高中物理力与运动总复习题
高中物理力学复习题及参考答案
高中物理力学复习题及参考答案1. 一个重物体静止放在斜面上,斜面倾角为30°。
若斜面长度为4m,重物体质量为10kg,重力加速度为10m/s²,求斜面上的摩擦力和物体所受的分力。
解答:根据力的平衡条件,在斜面上受力情况如下图所示:![斜面受力示意图](image1.png)设物体所受的分力为F,斜面上的摩擦力为f。
根据几何关系可以得到斜面上的重力分力为Gsinθ,斜面垂直方向上的重力分力为Gcosθ。
根据受力平衡条件:沿斜面方向:F - f - Gsinθ = 0垂直斜面方向:Gcosθ = 0解以上方程可得:F = Gsinθ + fGcosθ = 0代入已知数值进行计算:G = m * g = 10kg * 10m/s² = 100Nθ = 30°Gsinθ = 100N * sin(30°) = 50N联立方程求解:F = 50N + ff = F - 50N所以斜面上的摩擦力为F - 50N,物体所受的分力为50N。
2. 一个弹簧的劲度系数为200 N/m,当受到20 N的外力压缩3 cm时,求弹簧的位移和所受的弹力大小。
解答:根据弹簧弹性力学公式,弹力大小与位移成正比。
设弹簧的位移为x,所受的弹力为F。
根据已知条件和弹簧弹性力学公式:k = F / x20 N = 200 N/m * xx = 20 N / 200 N/m = 0.1 m所以弹簧的位移为0.1 m,所受的弹力大小为20 N。
3. 一个物体从高度10 m处自由下落,求物体落地时的速度和下落时间。
解答:根据自由落体运动规律,物体下落的速度和时间与下落的高度有关。
根据已知条件:初速度为0 m/s加速度为重力加速度9.8 m/s²下落高度为10 m根据自由落体运动规律可以得到:v² = v₀² + 2aΔy代入已知数值进行计算:v² = 0 + 2 * 9.8 m/s² * 10 mv = √(196 m²/s²) = 14 m/s所以物体落地时的速度为14 m/s。
涛浙学校高中试卷试题复习线运动和力练习题
烧烛州烟递市涛浙学校直线运动和力练习题1.如图2-1-1所示,某质点沿半径为r 的半圆弧由a 点运动到b 点,则它通过的位移和路程分别是( )A 0;0B 2r ,向东;πrC r ,向东;πrD 2r ,向东;2r2. 刘翔是我国著名的田径运动员,在多次国际比赛中为国争光.已知刘翔的高度为H ,在奥运会的100m 跨栏比赛中(直道),在终点处,有一站在跑道旁边的摄影记者用照相机给他拍摄最后冲刺的身影,摄影记者使用的照相机的光圈(控制进光量的多少)是16,快门(爆光时间)是s 601,得到照片后测得照片中刘翔的高度为h ,胸前号码布上模糊部分的宽度为L ,由以上数据可以知道刘翔的( ) A 、100米成绩 B 、冲线速度C 、100米内的平均速度D 、100米比赛过程中发生的位移的大小3.太阳从东边升起,西边落下,是地球上的自 然现象.但在某些条件下,在纬度较高地区上空飞行的飞机上,旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象.这些条件是( ) A .时间必须是在清晨,飞机正在由东向西飞行,飞机的速率必须较大 B .时间必须是在清晨,飞机正在由西向东飞行,飞机的速率必须较大 c .时间必须是在傍晚,飞机正在由东向西飞行,飞机的速率必须较大D .时间必须是在傍晚,飞机正在由西向东飞行,飞机的速率不能太大4.第四次提速后,出现了“星级列车”.从其中的T14次列车时刻表可知,列车在蚌埠至济南区间段运行过程中的平均速率为 km /h .T14次列车时刻表图2-1-1停靠站到达时刻开车时刻里程(km)上海 18:00 O蚌埠 22:26 22:34 484济南 03:13 03:21 966北京 08:00 1 4635.从一定高度的气球上自由落下两个物体,第一物体下落1s后,第二物体开始下落,两物体用长93.1m 的绳连接在一起.问:第二个物体下落多长时间绳被拉紧.6.如图2-2-1所示,甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100 m接力,他们在奔跑时有相同的最大速度。
高中物理必修一第四章运动和力的关系知识总结例题(带答案)
高中物理必修一第四章运动和力的关系知识总结例题单选题1、如图所示为课堂的演示实验,A1、A2、A3和B1、B2、B3为完全相同的较大刚性球,A1、A2、A3之间用轻质软弹簧连接,B1、B2、B3之间用轻质细线连接,A1和B1用细线挂在水平木杆上,且离地面高度相等,A1、A2、A3之间距离和B1、B2、B3之间距离均相等.现同时将与木杆相连的细线剪断,不计空气阻力,重力加速度为g,则()A.A3和B3一定会同时落地B.剪断瞬间A2与B2的加速度均为gC.B1与B2的落地时间差与B2与B3的落地时间差相等D.落地前,A1、A2、A3之间可能碰撞,B1、B2、B3之间不会碰撞答案:DAB.由于剪断细线时弹簧的弹力不能突变,所以A2、A3的合力仍然等于零,其加速度也为零,而细线的拉力可以突变,所以细线剪断瞬间由于重力作用B1、B2、B3均做自由落体运动,所以B3比A3先着地,故AB错误;C.由于B1、B2、B3均做自由落体运动,所以时间越长速度越大,而B1、B2之间的距离和B2、B3之间的距离相等,所以B1与B2的落地时间差小于B2与B3的落地时间差,故C错误;D.由于B1、B2、B3均做自由落体运动,所以三小球的速度总是相同,不会相撞,而剪断细线的瞬间A1具有向下的加速度,A2、A3的加速度为零,所以之后A1比A2、A3运动得快,A1、A2、A3之间可能碰撞,故D正确。
故选D。
2、如图所示,在一光滑球面上有质量不计的力传感器通过轻绳连接在甲、乙两物体之间,甲、乙两物体的质量均为2kg,无初速度释放后某一瞬间位于图中位置,不计一切摩擦,g取10m/s2,则此时传感器的示数为()A.20NB.15NC.10ND.5N答案:B对甲、乙整体进行受力分析,由牛顿第二定律可知绳上的加速度m乙g−m甲gsin30°=(m乙+m甲)a对乙有m乙g−T=m乙a联立解得T=15N故选B。
3、一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上,一个质量为m=1.0kg的小物块(可视为质点)以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑,小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.25。
高中物理必修一第四章《运动和力的关系》测试题(答案解析)(31)
一、选择题1.如图所示,在静止的平板车上放置一个质量为10kg 的物体A ,它被拴在一个水平拉伸的弹簧一端(弹簧另一端固定),且处于静止状态,此时弹簧的拉力为5N 。
若平板车从静止开始向右做加速运动,且加速度逐渐增大,但21m /s a 。
则( )A .物体A 相对于车仍然静止B .物体A 受到的弹簧的拉力逐渐增大C .物体A 受到的摩擦力逐渐减小D .物体A 先相对车静止后相对车向后滑动2.如图所示,吊篮A 、物体B 、物体C 的质量分别为m 、6m 、2m ,B 和C 分别固定在轻质弹簧的两端,B 和C 在吊篮的水平底板上处于静止状态,将悬挂吊篮的轻绳剪断的瞬间( )A .吊篮A 的加速度大小为gB .物体B 的加速度大小为gC .物体C 的加速度大小为2gD .A 和C 的加速度大小都为3g3.如图所示,质量分别为m 1 = 1kg 、m 2 = 2kg 的滑块A 和滑块B 叠放在光滑水平地面上,A 和B 之间的动摩擦因数μ = 0.5,拉力F 作用在滑块A 上,拉力F 从O 开始逐渐增大到7N 的过程中,关于A 和B 的运动情况,下列说法正确的是( )A .始终保持相对静止B .当F > 5N 时,A 、B 发生了相对滑动C .从一开始就发生了相对滑动D .开始相对静止,后来发生相对滑动4.从地面上以初速度v 0竖直上抛一质量为m 的小球,若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比,球运动的速率随时间变化的规律如图所示,t 1时刻到达最高点,再落回地面,落地速率为v 1,且落地前小球已经做匀速运动,则下列说法中正确的是( )A .小球加速度在上升过程中逐渐减小,在下降过程中也逐渐减小B .小球抛出瞬间的加速度大小为011g v v ⎛⎫+⎪⎝⎭C .小球被抛出时的加速度值最大,最高点的加速度值最小D .小球上升过程的平均速度等于2v 5.如图所示,一不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a 和b 。
高中物理必修一 第四章 运动和力的关系 训练题 (13)0812(含答案解析)
必修一第四章运动和力的关系训练题 (13)一、单选题(本大题共5小题,共20.0分)1.如图所示,放于竖直面内的光滑金属细圆环半径为R,质量为m的带孔小球穿在环上,同时有一长为R的细绳一端系于球上,另一端系于圆环最低点,绳上的最大拉力为2mg,当圆环以角速度ω绕竖直直径转动,且细绳伸直时,则ω不可能为()A. √2gRB. 2√gRC. √6gRD. √7gR2.在一次“水火箭”比赛中,学生利用废弃的饮料瓶来制作箭体。
发射时,先灌入三分之一的水,再用打气筒充入空气,到达一定的压力后发射升空。
若某次实验中竖直向上发射瞬间加速度大小达到重力加速度大小的4倍,向下喷射的水流速度为3m/s,已知饮料瓶的容积为540mL,忽略饮料瓶的质量,水的密度为1×103kg/m3,重力加速度取10m/s2,则发射瞬间后0.01s时间内喷射的水的质量为()A. 0.09kgB. 0.9kgC. 0.03kgD. 0.3kg3.如图,拱形桥的半径为6.4m,g取10m/s2,则汽车通过桥顶的速度不得超过()A. 2m/sB. 8m/sC. 36m/sD. 64m/s4.跳台滑雪就是运动员脚着特制的滑雪板,沿着跳台的倾斜助滑道下滑,借助速度和弹跳力,使身体跃入空中,运动员在空中飞行4~5秒钟后,落在山坡上。
为研究跳台滑雪,将某次跳台滑雪简化为如下过程:质量为60kg的运动员在助滑道末端沿水平方向跃入空中,经过4s落在斜坡上,在空中飞行过程中(忽略空气阻力,取g=10m/s2)()A. 运动员处于超重状态B. 运动员落在斜坡前瞬间重力功率为1.2×104WC. 运动员动能增加9.6×104JD. 运动员重力势能减少4.8×104J5.如图所示,线圈由位置A开始自由下落,如果在磁场中受到的磁场力总小于重力,则它通过A、B、C、D四个位置时(B、D位置恰使线圈面积有一半在磁场中),加速度的关系为()A. a A>a B>a C>a DB. a A=a C>a B=a DC. a A=a C>a D>a BD. a A=a C>a B>a D二、多选题(本大题共7小题,共28.0分)6.图甲为蹦极的场景,运动员及携带装备的总质量为75kg,弹性绳原长为10m。
高中物理必修一第四章《运动和力的关系》测试卷(含答案解析)
一、选择题1.下列物理量既属于矢量,其单位又属于国际单位制中基本单位的是( ) A .质量 B .位移 C .时间 D .力2.如图所示,质量为m 的三角形木楔A 置于倾角为θ的固定斜面上,它与斜面间的动摩擦因数μ,一水平力F 作用在木楔A 的竖直平面上,在力F 的推动下,木楔A 以恒定的速度向上滑动,则F 的大小为( )A .()sin cos cos mg θμθθ+ B .()sin cos cos cos mg θμθθμθ+- C .()sin cos mg θμθ+ D .()sin cos cos cos mg θμθθμθ++ 3.一质量为m 的乘客在高楼内乘坐竖直电梯下楼,其位移s 与时间t 的关系图像如图所示。
乘客所受支持力的大小用F N 表示、速度用v 表示,重力加速度大小为g 。
以下判断正确的是( )A .0~t 1时间内, F N >mgB .t 1~t 2时间内, F N <mgC .t 2~t 3时间内, F N >mgD .t 2~t 3时间内, 速度v 增大4.如图所示,水平传送带A 、B 两端相距x = 4m ,以某一速度顺时针匀速运转,A 轮为主动轮,B 轮为从动轮,P 为从动轮轮缘上一点。
今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放至A 端,由于煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕。
煤块从A 运动至B 的v —t 图象如图所示,M 时刻煤块到达B 端。
下列说法正确的是( )A .传送带运转速度大于2m/sB.M对应的时刻为1.5sC.P点所受摩擦力方向竖直向下D.煤块在传送带上的划痕长度为2m5.如图,一辆货车载着一些相同的圆柱形光滑空油桶,底部一层油桶平整排列且相互紧贴,上一层只有一只桶C自由摆放在A、B桶之间。
当向左行驶的货车紧急刹车时,桶C 有可能脱离B而撞向驾驶室造成危险。
已知重力加速度为g,要使油桶C不离开B,则货车刹车时加速度的最大值为()A.12g B.32g C.33g D. 3 g6.如图所示,左图为“娃娃跳”娱乐玩具示意图,下图为该玩具结构,当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后,人就向上弹起,进而带动高跷跳跃。
人教版高中物理必修第1册 第四章 运动和力的关系 易错题归纳
物理 必修 第一册 配人教版
第四章 运动和力的关系
物体位移为0.4 m时,物体的速度与传送带的速度相同,0.4 s后物 体不受摩擦力,开始做匀速运动
则x2=v2t2 因为x2=x-x1=10 m-0.4 m=9.6 m v2=2 m/s 所以t2=4.8 s 则传送带将物体传送10 m所需时间为 t=0.4 s+4.8 s=5.2 s. 答案 5.2 s
第四章 运动和力的关系
本章易错题归纳
物理 必修 第一册 配人教版
第四章 运动和力的关系
对牛顿第一定律把握不准造成错误
丢分题1 火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有 一人向上跳起,发现仍落回车上原处,这是因为( )
A.人跳起后,车厢内的空气给他以向前的力,带着他随同火车一 起向前运动
B.人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随同火 车一起向前运动
物理 必修 第一册 配人教版
第四章 运动和力的关系
超重与失重的思维定势导致错误
丢分题4 直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如 图所示。设箱子初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平 方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态.在箱子下落过程中, 下列说法正确的是( )
物理 必修 第一册 配人教版
B项 用,不然物体将保持静止.实际上,人在水平方向不受力,
水平方向速度不变,故仍落回车上原处
误认为人与火车接触时(坐在座位上或站在车厢内)才与火车
C项 具有相同的速度,当人与火车不接触时,应处于静止状态. 其实,人跳起后,由于惯性,水平方向上仍保持原来的速度
新人教版高中物理必修一第四章《运动和力的关系》测试题(包含答案解析)
一、选择题1.如图所示,木块、、A B C 叠放在光滑水平桌面上,A 的质量为2m ,B C 、质量均为m 。
现有一水平向右的拉力作用在木块C 上,使三木块相对静止一起向右匀加速运动,则下列说法正确的是( )A .A 受到4个力作用B .B 不受到摩擦力作用C .木块C 的加速度大小为4F mD .C 对A 的摩擦力大小为4F 2.如图所示,A 、B 、C 三球质量均为m ,轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与A 球相连,A 、B 间固定一个轻杆,B 、C 间由一轻质细线连接。
倾角为θ的光滑斜面固定在地面上,弹簧、轻杆与细线均平行于斜面,初始时系统处于静止状态,已知重力加速度为g ,细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )A .A 球的受力情况未变,加速度为零B .C 球的加速度沿斜面向下,大小为2g C .A 、B 之间杆的拉力大小为2sin mg θ D .A 、B 两个小球的加速度均沿斜面向上,大小均为1sin 2g θ 3.2020年全国蹦床网络赛于5月28日在南京、长沙等7个分赛场举行,共有来自各省市蹦床队的32名运动员参赛。
如图所示的蹦床比赛中,人从空中下落到弹簧床面后,直到向下减速为零,忽略空气阻力,以下说法正确的是( )A .人接触蹦床面到运动至最低点的过程中,人的惯性先增大后减小B .人接触蹦床时速度最大C .人起跳时弹簧对他的支持力大于他对弹簧的压力D .人接触弹簧向下运动的整个过程中,人是先失重后超重4.在小车车厢的顶部用轻质细线悬挂一质量为m 的小球,在车厢水平底板上放着一个质量为M 的木块。
当小车沿水平地面向左匀减速运动时,木块和车厢保持相对静止,悬挂小球的细线与竖直方向的夹角是30°,如图所示,已知当地的重力加速度为g ,木块与车厢底板间的动摩擦因数为0.75,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
下列说法正确的是( )A .此时小球的加速度大小为2gB .此时小车的加速度方向水平向左C .此时木块受到的摩擦力大小为丁33Mg ,方向水平向右 D .若增大小车的加速度,当木块相对车厢底板即将滑动时,小球对细线的拉力大小为45mg 5.来到许愿树下,许老师把许的心愿用绸带系在两个小球上并抛到树上,这一情景可以简化为如图所示,质量分别为M 和m 的物体A 、B 用细线连接,悬挂在定滑轮上,定滑轮固定在天花板上,已知M >m ,滑轮质量及摩擦均不计,重力加速度为g ,则下列说法正确的是( )A .细线上的拉力一定等于 mgB .细线上的拉力可能大于MgC .细线上的拉力等于2m M g +D .天花板对滑轮的拉力等于4Mm T g M m ='+ 6.如图,水平桌面上放置着质量为m 、2m 的A ,B 两物体,A 与B ,B 与水平面间的动摩擦因数均为.μ现用水平拉力F 拉B ,使A ,B 以相同的加速度运动.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则拉力F 的最大值为( )A .3mg μB .4mg μC .5mg μD .6mg μ 7.战斗机以一定的水平初速度着陆甲板时,若飞机勾住阻拦索减速,飞机在甲板上滑行的距离将大大减小。
高中物理必修一运动和力的关系考点题型与解题方法
(每日一练)高中物理必修一运动和力的关系考点题型与解题方法单选题1、如图,用一细绳将条形磁铁A竖直挂起来,A的下端吸起一小铁块B。
A、B质量相等并处于静止状态。
现将细绳烧断,不计空气阻力,在A、B同时下落的过程中()A.小铁块B的加速度为零B.磁铁A的加速度为2gC.A、B之间弹力为零D.A、B整体处于完全失重状态答案:D解析:AB.细绳烧断后,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到(m A+m B)g=(m A+m B)a加速度大小为a=g方向竖直向下,故A、B错误。
C.由于条形磁铁A对B有向上的吸引力,则A对B一定有向下有弹力,大小等于磁铁的引力,故C错误。
D.细绳烧断后,A、B同时下落,不计空气阻力,重力加速度为g,属于完全失重状态,故D正确。
故选D。
2、如图所示,在光滑平面上有一静止小车,小车质量为M=5kg,小车上静止地放置着质量为m=1kg的木块,木块和小车间的动摩擦因数为μ=0.2,用水平恒力F拉动小车,下列关于木块的加速度a m和小车的加速度a M,g=10m/s2,可能正确的有()A.a m=2m/s2,a M=1m/s2B.a m=1m/s2,a M=2m/s2C.a m=2m/s2,a M=4m/s2D.a m=3m/s2,a M=5m/s2答案:C解析:当小车与木块间的静摩擦力满足f≤μmg=2N二者共同运动,且加速度相等,当小车与木块发生相对滑动后,小车对木块的摩擦力不变,则木块的加速度不变,所以当二者之间刚要发生相对滑动时,木块的加速度最大,有a max=μmgm=2m/s2此时F=(M+m)a max=12N 当F<12N此时可能有a m=a M=1m/s2当F>12N此时可能有a m=2m/s2,a M=4m/s2故选C。
3、如图所示,质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力F=8N。
当小车向右运动的速度达到3m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m=2kg的小物块,小物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长。
高中物理必修一第四章运动和力的关系真题(带答案)
高中物理必修一第四章运动和力的关系真题单选题1、在国际单位制中,下列单位属于力学基本单位的是()A.JB.kgC.WD.A答案:B在国际单位制中,力学基本单位有m、s、kg,故选B。
2、伽利略以前的学者认为:物体越重,下落得越快。
伽利略等一些物理学家否定了这种看法。
在一高塔顶端同时释放一片羽毛和一个玻璃球,玻璃球先于羽毛落到地面,这主要是因为()A.它们的质量不等B.它们的密度不等C.它们的材料不同D.它们所受的空气阻力对其下落的影响不同答案:D羽毛下落的速度比玻璃球慢是因为羽毛受到的空气阻力相对于它的自身重力较大,空气阻力对羽毛下落的影响较大;而玻璃球受到的空气阻力相对于其自身重力很小,空气阻力对其下落的影响可以忽略,加速度a1=mg−fm=g−fm故玻璃球的加速度大于羽毛的加速度,故玻璃球首先落地。
故选D。
3、现在城市的滑板运动非常流行,在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行,在横杆前起跳并越过杆,从而使人与滑板分别从杆的上方、下方通过,如图所示,假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计,若运动员顺利地完成了该动作,最终仍落在滑板原来的位置上,则下列说法错误的是()A.运动员起跳时,双脚对滑板作用力的合力竖直向下B.起跳时双脚对滑板作用力的合力向下偏后C.运动员在空中最高点时处于失重状态D.运动员在空中运动时,单位时间内速度的变化相同答案:BAB.运动员竖直起跳,由于本身就有水平初速度,所以运动员既参与了水平方向上的匀速直线运动,又参与了竖直上抛运动。
各分运动具有等时性,水平方向的分运动与滑板的运动情况一样,运动员最终落在滑板的原位置。
所以水平方向受力为零,则起跳时,滑板对运动员的作用力竖直向上,运动员对滑板的作用力应该是竖直向下,故A正确,不符合题意;B错误,符合题意;C.运动员在空中最高点时具有向下的加速度g,处于失重状态,故C正确,不符合题意;D.运动员在空中运动时,加速度恒定,所以单位时间内速度的变化量相等,故D正确,不符合题意。
高中物理第四章运动和力的关系经典大题例题(带答案)
高中物理第四章运动和力的关系经典大题例题单选题1、如图所示,质量为M的滑块A放置在光滑水平地面上,A的左侧面有一个圆心为O、半径为R的光滑四分之一圆弧面。
当用一水平向左的恒力F作用在A上时,质量为m的小球B在圆弧面上与A保持相对静止,且B距圆弧面末端Q的竖直高度H=R3。
已知重力加速度大小为g,则力F的大小为()A.53Mg B.52Mg C.53(M+m)g D.√52(M+m)g答案:D连接OB,设OB连续与竖直方向的夹角为θ,如图:由几何关系得cosθ=R−HR=23则sinθ=√1−cos2θ=√5 3tanθ=√5 2此时小球B受到的合外力F=mgtanθ=√52mg由牛顿第二定律可得a=Fm=√52g以整体为研究对象,由牛顿第二定律可得F=(M+m)a=√52(M+m)g故选D。
2、如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m的小球,下列关于杆对球的作用力F的判断中,不正确的是()A.小车静止时,F=mg,方向竖直向上B.小车匀速时,F=mgcosθ,方向垂直杆向上C.小车向右匀加速运动,加速度大小为a时,可能有F=masinθ,方向沿着杆斜向上D.小车向右匀减速运动,加速度大小为a时,F=√(ma)2+(mg)2,方向斜向左上方答案:BAB.小车静止或做匀速直线运动时,球处于平衡状态,重力mg与F是一对平衡力,由平衡条件可知:F= mg,方向;竖直向上,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;C.小车向右做匀加速直线运动,如果加速度大小a=gtanθ杆的作用力F=ma sinθ方向:沿杆斜向上,故C正确,不符合题意;D.小车向右做匀减速直线运动,加速度大小为a,由牛顿第二定律,水平方向F x=ma竖直方向F y=mg合力F=√F x2+F y2=√(ma)2+(mg)2方向:斜向左上方,故D正确,不符合题意。
故选B。
3、下列关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是()A.物体的速度越大,则加速度越大,所受的合外力也越大B.物体的速度为0,则加速度为0,所受的合外力也为0C.物体的速度为0,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大D.物体的速度很大,但加速度可能为0,所受的合外力可能很大答案:C物体的速度大小和加速度大小没有必然联系,一个很大,另一个可以很小,甚至为0,物体所受合外力的大小决定加速度的大小,同一物体所受合外力越大,加速度一定也越大,当加速度为0时,合外力也一定为0。
高中物理力学专题经典练习题(附答案)
高中物理力学专题经典练习题(附答案)以下是一些经典的高中物理力学专题练题,每个问题都附有详细的答案。
这些练题覆盖了力学中的不同概念和应用,旨在帮助你巩固你的物理研究。
请仔细阅读每个问题,并尝试独立解答。
如果你遇到困难,可以参考答案来帮助你理解解题思路和方法。
1. 力与运动题目:一个小球以4 m/s的速度以水平方向投出,落地的时间为2 s。
求小球的水平位移以及竖直位移。
答案:小球的水平位移为8 m,竖直位移为-19.6 m。
2. 动能与功题目:一辆质量为1000 kg的汽车以10 m/s的速度行驶,求汽车的动能。
如果汽车行驶的过程中受到总共2000 N的摩擦力,求摩擦力所做的功。
答案:汽车的动能为 J,摩擦力所做的功为 J。
3. 万有引力题目:太阳的质量约为2 × 10^30 kg,地球的质量约为6 × 10^24 kg,太阳与地球之间的距离约为1.5 × 10^11 m。
求地球受到的太阳引力大小。
答案:地球受到的太阳引力大小约为3.53 × 10^22 N。
4. 动量守恒题目:一个质量为2 kg的小球以5 m/s的速度水平碰撞到一个静止的质量为3 kg的小球,碰撞后两个小球分别以2 m/s和4 m/s的速度分别向左和向右运动。
求碰撞前后两个小球的总动量是否守恒。
答案:碰撞前后两个小球的总动量守恒。
以上是一部分高中物理力学专题的经典练习题及答案。
希望通过这些练习题的练习,你能更好地理解与掌握物理力学的基本概念和应用。
保持坚持和刻苦学习的态度,相信你能取得优秀的成绩!。
高中物理力学综合之力与运动试题及答案
中学物理力学综合之力与运动一、选择题1、如图所示,一质量为M的木块与水平面接触,木块上方固定有一根直立的轻质弹簧,弹簧上端系一带电且质量为m的小球(弹簧不带电),在竖直方向上振动。
当加上竖直方向的匀强电场后,在弹簧正好复原到原长时,小球具有最大速度。
在木块对水平面压力为零时,小球的加速度大小是()A. B. C. D.2、如图甲所示,用一水平力F拉着一个静止在倾角为q的光滑斜面上的物体,渐渐增大F,物体做变加速运动,其加速度a随外力F改变的图像如图乙所示,依据图乙中所供应的信息可以计算出A.物体的质量B.斜面的倾角C.物体能静止在斜面上所施加的最小外力D.加速度为6 m/s2时物体的速度3、如图,在光滑的水平桌面上有一物体A,通过绳子与物体B相连,假设绳子的质量以与绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽视不计,绳子不行伸长。
假如,F=m B g,则甲乙两图中关于物体A的加速度大小计算正确的是( ) A.甲图为3g ,乙图为3g/4 B.甲图为3g ,乙图为3gC.甲图为g ,乙图为g/2D.甲图为3g ,乙图为g4、救灾人员从悬停在空中的直升机上跳伞进入灾区救灾,伞打开前可看作是自由落体运动,开伞后减速下降,最终匀速下落。
在整个过程中,下列图像可能符合事实的是(其中t表示下落的时间、v表示人下落的速度、F表示人受到的合外力、h表示离地面的高度、E表示人的机械能)()5、质量为0.3 kg的物体在水平面上做直线运动,图中的两条直线分别表示物体受水平拉力和不受水平拉力的v-t图线,则下列说法正确的是()A.水平拉力可能是0.3N B.水平拉力肯定是0.1NC.物体所受摩擦力可能是0.2N D.物体所受摩擦力肯定是0.2N6、如下图所示, 小球作平抛运动的初动能为6 J , 不计空气阻力, 它刚要落到斜面上的P点时的动能为A.8J B.10J C.12J D.14J7、如图所示,质量为m′的半圆形轨道槽放置在水平地面上,槽内壁光滑.质量为m的小物体从槽的左侧顶端由静止起先下滑到右侧最高点的过程中,轨道槽始终静止,则该过程中( ) A.轨道槽对地面的最小压力为m′gB.轨道槽对地面的最大压力为(m′+3m)gC.轨道槽对地面的摩擦力先增大后减小D.轨道槽对地面的摩擦力方向先向左后向右8、如图所示为由地面同一点踢出一个足球的三条飞行路径,三条路径的最高点是同高的。
高中物理必修一第四章《运动和力的关系》测试卷(包含答案解析)(2)
一、选择题1.以下关于力的单位,说法正确的是( ) A .“牛顿”是国际单位制中的基本单位 B .使1kg 的物体产生1m/s 2加速度的力为1N C .国际单位制中规定1kg 物体的重力为9.8ND .对公式F ma =,无论F 、m 、a 三个物理量的单位是什么,此公式总是成立的 2.如图所示,水平面的物体质量m =1.0kg ,与水平面间的动摩擦因数μ=0.50,现受到一斜向上拉力F 的作用向右运动,F =10N ,与水平面夹角θ=37°,g 取10m/s 2,下列说法正确的是(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)( )A .物体一共受到5个力B .物体匀速运动C .物体受到的支持力大小为6ND .物体受到各个力的合力大小为6N3.如图所示,质量为m 的三角形木楔A 置于倾角为θ的固定斜面上,它与斜面间的动摩擦因数μ,一水平力F 作用在木楔A 的竖直平面上,在力F 的推动下,木楔A 以恒定的速度向上滑动,则F 的大小为( )A .()sin cos cos mg θμθθ+ B .()sin cos cos cos mg θμθθμθ+- C .()sin cos mg θμθ+D .()sin cos cos cos mg θμθθμθ++4.某同学用图甲的装置探究摩擦力的变化情况。
水平桌面上固定的力传感器,通过水平棉线拉住物块,物块放置在粗糙的长木板上,长木板左端固定的细绳跨过光滑滑轮悬挂一小桶。
从0t =开始,断断续续往小桶中缓慢加水,传感器记录的F t —图像如图乙所示。
不考虑水平桌面与木板间的摩擦,下列判断正确的是( )A .t 1~t 2内,物块受到的是滑动摩擦力B .0~t 3内,小桶中的水量时刻在增加C .t 3~t 4内,木板的加速度逐渐增大D .t 4~t 5内,木板一定做匀速运动5.在机场和火车站对行李进行安全检查用的水平传送带如图所示,当行李放在匀速运动的传送带上后,传送带和行李之间的滑动摩擦力使行李开始运动,随后它们保持相对静止,行李随传送带一起匀速通过检测仪检查,设某机场的传送带匀速前进的速度为0.4m/s ,某行李箱的质量为5kg ,行李箱与传送带之间的动摩擦因数为0.2,当旅客把这个行李箱小心地放在传送带上的A 点,已知传送带AB 两点的距离为1.2m ,那么在通过安全检查的过程中,g 取10m/s 2,则( )A .开始时行李箱的加速度为0.2 m/s 2B .行李箱从A 点到达B 点时间为2 sC .传送带对行李箱做的功为0.4 JD .传送带上将留下一段摩擦痕迹,该痕迹的长度是0.03 m6.质量为2kg 的物体受到两个大小分别为6N 和8N 的共点力作用,则物体的加速度大小可能是( ) A .10m/s 2B .7m/s 2C .11m/s 2D .14m/s 27.用外力F 拉一物体使其做竖直上升运动,不计空气阻力,加速度a 随外力F 的变化关系如图所示(规定加速度方向竖直向上为正),下列说法正确的是( )A .地球表面在当地的重力加速度为a 0B .物体的质量为02F aC .当a =a 1时,物体处于失重状态D .当a =a 1时,拉力010F F a a8.战斗机以一定的水平初速度着陆甲板时,若飞机勾住阻拦索减速,飞机在甲板上滑行的距离将大大减小。
高中物理必修一第四章《运动和力的关系》测试题(含答案解析)
一、选择题1.如图所示,倾角为θ的足够长传送带以恒定的速率0v 沿逆时针方向运行。
0t =时,将质量1kg m =的小物块(可视为质点)轻放在传送带上,物块速度随时间变化的图象如图所示。
设沿传送带向下为正方向,取重力加速度210m/s g =则( )A .1~2s 内,物块的加速度为21m/sB .小物块受到的摩擦力的方向始终沿传送带向下C .传送带的倾角30θ=︒D .小物块与传送带之间的动摩擦因数0.5μ=2.2020年7月20日消息,近日俄军最新型的图-160M 战略轰炸机首飞,飞行过程持续34分钟,飞行高度为1500米,能搭载多达40吨的各型炸药。
在这则新闻中涉及了质量、长度和时间及其单位,在国际单位制中,下列说法中正确的是( )A .新闻中涉及的“34分钟、1500米和40吨”中,只有米是国际单位制中的基本单位B .“千克米每二次方秒”被定义为“牛顿”,所以“牛顿”是国际单位制中的基本单位C .秒是国际单位制中力学三个基本物理量之一,而天只是时间的单位D .两个或更多的符号表示的单位一定是导出单位3.在真空的牛顿管里的羽毛和铁片下落的快慢相同,在有空气的牛顿管里的羽毛下落的慢、铁片下落的快,这其中最主要的原因是( )A .铁钉比鸡毛重B .铁钉比鸡毛密度大C .鸡毛受到的空气阻力大D .铁钉下落的加速度比鸡毛下落的加速度大4.如图,箱子内,一物体静止在倾斜固定的木板上。
现将箱子轻放到弹性安全气垫上并由静止释放,在箱子从A 向下压缩气垫至最低点B 的过程中,物体始终相对木板静止。
设木板对物体的支持力和摩擦力分别为N 和f ,则从A 到B 的过程中( )A .N 先增大后减小,f 先减小后增大B .N 先减小后增大,f 先增大后减小C .N 和f 都是一直减小D .N 和f 都是一直增大5.一质量为m 的乘客在高楼内乘坐竖直电梯下楼,其位移s 与时间t 的关系图像如图所示。
乘客所受支持力的大小用F N 表示、速度用v 表示,重力加速度大小为g 。
高中物理复习题运动学与力学练习题
高中物理复习题运动学与力学练习题高中物理复习题:运动学与力学练习题1. 问题描述:一个小球从静止的位置自由下落,经过2秒后下落距离为19.6米。
求小球下落的平均速度。
解析:平均速度可以通过下落距离除以下落时间来计算。
根据题目给出的数据,小球下落的平均速度为19.6米/2秒,即9.8米/秒。
2. 问题描述:一个物体从静止开始做匀加速运动,经过3秒后速度为12米/秒,求物体的加速度。
解析:加速度可以通过速度的变化量除以时间来计算。
根据题目给出的数据,物体的加速度为12米/秒除以3秒,即4米/秒²。
3. 问题描述:一个小车以5米/秒的速度匀速行驶,经过10秒后速度变为15米/秒,求小车的平均加速度。
解析:平均加速度可以通过速度的变化量除以时间来计算。
根据题目给出的数据,小车的平均加速度为(15米/秒-5米/秒)/10秒,即1米/秒²。
4. 问题描述:一个物体以10米/秒的速度向右匀速运动,另一个物体以8米/秒的速度向左匀速运动,它们相向而行,求它们相遇需要的时间。
解析:由于两个物体以相同的速度相向而行,相遇时它们的相对速度为10米/秒+8米/秒=18米/秒。
假设相遇需要的时间为t秒,则根据相对速度公式,两个物体相遇的时间为18米/秒*t秒=0,即t=0秒。
因此,它们是在开始时就已经相遇了。
5. 问题描述:一个力为10牛的物体受到2秒的作用力后速度变为20米/秒,求物体的质量。
解析:根据牛顿第二定律,力等于物体的质量乘以加速度。
由题目可知,力为10牛,加速度等于(20米/秒-0米/秒)/2秒=10米/秒²。
将这两个数据代入牛顿第二定律公式,可得物体的质量为10牛/10米/秒²=1千克。
综上所述,以上是一些高中物理复习题,涵盖了运动学与力学方面的内容。
通过解析问题并应用相关的定律和公式,可以得到正确的答案。
这些题目可以帮助学生加深对物理概念的理解,提升解决物理问题的能力。
2023人教版带答案高中物理必修一第四章运动和力的关系微公式版知识点总结全面整理
2023人教版带答案高中物理必修一第四章运动和力的关系微公式版知识点总结全面整理单选题1、如图所示,光滑直杆一端固定在地面上的A点,另一端靠在竖直墙上,杆上套有一个小球,球可以在杆上自由滑动,球从杆的上端沿杆下滑到A点所用的时间为t,若逐渐减小杆的长度,使杆与水平方向的夹角从60°逐渐减小到30°,则下列说法正确的是()A.小球从杆的上端运动到下端的时间不断减小B.小球从杆的上端运动到下端的时间不断增大C.小球从杆的上端运动到下端的时间先减小后增大D.小球从杆的上端运动到下端的时间先增大后减小答案:C设A点到墙的距离为L,杆与水平方向的夹角为θ,则下滑过程加速度a=mgsinθm=gsinθ小球从杆的上端运动到下端的过程L cosθ=12gt2sinθ解得t=√4Lgsin2θ当θ=45°时,t最小,因此使杆与水平方向的夹角从60°逐渐减小到30°,小球从杆的上端运动到下端的时间先减小后增大。
故选C。
2、一质点受多个力的作用,处于静止状态,现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。
在此过程中,其他力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是()A.a和v都始终增大B.a和v都先增大后减小C.a和v都先减小后增大D.a先增大后减小,v始终增大答案:D由于质点初始处于静止状态,则其所受合力为零。
这就相当于受两个等大反向的力:某个力和其余几个力的合力。
其中某个力逐渐减小,而其余几个力的合力是不变的,则其合力就在这个力的反方向逐渐增大,这个力再由零增大到原来大小,则合力又会逐渐减小直到变为零,所以合力变化为先增大后减小,根据=maF合故加速度a先增大后减小,由于其合外力方向始终不变,则加速度方向始终不变,所以其速度会一直增大。
故ABC错误,D正确。
故选D。
3、如图所示,质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力F=8N。
高中物理精品试题: 力与物体的曲线运动
专题3 力与物体的曲线运动一、计算题1、利用万有引力定律可以测量天体的质量.(1)测地球的质量英国物理学家卡文迪许,在实验室里巧妙地利用扭秤装置,比较精确地测量出了引力常量的数值,他把自己的实验说成是“称量地球的质量”.已知地球表面重力加速度为g,地球半径为R,引力常量为G.若忽略地球自转的影响,求地球的质量.(2)测“双星系统”的总质量所谓“双星系统”,是指在相互间引力的作用下,绕连线上某点O做匀速圆周运动的两个星球A和B,如图9所示.已知A、B间距离为L,A、B绕O点运动的周期均为T,引力常量为G,求A、B的总质量.(3)测月球的质量若忽略其他星球的影响,可以将月球和地球看成“双星系统”.已知月球的公转周期为T1,月球、地球球心间的距离为L1.你还可以利用(1)、(2)中提供的信息,求月球的质量.图92、神舟十号载人飞船进入近地点距地心为r1、远地点距地心为r2的椭圆轨道正常运行.已知地球质量为M,引力常量为G,地球表面处的重力加速度为g,飞船在近地点的速度为v1,飞船的质量为m.若取距地球无穷远处为引力势能零点,则距地心为r、质量为m的物体的引力势能表达式为E p=-,求:(1)地球的半径;(2)飞船在远地点的速度.3、据报道,一法国摄影师拍到“天宫一号”空间站飞过太阳的瞬间.照片中,“天宫一号”的太阳帆板轮廓清晰可见.如图所示,假设“天宫一号”正以速度v=7.7 km/s绕地球做匀速圆周运动,运动方向与太阳帆板两端M、N的连线垂直,M、N间的距离L=20 m,地磁场的磁感应强度垂直于v,MN所在平面的分量B=1.0×10-5 T,将太阳帆板视为导体.图1(1)求M、N间感应电动势的大小E;(2)在太阳帆板上将一只“1.5 V,0.3 W”的小灯泡与M、N相连构成闭合电路,不计太阳帆板和导线的电阻.试判断小灯泡能否发光,并说明理由;(3)取地球半径R=6.4×103 km,地球表面的重力加速度g=9.8 m/s2,试估算“天宫一号”距离地球表面的高度h(计算结果保留一位有效数字).4、如图28所示,从A点以v0=4 m/s的水平速度抛出一质量m=1 kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B 点时,恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC,经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平,已知长木板的质量M=4 kg,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6 m、h=0.15 m,圆弧轨道半径R=0.75 m,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2,g取10 m/s2.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:图28(1)小物块运动至B点时的速度大小和方向;(2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力;(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板.5、某电视台“快乐向前冲”节目中的场地设施如图27所示,AB为水平直轨道,上面安装有电动悬挂器,可以载人运动,水面上漂浮着一个半径为R、角速度为ω,铺有海绵垫的转盘,转盘的轴心离平台的水平距离为L,平台边缘与转盘平面的高度差为H.选手抓住悬挂器,可以在电动机带动下,从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零,加速度为a的匀加速直线运动.选手必须做好判断,在合适的位置释放,才能顺利落在转盘上.设人的质量为m(不计身高大小),人与转盘间的最大静摩擦力为μmg,重力加速度为g.图27(1)假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零,为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘,转盘的角速度ω应限制在什么范围?(2)若已知H=5 m,L=8 m,a=2 m/s2,g取10 m/s2,且选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上,则他是从平台出发后多长时间释放悬挂器的?6、如图8所示,滑板运动员从倾角为53°的斜坡顶端滑下,滑下的过程中他突然发现在斜面底端有一个高h =1.4 m、宽L=1.2 m的长方体障碍物,为了不触及这个障碍物,他必须在距水平地面高度H=3.2 m的A点沿水平方向跳起离开斜面(竖直方向的速度变为零).已知运动员的滑板与斜面间的动摩擦因数μ=0.1,忽略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2.(已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)求:图8(1)运动员在斜面上滑行的加速度的大小;(2)若运动员不触及障碍物,他从斜面上起跳后到落至水平面的过程所经历的时间;(3)运动员为了不触及障碍物,他从A点沿水平方向起跳的最小速度.7、我国将于2022年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一.如图1所示,质量m=60 kg的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a=3.6 m/s2匀加速滑下,到达助滑道末端B时速度v B=24 m/s,A与B的竖直高度差H=48 m.为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接,其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧.助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5 m,运动员在B、C间运动时阻力做功W=-1530 J,g取10 m/s2.图1(1)求运动员在AB段下滑时受到阻力F f的大小;(2)若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍,则C点所在圆弧的半径R至少应为多大?8、如图1所示,在竖直平面内有由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道,两者在最低点B平滑连接.AB弧的半径为R,BC弧的半径为.一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落,经A点沿圆弧轨道运动.(1)求小球在B、A两点的动能之比;(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点.图19、在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图19所示.P是一个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒.高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离为L,上端A与P点的高度差也为h.图19(1)若微粒打在探测屏AB的中点,求微粒在空中飞行的时间;(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围;(3)若打在探测屏A、B两点的微粒的动能相等,求L与h的关系.10、如图16所示,半径为R=1 m内径很小的粗糙半圆管竖直放置,一直径略小于半圆管内径、质量为m=1 kg的小球,在水平恒力F= N的作用下由静止沿光滑水平面从A点运动到B点,A、B两点间的距离x= m,当小球运动到B点时撤去外力F,小球经半圆管道运动到最高点C,此时球对外轨的压力F N=2.6mg,然后垂直打在倾角为θ=45°的斜面上D处(取g=10 m/s2)。
高中物理精品试题:专题5 力与运动2(A)
专题5 力与运动21.一汽车在高速公路上以v0=30 m/s 的速度匀速行驶,t=0时刻,驾驶员采取某种措施,汽车运动的加速度随时间变化关系如图所示,以初速度方向为正,下列说法正确的是( ) A.t=6 s时车速为5 m/sB.t=3 s时车速为1 m/sC.前9 s内的平均速度为15 m/sD.前6 s内车的位移为90 m2.某次顶竿表演结束后,演员A(视为质点)自竿顶由静止开始滑下,如图甲所示。
演员A滑到竿底时速度正好为零,然后曲腿跳到水平地面上,演员A、B质量均为50 kg,长竹竿质量为5 kg,A下滑的过程中速度随时间变化的图象如图乙所示。
重力加速度取10 m/s2,下列判断正确的是( )A.竹竿的长度为8 mB.t=2 s时,演员B对地面的压力为1 025 NC.t=5 s时,演员B对地面的压力为1 025 ND.在4~6 s时间内,演员B对地面的冲量大小为100N·s3.如图所示,放在固定斜面体上的滑块以加速度a沿斜面匀加速下滑,若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F,则滑块( )A.可能匀速下滑B.仍以加速度a匀加速下滑C.将以大于a的加速度匀加速下滑D.将以小于a的加速度匀加速下滑4.如图甲所示,一个质量为3 kg的物体放在粗糙水平地面上,从零时刻起,物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动。
在0~3 s时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示。
则( )A.F的最大值为12 NB.0~1 s和2~3 s内物体加速度的方向相反C.3 s末物体的速度最大,最大速度为8 m/sD.在0~1 s内物体做匀加速运动,2~3 s内物体做匀减速运动5.如图甲所示,一轻质弹簧的下端固定在水平面上,上端放置一物体(物体与弹簧不连接),初始时物体处于静止状态。
现用竖直向上的拉力F作用在物体上,使物体开始向上做匀加速运动,拉力F与物体位移x之间的关系如图乙所示(g取10 m/s2),则下列结论正确的是( )A.物体与弹簧分离时,弹簧处于压缩状态B.弹簧的劲度系数为7.5 N/cmC.物体的质量为2 kgD.物体的加速度大小为15 m/s26.张军同学到中国第一高塔的广州塔游玩时,从物理学角度设想了电梯的运动简化模型,认为电梯的速度v是随时间t变化的。
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运动是物体的属性,并不是由于力的作用而产生的。
力不是物体运动的原因,力是使物体运动状态改变的原因。
物体的运动形式由两个因素决定:物体的速度和物体受到的合外力。
1.几种常见运动形式中的运动与力的关系
(1)若物体所受到的合外力为零,则物体运动状态将保持不变,即物体保持静止或作匀速直线运动。
反过来,若物体处于匀速运动或保持静止时,其受到的合外力一定为零。
(2)当物体运动速度方向与合外力方向共线时,物体作直线运动。
若速度方向与合外力方向相同,则物体作加速直线运动;若速度方向与合外力方向相反,则物体作减速直线运动。
2.加速度与合外力间的关系、速度与加速度(合外力)间的关系
(1)由牛顿第二定律可知,加速度方向总与合外力方向相同、加速度大小与合外力大小成正比。
它们间存在因果关系、矢量关系、同时关系、对应关系等多角度的联系。
(2)速度是描述物体运动快慢的物理量,加速度是描述速度变化快慢的物理量,即加速度是速度对时间的变化率。
一个物体速度大(即运动得快)不一定速度要变或速度变化快(即加速度大);反过来,一个物体速度变化快,速度变化率大,但其运动速度不一定大。
3.牛顿运动定律的应用
(1)在以上两种情况的分析中,都需要选择分析对象。
选择对象的方法有隔离法和整体法。
隔离法:当以几个物体之中的某一个或一部分物体为对象进行分析时,这种选择方法为隔离法。
整体法:当以几个物体组成的整体为对象进行分析时,这种选择方法为整体法。
(2)牛顿运动定律应用于动力学有两种情形
(a)已知物体受力情况,分析物体的运动情况。
处理该情形的思路和步骤如下:
(b)已知物体运动情况,分析物体的受力情况。
处理该情形的思路和步骤如下:
(3)超重和失重
(a)当物体具有竖直向上的加速度或具有竖直向上的加速度分量时,物体处于超重状态。
在物体处于超重状态时,只是对物体重力的测量值大于重力真实值,物体真实重力并没有增大。
(b)当物体具有竖直向下的加速度或具有竖直向下的加速度分量时,物体处于失重状态。
当物体具有加速度为重力加速度时,物体处于完全失重状态。
在物体处于失重状态或完全失重状态时,只是对物体重力的测量值小于重力真实值,物体真实重力并没有减
少或重力失去。
命题预测
从知识方面,命题可以对加速度与力、速度与加速度(合外力)的关系进行考查;从方法方面,命题可以对隔离法和整体法进行考查;从情景方面,命题可以将牛顿第二定律与运动学公式联系在一起处理动力学问题及应用于超重和失重现象等。
例题精析
题型一物体速度与合外力方向关系决定物体是作加速还是减速的运动形式
【例1】如图3-1所示,一木块在光滑水平面上受到一恒力作用而运动,前方固定有一劲度系数足够大的水平弹簧,当木块接触弹簧后,将( )
A.立即作减速运动
B.立即作匀减速运动
C.在一段时间内速度继续增大
D.当弹簧处于最大压缩量时,物体速度为零、加速度也为零
【解析】当木块刚接触弹簧后,弹簧压缩量不大,物块所受到的合外力方向与物块速度方向仍然相同,故开始一段时间内仍然加速;随着弹力的增大,当弹簧弹力大于推
力时物块速度方向与它受到的合外力方向相反,物块开始作减速运动;最后速度为零时,物块受到的合外力不为零,其方向向左。
【答案】C
【点评】解答这一类型的问题时要注意物体速度增大还是减小取决于速度方向与合外力方向的关系。
另外有些同学认为物块在刚接触弹簧时就开始减速,其错误原因是只看到弹力而漏掉推力,或者认为只要物块接触弹簧它受到的合外力立即向左。
题型二熟练运用隔离法和整体法的技巧,灵活选择受力分析对象
【例2】如图3—2所示装满土豆的木箱,以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动,则木箱中某一质量为m的土豆(图中阴影部分)受到其它土豆对它的作用力为( )
【解析】以木箱和装满的土豆组成的整体为对象,根据牛顿第二定律得,设它们的加速度为a,由μmg=ma,得a=μg,它的方向水平向左。
以木箱中质量为m的被指定的土豆为研究对象,它随木箱向右作减速运动,它的加速度方向也水平向左;根据牛顿第二定律可知,该土豆所受到的合外力方向也是水平向左,根据力的平行四边形定则可知,它受到的重力G、其它土豆作用力F与合外力
F 合之间关系如图3-3所示。
该土豆所受到的其它土豆作用力F大小为:
【答案】C
【点评】运用牛顿第二定律解决问题时,要养成分析物体受力的好习惯。
而分析受力的前提是选准研究对象,并针对同一对象分析合外力、质量和加速度。
当然,这里所
指的同一对象可以是某一物体,也可以是多个物体组成的整体,处理时灵活地运用隔离法和整体法。
另外,本题所要分析的是该土豆受到其它土豆的作用力,而不是求解它受到的合外力。
题型三对物体所处的超重和失重状态的分析
【例3】某同学正在体重计上,在他迅速下蹲的过程中体重计示数将( )
A.始终变小
B.始终变大
c.先变大,后变小,最后等于他的重力
D.先变小,后变大,最后等于他的重力
【解析】该同学下蹲过程中先加速下降、后减速下降。
在加速下降过程中,其加速度方向向下,人处于失重状态,体重计示数小于人的重力;在人减速下降过程中,其加速度方向向上,人处于超重状态,体重计示数大于人的重力。
人最后蹲在体重计上静止时示数等于人的重力。
【答案】D
【点评】解决该问题有两个关键点:首先搞清楚人下蹲的运动形式,从而掌握人的加速度方向;再就是掌握判断物体处于超重或失重的本质方法,直接观察人的加速度方向,从而得出结论。
摸拟操练
1.跳高运动员从地面上跳起,是由于:
①地面给运动员的支持力大于运动员给地面的压力
②运动员对地面的压力大于运动员受到的重力
③地面给运动员的支持力大于运动员受到的重力
④运动员给地面的压力等于地面给运动员的支持力。
以上说法正确的是( )
A.①③ B.①④ C.②④ D.②③
2.某航天探测器完成对月球的探测任务后,在离开月球过程中,由静止开始沿着与月球表面成一倾角的直线飞行,先加速,后匀速.探测器通过喷气而获得动力。
以下关于喷气方向的描述中正确的是( )
A.探测器加速时,沿直线向后喷气
B.探测器加速时,沿竖直向下方向喷气
C.探测器匀速运动时,沿竖直向下方向喷气
D.探测器匀速运动时,不需要喷气
3.如图3-4所示,在水平传送带上放一个质量为10kg的工件。
当传送带与工件一起以加速度a=1.5m/s2向右加速运动时,设工件与传送带之间动摩擦因数为0.2,则传送带受到的静摩擦力为( )
A.大小为20N,方向向右
B.大小为20N,方向向左
C.大小为15N,方向向右
D.大小为15N,方向向左
4.如图3-5所示,车厢中的弹簧处于拉伸状态,车厢地板上的木块和车厢都处于静止状态.现使车厢向右加速运动,木块仍相对车厢静止,此时木块受到的摩擦力的大小( )
A.一定增大 B.一定减小
C.一定不变 D.可能增大也可能减小
5.质点所受到的合外力F随时间变化如图3—6所示,力的方向始终在某一直线上.已知t=0时质点的速度为零。
在图中的t1、t2、t3和t4各时刻中,哪一时刻质点的速度最大?( )
A.t1 B.t2 C.t3 D.t4
6.如图3—7所示,在光滑水平桌面上有甲、乙两个用一细线相连的物体,在水平力F1和F2的作用下运动,已知F1 < F2,则以下说法不正确的是( )
A.若撤去F1,则甲的加速度一定变大
B.若撤去F1 ,则细线上的拉力一定变小
C.若撤去F2 ,则乙的加速度一定变大
D.若撤去F2 ,则细线上的拉力一定变小
7.航天员为了适应升空、在轨道上运动及返回时所要经历超重、失重状态,在地面必须经受艰苦的训练。
“神舟六号”在升空与返回时都要穿过大气层,关于穿过大气层时的超重、失重情况,下列说法正确的是( )
A.升空过程处于超重状态,返回过程处于失重状态
B.升空过程处于失重状态,返回过程处于超重状态
C.无论升空还是返回,都处于失重状态
D.无论升空还是返回,都处于超重状态
8.如图3-8所示,水平传送带保持速度v=2.0m/s匀速运动,现将一质量为m=0.5kg 的小工件在传送带的左端轻轻放下,设物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.1,传送带的两端点间距离为L=8.0m,则小工件从传送带左端传到右端的时间为( )
A.4.0s B.1.0s C.5s D.1.41s
9.将一物体竖直向上抛出,最后又落回原处,若考虑空气阻力,且设阻力在整个过程中大小不变,下列说法正确的是( )
A.上升过程的加速度大小一定等于下降过程中的加速度的大小
B.上升过程最后1s内位移的大小一定等于下降过程中最初1s内的位移
C.上升过程所需要的时间一定小于下降过程所需要的时间
D.上升过程的平均速度一定小于下降过程的平均速度
10.如图3—9所示,一足够长的传送带以恒定速率v1沿顺时针转动,传送带右侧有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以速率v2沿直线向左滑上传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面,其速率为v2′,则( )
A.若v1< v2,则v2′= v1
B.若v1> v2,则v2′= v1
C.不管v2多大,总有v2′= v1
D.只有v1= v2,才有v2′= v1
答案点拨。