第3讲 力和运动
高考物理二轮总复习精品课件 第2部分 专题整合高频突破 第3讲 力与物体的曲线运动
小球弹力方向向下,故小球对杆的弹力方向向上,C正确。若v2=2b,
2
则F+mg=m ,解得F=a=mg,故D正确。
-23-
新题演练
1 2 3 4 5
怎样得高分
1.一只小船渡河,运动轨迹如图所示。水流速度各处相同且恒定不
变,方向平行于岸边;小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀
x=v0t①
1
h=2gt2②
设圆弧轨道半径为 R,由机械能守恒定律得
1
mgR= 0 2 ③
2
联立①②③式,并代入题给条件得
R=0.25 m。④
-29-
新题演练
1 2 3 4 5
-30-
怎样得高分
(2)环由b处静止下滑过程中机械能守恒,设环下滑至c点的速度大小
为v,有
1
mgh=2mv2⑤
环在c点速度的水平分量为
解得 v2=
小滑块在 O 点做平抛运动,则
1 2
R=2gt ,x=v0t
解得 2R≤x≤2R。
-18-
命题热点一
命题热点二
命题热点三
(3)如图所示,设小滑块出发点为P1,离开点为P2,由题意要求O1P1、
O2P2与竖直方向的夹角相等,设为θ,若离开滑道时的速度为v,
2
则小滑块在 P2 处脱离滑道的条件是 mgcos θ=m
命题热点三
解析:在南北方向上,帆板静止,所以在此方向上帆船相对于帆板
向北以速度v运动;在东西方向上,帆船静止,帆板向西以速度v运动,
所以在此方向上帆船相对于帆板向东以速度v运动;以帆板为参考
2025人教版高考物理一轮复习讲义-第三章 第3课时 专题强化:牛顿第二定律的综合应用
考点一 动力学中的连接体问题
(2)叠加类连接体(一般与摩擦力相关)
考点一 动力学中的连接体问题
例1 如图所示,水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用 一条轻绳连接,两木块的材料相同,现用力F向右拉木块2,当两木块一
起向右做匀加速直线运动时,已知重力加速度为g,下列说法正确的是
A.若水平面是光滑的,则m2越大,绳的拉力越大
考点一 动力学中的连接体问题
可知绳子拉力大小与动摩擦因数 μ 无关,与两木块质量大小有关,无论 水平面是光滑的还是粗糙的,绳的拉力大小均为 FT=m1m+1m2F,且 m2 越大,绳的拉力越小,故选 C。
考点一 动力学中的连接体问题
拓展 (1)两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一条轻绳连接。
考点二 动力学中的临界和极值问题
根据 L=v0t+12at2, 代入数据解得a=2 m/s2。
考点二 动力学中的临界和极值问题
(2)物块与斜面之间的动摩擦因数μ;
答案 0.5 根据牛顿第二定律有F-mgsin θ-μmgcos θ=ma,代入数据解得μ=0.5。
考点二 动力学中的临界和极值问题
考点一 动力学中的连接体问题
总结提升
(3)整体法和隔离法交替使用:一般情况下,若连接体内各物体具有相同 的加速度,且求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然 后再隔离某一物体,应用牛顿第二定律求相互作用力;若求某一外力, 可以先隔离某一物体求出加速度,再用整体法求合外力或某一个力。
考点一 动力学中的连接体问题
考点二 动力学中的临界和极值问题
设A、B分离时,弹簧的形变量为x2,对B受力分析,由牛 顿第二定律得kx2-mg=ma,代入数据解得x2=0.28 m,所 以A物体的位移大小为x0-x2=0.4 m-0.28 m=0.12 m,故 C正确; 当B物体的合力为零时速度达到最大,由C可知A、B分离 时有向上的加速度,所以速度最大时A、B已经分离,当合 力为零时,对B受力分析,由平衡条件得kx3=mg,代入数据解得x3 =0.2 m,故B物体的位移大小为x0-x3=0.2 m,故D错误。
【精品讲义】浙教版 科学 7年级下册 3—力的测量及三要素(教师版含解析)
浙教版七年级下科学同步学习精讲精练第3章运动和力3.2-2力的存在——力的测量及三要素目录一、弹力及力的测量1.力的单位在国际单位制中,力的单位是牛顿,简称牛,符号为N。
力的单位是为了纪念英国物理学家牛顿而命名的。
2.力的测量工具测量力的大小的工具叫作测力计。
弹簧测力计是一种常用的测力计,如图所示。
弹簧测力计的使用方法:(1)观察弹簧测力计的量程和最小刻度值(分度值),选择合适的弹簧测力计(测力时不能超过量程,以免损坏测力计)。
(2)调零:使用前检查弹簧测力计的指针是否与零刻度线重合,若不重合,应当调零。
(3)测量时尽量减少指针与面板的摩擦,秤钩、弹簧要与力的方向一致,即使用弹簧测力计测力时,要沿着弹簧测力计的轴线方向施力。
(4)读数:待示数稳定后读数,读数时视线要与刻度板垂直。
3.弹性与弹力(1)弹性:物体在受力时会发生形变,不受力时,又恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做弹性。
注意:弹簧的弹性有一定的限度,超过了这个限度就不能完全复原。
(2)塑性:物体在形变后不能自动恢复到原来的形状,物体的这种性质叫做塑性。
(3)弹力:物体在发生弹性形变时,会产生一个反抗形变的力,这个力叫作弹力。
如被拉长或压短的弹簧、拉弯的弓、拉长的橡皮筋、被挤压的皮球等,都会产生弹力。
(4)弹力产生的必要条件:物体间相互接触,物体发生弹性形变。
(5)弹簧测力计的原理:在弹簧的弹性限度内,它的伸长量(被拉后改变的量)与受到的拉力成正比。
(6)弹力的方向:垂直于接触面,与形变的方向相反。
二、力的三要素力的大小、方向和作用点叫作力的三要素。
力的三要素都能影响力的作用效果。
【教材剖析】[思考与讨论]教材P101能否将足球从合适的位置射入门内,跟他踢球时所用的力的大小、方向和作用点有关三、力的示意图1.力的示意图为了使物体受到的力更形象、更具体、更直观地展现在人们眼前,科学上通常用一条带箭头的线段来表示力的三要素:在受力物体上沿着力的方向画一条线段,在线段末端画一个箭头表示力的方向,在箭头边上标上力的大小,线段的起点表示力的作用点。
教科版初中物理八年级下册《力与运动》全章复习与巩固(提高)知识讲解
《力与运动》全章复习与巩固(提高):【学习目标】1.知道牛顿第一定律的内容,理解惯性是物体的一种属性,会解释常见的惯性现象;2.知道什么是平衡状态,平衡力,理解二力平衡的条件,会用二力平衡的条件解决问题;3.理解力与运动的关系;【知识网络】【要点梳理】要点一、牛顿第一定律1.内容:一切物体在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
2.内涵:物体在不受力的情况下依旧可以保持原有的运动状态,说明力不是维持物体运动的原因,而是使物体运动状态发生改变的原因。
或者说:物体的运动不需要力来维持,要改变物体的运动状态,必须对物体施加力的作用。
要点诠释:1.“一切”说明该定律对于所有物体都适用,不是特殊现象。
2.“没有受到力的作用”是定律成立的条件。
“没有受到力的作用”有两层含义:一是该物体确实没有受到任何力的作用,这是一种理想化的情况(实际上,不受任何力的作用的物体是不存在的);二是该物体所受合力为零,力的作用效果可以等效为不受任何力的作用时的作用效果。
3.“或”指两种状态必居其一,不能同时存在,也就是说物体在不受力的作用时,原来静止的物体仍保持静止状态,原来运动的物体仍保持匀速直线运动状态。
4.牛顿第一定律不能用实验直接验证,而是在实验的基础上,通过进一步的推理而概括出来的。
5.运动的物体并不需要力来维持,运动的物体之所以会停下来,是因为受到了阻力。
要点二、惯性1.概念:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们把这种性质叫做惯性。
2.惯性的利用:跳远运动员快速助跑,利用自身的惯性在空中继续前进;拍打衣服,清除衣服上的灰尘;甩掉手上的水珠。
3.惯性的危害:汽车刹车后不能立即停下来,酿成交通事故;快速行驶的汽车发生碰撞,车里的乘客如果没有系安全带,会与车身撞击,严重时可能把挡风玻璃撞碎,飞出车外;走路时不小心,可能会被台阶绊倒。
要点诠释:1.一切物体都有惯性,一切物体是指无论是气体、液体、还是固体;无论是静止还是运动;无论受力还是不受力都具有惯性。
第3讲 力与曲线运动
第3讲 力与曲线运动1.(2011·新课标全国卷,20)(单选)一带负电荷的质点,在电场力作用下沿曲线abc 从a 运动到c ,已知质点的速率是递减的.关于b 点电场强度E 的方向,下列图示中可能正确的是(虚线是曲线在b 点的切线)( ).解析 因质点做减速运动,故其所受电场力F 的方向与v 的方向夹角为钝角,又因为质点带负电荷,其所受电场力F 与电场强度E 方向相反,故只有选项D 正确,选项A 、B 、C 错误.答案 D2.(2012·新课标全国卷,15)(多选)如图1-3-1所示,x 轴在水平地面内,y 轴沿竖直方向.图中画出了从y 轴上沿x 轴正向抛出的三个小球a 、b 和c 的运动轨迹,其中b 和c 是从同一点抛出的.不计空气阻力,则( ).图1-3-1A .a 的飞行时间比b 的长B .b 和c 的飞行时间相同C .a 的水平速度比b 的小D .b 的初速度比c 的大解析 小球做平抛运动,在竖直方向上满足h =12gt 2,得t =2hg可知A 错,B 正确.在水平方向上x =v 0t 即v 0=x ·g2h,且由题图可知h b =h c >h a ,x a >x b >x c ,则D 正确,C 错误.答案 BD3.(2013·新课标全国卷Ⅱ,21)(多选)公路急转弯处通常是交通事故多发地带.如图1-3-2,某公路急转弯处是一圆弧,当汽车行驶的速率为v c 时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势,则在该弯道处( ).图1-3-2A.路面外侧高内侧低B.车速只要低于v c,车辆便会向内侧滑动C.车速虽然高于v c,但只要不超出某一最高限度,车辆便不会向外侧滑动D.当路面结冰时,与未结冰时相比,v c的值变小解析当汽车行驶的速度为v c时,路面对汽车没有摩擦力,路面对汽车的支持力与汽车重力的合力提供向心力,此时要求路面外侧高内侧低,选项A正确.当速度稍大于v c时,汽车有向外侧滑动的趋势,因而受到向内侧的摩擦力,当摩擦力小于最大静摩擦力时,车辆不会向外侧滑动,选项C正确.同样,速度稍小于v c时,车辆不会向内侧滑动,选项B错误.v c的大小只与路面的倾斜程度和转弯半径有关,与地面的粗糙程度无关,D错误.答案AC4.(2013·新课标全国卷Ⅰ,20)(多选)2012年6月18日,神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接.对接轨道所处的空间存在极其稀薄的大气,下面说法正确的是().A.为实现对接,两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间B.如不加干预,在运行一段时间后,天宫一号的动能可能会增加C.如不加干预,天宫一号的轨道高度将缓慢降低D.航天员在天宫一号中处于失重状态,说明航天员不受地球引力作用解析由v=GMr知两者的运行速度都小于第一宇宙速度,故A错误.轨道处的稀薄大气会对天宫一号产生阻力,不加干预其轨道会缓慢降低,同时由于降低轨道,天宫一号的重力势能一部分转化为动能,故天宫一号的动能可能会增加,B、C正确;航天员受到地球引力作用,此时引力充当向心力,产生向心加速度,航天员处于失重状态,D错误.答案BC5.(2013·新课标全国卷Ⅱ,20)(多选)目前,在地球周围有许多人造地球卫星绕着它转,其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半径逐渐变小.若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中,只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用,则下列判断正确的是().A.卫星的动能逐渐减小B.由于地球引力做正功,引力势能一定减小C.由于气体阻力做负功,地球引力做正功,机械能保持不变D.卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小解析在卫星轨道半径逐渐变小的过程中,地球引力做正功,引力势能减小,气体阻力做负功,机械能逐渐转化为内能,机械能减小,选项B 正确,C 错误.卫星的运动近似看作是匀速圆周运动,根据G Mmr 2=m v 2r得v =GMr,所以卫星的速度逐渐增大,动能增大,选项A 错误.减小的引力势能一部分用来克服气体阻力做功,一部分用来增加动能,故D 正确.答案 BD主要题型:选择题、计算题 热点聚焦(1)曲线运动及运动的合成与分解 (2)平抛运动(3)万有引力定律的应用 (4)人造卫星的运动规律(5)平抛运动、圆周运动与其他知识点综合的问题 命题趋势(1)单独考查曲线运动的知识点时,题型一般为选择题.(2)人造卫星问题仍是2014年高考的热点,题型仍为选择题,涉及的问题一般有: ①结合牛顿第二定律和万有引力定律考查.②结合圆周运动知识考查卫星的线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系. ③结合宇宙速度进行考查.(3)将曲线运动与功和能、电场与磁场综合考查时题型一般为计算题.(后面讲)考向一 运动的合成与分解1.2.曲线运动的特点(1)速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.(2)合力:合力不为零,指向曲线凹侧.(3)轨迹:夹在速度与合力的方向之间.3.运动的合成与分解和力的合成与分解遵从相同的法则,具有类似的规律,要注意方法的合理迁移.【典例1】(2013·江苏卷,7)如图1-3-3所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B,分别落在地面上的M、N点,两球运动的最大高度相同.空气阻力不计,则().图1-3-3A.B的加速度比A的大B.B的飞行时间比A的长C.B在最高点的速度比A在最高点的大D.B在落地时的速度比A在落地时的大解析两物体都只受重力,因此它们加速度相同A项错;由题意和抛体运动规律知,竖直方向分运动完全相同,因此飞行时间一样,则B项错,再根据水平方向,同样的时间内B物体水平位移大,则B物体在最高点的速度较大,由机械能守恒定律知B落地速度比A的也大,则C、D项正确.答案CD解决运动合成和分解的一般思路(1)明确合运动或分运动的运动性质.(2)明确是在哪两个方向上的合成或分解.(3)找出各个方向上已知的物理量(速度、位移、加速度).(4)运用力与速度的关系或矢量的运算法则进行分析求解.【预测1】如图1-3-4甲所示,在长约1m的一端封闭的玻璃管中注满清水,水中放一个圆柱形的红蜡块R,将玻璃管的开口端用胶塞塞紧.将此玻璃管迅速竖直倒置(如图乙所示),红蜡块R就沿玻璃管由管口A上升到管底B.若在将玻璃管竖直倒置、红蜡块从A端上升的同时,将玻璃管向右水平移动(玻璃管的初速度可能为零、也可能不为零)(如图丙~丁所示),直至红蜡块上升到管底B的位置(如图丁所示).描出红蜡块的运动轨迹如图戊所示,则红蜡块和玻璃管的运动情况可能是().图1-3-4A.红蜡块沿玻璃管向上做匀速运动,玻璃管向右做匀速运动B.红蜡块沿玻璃管向上做匀加速运动,玻璃管向右做匀速运动C.红蜡块沿玻璃管向上做匀加速运动,玻璃管向右做匀加速运动D.红蜡块沿玻璃管向上做匀速运动,玻璃管向右做匀加速运动解析由运动轨迹可知,合力方向一定指向轨迹的凹侧,那么对于水平方向和竖直方向的运动即有两种情况:一是竖直方向是匀加速,水平方向是匀速;二是竖直方向和水平方向都是匀加速,但竖直方向加速度较大.综合分析,应该选B、C.答案BC【预测2】“神舟”十号飞船于2013年6月11日17时38分发射升空,如图所示,在“神舟”十号靠近轨道沿曲线从M点到N点的飞行过程中,速度逐渐减小.在此过程中“神舟”十号所受合力的方向可能是().解析做曲线运动的物体所受合力的方向总是指向曲线凹侧,A、D错误;由于速度逐渐减小,故力F的方向与速度方向的夹角应大于90°,C正确.答案 C考向二平抛运动的规律及应用1.2.位移关系【典例2】如图1-3-5所示,图1-3-5水平屋顶高H =5m ,围墙高h =3.2m ,围墙到房子的水平距离L =3m ,围墙外空地宽x =10m ,不考虑空气阻力,为使小球从屋顶水平飞出并落在围墙外的空地上,g 取10m/s 2,则小球离开屋顶时速度v 0的大小范围是( ).A .v 0>5m/sB .v 0<13m/sC .5m/s ≤v 0≤13m/sD .5m/s ≤v 0≤22m/s审题流程第一步:抓关键点―→获取信息第二步:找突破口―→构建思路解析 设小球恰好越过围墙的边缘时的水平初速度为v 01,则此过程中小球的水平位移:L =v 01t 1小球的竖直位移:H -h =12gt 21解以上两式得:v 01=5m/s设小球恰好落到空地的右侧边缘时的水平初速度为v 02,则小球的水平位移:L +x =v 02t 1 小球的竖直位移:H =12gt 22解以上两式得:v 02=(L +x )g2H=13m/s 小球抛出时的速度大小为5m/s ≤v 0≤13m/s ,所以选项C 正确. 答案 C研究平抛运动的方法(1)“化曲为直”的思想方法——运动的合成与分解 (2)常用的分解方法:①分解速度 ②分解位移【预测3】如图1-3-6所示,斜面上有a 、b 、c 、d 四个点,ab =bc =cd ,一个小球从a 点以初动能E k0水平抛出,落在斜面上的b 点,速度方向与斜面之间的夹角为θ,若该小球从a 点以初动能2E k0水平抛出,不计空气阻力,则下列判断正确的是( ).图1-3-6A .小球将落在c 点B .小球将落在c 点下方C .小球落在斜面上时速度方向与斜面的夹角大于θD .小球落在斜面上时速度方向与斜面的夹角等于θ解析 当小球从斜面上以初速度v 水平抛出后,又落在斜面上时,满足关系式tan β=yx =12gt 2v t =gt2v (其中β为位移与水平方向的夹角,其大小等于斜面倾角)可得t =2v tan βg ,即小球下落的时间与初速度v 成正比;设题中小球第1、2次运动时间分别为t 1、t 2,因为E k =12m v 2,且t ∝v ,所以t 2=2t 1,即第2次下落时间是第1次下落时间的2倍,根据y =12gt 2可知,第2次下落高度是第1次下落高度的2倍,所以第2次小球将落在c 点,选项A 正确、B 错误;根据tan β=y x =12gt 2v t =gt 2v =v y 2v x =tan α2(其中α为小球落在斜面时速度方向与水平方向的夹角),可得tan α=2tan β,可见,斜面倾角β不变时,速度方向与水平方向的夹角α不变,速度方向与斜面的夹角当然也不变,选项C 错误、D 正确. 答案 AD 【预测4】如图1-3-7所示,球网上沿高出桌面H ,网到桌边的距离为L .某人在乒乓球训练中,从左侧L /2处,将球沿垂直于网的方向水平击出,球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘.设乒乓球运动为平抛运动.则乒乓球( ).图1-3-7A .在空中做变加速曲线运动B .在水平方向做匀加速直线运动C .在网右侧运动时间是左侧的2倍D .击球点的高度是网高的2倍解析 乒乓球击出后,只受重力,做平抛运动,可分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动,选项A 、B 错误;网左侧和右侧水平距离之比12L L =v 水平t 1v 水平t 2=t 1t 2=12,选项C 正确;击球点到网的高度与击球点到落点的高度之比为h 1h =12gt 2112g (t 1+t 2)2=t 21(t 1+t 2)2=19,又h 1=h -H ,所以h =98H ,选项D 错. 答案 C考向三 圆周运动的动力学问题【典例3】如图1-3-8所示,半径为R 的光滑圆轨道竖直固定放置,小球m 在圆轨道内侧做圆周运动.对于半径R 不同的圆轨道,小球m 通过轨道最高点时都恰好与轨道间没有相互作用力.下列说法中正确的是( ).图1-3-8A .半径R 越大,小球通过轨道最高点时的速度越大B .半径R 越大,小球通过轨道最高点时的速度越小C .半径R 越大,小球通过轨道最低点时的角速度越大D .半径R 越大,小球通过轨道最低点时的角速度越小 思维提示抓住关键的两点①物理建模②小球通过轨道最高点时的临界条件解析 小球恰好过最高点,小球与轨道间没有压力,小球的重力充当向心力,由牛顿第二定律可得:mg =m v 2R 所以v =gR ,可得半径R 越大,小球通过轨道最高点时的速度越大,A 正确,B 错误;设小球在最低点的速度为v 0,由机械能守恒定律可得:12m v 20=mg (2R )+12m v 2,其中v =gR 可解得v 0=5gR ,由v 0=ωR 得ω=5gR,可知半径R 越大,小球通过轨道最低点的角速度越小,C 错误,D 正确.答案 AD•匀速圆周运动 ①合力一定指向圆心②利用F 合=m v 2r =mω2r 求解即可.•竖直面内的圆周运动可分为三种模型①轻绳模型:临界条件:mg =m v 2高R图1-3-9②轻杆模型 临界条件:v 高=0图1-3-10③外轨模型图1-3-11球在最高点时,若v <gR ,将沿轨道做圆周运动,若v ≥gR ,将离开轨道做抛体运动. 【预测5】有一种杂技表演叫“飞车走壁”.由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁做匀速圆周运动.如图1-3-12中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h .下列说法中正确的是( ).图1-3-12A .h 越大,侧壁对摩托车的支持力将越大B .h 越大,摩托车做圆周运动的向心力将越大C .h 越大,摩托车做圆周运动的周期将越小D .h 越大,摩托车做圆周运动的线速度将越大解析 摩托车沿圆台形表演台的侧壁做匀速圆周运动的向心力由摩托车所受重力和侧壁对摩托车的支持力的合力提供,支持力N =mg /cos θ,向心力F 向=mg tan θ,可见,N 和F向只与侧壁的倾角θ有关,而与高度h 无关,即h 变化时,N 和F 向不变,选项A 、B 错误;根据F 向=m v 2r ,可得v 2=gr tan θ,所以h 越大,则轨道半径r 越大,线速度v 越大,选项D正确;根据T =2πrv ,v 2=gr tan θ,可得T ∝r ,所以h 越大,则r 越大,T 越大,选项C 错误.答案 D 【预测6】如图1-3-13所示,长为L 的轻杆一端固定质量为m 的小球,另一端有固定转轴O .现使小球在竖直平面内做圆周运动,P 为圆周轨道的最高点.若小球通过圆周轨道最低点时的速度大小为92gL ,则以下判断正确的是( ).图1-3-13A .小球到达P 点时的速度等于12gLB .小球不能到达P 点C .小球能到达P 点,且在P 点受到轻杆向上的弹力D .小球能到达P 点,在P 点受到轻杆的作用力为零解析 从最低点到最高点的过程中,由机械能守恒定律得-mg ·2L +12m v 2=12m v 2P,得v P=2gL2,A 错误、B 错误;设小球在最高点时,杆对它的弹力方向向下,则mg +F =m v 2P L,可得F =-12mg ,则轻杆对小球的弹力方向向上,C 正确、D 错误.答案 C考向四 万有引力定律及天体的运动【典例4】为了探测某星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心、半径为r 1的圆轨道上运动,周期为T 1,总质量为m 1.随后登陆舱脱离飞船,变轨到离该星球更近的半径为r 2的圆轨道上运动,此时登陆舱的质量为m 2,则下列说法正确的是( ).A .该星球的质量为M =4π2r 1GT 21B .该星球表面的重力加速度为g =4π2r 1T 21C .登陆舱在半径为r 1与半径为r 2的轨道上运动时的速度大小之比为v 1v 2=m 1r 2m 2r 1D .登陆舱在半径为r 2的轨道上做圆周运动的周期为T 2=T 1r 32r 31解析 根据G Mm 1r 21=m 1⎝⎛⎭⎫2πT 12r 1可得,该星球的质量为M =4π2r 31GT 21,选项A 错误;根据m 1a 1=m 1⎝⎛⎭⎫2πT 12r 1可得,载着登陆舱的探测飞船的加速度为a 1=4π2r 1T 21,该加速度不等于星球表面的重力加速度,选项B 错误;根据G Mm 1r 21=m 1v 21r 1可得,v 1=GM r 1∝1r 1,同理可得v 2=GMr 2∝1r 2,所以v 1v 2=r 2r 1,选项C 错误;根据G Mm 1r 21=m 1⎝⎛⎭⎫2πT 12r 1和G Mm 2r 22=m 2⎝⎛⎭⎫2πT 22r 2,得T 1T 2=⎝⎛⎭⎫r 1r 232,所以T 2=T 1r 32r 31,选项D 正确. 答案 D 【典例5】(2013·山东卷,20)双星系统由两颗恒星组成,两恒星在相互引力的作用下,分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动.研究发现,双星系统演化过程中,两星的总质量、距离和周期均可能发生变化.若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T ,经过一段时间演化后,两星总质量变为原来的k 倍,两星之间的距离变为原来的n 倍,则此时圆周运动的周期为( ).A .n 3k 2T B .n 3k T C .n 2kT D .n kT 解析 双星靠彼此的引力提供向心力,则有 G m 1m 2L 2=m 1r 14π2T 2,G m 1m 2L 2=m 2r 24π2T 2 并且r 1+r 2=L ,解得T =2πL 3G (m 1+m 2)当双星总质量变为原来的k 倍,两星之间距离变为原来的n 倍时T ′=2πn 3L 3Gk (m 1+m 2)=n 3kT 故选项B 正确.“一、二、三”跑步解决天体问题1.“一”理解一个定律——万有引力定律 2.“二”构建两大模型 (1)“天体公转”模型某天体绕中心天体做匀速圆周运动 ①万有引力提供向心力G Mmr 2=m v 2r =mω2r =m ⎝⎛⎭⎫2πT 2r =ma n =mg ′(g ′表示轨道处的重力加速度)——可称为“天上公式”.②在地球表面:GMmR 2=mg .(g 表示地球表面的重力加速度)―→可称为“地面公式”,GM =gR 2也称为“黄金代换公式”.(2)“天体自转”模型绕通过自身中心的某一轴以一定的角速度匀速转动的天体称为“自转”天体. 3.“三”个区别(1)中心天体和环绕天体的区别; (2)自转周期和公转周期的区别;(3)星球半径和轨道半径的区别. 【预测7】2013年2月16日凌晨,2012DA14小行星与地球“擦肩而过”,距离地球最近约2.77万公里.据观测,它绕太阳公转的周期约为366天,比地球的公转周期多1天.假设小行星和地球绕太阳运行的轨道均为圆轨道,对应的轨道半径分别为R 1、R 2,线速度大小分别为v 1、v 2,以下关系式正确的是( ).A .R 1R 2=366365B .R 31R 32=36623652C .v 1v 2=365366D .v 1v 2=3365366解析 设太阳、行星的质量分别为M 和m ,行星的公转周期为T ,线速度为v ,则G mMR 2=m ⎝⎛⎭⎫2πT 2R =m v 2R ,有T =2πR 3GM、v =GM R ,对小行星和地球,可得R 31R 32=36623652,v 1v 2=3365366,所以选项B 、D 正确.【预测8】“嫦娥一号”探月卫星绕地运行一段时间后,离开地球飞向月球.如图1-3-14所示是绕地飞行的三条轨道,轨道1是近地圆形轨道,轨道2和轨道3是变轨后的椭圆轨道.A 点是轨道2的近地点,B点是轨道2的远地点,卫星在轨道1的运行速率为7.7km/s,则下列说法中正确的是().图1-3-14A.卫星在轨道2上经过A点时的速率一定大于7.7km/sB.卫星在轨道2上经过B点时的速率一定小于卫星在轨道2上经过A点时的速率C.卫星在轨道3上所具有的机械能小于在轨道2上所具有的机械能D.卫星在轨道3上所具有的最大速率小于在轨道2上所具有的最大速率解析因为卫星的发射高度越高,需要克服地球对其万有引力做的功越多,最终运行时的机械能越大,所以卫星在轨道3上所具有的机械能大于在轨道2上所具有的机械能,卫星在轨道2上所具有的机械能大于在轨道1上所具有的机械能,选项C错误;因为卫星在轨道2上所具有的机械能大于在轨道1上所具有的机械能,而卫星在两个轨道上经过A点时的势能相等,所以卫星在轨道2上经过A点时的速率大于卫星在轨道1上经过A点时的速率,即卫星在轨道2上经过A点时的速率一定大于7.7km/s,选项A正确;同理,选项D错误;根据卫星在椭圆轨道上的运行特点,卫星在远地点的速率一定小于在近地点的速率,选项B正确.答案AB技法三逆向思维法思考问题的顺序,沿着正向(由前到后、由因到果)思维的相反(由后到前、由果到因)途径思考、解决问题,这种解题方法叫逆向思维,也叫逆思法,是一种具有创造性的思维方法.物理学中的可逆过程如:运动形式(直线运动、曲线运动、带电粒子在电磁场中的运动)的可逆性等.往往正向思维解题较繁难,用逆向思维则简单明了.如图1-3-15所示,一演员表演飞刀绝技,由O 点先后抛出完全相同的三把飞刀,分别垂直打在竖直木板上M 、N 、P 三点.假设不考虑飞刀的转动和空气阻力,并可将其看作质点,已知O 、M 、N 、P 四点距离水平地面高度分别为h 、4h 、3h 、2h ,以下说法正确的是( ).图1-3-15A .三把飞刀在击中板时的动能相同B .三把飞刀的飞行时间之比为1∶2∶ 3C .三把飞刀的初速度的竖直分量之比为3∶2∶1D .设三把飞刀的初速度与水平方向夹角分别为θM 、θN 、θP ,则有θM >θN >θP解析 因为三把飞刀都是垂直打在木板上,所以飞刀在竖直方向上做匀减速直线运动,且末速度为零,而在水平方向上做匀速直线运动.采用逆向思维法,把.......M .、.N .、.P .三点看成....运动的起点,飞刀的运动为平抛运动,.................可分解为竖直方向上的自由落体运动和水平方向上的匀速直线运动,由匀变速直线运动推论可知,三把飞刀的飞行时间之比为t M ∶t N ∶t P =3∶2∶1,根据公式v =gt 可知,三把飞刀的初速度的竖直分量之比为v yM ∶v yN ∶v yP =3∶2∶1,选项B 、C 错误;设O 点到竖直墙的水平距离为L ,三把飞刀的初速度的水平分量分别为v xM 、v xN 和v xP ,它们分别也是三把飞刀击中木板时的合速度,则v xM t M =v xN t N =v xP t P =L ,又t M ∶t N ∶t P =3∶2∶1,所以v xM ∶v xN ∶v xP =33∶22∶1,可见,它们末速度大小不等,所以三把飞刀在击中木板时的动能不相同,选项A 错误;因为tan θ=v yv x ,则tan θM ∶tan θN ∶tan θP =3∶2∶1,则θM >θN >θP ,选项D 正确.答案 D 【即学即练】(2013·安徽卷,18)由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28m 3/min ,水离开喷口时的速度大小为163m/s ,方向与水平面夹角为60°,在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力,则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g 取10m/s 2)( ).A .28.8m 1.12×10-2m 3B .28.8m 0.672m 3C .38.4m 1.29×10-2m 3D .38.4m 0.776m 3解析 对倾斜向上的水柱,逆向思考为平抛运动,则喷口处竖直分速度为v 2=v sin60°=24m/s ,所以水柱的高度h =v 222g =28.8m ,时间t =v 2g =2.4s ,即空中水量V =Qt =0.2860×2.4m 3=1.12×10-2m 3,故正确选项为A.答案 A(在1~9题给出的四个选项中,第1~6题只有一项符合题目要求,第7~9题有多项符合题目要求.)1.有两颗绕地球做匀速圆周运动的卫星A 和B ,它们的轨道半径r A ∶r B =1∶2,关于它们的向心加速度a A 、a B 的关系,以下判断正确的是( ).A .根据a =ω2r ,可得a A ∶aB =1∶2 B .根据a =v 2r ,可得a A ∶a B =2∶1C .根据a =v ω,可得a A ∶a B =1∶1D .根据a =G Mr2,可得a A ∶a B =4∶1解析 不同轨道高度的线速度、角速度都不同,A 、B 、C 均错.根据万有引力定律:G Mm r 2=ma ,则a =G Mr2,显然D 对. 答案 D2.(2013·云南部分名校统考,20)如图1-3-16为湖边一倾角为30°的大坝横截面示意图,水面与大坝的交点为O .一人站在A 点以速度v 0沿水平方向扔一小石子,已知AO =40m ,不计空气阻力,g 取10m/s 2.下列说法正确的是( ).图1-3-16A .若v 0>18m/s ,则石块可以落入水中B .若v 0<20m/s ,则石块不能落入水中C .若石子能落入水中,则v 0越大,落水时速度方向与水平面的夹角越大D .若石子不能落入水中,则v 0越大,落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越大解析 石子从A 到O 过程中,由平抛运动规律有AO sin30°=12gt 2,AO cos30°=v 0t ,联立得v 0=17.3m/s ,所以只要v 0>17.3m/s 的石子均能落入水中,A 项正确B 项错误;若石子落入水中,由平抛运动规律有AO sin30°=12gt 2,v y =gt =20m/s ,设其落入水中时的速度与水平面夹角为θ,则tan θ=v yv 0,v y 一定,v 0增大,θ减小,C 项错;不能落入水中时,根据中点定理得石子落到斜面上时的速度方向与斜面夹角都相等,与v 0大小无关,D 项错误.答案 A3.2012年10月25日,我国将第十六颗北斗卫星“北斗-G6”送入太空,并定点于地球静止轨道东经110.5°.由此,具有完全自主知识产权的北斗系统将首先具备为亚太地区提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务,将具短报文通信能力.其定位精度优于20m ,授时精度优于100ns.关于这颗“北斗-G6”卫星以下说法中正确的有( ).A .这颗卫星轨道平面与东经110.5°的经线平面重合B .通过地面控制可以将这颗卫星定点于杭州正上方C .这颗卫星的线速度大小比离地350km 高的“天宫一号”空间站线速度要大D .这颗卫星的周期一定等于地球自转周期解析 由题意知该卫星是一颗地球同步卫星,它的轨道平面与赤道平面重合,它的周期等于地球的自转周期,它离地高度大于350km ,它的线速度要比离地高度等于350km 的“天宫一号”空间站线速度要小,故只有选项D 正确.答案 D4.(2013·广东卷,14)如图1-3-17,甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M 和2M 的行星做匀速圆周运动,下列说法正确的是( ).图1-3-17A .甲的向心加速度比乙的小B .甲的运行周期比乙的小C .甲的角速度比乙的大D .甲的线速度比乙的大解析 由万有引力提供向心力得G Mm r 2=m v 2r =mω2r =ma =m 4π2T 2r ,变形得:a =GM r 2,v=GMr,ω=GMr 3,T =2πr 3GM,只有周期T 和M 成减函数关系,而a 、v 、ω和M 成增函数关系,故选A.答案 A5.(2013·江苏卷,2)如图1-3-18所示,“旋转秋千”中的两个座椅A 、B 质量相等,通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上.不考虑空气阻力的影响,当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时,下列说法正确的是( ).图1-3-18A .A 的速度比B 的大B .A 与B 的向心加速度大小相等C .悬挂A 、B 的缆绳与竖直方向的夹角相等D .悬挂A 的缆绳所受的拉力比悬挂B 的小解析 因为物体的角速度ω相同,线速度v =rω,而r A <r B ,所以v A <v B 则A 项错;根据a =rω2知a A <a B ,则B 错;如右图,tan θ=a ng ,而B 的向心加速度较大,则B 的缆绳与竖直方向夹角较大,缆绳拉力T =mgcos θ,则T A <T B ,所以C 项错,D 项正确.答案 D6.(2013·安徽卷,17)质量为m 的人造地球卫星与地心的距离为r 时,引力势能可表示为E p =-GMm r ,其中G 为引力常量,M 为地球质量,该卫星原来在半径为R 1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R 2,此过程中因摩擦而产生的热量为( ).A .GMm ⎝⎛⎭⎫1R 2-1R 1B .GMm ⎝⎛⎭⎫1R 1-1R 2C .GMm 2⎝⎛⎭⎫1R 2-1R 1 D .GMm 2⎝⎛⎭⎫1R 1-1R 2 解析 由万有引力提供向心力知G Mm r 2=m v 2r ,所以卫星的动能为12m v 2=GMm2r ,则卫星在半经为r 的轨道上运行时机械能为E =12m v 2+E p =GMm 2r -GMm r =-GMm2r.故卫星在轨道。
运动与力初中一年级物理科目教案
运动与力初中一年级物理科目教案中文教案一、教学目标1. 了解运动与力的基本概念。
2. 学习运动与力的关系。
3. 掌握运动与力的计算方法。
4. 提高对物理学的兴趣和学习能力。
二、教学重点1. 运动与力的概念和关系。
2. 运动与力的计算方法。
三、教学内容1. 运动与力的定义。
2. 运动与力的关系。
3. 运动与力的计算方法。
四、教学方法1. 教师讲解结合示例分析的方法。
2. 学生讨论和合作解决问题的方法。
3. 实验观察和实践操作的方法。
五、教学过程1. 导入通过提问与学生互动,引导学生思考什么是运动与力。
2. 新知讲解运动与力的定义:运动是物体相对于其他物体或参照物改变位置的过程,力是使物体发生运动、停止运动或改变运动状态的原因。
力可以使物体改变速度、改变方向、改变形状或停止运动。
运动与力的关系:力是引起物体运动或改变物体运动状态的原因,没有力就没有运动。
物体在运动过程中,如果没有外力作用,就会保持其匀速直线运动或静止状态。
运动与力的计算方法:根据牛顿第二定律,物体所受合力等于物体质量与加速度的乘积,即F=m*a。
其中,F是物体所受合力的大小,单位是牛顿(N);m是物体的质量,单位是千克(kg);a是物体的加速度,单位是米每平方秒(m/s²)。
3. 练习与讨论将学生分成小组,每组讨论并回答以下问题:1) 物体在什么情况下能够保持匀速直线运动?2) 物体在何种情况下能够实现加速或减速运动?3) 物体的质量对运动有何影响?4) 给定物体的质量和加速度,如何计算物体所受合力?4. 实验操作设计实验,通过观察和测量,验证运动与力的关系,并进行实验记录和数据分析。
5. 拓展延伸引导学生观察日常生活中运动与力的应用,如汽车开始和停止运动、游泳运动与力的关系等,并与所学知识进行联系和思考。
六、课堂小结回顾本节课所学的运动与力的基本概念、关系和计算方法。
七、作业布置要求学生完成练习册上与运动与力相关的练习题,并思考如何将所学知识应用到实际生活中。
第3讲 三大力学观点的综合应用
sA=1.75 m,sB=0.25 m
⑧
由于 l<sA<2l+sB,在时间 t 内 A 已与墙壁发生碰撞,但没有与 B 发生碰
撞,此时 A 位于出发点右边 0.25 m 处,B 位于出发点左边 0.25 m 处,两物块
之间的距离 s 为
s=0.25 m+0.25 m=0.50 m。 ⑨
(3)t 时刻后 A 将继续向左运动,假设它能与静止的 B 碰撞,碰撞时速度的 大小为 vA′,由动能定理有
2.(2021·青岛质检)游乐场投掷游戏的简化装置如图所示,质量为 2 kg 的球 a 放在高度为 h=1.8 m 的平台上,长木板 c 放在水平地面上,带凹槽的容器 b 放在 c 的最左端。a、b 可视为质点,b、c 质量均为 1 kg,b、c 间的动摩擦 因数 μ1=0.4,c 与地面间的动摩擦因数 μ2=0.6。在某次投掷中,球 a 以 v0 =6 m/s的速度水平抛出,同时给木板 c 施加一水平向左、大小为 24 N 的恒 力,使球 a 恰好落入 b 的凹槽内并瞬间与 b 合为一体。取 g=10 m/s2,求:
解析:长木板与障碍物碰撞前,子弹、木块、长木板三者组成的系统所受的合 外力为零,所以系统的动量守恒。由于有机械能转化为内能,所以系统的机械 能不守恒,故 A 正确,B 错误;设长木板的质量为 M,长木板要能与障碍物 发生两次碰撞,第一次碰撞前子弹和木块的总动量应大于长木板的动量,则有 (m+2m)v>Mv,得 M<3m,所以若长木板的质量为 6m,长木板不可能与障 碍物发生两次碰撞,故 C 错误;子弹射入木块的过程,取向右为正方向,由 动量守恒定律得:mv0=(m+2m)v1,得 v1=13v0,木块在长木板上滑行过程, 由动量守恒定律得:(m+2m)v1=(m+2m+3m)v2,由能量守恒定律得:μ·3mgL1 =12(m+2m)v21-12(m+2m+3m)v22,长木板与障碍物碰撞后,以向右为正方向,
2014高考物理二轮复习与测试课件: 第3讲 力与物体的曲线运动
(2)当 ω=(1+k)ω0,且 0<k≪1 时,所需要的向心力大 于 ω=ω0 时的向心力,故摩擦力方向沿罐壁 的切线方向向 下.建立如图乙所示坐标系. 在水平方向上:FNsin θ+Ffcos θ=mω2r⑤ 在竖直方向上:FNcos θ-Ffsin θ-mg=0⑥ 由几何关系知 r=Rsin θ⑦ 3k2+k 联立⑤⑥⑦式,解得 Ff= mg⑧ 2
• (1)若ω=ω0,小物块受到的摩擦力恰好为零, 求ω0; • (2)若ω=(1±k)ω0,且0<k≪1,求小物块受 到的摩擦力的大小和方向. 解析: 正确分析向心力的来源是解决此类问题的关键.
(1)当 ω=ω0 时,小物块只受重力和支持力作用,如图甲所 示,其合力提供向心力, F 合=mgtan θ① F 向=mω2r② 0 而 r=Rsin θ,F 合=F 向③ 由①②③得 ω0= 2g R .④
• 3.(2013·河南南阳一中期末)如图甲所示, 一轻杆一端固定在O点,另一端固定一小球, 在竖直平面内做半径为R的圆周运动.小球 运动到最高点时,杆与小球间弹力大小为FN, 小球在最高点的速度大小为v,FN-v2图象如 图乙所示.下列说法正确的是( )
R A.当地的重力加速度大小为 b a B.小球的质量为bR C.v2=c 时,杆对小球弹力方向向上 D.若 v2=2b,则杆对小球弹力大小为 2a
• 2. (2013·河北邢台质检·17)如图所示,在斜 面顶端的A点以速度v平抛一小球,经t1时间 落到斜面上B点处,若在A点将此小球以速 度0.5v水平抛出,经t2时间落到斜面上的C 点处,以下判断正确的是( )
A.AB∶AC=2∶1 C.t1∶t2=4∶1
解析:
B.AB∶AC=4∶1 D.t1∶t2= 2∶1
• 解析: 跳伞运动员下落过程中受到的空气 阻力并非为恒力,而是与速度有关,且速度 越大受到的阻力越大,知道速度与所受阻力 的规律是解决本题的关键.竖直方向运动员 受重力和空气阻力,速度逐渐增大,阻力逐 渐增大,合力逐渐减小,加速度逐渐减小; 水平方向只受阻力,速度逐渐减小,阻力逐 渐减小,加速度逐渐减小.在v-t图象中图 线的斜率表示加速度,故A、C、D错误,B 正确. • 答案: B
专题三:第3讲 牛顿运动定律的应用
热点2 超重和失重 【例2】(双选,广东六校2011届高三联考)如图 3-3-4 所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂
一个小铁球,在电梯运行时,乘客发现弹簧的伸长量比电梯静
止时的伸长量大了,这一现象表明( A.电梯一定是在下降 B.电梯可能是在上升 C.电梯的加速度方向一定是向下 D.乘客一定处在超重状态 图3-3-4
力达到最大值.
解析:设 A 和 B 之间最大静摩擦力为 fmax,当水平拉力 F 作用在 B 上时,则 F=(mA+mB)a,fmax=mAa 所以 fmax=1 N 当水平拉力作用在 A 上时,A、B 不发生相对运动,一起运 动的最大加速度和拉力的最大值分别为 fmax 1 4 2 amax= = m/s ,Fmax=(mA+mB)amax= N mB 6 3
备考策略:连接体问题是牛顿第二定律应用中的重点,连 接体内各物体具有相同的加速度时,可以把它们视为一整体, 利用整体法求出加速度,再结合隔离法求解它们之间的作用力.
易出现错误的地方是对物体进行受力分析.
1.(双选,2010年东莞一中模拟)如图 3-3-3 所示,A、
B 两物体质量分别为mA、mB ,紧靠着放在光滑水平面上,现
持 A 与 B 相对静止在水平面上做加速运动,作用在 B 上的水平
拉力 F 不能超过 4 N.如果将此水平拉力作用在物体 A 上,则 可能出现的运动情况是( )
图3-3-6
A.A、B 仍相对静止一起加速运动 B.A、B 将发生相对运动
C.A 做匀速运动,B 做加速运动 D.A、B 一起做匀速运动
审题突破:静摩擦力是被动力,其存在及大小、方向取决 于物体间的相对运动的趋势,而且静摩擦力存在最大值.存在 静摩擦的连接系统,相对滑动与相对静止的临界条件是静摩擦
教科版小学五年级科学复习教案:运动和力
教科版小学五年级科学复习教案:运动和力教案标题:运动和力教学目标:1. 了解运动和力的基本概念和关系。
2. 知道力的作用和种类。
3. 理解运动的三要素。
4. 掌握应用力的方法和技巧。
教学内容:一、引入活动(5分钟)1. 准备一些有关运动和力的图片和玩具,引发学生对运动和力的兴趣。
二、知识讲解(15分钟)1. 运动的概念:物体位置发生变化就是运动。
2. 力的概念:力是使物体发生运动或改变运动状态的原因。
3. 力的种类:推力、拉力、摩擦力、重力等。
4. 运动的三要素:物体、力、运动状态。
三、实践操作(20分钟)1. 实验一:探究力的作用- 准备一块光滑的桌面和一本书- 要求学生用手控制力的大小,尝试将书从桌面上推动到桌边。
- 学生记录推动的结果,分析力对物体运动的作用。
2. 实验二:探究力的种类- 准备一本书和一条绳子- 要求学生用绳子拉书,用手推书,比较拉力和推力对书的作用。
- 学生总结拉力和推力的区别和作用。
四、巩固练习(10分钟)1. 回答问题:- 什么是运动?- 什么是力?- 有哪些种类的力?- 运动的三要素是什么?- 如何掌握应用力的方法和技巧?2. 小组讨论:- 学生分成小组,讨论力的作用和种类,并举一些日常生活中的例子。
- 每组派一名代表汇报讨论结果。
五、拓展延伸(5分钟)1. 观察周围环境,找出更多运动和力的例子。
2. 家庭作业:写一篇关于运动和力的短文。
教学反思:本节课通过实验和讨论,帮助学生理解运动和力的概念及其关系,认识不同种类的力以及运动的三要素。
同时,锻炼了学生的动手能力和思维能力,激发了他们对科学的兴趣。
(安徽专用)2014届高考物理二轮复习方案 第3讲 力与曲线运动权威课件
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第3讲
高 考 真 题 聚 焦
力与曲线运动
2π v2 Mm 2 2 B [ 解析 ] 由公式 G r2 = m r = mrω = m T r= 4π 2r3 GM GM M ma,得 v= r ,ω= GM , r3 ,a=G r2 ,T= 则 v、ω、a 随 r 的增大而减小,T 随 r 的增大而增大,由 题意可知“天宫一号”比“神舟八号”的轨道半径大,B 正确.
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核心知识重组
二、抛体运动 1.平抛运动 (1)平抛运动是匀变速曲线运动(其加速度为重力加速度),平抛运 动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,运 动轨迹为抛物线. (2)平抛运动的运动时间由竖直高度决定, 水平位移由初速度和竖 直高度共同决定. (3)做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δ t 内速度的改变量Δ v 大小相等、方向相同(Δ v=Δ vy=gΔ t).
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核心知识重组
四、天体运动问题 1.人造卫星的加速度、线速度、角速度、周期与轨道半径的关系 1 GM ma → a = → a ∝ 2 2 r r 2 mv →v= GM→v∝ 1 r r r Mm 越高越慢 G 2 =F 向= r 1 GM mω2r→ω = 3 →ω ∝ 3 r r 4π 2 4π 2r3 3 m 2 r→T= GM →T∝ r T 卫星运行轨道半径 r 与该轨道上的线速度 v、角速度 ω、周期 T、 向心加速度 a 存在着一一对应的关系,若 r、v、ω、T、a 中有一个确 定,则其余皆确定,它们与卫星的质量无关,例如所有地球轨道同步 卫星的 r、v、ω、T、a 大小均相等.
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核心知识重组
Mm G 2 ,在天体质量未知的情况下,可应用 GM=gR2 进行转换, R 式中 g 表示天体表面的重力加速度,R 为天体半径. 2.求解天体问题的一般思路 (1)环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动,所需要的向心力由万 2 2π Mm mv 2 2 有引力提供,即 G r2 = r =mω r=m T r,r 为轨道半径,并非 天体半径 R,只有对近天体卫星,这两个半径才相等. (2)物体在天体表面附近受到的重力近似等于万有引力,即 mg= Mm G R2 ,在天体质量未知的情况下,可应用 GM=gR2 进行转换,式中 g 表示天体表面的重力加速度,R 为天体半径.
大学物理-第3讲
二、动能定理
dv 微分形式 m F dt
微分形式
1 2 d ( mv ) F dr 2
dE k F dv dt
积分形式
B 1 1 2 2 mv B mv A F dr A 2 2
质点系的动能定理
力是改变物体运动状态的原因, 惯性是保持其原有运动状态不变的特性。
二、牛顿第三定律
F F
两个物体之间的作用力和反作用 力沿同一直线,大小相等,方向 相反,分别作用在两个物体上。
说明:作用力、反作用力,分别作用于 两物体,各产生其效果,不能相互抵消。
思考:马拉车时, 为什么是马把车拉动, 而不是车把马拉动?
e ( i ) 1 2 单个质点 d ( mi ri ) Fi dri Fi dri 2 e (i ) 1 2 d ( mi ri ) Fi dri Fi dri 质点组 2 i i i
dEk A(e) A(i )
Α
fm
m
M
保守力作功特点: 只与始末位置有关,沿闭合路径运动一周,做功为0。
二、势能 重力作功 A mg( y A yB ) 弹性力作功
GmM GmM 万有引力作功 A r r B A
1 1 2 2 A kx A kx B 2 2
保守力作功与路径无关——引入与位置有关的函数 重力势能
T2
B
T1
A
v 2 gh
取竖直向上为正方向。 M B
h
mg Mg
绳子拉紧后,经过短暂时间的作用,两物体速 率相等,对两个物体分别应用动量定理,得到:
力与运动教学反思7篇
力与运动教学反思7篇力与运动教学反思篇1第一次上课由于学生活动量多,导致最后一个活动“动手设计表演队列”没有充足的时间进行,达不到此次活动的目的。
组内老师认为应该把学生动手笔答小卷子的活动放到最后,这样可以机动处理,在第二次课上,我进行得很顺利,同时也能够留有充足的时间处理前面的问题,不像第一次讲课那么急促了。
综合这两次课,虽然同上一个内容,但每次课达到的效果是不一样的,自己在教学技能的不足上也有了一定的改正。
1、两次课注意了以前讲课罗嗦、重复学生的话的毛病。
以前讲课,对于学生刚刚回答的问题,我总是再重复讲一遍,目的上是让学生充分理解,实际上助长了学生不认真倾听同学的发言的毛病。
在本组老师的再三指正下,我在这两次课上,尽力克制自己这方面的不足,对于学生能够回答的问题,就放心大胆地让学生自己解决,采用简单的语言促进学生之间的交流,我发现没有老师的重复,学生能够听懂,这样节省出了很多时间进行其他内容的教学。
我充分认识到了数学课教师语言应该注意简洁,在今后的教学中我应该继续弥补这方面的不足。
2、课堂上注意了及时处理学生出现的问题,认真倾听学生的发言,并及时给予一定的反馈。
以前自己急于进行教学进度,对于学生课堂上生成的一些问题或想法,我没有做到认真倾听并给予合适的'反馈,这样错过了认识学生在某方面知识上可能出现的问题。
在这两次课上,我注意了要及时解决学生的问题,发现在简单的问题中学生也容易出错,这需要老师及时指正,帮助学生巩固知识。
在课堂教学上,老师给予学生反馈不只表现在课堂纠错上,还要及时捕捉学生表述不清的地方,能够用多种方法解决的问题等,对于复习课,更要帮助学生进行算法的优化选择。
在这节课上,学生在根据体育用品统计表提问题时,有的学生提出了“参加比赛的学生一共有多少人?”算式是6+12+8+4=30,我追问了学生是怎么计算的,目的是在计算连加运算式时要学会观察,学会使用“凑十法”。
在处理智慧老人的挑战选择合适的体育用品这个问题中,有的学生购买了多个同样的体育用品,采用的是连加的计算方法,我注意到了引导学生用更为简便的乘法来计算,这样培养学生进行算法优化的意识。
【精品讲义】浙教版 科学 7年级下册 3.4-2 牛顿第一定律——惯性(教师版含解析)
浙教版七年级下科学同步学习精讲精练第3章运动和力3.4-2牛顿第一定律——惯性目录 (1) (2) (4) (6) (10)惯性1.惯性的概念我们把物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫作惯性。
惯性是物体的性质,不是力。
2.对惯性的理解(1)惯性是指物体保持静止状态或匀速直线运动状态不变的性质,也就是说静止的物体具有保持静止的性质,运动的物体具有保持匀速直线运动的性质。
(2)任何物体在任何情况下都有惯性。
惯性与外界条件无关,与受力与否、受力大小、处于何种状态、状态如何改变等均无关。
(3)惯性没有方向,物体只是保持之前的运动状态;(4)惯性是自然界中一切物体固有的属性。
不能把惯性说成“受惯性的作用”或“惯性力”,而应该说“由于惯性”(5)惯性的大小由物体的质量决定。
质量越大,惯性越大,质量是惯性大小的量度。
惯性的大小可以由力改变物体运动状态的“困难程度”表现出来。
3.惯性现象物体由于具有惯性而表现出来的现象叫作惯性现象。
惯性现象是我们生活中经常遇到的一种现象,例如:当汽车突然开动时,车上的乘客要向后仰,这是因为人和车原先是静止的,当车突然开动时,乘客的脚已随军向前运动,而身体的上部由于惯性还要保持原来的静止状态,所以乘客要向后仰。
4.惯性现象的分析过程【教材剖析】[思考与讨论]教材P109(1)离开喷泉口的水,因为惯性仍会向上运动。
(2)晃动胡椒粉瓶子后,瓶内的胡椒粉处于运动状态,运动到瓶口因惯性而从瓶内出来。
5.惯性与生活(1)惯性的作用生活中利用惯性可带来很多方便,如向锅炉中送煤,不需要把锹放到锅炉的火中去;锤头松了把锤柄在石头上撞几下,就能紧固;跳远助跑可跳得更远些等等。
因此,要利用惯性带来的方便紧固锤头跳远腾空后运动员继续在空中飞抖落衣服上的灰尘b.惯性带来的危害及避免开车太快或骑车太快容易出交通事故,因此坐汽车要系安全带;汽车行驶时,要保持一定的距离;雨雪天易出交通事故,因此雨雪天开车要减速;载货列车较难启动,要先给车头加速。
《创新设计》2021届高考物理二轮复习(全国通用)训练 专题一 力与运动 第3讲 Word版含答案
第3讲力与物体的曲线运动(一)——平抛、圆周和天体运动一、选择题(1~6题为单项选择题,7~9题为多项选择题)1.如图1所示为某游乐场的一个消遣设施,图中的大转盘与水平方向的夹角接近90°,而转盘上的游人却显得闲适得意,则下列说法正确的是()图1A.游人所受合外力恰好为零B.游人所受合外力可能恰好供应向心力C.游人具有的机械能守恒D.游人的机械能假如还在增加,肯定是游人受到的重力、支持力和摩擦力的合力对游人做正功解析假如大转盘做匀速圆周运动,则游人所受的合外力不为零,合外力要用于供应向心力,故A错误,B正确;若转盘在竖直平面内做匀速圆周运动,则游人的动能不变,重力势能在变化,故机械能不守恒,C错误;依据功能关系,重力、支持力和摩擦力的合力做的功等于动能的增加量,支持力和摩擦力的合力做的功等于机械能的增加量,故D错误。
答案 B2.如图2所示,河宽为200 m,一条小船要将货物从A点沿直线运送到河对岸的B点,已知A、B两点连线与河岸的夹角θ=30°,河水的流速v水=5 m/s,小船在静水中的速度大小最小是() 图2A.532m/s B.2.5 m/sC.5 3 m/s D.5 m/s解析用矢量三角形法分析。
如图所示,使合速度与河岸夹角为θ,则当v船与v合垂直时,v船具有最小值。
则v船min=v水sin θ=2.5 m/s。
答案 B3.(2022·四川资阳模拟)两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球,细线上端固定在同一点,若两个小球以相同的角速度,绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动,则两个摆球在运动过程中,相对位置关系示意图正确的是()解析小球做匀速圆周运动,mg tan θ=mω2L sin θ,整理得:L cos θ=gω2是常量,即两球处于同一高度,故B正确。
答案 B4.如图3,长均为L的两根轻绳,一端共同系住质量为m的小球,另一端分别固定在等高的A、B两点,A、B两点间的距离也为L。
【二轮精品】2014届高考物理复习方案二轮权威课件(四川省专用):第3讲 力与曲线运动
A.路面外侧高内侧低 B.车速只要低于vc,车辆便会向内侧滑动 C.车速虽然高于vc,但只要不超出某一最高限度, 车辆便不会向外侧滑动 D.当路面结冰时,与未结冰时相比,vc的值变小
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第3讲
高 考 真 题 聚 焦
力与曲线运动
AC [解析] 由题意,当汽车的速率为vc时无滑动趋 势,说明此时汽车与路面没有横向摩擦力,路面应不是平 的,而应是外侧高内侧低,由重力的分力充当向心力,A 正确;当车速低于vc时,车和地面之间会产生横向静摩擦 力,阻碍汽车向内侧滑动,B错误;当车速高于vc时,车 和地面之间仍会有摩擦力,此力与重力的分力一起提供向 心力,只要车速不超过某一最高速度,车辆便不会向外侧 滑动,C正确;因为vc是车和地面无摩擦时的临界值,所 以与路况无关,D错误.
如图所示,当小船合速度沿 AC 方向时, v2 小船通过的位移最小,此时 cos θ= ,最小位 v1 d 移 xmin= =50 m,选项 D 正确. cos θ
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第3讲
力与曲线运动
高 频 考 点 探 究
【教师备用习题】 [备选理由] 本题考查了运动的分解问题. 如图所示, 在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件 下,当小车以速度 v 匀速向右运动时,物体 P 的速 度为( )
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第3讲
高 考 真 题 聚 焦
力与曲线运动
B
[解析]
第一宇宙速度v=
v行 GM R ,则 v地 =
M行 R地 · = M地 R行
1 6× =2,选项A错误;由公式mg= 1.5
g行 M行 R2 地 1 2 8 Mm G R2 可知, = · 2 =6×( 1.5 ) = 3 ,选项B正确;根 g地 M地 R行 r行 3 T2 3 132 r3 行 据开普勒第三定律 T2=k可知, = = 3652 倍,选 r地 T2 地 项C错误;由于行星运动的速度远小于光速,故不产生相 对论效应,选项D错误.
《运动和力的关系》教材分析-单元教学设计
《运动和力的关系》教材分析这一章讲述牛顿的三个基本运动定律,是力学的重点章之一。
本章可分为三个单元:第一单元,第一节至第五节讲述牛顿的三个基本定律以及力学单位制;第二单元,第六节和第七节,学习牛顿运动定律的应用;第三单元,第八节介绍惯性系和非惯性系及惯性力(选学),第九节介绍牛顿运动定律的适用范围。
【教材教法建议】一:牛顿第一定律的理解:惯性的理解1、关于运动和力的关系,亚里士多德的观点符合人们日常的生活经验,因而学生很容易接受,讲授时宜多举实例让学生充分思考、讨论,且允许保留不同的意见,以使学生澄清日常经验带来的不利干扰,真正理解“力不是维持运动的原因而是改变运动状态的原因”,理解伽利略的伟大之处,以及他的理想实验的重要科学意义。
切勿强加灌输。
2、牛顿第一定律对理解和认识力和运动的关系十分重要,且由它可以引出“力是产生加速度的原因”的结论在下一节讲述,因此,应认真从人类认识过程讲起以使学生对此有比较正确和扎实的理解。
3、学生对惯性容易有一些似是而非的模糊认识,教学中要联系实际予以澄清。
当然,深入一步的认识有待讲过牛顿第二定律之后。
4节后的“阅读爱因斯坦谈伽利略的贡献”很有启发意义,希望引导学生阅读。
二、物体运动状态的改变理解:质量是物体惯性大小的量度。
在这一节对物体惯性的认识可以深入一步,惯性不仅表现在保持物体静止和匀速直线运动上,也表现在物体改变运动状态的难易上。
质量就是物体惯性大小的量度。
在此也可以进一步澄清一些对惯性的模糊认识。
三、牛顿第二定律【思想方法】:控制变量法的介绍1、教材中牛顿第二定律是从实验总结出来的,根据大量的实验归纳出规律是人们认识客观规律的重要方法,教材分三节由实验得出牛顿第二定律,就是想让学生通过这一过程对此有所认识。
因此,认真做好演示和学生实验十分重要。
研究加速度跟力的关系的实验,有多种做法,教材中的做法装置比较简单,课堂演示也比较可靠。
只是在分析小车受到的水平拉力时,要注意不使学生产生错误概念,书中用了“可以认为等于砝码所受重力的大小”,并在页末加了注。
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第3讲力和运动(3)
【内容】
1、牛顿第一定律内容及应用、实验
2、惯性
3、二力平衡
练习:
1.如图,在水平桌面上铺粗糙程度不同的物体,让小车自斜面
顶端同一高度、从静止开始滑下。
小车在不同表面运动的距离
见下表。
通过探究,我们可以反驳如下说法中的哪一条
A.摩擦力越小,小车速度减小得越慢
B.小车受到力就运动,小车不受力就不运动
C.若平面非常光滑,小车的速度将保持不变,永远运动下去
D.运动物体不受力,将保持匀速直线运动
2、用力F拉着一个物体在光滑的水平面上运动,当所有外力突然消失,则物体将做__________________运动。
3、用外力F拉着一个物体在水平面上做匀速直线运动,当突然撤去外力F,则物体将__________________运动。
4、行驶的汽车突然紧急刹车,车上的顾客下身由于___________________由运动变变静止,而上身由于_____________继续向前运动,所以乘客将向_______________倾倒。
5、频闪摄影是研究物体运动时常用一种实验方法,如图A、B、C、D中分别用照相机拍摄(每0.1S拍摄一次)的小球在不同的运动状态下的照片,其中受到平衡力的作用的是()
6、如图所示,下列几对力中属于一对平衡力的是( )
A.桌子对地面的压力和地面点桌子的支持力
B.桌子受到重力和桌子对地面的压力
C.桌子受到的重力和地面对桌子的支持力
D.此图不存在平衡力
7、下列属于一对平衡力的是[ ]
A.斜面对物体的支持力和物体的重力B.吊灯对细电线的拉力和天花板对细电线的拉力C.书对桌面的压力和桌子的重力D.手压弹簧的力和弹簧对手的弹力
8.下列四对力中相互平衡的是
A.汽车受到的重力与地面对它的支持力B.汽车受到的支持力与它对地面的压力C.汽车受到的重力与它对地面的压力D.汽车受到的摩擦力与它对地面的压力9.关于静止在水平地面上的物体,以下叙述中的两个力属于一对平衡力的是
A.地球对物体的吸引力与物体对地球的吸引力B.地面对物体的支持力与物体的重力C.物体对地面的压力与地面对物体的支持力D.物体对地面的压力与物体的重力10.如图所示,当你手握饮料罐时,手和罐都在空中静止,且罐底所在平面是水平的。
各对
力属于平衡力的是
A.手对罐的压力与罐对手的压力
B.罐受到的重力与手对罐的压力
C.罐受到的重力与手对罐的摩擦力
D.罐对手的摩擦力与手对罐的摩擦力
11.如图,教室里悬挂着的吊灯处于静止状态,吊灯所受重力的平衡力是
A.悬绳对吊灯的拉力
B.天花板对悬绳的拉力
C.吊灯对悬绳的拉力
D.悬绳对天花板的拉力
12.如图为一对平衡力与一对相互作用力的维恩图。
它们的相同点已标明
在两圆相重叠的区域。
请你将它们的独有特性(不同点)写在相应圆中重叠区域以外的部分内。
13.如图甲是小华同学探究二力平衡条件时的实验情景.
(1)小华将系于小卡片(重力可忽略不计)两对危的线分别跨过左右支架上的滑轮,在线的两端挂上钩码,使作用在小卡片上的两个拉力方向,并通过调整来改变拉力的大小.
(2)当小卡片平衡时,小华将小卡片转过一个角度,松手后小卡片(选填“能”或“不能’’)平衡。
设计此实验步骤的目的是为了探究.
(3)为了验证只有作用在同一物体上的两个力才能平衡,在图甲所示情况下,小华下一步的操作是:.
(4)在探究同一问题时,小明将木块放在水平桌面上,没计了如图乙所示的实验,同学们认为小华的实验优予小明的实验.其主要原因是.
A.减少摩擦力对实验结果的影响B.小书片是比较容易获取的才料
C.容易让小卡片在水平方向上保持平衡D.小卡片容易扭转
【练习检测】
1.如图所示,物体在水平拉力F的作用下沿水平桌面匀速向右运动,下列说法正确的是A.物体所受拉力和重力是一对平衡力
B.物体所受重力和桌面对物体的支持力是一对平衡力
C.桌面对物体的支持力和物体对桌面的压力是一对平衡力
D.桌面对物体的支持力和物体受到的摩擦力是一对平衡力。
2.体育课有爬绳和爬杆两种运动,张平同学先后以相同的姿势顺着绳和杆匀速上爬,以下说法正确的是
A.爬绳受到的摩擦力较大,因为绳子粗糙
B.爬杆时受到的摩擦力较大,因为爬杆时握杆的力要大些
C.爬绳和爬杆受到的摩擦力一样大
D.若爬绳和爬杆的速度不一样,则速度大的摩擦力大
3.下列说法中正确的是:
A.物体做匀速直线运动时,一定没有惯性
B.物体受平衡力作用时,运动状态一定不变
C.物体受非平衡力作用时,运动方向一定改变
D.物体不受力作用时,一定保持静止状态
4.关于惯性,以下说法正确的是
A.一切物体在没有受到力的作用时总是静止的
B.物体不受力时具有惯性,受力后物体的惯性消失了
C.物体运动时具有惯性,静止时惯性消失
D.公共汽车转弯时车上的人站不稳,这是由于人的惯性的原因
5.跳水运动员起跳后仍能向上运动,原因是跳水运动员(空气阻力不能忽略)
A.受到一个向上的冲力 B.所受合力的方向向上
C.所受的合力大于重力 D.具有惯性
6.小刚同学放学回家的路上,脚被石块绊了一下,身子向前跌倒(图2
甲);过了一会不小心脚踩到一块西瓜皮,身子向后摔倒(图2乙),对
这两种情景,下列解释合理的是
A.二者脚的运动状态改变,而上身由于惯性仍保持原来运动状态
B.二者上身的运动状态改变,而脚由于惯性仍保持原来的运动状态
C.前者上身的运动状态改变,而脚由于惯性仍保持原来运动状态;后者脚的运动状态改变,而上身由于惯性仍保持原来运动状态
D.前者脚的运动状态改变,而上身由于惯性仍保持原来运动状态;后者上身的运动状态改变,而脚由于惯性仍保持原来运动状态。
7.吊在室内天花板上的电风扇,静止不动时吊杆对天花板拉力为F1,电风扇水平匀速转动后,吊杆对天花板拉力为F2,则()
A.F1=F2 B.F1>F2 C.F1<F2 D.条件不足,无法比较
8.如图所示,两个完全相同的物体在同一水平面上做匀速直线运动,
若不计空气阻力且v1<v2,则它们所受拉力F1与F2的关系为
A.F1=F2B.F1<F2 C.F1>F2 D.以上三种情况均有可能
9.摩托车做飞跃障碍物的表演时为了减少向前翻车的危险,下列说法中正确的是:
A.应该前轮先着地B.应该后轮先着地
C.应该前后轮同时着地D.哪个车轮先着地与翻车的危险没有关系
10.如图所示,小球从高空下落,在A点接触静止在水平桌面上的弹簧,
小球压缩弹簧并与弹簧一起向下运动到达B点。
在小球接触弹簧到离开弹簧这一过程里,小球受到重力和弹簧为一对平衡力的位置是
A.A点 B.B点 C.小球速度最大的位置 D.没有确定的位置
11.在一辆行驶的汽车车厢里其顶壁上挂着一个小球。
当出现
了如图所示的情景时,汽车在做______(填“加速”、“匀速”、“减速’)
运动。
此时小球共受到__ ____ 个力的作用。
12.小明在学习摩擦力一节时,为了探究滑动摩擦力跟正压力关系,设计了如图(甲)实验装置。
实验器材有:木块、长木板、砂和砂桶、测力计、20克砝码若干个、细线等。
(1)实验方法:将木块用测力计水平拉住,测力计另一端固定在桌上一侧;细线一端和砂桶连接,另一端跨过定滑轮和长木板相连。
实验时在砂桶中加砂,使长木板运动,当木块达到稳定时,测力计读数等于木块和长木板之间的滑动摩擦力大小。
请问木板的运动是否一定要作匀速运动(填“一定”或“不一定”)。
(2)在木块上加砝码就可以改变木块对长木板的正压力,改变砂桶中砂的质量,使长木板运动,读出测力计的读数。
小明做了四次实验,得到了下表四组数据,其中在第3次实验时,测力
(3)对上表格中正压力大小和测力计读数分析你能得出的结论是。
13、对物体下落的快慢与物体轻重的关系,历史上曾先后有过两种不同的观点:亚里士多德认为重的物体下落得快,而伽俐略认为轻重不同的物体下落的快慢是一样的。
下面是三位同学在研究了物体下落的快慢与物体轻重的关系后做作的交流:
⑴如果亚里士多德的观点是对的,那么小刚的实验结果应该是。
⑵导致小强和下丽实验结果不同的原因,主要是存在的干扰。
【挑战题】
14. 科学研究表明:在一定的范围内,金属杆的伸长与它所受拉力成正比。
现在,我们要知道一根长度为2.5m、横截面积为0.8cm2的金属杆A,最大伸长0.4cm时,所能承受的拉力。
但是直接对A进行测试有困难,因此我们就对同种材料制成的不同规格的样品进行了测试。
测试中,所用拉力始终为1000N,测得的数据如下表。
请回答:
(1)在对样品进行测试时,采取如图装置,这主要是运用了()
A.模型法B.类比法C.分类法D.放大法
(2)分析数据可知,金属杆伸长的长度与金属杆和长度成,与金属杆的横截面积成。
(3)金属杆A所能承受的最大拉力为N。
15.风洞实验室中可以产生方向水平、速度大小可调节的风,用来研究处在流动气体中物体的受力情况。
将一个套有木球的细直杆放入风洞实验室,球受到的重力为G。
球在杆上运动时,球与杆之间的滑动摩擦力跟它们之间的压力成正比,比例系数是k。
如图甲所示,将杆沿平行风速的方向固定,调节风速的大小,使球恰能沿杆匀速运动。
再将杆沿竖直方向固定,如图21乙所示,将球从杆的上端由静止释放,保持球下滑过程中所受风力与杆处于水平方向时受到的风力大小相同.则球下滑过程中受到的滑动摩擦力为___________。