力与物体的运动关系

力与物体的运动关系一、直线运动直线运动：条件：F=0（匀速直线运动）或F 与速度V 方向在同一直线上，同向时做加速运动，反向时做减速运动：1、 在变力作用下，判断速度增大减少（最大速度或最小速度问题）类型：1．如图所示，竖立在水平面上的轻弹簧，下端固定，将一个金属球放在弹簧顶端（球与弹簧不连接），用力向下压球，使弹簧被压缩，并用细线把小球和地面栓牢（图甲）。

烧断细线后，发现球被弹起且脱离弹簧后还能继续向上运动（图乙）。

那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中，下列说法正确的是A ．弹簧的弹性势能先减小后增大B ．球刚脱离弹簧时动能最大C ．球所受合力的最大值等于重力D ．在某一阶段内，小球的动能减小而小球的机械能增加2．如图所示，一个铁球从竖立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，接触弹簧后将弹簧压缩。

在压缩的全过程中，若弹簧发生的都是弹性形变，则弹簧的压缩量最大时A ．球所受合力最大，但不一定大于重力值B ．球的加速度最大，且一定大于重力加速度值C ．球的加速度最大，有可能小于重力加速度D ．球所受弹力最大，且一定大于重力值3、对于松手后滑块在水平桌面上滑动过程中有关物理量的描述，正确的是： ①当弹簧恢复原长时，滑块的加速度达最大值②当弹簧恢复原长时，滑块的速度达最大值③滑块加速度先增大，后减小，然后保持不变④滑块加速度先减小，后增大，然后保持不变A ．①③B ．②④C ．③D ．④4．如图所示，一根轻弹簧竖直直立在水平地面上，下端固定，在弹簧的正上方有一个物块，物块从高处自由下落到弹簧上端O ，将弹簧压缩，弹簧被压缩了0x 时，物块的速度变为零．从物块与弹簧接触开始，物块的加速度的大小随下降的位移x 变化的图象可能是()甲 乙5．如图(a ）所示，AB 是某电场中的一条电场线．若有一电子以某一初速度并且仅在电场力的作用下，沿AB 由点A 运动到点B ，其速度图象如图(b)所示．下列关于A 、B 两点的电势ϕ和电场强度E 大小的判断正确的是（ ）A.B A E E >B.B A E E <C.B A ϕϕ>D. B A ϕϕ<6．如图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置．当太阳光照射到小车上方的光电板，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。

若小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间 t 前进距离 s ，速度达到最大值 v m ，设这一过程中电动机的功率恒为P ，小车所受阻力恒为F ，那么 （ ）A ．这段时间内小车先加速运动，然后匀速运动B ．这段时间内电动机所做的功为 PtC ．这段时间内电动机所做的功为221m mv D ．这段时间内电动机所做的功为FS+221m mv2、在恒力作用下的匀变速直线运动（多过程）1．如图所示，金属棒ab 置于水平放置的光滑框架cdef 上，棒与框架接触良好，匀强磁场垂直于ab 棒斜向下．从某时刻开始磁感应强度均匀减小，同时施加一个水平外力F 使金属棒ab 保持静止，则F A ． 方向向右，且为恒力B ．方向向右，且为变力C ．方向向左，且为变力D ．方向向左，且为恒力2．如图所示，M 、N 为平行金属板，分别带电+Q 和-Q ，带电小球用绝缘丝线悬挂在两金属板之间，平衡时丝线与M 板夹角为θ，现将丝线突然剪断，带电小球在两板间(未与板接触之前)的运动将是：A ．平抛运动B ．匀速直线运动C ．自由落体运动D ．匀加速直线运动3、固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动，推力F 与小环速度v10m/s 2。

求： （1）小环的质量m ； （2）细杆与地面间的倾角α5．如图所示，水平的平行虚线间距为d =50cm ，其间有B=1.0T 的匀强磁场。

一个正方形线圈边长为l =10cm ，线圈质量m=100g ，电阻为R =0.20Ω。

开始时，线圈的下边缘到磁场上边缘的距离为h =80cm 。

将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等。

取g =10m/s 2，求：(1) 线圈下边缘刚进入磁场时，线圈产生电流的大小和方向；(2)线圈进入磁场过程中产生的电热Q 。

6．如图所示，在高度差h ＝0.50m 的平行虚线范围内，有磁感强度B ＝0.50T 、方向水平向里的匀强磁场，正方形线框abcd 的质量m ＝0.10kg 、边长L ＝0.50m 、电阻R ＝0.50Ω，线框平面与竖直平面平行，静止在位置“I”时，cd 边跟磁场下边缘有一段距离。

现用一竖直向上的恒力F ＝4.0N 向上提线框，该框由位置“Ⅰ”无初速度开始向上运动，穿过磁场区，最后到达位置“Ⅱ”（ab 边恰好出磁场），线框平面在运动中保持在竖直平面内，且cd 边保持水平。

设cd 边刚进入磁场时，线框恰好开始做匀速运动。

（g 取10m ／s 2（1）线框进入磁场前距磁场下边界的距离H 。

（2）线框由位置“Ⅰ”到位置“Ⅱ”的过程中，恒力F 做的功是多少？线框内产生的热量又是多少?第15题图7．如图所示，在水平地面上固定一倾角37=θ、表面光滑、斜面足够长的斜面体，物体A以smv/61=的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出。

如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。

（A、B均可看作质点，sin37=0.6，cos37=0.8,g取10m/s2）求：（1）物体B抛出时的初速度2v；（2）物体A、B间初始位置的高度差h。

8．如图所示，光滑的“∏”型金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好。

磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abc d和cdef区域。

现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B1区域后，恰好作匀速运动。

以下说法中正确的有A．若B2=B1，金属棒进入B2区域后将加速下滑B．若B2=B1，金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑C．若B2<B1，金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑D．若B2>B1，金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑9．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为I0，电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别如图甲、乙、丙、丁所示，下列判断中正确的是A．甲图表示电梯可能做匀速直线运动B．乙图表示电梯可能做匀加速上升运动C．丙图表示电梯可能做匀加速上升运动D．丁图表示电梯可能做变减速下降运动10.物体放在水平地面上，在水平拉力的作用下，沿水平方向运动，在 0～6s内其速度与时间关系的图象和拉力的功率与时间关系的图象如图所示，由图象可以求得物体的质量为（取g＝10m/s2）A.53kg B.109kgC.35kg D.910kgN11．如图所示，平行金属导轨与水平面成θ角，导轨与固定电阻R 1和R 2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。

有一导体棒ab ，质量为m ，导体棒的电阻与固定电阻R 1和R 2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v 时，导体棒受到的安培力的大小为F ，此时A ．电阻R 1消耗的热功率为3FVB ．电阻R 2消耗的热功率为6FVC ．整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvD ．整个装置消耗的机械功率为（F + μmgcos θ）v12．如图所示，两平行金属板水平放置，并接到电源上，一带电微粒p 位于两板间处于静止状态，O l 、O 2分别为两个金属板的中点，现将两金属板在极短的时间内都分别绕垂直于O 1、O 2的轴在纸面内逆时针旋转一个角θ(θ<90°)，则下列说法中正确的是A ．两板间的电压不变B ．两板间的电压变小C ．微粒P 受到的电场力不变D ．微粒将水平向左作直线运动13、图中ABCD 是一条长轨道，其中AB 段是倾角为θ的斜面，CD 段是水平的．BC 是与AB 和CD 都相切的一小段圆弧，其长度可以略去不计．一质量为m 的小滑块在A 点从静止状态释放，沿轨道滑下，最后停在D 点，A 点和D 点的位置如图所示．现用一沿着轨道方向的力推滑块，将它缓慢地由D 点推回到A 点时停下．设滑块与轨道间的动摩擦因数为μ，则推力对滑块做的功等于：（ ）A.mghB.2mghC.)sin (θμh s mg +D.μmgs +μmghctg θ 14、有三个光滑斜轨道1、2、3，它们的倾角依次是600，450和300，这些轨道交于O 点．现有位于同一竖直线上的3个小物体甲、乙、丙，分别沿这3个轨道同时从静止自由下滑，如图所示，物体滑到O 点的先后顺序是：（ ）A.甲最先，乙稍后，丙最后B.乙最先，然后甲和丙同时到达C.甲、乙、丙同时到达D.乙最先，甲稍后，丙最后15．如图所示，一个滑雪运动员从左侧斜坡距离坡底8m 处自由滑下，当下滑到距离坡底s 1处时，动能和势能相等（以坡底为参考平面）；到坡底后运动员又靠惯性冲上斜坡（不计经过坡底时的机械能损失），当上滑到距离坡底s 2处时，运动员的动能和势能又相等，上滑的最大距离为4m ．关于这个过程，下列说法中正确的是A ．摩擦力对运动员所做的功等于运动员动能的变化B ．重力和摩擦力对运动员所做的总功等于运动员动能的变化A ． s 1＜4m ，s 2＞2mD ．s 1＞4m ，s 2＜2m16、如图所示，在水平台面上铺设两条很长但电阻可忽略的平行导轨MN 和PQ ，轨间宽度l=0.50m ．水平部分是粗糙的，置于匀强磁场中，磁感强度B ＝0.60T ，方向竖直向上．倾斜部分是光滑的，该处没有磁场．直导线a 和b 可在导轨上滑动，质量均为m =0.20kg ，电阻均为R ＝0.15Ω．b 放在水平导轨上，a 置于斜导轨上高h ＝0.050m 处，无初速释放．(设在运动过程中a 、b 间距离足够远，且始终与导轨MN 、PQ 接触并垂直；回路感应电流的磁场可忽略不计，（g=10m/s 2) 求：⑴由导线和导轨组成回路的最大感应电流是多少？⑵如果导线与水平导轨间的摩擦系数μ＝0.10，当导线b 的速度达到最大值时，导线a 的加速度大小是多少？二、曲线运动条件：F 与V 不在 同一直线上，且力总是指向物体运动轨迹的内侧，1、轨迹与力的关系（物体受到的合外力总是指向轨迹的内侧，根据这个关系可以通过轨迹判断合力的方向，也可以通过合外力的方向判定轨迹的形状）1 .如图所示，仅在电场力作用下，一带电粒子沿图中虚线从A运动到B ，则( ).(A )电场力做正功 (B )动能减少(C )电势能增加 (D )加速度增大2.在点电荷Q 的电场中，一个α粒子(He 42)通过时的轨迹如图实线所示，a 、b 为两个等势面，则下列判断中正确的是( ).(A )Q 可能为正电荷，也可能为负电荷(B )运动中.粒子总是克服电场力做功(C )α粒子经过两等势面的动能E ka ＞E kb(D )α粒子在两等势面上的电势能E pa ＞E pb3．一带电粒子射入一正点电荷的电场中，运动轨迹如图所示，粒子从A 运动到B ，则下列说法中正确的是 A ．粒子带正电 B ．粒子的动能一直变大C ．粒子的加速度先变小后变大D4．如右实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线，虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹，a 、b 是轨迹上的两点，若带粒子在运动中只受电场力作用，根据此图，不能做出正确判断的选项是 （ ）A ．带电粒子所带电荷的符号aB ．带电粒子在a 、b 两点的受力方向C ．带电料子在a 、b 两点的速度何处较大D ．带电粒子在a 、b 两点的电势能何处较大 b5．一个质点在恒力F 的作用下，由O 点运动到A 的轨迹如图所示，在A 点时速度的方向与x 轴平行，则恒力F 的方向可能沿（ ）A ．+x 轴B ．- x 轴C ．+y 轴D ．- y 轴2、在恒力作用下的曲线运动(平抛运动、类平抛运动、等等，（处理方法，1、把运动分解解成两个（匀速或匀变速）直线运动 2、用动能定理处理：但是只能处理速度大小问题，不能处理方向问题)1．如图所示，地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场，一个质量为m 的带负电的小球以水平方向的初速度v 0由O 点射入该区域，刚好通过竖直平面中的P点，已知连线OP 与初速度方向的夹角为450，则此带电小球通过P 点时的动能为（ ）A. 20mvB. 20mv /2C. 220mvD.520mv /22．如图-4所示，将质量为m 的小球从倾角为θ的光滑斜面上A 点以速度v 0水平抛出（即v 0∥CD ），小球运动到B 点，已知A 点的高度h ，则小球到达B 点时的速度大小为______.3、质量为m 的飞机以水平速度v 0飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其他力的合力提供，不含重力）。