高中物理力学合集

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高中物理力学公式集合

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高中物理力学公式集合一、力(常见得力、力得合成与分解)1)常见得力1、重力g=mg (方向竖直向下,g=9、8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)2、胡克定律f=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(n/m),x:形变量(m)}3、滑动摩擦力f=μfn {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,fn:正压力(n)}4、静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)5、万有引力f=gm1m2/r2 (g=6、67×10-11n?m2/kg2,方向在它们得连线上)6、静电力f=kq1q2/r2 (k=9、0×109n?m2/c2,方向在它们得连线上)7、电场力f=eq (e:场强n/c,q:电量c,正电荷受得电场力与场强方向相同)8、安培力f=bilsinθ (θ为b与l得夹角,当l⊥b时:f=bil,b//l时:f=0)9、洛仑兹力f=qvbsinθ (θ为b与v得夹角,当v⊥b时:f=qvb,v//b时:f=0)注:(1)劲度系数k由弹簧自身决定;(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;(3)fm略大于μfn,一般视为fm≈μfn;(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册p8〕;(5)物理量符号及单位b:磁感强度(t),l:有效长度(m),i:电流强度(a),v:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(c);(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。

2)力得合成与分解1、同一直线上力得合成同向:f=f1+f2, 反向:f=f1-f2 (f1>f2)2、互成角度力得合成:f=(f12+f22+2f1f2cosα)1/2(余弦定理) f1⊥f2时:f=(f12+f22)1/23、合力大小范围:|f1-f2|≤f≤|f1+f2|4、力得正交分解:fx=fcosβ,fy=fsinβ(β为合力与x轴之间得夹角tgβ=fy/fx)注:(1)力(矢量)得合成与分解遵循平行四边形定则;(2)合力与分力得关系就是等效替代关系,可用合力替代分力得共同作用,反之也成立;(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;(4)f1与f2得值一定时,f1与f2得夹角(α角)越大,合力越小;(5)同一直线上力得合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力得方向,化简为代数运算。

高三知识点物理力学大全

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高三知识点物理力学大全物理力学是高三物理学习的重点内容之一,它是物理学的基础,也是我们理解自然界各种力和运动现象的核心。

在高三阶段,我们需要系统、全面地复习和掌握物理力学的知识点,以便在高考中取得优异成绩。

本文将为大家总结和归纳高三物理力学的知识点,旨在帮助同学们更好地理解和掌握这一部分内容。

1. 位移、速度和加速度物理力学的基础概念是位移、速度和加速度。

位移是物体从初始位置到最终位置的位置变化,用Δx表示。

速度是单位时间内位移的变化率,用v表示。

加速度是速度的变化率,用a表示。

在运动学中,我们使用速度-时间图和位移-时间图来描述物体的运动状态。

2. 牛顿三定律牛顿三定律是物理力学的核心概念。

第一定律也被称为惯性定律,它表明物体在没有外力作用下保持静止或匀速直线运动。

第二定律给出了物体受力和加速度之间的关系,即F=ma,力的单位是牛顿。

第三定律指出,作用力和反作用力大小相等、方向相反、作用在不同的物体上。

3. 牛顿万有引力定律牛顿万有引力定律描述了物体之间的引力相互作用。

根据该定律,两个物体之间的引力与它们的质量和距离的平方成正比,与它们之间的相对位置无关。

这一定律可以解释行星绕太阳的运动、人造卫星的轨道等现象。

4. 动量和动量守恒定律动量是物体运动的一个重要物理量,它等于物体的质量乘以速度,用p表示。

动量守恒定律指出,在没有外力作用下,一个系统的总动量保持不变。

这一定律对于描述碰撞等情况非常有用,也是动量守恒定律实验的基础。

5. 力的合成和分解力的合成和分解是物理力学中的一项重要技巧。

力的合成是指将多个力的作用效果用一个合力表示。

力的分解是指将一个力分解为多个分力的合成。

通过力的合成和分解,我们可以更好地理解并分析复杂的力的作用情况。

6. 平衡力和力矩物体处于平衡状态时,所有作用在物体上的力的合力为零。

平衡力是使物体保持平衡的力,可以包括重力、支持力等。

力矩是力在杠杆上产生的转动效应,它与力的大小、杠杆长度和力的作用点的位置有关。

(完整版)高中物理力学经典的题(含答案),推荐文档

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高中物理力学计算题汇总经典精解(49题)1.如图1-73所示,质量M=10kg的木楔ABC静止置于粗糙水平地面上,摩擦因素μ=0.02.在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑.当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s.在这过程中木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.(重力加速度取g=10/m·s2)图1-732.某航空公司的一架客机,在正常航线上作水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内高度下降1700m造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动.试计算:(1)飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样?(2)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力,才能使乘客不脱离座椅?(g取10m/s2)(3)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位? (注:飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子,它使乘客与飞机座椅连为一体)3.宇航员在月球上自高h处以初速度v0水平抛出一小球,测出水平射程为L(地面平坦),已知月球半径为R,若在月球上发射一颗月球的卫星,它在月球表面附近环绕月球运行的周期是多少? 4.把一个质量是2kg的物块放在水平面上,用12N的水平拉力使物体从静止开始运动,物块与水平面的动摩擦因数为0.2,物块运动2秒末撤去拉力,g取10m/s2.求(1)2秒末物块的即时速度.(2)此后物块在水平面上还能滑行的最大距离.5.如图1-74所示,一个人用与水平方向成θ=30°角的斜向下的推力F推一个重G=200N的箱子匀速前进,箱子与地面间的动摩擦因数为μ=0.40(g=10m/s2).求图1-74(1)推力F的大小.(2)若人不改变推力F的大小,只把力的方向变为水平去推这个静止的箱子,推力作用时间t=3.0s后撤去,箱子最远运动多长距离?6.一网球运动员在离开网的距离为12m处沿水平方向发球,发球高度为2.4m,网的高度为0.9m.(1)若网球在网上0.1m处越过,求网球的初速度.(2)若按上述初速度发球,求该网球落地点到网的距离.取g=10/m·s2,不考虑空气阻力.7.在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度v0=10m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5N作用,直线OA与x轴成37°角,如图1-70所示,求:图1-70(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标;(2)质点经过P点时的速度.8.如图1-71甲所示,质量为1kg的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1s末后将拉力撤去.物体运动的v-t图象如图1-71乙,试求拉力F.图1-719.一平直的传送带以速率v=2m/s匀速运行,在A处把物体轻轻地放到传送带上,经过时间t=6s,物体到达B处.A、B相距L=10m.则物体在传送带上匀加速运动的时间是多少?如果提高传送带的运行速率,物体能较快地传送到B处.要让物体以最短的时间从A处传送到B处,说明并计算传送带的运行速率至少应为多大?若使传送带的运行速率在此基础上再增大1倍,则物体从A传送到B的时间又是多少?10.如图1-72所示,火箭内平台上放有测试仪器,火箭从地面起动后,以加速度g/2竖直向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪器对平台的压力为起动前压力的17/18,已知地球半径为R,求火箭此时离地面的高度.(g为地面附近的重力加速度)图1-7211.地球质量为M,半径为R,万有引力常量为G,发射一颗绕地球表面附近做圆周运动的人造卫星,卫星的速度称为第一宇宙速度.(1)试推导由上述各量表达的第一宇宙速度的计算式,要求写出推导依据.(2)若已知第一宇宙速度的大小为v=7.9km/s,地球半径R=6.4×103km,万有引力常量G=(2/3)×10-10N·m2/kg2,求地球质量(结果要求保留二位有效数字).12.如图1-75所示,质量2.0kg的小车放在光滑水平面上,在小车右端放一质量为1.0kg的物块,物块与小车之间的动摩擦因数为0.5,当物块与小车同时分别受到水平向左F1=6.0N的拉力和水平向右F2=9.0N的拉力,经0.4s同时撤去两力,为使物块不从小车上滑下,求小车最少要多长.(g取10m/s2)图1-7513.如图1-76所示,带弧形轨道的小车放在上表面光滑的静止浮于水面的船上,车左端被固定在船上的物体挡住,小车的弧形轨道和水平部分在B点相切,且AB段光滑,BC段粗糙.现有一个离车的BC面高为h的木块由A点自静止滑下,最终停在车面上BC段的某处.已知木块、车、船的质量分别为m1=m,m2=2m,m3=3m;木块与车表面间的动摩擦因数μ=0.4,水对船的阻力不计,求木块在BC面上滑行的距离s是多少?(设船足够长)图1-7614.如图1-77所示,一条不可伸长的轻绳长为L,一端用手握住,另一端系一质量为m的小球,今使手握的一端在水平桌面上做半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径R的圆相切,小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动,若人手做功的功率为P,求:图1-77(1)小球做匀速圆周运动的线速度大小.(2)小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小.15.如图1-78所示,长为L=0.50m的木板AB静止、固定在水平面上,在AB的左端面有一质量为M=0.48kg的小木块C(可视为质点),现有一质量为m=20g的子弹以v0=75m/s的速度射向小木块C并留在小木块中.已知小木块C与木板AB之间的动摩擦因数为μ=0.1.(g取10m/s2)图1-78(1)求小木块C运动至AB右端面时的速度大小v2.(2)若将木板AB固定在以u=1.0m/s恒定速度向右运动的小车上(小车质量远大于小木块C的质量),小木块C仍放在木板AB的A端,子弹以v0′=76m/s的速度射向小木块C并留在小木块中,求小木块C运动至AB右端面的过程中小车向右运动的距离s.16.如图1-79所示,一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右边放有竖直挡板.现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B,已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞时无机械能损失.图1-79(1)若B的右端距挡板s=4m,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?(2)若B的右端距挡板s=0.5m,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?17.如图1-80所示,长木板A右边固定着一个挡板,包括挡板在内的总质量为1.5M,静止在光滑的水平地面上.小木块B质量为M,从A的左端开始以初速度v0在A上滑动,滑到右端与挡板发生碰撞,已知碰撞过程时间极短,碰后木块B恰好滑到A的左端就停止滑动.已知B与A间的动摩擦因数为μ,B在A板上单程滑行长度为l.求:图1-80(1)若μl=3v02/160g,在B与挡板碰撞后的运动过程中,摩擦力对木板A做正功还是负功?做多少功?(2)讨论A和B在整个运动过程中,是否有可能在某一段时间里运动方向是向左的.如果不可能,说明理由;如果可能,求出发生这种情况的条件.18.在某市区内,一辆小汽车在平直的公路上以速度vA向东匀速行驶,一位观光游客正由南向北从班马线上横过马路.汽车司机发现前方有危险(游客正在D处)经0.7s作出反应,紧急刹车,但仍将正步行至B处的游客撞伤,该汽车最终在C处停下.为了清晰了解事故现场.现以图1-81示之:为了判断汽车司机是否超速行驶,警方派一警车以法定最高速度vm=14.0m/s行驶在同一马路的同一地段,在肇事汽车的起始制动点A紧急刹车,经31.5m后停下来.在事故现场测得AB=17.5m、BC=14.0m、BD=2.6m.问图1-81①该肇事汽车的初速度vA是多大?②游客横过马路的速度大小?(g取10m/s2)19.如图1-82所示,质量mA=10kg的物块A与质量mB=2kg的物块B放在倾角θ=30°的光滑斜面上处于静止状态,轻质弹簧一端与物块B连接,另一端与固定挡板连接,弹簧的劲度系数k=400N/m.现给物块A施加一个平行于斜面向上的力F,使物块A沿斜面向上做匀加速运动,已知力F在前0.2s内为变力,0.2s后为恒力,求(g取10m/s2)图1-82(1)力F的最大值与最小值;(2)力F由最小值达到最大值的过程中,物块A所增加的重力势能.20.如图1-83所示,滑块A、B的质量分别为m1与m2,m1<m2,由轻质弹簧相连接,置于水平的气垫导轨上.用一轻绳把两滑块拉至最近,使弹簧处于最大压缩状态后绑紧.两滑块一起以恒定的速度v0向右滑动.突然,轻绳断开.当弹簧伸长至本身的自然长度时,滑块A的速度正好为零.问在以后的运动过程中,滑块B是否会有速度等于零的时刻?试通过定量分析,证明你的结论.图1-8321.如图1-84所示,表面粗糙的圆盘以恒定角速度ω匀速转动,质量为m的物体与转轴间系有一轻质弹簧,已知弹簧的原长大于圆盘半径.弹簧的劲度系数为k,物体在距转轴R处恰好能随圆盘一起转动而无相对滑动,现将物体沿半径方向移动一小段距离,若移动后,物体仍能与圆盘一起转动,且保持相对静止,则需要的条件是什么?图1-8422.设人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动,根据万有引力定律、牛顿运动定律及周期的概念,论述人造地球卫星随着轨道半径的增加,它的线速度变小,周期变大.23.一质点做匀加速直线运动,其加速度为a,某时刻通过A点,经时间T通过B点,发生的位移为s1,再经过时间T通过C点,又经过第三个时间T通过D点,在第三个时间T内发生的位移为s3,试利用匀变速直线运动公式证明:a=(s3-s1)/2T2.24.小车拖着纸带做直线运动,打点计时器在纸带上打下了一系列的点.如何根据纸带上的点证明小车在做匀变速运动?说出判断依据并作出相应的证明.25.如图1-80所示,质量为1kg的小物块以5m/s的初速度滑上一块原来静止在水平面上的木板,木板的质量为4kg.经过时间2s以后,物块从木板的另一端以1m/s相对地的速度滑出,在这一过程中木板的位移为0.5m,求木板与水平面间的动摩擦因数.图1-80图1-8126.如图1-81所示,在光滑地面上并排放两个相同的木块,长度皆为l=1.00m,在左边木块的最左端放一小金属块,它的质量等于一个木块的质量,开始小金属块以初速度v0=2.00m/s向右滑动,金属块与木块之间的滑动摩擦因数μ=0.10,g取10m/s2,求:木块的最后速度.27.如图1-82所示,A、B两个物体靠在一起,放在光滑水平面上,它们的质量分别为mA=3kg、mB=6kg,今用水平力FA推A,用水平力FB拉B,FA和FB随时间变化的关系是FA=9-2t(N),FB=3+2t(N).求从t=0到A、B脱离,它们的位移是多少?图1-82图1-8328.如图1-83所示,木块A、B靠拢置于光滑的水平地面上.A、B的质量分别是2kg、3kg,A的长度是0.5m,另一质量是1kg、可视为质点的滑块C以速度v0=3m/s沿水平方向滑到A上,C与A、B间的动摩擦因数都相等,已知C由A滑向B的速度是v=2m/s,求:(1)C与A、B之间的动摩擦因数;(2)C在B上相对B滑行多大距离?(3)C在B上滑行过程中,B滑行了多远?(4)C在A、B上共滑行了多长时间?29.如图1-84所示,一质量为m的滑块能在倾角为θ的斜面上以a=(gsinθ)/2匀加速下滑,若用一水平推力F作用于滑块,使之能静止在斜面上.求推力F的大小.图1-84图1-8530.如图1-85所示,AB和CD为两个对称斜面,其上部足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120°,半径R=2.0m,一个质量为m=1kg的物体在离弧高度为h=3.0m处,以初速度4.0m/s沿斜面运动,若物体与两斜面间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,则(1)物体在斜面上(不包括圆弧部分)走过路程的最大值为多少?(2)试描述物体最终的运动情况.(3)物体对圆弧最低点的最大压力和最小压力分别为多少?31.如图1-86所示,一质量为500kg的木箱放在质量为2000kg的平板车的后部,木箱到驾驶室的距离L=1.6m,已知木箱与车板间的动摩擦因数μ=0.484,平板车在运动过程中所受阻力是车和箱总重的0.20倍,平板车以v0=22.0m/s恒定速度行驶,突然驾驶员刹车使车做匀减速运动,为使木箱不撞击驾驶室.g取1m/s2,试求:(1)从刹车开始到平板车完全停止至少要经过多长时间.(2)驾驶员刹车时的制动力不能超过多大.图1-86图1-8732.如图1-87所示,1、2两木块用绷直的细绳连接,放在水平面上,其质量分别为m1=1.0kg、m2=2.0kg,它们与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.10.在t=0时开始用向右的水平拉力F=6.0N拉木块2和木块1同时开始运动,过一段时间细绳断开,到t=6.0s时1、2两木块相距Δs=22.0m(细绳长度可忽略),木块1早已停止.求此时木块2的动能.(g取10m/s2)33.如图1-88甲所示,质量为M、长L=1.0m、右端带有竖直挡板的木板B静止在光滑水平面上,一个质量为m的小木块(可视为质点)A以水平速度v0=4.0m/s滑上B的左端,之后与右端挡板碰撞,最后恰好滑到木板B的左端,已知M/m=3,并设A与挡板碰撞时无机械能损失,碰撞时间可以忽略不计,g取10m/s2.求(1)A、B最后速度;(2)木块A与木板B之间的动摩擦因数.(3)木块A与木板B相碰前后木板B的速度,再在图1-88乙所给坐标中画出此过程中B相对地的v-t图线.图1-8834.两个物体质量分别为m1和m2,m1原来静止,m2以速度v0向右运动,如图1-89所示,它们同时开始受到大小相等、方向与v0相同的恒力F的作用,它们能不能在某一时刻达到相同的速度?说明判断的理由.图1-89图1-90图1-9135.如图1-90所示,ABC是光滑半圆形轨道,其直径AOC处于竖直方向,长为0.8m.半径OB处于水平方向.质量为m的小球自A点以初速度v水平射入,求:(1)欲使小球沿轨道运动,其水平初速度v的最小值是多少?(2)若小球的水平初速度v小于(1)中的最小值,小球有无可能经过B点?若能,求出水平初速度大小满足的条件,若不能,请说明理由.(g取10m/s2,小球和轨道相碰时无能量损失而不反弹)36.试证明太空中任何天体表面附近卫星的运动周期与该天体密度的平方根成反比.37.在光滑水平面上有一质量为0.2kg的小球,以5.0m/s的速度向前运动,与一个质量为0.3kg的静止的木块发生碰撞,假设碰撞后木块的速度为4.2m/s,试论证这种假设是否合理.38.如图1-91所示在光滑水平地面上,停着一辆玩具汽车,小车上的平台A是粗糙的,并靠在光滑的水平桌面旁,现有一质量为m的小物体C以速度v0沿水平桌面自左向右运动,滑过平台A后,恰能落在小车底面的前端B处,并粘合在一起,已知小车的质量为M,平台A离车底平面的高度OA=h,又OB=s,求:(1)物体C刚离开平台时,小车获得的速度;(2)物体与小车相互作用的过程中,系统损失的机械能.39.一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右端离竖直挡板0.5m,现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以一定速度v0从B的左端水平滑上B,如图1-92所示,已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞前后速度大小不变.①若v0=2m/s,要使A最终不脱离B,则木板B的长度至少多长?②若v0=4m/s,要使A最终不脱离B,则木板B又至少有多长?(g取10m/s2)图1-92图1-9340.在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙,动摩擦因数为μ,滑块CD上表面为光滑的1/4圆弧,它们紧靠在一起,如图1-93所示.一可视为质点的物块P质量也为m,它从木板AB右端以初速v0滑入,过B点时速度为v0/2,后又滑上滑块,最终恰好滑到最高点C处,求:(1)物块滑到B处时,木板的速度vAB;(2)木板的长度L;(3)物块滑到C处时滑块CD的动能.41.一平直长木板C静止在光滑水平面上,今有两小物块A和B分别以2v0和v0的初速度沿同一直线从长木板C两端相向水平地滑上长木板,如图1-94所示.设A、B两小物块与长木板C间的动摩擦因数均为μ,A、B、C三者质量相等.①若A、B两小物块不发生碰撞,则由开始滑上C到静止在C上止,B通过的总路程是多大?经过的时间多长?②为使A、B两小物块不发生碰撞,长木板C的长度至少多大?图1-94图1-9542.在光滑的水平面上停放着一辆质量为M的小车,质量为m的物体与一轻弹簧固定相连,弹簧的另一端与小车左端固定连接,将弹簧压缩后用细线将m栓住,m静止在小车上的A点,如图1-95所示.设m与M间的动摩擦因数为μ,O点为弹簧原长位置,将细线烧断后,m、M开始运动.(1)当物体m位于O点左侧还是右侧,物体m的速度最大?简要说明理由.(2)若物体m达到最大速度v1时,物体m已相对小车移动了距离s.求此时M的速度v2和这一过程中弹簧释放的弹性势能Ep?(3)判断m与M的最终运动状态是静止、匀速运动还是相对往复运动?并简要说明理由.43.如图1-96所示,AOB是光滑水平轨道,BC是半径为R的光滑1/4圆弧轨道,两轨道恰好相切.质量为M的小木块静止在O点,一质量为m的小子弹以某一初速度水平向右射入小木块内,并留在其中和小木块一起运动,恰能到达圆弧最高点C(小木块和子弹均可看成质点).问:(1)子弹入射前的速度?(2)若每当小木块返回或停止在O点时,立即有相同的子弹射入小木块,并留在其中,则当第9颗子弹射入小木块后,小木块沿圆弧能上升的最大高度为多少?图1-96图1-9744.如图1-97所示,一辆质量m=2kg的平板车左端放有质量M=3kg的小滑块,滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.4.开始时平板车和滑块共同以v0=2m/s的速度在光滑水平面上向右运动,并与竖直墙壁发生碰撞,设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变,但方向与原来相反,平板车足够长,以至滑块不会滑到平板车右端.(取g=10m/s2)求:(1)平板车第一次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离.(2)平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度v.(3)为使滑块始终不会从平板车右端滑下,平板车至少多长?(M可当作质点处理)45.如图1-98所示,质量为0.3kg的小车静止在光滑轨道上,在它的下面挂一个质量为0.1kg的小球B,车旁有一支架被固定在轨道上,支架上O点悬挂一个质量仍为0.1kg的小球A,两球的球心至悬挂点的距离均为0.2m.当两球静止时刚好相切,两球心位于同一水平线上,两条悬线竖直并相互平行.若将A球向左拉到图中的虚线所示的位置后从静止释放,与B球发生碰撞,如果碰撞过程中无机械能损失,求碰撞后B球上升的最大高度和小车所能获得的最大速度.图1-98图1-9946.如图1-99所示,一条不可伸缩的轻绳长为l,一端用手握着,另一端系一个小球,今使手握的一端在水平桌面上做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径为r的圆相切,小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动.若人手提供的功率恒为P,求:(1)小球做圆周运动的线速度大小;(2)小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小.47.如图1-100所示,一个框架质量m1=200g,通过定滑轮用绳子挂在轻弹簧的一端,弹簧的另一端固定在墙上,当系统静止时,弹簧伸长了10cm,另有一粘性物体质量m2=200g,从距框架底板H=30cm的上方由静止开始自由下落,并用很短时间粘在底板上.g取10m/s2,设弹簧右端一直没有碰到滑轮,不计滑轮摩擦,求框架向下移动的最大距离h多大?图1-100图1-101图1-10248.如图1-101所示,在光滑的水平面上,有两个质量都是M的小车A和B,两车之间用轻质弹簧相连,它们以共同的速度v0向右运动,另有一质量为m=M/2的粘性物体,从高处自由落下,正好落在A车上,并与之粘合在一起,求这以后的运动过程中,弹簧获得的最大弹性势能E.49.一轻弹簧直立在地面上,其劲度系数为k=400N/m,在弹簧的上端与盒子A连接在一起,盒子内装物体B,B的上下表面恰与盒子接触,如图1-102所示,A和B的质量mA=mB=1kg,g=10m/s2,不计阻力,先将A向上抬高使弹簧伸长5cm后从静止释放,A和B一起做上下方向的简谐运动,已知弹簧的弹性势能决定于弹簧的形变大小.(1)试求A的振幅;(2)试求B的最大速率;(3)试求在最高点和最低点A对B的作用力.参考解题过程与答案1.解:由匀加速运动的公式v2=v02+2as得物块沿斜面下滑的加速度为a=v2/2s=1.42/(2×1.4)=0.7ms-2,由于a<gsinθ=5ms-2,可知物块受到摩擦力的作用.图3分析物块受力,它受3个力,如图3.对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向,由牛顿定律有mgsinθ-f1=ma,mgcosθ-N1=0,分析木楔受力,它受5个力作用,如图3所示.对于水平方向,由牛顿定律有f2+f1cosθ-N1sinθ=0,由此可解得地面的作用于木楔的摩擦力f2=mgcosθsinθ-(mgsinθ-ma)cosθ=macosθ=1×0.7×(/2)=0.61N.此力的方向与图中所设的一致(由指向).2.解:(1)飞机原先是水平飞行的,由于垂直气流的作用,飞机在竖直方向上的运动可看成初速度为零的匀加速直线运动,根据h=(1/2)at2,得a=2h/t2,代入h=1700m,t=10s,得a=(2×1700/102)(m/s2)=34m/s2,方向竖直向下.(2)飞机在向下做加速运动的过程中,若乘客已系好安全带,使机上乘客产生加速度的力是向下重力和安全带拉力的合力.设乘客质量为m,安全带提供的竖直向下拉力为F,根据牛顿第二定律F+mg=ma,得安全带拉力F=m(a-g)=m(34-10)N=24m(N),∴安全带提供的拉力相当于乘客体重的倍数n=F/mg=24mN/m·10N=2.4(倍).(3)若乘客未系安全带,飞机向下的加速度为34m/s2,人向下加速度为10m/s2,飞机向下的加速度大于人的加速度,所以人对飞机将向上运动,会使头部受到严重伤害.3.解:设月球表面重力加速度为g,根据平抛运动规律,有h=(1/2)gt2,①水平射程为L=v0t,②联立①②得g=2hv02/L2.③根据牛顿第二定律,得mg=m(2π/T)2R,④联立③④得T=(πL/v0h).⑤4.解:前2秒内,有F-f=ma1,f=μN,N=mg,则a1=(F-μmg)/m=4m/s2,vt=a1t=8m/s,撤去F以后a2=f/m=2m/s,s=v12/2a2=16m.5.解:(1)用力斜向下推时,箱子匀速运动,则有Fcosθ=f,f=μN,N=G+Fsinθ,联立以上三式代数据,得F=1.2×102N.(2)若水平用力推箱子时,据牛顿第二定律,得F合=ma,则有F-μN=ma,N=G,联立解得a=2.0m/s2.v=at=2.0×3.0m/s=6.0m/s,s=(1/2)at2=(1/2)×2.0×3.02m/s=9.0m,推力停止作用后a′=f/m=4.0m/s2(方向向左),s′=v2/2a′=4.5m,则s总=s+s′=13.5m.6.解:根据题中说明,该运动员发球后,网球做平抛运动.以v表示初速度,H表示网球开始运动时离地面的高度(即发球高度),s1表示网球开始运动时与网的水平距离(即运动员离开网的距离),t1表示网球通过网上的时刻,h表示网球通过网上时离地面的高度,由平抛运动规律得到s1=vt1,H-h=(1/2)gt12,消去t1,得v=m/s,v≈23m/s.以t2表示网球落地的时刻,s2表示网球开始运动的地点与落地点的水平距离,s表示网球落地点与网的水平距离,由平抛运动规律得到H=(1/2)gt22,s2=vt2,消去t2,得s22H g ≈16m,网球落地点到网的距离s=s2-s1≈4m.7.解:设经过时间t,物体到达P点(1)xP=v0t,yP=(1/2)(F/m)t2,xP/yP=ctg37°,联解得t=3s,x=30m,y=22.5m,坐标(30m,22.5m)(2)vy=(F/m)t=15220y v v 13y/v0=15/10=3/2,∴α=arctg(3/2),α为v与水平方向的夹角.8.解:在0~1s内,由v-t图象,知a1=12m/s2,由牛顿第二定律,得F-μmgcosθ-mgsinθ=ma1,①在0~2s内,由v-t图象,知a2=-6m/s2,因为此时物体具有斜向上的初速度,故由牛顿第二定律,得-μmgcosθ-mgsinθ=ma2,②②式代入①式,得F=18N.9.解:在传送带的运行速率较小、传送时间较长时,物体从A到B需经历匀加速运动和匀速运动两个过程,设物体匀加速运动的时间为t1,则(v/2)t1+v(t-t1)=L,所以t1=2(vt-L)/v=(2×(2×6-10)/2)s=2s.为使物体从A至B所用时间最短,物体必须始终处于加速状态,由于物体与传送带之间的滑动摩擦力不变,所以其加速度也不变.而a=v/t=1m/s2.设物体从A至B所用最短的时间为t2,则(1/2)at22=L,t2=vmin=at2传送带速度再增大1倍,物体仍做加速度为1m/s2的匀加速运动,从A至B的传送时间为4.5.10.解:启动前N1=mg,升到某高度时N2=(17/18)N1=(17/18)mg,对测试仪N2-mg′=ma=m(g/2),∴g′=(8/18)g=(4/9)g,GmM/R2=mg,GmM/(R+h)2=mg′,解得:h=(1/2)R.11.解:(1)设卫星质量为m,它在地球附近做圆周运动,半径可取为地球半径R,运动速度为v,有GMm/R2=mv22)由(1)得:M=v2R/G==6.0×1024kg.12.解:对物块:F1-μmg=ma1,6-0.5×1×10=1·a1,a1=1.0m/s2,s1=(1/2)a1t2=(1/2)×1×0.42=0.08m,v1=a1t=1×0.4=0.4m/s,对小车:F2-μmg=Ma2,9-0.5×1×10=2a2,a2=2.0m/s2,s2=(1/2)a2t2=(1/2)×2×0.42=0.16m,v2=a2t=2×0.4=0.8m/s,撤去两力后,动量守恒,有Mv2-mv1=(M+m)v,v=0.4m/s(向右),∵((1/2)mv12+(1/2)Mv22)-(1/2)(m+M)v2=μmgs3,s3=0.096m,∴l=s1+s2+s3=0.336m.13.解:设木块到B时速度为v0,车与船的速度为v1,对木块、车、船系统,有m1gh=(m1v02/2)+((m2+m3)v12/2),m1v0=(m2+m3)v1,解得v0=5gh15,v1=gh15.木块到B后,船以v1继续向左匀速运动,木块和车最终以共同速度v2向右运动,对木块和车系统,有m1v0-m2v1=(m1+m2)v2,μm1gs=((m1v02/2)+(m2v12/2))-((m1+m2)v22/2),得v2=v1=gh15,s=2h.14.解:(1)小球的角速度与手转动的角速度必定相等均为ω.设小球做圆周运动的半径为r,线速度为v.由几何关系得r=22L R+,v=ω·r,解得v=ω22L R+.(2)设手对绳的拉力为F,手的线速度为v,由功率公式得P=Fv=F·ωR,∴F=P/ωR.小球的受力情况如图4所示,因为小球做匀速圆周运动,所以切向合力为零,即22L R+22L R+.。

高中物理 20个力学经典计算题汇总及解析

高中物理 20个力学经典计算题汇总及解析

高中物理 20个力学经典计算题汇总及解析1. 概述在力学领域中,经典的计算题是学习和理解物理知识的重要一环。

通过解题,我们能更深入地了解力学概念,提高解决问题的能力。

在本文中,我将为您带来高中物理领域中的20个经典力学计算题,并对每个问题进行详细解析,以供您参考和学习。

2. 一维运动1) 题目:一辆汽车以30m/s的速度行驶,经过10秒后匀减速停下,求汽车减速的大小和汽车在这段时间内行驶的距离。

解析:根据公式v=at和s=vt-0.5at^2,首先可求得汽车减速度a=3m/s^2,然后再求出汽车行驶的距离s=30*10-0.5*3*10^2=150m。

3. 二维运动2) 题目:一个质点在竖直平面内做抛体运动,初速度为20m/s,抛体初位置为离地30m的位置,求t=2s时质点的速度和所在位置。

解析:首先利用v=vo+gt求得t=2s时的速度v=20-9.8*2=-19.6m/s,然后再利用s=s0+vo*t-0.5gt^2求得t=2s时的位置s=30+20*2-0.5*9.8*2^2=30+40-19.6=50.4m。

1. 牛顿运动定律3) 题目:质量为2kg的物体受到一个5N的力,求物体的加速度。

解析:根据牛顿第二定律F=ma,可求得物体的加速度a=5/2=2.5m/s^2。

2. 牛顿普适定律4) 题目:一个质量为5kg的物体受到一个力,在10s内速度从2m/s 增加到12m/s,求物体受到的力的大小。

解析:利用牛顿第二定律F=ma,可求得物体受到的力F=5*(12-2)/10=5N。

3. 弹力5) 题目:一个质点的质量为4kg,受到一个弹簧的拉力,拉力大小为8N,求弹簧的弹性系数。

解析:根据弹簧的胡克定律F=kx,可求得弹簧的弹性系数k=8/0.2=40N/m。

4. 摩擦力6) 题目:一个质量为6kg的物体受到一个10N的水平力,地面对其的摩擦力为4N,求物体的加速度。

解析:首先计算摩擦力是否达到最大值f=μN=6*10=60N,由于摩擦力小于最大值,所以物体的加速度a=10-4/6=1m/s^2。

高中物理力学公式

高中物理力学公式

高中物理力学公式、规律汇编表1、 胡克定律: F = Kx (x 为伸长量或压缩量,K 为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关)2、 重力: G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化)3 、求F 1、F 2两个共点力的合力的公式:F=θCOS F F F F 2122212++合力的方向与F 1成α角: tg α=F F F 212sin cos θθ+ 注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。

(2) 两个力的合力范围: ⎥ F 1-F 2 ⎥ ≤ F ≤ F 1 +F 2(3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。

4、两个平衡条件:(1) 共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零。

∑F=0 或∑F x =0 ∑F y =0推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。

[2]几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向( 2 )〖不做要求〗 有固定转动轴物体的平衡条件: 力矩代数和为零.力矩:M=FL (L 为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离)5、摩擦力的公式:(1 ) 滑动摩擦力: f= μN说明 : a 、N 为接触面间的弹力,可以大于G ;也可以等于G;也可以小于Gb 、 μ为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关.(2 ) 静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.大小范围: O ≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力,与正压力有关)说明:a 、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一 定夹角。

b 、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。

c 、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。

d 、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。

高中物理力学公式大全

高中物理力学公式大全

高中物理力学公式大全一、力(常见的力、力的合成与分解)1)常见的力1.重力g=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)2.胡克定律f=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(n/m),x:形变量(m)}3.滑动摩擦力f=μfn {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,fn:正压力(n)}4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)5.万有引力f=gm1m2/r2 (g=6.67×10-11n•m2/kg2,方向在它们的连线上)6.静电力f=kq1q2/r2 (k=9.0×109n•m2/c2,方向在它们的连线上)7.电场力f=eq (e:场强n/c,q:电量c,正电荷受的电场力与场强方向相同)GAGGAGAGGAFFFFAFAF8.安培力f=bilsinθ(θ为b与l的夹角,当l⊥b 时:f=bil,b//l时:f=0)9.洛仑兹力f=qvbsinθ(θ为b与v的夹角,当v⊥b时:f=qvb,v//b时:f=0)注:(1)劲度系数k由弹簧自身决定;(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;(3)fm略大于μfn,一般视为fm≈μfn;(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册p8〕;(5)物理量符号及单位b:磁感强度(t),l:有效长度(m),i:电流强度(a),v:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(c);(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。

2)力的合成与分解GAGGAGAGGAFFFFAFAF1.同一直线上力的合成同向:f=f1+f2,反向:f=f1-f2 (f1>f2)2.互成角度力的合成:f=(f12+f22+2f1f2cosα)1/2(余弦定理) f1⊥f2时:f=(f12+f22)1/23.合力大小范围:|f1-f2|≤f≤|f1+f2|4.力的正交分解:fx=fcosβ,fy=fsinβ(β为合力与x 轴之间的夹角tgβ=fy/fx)注:(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;(4)f1与f2的值一定时,f1与f2的夹角(α角)越大,合力越小;(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。

高中物理力学知识点整理

高中物理力学知识点整理

例1:例2 :简谐运动过程中,物体的位移.受力S 速度.加逹 度.动能.动量的变化规徨,以及能量的传递第一章 力 物体的平衡—、物体的受力分析:场力 弹力 摩擦力1场力:重力 电场力 磁场力2弹力:(1)产生条件:A 接触;B 发生形变。

(2)方向的判断:垂直接触面。

bb动功力的积累力学使物体产生加速度I功能原理机械能守恒定律动量守恒定律例1 :如图所示,AB两物体的质量均为m,求弹簧秤的示数是多少?若B物体质量为M且M叽则弹簧秤示数为多少?的物块。

另一劲度系数为k泊勺轻弹簧,竖直的放在物块上,其下端与物块上表面连接在一起,要想使物块在静止时下面弹簧受物重的2。

玄3应将上面弹簧的上端A竖直向上提高的距离是多少?■ 13摩擦力:(1)产生条件:A接触不光滑B正压力不为零C有相对运动或相对运动趋势(2)方向:与相对运动趋势或相对运动方向相反(3)分类:静摩擦力:随外力的变化而变化滑动摩擦力:f 一I<例1:(94)如图所示,C是水平地面,A、B是两个长方形木块,(3)大小:F =Kx (有关弹簧弹力的计算)竖直放在桌面上,上面压一质量为m2是作用在物块B 上沿水平方向的力,物体A 和B 以相同的速度作匀速直线运动。

由此可知, A 、B 间的动摩擦因数闲]B 、C 间的动摩擦因数宀有可能是例2 :如图所示, ABC 叠放在一起放在水平面上,水平外力F 作用于B o ABC 保持静止,贝【J ABC 所受摩擦力的情况?若水平面光滑有怎样?二、物体的平衡(平衡状态:静止或匀速)工=F 0F x 0■ 工 =F0 Y=X- 、 力矩平衡:M F L (L 为固定转轴到力的作用线的垂直距离)y =平衡条件:M 0顶二 MM逆四、力的合成:一 s S +2判断三力是否平衡? R F F2第二章直线运动总结—、基本概念1 .机械运动:一个物体相对于别的物体位置的改变叫机械运动。

平动:物体各部分的运动情况完全相同,这种运动叫平动。

高中物理力学知识点总结

高中物理力学知识点总结

高中物理力学知识点总结1. 运动学1.1 直线运动•位置、位移和路程的概念•平均速度和瞬时速度的计算方法•加速度的概念及计算方法•等加速直线运动:速度-时间图、位移-时间图、加速度与位移关系式1.2 曲线运动•圆周运动基础知识:半径、圆心角、弧长、角速度和周期的关系等•匀速圆周运动:切线与目标方向的夹角等基本概念•匀变速圆周运动:角加速度与相应的公式关联,如角位移、切向加速度等2. 力学基本定律2.1 牛顿三定律•第一定律:惯性原理的表述和例子,如匀速直线运动的示例•第二定律:物体受力与加速度的关系表达式,质量与惯性之间的关系,以及常见力(例如重力、摩擦力)对物体造成的影响。

•第三定律:作用力和反作用力对物体之间产生干扰;合力和平衡对物体产生的影响。

2.2 物理力学的应用•弹簧力、压强等一些基本概念和公式•斜面上的静摩擦力和动摩擦力表达式•滑块在斜面上的运动分析•研究平衡问题时所使用的自由体图3. 动量和能量3.1 动量守恒定律•冲量和力之间的关系及其相关公式•动量守恒定律的应用:碰撞问题,如完全弹性碰撞和非完全弹性碰撞等3.2 能量转化与守恒•力做功与功率之间的关系表达式及计算方法•势能与动能之间相互转化的能量守恒原理•势能转换、机械能转换及其相关例子4. 古典力学中其他重要概念4.1 平衡条件分析•不同类型杆件或物体受到拉力或压力时所保持平衡需要满足的条件。

•杠杆平衡以及杠杆原理应用4.2 圆周运动中离心力与向心力的作用•离心力与向心力的概念及表达式•深入分析物体在转动过程中所受到的力以上是高中物理力学知识点总结的一部分,其中包括运动学、力学基本定律、动量和能量以及其他重要概念。

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3. 平抛运动 平抛运动通常分解为
水平方向:匀速直线运动 竖直方向:自由落体运动
4. 任何一种曲线运动都是变速运动。
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二. 圆周运动
1. 描述圆周运动的基本物理量:
1)线速度 v:质点沿圆弧运动的快慢(切线方向)
v = s = 2R
t
T
单位:m/s
2)角速度ω:质点绕圆心转动的快慢(由方向不研究)
M 顺=M 逆
判断三力是否平衡? F1 F2 F3 F1 F2
第二章 直线运动总结
一、基本概念
1.机械运动:一个物体相对于别的物体位置的改变叫机械运动。
平动:物体各部分的运动情况完全相同,这种运动叫平动。
转动:物体上各部分都绕圆心作圆周运动。
2.位移与路程
位移:物体运动由初位置指向末位置的有向线段。(矢量)
2.变速直线运动:
一般取V0 方向为正方向: 匀变速直线运动: a C >0
a C <0 非匀变速直线运动: a C >0
a C <0 三、基本公式和重要推论:
a 与V0 同向 a 与V0 反向 a 与V0 同向 a 与V0 反向
匀加速运动 匀减速运动 变加速运动 变减速运动
1.基本公式:
Vt V0 at
S
V0t
1 2
at 2
Vt 2 V02 2aS
V V0 Vt 2
2.推论 ①平均速度 V S t
匀速运动:V 恒定
(定义式) V V ;
匀变速运动:V
S t
V0 Vt 2
Vt
2
变速直线运动:V S t
第三章 牛顿运动定律
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高中物理力学知识点总结和公式大全

高中物理力学知识点总结和公式大全

高中物理力学的知识点总结及力学公式大全《一》高中物理力学的知识点总结一、运动的描述1.物体模型用质点,忽略形状和大小;地球公转当质点,地球自转要大小。

物体位置的变化,准确描述用位移,运动快慢S比t ,a 用Δv与t 比。

2.运用一般公式法,平均速度是简法,中间时刻速度法,初速度零比例法,再加几何图像法,求解运动好方法。

自由落体是实例,初速为零a等g.竖直上抛知初速,上升最高心有数,飞行时间上下回,整个过程匀减速。

中心时刻的速度,平均速度相等数;求加速度有好方,ΔS等a T平方。

3.速度决定物体动,速度加速度方向中,同向加速反向减,垂直拐弯莫前冲。

二、力1.解力学题堡垒坚,受力分析是关键;分析受力性质力,根据效果来处理。

2.分析受力要仔细,定量计算七种力;重力有无看提示,根据状态定弹力;先有弹力后摩擦,相对运动是依据;万有引力在万物,电场力存在定无疑; 洛仑兹力安培力,二者实质是统一;相互垂直力最大,平行无力要切记。

3.同一直线定方向,计算结果只是“量”,某量方向若未定,计算结果给指明;两力合力小和大,两个力成q角夹,平行四边形定法;合力大小随q变,只在最大最小间,多力合力合另边。

多力问题状态揭,正交分解来解决,三角函数能化解。

4.力学问题方法多,整体隔离和假设;整体只需看外力,求解内力隔离做;状态相同用整体,否则隔离用得多;即使状态不相同,整体牛二也可做;假设某力有或无,根据计算来定夺;极限法抓临界态,程序法按顺序做;正交分解选坐标,轴上矢量尽量多。

三、牛顿运动定律1.F等ma,牛顿二定律,产生加速度,原因就是力。

合力与a同方向,速度变量定a向,a变小则u可大,只要a 与u同向。

2.N、T等力是视重,mg乘积是实重; 超重失重视视重,其中不变是实重;加速上升是超重,减速下降也超重;失重由加降减升定,完全失重视重零四、曲线运动、万有引力1.运动轨迹为曲线,向心力存在是条件,曲线运动速度变,方向就是该点切线。

高中物理力学专题

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高中物理力学专题(总20页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--考点一形变和弹力弹力产生的条件是“接触且有弹性形变”.若物体间虽然有接触但无拉伸或挤压,则无弹力产生.在许多情况下由于物体的形变很小,难于观察到,因而判断弹力的产生要用“反证法”,即由已知运动状态及有关条件,利用平衡条件或牛顿运动定律进行逆向分析推理.另外,A、B两个物体之间有作用力,B物体所受弹力的直接原因是A物体发生形变,A物体受到弹力的直接原因是B物体发生形变.【例1】如图所示,一匀质木棒,搁置于台阶上保持静止,下图关于木棒所受的弹力的示意图中正确的是()考点二轻绳、轻杆、轻弹簧的弹力要区分轻绳、轻杆、轻弹簧三个模型弹力的特点:轻绳:绳对物体的拉力是沿绳收缩的方向.同一根绳上各点受拉力大小都相等.轻杆:杆对物体的弹力不一定沿杆方向,如果轻直杆只有两端受力而处于平衡状态,则轻杆两端对物体的弹力方向一定沿杆方向.轻弹簧:弹簧对物体的力可能为支持力,也可能为拉力,但一定沿弹簧轴线方向.【例2】.如图所示,为一轻质弹簧的长度和弹力大小的关系.根据图象判断,正确的结论是( )A.弹簧的劲度系数为1 N/mB.弹簧的劲度系数为100 N/mC. 弹簧的原长为6 cmD.弹簧伸长0.2 m时,弹力的大小为4 N考点三弹力大小的计算例4、探究弹力和弹簧伸长的关系时,在弹性限度内,悬挂15N重物时,弹簧长度为;悬挂20N重物时,弹簧长度为,则弹簧的原长L原和劲度系统k分别为()=k=500N/mA.L原=k=500N/mB.L原=k=250N/mC.L原D .L 原= k =250N /m【变式探究】2、如图所示,滑轮本身的质量可忽略不计,滑轮轴O 安在一根轻木杆B 上,一根轻绳AC 绕过滑轮,A 端固定在墙上,且绳保持水平,C 端下面挂一个重物,BO 与竖直方向夹角 45=θ,系统保持平衡,若保持滑轮的位置不变,改变θ的大小,则滑轮受到木杆的弹力大小变化情况是( )A .只有角θ变小,弹力才变小B .只有角θ变大,弹力才变大C .不论角θ变大或变小,弹力都变大D .不论角θ变大或变小,弹力都不变 考点五 摩擦力的大小及方向的判断例5、用轻弹簧竖直悬挂的质量为m 物体,静止时弹簧伸长量为L 0现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m 的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L 0,斜面倾角为30︒,如图2-1-7所示.则物体所受摩擦力( )A .等于零B.大小为12mg ,方向沿斜面向下C .大于为32mg ,方向沿斜面向上 D .大小为mg ,方向沿斜面向上例6、如图2-1-8, 一固定斜面上两个质量相同的小物块A 和B 紧挨着匀速下滑, A 与B 的接触面光滑. 已知A 与斜面之间的动摩擦因数是B 与斜面之间动摩擦因数的2倍, 斜面倾角为α. ,则B 与斜面之间的动摩擦因数是( )A . αtan 32B .αcot 32C .αtanD .αcot【变式探究】1、如图所示,两个等大的水平力F 分别作用在B 和C 上.A 、B 、C 都处于静止状态.各接触面与水平地面平行.A 、C 间的摩擦力大小为f 1,B 、C 间的摩擦力大小为f 2,C 与地面间的摩擦力大小为f 3,则( )AB θC•O图2-1-7图2-1-8A.f1=0,f2=0,f3=0B.f1=0,f2=F,f3=0C.f1=F,f2=0,f3=0D.f1=0,f2=F,f3=F【变式探究】2、如图所示,小木块以初速度v沿三角形木块a的粗糙斜面向上滑动,至速度为零后又沿斜面加速返回斜面底端,三角形木块a始终相对水平面保持静止,则水平面对三角形木块a的摩擦力方向是( )A.始终向左B.始终向右C.先向左后向右D.先向右后向左【经典考题精析】(2013·山东卷)如图所示,用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂,小球处于静止状态,弹簧A与竖直方向的夹角为30°,弹簧C水平,则弹簧A、C的伸长量之比为( )∶4B.4∶ 3 C.1∶2D.2∶1(2013·广东卷)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(2013·福建卷)质量为M、长为3L的杆水平放置,杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳,绳上套着一质量为m的小铁环.已知重力加速度为g,不计空气影响.(1)现让杆和环均静止悬挂在空中,如图甲,求绳中拉力的大小;(2)若杆与环保持相对静止,在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动,此时环恰好悬于A端的正下方,如图乙所示.①求此状态下杆的加速度大小a;②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力,方向如何?【当堂巩固】1.关于力的概念,下列说法正确的是( )A.一个力必定联系着两个物体,其中每个物体既是受力物体,又是施力物体B.放在桌面上的木块受到桌面对它向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的C.压缩弹簧时,手先给弹簧一个压力F,等弹簧再压缩x距离后才反过来给手一个弹力D.根据力的作用效果命名的不同名称的力,性质可能也不相同2.三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c,支点P、Q在同一水平面上.a的重心位于球心,b、c的重心分别位于球心的正上方和正下方,如图1甲,三球皆静止,支点P对a球的弹力为F Na,对b球和c球的弹力分别为F Nb和F Nc,则( ).A.F Na=F Nb=F Nc B.F Nb>F Na>F NcC.F Nb<F Na<F Nc D.F Na>F Nb=F Nc4.如图2所示,A、B两个物块的重力分别是G A=3 N,G B=4 N,弹簧的重力不计,整个装置沿竖直方向处于静止状态,这时弹簧的弹力F=2 N,则天花板受到的拉力和地板受到的压力,有可能是( )A.1 N和6 NB.5 N和6 NC.1 N和2 ND.5 N和2 N5.如图3所示,将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点上,一物体用动滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ1,绳子张力为F1;将绳子B端移至C点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ2,绳子张力为F2;将绳子B端移至D点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ3,绳子张力为F3,不计摩擦,则( )A.θ1=θ2=θ3B.θ1=θ2<θ3C.F1>F2>F3D.F1=F2<F36.S1、S2表示劲度系数分别为k1、k2的两根弹簧,k1>k2;a和b表示质量分别为m a和m b的两个小物块,m a>m b,将弹簧与物块按图4所示的方式悬挂起来,现要求两根弹簧的总长度最短,则应使( )A.S1在上,a在上B.S1在上,b在上C.S2在上,a在上D.S2在上,b在上7.图5中弹簧秤、绳和滑轮的重量均不计,绳与滑轮间的摩擦力不计,物体的重力都是G,在图甲、乙、丙三种情况下,弹簧秤的读数分别是F1、F2、F3,则以下判断正确的是( )A.F3>F1=F2B.F3=F1>F2C.F1=F2=F3D.F1>F2=F38.如下图所示,A为长木板,在水平面上以速度v1向右运动,物块B在木板A的上面以速度v2向右运动,下列判断正确的是( )A.若是v1=v2,A、B之间无滑动摩擦力B.若是v1>v2,A受到了B所施加的向右的滑动摩擦力C.若是v1<v2,B受到了A所施加的向右的滑动摩擦力D.若是v1>v2,B受到了A所施加的向左的滑动摩擦力9.一个圆球形薄壳容器所受重力为G,用一细线悬挂起来,如图9所示,现在容器里装满水,若在容器底部有一个小阀门,将小阀门打开让水慢慢流出,在此过程中,系统(包括容器和水)的重心位置,重力的大小如何变化( )A.重力慢慢减小B.重心慢慢上升C.重心先下降后上升D.重心先上升后下降10.如图10所示是主动轮P通过皮带带动从动轮Q的示意图,A与B、C与D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点,则下列判断正确的是( )A.B点相对于A点运动趋势方向与B点运动方向相反B.D点相对于C点运动趋势方向与C点运动方向相反C.D点所受静摩擦力方向与D点运动方向相同D.主动轮受到的摩擦力是阻力,从动轮受到的摩擦力是动力11.物块静止在固定的斜面上,分别按如图11所示的方向对物块施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物块仍然静止,则物块所受的静摩擦力增大的是( )12.L型木板P(上表面光滑)放在固定斜面上,轻质弹簧一端固定在木板上,另一端与置于木板上表面的滑块Q相连,如图12所示.若P、Q一起沿斜面匀速下滑,不计空气阻力.则木板P的受力个数为( )A.3 B.4C.5 D.613.如图13所示,AO是具有一定质量的均匀细杆,可绕O点在竖直平面内自由转动.细杆上的P 点与放在水平桌面上的圆柱体接触,圆柱体靠在竖直的挡板上而保持平衡.已知杆的倾角θ=60°,圆柱体的重力大小为G,竖直挡板对圆柱体的压力大小为23G,各处的摩擦都不计,试回答下列问题:(1)作出圆柱体的受力分析图;(2)通过计算求出圆柱体对均匀细杆AO的作用力的大小和水平地面对圆柱体作用力的大小.14.(如图15(a)所示,轻绳AD跨过固定在水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体,∠ACB=30°;如图9(b)中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳CF拉住一个质量为M2的物体,求:(1)细绳AC段的张力T AC与细绳EG的张力T EG之比;(2)轻杆BC对C端的支持力;(3)轻杆HG对G端的支持力.16.如图所示,在倾角为37°的固定斜面上静置一个质量为5kg的物体,物体与斜面间的动摩擦因数为.求:(1)物体所受的摩擦力;(sin37°=,cos37°=(2)若用原长为10cm,劲度系数为×103N/m的弹簧沿斜面向上拉物体,使之向上匀速运动,则弹簧的最终长度是多少?(取g=10m/s2)17.如图2-1-7所示,原长分别为L1和L2,劲度系数分别为k1和k2的轻质弹簧竖直悬挂在天花板上,两弹簧之间有一质量为m1的物体,最下端挂着质量为m2的另一物体,整个装置处于静止状态.求:(1)这时两弹簧的总长.(2)若用一个质量为M的平板把下面的物体竖直缓慢地向上托起,直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和,求这时平板受到下面物体m2的压力.考点一静摩擦力方向的判断例1、如图所示,A、B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力( )A.方向向左,大小不变B.方向向左,逐渐减小C.方向向右,大小不变D.方向向右,逐渐减小【特别提醒】假设法:静摩擦力的方向一定与物体相对运动趋势方向相反,利用“假设法”可以判断出物体相对运动趋势的方向.2.状态法:根据二力平衡条件、牛顿第二定律,可以判断静摩擦力的方向.3.利用牛顿第三定律(即作用力与反作用力的关系)来判断,此法关键是抓住“力是成对出现的”,先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向,再根据“反向”确定另一物体受到的静摩擦力的方向.考点二摩擦力大小的计算例2、如图所示,人重600 N,木块A重400 N,人与木块、木块与水平面间的动摩擦因数均为.现人用水平力拉绳,使他与木块一起向右做匀速直线运动,滑轮摩擦不计,求:(1)人对绳的拉力大小;(2)人脚对A的摩擦力的大小和方向.【特别提醒】计算摩擦力时首先要分清是静摩擦力还是滑动摩擦力.(1)滑动摩擦力由公式F=μF N计算,应用此公式时要注意以下两点:①μ为动摩擦因数,其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关;F N为两接触面间的正压力,其大小不一定等于物体的重力.②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关,与接触面积的大小无关.(2)静摩擦力的计算①它的大小和方向都跟产生相对运动趋势的力密切相关,跟接触面相互挤压力F N无直接关系,因此它具有大小、方向的可变性,变化性强是它的特点.对具体问题,要具体分析研究对象的运动状态,根据物体所处的状态(平衡、加速等),由力的平衡条件或牛顿运动定律求解.②最大静摩擦力F max:是物体将要发生相对运动这一临界状态时的摩擦力.它的数值与F N成正比,在F N不变的情况下,F max比滑动摩擦力稍大些,通常认为二者相等,而静摩擦力可在0~F max间变化.考点三摩擦力的突变问题例3、长直木板的上表面的一端放有一个木块,如图8所示,木板由水平位置缓慢向上转动(即木板与地面的夹角α变大),另一端不动,则木块受到的摩擦力F f随角度α的变化图象是下列图中的( )【特别提醒】该类问题常涉及摩擦力的突变问题,在分析中很容易发生失误.在解决此类问题时应注意以下两点:(1)如题干中无特殊说明,一般认为最大静摩擦力略大于滑动摩擦力.(2)由于此类问题涉及的过程较为复杂,采用特殊位置法解题往往比采用过程分析法解题更为简单.考点四滑动摩擦力滑动摩擦力的方向不是与物体的运动方向相反,而是与物体的相对运动的方向相反,滑动摩擦力的公式N=中的N是指物体对接触面的正压力,而物体对接触面的正压力和接触面对物体的支持力fμ的大小是相等的,故N的大小可理解为物体所受的支持力.【例4】如图所示,有黑白两条毛巾交替折叠地放在地面上,白毛巾的中部用细线与墙连接着,黑毛巾的中部用细线拉住.设细线均水平,欲使黑白毛巾分离开来,若每条毛巾的质量均为m、毛巾之间及其与地面之间的动摩擦因数均为μ,则将黑毛巾匀速拉出需施加的水平拉力F值为 ( )ABFA.mg μ2B.mg μ4C. mg μ5D.mg μ25 考点五 静摩擦力正压力是静摩擦力产生的条件之一,但静摩擦力的大小与正压力无关(最大静摩擦力除外),当物体处于平衡状态时,静摩擦力的大小由平衡条件来求;而物体处于非平衡态的某些静摩擦力的大小应由牛顿第二定律求解.【例5】木块A 、B 分别重50 N 和60 N ,它们与水平地面之间的动磨擦因数均为;夹在A 、B 之间轻弹簧被压缩了2cm ,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动.现用F =1 N 的水平拉力作用在木块B 上.如图所示.力F 作用后( )A.木块A 所受摩擦力大小是 NB.木块A 所受摩擦力大小是 NC.木块B 所受摩擦力大小是9 ND.木块B 所受摩擦力大小是7 N 【经典考题精析】(2013·浙江卷)如图所示,水平木板上有质量m = kg 的物块,受到随时间t 变化的水平拉力F 作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F f 的大小.取重力加速度g =10 m/s 2,下列判断正确的是( )A .5 s 内拉力对物块做功为零B .4 s 末物块所受合力大小为 NC .物块与木板之间的动摩擦因数为D .6 s ~9 s 内物块的加速度大小为 m/s 2(2013·北京卷)倾角为α、质量为M 的斜面体静止在水平桌面上,质量为m 的木块静止在斜面体上.下列结论正确的是( )A .木块受到的摩擦力大小是mgcosαB .木块对斜面体的压力大小是mgsinαC.桌面对斜面体的摩擦力大小是mgsinαcosαD.桌面对斜面体的支持力大小是(M+m)g(2012·海南单科·8)下列关于摩擦力的说法,正确的是( )A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速(2011·安徽·14)一质量为m的物块恰好静止在倾角为θ的斜面上.现对物块施加一个竖直向下的恒力F,如图所示.则物块( )A.仍处于静止状态B.沿斜面加速下滑C.受到的摩擦力不变D.受到的合外力增大(2011·海南·5)如图所示,粗糙的水平地面上有一斜劈,斜劈上一物块正在沿斜面以速度v0匀速下滑,斜劈保持静止,则地面对斜劈的摩擦力( )A.等于零B.不为零,方向向右C.不为零,方向向左D.不为零,v0较大时方向向左,v0较小时方向向右(2010·课标全国·18)如图所示,一物块置于水平地面上,当用与水平方向成60°角的力F1拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为( )-1 B.2- 3 -12D.1-32【当堂巩固】1.关于摩擦力,有人总结了“四条不一定”,其中说法错误的是() A.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同B.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线C.受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动D.静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力2.卡车上放一木箱,车在水平路面上运动时,以下说法中正确的是() A.车启动时,木箱给卡车的摩擦力向后B.车做匀速直线运动时,车给木箱的摩擦力向前C.车做匀速直线运动时,车给木箱的摩擦力为零D.车突然制动时,木箱获得向前的摩擦力,使木箱向前滑动3.人握住旗杆匀速上爬,则下列说法正确的是( )A.人受到的摩擦力的方向是向下的B.人受到的摩擦力的方向是向上的C.人握旗杆用力越大,人受的摩擦力也越大D.人握旗杆用力越大,并不会使人受的摩擦力也增大4.如图所示,物块A放在倾斜的木板上,木板的倾角α分别为30°和45°时物块所受摩擦力的大小恰好相同,则物块和木板间的动摩擦因数为( )5.如图所示,有一重力不计的方形容器,被水平力F压在竖直的墙面上处于静止状态,现缓慢地向容器内注水,直到注满为止,此过程中容器始终保持静止,则下列说法正确的是()A.容器受到的摩擦力不断增大B.容器受到的摩擦力不变C.水平力F必须逐渐增大D.容器受到的合力逐渐增大6.如图所示,倾角为θ的斜面体C置于水平面上,B置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与A相连接,连接B的一段细绳与斜面平行,A、B、C都处于静止状态.则 ( )A.B受到C的摩擦力一定不为零B.C受到水平面的摩擦力一定为零C.不论B、C间摩擦力大小、方向如何,水平面对C的摩擦力方向一定向左D.水平面对C的支持力与B、C的总重力大小相等7.如下图所示,质量为m的物块,在力F作用下静止于倾角为α的斜面上,力F大小相等且F<mg sin α,则物块所受摩擦力最大的是()8.如图所示,矩形物体甲和丙在水平外力F的作用下静止在乙物体上,物体乙静止在水平面上.现减小水平外力F,三物体仍然静止,则下列说法中正确的是( )A.物体乙对于物体甲的摩擦力一定减小B.物体丙对于物体甲的压力一定减小C.物体乙对于地面的摩擦力一定减小D.物体丙对于物体甲的摩擦力可能减小9.质量为m的木块被水平力F紧压在倾角为θ=60°的固定木板上静止,如图所示.则木板对木块的作用力大小为( )A.F FF10.如图所示,斜面小车M静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁.若再在斜面上加一物体m,且M、m都静止,此时小车受力个数为 ( )A.3 B.4C.5 D.612.如图所示,质量为m的木块在质量为M的长木板上向右滑行,木块受到向右的拉力F的作用,长木板处于静止状态,已知木块与长木板间的动摩擦因数为μ1,长木板与地面间的动摩擦因数为μ,则2( )A.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mgB.长木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2(m+M)gC.当F>μ2(m+M)g时,长木板便开始运动D.无论怎样改变F的大小,长木板都不可能运动13.如图所示,两个长方体木块P、Q叠放在水平地面上.第一次用大小为F的水平拉力拉P,第二次也用大小为F的水平拉力拉Q,两次都能使P、Q保持相对静止共同向右做匀速运动.设第一次PQ间、Q与地面间的摩擦力大小分别为F、F f1′,第二次PQ间、Q与地面间的摩擦力大小分别为F f2、f1F′,则下列结论正确的是( )f2A.F f1=F f1′=F f2=F f2′=FB.F f1=F f1′=F f2=F f2′<FC.F f1=F f1′=F f2′=F,F f2=0D.F f1=F f2=0,F f1′=F f2′=F14.下列关于摩擦力的说法正确的是( )A.摩擦力的方向总与物体的运动方向相反B.摩擦力的大小与相应的正压力成正比C.运动着的物体不可能受静摩擦力作用,只能受滑动摩擦力作用D.静摩擦力的方向与接触物体相对运动趋势的方向相反15.有关滑动摩擦力的下列说法中,正确的是( )A.有压力一定有滑动摩擦力B.有滑动摩擦力一定有压力C.滑动摩擦力总是与接触面上的压力垂直D.只有运动物体才受滑动摩擦力16.在粗糙的水平面上放一物体A,A上再放一质量为m的物体B,A、B间的动摩擦因数为μ,现施加一水平力F作用于A(如图所示),计算下列情况下A对B的摩擦力.(1)当A、B一起做匀速运动时.(2)当A、B一起以加速度a向右匀加速运动时.(3)当力F足够大而使A、B发生相对滑动时.(4)当A、B发生相对滑动,且B物体的15伸到A的外面时.17.如图所示,质量为m B=14 kg的木板B放在水平地面上,质量为m A=10 kg的货箱A放在木板B上.一根轻绳一端拴在货箱上,另一端拴在地面,绳绷紧时与水平面的夹角为θ=37°.已知货箱A 与木板B之间的动摩擦因数μ1=,木板B与地面之间的动摩擦因数μ2=.重力加速度g取10 m/s2.现用水平力F将木板B从货箱A下面匀速抽出,试求:(sin 37°=,cos 37°=(1)绳上张力F T的大小;(2)拉力F的大小.题型一整体法和隔离法的应用例1、如图2-3-3所示,质量为m的正方体和质量为M的正方体放在两竖直墙和水平面间,处于静止状态.m与M相接触的边与竖直方向的夹角为α,若不计一切摩擦,求:(1)水平面对正方体M的弹力大小;(2)墙面对正方体m的弹力大小.题型二平衡中的临界和极值问题例2、物体A的质量为2 kg,两根轻细绳b和c的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体A上,在物体A上另施加一个方向与水平线成θ角的拉力F,相关几何关系如图2-3-6所示,θ=60°.若要使两绳都能伸直,求拉力F的大小范围.(g取10 m/s2)【高频考点突破】考点1、物体的受力分析物体的受力分析是解决力学问题的基础,同时也是关键所在,一般对物体进行受力分析的步骤如下:1.明确研究对象.在进行受力分析时,研究对象可以是某一个物体,也可以是保持相对静止的若干个物体.在解决比较复杂的问题时,灵活地选取研究对象可以使问题简化.研究对象确定以后,只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(既研究对象所受的外力),而不分析研究对象施予外界的力.2.按顺序找力.必须是先场力(重力、电场力、磁场力),后接触力;接触力中必须先弹力,后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力).3.画出受力示意图,标明各力的符号4.需要合成或分解时,必须画出相应的平行四边形【例1】如图所示,物体A靠在竖直墙面上,在力F作用下,A、B保持静止.物体B的受力个数为()A.2 B.3 C.4 D.5【规律总结】进行受力分析时必须首先确定研究对象,再分析外界对研究对象的作用,本题还可以分析A的受力。

高中物理力学知识点全面梳理汇编

高中物理力学知识点全面梳理汇编

高中物理力学知识点全面梳理汇编物理力学是高中物理学的重要组成部分,也是物理学的基础科学。

它研究物体的运动、相互作用、力的作用以及它们之间的关系。

在高中物理学习中,力学知识点占据了重要的位置。

本文将全面梳理高中物理力学的知识点,包括运动学、力学、万有引力、机械能、动量与冲量以及静力学等内容。

一、运动学运动学研究物体的位置、速度、加速度等运动状态的描述和运动规律的研究。

其核心概念包括位移、速度和加速度等基本概念。

1. 位移位移是指物体从初始位置到末位置的改变量,用符号Δx表示。

2. 平均速度平均速度是指物体在某段时间内位移与时间的比值,用符号v表示。

3. 瞬时速度瞬时速度是指物体在某一刻的瞬时速度,用符号v表示。

4. 平均加速度平均加速度是指物体在某段时间内速度变化量与时间的比值,用符号a表示。

5. 自由落体运动自由落体运动是指物体仅受重力作用下的运动。

自由落体运动的特点是上升阶段速度逐渐减小,下降阶段速度逐渐增大,同时上升和下降的位移大小相等。

二、力学力学是研究物体在力的作用下的运动规律的学科。

其中,力是使物体发生运动或形变的原因,而牛顿三定律是力学的核心。

1. 牛顿第一定律牛顿第一定律又称惯性定律,它表明物体在外力作用下保持匀速直线运动或静止状态,除非有外力作用。

2. 牛顿第二定律牛顿第二定律描述了物体受到的力和其加速度之间的关系。

它的数学表达式为F=ma,其中F表示物体所受合力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。

3. 牛顿第三定律牛顿第三定律表明任何两个物体之间都存在相互作用力,这两个力大小相等、方向相反。

三、万有引力万有引力是负责地球围绕太阳运动、卫星绕地球运动的基本力。

它是由于物体之间存在引力,且引力的大小与物体的质量和距离有关。

1. 引力的计算万有引力的计算公式为F=G * (m1 * m2) / r^2,其中F表示引力的大小,G为引力常数,m1和m2分别表示两个物体的质量,r表示两个物体之间的距离。

高中物理竞赛专题之力学专题(共206张PPT)

高中物理竞赛专题之力学专题(共206张PPT)

2

Rg
v2

qRB 2m


qRB 2m
2

Rg
可见两个根都是大于零的。由此把(3)式两边平方
v12 v2 v22
把(2)式能量守恒代入得初始速度满足的条件
vv1122

v02 4Rg
4Rg v02

v22 v22

4Rg
(4)
但其中
v12

0
0
利用求根分解因式
v0

v0
1

v0

v0
2


0
解此不等式,得
v0
1

v0

v0
2
其中方程的两个根分别是



v0
ห้องสมุดไป่ตู้1

qRB 2m


qRB 2m
2

Rg

0

v0
2

qRB 2m


qRB 2m
2

Rg
题目给出初始速度v0>0的限制,因此初始速度满足的

m2 m1 m2
进而求出

sin
1


sin2
m2 (m2 2m1 ) m1 m2
rm

MR M m
MO


rM

mR Mm
(1)
整个系统在水平面内不受力(环壁与质点之间的作 用力是一对内力),因此动量守恒,求出质心的速度
(M
m)vC

mv0

高中物理力学知识点总结(全)

高中物理力学知识点总结(全)

高中物理力学知识点总结(全)高中物理力学知识点总结
本文旨在总结高中物理力学的主要知识点,帮助学生系统地复和掌握这一部分的内容。

1. 运动的描述
- 位置、位移和路径:物体在空间中的位置、位移和路径的概念及计算方法。

- 速度和加速度:物体在运动过程中的速度和加速度的概念、计算及应用。

- 直线运动和曲线运动:物体在直线和曲线上运动时的特点和计算方法。

2. 牛顿三定律
- 牛顿第一定律(惯性定律):物体静止或匀速直线运动的条件和特点。

- 牛顿第二定律(力学定律):物体所受合力与加速度的关系及计算方法。

- 牛顿第三定律(作用-反作用定律):相互作用物体之间力的特点和性质。

3. 动量和能量
- 动量和动量守恒:动量的概念、计算方法及动量守恒定律。

- 动能和机械能:动能的概念、计算方法及机械能的转化和守恒。

- 功、功率和能量守恒:功和功率的概念、计算方法及能量守恒定律。

4. 弹性碰撞和非弹性碰撞
- 弹性碰撞:弹性碰撞的定义、特点以及动量守恒和动能守恒的应用。

- 非弹性碰撞:非弹性碰撞的定义、特点以及动量守恒和动能守恒的应用。

5. 圆周运动和万有引力
- 圆周运动:物体在圆周路径上的加速度和力的计算,以及向心力和离心力的概念。

- 万有引力:牛顿引力定律的概念、计算方法及万有引力的特点和应用。

这些知识点涵盖了高中物理力学的核心内容,通过系统地学习和掌握这些知识,可以帮助学生更好地理解和应用力学原理。

高中物理力学公式大全定稿版

高中物理力学公式大全定稿版

高中物理力学公式大全精编W O R D版IBM system office room 【A0816H-A0912AAAHH-GX8Q8-GNTHHJ8】高中物理力学公式大全一、力(常见的力、力的合成与分解)1)常见的力1.重力g=mg(方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)2.胡克定律f=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(n/m),x:形变量(m)}3.滑动摩擦力f=μfn {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,fn:正压力(n)}4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)5.万有引力f=gm1m2/r2(g=6.67×10-11n&#8226;m2/kg2,方向在它们的连线上)6.静电力f=kq1q2/r2(k=9.0×109n&#8226;m2/c2,方向在它们的连线上)7.电场力f=eq(e:场强n/c,q:电量c,正电荷受的电场力与场强方向相同)8.安培力f=bilsinθ(θ为b与l的夹角,当l⊥b时:f=bil,b//l时:f=0)9.洛仑兹力f=qvbsinθ(θ为b与v的夹角,当v⊥b时:f=qvb,v//b时:f=0)注:(1)劲度系数k由弹簧自身决定;(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;(3)fm略大于μfn,一般视为fm≈μfn;(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册p8〕;(5)物理量符号及单位b:磁感强度(t),l:有效长度(m),i:电流强度(a),v:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(c);(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。

2)力的合成与分解1.同一直线上力的合成同向:f=f1+f2,反向:f=f1-f2 (f1>f2)2.互成角度力的合成:f=(f12+f22+2f1f2cosα)1/2(余弦定理) f1⊥f2时:f=(f12+f22)1/23.合力大小范围:|f1-f2|≤f≤|f1+f2|4.力的正交分解:fx=fcosβ,fy=fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=fy/fx)注:(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;(4)f1与f2的值一定时,f1与f2的夹角(α角)越大,合力越小;(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。

高中物理经典题库-力学计算题49个

高中物理经典题库-力学计算题49个

力学计算题集粹(49个)1.在光滑的水平面内,一质量m=1kg的质点以速度v0=10m/s沿x轴正方向运动,经过原点后受一沿y轴正方向的恒力F=5N作用,直线OA与x轴成37°角,如图1-70所示,求:图1-70(1)如果质点的运动轨迹与直线OA相交于P点,则质点从O点到P点所经历的时间以及P的坐标;(2)质点经过P点时的速度.2.如图1-71甲所示,质量为1kg的物体置于固定斜面上,对物体施以平行于斜面向上的拉力F,1s末后将拉力撤去.物体运动的v-t图象如图1-71乙,试求拉力F.图1-71图1-72图1-73图1-74图1-75图1-7614.如图1-77所示,一条不可伸长的轻绳长为L,一端用手握住,另一端系一质量为m的小球,今使手握的一端在水平桌面上做半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动,且使绳始终与半径R的圆相切,小球也将在同一水平面内做匀速圆周运动,若人手做功的功率为P,求:图1-77(1)小球做匀速圆周运动的线速度大小.(2)小球在运动过程中所受到的摩擦阻力的大小.15.如图1-78所示,长为L=0.50m的木板AB静止、固定在水平面上,在AB的左端面有一质量为M=0.48kg的小木块C(可视为质点),现有一质量为m=20g的子弹以v0=75m/s的速度射向小木块C并留在小木块中.已知小木块C与木板AB之间的动摩擦因数为μ=0.1.(g取10m/s2)图1-78(1)求小木块C运动至AB右端面时的速度大小v2.(2)若将木板AB固定在以u=1.0m/s恒定速度向右运动的小车上(小车质量远大于小木块C的质量),小木块C仍放在木板AB的A端,子弹以v0′=76m/s的速度射向小木块C并留在小木块中,求小木块C运动至AB右端面的过程中小车向右运动的距离s.16.如图1-79所示,一质量M=2kg的长木板B静止于光滑水平面上,B的右边放有竖直挡板.现有一小物体A(可视为质点)质量m=1kg,以速度v0=6m/s从B的左端水平滑上B,已知A和B间的动摩擦因数μ=0.2,B与竖直挡板的碰撞时间极短,且碰撞时无机械能损失.图1-79图1-80图1-81图1-82图1-83图1-8422.设人造地球卫星绕地球作匀速圆周运动,根据万有引力定律、牛顿运动定律及周期的概念,论述人造地球卫星随着轨道半径的增加,它的线速度变小,周期变大.图1-80 图1-81图1-82 图1-83图1-84 图1-8532.如图1-87所示,1、2两木块用绷直的细绳连接,放在水平面上,其质量分别为m1=1.0kg、m2=2.0kg,它们与水平面间的动摩擦因数均为μ=0.10.在t=0时开始用向右的水平拉力F=6.0N拉木块2和木块1同时开始运动,过一段时间细绳断开,到t=6.0s时1、2两木块相距Δs=22.0m(细绳长度可忽略),木块1早已停止.求此时木块2的动能.(g取10m/s2)33.如图1-88甲所示,质量为M、长L=1.0m、右端带有竖直挡板的木板B静止在光滑水平面上,一个质量为m的小木块(可视为质点)A以水平速度v0=4.0m/s滑上B的左端,之后与右端挡板碰撞,最后恰好滑到木板B的左端,已知M/m=3,并设A与挡板碰撞时无机械能损失,碰撞时间可以忽略不计,g取10m/s2.求(1)A、B最后速度;(2)木块A与木板B之间的动摩擦因数.(3)木块A与木板B相碰前后木板B的速度,再在图1-88乙所给坐标中画出此过程中B相对地的v-t图线.图1-88图1-89 图1-90 图1-91图1-92 图1-93图1-96 图1-97图1-98 图1-99图1-100 图1-101 图1-10248.如图1-101所示,在光滑的水平面上,有两个质量都是M的小车A和B,两车之间用轻质弹簧相连,它们以共同的速度v0向右运动,另有一质量为m=M/2的粘性物体,从高处自由落下,正好落在A车上,并与之粘合在一起,求这以后的运动过程中,弹簧获得的最大弹性势能E.49.一轻弹簧直立在地面上,其劲度系数为k=400N/m,在弹簧的上端与盒子A连接在一起,盒子内装物体B,B的上下表面恰与盒子接触,如图1-102所示,A和B的质量mA=mB=1kg,g=10m/s2,不计阻力,先将A向上抬高使弹簧伸长5cm后从静止释放,A和B一起做上下方向的简谐运动,已知弹簧的弹性势能决定于弹簧的形变大小.(1)试求A的振幅;(2)试求B的最大速率;(3)试求在最高点和最低点A对B的作用力.参考解题过程与答案1.解:设经过时间t,物体到达P点(1)xP=v0t,yP=(1/2)(F/m)t2,xP/yP=ctg37°,联解得t=3s,x=30m,y=22.5m,坐标(30m,22.5m) (2)vy=(F/m)t=15m/s,∴v=220yv v += 513m/s, tgα=vy/v0=15/10=3/2,∴ α=arctg(3/2),α为v与水平方向的夹角.2.解:在0~1s内,由v-t图象,知 a1=12m/s2,由牛顿第二定律,得F-μmgcosθ-mgsinθ=ma1, ①在0~2s内,由v-t图象,知a2=-6m/s2, 因为此时物体具有斜向上的初速度,故由牛顿第二定律,得 -μmgcosθ-mgsinθ=ma2, ② ②式代入①式,得 F=18N.3.解:在传送带的运行速率较小、传送时间较长时,物体从A到B需经历匀加速运动和匀速运动两个过程,设物体匀加速运动的时间为t1,则(v/2)t1+v(t-t1)=L,所以 t1=2(vt-L)/v=(2×(2×6-10)/2)s=2s.为使物体从A至B所用时间最短,物体必须始终处于加速状态,由于物体与传送带之间的滑动摩擦力不变,所以其加速度也不变.而 a=v/t=1m/s2.设物体从A至B所用最短的时间为t2,则 (1/2)at22=L, t2=2L a =2101⨯=25s. vmin=at2=1×25m/s=25m/s.传送带速度再增大1倍,物体仍做加速度为1m/s2的匀加速运动,从A至B的传送时间为25m/s.4.解:启动前N1=mg, 升到某高度时 N2=(17/18)N1=(17/18)mg, 对测试仪 N2-mg′=ma=m(g/2), ∴ g′=(8/18)g=(4/9)g,GmM/R2=mg,GmM/(R+h)2=mg′,解得:h=(1/2)R.5.解:由匀加速运动的公式 v2=v02+2as 得物块沿斜面下滑的加速度为a=v2/2s=1.42/(2×1.4)=0.7ms-2,由于a<gsinθ=5ms-2,可知物块受到摩擦力的作用.图3分析物块受力,它受3个力,如图3.对于沿斜面的方向和垂直于斜面的方向,由牛顿定律有mgsinθ-f1=ma,mgcosθ-N1=0,分析木楔受力,它受5个力作用,如图3所示.对于水平方向,由牛顿定律有f2+f1cosθ-N1sinθ=0,由此可解得地面的作用于木楔的摩擦力f2=mgcosθsinθ-(mgsinθ-ma)cosθ=macosθ=1×0.7×(/2)=0.61N.此力的方向与图中所设的一致(由指向).7.解:设月球表面重力加速度为g,根据平抛运动规律,有h=(1/2)gt2,①水平射程为L=v0t,②联立①②得g=2hv02/L2.③根据牛顿第二定律,得mg=m(2π/T)2R,④联立③④得T=(πL/v0h).⑤8.解:前2秒内,有F-f=ma1,f=μN,N=mg,则a1=(F-μmg)/m=4m/s2,vt=a1t=8m/s,撤去F以后a2=f/m=2m/s,s=v12/2a2=16m.9.解:(1)用力斜向下推时,箱子匀速运动,则有Fcosθ=f,f=μN,N=G+Fsinθ,联立以上三式代数据,得F=1.2×102N.(2)若水平用力推箱子时,据牛顿第二定律,得F合=ma,则有F-μN=ma,N=G,联立解得a=2.0m/s2.v=at=2.0×3.0m/s=6.0m/s,s=(1/2)at2=(1/2)×2.0×3.02m/s=9.0m,推力停止作用后a′=f/m=4.0m/s2(方向向左),s′=v2/2a′=4.5m,则s总=s+s′=13.5m.10.解:根据题中说明,该运动员发球后,网球做平抛运动.以v表示初速度,H表示网球开始运动时离地面的高度(即发球高度),s1表示网球开始运动时与网的水平距离(即运动员离开网的距离),t1表示网球通过网上的时刻,h表示网球通过网上时离地面的高度,由平抛运动规律得到s1=vt1,H-h=(1/2)gt12,消去t1,得v=m/s,v≈23m/s.以t2表示网球落地的时刻,s2表示网球开始运动的地点与落地点的水平距离,s表示网球落地点与网的水平距离,由平抛运动规律得到H=(1/2)gt22,s2=vt2,消去t2,得s2=v2Hg≈16m,网球落地点到网的距离s=s2-s1≈4m.11.解:(1)设卫星质量为m,它在地球附近做圆周运动,半径可取为地球半径R,运动速度为v,有GMm/R2=mv2/R得v=GMR.(2)由(1)得:M=v2R/G==6.0×1024kg.13.解:设木块到B时速度为v0,车与船的速度为v1,对木块、车、船系统,有m1gh=(m1v02/2)+((m2+m3)v12/2),m1v0=(m2+m3)v1,解得v0=5gh15,v1=gh15.木块到B后,船以v1继续向左匀速运动,木块和车最终以共同速度v2向右运动,对木块和车系统,有m1v0-m2v1=(m1+m2)v2,μm1gs=((m1v02/2)+(m2v12/2))-((m1+m2)v22/2),得v2=v1gh152h.图4研究小球的受力情况如图4所示,因为小球做匀速圆周运动,所以切向合力为零,即Fsinθ=f,其中 sinθ=R/22L R +, 联立解得 f=P/ω22L R +.15.解:(1)用v1表示子弹射入木块C后两者的共同速度,由于子弹射入木块C时间极短,系统动量守恒,有 mv0=(m+M)v1,∴ v1=mv0/(m+M)=3m/s, 子弹和木块C在AB木板上滑动,由动能定理得:(1/2)(m+M)v22-(1/2)(m+M)v12=-μ(m+M)gL,解得 v2=21v 2gL -μ=22m/s.(2)用v′表示子弹射入木块C后两者的共同速度,由动量守恒定律,得 mv0′+Mu=(m+M)v1′,解得 v1′=4m/s.木块C及子弹在AB木板表面上做匀减速运动 a=μg.设木块C和子弹滑至AB板右端的时间为t,则木块C和子弹的位移s1=v1′t-(1/2)at2,由于m车≥(m+M),故小车及木块AB仍做匀速直线运动,小车及木板AB的位移 s=ut,由图5可知:s1=s+L,联立以上四式并代入数据得: t2-6t+1=0,解得:t=(3-22)s,(t=(3+22)s不合题意舍去), (11)∴ s=ut=0.18m.16.解:(1)设A滑上B后达到共同速度前并未碰到档板,则根据动量守恒定律得它们的共同速度为v,有图5mv0=(M+m)v,解得v=2m/s,在这一过程中,B的位移为sB=vB2/2aB且aB=μmg/M,解得sB=Mv2/2μmg=2×22/2×0.2×1×10=2m.设这一过程中,A、B的相对位移为s1,根据系统的动能定理,得μmgs1=(1/2)mv02-(1/2)(M+m)v2,解得s1=6m.当s=4m时,A、B达到共同速度v=2m/s后再匀速向前运动2m碰到挡板,B碰到竖直挡板后,根据动量守恒定律得A、B最后相对静止时的速度为v′,则Mv-mv=(M+m)v′,解得v′=(2/3)m/s.在这一过程中,A、B的相对位移为s2,根据系统的动能定理,得μmgs2=(1/2)(M+m)v2-(1/2)(M+m)v′2,解得s2=2.67m.因此,A、B最终不脱离的木板最小长度为s1+s2=8.67m(2)因B离竖直档板的距离s=0.5m<2m,所以碰到档板时,A、B未达到相对静止,此时B的速度vB为vB2=2aBs=(2μmg/M)s,解得vB=1m/s,设此时A的速度为vA,根据动量守恒定律,得mv0=MvB+mvA,解得vA=4m/s,设在这一过程中,A、B发生的相对位移为s1′,根据动能定理得:μmgs1′=(1/2)mv02-((1/2)mvA2+(1/2)MvB2),解得s1′=4.5m.B碰撞挡板后,A、B最终达到向右的相同速度v,根据动能定理得mvA-MvB=(M+m)v,解得v=(2/3)m/s.在这一过程中,A、B发生的相对位移s2′为μmgs2′=(1/2)mvA2+(1/2)(M+m)v2,解得s2′=(25/6)m.B再次碰到挡板后,A、B最终以相同的速度v′向左共同运动,根据动量守恒定律,得Mv-mv=(M+m)v′,解得v′=(2/9)m/s.在这一过程中,A、B发生的相对位移s3′为:μmgs3′=(1/2)(M+m)v2-(1/2)(M+m)v′2,解得s3′=(8/27)m.因此,为使A不从B上脱落,B的最小长度为s1′+s2′+s3′=8.96m.17.解:(1)B与A碰撞后,B相对于A向左运动,A所受摩擦力方向向左,A的运动方向向右,故摩擦力作负功.设B与A碰撞后的瞬间A的速度为v1,B的速度为v2,A、B相对静止后的共同速度为v,整个过程中A、B组成的系统动量守恒,有Mv0=(M+1.5M)v,v=2v0/5.碰撞后直至相对静止的过程中,系统动量守恒,机械能的减少量等于系统克服摩擦力做的功,即Mv2+1.5Mv1=2.5Mv,①(1/2)×1.5Mv12+(1/2)Mv22-(1/2)×2.5Mv2=Mμgl,②可解出v1=(1/2)v0(另一解v1=(3/10)v0因小于v而舍去)这段过程中,A克服摩擦力做功W=(1/2)×1.5Mv12-(1/2)×1.5Mv2=(27/400)Mv02(0.068Mv02).(2)A在运动过程中不可能向左运动,因为在B未与A碰撞之前,A受到的摩擦力方向向右,做加速运动,碰撞之后A受到的摩擦力方向向左,做减速运动,直到最后,速度仍向右,因此不可能向左运动.B在碰撞之后,有可能向左运动,即v2<0.先计算当v2=0时满足的条件,由①式,得v1=(2v0/3)-(2v2/3),当v2=0时,v1=2v0/3,代入②式,得((1/2)×1.5M4v02/9)-((1/2)×2.5M4v02/25)=Mμgl,解得μgl=2v02/15.B在某段时间内向左运动的条件之一是μl<2v02/15g.另一方面,整个过程中损失的机械能一定大于或等于系统克服摩擦力做的功,即(1/2)Mv02-(1/2)2.5M(2v0/5)2≥2Mμgl,解出另一个条件是μl≤3v02/20g,最后得出B在某段时间内向左运动的条件是2v02/15g<μl≤3v02/20g.19.解:(1)开始A、B处于静止状态时,有kx0-(mA+mB)gsin30°=0,①设施加F时,前一段时间A、B一起向上做匀加速运动,加速度为a,t=0.2s,A、B间相互作用力为零,对B有:kx-mBgsin30°=mBa,②x-x0=(1/2)at2,③解①、②、③得:a=5ms-2,x0=0.05m,x=0.15m,初始时刻F最小Fmin=(mA+mB)a=60N.t=0.2s时,F最大Fmax-mAgsin30°=mAa,Fmax=mA(gsin30°+a)=100N,(2)ΔEPA=mAgΔh=mAg(x-x0)sin30°=5J.20.解:当弹簧处于压缩状态时,系统的机械能等于两滑块的动能和弹簧的弹性势能之和.当弹簧伸长到其自然长度时,弹性势能为零,因这时滑块A的速度为零,故系统的机械能等于滑块B的动能.设这时滑块B的速度为v则有E=(1/2)m2v2,①由动量守恒定律(m1+m2)v0=m2v,②解得E=(1/2)(m1+m2)2v02/m2.③假定在以后的运动中,滑块B可以出现速度为零的时刻,并设此时滑块A的速度为v1.这时,不论弹簧是处于伸长还是压缩状态,都具有弹性势能Ep.由机械能守恒定律得(1/2)m1v12+Ep=(1/2)((m1+m2)2v02/m2),④根据动量守恒(m1+m2)v0=m1v1,⑤求出v1,代入④式得(1/2)((m1+m2)2v02/m1)+Ep=(1/2)((m1+m2)2v02/m2),⑥因为Ep≥0,故得(1/2)((m1+m2)2v02/m1)≤(1/2)((m1+m2)2v02/m2),⑦即m1≥m2,与已知条件m1<m2不符.可见滑块B的速度永不为零,即在以后的运动中,不可能出现滑动B的速度为零的情况.21.解:设恰好物体相对圆盘静止时,弹簧压缩量为Δl,静摩擦力为最大静摩擦力fmax,这时物体处于临界状态,由向心力公式fmax-kΔl=mRw2,①假若物体向圆心移动x后,仍保持相对静止,f1-k(Δl+x)=m(R-x)w2,②由①、②两式可得fmax-f1=mxw2-kx,③所以mxw2-kx≥0,得k≤mw2,④若物体向外移动x后,仍保持相对静止,f2-k(Δl-x)≥m(R+x)w2,⑤由①~⑥式得fmax-f2=kx-mxw2≥0,⑥所以k≥mw2,⑦即若物体向圆心移动,则k≤mw2,若物体向远离圆心方向移动,则k≥mw2.22.解:卫星环绕地球作匀速圆周运动,设卫星的质量为m,轨道半径为r,受到地球的万有引力为F,F=GMm/r2,①式中G为万有引力恒量,M是地球质量.设v是卫星环绕地球做匀速圆周运动的线速度,T是运动周期,根据牛顿第二定律,得F=mv2/r,②由①、②推导出v=GMr.③③式表明:r越大,v越小.人造卫星的周期就是它环绕地球运行一周所需的时间T,T=2πr/v,④由③、④推出T=2π3rGM,⑤⑤式说明:r越大,T越大.23.证:设质点通过A点时的速度为vA,通过C点时的速度为vC,由匀变速直线运动的公式得:s1=vAT+aT2/2,s3=vCT+aT2/2,s3-s1=vCT-vAT.∵vC=vA+2aT,∴s3-s1=(vA-2aT-vA)T=2aT2,a=(s3-s1)/2T2.24.根据:如果在连续的相等的时间内的位移之差相等,则物体做匀变速运动.证明:设物体做匀速运动的初速度为v0,加速度为a,第一个T内的位移为s1=v0T+aT2/2;第二个T内的位移为s2=(v0+aT)T+aT2/2;第N个T内的位移为sN=[v0+(N-1)aT]T+aT2/2.sN-sN-1=aT2,逆定理也成立.25.解:由匀变速直线运动的公式得小物块的加速度的大小为a1=(v0-vt)/t=2(m/s2).木板的加速度大小为a2=2s/t2=0.25(m/s2).根据牛顿第二定律F=ma对小物块得f′1=ma1=1×2=2N,对木板得f1-μ(m+M)g=Ma2,μ=(f1-Ma2)/(m+M)g=(2-4×0.25)/(1+4)×10=0.02.27.解:当t=0时,aA0=9/3=3m/s2,aB0=3/6=0.5m/s2.aA0>aB0,A、B间有弹力,随t之增加,A、B间弹力在减小,当(9-2t)/3=(3+2t)/6,t=2.5s时,A、B脱离,以A、B整体为研究对象,在t=2.5s内,加速度a=(FA+FB)/(mA+mB)=4/3m/s2,s=at2/2=4.17m.28.解:(1)由mCv0=mCv+(mA+mB)v1,C由A滑至B时,A、B的共同速度是v1=mC(v0-v)/(mA+mB)=0.2m/s.由μmCglA=mCv02/2-mCv2/2-(mA+mB)v12/2,得μ=[mC(v02-v2)-(mA+mB)v12]/2mCglA=0.48.(2)由mCv+mBv1=(mC+mB)v2,C相对B静止时,B、C的共同速度是v2=(mCv+mBv1)/(mC+mB)=0.65m/s.由μmCglB=mCv2/2+mBv12-(mC+mB)v22/2,C在B上滑行距离为lB=[mCv2+mBv12-(mC+mB)v22]/2μmCg=0.25m.(3)由μmCgs=mBv22/2-mBv12/2,B相对地滑行的距离s=[mB(v22-v12)]/2μmCg=0.12m.(4)C在A、B上匀减速滑行,加速度大小由μmCg=mCa,得a=μg=4.8m/s2.C在A上滑行的时间t1=(v0-v)/a=0.21s.C在B上滑行的时间t2=(v-v2)/a=0.28s.所求时间t=t1+t2=0.21s+0.28s=0.49s.29.匀加速下滑时,受力如图1a,由牛顿第二定律,有:mgsinθ-μmgcosθ=ma=mgsinθ/2,sinθ/2=μcosθ,得μ=sinθ/2cosθ.图1静止时受力分析如图1b,摩擦力有两种可能:①摩擦力沿斜面向下;②摩擦力沿斜面向上.摩擦力沿斜面向下时,由平衡条件Fcosθ=f+mgsinθ,N=mgcosθ+Fsinθ,f=μN,解得F=(sinθ+μcosθ)/(cosθ-μsinθ)mg=3sinθcosθ/(2cos2θ-sin2θ)mg.摩擦力沿斜面向上时,由平衡条件Fcosθ+f=mgsinθ,N=mgcosθ+Fsinθ,f=μN.解得F=(sinθ-μcosθ)/(cosθ+μsinθ)mg=sinθcosθ/(2cos2θ+sin2θ)mg.31.解:(1)设刹车后,平板车的加速度为a0,从开始刹车到车停止所经历时间为t0,车所行驶距离为s0,则有v02=2a0s0,v0=a0t0.欲使t0小,a0应该大,作用于木箱的滑动摩擦力产生的加速度a1=μmg/m=μg.当a0>a1时,木箱相对车底板滑动,从刹车到车停止过程中木箱运动的路程为s1,则v02=2a2s1.为使木箱不撞击驾驶室,应有s1-s0≤L.联立以上各式解得:a0≤μgv02/(v02-2μgL)=5m/s2,∴t0=v0/a0=4.4s.(2)对平板车,设制动力为F,则F+k(M+m)g-μmg=Ma0,解得:F=7420N.32.解:对系统a0=[F-μg(m1+m2)]/(m1+m2)=1m/s2.对木块1,细绳断后:│a1│=f1/m1=μg=1m/s2.设细绳断裂时刻为t1,则木块1运动的总位移:s1=2a0t12/2=a0t12.对木块2,细绳断后,a2=(F-μm2g)/m2=2m/s2.木块2总位移s2=s′+s″=a0t12/2+v1(6-t1)+a2(6-t1)2/2,两木块位移差Δs=s2-s1=22(m).得a0t12/2+v1(6-t1)+a2(6-t1)2/2-a0t12=22,把a0,a2值,v1=a0t1代入上式整理得:t12+12t1-28=0,得t1=2s.木块2末速v2=v1+a2(6-t1)=a0t1+a2(6-t1)=10m/s.此时动能Ek=m2v22/2=2×102/2J=100J.图234.解:设m1、m2两物体受恒力F作用后,产生的加速度分别为a1、a2,由牛顿第二定律F=ma,得a1=F/m1,a2=F/m2,历时t两物体速度分别为v1=a1t,v2=v0+a2t,由题意令v1=v2,即a1t=v0+a2t或(a1-a2)t=v0,因t≠0、v0>0,欲使上式成立,需满足a1-a2>0,即F/m1>F/m2,或m1<m2,也即当m1≥m2时不可能达到共同速度,当m1<m2时,可以达到共同速度.35.解:(1)当小球刚好能在轨道内做圆周运动时,水平初速度v最小,此时有mg=mv2/R, 故 v=gR =100.8/2⨯=2m/s.(2)若初速度v′<v,小球将做平抛运动,如在其竖直位移为R的时间内,其水平位移s≥R,小球可进入轨道经过B点.设其竖直位移为R时,水平位移也恰为R ,则R=gt2/2,R=v′t,解得:v′=2gR /2=2m/s.因此,初速度满足2m/s>v′≥2m/s时,小球可做平抛运动经过B点.36.卫星在天空中任何天体表面附近运行时,仅受万有引力F作用使卫星做圆周运动,运动半径等于天体的球半径R.设天体质量为M,卫星质量为m,卫星运动周期为T,天体密度为ρ.根据万有引力定律F=GMm/R2,卫星做圆周运动向心力F′=m4π2R/T2, 因为 F′=F,得GMm/R2=m4π2R/T2,∴T=234R GMπ.又球体质量M=4πR3ρ/3.得T=2334R 4G R3ππ⋅⋅ρ=3G πρ,∴T∝1/ρ,得证.37.解:由于两球相碰满足动量守恒m1v0=m1v1+m2v2,v1=-1.3m/s. 两球组成系统碰撞前后的总动能Ek1+Ek2=m1v02/2+0=2.5J, Ek1′+Ek2′=m1v12/2+m2v22/2=2.8J.可见,Ek1′+Ek2′>Ek1+Ek2,碰后能量较碰撞前增多了,违背了能量守恒定律,这种假设不合理.38.解:(1)由动量守恒,得mv0=mv1+Mv2, 由运动学公式得s=(v1-v2)t,h=gt2/2, 由以上三式得v2=(mv0-smg2h)/(M+m). (2)最后车与物体以共同的速度v向右运动,故有mv0=(M+m)vv=mv0/(M+m).∴ΔE=mv02/2+mgh-(M+m)m2v02/2(M+m)2. 解得ΔE=mgh+Mmv02/2(M+m).39.解:设碰前A、B有共同速度v时,M前滑的距离为s.则mv0=(m+M)v,fs=Mv2/2,f=μmg.由以上各式得s=Mmv02/2μg(M+m)2.当v0=2m/s时,s=2/9m<0.5m,即A、B有共同速度.当v0=4m/s时,s=8/9m>0.5m,即碰前A、B速度不同.40.解:(1)物体由A滑至B的过程中,由三者系统水平方向动量守恒得:mv0=mv0/2+2mvAB.解之得vAB=v0/4.(2)物块由A滑至B的过程中,由三者功能关系得:μmgL=mv02/2-m(v0/2)2/2-2m(v2/2.0/4)解之得L=5v02/16μg.(3)物块由D滑到C的过程中,二者系统水平方向动量守恒,又因为物块到达最高点C时,物块与滑块速度相等且水平,均为v.故得mv0/2+mv0/4=2mv,∴得滑块的动能ECD=mv2/2=9mv02/128.42.解:(1)m速度最大的位置应在O点左侧.因为细线烧断后,m在弹簧弹力和滑动摩擦力的合力作用下向右做加速运动,当弹力与摩擦力的合力为零时,m的速度达到最大,此时弹簧必处于压缩状态.此后,系统的机械能不断减小,不能再达到这一最大速度.(2)选m、M为一系统,由动量守恒定律得mv1=Mv2.设这一过程中弹簧释放的弹性势能为Ep,则Ep=mv12/2+Mv22/2+μmgs,解得v2=mv1/M,Ep=m[(M+m)v12/2M+μgs].(2)m与M最终将静止,因为系统动量守恒,且总动量为零,只要m与M间有相对运动,就要克服摩擦力做功,不断消耗能量,所以,m与M最终必定都静止.43.解:(1)第一颗子弹射入木块过程,系统动量守恒,有mv0=(m+M)v1.射入后,在OBC运动过程中,机械能守恒,有(m+M)v12/2=(m+M)gR,得v0=(M+m)2gR/m.(2)由动量守恒定律知,第2、4、6……颗子弹射入木块后,木块速度为0,第1、3、5……颗子弹射入后,木块运动.当第9颗子弹射入木块时,由动量守恒得:mv0=(9m+M)v9,设此后木块沿圆弧上升最大高度为H,由机械能守恒定律得:(9m+M)v92/2=(9m+M)gH,由以上可得:H=[(M+m)/(M+9m)]2R.44.解:(1)设第一次碰墙壁后,平板车向左移动s,速度变为0.由于体系总动量向右,平板车速度为零时,滑块还在向右滑行.由动能定理-μMgs=0-mv02/2,s=mv02/2μMg=0.33m.(2)假如平板车在第二次碰墙前还未和滑块相对静止,则其速度的大小肯定还是2m/s,因为只要相对运动,摩擦力大小为恒值.滑块速度则大于2m/s,方向均向右.这样就违反动量守恒.所以平板车在第二次碰墙前肯定已和滑块具有共同速度v.此即平板车碰墙前瞬间的速度.Mv0-mv0=(M+m)v,∴v=(M-m)v0/(M+m)=0.4m/s.图3(3)平板车与墙壁第一次碰撞后滑块与平板又达到共同速度v前的过程,可用图3(a)、(b)、(c)表示.图3(a)为平板车与墙碰撞后瞬间滑块与平板车的位置,图3(b)为平板车到达最左端时两者的位置,图3(c)为平板车与滑块再次达到共同速度时两者的位置.在此过程中滑块动能减少等于摩擦力对滑块所做功μΜgs′,平板车动能减少等于摩擦力对平板车所做功μMgs″(平板车从B到A再回到B的过程中摩擦力做功为零),其中s′、s″分别为滑块和平板车的位移.滑块和平板车动能总减少为μMgl1,其中l1=s′+s″为滑块相对平板车的位移,此后,平板车与墙壁发生多次碰撞,每次情况与此类似,最后停在墙边.设滑块相对平板车总位移为l,则有(M+m)v02/2=μMgl,l=(M+m)v02/2μMg=0.833m.l即为平板车的最短长度.图445.解:如图4,A球从静止释放后将自由下落至C点悬线绷直,此时速度为vC∵vC2=2g×2Lsin30°,∴vC=2gL=2m/s.在线绷直的过程中沿线的速度分量减为零时,A将以切向速度v1沿圆弧运动且v1=vC3A球从C点运动到最低点与B球碰撞前机械能守恒,可求出A球与B球碰前的速度 mAv12/2+mAgL(1-cos60°)=mAv22/2,v2=21v gL +=3100.2+⨯=5m/s.因A、B两球发生无能量损失的碰撞且mA=mB,所以它们的速度交换,即碰后A球的速度为零,B球的速度为v2=5(m/s).对B球和小车组成的系统水平方向动量守恒和机械能守恒,当两者有共同水平速度u时,B球上升到最高点,设上升高度为h. mBv2=(mB+M)u,mBv22/2=(mB+M)u2/2+mBgh.解得h=3/16≈0.19m. 在B球回摆到最低点的过程中,悬线拉力仍使小车加速,当B球回到最低点时小车有最大速度vm,设小球B回到最低点时速度的大小为v3,根据动量守恒定律和机械能守恒定律有mBv2=-mBv3+Mvm,mBv22/2=mBv32/2+Mvm2/2, 解得vm=2mBv2/(m3+M)=5/2m/s=1.12m/s.46.解:(1)小球的角速度与运动的角速度必定相等,则有v=ωR=ω22L r +.(2)人手所提供的功率应等于小球在运动过程中克服摩擦力做功的功率.即有P=fv,∴ f=P/v=P/ω22L r +.48.解:m与A粘在一起后水平方向动量守恒,共同速度设为v1,Mv0=(M+m)v1, 得v1=Mv0/(M+m)=2v0/3. 当弹簧压缩到最大时即有最大弹性势能E,此时系统中各物体有相同速度,设为v2,由动量守恒定律 2Mv0=(2M+m)v2,得v2=2Mv0/(2M+m)=4v0/5. 由能量守恒有 E=Mv02/2+(M+m)v12/2-(2M+m)v22/2,解得E=Mv02/30.。

高中物理力学试题大全及答案

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高中物理力学试题大全及答案一、选择题1. 根据牛顿第二定律,若一个物体受到的合力为F,质量为m,则其加速度a的大小为:A. a = F/mB. a = m/FC. a = F × mD. a = m × F答案:A2. 一个质量为m的物体从静止开始,以恒定加速度a下滑,经过时间t后的速度v为:A. v = a × tB. v = m × aC. v = m × tD. v = a / t答案:A3. 一个物体在水平面上受到一个恒定的拉力F,摩擦力f,若物体做匀速直线运动,则拉力F与摩擦力f的关系是:A. F = fB. F > fC. F < fD. F与f无关答案:A二、填空题4. 根据牛顿第三定律,作用力与反作用力大小________,方向________,作用在________的物体上。

答案:相等;相反;不同的5. 一个物体从高度H自由落下,忽略空气阻力,其下落过程中的加速度为________。

答案:g(重力加速度)三、计算题6. 一辆汽车以初速度v0 = 20 m/s开始加速,加速度a = 5 m/s²,求汽车在第3秒末的速度v。

解:根据公式 v = v0 + atv = 20 m/s + 5 m/s² × 3 sv = 20 m/s + 15 m/sv = 35 m/s答案:汽车在第3秒末的速度为35 m/s。

7. 一个质量为2 kg的物体在水平面上受到一个10 N的拉力,摩擦系数μ = 0.1,求物体的加速度。

解:首先计算摩擦力f = μ× N = μ × m × g其中 N 是物体受到的正压力,等于物体的质量乘以重力加速度 g。

f = 0.1 × 2 kg × 9.8 m/s² = 1.96 N根据牛顿第二定律 F - f = m × aa = (F - f) / m = (10 N - 1.96 N) / 2 kg = 4.02 m/s²答案:物体的加速度为4.02 m/s²。

高中物理经典题库-力学选择题

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一、力学选择题集粹(136个)1、雨滴由静止开始下落,遇到水平方向吹来的风,下述说法中正确的是[]A.风速越大,雨滴下落时间越长B.风速越大,雨滴着地时速度越大C.雨滴下落时间与风速无关D.雨滴着地速度与风速无关2、从同一高度分别抛出质量相等的三个小球,一个坚直上抛,一个坚直下抛,另一个平抛.则它们从抛出到落地[]A.运动的时间相等B.加速度相同 C.落地时的速度相同D.落地时的动能相等3、某同学身高1.6m,在运动会上他参加跳高比赛,起跳后身体横越过了1.6m高度的横杆,据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取10m/s2)[]A.1.6m/sB.2m/s C.4m/sD.7.2m/s4、如图1-1所示为A、B两质点作直线运动的v-t图象,已知两质点在同一直线上运动,由图可知[]图1-1A.两个质点一定从同一位置出发 B.两个质点一定同时由静止开始运动C.t2秒末两质点相遇 D.0~t2秒时间内B质点可能领先A5、a、b两物体同时、同地、同向做匀变速直线运动,若加速度相同,初速度不同,则在运动过程中,下列说法正确的是[]A.a、b两物体速度之差保持不变B.a、b两物体速度之差与时间成正比C.a、b两物体位移之差与时间成正比D.a、b两物体位移之差与时间平方成正比6、质量为50kg的一学生从1.8m高处跳下,双脚触地后,他紧接着弯曲双腿使重心下降0.6m,则着地过程中,地面对他的平均作用力为[]A.500NB.1500N C.2000ND.1000N7、如图1-2所示,放在水平光滑平面上的物体A和B,质量分别为M和m,水平恒力F作用在A上,A、B间的作用力为F1;水平恒力F作用在B上,A、B间作用力为F2,则[]图1-2A.F1+F2=FB.F1=F2 C.F1/F2=m/MD.F1/F2=M/m 8、完全相同的直角三角形滑块A、B,按图1-3所示叠放,设A、B接触的斜面光滑,A与桌面的动摩擦因数为μ.现在B上作用一水平推力F,恰好使A、B一起在桌面上匀速运动,且A、B保持相对静止,则A与桌面的动摩擦因数μ跟斜面倾角θ的关系为[]图1-3A.μ=tgθB.μ=(1/2)tgθ C.μ=2·tgθD.μ与θ无关9、如图1-4一根柔软的轻绳两端分别固定在两竖直的直杆上,绳上用一光滑的挂钩悬一重物,AO段中张力大小为T1,BO段张力大小为T2,现将右杆绳的固定端由B缓慢移到B′点的过程中,关于两绳中张力大小的变化情况为[]图1-4A.T1变大,T2减小B.T1减小,T2变大 C.T1、T2均变大D.T1、T2均不变 10、质量为m的物体放在一水平放置的粗糙木板上,缓慢抬起木板的一端,在如图1-5所示的几个图线中,哪一个最能表示物体的加速度与木板倾角θ的关系[]11、一木箱在粗糙的水平地面上运动,受水平力F的作用,那么[]A.如果木箱做匀速直线运动,F一定对木箱做正功B.如果木箱做匀速直线运动,F可能对木箱做正功C.如果木箱做匀加速直线运动,F一定对木箱做正功D.如果木箱做匀减速直线运动,F一定对木箱做负功12、吊在大厅天花板上的电扇重力为G,静止时固定杆对它的拉力为T,扇叶水平转动起来后,杆对它的拉力为T′,则[]A.T=G,T′=TB.T=G,T′>TC.T=G,T′<TD.T′=G,T′>T13、某消防队员从一平台上跳下,下落2m后双脚着地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5m,由此可估计在着地过程中,地面对他双脚的平均作用为自身所受重力的[] A.2倍B.5倍C.8倍D.10倍14、如图1-6所示,原来静止、质量为m的物块被水平作用力F轻轻压在竖直墙壁上,墙壁足够高.当F的大小从零均匀连续增大时,图1-7中关于物块和墙间的摩擦力f与外力F的关系图象中,正确的是[]图1-6图1-715、如图1-8所示,在楔形木块的斜面与竖直墙之间静止着一个铁球,铁球与斜面及墙之间的摩擦不计,楔形木块置于水平粗糙地面上,斜面倾角为θ,球的半径为R,球与斜面接触点为A.现对铁球再施加一个水平向左的压力F,F的作用线通过球心O.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止.在此过程中[]图1-8A.竖直墙对铁球的作用力始终小于水平外力F B.斜面对铁球的作用力缓慢增大C.斜面对地面的摩擦力保持不变 D.F对A点力矩为FRcosθ16、矩形滑块由不同材料的上、下两层粘结在一起组成,将其放在光滑的水平面上,如图1-9所示.质量为m的子弹以速度v水平射向滑块,若射击上层,则子弹刚好不穿出,若射击下层,则子弹整个儿刚好嵌入,则上述两种情况相比较[]图1-9A.两次子弹对滑块做的功一样多 B.两次滑块所受冲量一样大C.子弹嵌入下层过程中对滑块做功多 D.子弹击中上层过程中,系统产生的热量多17、A、B两滑块在一水平长直气垫导轨上相碰.用频闪照相机在t0=0,t1=Δt,t2=2·Δt,t3=3·Δt各时刻闪光四次,摄得如图1-10所示照片,其中B像有重叠,mB=(3/2)mA,由此可判断[]图1-10A.碰前B静止,碰撞发生在60cm处,t=2.5Δt时刻B.碰后B静止,碰撞发生在60cm处,t=0.5Δt时刻C.碰前B静止,碰撞发生在60cm处,t=0.5Δt时刻D.碰后B静止,碰撞发生在60cm处,t=2.5Δt时刻18、如图1-11所示,光滑小球夹于竖直墙和装有铰链的薄板OA之间,当薄板和墙之间的夹角α逐渐增大到90°的过程中,则[]图1-11A.小球对板的压力增大 B.小球对墙的压力减小C.小球作用于板的压力对转轴O的力矩增大 D.小球对板的压力不可能小于球所受的重力19、如图1-12所示,A、B两质点从同一点O分别以相同的水平速度v0沿x轴正方向被抛出,A在竖直平面内运动,落地点为P1,B沿光滑斜面运动,落地点为P2.P1和P2在同一水平面上,不计空气阻力,则下面说法中正确的是[]图1-12A.A、B的运动时间相同 B.A、B沿x轴方向的位移相同C.A、B落地时的动量相同 D.A、B落地时的动能相同20、如图1-13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F1和F2,从两物体开始运动以后的整个运动过程中,对m、M和弹簧组成的系统(整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度),正确的说法是[]图1-13A.由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒B.由于F1、F2分别对m、M做正功,故系统的动能不断增加C.由于F1、F2分别对m、M做正功,故系统的机械能不断增加D.当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,m、M的动能最大2D21、如图1-14所示,将一根不能伸长、柔软的轻绳两端分别系于A、B两点上,一物体用动滑轮悬挂在绳子上,达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ1,绳子张力为F1;将绳子B端移至C点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ2,绳子张力为F2;将绳子B端移至D点,待整个系统达到平衡时,两段绳子间的夹角为θ3,不计摩擦,则[]图1-14A.θ1=θ2=θ3B.θ1=θ2<θ3 C.F1>F2>F3D.F1=F2<F322、如图1-15,在一无限长的小车上,有质量分别为m1和m2的两个滑块(m1>m2)随车一起向右匀速运动,设两滑块与小车间的动摩擦因数均为μ,其它阻力不计,当车突然停止时,以下说法正确的是[]图1-15A.若μ=0,两滑块一定相碰 B.若μ=0,两滑块一定不相碰C.若μ≠0,两滑块一定相碰 D.若μ≠0,两滑块一定不相碰23、如图1-16所示,一个质量为m的物体(可视为质点)以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度为3g/4,这物体在斜面上上升的最大高度为h,则在这个过程中物体[]图1-16A.重力势能增加了3mgh/4 B.重力势能增加了mghC.动能损失了mgh D.机械能损失了mgh/224、如图1-17所示,两个质量都是m的小球A、B用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态.已知墙面光滑,水平地面粗糙.现将A球向上移动一小段距离.两球再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,地面对B球的支持力N和轻杆上的压力F的变化情况是[]图1-17A.N不变,F变大B.N不变,F变小 C.N变大,F变大D.N变大,F变小25、如图1-18所示,一足够长的木板在光滑的水平面上以速度v匀速运动,现将质量为m的物体竖直向下轻轻地放置在木板上的P处,已知物体m和木板之间的动摩擦因数为μ,为保持木板的速度不变,从物体m放到木板上到它相对木板静止的过程中,对木板施一水平向右的作用力F,力F要对木板做功,做功的数值可能为[]图1-18A.mv2/4 B.mv2/2 C.mv2D.2mv226、如图1-19所示,水平地面上有两块完全相同的木块A、B,在水平推力F作用下运动.用FAB代表A、B间的相互作用力.[]图1-19A.若地面是完全光滑的,则FAB=F B.若地面是完全光滑的,则FAB=F/2C.若地面是有摩擦的,则FAB=F D.若地面是有摩擦的,则FAB=F/227、如图1-20是古代农村中的一种舂米工具,O为固定转轴,石块固定在A端,脚踏左端B可以使石块升高到P处,放开脚石块会落下打击稻谷.若脚用力F,方向始终竖直向下,假定石块升起到P处过程中每一时刻都处于平衡状态,则[]图1-20A.F的大小始终不变 B.F先变大后变小C.F的力矩先变大后变小 D.F的力矩始终不变28、如图1-21所示,质量为m、初速度为v0的带电体a,从水平面上的P点向固定的带电体b运动,b与a电性相同,当a向右移动s时,速度减为零,设a与地面间摩擦因数为μ,那么,当a从P向右的位移为s/2时,a的动能为[]图1-21A.大于初动能的一半 B.等于初动能的一半C.小于初动能的一半 D.动能的减少量等于电势能的增加量29、如图1-22所示,图线表示作用在某物体上的合外力跟时间变化的关系,若物体开始时是静止的,那么[]图1-22A.从t=0开始,3s内作用在物体的冲量为零 B.前4s内物体的位移为零C.第4s末物体的速度为零 D.前3s内合外力对物体做的功为零30、浸没在水中物体质量为M,栓在细绳上,手提绳将其向上提高h,设提升过程是缓慢的,则[]A.物体的重力势能增加Mgh B.细绳拉力对物体做功MghC.水和物体系统的机械能增加Mgh D.水的机械能减小,物体机械能增加3A31、有“高空王子”之称的美籍加拿大人科克伦,于1996年9月24日晚,在毫无保护的情况下,手握10m长的金属杆,在一根横跨在上海浦东两幢大楼之间、高度为110m、长度为196m的钢丝上稳步向前走,18min后走完全程.他在如此危险的高空中走钢丝能够获得成功,是因为充分利用了下述哪些力学原理? []A.降低重心B.增大摩擦力 C.力矩平衡原理 D.牛顿第二定律32、如图1-23所示,质量为m的物体,在沿斜面向上的拉力F作用下,沿质量为M的斜面匀速下滑,此过程中斜面仍静止,则水平面对斜面[]图1-23A.有水平向左的摩擦力 B.无摩擦力C.支持力为(M+m)g D.支持力小于(M+m)g33、在水平面上有M、N两个振动情况完全相同的振源,在MN连线的中垂线上有a、b、c三点,已知某时刻a点是两列波波峰相遇点,c点是与a点相距最近的两波谷相遇点,b点处在a、c正中间,见图1-24,下列叙述中正确的是:[]图1-24A.a点是振动加强点,c是振动减弱点B.a和b点都是振动加强点,c是振动减弱点C.a和c点此时刻是振动加强点,经过半个周期后变为振动减弱点,而b点可能变为振动加强点D.a、b、c三点都是振动加强点34、如图1-25所示,电梯质量为M,它的水平地板上放置一质量为m的物体,电梯在钢索的拉力作用下由静止开始竖直向上加速运动,当上升高度为H时,电梯的速度达到v,则在这段过程中,以下说法正确的是[]图1-25A.电梯地板对物体的支持力所做的功等于(1/2)mv2B.电梯地板对物体的支持力所做的功大于(1/2)mv2C.钢索的拉力所做的功等于(1/2)Mv2+MgHD.钢索的拉力所做的功大于(1/2)Mv2+MgH35、如图1-26所示,质量相同的木块A、B用轻弹簧连接后置于光滑的水平面上,开始弹簧处于自然状态,现用水平恒力F拉木块A,则弹簧第一次被拉至最长的过程中[]图1-26A.A、B速度相同时,加速度aA=aB B.A、B速度相同时,加速度aA<aBC.A、B加速度相同时,速度vA<vB D.A、B加速度相同时,速度vA>vB36、竖立在水平地面上的轻弹簧,下端与地面固定,将一金属球放置在弹簧顶端(球与弹簧不粘连),用力向下压球,使弹簧做弹性压缩,稳定后用细线把弹簧栓牢,如图1-27(a)所示.烧断细线,球将被弹起,且脱离弹簧后能继续向上运动,如图1-27(b)所示.那么该球从细线被烧断到刚脱离弹簧的运动过程中[]图1-27A.球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小B.球刚脱离弹簧时的动能最大C.球所受合力的最大值不一定大于重力值 D.在某一阶段内,球的动能减小而它的机械能增加 37、一物体从某一高度自由落下落在竖立于地面的轻弹簧上,如图1-28所示,在A点物体开始与轻弹簧接触,到B点时,物体速度为零,然后被弹簧弹回,下列说法正确的是[]图1-28A.物体从A下降到B的过程中动能不断变小B.物体从B上升到A的过程中动能不断变大C.物体从A下降到B以及从B上升到A的过程中速率都是先增大后减小D.物体在B点时所受合力为零38、如图1-29所示,两根质量可忽略的轻质弹簧静止系住一小球,弹簧处于竖直状态.若只撤去弹簧a,撤去的瞬间小球的加速度大小为2.6m/s2,若只撤去弹簧b,则撤去的瞬间小球的加速度可能为(g取10m/s2)[]图1-29A.7.5m/s2,方向竖直向上 B.7.5m/s2,方向竖直向下C.12.5m/s2,方向竖直向上 D.12.5m/s2,方向竖直向下39、一个劲度系数为k、由绝缘材料制成的轻弹簧,一端固定,另一端与质量为m、带正电荷q的小球相连,静止在光滑绝缘水平面上,当加入如图1-30所示的场强为E的匀强电场后,小球开始运动,下列说法正确的是[]图1-30A.球的速度为零时,弹簧伸长qE/kB.球做简谐振动,振幅为qE/kC.运动过程中,小球的机械能守恒D.运动过程中,小球的电势能、动能和弹性势能相互转化40、如图1-31所示,一轻质弹簧竖直放置,下端固定在水平面上,上端处于a位置,当一重球放在弹簧上端静止时,弹簧上端被压缩到b位置.现将重球(视为质点)从高于a位置的c位置沿弹簧中轴线自由下落,弹簧被重球压缩到最低位置d.以下关于重球运动过程的正确说法应是[]图1-31A.重球下落压缩弹簧由a至d的过程中,重球做减速运动B.重球下落至b处获得最大速度C.由a至d过程中重球克服弹簧弹力做的功等于小球由c下落至d处时重力势能减少量D.重球在b位置处具有的动能等于小球由c下落到b处减少的重力势能4B41、质量相等的两物块P、Q间用一轻弹簧连接,放在光滑的水平地面上,并使Q物块紧靠在墙上,现用力F推物块P压缩弹簧,如图1-32所示,待系统静止后突然撤去F,从撤去力F起计时,则[]图1-32A.P、Q及弹簧组成的系统机械能总保持不变B.P、Q的总动量保持不变C.不管弹簧伸到最长时,还是缩短到最短时,P、Q的速度总相等D.弹簧第二次恢复原长时,P的速度恰好为零,而Q的速度达到最大42、如图1-33所示,A、B是两只相同的齿轮,A被固定不能转动,若B齿轮绕A齿轮运动半周,到达图中的C位置,则B齿轮上所标出的竖直向上的箭头所指的方向是[]图1-33A.竖直向上B.竖直向下C.水平向左D.水平向右43、当一弹簧振子在竖直方向上做简谐运动时,下列说法正确的是[]A.振子在振动过程中,速度相同时,弹簧的长度一定相等B.振子从最低点向平衡位置运动过程中,弹簧弹力始终做负功C.振子在振动过程中的回复力由弹簧的弹力和振子的重力的合力提供D.振子在振动过程中,系统的机械能一定守恒44、把一个筛子用四根相同的弹簧支起来,筛子上装一个电动偏心轮,它转动过程中,给筛子以周期性的驱动力,这就做成了一个共振筛.筛子做自由振动时,完成20次全振动用时10s,在某电压下,电动偏心轮的转速是90r/min(即90转/分钟),已知增大电动偏心轮的驱动电压,可以使其转速提高,增加筛子的质量,可以增大筛子的固有周期,要使筛子的振幅增大,下列办法可行的是[] A.降低偏心轮的驱动电压 B.提高偏心轮的驱动电压C.增加筛子的质量 D.减小筛子的质量45、甲、乙二位同学分别使用图1-34中左图所示的同一套装置,观察单摆做简揩运动时的振动图象,已知二人实验时所用的摆长相同,落在木板上的细砂分别形成的曲线如图1-34中右图所示.下面关于两图线不同的原因的说法中正确的是[]图1-34A.甲图表示砂摆摆动的幅度较大,乙图摆动的幅度较小B.甲图表示砂摆振动的周期较大,乙图振动周期较小C.甲图表示砂摆按正弦规律变化,是简谐运动,乙图不是简谐运动D.二人拉木板的速度不同,甲图表示木板运动速度较大46、下表记录了某受迫振动的振幅随驱动力频率变化的关系,若该振动系统的固有频率为f固,则[]A.f固=60HzB.60Hz<f固<70HzC.50Hz<f固<60HzD.以上三个答案都不对47、如图1-35所示是一列横波在某时刻的波形图,波速v=60m/s,波沿x轴正方向传播,从图中可知[]图1-35A.质点振幅为2cm,波长为24cm,周期为2.5sB.在x=6m处,质点的位移为零,速度方向沿x轴正方向C.在x=18m处,质点的位移为零,加速度最大D.在x=24m处,质点的位移为2cm,周期为0.4s48、一列简谐横波在某时刻的波形如图1-36中实线所示,经2.0s后波形如图1-36中虚线所示,则该波的波速和频率可能是[]图1-36A.v为1.5m/sB.v为6.5m/s C.f为2.5HzD.f为1.5Hz49、一列横波在x轴上传播,t(s)与(t+0.4)(s)在x轴上-3m~3m的区间内的波形图如图1-37所示,由图可知[]图1-37A.该波最大波速为10m/sB.质点振动周期的最大值为0.4sC.(t+0.2)s时,x=3m的质点位移为零D.若波沿+x方向传播,各质点刚开始振动时的方向向上50、如图1-38所示为机械波1和机械波2在同一种介质中传播时某时刻的波形图,则下列说法中正确的是[]图1-38A.波2速度比波1速度大 B.波2速度与波1速度一样大C.波2频率比波1频率大 D.这两列波不可能发生干涉现象5B51、一列横波沿直线传播波速为2m/s,在传播方向上取甲、乙两点(如图1-39),从波刚好传到它们中某点时开始计时,已知5s内甲点完成8次全振动,乙点完成10次全振动,则波的传播方向和甲、乙两点间的距离为[]图1-39A.甲向乙,2mB.乙向甲,2m C.甲向乙,1.6mD.乙向甲,5m52、a、b是一条水平的绳上相距为L的两点,一列简谐横波沿绳传播,其波长等于2L/3,当a点经过平衡位置向上运动时,b点[]A.经过平衡位置向上运动 B.处于平衡位置上方位移最大处C.经过平衡位置向下运动 D.处于平衡位置下方位移最大处53、一列波沿x轴正方向传播,波长为λ,波的振幅为A,波速为v,某时刻波形如图1-40所示,经过t=5λ/4v时,正确的说法是[]图1-40A.波传播的距离为(5/4)λ B.质点P完成了5次全振动C.质点P此时正向y轴正方向运动 D.质点P运动的路程为5A54、如图1-41所示,振源S在垂直x轴方向振动,并形成沿x轴正方向、负方向传播的横波,波的频率50Hz,波速为20m/s,x轴有P、Q两点,SP=2.9m,SQ=2.7m,经过足够的时间以后,当质点S正通过平衡位置向上运动的时刻,则[]图1-41A.质点P和S之间有7个波峰 B.质点Q和S之间有7个波谷C.质点P正处于波峰,质点Q正处于波谷 D.质点P正处于波谷,质点Q正处于波峰55、呈水平状态的弹性绳,左端在竖直方向做周期为0.4s的简谐振动,在t=0时左端开始向上振动,则在t=0.5s时,绳上的波可能是图1-42中的[]图1-4256、物体做简谐振动,每当物体到达同一位置时,保持不变的物理量有[]A.速度B.加速度C.动量D.动能57、水平方向振动的弹簧振子做简谐振动的周期为T,则[]A.若在时间Δt内,弹力对振子做功为零,则Δt一定是T/2的整数倍B.若在时间Δt内,弹力对振子做功为零,则Δt可能小于T/2C.若在时间Δt内,弹力对振子冲量为零,则Δt一定是T的整数倍D.若在时间Δt内,弹力对振子的冲量为零,则Δt可能小于T/458、一列简谐波沿x轴传播,某时刻波形如图1-43所示,由图可知[]图1-43A.若波沿x轴正方向传播,此时刻质点c向上运动B.若波沿x轴正方向传播,质点e比质点c先回到平衡位置C.质点a和质点b的振幅是2cmD.再过T/8,质点c运动到d点59、用m表示地球通讯卫星的质量,h表示它离地面的高度,R0表示地球的半径,g0表示地球表面处的重力加速度,ω0表示地球自转的角速度,则通讯卫星所受地球对它的万有引力的大小为[] A.0 B.mω02(R0+h)C.mR02g0/(R0+h)2D.m60、一卫星绕行星做匀速圆周运动,假设万有引力常量G为已知,由以下物理量能求出行星质量的是[]A.卫星质量及卫星的动转周期 B.卫星的线速度和轨道半径C.卫星的运转周期和轨道半径 D.卫星的密度和轨道半径61、宇宙飞船要与环绕地球运转的轨道空间站对接,飞船为了追上轨道空间站[]A.只能从较低轨道上加速 B.只能从较高轨道上加速C.只能从与空间站同一高度轨道上加速 D.无论在什么轨道上,只要加速都行62、启动卫星的发动机使其速度加大,待它运动到距离地面的高度比原来大的位置,再定位使它绕地球做匀速圆周运动成为另一轨道的卫星,该卫星后一轨道与前一轨道相比[]A.速率增大B.周期增大 C.机械能增大D.加速度增大63、土星外层上有一个环,为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群,可以根据环中各层的线速度v与该层到土星中心的距离R之间的关系来判断[]A.若v∝R,则该层是土星的一部分B.若v2∝R,则该层是土星的卫星群C.若v∝1/R,则该层是土星的一部分D.若v2∝1/R,则该层是土星的卫星群64、如图1-44中的圆a、b、c,其圆心均在地球的自转轴线上,对卫星环绕地球做匀速圆周运动而言[]图1-44A.卫星的轨道可能为a B.卫星的轨道可能为bC.卫星的轨道可能为c D.同步卫星的轨道只可能为b65、设想人类开发月球,不断把月球上的矿藏搬运到地球上,假定经过长时间开采后,地球仍可看作是均匀的球体,月球仍沿开采前的圆周轨道运动,则与开采前相比[]A.地球与月球间的万有引力将变大 B.地球与月球间的万有引力将变小C.月球绕地球运动的周期将变长 D.月球绕地球运动的周期将变短66、下列叙述中正确的是[]A.人类发射的通讯、电视转播卫星离地面越高越好,因为其传送的范围大B.某一人造地球卫星离地面越高,其机械能就越大,但其运行速度就越小C.由于人造地球卫星长期受微小阻力的作用,因而其运行速度会逐渐变大D.我国于1999年11月20日发射的“神舟”号飞船在落向内蒙古地面的过程中,一直处于失重状态67、对质点运动来说,以下说法中正确的是[]A.某时刻速度为零,则此时刻加速度一定为零B.当质点的加速度逐渐减小时,其速度一定会逐渐减小C.加速度恒定的运动可能是曲线运动D.匀变速直线运动的加速度一定是恒定的68、以下哪些运动的加速度是恒量[]A.匀速圆周运动 B.平抛运动 C.竖直上抛运动 D.简谐运动 69、一石块从高度为H处自由下落,当速度达到落地速度的一半时,它下落的距离等于[]A.H/2 B.H/4 C.3H/2 D.H/270、物体做平抛运动时,它的速度方向与水平方向的夹角α的正切tgα随时间t变化的图象是如图1-1中的[]图1-17B71、某同学身高1.8m,在运动会上他参加跳高比赛中,起跳后身体横着越过了1.8m高度的横杆,据此我们可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(取g=10m/s2)[]A.2m/sB.4m/s C.6m/sD.8m/s72、汽车以额定功率行驶时,可能做下列哪些运动[]A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动 C.减速直线运动 D.匀速圆周运动73、在如图1-2所示的v-t图中,曲线A、B分别表示A、B两质点的运动情况,则下述正确的是[]A.t=1s时,B质点运动方向发生改变B.t=2s时,A、B两质点间距离一定等于2mC.A、B两质点同时从静止出发,朝相反的方向运动D.在t=4s时,A、B两质点相遇图1-2 图1-374、某物体运动的v-t图象如图1-3所示,可看出此物体[]A.在做往复运动 B.在做加速度大小不变的运动C.只朝一个方向运动 D.在做匀速运动75、如图1-4所示,物体m在沿斜面向上的拉力F作用下沿斜面匀速下滑,此过程中斜面仍静止,斜面质量为M,则水平面对斜面[]A.无摩擦力 B.有水平向左的摩擦力C.支持力为(M+m)g D.支持力小于(M+m)g。

高中物理力学合集

高中物理力学合集

高中物理力学合集一、引言高中物理是许多学生头疼的科目,尤其是力学部分。

然而,只要我们掌握了正确的学习方法,理解力学并不困难。

本文将带你领略高中物理力学的魅力,帮助你更好地理解力学知识。

二、力学基础知识1、牛顿三大定律牛顿三大定律是力学的基础,也是高中物理的重点。

它们分别是惯性定律、加速度定律和作用与反作用定律。

这些定律不仅描述了物体的运动状态,还揭示了物体之间的相互作用。

2、万有引力定律万有引力定律是解释物体之间相互作用的重要理论。

它告诉我们任何两个物体之间都存在引力,这个力的大小与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。

三、静力学静力学研究的是物体在平衡状态下的受力情况。

要掌握静力学,我们需要理解力的平衡条件,以及如何使用这个条件判断物体的平衡状态。

四、动力学动力学研究的是物体在运动状态下的受力情况。

我们要掌握的是牛顿三大运动定律,以及如何使用这些定律来解释和预测物体的运动状态。

五、动量与能量动量和能量是描述物体运动状态的两个方面。

动量描述的是物体运动的快慢和方向,能量描述的是物体拥有多少做功的能力。

这两个概念在解决问题时常常交替使用,是物理学中的两个重要支柱。

六、结语高中物理力学虽然复杂,但只要我们掌握了正确的学习方法,理解了力学的基本概念和原理,就能够轻松应对各种问题。

我们也要明白,学习力学不仅仅是为了考试,更是为了理解我们生活中的各种物理现象,为了更好地认识这个世界。

高中物理公式合集一、力学1、牛顿第一定律:物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。

2、牛顿第二定律:物体的加速度与作用力成正比,与质量成反比。

公式为:F=ma。

3、万有引力定律:任意两个物体间都存在引力,其大小与两物体的质量乘积成正比,与距离的平方成反比。

公式为:F=Gm1m2/r^2。

二、热学1、理想气体状态方程:理想气体的压力与温度成正比。

公式为:PV/T=nRT。

2、热力学第一定律:一个热力学系统内的热量总是从高温物体传导到低温物体,或者从物体的高温部分传导到低温部分。

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高中课程复习专题——物理力学专题1、力1-1 力的概念⑴力:力是物体间的相互作用,力不能离开物体独立存在,一个物体受到力的作用,一定有另外的物体对它施加这种作用。

⑵力的效果:使受力物体体积或形状发生变化,或使受力物体的运动状态发生改变,我们可以通过力的作用效果来检验力的存在与否,上述两种效果可以独立产生,也可以同时产生。

⑶力的表示方法:力是矢量,存在三要素力的大小、力的方向、力的作用点。

要完整的表述一个力,既要说明它的大小,又要说明它的方向,为形象、直观的表述一个力,我们一般用带箭头的线段来表示力的大小、方向、作用点,这种表示力的方法称为力的图示。

作力的图示应注意以下两个问题,一是不能用不同的标度画同一物体所受的不同力;二是力的图示与力的示意图不同,力的图示要求严格,而力的示意图着重于力的方向,不要求做出标度。

⑷力的分类:在力学中,按照力的性质可分为重力、弹力、摩擦力等等,按力的效果可分为拉力、压力、支持力、动力、阻力等等。

性质相同的力效果可以不同,也可以相同;效果相同的力性质可以相同,也可以不同。

⑸力的单位:在国际单位制中,力的单位是牛顿,字母表示为N。

⑹力的量度:测量力的工具称为测力计。

1-2 重力⑴重力的产生:重力是由于地球吸引而产生。

⑵重力的大小:重力与质量的关系为G=mg,重力的大小可以由测力计测出。

其大小在数值上等于物体静止时对水平支持面的压力或对竖直悬绳的拉力。

⑶重力的方向:重力的方向为竖直向下。

⑷重心:重心是物体所受重力的等效作用点。

质量分布均匀的物体,重心的位置只跟物体的形状有关,形状规则且质量分布均匀的物体,它的重心就在其几何中心上。

不规则物体的重心位置,除跟物体的形状有关之外,还跟物体的质量分布有关,对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,可以用悬挂法测定其重心的位置。

因为重心是一等效概念,所以物体的重心不一定在物体上,可能在物体外,也可能在物体之内。

1-3 弹力⑴定义:发生形变的物体由于要恢复形状,会对跟它直接接触的物体产生力的作用,这种力叫做弹力。

⑵产生条件:一是两物体直接接触,二是发生弹性形变。

⑶弹力的方向:ⅰ力、支持力的方向垂直于接触面,指向被压、被支持的物体。

ⅱ绳的拉力的方向总是沿着绳子指向绳子收缩的方向。

ⅲ弹力的方向可以说成是与施力物体形变的方向相反。

⑷弹力大小的计算:ⅰ胡克定律:在弹性限度内,弹簧产生的弹力的大小与形变量成正比,即F=kx。

其中k是由弹簧本身特性决定的物理量,和弹簧匝数有关,叫劲度系数。

x表示弹簧伸长或被压缩之后的长度与没有发生形变时的长度之差,即弹簧的形变量。

ⅱ除弹簧外,其他物体所受的的弹力的大小,通常利用平衡条件或动力学规律求解。

1-4 滑动摩擦力⑴定义:一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍作用的力,这种力就叫滑动摩擦力。

⑵产生条件:ⅰ两物体直接接触,相互积压。

ⅱ接触面粗糙。

ⅲ两物体有相对运动。

⑶滑动摩擦力的方向:滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并与物体的相对运动方向相反。

⑷滑动摩擦力的计算:滑动摩擦力的大小跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。

公式为f滑动=μF N。

f滑动表示滑动摩擦力的大小,F N表示压力的大小,μ叫做动摩擦因素。

⑸滑动摩擦力的效果:总是阻碍物体间的相互运动,但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,可能是阻力。

1-5 静摩擦力⑴产生条件:ⅰ两物体直接接触,相互积压。

ⅱ接触面粗糙。

ⅲ两物体有相对运动趋势。

⑵静摩擦力的方向:方向与接触面相切,并与物体的相对运动趋势方向相反。

⑶静摩擦力的大小:ⅰ随着相对运动趋势强弱变化而在零到最大值中间变化。

跟运动趋势的强度有关,但跟接触面间相互积压的力F N无直接关系。

ⅱ在中学阶段,认为最大静摩擦力在数值上与滑动摩擦力相等。

⑷静摩擦力的效果:阻碍物体间的相对运动,可以是动力,也可以是阻力。

★1-6 物体的受力分析⑴受力分析方法:隔离物体法。

将要受力分析的物体与其他物体隔离开,只分析这个物体受到的力,不分析该物体对其它物体的的力,只分析性质力,不分析效果力。

⑵受力分析步骤:ⅰ根据题意选取适当的研究对象,把要研究的对象从周围的物体中隔离出来。

选取的研究对象要有利于问题的处理,可以是单个物体,也可以是物体的一部分,也可以是几个物体组成的系统,即物体系,应视具体问题而定。

ⅱ按照先重力,再弹力,最后摩擦力的顺序进行受力分析,并画出物体的受力示意图,按此顺序分析受力可以防止漏力。

ⅲ分析受力的过程中,要找到它的施力物体,没有施力物体的力是不存在,这样可以防止多力。

★1-7 物体基本受力的对比2、力的合成、分解和平衡2-1 合力与分力:一个力如果它产生的效果跟几个力共同产生的效果相同,则这个力就叫那几个力的合力,而那几个力就叫这个力的分力,合力和分力是等效代替。

2-2 平行四边形定则:用表示两个共点力F1 和F2的线段为邻边作平行四边形,那么,合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来,这叫力的平行四边形定则。

2-3 力的合成:⑴定义:求两个或两个以上力的合力的过程或方法叫做力的合成。

★⑵已知两个共点力的大小为F1 和F2,其方向之间的夹角为θ,那么:ⅰ在F1 和F2大小不变的情况下,F1 和F2之间的夹角θ越大,合力F的大小就越小;F1 和F2之间的夹角θ越小,合力F的大小就越大。

当θ=0º时,合力F=∣F1 -F2∣,为合力F的最小值。

当θ=90º时,合力F=。

当θ=120º时,合力F= F1 =F2。

当θ=180º时,合力F= F1 +F2,为合力F的最大值。

ⅱ两个力的合力的大小变化范围为:∣F1 -F2∣< F < F1 +F2。

2-4 力的分解⑴定义:求一个已知力的分力的过程称为力的分解,力的分解是力的合成的逆运算。

⑵ 把一个已知力分解时,如果没有限制条件,将有无数对大小、方向不同的分力。

如果在特定的条件下,就可以得到确定的解。

ⅰ 已知合力和两个分力的方向,可求得两个分力的大小——唯一解。

ⅱ 已知合力和一个分力的大小、方向,可求得另一个分力的大小和方向——唯一解。

ⅲ 已知合力和一个分力F 1的大小,另一个分力F 2的方向,可求F 1的方向和F 2的大小——可能唯一解,也可能两个解,也可能无解。

★⑶ 力的正交分解:根据给出的题目要求,把一个力分解为两个相互垂直的力。

如右图:力F 在坐标系中被正交分解成x 方向的F x 和y 方向的F y ,F 与横坐标轴的夹角为θ,则:F x = F·cosθF y = F·sinθ2-5 力的平衡⑴ 平衡状态:物体保持匀速直线运动或者静止的状态的叫做平衡状态。

静止状态是指速度和加速度都为0的状态。

⑵ 共点力作用下物体的平衡条件:合外力为0ⅰ 如果两个物体在两个力的作用下处于平衡状态,这两个力必定大小相等,方向相反,互为一对平衡力。

ⅱ如果两个物体在多个力的作用下处于平衡状态,那么其中任意一个力一定与其他力的合力大小相等,方向相反。

⑶ 三力汇交原理:如果一个物体受到三个非平行力的作用而达到平衡,那么这三个力的作用线必定在同一平面内,而且为共点力(作用线或者作用线的反向延长线交与一点)。

★2-6 力学题目解题思路与解题流程⑴ 仔细审题,确定研究体系,看研究的体系是否能看为质点,如果能看作质点,则所有的受力都可以看坐是作用于重心的共点力。

⑵ 明确研究对象后,对系统进行受力分析,按照重力——弹力(压力支持力)——摩擦力的顺序进行分析,以免掉力和添力。

⑶ 确定所有分析正确后,以物体的接触面为x 轴,以垂直于接触面为y 轴,进行力的正交分解,并列出x 轴和y 轴的分力的表达式。

⑷ 根据题中要求,分别列出x 轴和y 轴的力平衡方程,最后求解。

⑸ 根据求得的解,代回原题,看得出的结论是否与题目中的运动状态一致,若一致,则此题解题正确。

3、运动学基本概念3-1 机械运动 0 力的正交分解 θ F xF y y F x⑴机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,它包括平动,转动和震动。

⑵参考系:为研究运动而假定为不动的物体叫做参考系。

对于同一个物体的运动,所选参考系不同,对它的的运动的描述就可能不同,通常以地球或相对于地球不动的物体为参考系研究物体的运动。

3-2 质点⑴定义:用来代替物体的质量的点,它是理想化的物理模型。

⑵把物体看成质点的条件是物体的大小和形状对研究物体运动无影响。

3-3 时刻与时间:时刻是指某一瞬时,在时间轴上用一个点表示,对应的是位置、速度、动量、动能等状态量。

时间是两个时刻间的间隔,在时间轴上用一个线段表示,它对应的是位移、路程、冲量、功等过程量。

3-4 位移和路程⑴路程:物体运动轨迹的长度,称为路程,它是标量。

⑵位移:ⅰ物理意义:位移是描述物体位置变化的物理量,它是矢量。

ⅱ表示方法:用由初位置指向末位置的带箭头的有向线段表示。

ⅲ大小方向:位移大小为初位置到末位置的直线距离,位移方向初位置指向末位置。

3-5 速度和速率⑴速度:是表示物体运动快慢的物理量,它等于位移s与发生这段位移所需的时间t的比值,公式为v = s / t ,单位是m·s-1。

它是矢量,方向同位移的方向。

ⅰ平均速度:直线运动中,运动物体的位移与所用时间的比值,表达式为=s / t ,它只能粗略的描述物体的运动情况,它也是矢量,方向同位移的方向。

ⅱ瞬时速度:运动物体在某一时刻(或经过某一位置)的速度,是矢量,它是对变速运动的精确描述,它的大小,描述物体在该时刻或在该位置运动的快慢,方向描述运动的方向。

⑵速率:指的是速度的大小。

注意:平均速率是指路程与时间的比值,是标量,并不一定是平均速度的大小。

瞬时速率指的就是平均速度的大小。

★3-6 加速度⑴定义:速度的改变,跟发生这一改变所用的时间的比值,称为加速度。

表达式为⑵物理意义:加速度是描述速度改变快慢的物理量,是矢量。

⑶方向:加速度方向与速度改变方向相同。

当a 与v 方向相同时,物体做加速运动;当a 与v 方向相反时,物体做减速运动。

a 为衡量时为匀变速运动,a 为变量时为非匀加速运动,即变加速运动。

⑷单位:m·s-2,含义是单位时间内速度的变化量。

4、运动学的基本问题4-1 匀速直线运动⑴ 定义:物体在一条直线上运动,如果在相等时间内的位移相等,这种运动就叫匀速直线运动。

⑵ 特点: ⅰ 速度:速度的特点是大小和方向均不变。

ⅱ 位移:位移特点为位移s 跟发生这段位移所用时间t 成正比,即 s = vt 。

★4-2 匀变速直线运动⑴ 定义:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间内,速度的变化相等,这种运动即叫匀变速直线运动。

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