选取滑板与运动员作为研究对象
滑板技术调研报告
滑板技术调研报告滑板技术调研报告引言:滑板作为一种极限运动项目,在过去几十年发展迅速,成为年轻人追求刺激和自由的主要方式之一。
滑板技术在过去几年在世界各地受到越来越多人的关注和喜爱。
本调研报告旨在对滑板技术进行调查和分析,了解滑板技术的发展情况、流行趋势和影响因素。
一、滑板技术的发展情况自滑板运动于20世纪60年代开始兴起以来,滑板技术经历了多个阶段的发展和演变。
最早的滑板技术主要以滑行和基本动作为主,如前滑行、加速、平衡等。
随着时间的推移,滑板技术发展出了更多的技巧和动作,包括翻转、滑板擦、空中技术等。
如今,滑板技术已经变得更加复杂和创新,不断涌现出新的技术和动作。
二、滑板技术的流行趋势1. 街头滑板技术:街头滑板技术是目前最流行的滑板技术之一,主要包括在城市街道和公共场所进行各种技巧表演。
该技术注重技巧的独特性、创新性和艺术性,因此深受年轻人的喜爱。
2. 比赛滑板技术:滑板比赛已经成为滑板文化的一部分,包括各种滑板比赛、赛事和冠军奖杯。
比赛滑板技术的发展促进了滑板技术的创新和进步,吸引了众多年轻人参与和关注。
3. 运动滑板技术:运动滑板技术是一种结合了滑板和其他运动元素的技术,如滑板运动与街舞、曲棍球、曲球等结合。
这种技术的出现丰富了滑板运动的内涵,提高了滑板的娱乐性和多样性。
三、滑板技术的影响因素1. 媒体宣传:随着互联网和社交媒体的发展,滑板技术得到了更多媒体宣传和曝光。
滑板运动员和比赛在电视和网络上广泛播放,吸引了更多人加入滑板运动。
2. 健康和娱乐:滑板技术作为一项有助于锻炼身体和放松心情的运动,受到了健康和娱乐的双重因素的影响。
年轻人追求身体健康和娱乐的心理需求,使得滑板技术成为他们的首选运动项目之一。
3. 社交和文化:滑板技术作为一种具有独特文化和社交性质的运动,吸引了许多年轻人参与和热爱。
滑板公园、滑板俱乐部和滑板比赛等成为了年轻人分享兴趣和结交朋友的场所。
结论:滑板技术作为一种极限运动和艺术形式,不断吸引着越来越多的年轻人。
新教材高中物理第三章相互作用测评含解析粤教版必修第一册
第三章测评(时间:75分钟满分:100分)一、单项选择题(本题共7小题,每题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.一轻质弹簧原长为8 cm,在4 N的拉力作用下伸长了2 cm,弹簧未超出弹性限度,则该弹簧的劲度系数为()A.40 m/NB.40 N/mC.200 m/ND.200 N/mF=kx,则k=N/m=200N/m,故D正确.2.如图所示,水平地面上堆放着原木,关于原木P在支撑点M、N处受力的方向,下列说法正确的是()A.M处受到的支持力竖直向上B.N处受到的支持力竖直向上C.M处受到的静摩擦力沿MN方向D.N处受到的静摩擦力沿水平方向,因此M处受到的支持力垂直于地面竖直向上,N处支持力过N垂直于切面斜向上,A正确,B错误;静摩擦力方向平行于接触面与相对运动趋势的方向相反,因此M处的静摩擦力沿水平方向,N处的静摩擦力沿MN方向,C、D错误.3.如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°,日光灯保持水平,所受重力为G,左右两绳的拉力大小分别为()A.G和GB.G和GC.G和GD.G和G,设为F,日光灯处于平衡状态,由2F cos45°=G解得F=G,B项正确.4.如图所示,某人静躺在椅子上,椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ.若此人所受重力为G,则椅子各部分对他的作用力的合力大小为()A.GB.G sin θC.G cos θD.G tan θ,由二力平衡可知椅子各部分对人的作用力的合力大小为G,方向竖直向上.5.如图所示,A、B两物体重力都等于10 N,各接触面间的动摩擦因数都等于0.3,F1=1 N和F2=2 N的两个水平力分别作用在A和B上,A、B均静止,则A受的摩擦力和地面对B的摩擦力大小分别为()A.3 N,6 NB.1 N,2 NC.1 N,1 ND.0 N,1 N6.如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.A与B的质量之比为()A. B.C. D.F,则对B有μ1F=m B g;对整体有F=μ2(m A+m B)g,解得.7.如图所示,用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点,制成一简易秋千.某次维修时将两轻绳各剪去一小段,但仍保持等长且悬挂点不变.木板静止时,F1表示木板所受合力的大小,F2表示单根轻绳对木板拉力的大小,则维修后()A.F1不变,F2变大B.F1不变,F2变小C.F1变大,F2变大D.F1变小,F2变小板静止时受力情况如图所示,设轻绳与竖直木桩的夹角为θ,由平衡条件知,合力F1=0,故F1不变,F2=,剪短轻绳后,θ增大,cosθ减小,F2增大,故A正确.二、多项选择题(本题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)8.如图所示,物体P静止于固定的斜面上,P的上表面水平.现把物体Q轻轻地叠放在P上,则()A.P向下滑动B.P静止不动C.P所受的合外力增大D.P与斜面间的静摩擦力增大静止在斜面上时,沿斜面方向有mg sinθ=f≤μmg cosθ,即sinθ≤μcosθ,当把物体Q放在P上时μ、θ均不变,故P仍将保持静止,且合外力为零,则A、C错误,B正确.由f=mg sinθ知,当m变大时f将随之变大,D正确.9.如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有()A.三条绳中的拉力都相等B.杆对地面的压力大于自身重力C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平衡力,则三条绳与竖直杆间的夹角不相等,因竖直杆仅是压在地面上而没有固定,则三条绳对杆的拉力在水平方向的分力必平衡,但三个水平分力在水平面内的方向关系不确定,故不能确定三条绳中拉力的大小关系,A错误,C正确;由于三条绳对杆的拉力在竖直方向的分力都向下,故B正确;绳子拉力的合力竖直向下,杆的重力也竖直向下,它们不是一对平衡力,故D错误.10.力是物体间的相互作用.下列有关力的图示及表述正确的是()g不同,旅客所受重力不同,故对飞机的压力不同,A错误.充足气的篮球平衡时,内部气体对篮球壳的压力等于外部气体对篮球壳的压力与球壳弹力之和,故B正确.书对桌子的压力作用在桌子上,箭尾应位于桌面上,故C错误.平地上匀速行驶的汽车,其主动轮受到的地面的静摩擦力是其前进的动力,地面对其从动轮的摩擦力是阻力,汽车受到的动力与阻力平衡时才能匀速前进,故D正确.三、非选择题(本题共5小题,共54分)11.(6分)在“探究弹簧弹力与形变量的关系”时,某同学把两根弹簧按如图甲所示连接起来进行探究.(1)某次测量如图乙所示,指针示数为 cm.(2)在弹性限度内,将50 g的钩码逐个挂在弹簧下端,得到指针A、B的示数L A和L B如下表所示.用表中数据计算弹簧Ⅰ的劲度系数为 N/m(重力加速度g取10 m/s2),由表中数据(选填“能”或“不能”)计算出弹簧Ⅱ的劲度系数.由题图乙可知刻度尺的分度值为0.1cm,指针示数为16.00cm.(2)由胡克定律F=kx,结合题表中数据可得3mg=k1(),则k1=N/m≈12.4N/m,同理也能计算出弹簧Ⅱ的劲度系数..00(2)12.4能12.(8分)做“探究力的合成”实验时:(1)除已有的器材(方木板、白纸、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)外,还必须有和.(2)下列实验操作正确的是()A.每次将橡皮条结点拉到同样的位置B.每次把橡皮条拉直C.每次准确读出弹簧测力计的示数D.每次记准细绳的方向(3)实验中得到如下数据,请根据给定的标度在方框中作图完成实验数据的处理.还需要的器材有弹簧测力计、橡皮筋.(2)同一次实验中,应把橡皮筋的结点拉到同一位置,而不仅仅拉直橡皮筋,实验中,要准确读出弹簧测力计的示数,记准细绳的方向,选项A、C、D正确.(3)作图如下:弹簧测力计橡皮筋(2)ACD(3)见解析图13.(12分)滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力F N垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时(如图所示),滑板做匀速直线运动,相应的k=54 kg/m,人和滑板的总质量为108 kg,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,忽略空气阻力.求:(1)水平牵引力的大小.(2)滑板的速率.以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示.由共点力平衡条件可得F N cosθ=mgF N sinθ=F联立解得F=810N(2)由(1)可知F N=又F N=kv2得v==5m/s.(2)5 m/s14.(14分)如图所示,在倾角θ=37°的斜面上,用一水平力F推一质量为m=10 kg的物体,欲使物体沿斜面匀速运动,已知物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2,求F的大小.,根据平衡条件得F cos37°=f+mg sin37°f=μ(mg cos37°+F sin37°)解得F=112N.若物体沿斜面向下匀速运动,根据平衡条件,得F cos37°+f=mg sin37°f=μ(mg cos37°+F sin37°)解得F=48N.或48 N15.(14分)如图所示,OA、OB、OC三段轻绳结于O点,OB水平且与放置在水平面上质量为m1=1.5 kg 的物体乙相连,OC下方悬挂物体甲,此时物体乙恰好未滑动.已知OA与竖直方向夹角为θ=37°,物体乙与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,可认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等.g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:(1)OB绳对物体乙的拉力.(2)物体甲的质量m2.对物体乙进行受力分析,根据平衡条件有F OB=f m, 由于物体乙恰好未滑动,则f m=μm1g,故OB绳对物体乙的拉力F OB=μm1g=0.2×1.5×10N=3N.(2)对O点根据平衡条件有F OC=对物体甲根据平衡条件有F OC=m2g故物体甲的质量为m2=kg=0.4kg.(2)0.4 kg。
【高考第一轮复习物理】力的分解
合力和分力具有“等效性”和“替代性”力有哪些分解方法?把力按实际效果分解的一般思路1.2.杂技表演的安全网如图甲所示,网绳的结构为正方形格子,O 、a 、b 、c 、d……等为网绳的结点,安全网水平张紧后,若质量为m 的运动员从高处落下,并恰好落在O 点上,该处下凹至最低点时,网绳dOe ,bOg 均为120° 张角,如图乙所示,此时O 点受到向下的冲击力大小为2F ,则这时O 点周围每根网绳承受的张力大小为( ) A .FB .2FC.mg F +2 D .22mgF +3.如图是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图.使用时,用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动,把涂料均匀地粉刷到墙壁上.撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长.粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚,使撑竿与墙壁间的夹角越来越小.该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1,墙壁对涂料滚的支持力为F2,下列说法正确的是( )A.F1、F2均减小B.F1、F2均增大C.F1减小,F2增大D.F1增大,F2减小4.手握轻杆,杆的另一端安装有一个小滑轮C,支持着悬挂重物的绳子,如图所示,现保持滑轮C的位置不变,使杆向下转动一个角度,则杆对滑轮C的作用力将( )A.变大B.不变 C.变小D.无法确定5.如图所示,一个物体由绕过定滑轮的绳拉着,分别用图中所示的三种情况拉住,在这三种情况下,若绳的张力分别为F1、F2、F3,轴心对定滑轮的支持力分别为F N1、F N2、F N3.滑轮的摩擦、质量均不计,则 ( )A.F1=F2=F3,F N1>F N2>F N3B.F1>F2>F3,F N1=F N2=F N3C.F1=F2=F3,F N1=F N2=F N3D.F1<F2<F3,F N1<F N2<F N36.如图所示,用一根长为l的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧,小球A处于静止,对小球施加的最小的力是( )A.3mgB.32mg C.12mg D.33mg7.如图所示是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图.使用时,用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动,把涂料均匀地粉刷到墙壁上.撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长.粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚,使撑竿与墙壁间的夹角越来越小.该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1,墙壁对涂料滚的支持力为F2,下列说法正确的是( )A.F1、F2均减小 B.F1、F2均增大C.F1减小,F2增大 D.F1增大,F2减小8.如图所示,轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止.已知A和B的质量分别为m A、m B,绳与水平方向的夹角为θ,则 ( )A.物体B受到的摩擦力可能为0B.物体B受到的摩擦力为m A gcosθC.物体B对地面的压力可能为0D.物体B对地面的压力为m B g-m A gsinθ9. 在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处,为此工人们设计了一种如图所示的简易滑轨:两根圆柱形木杆AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上,把一摞弧形瓦放在两木杆构成的滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处.在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大,有时会摔碎,为了防止瓦被损坏,下列措施中可行的是 ( )A.增加每次运送瓦的块数B.减少每次运送瓦的块数C.增大两杆之间的距离D.减小两杆之间的距离10.滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力F N垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时(如图所示),滑板做匀速直线运动,相应的k=54 kg/m,人和滑板的总质量为108 kg,试求(重力加速度g取10 m/s2,sin37°=3 5忽略空气阻力):图(1)水平牵引力的大小;(2)滑板的速率.11.榨油在我国已有上千年的历史,较早时期使用的是直接加压式榨油方法.而现在已有较先进的榨油方法,某压榨机的结构示意图如图所示,其中B点为固定铰链,若在A铰链处作用一垂直于壁的力F,则由于力F的作用,使滑块C压紧物体D,设C与D光滑接触,杆的重力及滑块C的重力不计.压榨机的尺寸如图所示,l=0.5 m,b=0.05 m.求物体D所受压力的大小是F的多少倍?1.2.【解析】以结点O 为研究对象,O 点受人对其作用力2F ,还受到四根绳子的拉力,每根绳子的拉力设为T ,把拉力T 正交分解,这四个拉力在竖直方向的合力等于2F ,故有FT 260cos 4,解得T =F【答案】A【规律总结】本题结合生活实例,考查力的正交分解,关键在于分析清楚O 点的受力.3.解析:在缓缓上推过程中涂料滚受力如图所示.由平衡条件可知:F 1sin θ-F 2=0 F 1cos θ-G =0 解得F 1=G cos θF 2=G tan θ由于θ减小,所以F 1减小,F 2减小,故正确答案为A. 答案:A4.解析:杆对滑轮C 的作用力大小等于两绳的合力,由于两绳的合力不变,故杆对滑轮C 的作用力不变.答案:B5.解析:由于定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,所以F 1=F 2=F 3=G ,又轴心对定滑轮的支持力等于绳对定滑轮的合力.而已知两个分力的大小,其合力与两分力的夹角θ满足关系式:F =G 2+G 2+2GG cos θ=G 2(1+cos θ),θ越大,F 越小,故F N1>F N2>F N3,只有选项A 正确.答案:A6.解析:将mg 在沿绳方向与垂直于绳方向分解,如图所示.所以施加的力与F 1等大反向即可使小球静止,故F min =mgsin30°=12,故选C.答案:C7.解析:在缓缓上推过程中涂料滚受力如图所示. 由平衡条件可知:F 1sin θ-F 2=0 F 1cos θ-G =0 解得F 1=cos GF 2=G tan θ由于θ减小,所以F 1减小,F 2减小,故正确答案为A. 答案:A8.解析: 对B 受力分析如图所示,则水平方向上:F f =F T ·cos θ由于F T =mAg所以F f =mAg cos θ,故A 错B 对; 竖直方向上:F NB +F T sin θ=mBg所以F NB =m B g -F T sin θ=m B g-m A g sin θ,故C 错D 对. 答案:BD9.解析:沿两个杆的方向仰视或俯视,弧形瓦受到两个杆各自提供的两个支持力,且支持力垂直于瓦面和杆倾斜向上,如图所示.因为瓦在垂直两杆的平面内受力平衡,即其垂直分量不变,所以两杆之间距离越大支持力的方向就越倾斜,支持力也就越大,滑动摩擦力F f 随着支持力的增大而增大;根据牛顿第二定律得弧形瓦下滑的加速度a =g sin α-f F m,其值会随F f 增大而减小;因为弧形瓦滑到底端的路程即木杆的长度一定,所以加速度越小,到达底端的速度就越小,C 正确.答案:C10.解析: (1)以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示由共点力平衡条件可得F N cos θ=mg ① F N sin θ=F ② 由①、②联立,得F =810 N (2)F N =mg /cos θF N =kv 211 得v = mgk cos θ=5 m/s.答案:(1)810 N (2)5 m/s11.解析:按力F 的作用效果沿AB 、AC 方向分解为F1、F 2,如图甲所示,则F 1=F 2= 2cos F由几何知识得tan θ=lb =10.按力F 2的作用效果沿水平向左和竖直向下分解为F N ′、F N ,如图乙所示,则 F N =F 2sin θ以上各式联立解得F N =5F所以物体D 所受压力的大小是F 的5倍. 答案:5倍。
高一物理共点力的平衡试题答案及解析
高一物理共点力的平衡试题答案及解析1.如图,光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内,A端与水平面相切。
穿在轨道上的小球在拉力F作用下,缓慢地由A向B运动,F始终沿轨道的切线方向,轨道对球的弹力为N。
在运动过程中()A.F增大,N减小B.F减小,N减小C.F增大,N增大D.F减小,N增大【答案】A【解析】对球受力分析,受重力,支持力和拉力,根据共点力平衡条件,有:,,其中θ为支持力N与水平方向的夹角;当物体向上移动时,θ变大,故N变小,F 变大;故A正确。
【考点】考查了力的动态分析2.如图所示,物体的重量为2kg,两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,在物体上另施加一个方向与水平线成θ=60°的拉力F,若要使两绳都能伸直,求拉力F的大小范围。
【答案】【解析】作出物体A受力如图所示,由平衡条件Fy =Fsinθ+F1sinθ-mg=0 ①Fx =Fcosθ-F2-F1cosθ=0②由①②式分别得:③④要使两绳都能绷直,则有:F1≥0⑤;F2≥0⑥由③⑤式得F有最大值:.由④⑥式得F有最小值:综合得F的取值范围:.【考点】物体的平衡;正交分解法。
3.质量为m的汽车启动后沿平直路面行驶,如果发动机的功率恒为P,且行驶过程中受到的阻力大小一定.当汽车速度为v时,汽车做匀速运动;当汽车速度为时,汽车的瞬时加速度的大小为A.P/mv B.2P/mvC.3P/mv D.4P/mv【答案】C【解析】当汽车速度为v 时,汽车做匀速运动,汽车受力平衡,则有,根据功率与速度关系公式得:,当汽车速度为时,,根据牛顿第二定律得:,以上各式联立解得:,选ABD 错误,C 正确。
所以选C 。
【考点】本题考查机动车功率与速度的关系、平衡条件和牛顿第二定律,意在考查考生的推理能力。
4. 重150N 的光滑球A 悬空靠在墙和木块B 之间,木块B 的重力为1500N ,且静止在水平地板上,如图所示,则(1)光滑球A 球受到墙和木块B 给的弹力大小分别为多少?(2)木块B 受到地面的支持力和摩擦力大小分别为多少?【答案】(1)F N 3=1 650 N ,F f =150N ,(2)F N 3=1650 N ,F f =150N ,【解析】小球A 和木块B 受力分析如图所示,对A :F N 1cos 60°=m A g F N 1sin 60°=F N 2可得:F N 1=300 N ,F N 2=150 N对B :由F N 1′=F N 1,F N 1′cos 60°+m B g =F N 3 及F N 1′sin 60°=F f 可得:F N 3=1 650 N ,F f =150 N ,对整体分析,竖直方向: F N 3=m A g +m B g 水平方向: F f =F N 2可得:F N 3=1650 N ,F f =150 N 【考点】本题考查了受力分析5. 如图所示,两根直木棍AB 和CD 相互平行,固定在同一个水平面上,一个圆柱形工件P 架在两木棍之间,在水平向右的推力F 的作用下,恰好能向右匀速运动。
江苏省淮安市涟水县第一中学2022-2023学年高三上学期第二次阶段检测物理试题解析
C.水车最大角速度接近 D.水车最大角速度接近
答案:C
解:AB.水流垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上水平方向速度和竖直方向速度满足
解得
AB错误;
CD.水流到水轮叶面上时的速度大小为
根据
解得
C正确,D错误。
故选C。
5.“冲日”是指地球运行轨道外的其他行星或小行星和太阳正好分处地球的两侧,三者几乎成一条直线。2022年9月17日海王星冲日。海王星公转轨道半径约为30个天文单位(1个天文单位等于地球和太阳之间的平均距离),假设海王星和地球绕太阳做匀速圆周运动,取 ( )
解:(1)[1]螺旋测微器的固定读数为2.0mm,可动部分读数为0,则金属丝的直径为
(2)[2]经过金属丝的最大电流为
根据电流表的读数规则,选择A1,既选C;
[3]为了便于测量和多测几组数据,选择最大阻值较小的滑动变阻器,故选E;
(3)[4]为了保护电路,闭合电键之前,滑动变阻器的滑片应滑到最左端;
B. 时,物体的速率为20m/s
C. 时,物体的动能
D.从地面至 ,物体的动能减少100J
答案:D
解:A.由图可知在最高点
得
A错误;
B.在初位置由图可知
解得
B错误;
C. 时,物体的动能
C错误;
D.根据图像可知从地面至 ,物体的动能减少
D正确。
故选D。
7.如图所示,放在水平地面上的光滑绝缘圆筒内有两个带正电小球A,B,A位于筒底靠在左侧壁处,B在右侧筒壁上受到A的斥力作用处于静止。若筒壁竖直,A的电量保持不变,B由于漏电而下降少许后重新平衡,下列说法中正确的是()
角变大,cosθ变小,库仑力F变大,BD错误;
高三力的合成与分解经典例题
力的合成与分解经典例题一、单项选择题(本题共6小题,每小题7分,共42分)例1.手握轻杆,杆的另一端安装有一个小滑轮C ,支持着悬挂重物的绳子,如图1所示,现保持滑轮C 的位置不变,使杆向下转动一个角度,则杆对滑轮C 的作用力将( )A .变大B .不变C .变小D .无法确定解析:杆对滑轮C 的作用力大小等于两绳的合力,由于两绳的合力不 变,故杆对滑轮C 的作用力不变.答案:B例2.如图2所示,用一根长为l 的细绳一端固定在O 点,另一端悬挂质量为m 的小球A ,为使细绳与竖直方向夹30°角且绷紧,小球A 处于静止,对小球施加的最小的力是( )A.3mgB.32mg C.12mg D.33mg 解析:将mg 在沿绳方向与垂直于绳方向分解,如图所示.所以施加的力与F1等大反向即可使小球静止,故Fmin =mgsin30°=12mg ,故选C. 答案:C例3.(2010·镇江模拟)如图3所示是用来粉刷墙壁的涂料滚的示意图.使用时,用撑竿推着涂料滚沿墙壁上下滚动,把涂料均匀地粉刷到墙壁上.撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长.粉刷工人站在离墙壁某一距离处缓缓上推涂料滚,使撑竿与墙壁间的夹角越来越小.该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1,墙壁对涂料滚的支持力为F2,下列说法正确的是 ( )A .F1、F2均减小B .F1、F2均增大C .F1减小,F2增大D .F1增大,F2减小解析:在缓缓上推过程中涂料滚受力如图所示.由平衡条件可知:F1sinθ-F2=0F1cosθ-G =0解得F1=G cosθF2=Gtanθtt由于θ减小,所以F1减小,F2减小,故正确答案为A.答案:A例4.如图4甲所示为杂技表演的安全网示意图,网绳的结构为正方格形,O 、a 、b 、c 、d …等为网绳的结点.安全网水平张紧后,若质量为m 的运动员从高处落下,并恰好落在O点上.该处下凹至最低点时,网绳dOe 、bOg 均成120°向上的张角,如图乙所示,此时O点受到的向下的冲击力大小为F ,则这时O 点周围每根网绳承受的力的大小为( )A .FB.F 2C .F +mgD.F +mg 2解析:O 点周围共有4根绳子,设每根绳子的力为F ′,则4根绳子的合力大小为2F ′, 所以F =2F ′,所以F ′=F 2,应选B. 答案:B例5.如图5所示,质量为m 的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面之间的动擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为 ( ) A.32mg 和12mgB.12mg 和32mg C.12mg 和12μmg D.32mg 和32μmg解析:三棱柱受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用而平衡,故FN =mgcos30°=32mg ,Ff =mgsinθ=12mg ,A 正确. 答案:A 例6.在建筑工地上有时需要将一些建筑材料由高处送到低处,为此工人们设计了一种如图6 所示的简易滑轨:两根圆柱形木杆AB 和CD 相互平行,斜靠在竖直墙壁上,把一摞弧形瓦放在两木杆构成的滑轨上,瓦将沿滑轨滑到低处.在实际操作中发现瓦滑到底端时速度较大,有时会摔碎,为了防止瓦被损坏,下列措施中可行的是( )A .增加每次运送瓦的块数B .减少每次运送瓦的块数C .增大两杆之间的距离D .减小两杆之间的距离解析:沿两个杆的方向仰视或俯视,弧形瓦受到两个杆各自提供的两个支持力,且支持力垂直于瓦面和杆倾斜向上,如图所示.因为瓦在垂直两杆的平面内受力平衡,即其垂直分量不变,所以两杆之间距离越大支持力的方向就越倾斜,支持力也就越大,滑动摩擦力Ff 随着支持力的增大而增大;根据牛顿第二定律得弧形瓦下滑的加速度a =gsinα-Ff m,其值会随Ff 增大而减小;因为弧形瓦滑到底端的路程即木杆的长度一定,所以加速度越小,到达底端的速度就越小,C 正确.答案:C例7.如图7所示,一个物体由绕过定滑轮的绳拉着,分别用图中所示的三种情况拉住,在这三种情况下,若绳的张力分别为F1、F2、F3,轴心对定滑轮的支持力分别为FN1、FN2、FN3. 滑轮的摩擦、质量均不计,则 ( )A .FN1>FN2>FN3B .FN1=FN2=FN3C .F1=F2=F3D .F1<F2<F3解析:由于定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,所以F1=F2=F3=G ,又轴心对定滑轮的支持力等于绳对定滑轮的合力.而已知两个分力的大小,其合力与两分力的夹角θ满足关系式:F =G2+G2+2GGcosθ=G 2(1+cosθ),θ越大,F 越小,故FN1>FN2>FN3,选项A 、C 正确.答案:AC例8.如图8所示,用两根细线把A 、B 两小球悬挂在天花板上的同一点O ,并用第三根细线连接A 、B 两小球,然后用某个力F 作用在小球A 上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态.则该力可能为图中的()A.F1 B.F2 C.F3 D.F4解析:由于小球B处于静止状态,且细线OB沿竖直方向,因此细线AB无弹力,对小球A受力分析,由于它受力平衡,并根据小球A受到的细线的拉力和重力的方向可知,施加给小球A的力F应沿F2或F3的方向,故选B、C.答案:BC例9.如图9所示,A、B两物体的质量分别为mA、mB,且mA>mB,整个系统处于静止状态.滑轮的质量和一切摩擦均不计,如果绳一端由Q点缓慢地向左移到P点,整个系统重新平衡后,物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角θ变化情况是()A.物体A的高度升高B.物体A的高度降低C.θ角不变D.θ角变小解析:最终平衡时,绳的拉力F大小仍为mAg,由二力平衡可得2Fsinθ=mBg,故θ角不变,但因悬点由Q到P,左侧部分绳子变长,故A应升高,所以A、C正确.答案:AC例10.如图10所示,轻质光滑滑轮两侧用细绳连着两个物体A与B,物体B放在水平地面上,A、B均静止.已知A和B的质量分别为mA、mB,绳与水平方向的夹角为θ,则()A.物体B受到的摩擦力可能为0B.物体B受到的摩擦力为mAgcosθC.物体B对地面的压力可能为0D.物体B对地面的压力为mBg-mAgsinθ10.解析:对B受力分析如右图所示,则水平方向上:Ff=FT·cosθ由于FT=mAg所以Ff=mAgcosθ,故A错B对;竖直方向上:FNB+FTsinθ=mBg所以FNB=mBg-FTsinθ=mBg-mAgsinθ,故C错D对.答案:BD例11.(重庆高考)滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力FN垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时(如图11所示),滑板做匀速直线运动,相应的k =54 kg/m ,人和滑板的总质量为108 kg ,试求(重力加速度g 取10 m/s2,sin37°=35,忽略空气阻力): (1)水平牵引力的大小;(2)滑板的速率.解析:(1)以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示由共点力平衡条件可得FNcosθ=mg ①FNsinθ=F ②由①、②联立,得F =810 N(2)FN =mg/cosθ,FN =kv2得v = mg kcosθ=5 m/s. 答案:(1)810 N (2)5 m/s12.榨油在我国已有上千年的历史,较早时期使用的是直接加压式榨油方法.而现在已有较先进的榨油方法,某压榨机的结构示意图如图12所示,其中B 点为固定铰链,若在A 铰链处作用一垂直于壁的力F ,则由于力F 的作用,使滑块C 压紧物体D ,设C 与D 光滑接触,杆的重力及滑块C 的重力不计.压榨机的尺寸如图所示,l =0.5 m ,b =0.05 m .求物体D 所受压力的大小是F 的多少倍?12.解析:按力F 的作用效果沿AB 、AC 方向分解为F1、F2,如图甲所示,则 F1=F2=F 2cosθ由几何知识得tanθ=l b=10. 按力F2的作用效果沿水平向左和竖直向下分解为FN ′、FN ,如图乙所示,则FN =F2sinθ,以上各式联立解得FN =5F ,所以物体D 所受压力的大小是F 的5倍.答案:5倍。
方法案例52中学物理的极值问题
图125m 25m 25m25m摩托车 v 0vv vv案例52 数学方法求解物理极值问题赏析高中物理问题中常有求极值问题,常用的求极值的数学方法有:方程根的判别式法,数学式子无意义、二次三项式法、三角函数法、运用基本不等式法、几何法等等。
一、运用根的判别式法例1:一列汽车车队以v=10m/s 的速度匀速行驶,相邻车间距为25m ,后面有一辆摩托车以20m/s 的速度同向行驶,当它离车队最后一辆车相距25m 时刹车,以加速度0.5m/s 2做匀减速运动,摩托车在车队旁边行驶而过,设车队辆数n 足够多。
试问:(1)摩托车最多与几辆汽车相遇?最多与车队中汽车相遇几次?(2)摩托车从赶上车队到离开车队,共经历多少时间?解析:(1)设摩托车最多与n 辆汽车相遇,所用时间为t ,如图1所示,刚开始摩托车与第n 辆汽车相距s n =25nm ,当追上时,摩托车发生的位移为:20at 21t v s -=摩,汽车发生的位移为:vt s =汽即:n s s s +=汽摩,已知:v 0=20m/s ,a=-0.5m/s 2,v=10m/s ,可得:20t-25.021t ⨯=10t+25n化简得:t 2-40t+100n=0 ①由只有当∆=402-400n ≥0时,方程才有实数解,则n ≤4,即摩托车最多与四辆汽车相遇。
且当n=4时,∆=0,即与第四辆汽车仅相遇一次,而与第1、2、3辆汽车相遇两次,共与汽车相遇7次。
(2)摩托车赶上车队时的第一辆汽车,离开时也是第1辆(即尾辆车),故经历的时间为与第一辆汽车相遇两次的时间差。
可取n=1代入方程①得:t 2-40t+100=0解得:s t )31020(1+=,s t )31020(2-=其中t 1为赶上车队时刻,t 2为离开车队时刻,且离开车队时,摩托车的速度为:s /m )3510(s )]31020(5.020[at v v 0-=+⨯-=-=摩>0即此时摩托车还未停下,所以摩托车从赶上车队到离开车队所需时间为: ∆t=)31020(s )31020(--+=s 320=34s赏评:用根的判别式求极值,常可以避免许多较复杂的数学运算,而且物理意义清晰,不失为一个方便、有效的好方法。
巧用“平方法”妙解极值题
水的密度为 1 10 0 k / . 0 . ×1。 g m3理论研究表明 : 一 当滑 板与水平面的夹角为 0板 前抬起 的角度 ) 水对 板 ( 时, 的作用力大小 为 F =e s 2, s i 0 方向垂直于板面. n 式 中 为快艇 的牵 引速度 , s为滑板 的滑水 面积. : 求 为 使 滑板 能在水 面上 滑行 , 快艇水平牵 引滑板 的最 小速
度.
据物理规律 列方 程后 , 依靠 数 学 中求极 值 的 知识求
解. 本文举 例说明平方法求极值的巧妙之处. 【 1 如图 1 例 】 所示 , 电荷 量均 为+Q的点 电 两 荷相距 2 MN 是两电荷连线的 中垂线 , MN 上场 L, 求
强 的最大值. 解析 : 极限法分析 可知 , 用 两电荷间 的中点 。处 的场强 为
2
我们 常 常能 看 到 一种 精 彩 的 水上运动—— 滑水 , 如图 2所
板倾角 0 的函数. 0取某 一值 时 , 引速度 有最小 当 牵
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值. 下面我们就用求 函数极值 的方法来求解 最小速 度
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江苏省海安县教育局教研 室(14 0 王辉生 22 0 )
极值问题是物理 中综合性较 强的问题 , 要求有较 高的综合分析能力和应用数学解决 问题 的能力. 物理
学中的极值问题可分为物理 型和数学型两种 , 物理 型
仅当 2Oz  ̄ s 2 , 0 rtn, CS0- i 0 即 =ae / n a g=5 . 。 , 有 4 7时 K
方法直接 求 出 =(g css  ̄) 的最 大值 , 2 L o Oi 0 n 首先
2013高三物理第一轮复习周练7
高三物理周练七1.汽车以额定功率从水平路面上坡时,司机要通过变速杆进行“换挡”,其目的是( ) A.增大速度,增大牵引力B.减小速度,减小牵引力C.增大速度,减小牵引力D.减小速度,增大牵引力2.我国开始实施第六次铁路大提速,大城市间大量开通时速200公里及以上动车组列车成为引人注目的焦点.铁路提速要解决许多具体的技术问题,其中提高机车牵引力功率是一个重要问题.假设匀速行驶时,列车所受阻力与速度的平方成正比,那么当机车分别以150 km/h和50 km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时,机车的牵引力功率之比为( ) A.3∶1 B.9∶1 C.27∶1 D.81∶13. “神舟”七号宇航员在进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态开始下摆,如图所示,到达竖直状态的过程中,宇航员所受重力的瞬时功率变化情况是( )A.一直增大B.一直减小C.先增大后减小D.先减小后增大4.用力将重物竖直提起,先是从静止开始匀加速上升,紧接着匀速上升。
如果前后两过程的运动时间相同,不计空气阻力,则()A.加速过程中拉力做的功比匀速过程中拉力做的功大B.匀速过程中拉力做的功比加速过程中拉力做的功大C.两过程中拉力做的功一样大D.上述三种情况都有可能5.在距地面高5 m的平台上,以25 m/s的速率竖直向上抛出一质量为1 kg的石块,不计空气阻力,取g=10 m/s2,则抛出后第三秒内重力对石块所做的功是( ) A.-100 J B.50 J C.100 J D.0 J6. 关于力对物体做功,以下说法正确的是()A.一对作用力和反作用力在相同时间内做的功一定大小相等,正负相反B.一对静摩擦力的总功一定是负功C.合外力对物体不作功,物体必定做匀速直线运动D.一对滑动摩擦力的总功一定是负功7. 如图,表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮,小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)。
初始时刻,A、B处于同一高度并恰好静止状态。
动力学——正交分解法高中物理
3.正交分解法【例1】(2009上海卷第22题)如图A ,质量m =1kg 的物体沿倾角θ=37︒的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v 成正比,比例系数用k 表示,物体加速度a 与风速v 的关系如图B 所示。
求(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s 2):(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;(2)比例系数k 。
【分析】(1)沿加速度方向分解,垂直加速度方向分解。
(2)正交分解,mg 与kv 垂直,故mg 分解为mg sin θ,kv 一定分解为k v cos θ;(3)沿斜面向上a =g sin θ+μg cos θ;沿斜面下滑a =g sin θ-μg cos θ;(4)注意特例:μ==0.5,θ=37︒,沿斜面向上a =g sin θ+μg cos θ=10m/s 2;沿斜面下滑a =g sin θ-μg cos θ=2m/s 2,故可推测本题μ的答案很可能为0.5的一半。
【答案】(1)0.25;(2)0.84kg/s【解析】(1)对初始时刻:mg sin θ-μmg cos θ=ma 0 ①由图读出a 0=4m/s 2代入①式,解得:μ=g sin θ-ma 0g cos θ=0.25; (2)对末时刻加速度为零:mg sin θ-μN -kv cos θ=0 ②又N =mg cos θ+kv sin θ由图得出此时v=5 m/s代入②式解得:k =mg (sin θ-μcos θ)v (μsin θ+cos θ=0.84kg/s 。
【例2】(2007江苏卷第15题)直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m =500 kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45°。
直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a =1.5 m/s 2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=14°。
如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量M 。
重庆育才中学一诊复习(专题三动量能量)
一.选择题1.两只相同的鸡蛋,从同样的高度自由下落,第一次落在水泥地板上,鸡蛋被摔破了;第二次落在海绵垫子上,鸡蛋完好无损。
关于这一现象的原因,下列说法中正确的是( )A .鸡蛋和水泥地板的接触过程中动量变化较大,和海绵垫子接触过程中动量变化较小B .水泥地板对鸡蛋的冲量较大,海绵垫子对鸡蛋的冲量较小C .两次减速过程中鸡蛋的动量变化相同,但第一次鸡蛋动量变化率较大D .两次减速过程中鸡蛋的动量变化相同,但第二次鸡蛋动量变化率较大2.一物体竖直向上抛出,从开始抛出到落回抛出点所经历的时间是t ,上升的最大高度是H ,所受空气阻力大小恒为F ,则在时间t 内 ( )A .物体受重力的冲量为零B .在上升过程中空气阻力对物体的冲量比下降过程中的冲量小C .物体动量的增量等于抛出时的动量D .物体机械能的减小量等于FH3.如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板M 的左端,右端与小木块m 连接,且m 、M 及M 与地面间接触光滑.开始时,m 和M 均静止,现同时对m 、M 施加等大反向的水平恒力F 1和F 2,从两物体开始运动以后的整个运动过程中,弹簧形变不超过其弹性限度,对于m 、M 和弹簧组成的系统 ( )①由于F 1、F 2等大反向,故系统机械能守恒②当弹簧弹力大小与F 1、F 2大小相等时,m 、M 各自的动能最大③ 由于F 1、F 2大小不变,所以m 、M 各自一直做匀加速运动④ 由于F 1、F 2等大反向,故系统的动量始终为零A . ① ③B .① ④C . ② ④D .③ ④4.如图所示,质量为m 的物体(可视为质点)以某一速度由底端冲上倾角为30°的固定斜面,上升的最大高度为h ,其加速度大小为34g .在这个过程中,物体( ). A .动能减少了3mgh 2B .动能减少了mghC .重力做功mghD .机械能损失了3mgh 25.木块A 放在木块B 的左端,用恒力F 将A 拉至B 的右端,第一次将B 固定在地面上,F 做功为W 1,生热为Q 1;第二次让B 可以在光滑地面上自由滑动,仍将A 拉到B 右端,这次F 做功为W 2,生热为Q 2;则应有( ).A .W1=W 2,Q 1<Q 2 B .W 1<W 2,Q 1<Q 2C .W 1=W 2,Q 1=Q 2D .W 1<W 2,Q 1=Q 26.将一个物体以初动能E 0竖直向上抛出,落回地面时物体的动能为20E 。
黑龙江省鹤岗市第一中学2019-2020学年高一上学期12月月考物理试题 Word版含解析
鹤岗一中2019-2020学年上学期12月考考试高一物理试题一、选择题1.有关力和运动的关系,下列说法中正确的是()A. 伽利略理想斜面实验说明力是维持物体运动的原因B. 若物体所受的合力为零,则物体一定是静止状态C. 牛顿第一定律指明力是改变物体运动状态的原因D. 运动物体的速度方向与所受合力方向一定相同【答案】C【解析】【详解】A. 牛顿第一定律告诉我们,一切物体都有保持原来速度不变的性质,力不是维持物体运动的原因,力是改变物体运动状态的原因,故A错误;B. 若物体所受的合力为零,则物体静止或匀速运动,故B错误.C. 牛顿第一定律指明力是改变物体运动状态的原因,故C正确.D. 运动物体的速度方向与所受合力方向可以成任意角度,故D错误.2.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重力为2N 的小球,小球处于静止状态,则弹性杆对小球的弹力()A. 大小为2N,方向平行于斜面向上B. 大小为1N,方向平行于斜面向上C. 大小为2N,方向垂直于斜面向上D. 大小为2N,方向竖直向上【答案】D【解析】【详解】小球受到重力G和弹性杆对小球的弹力F,由于小球处于静止状态,弹力与重力平衡,故弹性杆对小球的弹力方向应竖直向上,大小为F=G=2N;A. 大小为2N,方向平行于斜面向上,与结论不相符,选项A错误;B. 大小为1N,方向平行于斜面向上,与结论不相符,选项B错误;C. 大小为2N ,方向垂直于斜面向上,与结论不相符,选项C 错误;D. 大小为2N ,方向竖直向上,与结论相符,选项D 正确;3.足球运动员已将足球踢向空中,如图所示,下列描述足球在向斜上方飞行过程中某时刻的受力图中,正确的是(G 为重力,F 为脚对球的作用力,Ff 为空气阻力)( )A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】对物体受力分析,明确物体和周围几个物体相接触,即每个力应找到施力物体.【详解】足球飞在空中时,一定受重力,且竖直向下;同时由于空气的作用,受到空气阻力;方向与运动方向相反;故选B .【点睛】本题解答时学生易错选D 答案,原因是没有真正惯性的意义,同时应注意在受力分析时养成找施力物体的习惯.4.一质点沿直线运动,其平均速度与时间数量关系满足2v t =+(各物理量均选用国际单位制单位),则关于该质点的运动,下列说法正确的是( )A. 质点可能做匀减速直线运动B. 5s 内质点的位移为35mC. 质点运动的加速度为21m /sD. 质点在3s 末的速度为5m /s 【答案】B【解析】【详解】AC .将平均速度x v t=与2v t =+联立可得, 22x vt t t ==+,对比2012x v t at =+知,质点的初速度v 0=2m/s ,加速度22m /s a =,质点做匀加速直线运动,故AC 错误. B.5s 内质点的位移201(2525)m 35m 2x v t at =+=⨯+= 故B 正确.D.质点在3s 末的速度:0(223)m /s 8m /s v v at =+=+⨯=故D 错误. 5.如图所示,小球用细绳系住,绳的另一端固定于O 点,现用水平F 缓慢推动斜面体,小球在斜面上无摩擦地滑动,细绳始终处于直线状态,当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平,此过程中斜面对小球的支持力F N ,以及绳对小球的拉力F T 的变化情况是( )A. F N 保持不变,F T 不断增大B. F N 不断增大,F T 不断减小C. F N 保持不变,F T 先增大后减小D. F N 不断增大,F T 先减小后增大【答案】D【解析】 【详解】对小球进行受力分析,重力、支持力F N 、拉力F T 组成一个闭合的矢量三角形,由于重力不变、支持力F N 方向不变,斜面向左移动的过程中,拉力F T 与水平方向的夹角β减小,当β=θ时,F T ⊥F N ,细绳的拉力F T 最小,由图可知,随β的减小,斜面的支持力F N 不断增大,F T 先减小后增大.故D 正确,ABC 错误.6. 质量为M 的人站在地面上,用绳通过定滑轮将质量为m 的重物从高处放下,如右图所示,若重物以加速度a 向下降落(a<g),则人对地面的压力大小为( )A. (m +M )g -maB. M (g -a )-maC. (M -m )g +maD. Mg -ma【答案】C【解析】 研究重物:受到绳子的拉力和重力,根据牛顿第二运动定律可得mg T ma -=,所以T mg ma =-,研究人:受到绳子的拉力,重力,地面的支持力,处于静止状态,所以T N Mg +=,所以N Mg T Mg mg ma =-=-+,选C7.如图所示,小球A 置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上,小球B 用水平轻弹簧拉着系于竖直板上,两小球A 、B 通过光滑滑轮O 用轻质细线相连,两球均处于静止状态,已知B 球质量为m ,O 点在半圆柱体圆心O 1的正上方,OA 与竖直方向成30°角,OA 长度与半圆柱体半径相等,OB 与竖直方向成45°角,则下列叙述正确的是A. 小球A 、B 受到的拉力T OA 与T OB 相等,且T OA =T OB 3mgB. 2mgC. A 6mD. 光滑半圆柱体对A 球支持力的大小为mg【答案】C【解析】【详解】A 、B 、隔离对B 分析,根据共点力平衡得:水平方向有:T OB sin45°=F竖直方向有:T OB cos45°=mg ,则2OB T mg =,弹簧弹力 F =mg ,根据定滑轮的特性知:T OA 与T OB 相等;故A ,B 错误. C 、D 、对A 分析,如图所示:由几何关系可知拉力T OA 和支持力N 与水平方向的夹角相等,夹角为60°,则N 和T 相等,有:2T OA sin60°=m A g ,解得:6A m m =,由对称性可得:2OA N T mg ==,故C 正确,D 错误.故选C.【点睛】解决本题的关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解.本题采用隔离法研究比较简便.8.如图(俯视)所示,完全相同的四个足球彼此相互接触叠放在水平面上处于静止状态,每个足球的质量都是m ,不考虑转动情况,下列说法正确的是(重力加速度为g )A. 下面每个球对地面的作用力均为43mg B. 下面的球不受地面给的摩擦力 C. 下面每个球受地面给的摩擦力均为26mg D. 上面球对下面每个球的压力均为33mg 【答案】AC【解析】 【详解】A. 根据整体法,下面每个球对地面的压力为N ,3N =4mg下面每个球对地面的作用力均为43mg ,故A 正确. B. 四个球的球心连线构成了正四面体,对下面的一个球受力分析,如图,可知会受到摩擦力作用,否则不会静止.故B 错误C. 根据几何关系可求,F 与mg 63 6433mg F mg N +== 33F f = 联立解得:266f mg F == 故C 正确,D 错误 9.下列关于重心、弹力和摩擦力的说法,正确的是( )A. 物体的重心一定在物体的几何中心上B. 劲度系数越大的弹簧,产生的弹力越大C. 动摩擦因数与物体之间的压力成反比,与滑动摩擦力成正比D. 静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化【答案】D【解析】试题分析:A .重心不一定在物体的几何中心上,只有质量分布均匀,形状规则的物体,重心才在其几何重心,故A 错误;B .根据弹簧弹力的表达式F=kx ,x 为伸长量或压缩量,k 为弹簧的劲度系数,可知:弹力不仅跟劲度系数有关,还跟伸长量或压缩量有关,故B错误;C.动摩擦因数与接触面的粗糙程度有关,与物体之间的压力、滑动摩擦力无关,故C错误;D.静摩擦力的大小是在零和最大静摩擦力之间发生变化的,当超过最大静摩擦力之后就开始相对运动了,此后就是滑动摩擦力了,故D正确.故选D10.如图所示,将一物块分成相等的A、B两部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,整个装置静止,则A. 绳子上拉力可能为零B. 地面受的压力可能为零C. 地面与物体间可能存在摩擦力D. A、B之间可能存在摩擦力【答案】AD【解析】【详解】A.如果B对A的作用力和A的重力平衡,则绳子拉力为零,A正确;B.地面受的压力一定不可能为零,B错误;C.以整体为研究对象可知,整体水平方向合力为零,地面与物体间不存在摩擦力,C错误;D.当绳子拉力与A的重力相等时,A和B之间没有摩擦力,如果不相等,则A和B之间一定存在摩擦力,所以D正确.11.1F和2F合力方向竖直向下,若保持1F的大小和方向都不变,保持F2的大小不变,而将2F 的方向在竖直平面内转过600角,合力的方向仍竖直向下,下例说法中正确的是( )A. F1一定大于2FB. 1F可能小于2FC. 2F的方向与水平面成300角D. 1F的方向和2F的方向成600角【答案】AC【解析】试题分析:由于合力始终向下,可知2F 与2F '的水平分力相同.故2F 与2F '关于水平方向对称.所以2F 与水平方向成30°,设1F 与竖直方向成α,如图所示.对各力进行分解可得:12sin cos30F F α=︒…①12cos sin 30F F α>︒…②,由①2+②2得:2212F F >,即12F F >,故AC 正确;考点:考查了力的合成【名师点睛】本题关键在于2F 方向虽然改变,但合力方向仍不变,,因此根据力的合成与分解,结合平行四边形定则,即可求解12.一倾角为30°的斜劈放在水平地面上,一物体沿斜劈匀速下滑.现给沿斜面下滑的物体施加如图所示力F ,F 与竖直方向夹角为30°,斜劈仍静止,则下列说法中正确的是( )A. 施加力F 后,地面对斜劈的摩擦力大小为零B. 施加力F 后,地面对斜劈的摩擦力方向水平向左C. 施加力F 后,斜面对物体的摩擦力变大D. 若施加给沿斜面下滑的物体的推力F 变为水平向右且斜劈仍静止,此时地面对斜劈的摩擦力为零【答案】ACD【解析】【详解】物块匀速下滑时,受重力、支持力和摩擦力,三力平衡,故支持力和摩擦力的合力与重力平衡,竖直向上,根据牛顿第三定律得到滑块对斜面体的作用力方向竖直向下,等于mg ;当加推力F 后,将力F 沿着水平方向与竖直方向分解,那么竖直方向分力,使得物体仍处于匀速下滑,原因是:根据滑动摩擦定律f =μN ,支持力和滑动摩擦力同比增加,故其合力的方向不变,根据牛顿第三定律,滑块对斜面体的压力和滑动摩擦力的合力方向也不变,竖直向下;因此地面对斜面没有静摩擦力,只要物体沿斜面下滑,支持力和滑动摩擦力同比变化,地面对斜面没有静摩擦力,与外力F的方向无关.A. 施加力F后,地面对斜劈的摩擦力大小为零与分析相符,故A正确.B. 施加力F后,地面对斜劈的摩擦力方向水平向左与分析不符,故B错误.C. 施加力F后,斜面对物体的摩擦力变大与分析相符,故C正确.D. 若施加给沿斜面下滑的物体的推力F变为水平向右且斜劈仍静止,此时地面对斜劈的摩擦力为零与分析相符,故D正确.二、填空题13.如图甲所示,在研究弹力和弹簧伸长量的关系时,把弹簧上端固定在横梁上,下端悬吊不同重力的砝码,用刻度尺测量弹簧的长度,把弹簧的伸长Δx和弹簧弹力F的关系在F-Δx 坐标系中描点如图乙所示.(1)从坐标系中的实验数据可知,该弹簧的劲度系数是________(精确到两位有效数字).(2)关于实验注意事项,以下哪项是没有必要的?(填入字母序号)________.A.悬吊砝码后,在砝码静止后再读数B.弹簧的受力不超过它的弹性限度C.尽量减小弹簧和横梁之间的摩擦【答案】(1). 1.2×102N/m (2). C【解析】【详解】(1)[1] 在F-△x图象中,图象的斜率大小等于弹簧的劲度系数,根据题意图象如下所示:21.210N/m F k x==⨯∆ 故弹簧的劲度系数为:k =1.2×102N/m(2)[2] A.弹簧悬吊砝码后,当砝码静止后,处于平衡状态,这时读数才是准确的,故A 正确不符合题意.B. 当弹簧受力超过它的弹性限度时,胡可定律不再成立,造成大的实验误差,故B 正确不符合题意.C. 弹簧和横梁之间的摩擦大小不影响弹簧读数,对于该实验没有影响,故C 错误符合题意.14.用等效替代法验证力的平行四边形定则的实验情况如图甲所示,其中A 为固定橡皮筋的图钉,O 为橡皮筋与细绳的结点,OB 和OC 为细绳,图乙是白纸上根据实验结果画出的图.(1)本实验中“等效替代”的含义是________.A .橡皮筋可以用细绳替代B .左侧弹簧测力计的作用效果可以替代右侧弹簧测力计的作用效果C .右侧弹簧测力计的作用效果可以替代左侧弹簧测力计的作用效果D .两弹簧测力计共同作用的效果可以用一个弹簧测力计的作用效果替代(2)图乙中的F 与F ′两力中,方向一定沿着AO 方向的是________.(3)完成该实验的下列措施中,能够减小实验误差的是________.A .拉橡皮筋的绳细一些且长一些B .拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行C.拉橡皮筋的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些D.使拉力F1和F2的夹角很小【答案】 (1). D (2). F′ (3). ABC【解析】【详解】(1)[1]验证平行四边形定则的实验中,第一次同时用两个弹簧测力计作用在橡皮筋上,将橡皮筋与细线的结点拉到一个合适的位置,第二次只用一个弹簧测力计作用在橡皮筋上,使橡皮筋与细线的结点到达同样的位置,可见两次弹簧测力计对橡皮筋产生的作用效果相同,可以等效替代,故D正确ABC错误.(2)[2]根据第(1)问的分析可知,力F′一定沿AO方向.(3)[3]细绳越细,重力等因素的影响越小,弹簧测力计的读数越准确;拉橡皮筋的细绳长些,在标记同一细绳方向时两点就可以画得适当远一些,这样作图造成的误差就小;拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板面平行,可以避免弹簧测力计中的金属杆与测力计外壳之间的摩擦;拉力F1和F2的夹角很小时,作图造成的误差会较大.综上所述,故ABC正确D错误.三、计算题15.滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力F N垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时(如图),滑板做匀速直线运动,相应的k=54 kg/m,人和滑板的总质量为108 kg,试求:(重力加速度g取10 m/s2,sin 37°取 0.6,忽略空气阻力)(1)水平牵引力的大小;(2)滑板的速率.【答案】(1)810 N (2)5 m/s【解析】(1)以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示由共点力平衡条件可得①②由①、②联立,得(2)得16.一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的v-t图像如图所示,求:(1)摩托车在0-20s这段时间的加速度大小a;(2)摩托车在0-75s这段时间的平均速度大小v.【答案】(1)1.5 m/s2 ;(2)20m/s【解析】(1)由图知,在0-20s内做匀加速运动,根据,可求加速度a=1.5m/s2;(2)根据v-t图像与坐标轴围面积表示位移可求在0-75s时间内位移为x=1500m,所以平均速度为.【考点定位】匀变速直线运动17.如图所示,滑块A置于水平地面上,滑块B在一水平力作用下紧靠滑块A(A、B接触面竖直),此时A恰好不滑动,B刚好不下滑.已知A与B间的动摩擦因数为μ1,A与地面间的动摩擦因数为μ2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力.求A与B的质量之比为?【答案】12121μμμμ-【解析】【详解】试题分析:对A、B整体和B物体分别受力分析,然后根据平衡条件列式后联立求解即可.解:对A、B整体分析,受重力、支持力、推力和最大静摩擦力,根据平衡条件,有:F=μ2(m1+m2)g ①再对物体B分析,受推力、重力、向左的支持力和向上的最大静摩擦力,根据平衡条件,有:水平方向:F=N竖直方向:m2g=f其中:f=μ1N联立有:m2g=μ1F ②联立①②解得:=故选B点评:本题关键是采用整体法和隔离法灵活选择研究对象,受力分析后根据平衡条件列式求解,注意最大静摩擦力约等于滑动摩擦力.18.如图所示为一倾角θ=37°足够长的斜面,将一质量m=1kg的物体在斜面上由静止释放,同时施加一沿斜面向上的恒定拉力,拉力大小F=15N,1s后物体的速度沿斜面向上,大小为5m/s,(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).(1)求物体与斜面间动摩擦因数μ;(2)若在物体的速度为5m/s时撤去力F,求撤掉力F后0.8s内的位移.【答案】(1)0.5 (2)1.16m 方向沿斜面向上【解析】【详解】(1) 1s 后物体的速度沿斜面向上,大小为5m/s ,故物体的加速度2Δ5m/s Δv a t== 根据牛顿第二定律可知 sin cos F mg mg ma θμθ--=解得:0.5μ=(2) 若在物体的速度为5m/s 时撤去力F ,求撤掉力F 后2'sin cos 10m/s a g g θμθ=+=所以,物体减为零的时间0.5s 'v t a == 位移1 1.25m 2x vt == 物体向下匀加速加速度2''sin cos 2m/s a g g θμθ=-= 反向运动0.3s ,位移2211''''20.30.09m 22x a t ==⨯⨯= 所以,撤掉力F 后0.8s 内的位移''' 1.16m x x x =-=方向沿斜面向上.。
滑板运动员分析报告范文
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滑板运动作为一项极限运动,近年来在全球范围内越来越受到年轻人的青睐。
本次报告旨在对滑板运动员进行分析,以揭示其特点和成功的关键因素。
首先,滑板运动员通常具备出色的身体素质。
滑板动作需要运动员的身体具备卓越的力量、灵活性和协调性。
他们需要通过长时间的训练来提高肌肉力量,以及灵活的关节和身体控制能力。
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其次,滑板运动员必须具备坚韧不拔的精神素质。
滑板运动是一项高风险的运动,运动员需要克服困难和挑战,面对失败时能够坚持不懈地努力。
他们需要具备积极的心态和毅力,不断挑战自己的极限,不畏惧失败,才能取得进步和突破。
此外,滑板运动员需要具备创新和表达的能力。
滑板运动强调个人风格和创造力,运动员通过将各种技巧和动作结合,展示自己的独特风格和个人特色。
他们需要不断地创新,开拓新的滑板技巧,并通过自己的表演和比赛成绩来展示自己的实力。
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他们需要相互支持、协作和配合,以确保整个团队的表现和成果。
综上所述,滑板运动员的成功离不开卓越的身体素质、坚韧不拔的精神素质、创新和表达的能力以及团队合作能力。
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因此,对于滑板运动员来说,不仅需要在训练中不断提高自己的技术水平,还需要不断完善自己的身心素质,以适应这个充满挑战和机遇的运动领域。
相互作用力习题精选及详解
相互作用力一.选择题1.如图所示,质量为m 的物体静止在倾角为θ的斜面上.关于物体之所以能静止在斜面上的原因,同学之间有不同的看法,你认为正确的是 ( )A .物体所受的重力小于物体所受的摩擦力B .物体所受的下滑力小于物体所受的摩擦力C .物体所受的重力和弹力的合力小于或等于物体与斜面间的最大静摩擦力D .物体所受的弹力和最大静摩擦力的合力等于物体所受的重力2.如图2所示,一个物体由绕过定滑轮的绳拉着,分别用图中所示的三种情况拉住,在这三种情况下,若绳的张力分别为F 1、F 2、F 3,轴心对定滑轮的支持力分别为F N1、F N2、F N3.滑轮的摩擦、质量均不计,则 ( ) 图 2A .F 1=F 2=F 3,F N1>F N2>F N3B .F 1>F 2>F 3,F N1=F N2=F N3C .F 1=F 2=F 3,F N1=F N2=F N3D .F 1<F 2<F 3,F N1<F N2<F N33.如图所示,用三根轻细绳AO 、BO 、CO 悬吊着质量为m 的物体处于静止状态,AO 与竖直方向的夹角为 30,BO 沿水平方向,设AO 、BO 、CO 的张力大小分别为1F 、2F 、3F ,则这三个力的大小关系为( )A .1F >2F >3FB .1F >3F >2FC .3F >1F >2FD .1F >2F =3F4.两个完全相同的小球A 和B ,质量均为m ,用长度相同的两根细线悬挂在水平天花板上的同一点O ,再用长度相同的细线连接A 、B 两小球,如图所示。
然后用一水平向右的力F 作用于小球A 上,使三线均处于直线状态,此时OB 线恰好位于竖直方向,且两小球都刚好静止,两小球均可视为质点,则力F 的大小( )A .0 BC.3mg D .mg5.如图所示,在水平力作用下,木块A 、B 保持静止.若木块A 与B 的接触面是水平的,且F ≠0.则关于木块B 的受力个数可能是( )A .3个或4个B .3个或5个C .4个或5个D .4个或6个6.如图3所示,一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑的铁球静止,需加一水平力F ,且F 过球心,下列说法正确的是 ( )A .球一定受墙的弹力且水平向左B .球可能受墙的弹力且水平向左C .球一定受斜面的弹力D .球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上7.如图所示,质量为M 的楔形物块静止在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m 的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F 沿 斜面向上拉小物块,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止.地面对楔形物块的支持力为 ( )A .(M +m )gB .(M +m )g -FC .(M +m )g +F sin θD .(M +m )g -F sin θ8.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O 为球心.一质量为m 的小滑块,在水平力F 的作用下静止于P 点.设滑块所受支持力为F N , OP 与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是 ( )A .F =mg tan θB .F =mg tan θC .F N =mgtan θD .F N =mg tan θ9.密绕在轴上的一卷地膜用轻绳一端拴在轴上,另一端悬挂在墙壁上A点,如右图所示,当逆时针缓慢向下用力F 抽出地膜时,整卷地膜受的各个力要发生变化,不计地膜离开整卷时对地膜卷的粘扯拉力和地膜卷绕轴转动时的摩擦力,但在D 点地膜与墙壁间有摩擦力,随着地膜的不断抽出,下述分析正确的是( )A .悬挂地膜的轻绳上的拉力在增大B .地膜对墙的压力在增大C .拉动地膜的力在减小D .地膜卷受墙的支持力与轻绳的拉力的合力不变10.某玩具小车以初速度v 0从底端沿足够长的斜面向上滑去,此后该小车的速度图象可能是(ABD ) )11.如图所示,A 、B 球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑.系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法中正确的是( )A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gsin θB.B 球的受力情况未变,瞬时加速度为零C.A 球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2gsin θD.弹簧有收缩趋势,B 球的瞬时加速度向上,A 球的瞬时加速度向下12.如图所示,一质量为M 的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角分别为α和β.a 、b 为两个位于斜面上质量均为m 的小木块.已知所有接触面都是光滑的.现使a 、b 同时沿斜面下滑.则下列说法正确的是( )A .a 木块处于失重状态 B.b 木块处于超重状态C.楔形木块静止不动D.楔形木块向左运动13. 如图10所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O 点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m 1的小球与O 点的连线与水平线的夹角为α=60°,则两小球的质量比m 2m 1为 ( )A .33 B.23 C.32 D.22 14.用以下方法可以粗略测定木块和木板之间的动摩擦因数:如图所示,将木块放在木板上,木板放在水平地面上,将木板的左端固定,而将其右端缓慢地抬高,会发现木块先相对静止在木板上,后开始相对于木板向下滑动,测得当木块刚好开始沿木板滑动时木板和水平地面间的夹角为θ.下列说法中正确的是 ( )A .木块开始滑动前,其所受的摩擦力先增大后减小B .全过程中木块所受的摩擦力一直在增大C .测得动摩擦因数μ=sin θD .测得动摩擦因数μ=tan θ15.滑板运动是一项非常刺激的水上运动,研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力F N 垂直于板面,大小为kv 2,其中v 为滑板速率(水可视为静止).某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时(如图11所示),滑板做匀速直线运动,相应的k =54 kg/m ,人和滑板的总质量为108 kg ,试求(重力加速度g 取10 m/s 2,sin37°=35,忽略空气阻力): (1)水平牵引力的大小;(2)滑板的速率. 图11答案:1.【答案】C 【详解】物体受重力、弹力、摩擦力这三个力,故B 错;这三个力合力为零,所以摩擦力等于重力沿斜面方向的分力,故A 错;但摩擦力不一定就是最大静摩擦力,故D 错.2.解析:由于定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,所以F 1=F 2=F 3=G ,又轴心对定滑轮的支持力等于绳对定滑轮的合力.而已知两个分力的大小,其合力与两分力的夹角θ满足关系式:F =G 2+G 2+2GG cos θ=G 2(1+cos θ),θ越大,F 越小,故F N1>F N2>F N3,只有选项A 正确.答案:A3.答案:B4.答案:B5.【答案】C【详解】木块B 静止,必受到重力、斜面的支持力、A 给的压力和水平向左的摩擦力这4个力,斜面给的摩擦力可有可无,故C 正确.6.解析:对球受力分析,可以确定的力是水平力F 和重力mg ,根据平衡条件,斜面对球一定有弹力的作用,墙对球可能有弹力,也可能没有弹力.答案:BC7.解析: 楔形物块静止,小物块匀速上滑,二者都处于平衡状态,取二者整体为研究对象,由受力分析得F N +F sin θ=(M +m )g ,所以F N =(M +m )g -F sin θ,故选项D 正确.答案:D8.解析:滑块受力如图,由平衡条件知: F mg=cot θ⇒F =mg cot θ=mg tan θ, F N = sin mg. 答案:A9.【答案】C【详解】当地膜不断被抽出过程中,OD 逐渐减小,∠OAD 逐渐减小,由于地膜质量不断减小,由共点力平衡可知轻绳拉力逐渐减小,选项A 、B 均错误;因地膜卷对墙壁的压力逐渐减小,由F f =μF N 可知摩擦力逐渐减小,选项C 正确;由于支持力逐渐减小,∠OAD 逐渐减小,根据三角形定则可知地膜卷受墙的支持力与轻绳的拉力的合力减小,选项D 错误.10.【答案】选A 、B 、D.【详解】若斜面光滑,小车能沿斜面下滑,且加速度大小和方向均不变,A 正确;若斜面不光滑,动摩擦因数较大,小车到最高点后不再下滑,D 正确;若动摩擦因数不太大,小车能沿斜面下滑,但下滑的加速度较小,故B 正确,C 错误.11.【答案】选B.【详解】系统静止时kx=mgsin θ,F T =2mgsin θ.在细线被烧断的瞬间,弹簧的弹力不变,故B 球的加速度为零,因细线的拉力F T 变为零,故A 球的加速度a=所以只有B 正确,A 、C 、D 均错误.12.【答案】选A 、C. 【详解】由于接触面光滑,所以a 、b 两个小木块沿着斜面加速下滑,都有竖直向下的加速度分量,所以均处于失重状态,A 正确,B 错误;a 、b 两个小木块对楔形木块的作用只有压力,这个压力垂直于接触面,由于两个小木块的质量相等,且α和β之和等于90°,所以由数学方法可推出这两个压力的水平分量大小相等,方向相反,选项C 正确,D 错误.13.解析:质量为m 1的小球受重力m 1g 、绳拉力F 2=m 2g 和支持力F 1的作用而平衡.如图所示,由平衡条件得,F 1=F 2,2F 2cos30°=m 1g ,得m 2m 1=33.故选项A 正确. 答案:A14.【答案】D【详解】木块滑动前,静摩擦力F f 1=mg sin θ,随θ的增大而增大,A 错;木块滑动后,滑动摩擦力F f 2=μmg cos θ,随θ的增大而减小,B 错;刚好滑动时mg sin θ=μmg cos θ,所以μ=tan θ,故C 错D 对.15.答案:(1)810 N (2)5 m/s解析: (1)以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示由共点力平衡条件可得 F N cos θ=mg ①F N sin θ=F ②由①、②联立,得F =810 N(2)F N =mg /cos θF N =kv 2得v = mgk cos θ=5 m/s.。
体育运动中的物理问题集锦
精心整理体育运动中的物理问题集锦丰富多彩的体育运动与物理知识有着密切的联系,以体育运动为背景的试题,具有浓郁的生活气息,能够让学生体会到物理知识的实用性——物理学对提高体育运动水平具有广泛指导作用。
物理教学中可以有意识地设计、选用这类习题,指导学生分析解决体育运动中的实际问题,提高学生的科学文化素质,提高学生学习物理的兴趣,增强学生综合运用知识分析、解决实际问题的能力。
解答此类问题时,弄清问题情景是前提,简化物理过程(状态)是要诀,建立理想模型是关键,然后运用相关的知识进行分析,从而获得问题的解答。
本文整理了部分涉及体育运动的物理问题,权作引玉之砖。
例1的最大距离称为“竖直高度”,现有下列数据:人原地上跳的“加速距离”d度”,“竖直高度”,。
假想人具有与解析H,则对。
例2。
解析设在这段时间内甲、乙的位移分别为S1和S2,则:S1=S2+S0联立以上四式解得:223 m/s2VaS==⑵在这段时间内,乙在接力区的位移为:2213.5 m2VSa==完成交接棒时,乙与接力区末端的距离为:L-S2=6.5 m评注如果学生对接力赛交接棒问题情境熟悉,能将实际情境抽象成匀速直线运动追赶匀加速直线运动,问题便不难解决。
注意接力区有一定的长度,交接棒必须在接力区内完成。
三、跳水运动(竖直上抛运动)例3 一跳水运动员从离水面10m 高的平台上跃起,举双臂直体离开台面,此时其重心位于从手到脚全长的中点,跃起后重心升高0.45m 达到最高点。
落水时身体竖直,手先入水(在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计),从离开跳台到手触水面,他可以用于完成空中动作的时间是_______s (计算时可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个点,取,结果保留二位有效数字)。
解析 运动员的跳水过程是一个很复杂的过程,现在要讨论运动员在空中的运动时间,这个时间与运动员所做的动作以及水平运动无关,只由竖直分运动决定,因此忽略运动员的动作,把运动员当成一个质点,同时忽略他的水平运动,这两点题目都作了说明,所以一定程度上,“建模”的要求已经有所降低,但我们应该理解这样处理的原因。
功率的计算
功率的计算1、一个质量为5.0kg 的石块从塔顶由静止下落,经过4.0s 的时间落至地面。
已知石块受到的空气阻力可忽略不计,重力加速度g =10m/s 2。
求:(1)塔顶距离地面的高度。
(2)石块落地时重力对石块的功率。
解:(1)设塔顶距地面的高度为h ,根据自由落体运动公式,得h =21gt 2=80m 。
…2分 (2)设石块落地时的速度为v ,根据匀变速运动规律,v =gt 。
…………2分 设石块落地时重力做功的功率为P ,则P =mgv =mg 2t =2.0×103W 。
……3分2、一位质量为60 kg 的运动员用12 s 的时间跑完100 m 的路程.设他从开始起跑的前4 s 时间做的是匀加速直线运动,后8 s 时间做的是匀速直线运动,速度大小等于第4 s 末的瞬时速度.已知他在整个运动过程中受到的阻力保持不变,大小为72 N.求:(1)他在跑这100 m 的过程中做功的平均功率; (2)他的瞬时功率的最大值.答案:(1)P =850 W (2)P =2220 W3、如图所示,固定的水平管A 截面积为S ,管中密度为ρ的水以速度ν匀速喷出,垂直冲击停在光滑水平地面上小车后壁. 设小车后壁面积远大于S ,水柱始终能冲击在后壁上,且冲击后顺壁流下. 求:(1)对后壁冲击的最大压强p m ; (2)对小车作功的最大功率P m 。
答案:①由于车未动时压强最大,故有 p m S △t =pS ν△t(ν-0),解得水对后壁冲击的最大压强p m =2ρν (6’)②先求水在任意车速x ν时压强p x :p x S △t = ρS(x νν-)△t(x νν-) 得 p x =ρ(x νν-)2 (4’),此时水做功功率P x =p x S x ν=ρS(x νν-)2 x ν (4’)此式有极大值条件:x νν-=2x ν 解得车速x ν=ν31时P x 有极大值.车最大功率P m =ρ21S 3)32(ν=3274νρS (4’) 4、某同学在跳绳比赛中,1 min 跳120次,若每次起跳中2/5时间腾空,该同学体重50 kg 。
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v=
又F=N sinθ=ρSv2sin2θsinθ= mgsinθ/cosθ
因为F不变而m增大,根据F= mgs inθ/cosθ应使θ减小。
=sin
abc≤()
≤()=×()
=arctan=54.7°时,=
例2.帆船在逆风的情况下仍能只依靠风力破浪航行.设风向从S向A,如图3所示,位于A点处的帆船要想在静水中最后驶达目标S点.应如何操纵帆船?
解析:如图3,PQ为帆船的中心轴线
方向,MN为帆面的方向.作用在帆面上的风力沿PQ方向上的分力F1即为使船前进的力,另一分力F2使船产生侧向移动.船侧向移动时,受到的阻力远大于船沿PQ方向运动时受的阻力.因此船将做靠近S点,同时有左向侧移的运动.
当帆船运动一段距离后,如图4所示.改变船头和帆面的方向,此时,船将会继续前进,同时向右方侧移.经过多次改变船头和帆面的方向,帆船将通过走“Z”字,从出发点A到达S点.。