高中物理：第四单元周期运动

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(最新上海)高二物理会考《周期运动》

（四）周期运动一、单项选择题（共18分，每小题2分，每小题只有一个正确选项）1、对于作匀速圆周运动的物体：（）A 、一定是受力平衡的；B 、一定是受力不平衡的；C 、视情况而定，可能平衡，可能不平衡；D 、它受到向心力一定与其他外力平衡。

2、对于作匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是：（）A 、速度大小不变；B 、速度大小和方向都变化；C 、向心力大小和方向都不变化；D 、向心力大小和方向都变化。

3、做机械振动的弹簧振子通过平衡位置时，下列物理量中，具有最大值的是：（）A 、位移；B 、速度；C 、回复力；D 、加速度4、如图所示，一弹簧振子在B 、C 两点间做机械振动，B 、C 间距为12cm ，O 是平衡位置，振子每次从C 运动到B 的时间均为0.5s ，则下列说法中正确的：（）A 、该弹簧振子的振幅为12cm ；B 、该弹簧振子的周期为1s ；C 、该弹簧振子的频率为2Hz ；D 、振子从O 点出发到再次回到O 点的过程就是一次全振动。

5、如图所示，一弹簧振子在平衡位置O 点附近作振动，关于振子完成一次全振动，下列说法错误的是：（）A 、振子从O →B →O →C →O 完成一次全振动；B 、振子从O 点出发回到O 完成了一次全振动；C 、振子从B 点出发再次回到B 就完成了一次全振动；D 、振子从C 点出发再次回到C 就完成了一次全振动。

6、如图所示为一列沿x 轴的负方向传播的横波在t = 0时刻的波形图，该波的传播速度大小为20m/s 。

则下列说法中正确的是：（）A 、该波的振幅为2.0cm ；B 、该波的频率为0.2Hz ；C 、t = 0时刻质点A 向下运动；D 、t = 0.5s 时刻质点A 向下运动。

7、关于机械波，下列说法中正确的是：（）A 、机械波能够在真空中传播；B 、机械波的波长只由介质决定；C 、机械波的频率只由介质决定；D 、产生机械波一定要由波源和介质。

第四单元周期运动

第四单元周期运动本单元知识由匀速圆周运动、机械振动、机械波等部分组成。

本单元要求在掌握直线运动的运动学和动力学规律的基础上，进一步学习一种新的机械运动形式，各类周期运动的产生条件、基本特征和描述方法，是本单元的重点，定性理解圆周运动的产生原因——向心力、机械振动的产生原因——回复力以及机械横波的图象是本单元的难点。

本单元的核心概念是周期运动的周期性，核心规律是描述周期运动各物理量间的关系。

本单元涉及三种周期运动，通过分类归纳，要注意它们的共同点和不同点，周期性是它们最本质的共同点，但是不同周期运动的运动过程、运动特征和描述的物理量都是不同的，它们反映了不同事物的共性与个性，学习时要认识比较和归纳的方法。

周期运动比直线运动更普遍、更广泛，生产和生活中有很多周期运动的实例，学习时要勤于观察，善于思考，联系实际，体验圆周运动、振动、波在生产生活和科学研究中有广泛的应用，感悟STS精神。

学习要求内容1．匀速圆周运动。

2．线速度，角速度。

周期。

3．振动。

4．振幅。

周期，频率。

5．机械波的形成。

6．横波，横波的图象。

7．波速和波长、频率的关泵。

要求1．理解匀速圆周运动理解匀速圆周运动的定义，知道做匀速圆周运动的质点速度大小不变、方向不断变化，知道匀速圆周运动是变速运动。

知道物体做匀速圆周运动的条件，知道向心力是根据其作用效果命名的，其作用是改变物体运动的方向，通过联系实际问题的讨论体验生活中处处有物理。

2．理解线速度、角速度、周期理解线速度、角速度、周期的物理意义，记住它们的符号和单位，理解它们的定义式和相互关系，能用这些定义式和相互关系进行一些简单计算。

明白线速度、角速度、周期是从不同角度描述物体运动快慢的物理量。

3．知道振动知道机械振动的特征和产生条件，知道机械振动是常见的机械运动的一种形式，能定性说明回复力的作用，知道全振动的含义，知道地震常识，能通过上网或其他信息渠道收集有关地震、海啸等资料，了解物理与地理学科的横向联系，增强减灾、防灾意识，提高对环境的认识，激发社会责任感。

第四章A匀速圆周运动

当ω一定时，V与r成正比
当V一定时，ω与r成反比
当r一定时，V与ω成正比
思考
三、线速度、角速度与周期的关系？
设物体做半径为 r 的匀速圆周运动：
线速度与周期的关系：角速度与周期的关系：
v=
ω=
2πr
T
=
2πrn
2π
T
=
2πn
四、两个有用的结论（传送装置问题） 1）传动装置线速度的关系
a、皮带传动－线速度大小相等
两物体均做圆周运动
三、线速度
矢量
∆s
1、物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。 2、定义：质点做圆周运动通过的弧长 Δs 和所用时间 Δt 的比值叫做线速度。 3、大小：
v s t
4、单位：m/s 5、方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。
v
四、匀速圆周运动
定义：如果做圆周运动的质点的线速度大小保持不变，或者说在相等时间内通过的圆弧长度相等。这种运动叫做匀速圆周运动。
物理描述做圆周运动的物体意义转动快慢 1 关系 n= T 周期越小表明物体运转得越快！转速n越大表明物体转得越快！匀速圆周运动是转速和周期都不变的运动。
一、描述匀速圆周运动快慢的物理量
1、线速度
单位:m/s
线速度是矢量，它既有大小，也有方向
2、角速度
3、周期:T
单位s
单位:rad/s
4、转速：n 单位：转/秒 (r/s)或转/分 (r/min)
2、弧度制：
A l o θ r B
弧长半径 l R
当圆周上的一段弧长等于该圆的半径时，该段圆弧所对的圆心角就是1弧度。
弧长2R 运动一周 2 半径R 360度 2 弧度

高中物理第四章《第四节万有引力与航天》教学课件

8
2．星体表面上的重力加速度 (1)设在地球表面附近的重力加速度为 g(不考虑地球自转)，由 mg＝GmRM2 ，得 g＝GRM2 . (2)设在地球上空距离地心 r＝R＋h 处的重力加速度为 g′，由 mg′＝(RG＋Mhm)2，得 g′＝
GM (R＋h)2 所以gg′＝(R＋R2h)2.
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们的向心加速度大小分别为 a 金、a 地、a 火，它们沿轨道运行的速率分别为 v 金、v 地、v 已火．
知它们的轨道半径 R 金<R 地<R 火，由此可以判定
()
A．a 金>a 地>a 火
B．a 火>a 地>a 金
C．v 地>v 火>v 金
D．v 火>v 地>v 金
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第四章曲线运动万有引力与航天
A．5×109 kg/m3
B．5×1012 kg/m3
C．5×1015 kg/m3
D．5×1018 kg/m3
解析：选 C.毫秒脉冲星稳定自转时由万有引力提供其表面物体做圆周运动的向心力，根
据 GMRm2 ＝m4πT22R，M＝ρ·43πR3，得 ρ＝G3Tπ2，代入数据解得 ρ≈5×1015 kg/m3，C 正确．
地球引力，能够描述 F 随 h 变化关系的图象是
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第四章曲线运动万有引力与航天
12
[解析] 在嫦娥四号探测器“奔向”月球的过程中，根据万有引力定律，可知随着 h 的增大，探测器所受的地球引力逐渐减小但并不是均匀减小的，故能够描述 F 随 h 变化关系的图象是 D. [答案] D
Mm G R2

2021_2022学年新教材高中物理第4章运动和力的关系2实验：探究加速度与力质量的关系课件新人教版

3．实验结论 (1)保持物体质量不变时，物体的加速度 a 与所受拉力 F 成正比。 (2)保持拉力 F 不变时，物体的加速度 a 与质量 m 成反比。
五、误差分析
偶然误差
系统误差
产生原因
减小方法
质量测量不准、计数点多次测量求平均值
间距测量不准
①准确平衡摩擦力小车所受拉力测量不准
②使细绳和纸带平行于木板
表 2 小车所受的拉力一定
四、数据分析 1．分析加速度 a 与力 F 的定量关系由表 1 中记录的数据，以加速度 a 为纵坐标，力 F 为横坐标，根据测量数据描点，然后作出 a-F 图像，如图甲所示，若图像是一条通过原点的直线，就能说明 a 与 F 成正比。
甲
乙
2．分析加速度 a 与质量 m 的定量关系由表 2 中记录的数据，以 a 为纵坐标，以m1 为横坐标，根据测量数据描点，然后作出 a-m1 图像，如图乙所示。若 a-m1 图像是一条过原点的直线，说明 a 与m1 成正比，即 a 与 m 成反比。
二、实验器材小车、槽码、砝码、细绳、一端附有定滑轮的长木板、垫木、打点计时器、交流电源、纸带、刻度尺、天平。
三、进行实验(以参考案例 1 为例) 1．用天平测出小车的质量 m，并把数值记录下来。 2．按如图所示的装置把实验器材安装好(小车上先不系细绳)。
3．补偿阻力：在长木板不带定滑轮的一端下面垫上垫木，反复移动垫木位置，启动打点计时器，直到轻推小车使小车在斜面上运动时可保持匀速直线运动为止(纸带上相邻点间距相等)，此时小车重力沿斜面方向的分力等于打点计时器对小车的阻力和长木板的摩擦阻力及其他阻力之和。
4．用细绳绕过定滑轮系在小车上，另一端挂上槽码，保持小车质量不变，改变槽码的个数，以改变小车所受的拉力，处理纸带，测出加速度，将结果填入表 1 中。

高中物理公式匀速圆周运动

高中物理公式匀速圆周运动高中物理公式1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf 向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合周期与频率：T=1/f 6.角速度与线速度的关系：V=ωr角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)主要物理量及单位：弧长(s):米(m);角度(Φ)：弧度(rad);频率(f)：赫(Hz);周期(T)：秒(s);转速(n)：r/s;半径(r):米(m);线速度(V)：m/s;角速度(ω)：rad/s;向心加速度：m/s2。

注：向心力可以由某个具体力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂直，指向圆心;做匀速圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此物体的动能保持不变，向心力不做功，但动量不断改变。

相关推荐加速度a＝(Vt-V0)/t(以V0为正方向，a与V0同向(加速)a＞0；a与V0反向(减速)则a＜0)实验用推论Δs＝aT2(Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差)主要物理量及单位:初速度(V0):m/s；加速度(a):m/s2；末速度(Vt):m/s；时间(t):秒(s)；位移(s):米(m)；路程:米；速度单位换算：1m/s=3.6km/h。

a=(Vt-V o)/t只是测量式，不是决定式;其它相关内容：质点、位移和路程、参考系、时间与时刻、s--t 图、v--t图/速度与速率、瞬时速度。

质点的运动----曲线运动、万有引力平抛运动竖直方向位移：y＝gt2/2运动时间t＝(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)合速度Vt＝(Vx2+Vy2)1/2＝[V02+(gt)2]1/2合速度方向与水平夹角β：tgβ＝Vy/Vx＝gt/V0合位移：s＝(x2+y2)1/2位移方向与水平夹角α：tgα＝y/x＝gt/2V0水平方向加速度：ax=0；竖直方向加速度：ay＝g注：平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g，通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成；运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关；θ与β的关系为tgβ＝2tgα；在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度，当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。

高中物理：匀速圆周运动问题知识点总结及解题技巧

一、匀速圆周运动的基本概念：1、匀速圆周运动的定义质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动叫做匀速圆周运动。

2、描述匀速圆周运动快慢的物理量（1）线速度v①物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。

②定义：质点做圆周运动通过的弧长s和所用时间t的比值叫做线速度。

③大小：，单位：④方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。

由于质点做匀速圆周运动时的速度方向不断发生变化，所以匀速圆周运动是一种变速运动。

（2）角速度①物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。

②定义：在匀速圆周运动中，连接运动质点和圆心的半径转过的角度跟所用时间的比值，就是质点运动的角速度。

③大小：单位：。

④匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动。

（3）周期T和频率f①物理意义：周期和频率都是描述物体做圆周运动快慢的物理量。

②定义：做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。

用T表示，单位：s。

做圆周运动的物体在单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做频率。

用f表示，单位：Hz。

在国际单位制中是，在一些实际问题中常用的是每分钟多少转，用n表示，转速的单位为转每秒，即。

3、线速度、角速度、周期之间的关系（1）线速度和角速度间的关系如果物体沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，在时间t 内通过的弧长是s，半径转过的角度是，由数学知识知，于是有，即。

上式表明：①当半径相同时，线速度大的角速度也大，角速度大的线速度也大，且成正比。

如图（a）所示。

②当角速度相同时，半径大的线速度大，且成正比。

如图（b）所示。

③当线速度相同时，半径大的角速度小，半径小的角速度大，且成反比。

如图（c）、（d）所示。

（2）线速度与周期的关系由于做匀速圆周运动的物体，在一个周期内通过的弧长为，所以有。

上式表明，只有当半径相同时，周期小的线速度大；当半径不同时，周期小的线速度不一定大，所以周期与线速度描述的快慢是不一样的。

（3）角速度与周期的关系由于做匀速圆周运动的物体，在一个周期内半径转过的角度为，则有。

第4章第3讲圆周运动—2021届高中物理一轮复习讲义(机构)

第四章曲线运动第3讲圆周运动【教学目标】1、理解线速度、角速度和周期的概念；2、理解向心加速度和向心力以及和各物理量间的关系；3、会用牛顿第二定律求解圆周运动问题，并能灵活解决圆周运动中的有关临界问题4、知道离心现象及发生离心现象的条件。

【重、难点】1、会用牛顿第二定律求解圆周运动问题；2、临界问题【知识梳理】1（1）匀速圆周运动是匀变速曲线运动．（）（2）物体做匀速圆周运动时，其角速度是不变的．（）（3）物体做匀速圆周运动时，其合外力是不变的．（）（4）匀速圆周运动的向心加速度与半径成反比．（）（5）做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比．( )（6）比较物体沿圆周运动的快慢看线速度，比较物体绕圆心转动的快慢，看周期或角速度．（）（7）匀速圆周运动的向心力是产生向心加速度的原因．（）（8）做圆周运动的物体所受到的合外力不一定等于向心力．（）（9）做圆周运动的物体，一定受到向心力的作用，所以分析做圆周运动物体的受力时，除了分析其受到的其他力，还必须指出它受到向心力的作用．（）（10）做匀速圆周运动的物体，当合外力突然减小时，物体将沿切线方向飞出．（）（11）做圆周运动的物体所受合外力突然消失，物体将沿圆周的半径方向飞出．（）（12）摩托车转弯时速度过大就会向外发生滑动，这是摩托车受沿转弯半径向外的离心力作用的缘故．（）（13）在绝对光滑的水平路面上汽车可以转弯．（）（14）火车转弯速率小于规定的数值时，内轨受到的压力会增大．（）（15）飞机在空中沿半径为R的水平圆周盘旋时，飞机机翼一定处于倾斜状态．（）典例精析考点一描述圆周运动的物理量1．圆周运动各物理量间的关系及其理解2．常见的三种传动方式及特点（1）皮带传动：如图甲、乙所示，皮带与两轮之间无相对滑动时，两轮边缘线速度大小相等，即23v A ＝v B 。

（2）摩擦传动：如图丙所示，两轮边缘接触，接触点无打滑现象时，两轮边缘线速度大小相等，即 v A ＝v B 。

第四单元周期运动-高中物理批注版(精品高中高考物理学习资料)

（2）A、C 两点的线速度之比。
分析：同一个物体绕定轴转动时，其上各点角速度相同。当两轮用不打滑的皮带、齿
轮或链条传动时，轮缘的线速度相同，用线速度和角速度的关系可解答本题。
2π
2π
解答：（1）因为 ωC＝ωB，ωB＝ T ，所以 ωC＝ T 。
（2）因为 v＝ωr，ωC＝ωB，RB＝2RC，所以 vB＝2vC。又因为 vA＝vB，所以 vA＝2vC，得 vA∶vC＝2∶1。
（1）振幅和波长；（2）周期；
5 （3）从 t＝0 时刻开始计时，经过个周期，P 点
4 经历的路程。
分析：这是一道根据波形图求未知量的题目，振幅和波长可直接由图中得出，求周期时要知道一个周期内波形移动的实际距离是一个波长，注意题中对波传播的距离作了限定，也就是对周期作了限定，解题时要符合这个限定。
Commented [fj2]: C
Commented [fj3]: （1）A＝0.2 m，λ＝8 m。（2）T＝0.8 s。（3）1 m。
相反方向经过 O 点到达 C 的过程，所以 D 选项也错。根据题中“振子从 C 开始第一次运
1
11
动到 O 的时间为 0.2 s”可得：4T＝0.2s，即 T＝0.8 s，故选项 B 也不对，而 f＝T＝0.8Hz＝
1.25 Hz，故选项 C 正确。
解答：C。
例题 3
如图所示为一列沿 x 轴负方向传播的横波，实线为 t＝0 时刻的波形图，虚线为 t＝0.6 s 时的波形图，已知该段时间内波传播的距离小于一个波长，求：
4．理解振幅、周期、频率知道振幅、周期、频率是描述振动特征的物理量，记住它们的符号和单位，理解它们的定义式和相互关系，能用这些定义式和相互关系进行一些有关周期与频率的简单计算。

高一物理基本概念——第4章周期运动(上) II

高中物理基本概念拓展向心加速度、向心力一、向心力1、定义：做匀速圆周运动的物体受到一个与速度方向垂直、始终指向圆心的力的作用，叫做向心力。

小结：• 重力、弹力、摩擦力或者这些力的合力都可以提供向心力。

• 匀速圆周运动的物体所受到的合外力一定指向圆心。

实验探究：向心力的大小1、当ω、r 不变时，2、当r 、m 不变时，3、当m 、ω不变时，F 随m 变大而变大F 随ω变大而变大F 随r 变大而变大2、大小作匀速圆周运动的物体，受到的向心力的大小与物体的质量成正比，与角速度的平方成正比，与半径成正比。

代入v=ωr ，可得2F m r ω=2v F mr=高中物理基本概念二、向心加速度1、方向：指向圆心或与速度方向垂直。

2、大小：由F ＝ma 得• 匀速圆周运动是变加速曲线运动。

生活实例分析1. 运动员转弯时，由谁提供向心力？2. 火车在轨道上转弯时，是什么力作为向心力呢？第1题.解答第2题.图1、内外轨道一样高时F外侧车轮的轮缘挤压外轨，使外轨发生弹性形变，外轨对轮缘的弹力就是使火车转弯所需的向心力。

火车质量很大，靠这种办法得到向心力，轮缘与外轨间的相互作用力要很大，铁轨容易受到损坏。

2a r ω=2v a r =高中物理基本概念为了减轻轮缘与外轨的挤压，怎么办？2、外轨略高于内轨GN F由重力和支持力的合力提供向心力。

竖直平面内的圆周运动实例分析3. 过山车：分析小球在最高点与最低点的受力情况。

第3题.解答由重力与支持力的合力提供向心力。

4.设汽车质量为m ，以恒定的速率v 通过半径为R 的拱桥桥顶时。

求：⑴此时汽车对桥的压力；⑵汽车对桥顶的压力恰好为零时的速度。

2v N mg m R =-得：mv（1）根据牛顿第二定律：Nmg2v mg N m R -=（2）当N=0时，2vmg m R=v gR∴=高中物理基本概念讨论：若是凹形桥面汽车对桥的压力等于多少？讨论题.图竖直平面内圆周运动的临界问题5. 水流星，运动半径为R,为了不使杯中的水洒出,它经过最高点的线速度至少需要多大?R v mN mg 2=+min v gR=Rv mmg 0N 2min==时，当根据牛顿第二定律：当过最高点的速度：水流星节目一定成功。

高中物理描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、频率、转速、向心 ...

•解析：本题考查圆周运动等知识．由题意“ 在同一皮带带动下匀速转动 ” ，说
明a、b两轮的线速度相等，即va＝vb，又因a轮与A盘同轴，b轮与B盘同轴，角
•速度相等，联立并代入F＝ •答案：D 得到D项正确．
1．定义：做圆周运动的物体，若在相等的时间内通过的圆弧长相等就是匀速圆周运动． 2．特点：加速度大小不变，方向始终指向圆心 3．条件：合外力大小不变、方向始终与速度，是变加速运动．

无级变速在变速范围内任意连续地变
换速度，性能优于传统的挡位变速，

A ．当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从右向左移动时从动轮转速降低，滚轮从
左向右移动时从动轮转速增加
B ．当位于主动轮与从动轮之间的滚轮从左向右移动时从动轮转速降低，滚轮从右向左移动时从动轮转速增加

解析：设某一时刻，滚轮位于主动轮直径为 D1 、从动轮直径为 D2 的位置上，三个
(2)方向：总是沿半径方向指向圆心，方向时刻改变，是变力． (3)效果：产生向心加速度．仅改变速度的方向，不改变速度的大小． (4)产生：向心力是按效果命名的，不是性质力，它可以是某一个力，也可以是某一个力沿某方向的分力，也可以是某几个力的合力．
•
2．向心力的来源
• • • • • •
向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是各力的合力或某力的图4－2－1
是速度大小不变，方向时刻变化的变速曲线运动，是加速度运动性质大小不变而方向时刻变化的变加速曲线运动
加速度
加速度方向与线速度方向垂直．即只存在向心加速度，没有切向加速度
向心力
F合＝F向＝
•
2. • 图4－2－3
• • • • •

上海初高中物理目录（完整版）

上海初高中物理目录（完整版）初二第一学期让我们起航1 去物理之海冲浪——致同学们2 有用的物理学3 测量的历史第一章声1.1声波的产生和传播1.2声音的特征第二章光2.1光的反射2.2光的折射2.3透镜成像2.4光的色散第三章运动和力3.1机械运动3.2直线运动3.3力3.4重力力的合成3.5二力平衡3.6惯性牛顿第一定律初二第二学期第四章机械和功4.1简单机械4.2机械功4.3机械能﹡4.4功的原理第五章热与能5.1温度温标5.2热量比热容5.3内能﹡5.4物态变化5.5热机初三第一学期第六章压力与压强6.1密度6.2压强6.3液体内部的压强6.4阿基米德原理﹡6.5液体对压强的传递6.6大气压强﹡6.7流体的压强和流速第七章电路7.1电流电压7.2欧姆定律电阻7.3串联电路7.4并联电路初三第二学期第八章电能与磁8.1电功率8.2电流的磁场8.3电能的获得和输送8.4无线电波和无线电通信第九章从原子到星系9.1原子9.2地球太阳系﹡9.3银河系宇宙9.4能量的转化和守恒上海科学技术出版社高中物理新教材共有五册，其中基础型课程，高一、二年级各一册。

拓展型课程，高一、高二合一册，高三一册。

还有研究型课程一册。

高一第一学期前言物理探索之旅——致同学们第一篇机械运动第一章匀变速直线运动A.质点位移和时间B.匀速直线运动的图像C.快慢变化的运动平均速度和瞬时速度D.现代实验技术——数字化信息系统（DIS）E.速度变化的快慢加速度F.匀加速直线运动G.学习包——自由落体运动第二章力和力的平衡A.生活中常见的力B.力的合成C.力的分解D.共点力的平衡第三章牛顿运动定律A.牛顿第一定律惯性B.牛顿第二定律C.作用与反作用牛顿第三定律D.牛顿运动定律的应用E.从牛顿到爱因斯坦高一第二学期第四章周期运动A.匀速圆周运动B.角速度与线速度的关系C.机械振动D.机械波的产生E.机械波的描述第二篇能量与能量守恒第五章机械能A.功B.功率C.动能D.重力势能E.功和能量变化的关系F.机械能守恒定律第六章分子和气体定律A.分子阿伏伽德罗常数B.气体的压强和体积的关系C.气体的压强和温度的关系D.压缩气体的应用高二第一学期第七章内能能量守恒定律A.物体的内能B.能的转化和能量守恒定律C.能的转化的方向性能源开发D.学习包——太阳能的利用第三篇电场和磁场第八章电场A.静电现象元电荷B.电荷的相互作用电场C.静电的利用与防范第九章电路A.简单串联并联组合电路B.电功电功率C.多用电表的使用D.简单逻辑电路E.学习包——自动控制与模块机器人第十章磁场A.电流的磁场B.磁场对电流的作用左手定则C.磁感应强度磁通量D.直流电动机高二第二学期第十一章电磁感应电磁波A.电磁感应现象B.感应电流的方向右手定则C.学习包——电磁波第四篇微观和宇观世界第十二章物质的微观结构A.原子的核式结构B.物质的放射性及其应用C.原子核的组成D.重核裂变链式反应E.反应堆核电站第十三章宇宙A.万有引力定律B.宇宙的基本结构C.天体的演化结束语可爱的物理学高一、二拓展型课程Ⅰ第一章匀变速直线运动A 匀变速直线运动B 竖直上抛运动第二章力矩有固定转动轴物体的平衡A 力矩B 有固定转动轴物体的平衡第三章牛顿运动定律A 摩擦力B 物体的受力分析C 牛顿定律的应用第四章机械能A 机械能守恒定律B 机械能守恒定律的应用第五章匀速圆周运动A 向心加速度向心力B 圆周运动的应用*C 离心现象第六章简谐运动与机械波A 简谐运动振动图像B 单摆*C 受迫振动共振现象D 纵波E 波的干涉、衍射*F 多普勒效应第七章固体、液体和气体的性质A 固体的基本性质B 液体的基本性质*C 新材料简介D 理想气体的状态方程*第八章热力学定律A 热力学第一定律B 热力学第二定律熵第九章电场A 真空中的库仑定律B 匀强电场电场的叠加C 电势能电势和电势差D 电场力做功与电势差的关系*E 静电感应现象第十章电路A 电动势B 闭合电路的欧姆定律C 电源电动势和内阻的测量D 简单串联、并联组合电路的应用*E 电阻定律第十一章磁场A 安培力*B 磁力矩第十二章电磁感应A 楞次定律B 导体切割磁感线时感应电动势大小第十三章光的波粒二象性A 光的干涉和衍射B 光的电磁说*光的偏振C 光电效应光子说D 光的波粒二象性*物质波第十四章原子核A 放射性元素的衰变B 原子核的人工转变*C 结合能和质能方程*D 核聚变*E 人类对物质微观结构的探索第十五章宇宙A 万有引力和第一宇宙速度*B 宇宙大爆炸学说*C 人类对宇宙结构的探索高三拓展型课程Ⅱ第一讲运动的合成与分解抛体运动(共同专题)A.运动的合成和分解B.平抛运动﹡C.斜抛运动第二讲动能定理(共同专题)A.动能定理B.动能定理的应用第三讲动量(侧重理论专题)A.动量和动量守恒定律﹡B.冲量动量定理﹡第四讲物体的平衡(测中应用专题)第五讲人造地球卫星(测中应用专题)第六讲匀强电场中场强与电势差的关系(共同专题)第七讲电磁感应定律(共同专题)第八讲带电粒子在电场和磁场中的运动(侧重理论专题)A.带电粒子在电场中的运动B.洛伦兹力﹡C.带电粒子在磁场中的运动第九讲交流电(测中应用专题)A.交流电B.变压器高压输电﹡C.电感器电容器﹡D.交流电路第十讲传感器及其应用(测中应用专题)第十一讲光的折射(测中应用专题)A.光的折射﹡B.全反射﹡第十二讲激光及其应用(测中应用专题)A.激光的特性B.激光应用简介﹡第十三讲相对论简介(侧重理论专题)A.光速不变原理B.时间和空间的相对性C.质速关系和质能关系﹡第十四讲量子论简介(侧重理论专题)A.物质波B.原子能级和原子跃迁。

高一物理基本概念——第4章周期运动(下)

D、机械波的产生一、机械波1、定义：机械振动在介质中传播形成机械波。

2、产生条件波源：产生机械振动的物质，如：在绳波中抖动的手就是波源。

介质：传播机械振动的媒质，如：水、绳子、空气。

二、机械波的传播特点1、机械波传播的是振动形式，介质中各质点在自己的平衡位置附近往复运动，并不随波迁移。

2、沿波的传播方向，介质中前面的质点带动后面的质点振动。

3、每个质点的起振方向都与波源的起振方向相同，而且都与波源具有相同的振动周期（频率）和振幅。

三、波的分类1、横波：质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波。

凸起的最高处叫波峰；凹下的最低处叫波谷。

2、纵波：质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波。

质点分布最密集的地方称为密部，质点分布最稀疏的地方称为疏部。

四、不同介质对波传播的影响横波只能在固体中传播；纵波在固体、液体和气体内都能传播。

•机械波是有相互作用的弹性介质质点对振动的传播;•机械波的运动是传播振动的大量质点共同运动的表现。

E、机械波的描述3、波长（λ）：沿传播方向,两个相邻的、相对平衡位置的位移始终相等的两个质点间的距离叫做一个波长。

（两个相邻的波峰或波谷之间的距离）λλλ4、波速（v ）：波在介质中的传播速度。

即单位时间内波在介质中的传播距离。

四个物理量之间的关系分析：每经过一个周期，振动在介质中就向前传播一个波长。

v Tλ=小结：从波的图像上可获取的物理信息1、波长λ和振幅A。

2、质点在一段时间内通过的路程和位移。

3、已知波的传播方向可判断各质点的振动方向。

(若已知某一质点的振动方向也可确定波的传播方向。

)4、可画出经过一段时间后的波形图。

波上质点的运动方向跟波的传播方向的关系⏹沿传播方向“上坡下，下坡上”波的图像跟波的传播方向的关系v v⏹波形沿波的传播方向平移。

高中物理基本概念拓展波的干涉、衍射一、波的衍射1、波绕过障碍物继续传播的现象，叫做波的衍射。

孔隙实验照片⏹2、产生明显衍射现象的条件：障碍物或孔隙的尺寸跟波长差不多或者比波长小。

高中物理第四章运动和力的关系2实验探究加速度与力质量的关系学案新人教版

实验：探究加速度与力、质量的关系目标体系构建明确目标·梳理脉络【学习目标】1．经历探究加速度与力、质量的关系的设计过程，学会选择合理的实验方案进行探究实验。

2．经历用图像处理数据的过程，从图像中发现物理规律。

3．经历实验操作和测量的过程，知道如何平衡摩擦力、减小系统误差等操作方法。

,【思维脉络】课前预习反馈教材梳理·落实新知一、实验思路 1．实验装置将小车置于__水平木板__上，通过滑轮与__槽码__相连。

小车可以在槽码的牵引下运动。

2．实验思路 (1)加速度与力的关系保持小车__质量不变__――→改变槽码的个数测得不同__拉力__下小车运动的加速度――→分析加速度与__拉力__的变化情况――→找出二者之间的定量关系。

(2)加速度与质量的关系保持小车所受的__拉力不变__――→改变小车的质量测得不同__质量__的小车在这个拉力下运动的加速度――→分析加速度与__质量__的变化情况――→找出二者之间的定量关系。

二、物理量的测量1．质量的测量：可以用__天平__测量。

2．加速度的测量方法1：由x ＝12at 2计算出加速度a ＝__2xt2__。

方法2：将打点计时器的纸带连在小车上，根据__纸带上__打出的点来测量加速度。

方法3：两个初速度为零的匀加速直线运动的物体，在相等时间内的位移之比就等于加速度之比，即__x 1x 2＝a 1a 2__。

3．力的测量：小车所受的拉力__替代__合力，用悬挂物重力替代小车所受的拉力。

(条件是槽码的质量要比小车的质量小很多)课内互动探究细研深究·破疑解难一、实验步骤1．安装实验器材：将小车置于带有定滑轮的木板上，将纸带穿过打点计时器后挂在小车尾部。

2．平衡摩擦力：用薄垫块将一端垫高，调整其倾斜程度，直到小车运动时打点计时器在纸带上打出的点分布均匀为止。

3．悬挂重物：在细线一端挂上重物，另一端通过定滑轮系在小车前端。

4．收集纸带数据：将小车靠近打点计时器后开启打点计时器，并让小车由静止释放，打点计时器在纸带上打出一系列点，据此计算出小车的加速度。

主题单元教学实施计划+第四小组蒋磊

2、理解简谐运动中回复力的特征；
3、理解简谐运动中回复力、加速度、速度、位移随振子位置变化的定性规律。
评价要求
根据主题单元学习评价量规开展评价
准备教学资源
1、通知学生上课时间、地点以及课前准备
2、实验器材的准备：弹簧振子模型12付
实验教学准备：flash模拟演示
实施中
布置实验任务
1、教学资源：弹簧振子、计算机flash软件
组织学生汇报实验成果
学生利用实物投影仪与大家分享实验成果，教师结合实验操作进行讲解
实施后
为学生的实验成果打分
学生间互评、教师最后给学生的实验成果打分
提出下一专题要求
建立该专题与下一专题的联系
规划项目
具体内容
专题二：机械振动
实施前
确定教学环境
做好在多媒体物理教室上课的准备
学生知识技能要求
1、知道机械振动；
《周期运动》主题单元教学实施计划
主题单元名称
周期运动
学生年级
高中一年级
学生人数
45
规划项目
具体内容
专题一：匀多媒体物理教室上课的准备
学生知识技能要求
1、知道匀速圆周运动；
2、理解匀速圆周运动的条件是受到向心力的作用；
3、理解描述匀速圆周运动的线速度、角速度和周期三个物理量。
2、管理策略：引导学生讨论和实验
实验操作阶段
1、布置实验任务、明确组内分工。
2、开展实验操作
3、鼓励学生讨论和交流
按小组组织交流并分享学习成果
学习成果：对各个振动过程中，弹簧振子的位移、加速度、回复力、速度四个物理量的描述。
提出新任务学生继续实验
教师指导学生建立物理模型并进行分析。

高中物理必修二第四章匀速圆周运动单元检测

鲁科版高中物理必修二第四章匀速圆周运动单元检测一、单选题1.有一种大型游戏器械，它是一个圆筒形大容器，筒壁竖直，游客进入容器后靠筒壁站立，当圆筒开始转动，转速加快到一定程度时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去，这是因为（）A. 游客受到的筒壁的作用力垂直于筒壁B. 游客处于失重状态C. 游客受到的摩擦力等于重力D. 游客随着转速的增大有沿壁向上滑动的趋势2.如图所示，倒置的光滑圆锥面内侧，有质量相同的两个小玻璃球A、B，沿锥面在水平面内作匀速圆周运动，关于A、B两球的角速度、线速度和向心加速度正确的说法是（）A. 它们的角速度相等ωA=ωBB. 它们的线速度υA＜υBC. 它们的向心加速度相等D. A球的向心加速度大于B球的向心加速度3.如图所示，可视为质点的小物体m被水平传送带匀速传送，A为传送带终端皮带轮，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不打滑，当m可被水平抛出时，A轮的转速至少为（）A. B. C. D.4.氢原子辐射出一个光子后，则( )A. 电子绕核旋转半径增大B. 电子的动能增加C. 氢原子电势能增加D. 原子的能级值增大5.如图所示，乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是（）A. 车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B. 人在最高点时对座位不可能产生压力C. 人在最低点时对座位的压力等于mgD. 人在最低点时对座位的压力大于mg6.一个小球做匀速圆周运动，圆半径0.5m，在10s内转了5圈，则（）A. 小球线速度大小为2πB. 小球角速度大小为2πC. 小球线速度大小为D. 小球角速度大小为4π7.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系，下列说法中正确的是（）A. 线速度大的角速度一定大B. 线速度大的周期一定小C. 角速度大的半径一定小D. 角速度大的周期一定小8.一质点以匀速率在水平面上做曲线运动，其轨迹如图所示．从图中可以看出，质点在a、b、c、d四点处加速度最大的点是（）A. aB. bC. cD. d9.在公交车上坐着一位中学生，脚边放着他携带的一小桶水。

2019-2020学年高中物理第四章力与运动第五节牛顿第二定律的应用学案粤教版必修1

第五节牛顿第二定律的应用[学习目标]1.明确动力学的两类基本问题.2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法．一、牛顿第二定律的作用牛顿第二定律揭示了运动和力的关系：加速度的大小与物体所受合外力的大小成正比，与物体的质量成反比；加速度的方向与物体受到的合外力的方向相同．二、两类基本问题1．根据受力情况确定运动情况如果已知物体的受力情况，则可由牛顿第二定律求出物体的加速度，再根据运动学规律就可以确定物体的运动情况．2．根据运动情况确定受力情况如果已知物体的运动情况，则可根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力．判断下列说法的正误．(1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向．( √)(2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向．( ×)(3)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的．( √)(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的．( ×)一、从受力确定运动情况一辆汽车在高速公路上正以108km/h的速度向前行驶，司机看到前方有紧急情况而刹车，已知刹车时汽车所受制动力为车重的0.5 倍．则汽车刹车时的加速度是多大？汽车刹车后行驶多远距离才能停下？汽车的刹车时间是多少？(取g＝10 m/s2)答案由kmg＝ma可得a＝kmgm＝5m/s2则汽车刹车距离为s＝v22a＝90m.刹车时间为t ＝v a＝6s.1．由受力情况确定运动情况的基本思路分析物体的受力情况，求出物体所受的合外力，由牛顿第二定律求出物体的加速度；再由运动学公式及物体运动的初始条件确定物体的运动情况．流程图如下：2．由受力情况确定运动情况的解题步骤：(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力分析图． (2)根据力的合成与分解，求合外力(包括大小和方向)． (3)根据牛顿第二定律列方程，求加速度．(4)结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求运动学量——任意时刻的位移和速度，以及运动时间等．3．注意问题：(1)若物体受互成角度的两个力作用，可用平行四边形定则求合力；若物体受三个或三个以上力的作用，常用正交分解法求合力；(2)用正交分解法求合力时，通常以加速度a 的方向为x 轴正方向，建立直角坐标系，将物体所受的各力分解在x 轴和y 轴上，根据力的独立作用原理，两个方向上的合力分别产生各自的加速度，解方程组⎩⎪⎨⎪⎧F x ＝maF y ＝0例1 如图1所示，质量m ＝2kg 的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍，现对物体施加一个大小F ＝8N 、与水平方向成θ＝37°角斜向上的拉力，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g 取10m/s 2.求：图1(1)画出物体的受力图，并求出物体的加速度； (2)物体在拉力作用下5s 末的速度大小； (3)物体在拉力作用下5s 内通过的位移大小．答案 (1)见解析图 1.3m/s 2，方向水平向右 (2)6.5m/s (3)16.25m解析 (1)对物体受力分析如图．由牛顿第二定律可得：F cos θ－f ＝ma F sin θ＋F N ＝mg f ＝μF N解得：a ＝1.3m/s 2，方向水平向右 (2)v ＝at ＝1.3×5m/s＝6.5 m/s (3)s ＝12at 2＝12×1.3×52m ＝16.25m从受力情况确定运动情况应注意的两个方面1．方程的形式：牛顿第二定律F ＝ma ，体现了力是产生加速度的原因．应用时方程式的等号左右应该体现出前因后果的形式．2．正方向的选取：通常选取加速度方向为正方向，与正方向同向的力取正值，与正方向反向的力取负值，同样速度和位移的正负也表示其方向与规定的正方向相同或相反．针对训练1 如图2所示，楼梯口一倾斜的天花板与水平地面成θ＝37°角，一工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F ＝10N ，刷子的质量为m ＝0.5kg ，刷子可视为质点，刷子与天花板间的动摩擦因数μ＝0.5，天花板长为L ＝4m ，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g ＝10m/s 2.试求：图2(1)刷子沿天花板向上的加速度大小；(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间．答案 (1)2m/s 2(2)2s解析 (1)以刷子为研究对象，受力分析如图所示设杆对刷子的作用力为F ，滑动摩擦力为f ，天花板对刷子的弹力为F N ，刷子所受重力为mg ，由牛顿第二定律得(F －mg )sin37°－μ(F －mg )cos37°＝ma 代入数据解得a ＝2m/s 2. (2)由运动学公式得L ＝12at 2代入数据解得t ＝2s. 二、由运动情况确定受力情况1．由运动情况确定受力情况的基本思路分析物体的运动情况，由运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律求出物体所受的合外力；再分析物体的受力情况，求出物体受到的作用力．流程图如下：已知物体运动情况―――――→由运动学公式求得a ―――→由F ＝ma确定物体受力情况 2．由运动情况确定受力情况的解题步骤(1)确定研究对象，对物体进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力示意图． (2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度． (3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合力．(4)选择合适的力的合成与分解的方法，由合力和已知力求出待求的力．例2 一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动，4s 内通过8m 的距离，此后关闭发动机，汽车又运动了2s 停止，已知汽车的质量m ＝2×103kg ，汽车运动过程中所受阻力大小不变，求：(1)关闭发动机时汽车的速度大小； (2)汽车运动过程中所受到的阻力大小； (3)汽车牵引力的大小．答案 (1)4m/s (2)4×103N (3)6×103N 解析 (1)汽车开始做匀加速直线运动，s 0＝v 0＋02t 1解得v 0＝2s 0t 1＝4m/s(2)关闭发动机后汽车减速过程的加速度a 2＝0－v 0t 2＝－2m/s 2由牛顿第二定律有f ＝ma 2解得f ＝－4×103N ，即汽车所受阻力大小为4×103N. (3)设开始加速过程中汽车的加速度为a 1s 0＝12a 1t 12由牛顿第二定律有：F －f ＝ma 1解得F ＝f ＋ma 1＝6×103N由运动情况确定受力应注意的两点问题：1．由运动学规律求加速度，要特别注意加速度的方向，从而确定合力的方向，不能将速度的方向和加速度的方向混淆．2．题目中所求的力可能是合力，也可能是某一特定的力，均要先求出合力的大小、方向，再根据力的合成与分解求分力．针对训练2 民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口，发生意外情况的飞机着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊组成的斜面，机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上来．若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0m ，构成斜面的气囊长度为5.0 m ．要求紧急疏散时，乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0 s(g 取10m/s 2)，则：(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大？ (2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少？答案 (1)2.5m/s 2(2)1112解析 (1)由题意可知，h ＝4.0m ，L ＝5.0m. 设斜面倾角为θ，则sin θ＝h L＝0.8，cos θ＝0.6.乘客沿气囊下滑过程中，由L ＝12at 2得a ＝2L t 2，代入数据得a ＝2.5m/s 2.(2)在乘客下滑过程中，对乘客受力分析如图所示，沿x 轴方向有mg sin θ－f ＝ma ，沿y 轴方向有F N －mg cos θ＝0，又f ＝μF N ，联立方程解得μ＝g sin θ－a g cos θ＝1112.三、多过程问题分析1．当题目给出的物理过程较复杂，由多个过程组成时，要明确整个过程由几个子过程组成，将过程合理分段，找到相邻过程的联系点并逐一分析每个过程．联系点：前一过程的末速度是后一过程的初速度，另外还有位移关系、时间关系等． 2．注意：由于不同过程中力发生了变化，所以加速度也会发生变化，所以对每一过程都要分别进行受力分析，分别求加速度．例3 如图3所示，ACD 是一滑雪场示意图，其中AC 是长L ＝8m 、倾角θ＝37°的斜坡，CD 段是与斜坡平滑连接的水平面．人从A 点由静止下滑，经过C 点时速度大小不变，又在水平面上滑行一段距离后停下．人与接触面间的动摩擦因数均为μ＝0.25，不计空气阻力．(取g ＝10m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：图3(1)人从斜坡顶端A 滑至底端C 所用的时间； (2)人在离C 点多远处停下．答案 (1)2s (2)12.8m解析 (1)人在斜坡上下滑时，对人受力分析如图所示．设人沿斜坡下滑的加速度为a ，沿斜坡方向，由牛顿第二定律得mg sin θ－f ＝ma f ＝μF N垂直于斜坡方向有F N －mg cos θ＝0联立以上各式得a ＝g sin θ－μg cos θ＝4m/s 2由匀变速直线运动规律得L ＝12at 2解得：t ＝2s(2)人在水平面上滑行时，水平方向只受到地面的摩擦力作用．设在水平面上人减速运动的加速度大小为a ′，由牛顿第二定律得μmg ＝ma ′ 设人到达C 处的速度为v ，则由匀变速直线运动规律得人在斜坡上下滑的过程：v 2＝2aL 人在水平面上滑行时：0－v 2＝－2a ′s 联立以上各式解得s ＝12.8m.多过程问题的分析方法1．分析每个过程的受力情况和运动情况，根据每个过程的受力特点和运动特点确定解题方法(正交分解法或合成法)并选取合适的运动学公式．2．注意前后过程物理量之间的关系：时间关系、位移关系及速度关系．1．(从运动情况确定受力)如图4所示，质量为m ＝3kg 的木块放在倾角θ＝30°的足够长的固定斜面上，木块可以沿斜面匀速下滑．若用沿斜面向上的力F 作用于木块上，使其由静止开始沿斜面向上加速运动，经过t ＝2s 时间木块沿斜面上升4m 的距离，则推力F 的大小为(g 取10m/s 2)( )图4A ．42NB ．6NC ．21ND ．36N 答案 D解析因木块可以沿斜面匀速下滑，由平衡条件知：mg sin θ＝μmg cos θ，所以μ＝tan θ；当在推力作用下加速上滑时，由运动学公式s ＝12at 2得a ＝2 m/s 2，由牛顿第二定律得：F －mg sin θ－μmg cos θ＝ma ，得F ＝36N ，D 正确．2.(从受力确定运动情况)(2019·浙南名校联盟高一上学期期末联考)如图5所示，哈利法塔是目前世界最高的建筑．游客乘坐世界最快观光电梯，从地面开始经历加速、匀速、减速的过程恰好到达观景台只需45s ，运行的最大速度为18m/s.观景台上可以鸟瞰整个迪拜全景，可将棕榈岛、帆船酒店等尽收眼底，颇为壮观．一位游客用便携式拉力传感器测得：在加速阶段质量为0.5 kg 的物体受到的竖直向上的拉力为5.45 N ．电梯加速、减速过程视为匀变速直线运动(g 取10 m/s 2)．图5(1)求电梯加速阶段的加速度大小及加速运动的时间；(2)若减速阶段与加速阶段的加速度大小相等，求观景台的高度．答案 (1)0.9m/s 220s (2)450m解析 (1)设加速阶段加速度为a ，由牛顿第二定律得：F T －mg ＝ma代入数据解得a ＝0.9m/s 2由v ＝at 解得t ＝20s(2)匀加速阶段位移s 1＝12at 2匀速阶段位移s 2＝v (t 总－2t )匀减速阶段位移s 3＝v 22a高度s ＝s 1＋s 2＋s 3＝450m.3．(多过程问题分析)一个质量为4kg 的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.2.从t ＝0开始，物体受到一个大小和方向呈周期性变化的水平力F 的作用，力F 随时间t 变化的规律如图6所示．g 取10m/s 2.求：(结果可用分式表示)图6(1)在2～4s 时间内，物体从开始做减速运动到停止所经历的时间； (2)0～6s 内物体的位移大小．答案 (1)23s (2)143m解析 (1)在0～2 s 内，由牛顿第二定律知F 1－μmg ＝ma 1，a 1＝1 m/s 2，v 1＝a 1t 1，解得v 1＝2 m/s. 2～4s 内，物体的加速度a 2＝F 2－μmg m＝－3m/s 2，由0－v 1＝a 2t 2知，物体从开始做减速运动到停止所用时间t 2＝－v 1a 2＝23s.(2)0～2s 内物体的位移s 1＝v 1t 12＝2m ，2～4s 内物体的位移s 2＝v 1t 22＝23m ，由周期性可知4～6 s 内和0～2 s 内物体的位移相等，所以0～6 s 内物体的位移s ＝2s 1＋s 2＝143m.一、选择题考点一从受力确定运动情况1．用30N 的水平外力F ，拉一个静止在光滑水平面上的质量为20kg 的物体，力F 作用3s 后消失．则第5s 末物体的速度和加速度大小分别是( ) A ．v ＝4.5 m/s ，a ＝1.5 m/s 2B ．v ＝7.5 m/s ，a ＝1.5 m/s 2C ．v ＝4.5m/s ，a ＝0D ．v ＝7.5m/s ，a ＝0 答案 C解析力F 作用下a ＝F 合m ＝F m ＝3020m/s 2＝1.5 m/s 2,3s 末的速度v ＝at ＝4.5m/s,3s 后撤去外力F 后F 合＝0，a ＝0，物体做匀速运动，故C 正确．2．一个物体在水平恒力F 的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运动，经过时间t ，速度变为v ，如果要使物体的速度变为2v ，下列方法正确的是( ) A ．将水平恒力增加到2F ，其他条件不变 B ．将物体质量减小一半，其他条件不变C ．物体质量不变，水平恒力和作用时间都增加为原来的两倍D ．将时间增加到原来的2倍，其他条件不变答案 D解析由牛顿第二定律得F －μmg ＝ma ，所以a ＝Fm－μg ，由v ＝at ，对比A 、B 、C 三项，均不能满足要求，故选项A 、B 、C 均错，选项D 对．3．(多选)如图1所示，质量为m ＝1kg 的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为v 0＝10m/s 时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F ＝2 N 的恒力，在此恒力作用下(g 取10 m/s 2)( )图1A ．物体经10s 速度减为零B ．物体经2s 速度减为零C ．物体的速度减为零后将保持静止D ．物体的速度减为零后将向右运动答案 BC解析物体向左运动时受到向右的滑动摩擦力，f ＝μF N ＝μmg ＝3N ，根据牛顿第二定律得a ＝F ＋f m ＝2＋31m/s 2＝5 m/s 2，方向向右，物体的速度减为零所需的时间t ＝v 0a ＝105s ＝2s ，B 正确，A 错误．物体的速度减为零后，由于F <f ，物体处于静止状态，C 正确，D 错误． 4．在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据，刹车线是汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动时留下的滑动痕迹．在某次交通事故中，汽车的刹车线长度是14m ，假设汽车轮胎与地面间的动摩擦因数恒为0.7，g 取10m/s 2，则汽车刹车前的速度大小为( )A ．7m/sB ．14 m/sC ．10m/sD ．20 m/s 答案 B解析设汽车刹车后滑动过程中的加速度大小为a ，由牛顿第二定律得：μmg ＝ma ，解得：a ＝μg .由匀变速直线运动的速度位移关系式得v 20＝2as ，可得汽车刹车前的速度大小为：v 0＝2as ＝2μgs ＝2×0.7×10×14m/s ＝14 m/s ，因此B 正确．5.(2019·本溪一中高一上学期期末)如图2所示，一个物体由A 点出发分别沿三条光滑固定轨道到达C 1、C 2、C 3，则( )图2A ．物体到达C 1点时的速度最大B ．物体分别在三条轨道上的运动时间相同C ．物体在与C 3连接的轨道上运动的加速度最小D ．物体到达C 3的时间最短答案 D解析由物体在斜面上的加速度a ＝g sin θ，则在与C 3连接的轨道上运动的加速度最大，C 错误．斜面长L ＝hsin θ，由v 2＝2aL 得：v ＝2gh ，则由A 到C 1、C 2、C 3时物体速度大小相等，故A 错误．由L ＝12at 2即h sin θ＝12g sin θ·t 2知，沿AC 3运动的时间最短，B 错误，D 正确．考点二从运动情况确定受力6．行车过程中，如果车距不够，刹车不及时，汽车将发生碰撞，车里的人可能受到伤害，为了尽可能地减轻碰撞所引起的伤害，人们设计了安全带．假定乘客质量为70kg ，汽车车速为90km/h ，从踩下刹车到车完全停止需要的时间为5s ，安全带对乘客的平均作用力大小约为(不计人与座椅间的摩擦，刹车过程可看做匀减速直线运动)( ) A ．450NB ．400NC ．350ND ．300N答案 C解析汽车刹车前的速度v 0＝90km/h ＝25 m/s 设汽车匀减速的加速度大小为a ，则a ＝v 0t＝5m/s 2对乘客应用牛顿第二定律可得：F ＝ma ＝70×5N＝350N ，所以C 正确．7．(多选)如图3所示，质量为m 的小球置于倾角为θ的斜面上，被一个竖直挡板挡住．现用一个水平力F 拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a 的匀加速直线运动，重力加速度为g ，忽略一切摩擦，以下说法正确的是( )图3A ．斜面对小球的弹力为mgcos θB ．斜面和竖直挡板对小球弹力的合力为maC ．若增大加速度a ，斜面对小球的弹力一定增大D ．若增大加速度a ，竖直挡板对小球的弹力一定增大答案 AD解析对小球受力分析如图所示，把斜面对小球的弹力F N2分解，竖直方向有F N2cos θ＝mg ，水平方向有F N1－F N2sin θ＝ma ，所以斜面对小球的弹力为F N2＝mg cos θ，A 正确．F N1＝ma ＋mg tan θ.由于F N2＝mgcos θ与a 无关，故当增大加速度a 时，斜面对小球的弹力不变，挡板对小球的弹力F N1随a 增大而增大，故C 错误，D 正确．小球受到的合力为ma ，故B 错误．8．(多选)如图4所示，质量为m 2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m 1的物体1，与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角，则(物体1和物体2相对车厢静止，重力加速度为g )( )图4 A．车厢的加速度为g tanθB．绳对物体1的拉力为m1gcosθC．底板对物体2的支持力为(m2－m1)g D．物体2所受底板的摩擦力为m2g sinθ答案AB解析对物体1进行受力分析，把拉力F T沿水平方向、竖直方向分解，有F T cosθ＝m1g，F T sinθ＝m1a得F T＝m1gcosθ，a＝g tanθ，所以A、B正确．对物体2进行受力分析有F N＋F T′＝m2gf静＝m2a根据牛顿第三定律，F T′＝F T解得F N＝m2g－m1gcosθf静＝m2g tanθ，故C、D错误．考点三多过程问题分析9．竖直上抛物体受到的空气阻力f大小恒定，物体上升到最高点时间为t1，从最高点再落回抛出点所需时间为t2，上升时加速度大小为a1，下降时加速度大小为a2，则( ) A．a1>a2，t1<t2B．a1>a2，t1>t2C．a1<a2，t1<t2D．a1<a2，t1>t2答案 A解析上升过程中，由牛顿第二定律，得mg＋f＝ma1①设上升高度为h ，则h ＝12a 1t 12②下降过程，由牛顿第二定律，得mg －f ＝ma 2③ h ＝12a 2t 22④由①②③④得，a 1>a 2，t 1<t 2，A 正确．10.(多选)质量m ＝2kg 、初速度v 0＝8m/s 的物体沿着粗糙水平面向右运动，物体与地面之间的动摩擦因数μ＝0.1，同时物体还受到一个如图5所示的随时间变化的水平拉力F 的作用，设水平向右为拉力的正方向，且物体在t ＝0时刻开始运动，g 取10 m/s 2，则以下结论正确的是( )图5A ．0～1s 内，物体的加速度大小为2m/s 2B ．1～2s 内，物体的加速度大小为2m/s 2C ．0～1s 内，物体的位移为7mD ．0～2s 内，物体的总位移为11m 答案 BD解析 0～1s 内，物体的加速度大小为a 1＝F ＋μmg m ＝6＋0.1×2×102m/s 2＝4 m/s 2，A 项错误； 1～2s 内物体的加速度大小为a 2＝F ′－μmg m ＝6－0.1×2×102m/s 2＝2 m/s 2，B 项正确；物体运动的v －t 图象如图所示，故0～1s 内物体的位移为s 1＝(4＋8)×12m ＝6m ，C 项错误；由v －t 图象可知，1～2s 内物体的位移为s 2＝(4＋6)×12m ＝5m0～2s 内物体的总位移s ＝s 1＋s 2＝(6＋5) m ＝11m ，D 项正确．二、非选择题11．如图6所示，质量为2kg 的物体在40N 水平推力作用下，从静止开始1s 内沿足够长的竖直墙壁下滑3m ．求：(取g ＝10m/s 2)图6(1)物体运动的加速度大小； (2)物体受到的摩擦力大小； (3)物体与墙壁间的动摩擦因数．答案 (1)6m/s 2(2)8N (3)0.2解析 (1)由s ＝12at 2，可得：a ＝2s t 2＝6m/s 2(2)分析物体受力情况如图所示：水平方向：物体所受合外力为零，F N ＝F ＝40N 竖直方向：由牛顿第二定律得：mg －f ＝ma 可得：f ＝mg －ma ＝8N(3)物体与墙壁间的滑动摩擦力f ＝μF N所以μ＝f F N ＝840＝0.2.12.如图7为游乐场中深受大家喜爱的“激流勇进”的娱乐项目，人坐在船中，随着提升机到达高处，再沿着倾斜水槽飞滑而下，劈波斩浪的刹那给人惊险刺激的感受．设乘客与船的总质量为100kg ，在倾斜水槽和水平水槽中滑行时所受的阻力均为重力的0.1倍，水槽的坡度为30°，若乘客与船从槽顶部由静止开始滑行18m 经过斜槽的底部O 点进入水平水槽(设经过O 点前后速度大小不变，取g ＝10m/s 2)．求：图7(1)船沿倾斜水槽下滑的加速度的大小； (2)船滑到倾斜水槽底部O 点时的速度大小； (3)船进入水平水槽后15s 内滑行的距离．答案 (1)4m/s 2(2)12 m/s (3)72m解析 (1)对乘客与船进行受力分析，根据牛顿第二定律，有mg sin30°－f ＝ma ，f ＝0.1mg ，联立解得a ＝4m/s 2. (2)由匀变速直线运动规律有v 2＝2as ，代入数据得v ＝12m/s.(3)船进入水平水槽后，据牛顿第二定律有－f ′＝ma ′，f ′＝0.1mg故a ′＝－0.1g ＝－1m/s 2，由于t 止＝－va ′＝12s<15s ，即船进入水平水槽后12s 末时速度为0，船在15s 内滑行的距离s ′＝v ＋02t 止＝12＋02×12m＝72m.13.如图8所示，一足够长的固定粗糙斜面与水平面夹角θ＝30°.一个质量m ＝1kg 的小物体(可视为质点)，在F ＝10N 的沿斜面向上的拉力作用下，由静止开始沿斜面向上运动．已知斜面与物体间的动摩擦因数μ＝36.g 取10m/s 2.则：图8(1)求物体在拉力F 作用下运动的加速度大小a 1；(2)若力F 作用1.2s 后撤去，求物体在上滑过程中距出发点的最大距离．答案 (1)2.5m/s 2(2)2.4m解析 (1)对物体受力分析，根据牛顿第二定律：物体受到斜面对它的支持力F N ＝mg cos θ＝53N ，f ＝μF N ＝2.5N物体的加速度a 1＝F －mg sin θ－f m＝2.5m/s 2.(2)力F 作用t 0＝1.2s 后，速度大小为v ＝a 1t 0＝3m/s ，物体向上滑动的距离s 1＝12a 1t 02＝1.8m.此后它将向上匀减速运动，其加速度大小a 2＝mg sin θ＋f m＝7.5m/s 2.这一过程物体向上滑动的距离s2＝v22a2＝0.6m.整个上滑过程运动的最大距离s＝s1＋s2＝2.4m.。