)求木塊在向右運動過程中所受摩擦力的大??;
(2)求木塊在A點時,彈簧的彈性勢能;
夾子
(3)請定性說明從A運動到B的過程中,木塊加
重物
速度大小和速度大小的變化情況。
IONJOJ,加速度先減小后增大,脫離彈簧后保持不變
速度先增大后減小
例15.(08年)如下圖,固定的光滑圓弧軌道AC8的半徑為0.8m,A點與圓心。在
同一水平線上,圓弧軌道底端區(qū)點與圓心在同一豎直線上.C點離8點的豎宜高度為0.2m.物塊從軌道上
的A點由靜止釋放,滑過8點后進入足夠長的水平傳送帶,傳送帶由電動機驅(qū)動按圖示方向運轉(zhuǎn),不計
物塊通過軌道與傳送帶交接處的動能損失,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.1,g取
(1)求物塊從A點下滑到8點時速度的大小.4m/s
12)假設(shè)物塊從4點下滑到傳送帶上后又恰能返回到C點,
物塊在傳送帶匕第一次往返所用的時間.9s
例16.(07年)(9分)滑板運動是一種陸地上的“沖浪運動”,
板運發(fā)動可在不同的滑坡上滑行,做出各種動作,給人以
的享受。如圖是模擬的滑板組合滑行軌道,該軌道由足夠長的斜直軌道、半徑R尸1m的凹形圓弧軌
道和半徑&=L6m的凸形圓弧軌道組成,這三局部軌道處于同一豎直平面內(nèi)且依次平滑連接,其中〃
點為凹形圓弧軌道的最低點,N點為凸形圓弧軌道的最高點,凸形圓弧軌道的圓心。點與W點處在
同一水平面上,一質(zhì)量為〃尸1kg可看作質(zhì)點的滑板,從斜直軌道上的〃點無初速滑下,經(jīng)過M點滑
向N點,P點距M點所在水三面的高度4=1.8m,不計一切阻力,g取lOm/s2.
(I)滑板滑到歷點時的速度多大?6m/s
(2)滑板滑到M點時,軌道對滑板的支持力多大?46N
(3)改變滑板無初速下滑時距M點所在水平面的高度/?,用壓力傳感器測出滑板滑至N點時對軌道
的壓力大小尸N,試通過計算在方格紙上作出圖象(作在答題卡上)
⑶
8、探究、實臉:用打
點計時器驗證機械能
守恒定律〔?!?/p>
實臉目的:臉證物體
做自由落體運動過程
中機械能守恒。
實臉原理:
1、在只有重力做功的自由落體運動中,物體的重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化,但總的機械能守恒,假設(shè)物
體某時刻即時速度為v,下落高度為h,恒有:mgh=—mv2
2、借助打點記時器,通過紙帶測出重物某時刻高度h和該時刻的即時速度v,即可驗證機械能守恒定律。
3、測定第n點的即時速度的方法是:測出第n點的相鄰的前、后兩段相等時間T內(nèi)下落的距離由以下
公式算出:V產(chǎn),1
2T
實驗步驟:
⑴按圖把打點記時器安裝在鐵架臺上,用導(dǎo)線把打點記時器與學(xué)生電源連好。
⑵把紙帶的一端在重錘上用架子固定好,另一端穿過記時器限位孔,用手豎直提起紙帶使重錘??吭诖?/p>
點記時器附近。
⑶先接通電源,后松手讓重錘帶著紙帶下落。
(4)重復(fù)幾次,得3—5條紙帶。
⑸在打好點的紙帶中挑選點跡清晰的一條紙帶,在起始點標(biāo)上0
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