2014《步步高》物理大一轮复习讲义 第02章 第1课时 力、重力、弹力

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新步步高高考物理(全国用)大一轮复习讲义课件:第二章 相互作用 本章学科素养提升

新步步高高考物理(全国用)大一轮复习讲义课件:第二章 相互作用 本章学科素养提升
第二章 相互作用
自主阅读素材2 本章学科素养提升
思维建模能力的培养 1.三种模型对比
轻杆
模型图示
轻绳
轻弹簧
柔软,只能发生 既可伸长,也可压
形变特点 只能发生微小形变 微小形变,各处 缩,各处弹力大小
张力大小相等 相等

不一定沿杆,可以 只能沿绳,指向 沿弹簧轴线与形变
型 方向特点
是任意方向
绳收缩的方向 方向相反
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021 2:28:23 PM • 11、夫学须志也,才须学也,非学无以广才,非志无以成学。2021/3/182021/3/182021/3/18Mar-2118-Mar-21 • 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/182021/3/182021/3/18Thursday, March 18, 2021 • 13、志不立,天下无可成之事。2021/3/182021/3/182021/3/182021/3/183/18/2021
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.

新步步高高考物理(全国用)大一轮复习讲义课件:第二章 相互作用 专题强化二

新步步高高考物理(全国用)大一轮复习讲义课件:第二章 相互作用 专题强化二

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盘查拓展点
生活中平衡问题的实例分析 力的平衡问题在日常生活中有许多实例,解答的关键是要建立正确的物 理模型,选择合适的的解题方法,一般按以下步骤进行:
【典例】 一般教室门上都安装一种暗锁,这种暗锁由外壳A、骨架B、弹 簧C(劲度系数为k)、锁舌D(倾角θ=45°)、锁槽E以及连杆、锁头等部件 组成,如图甲所示.设锁舌D的侧面与外壳A和锁槽E之间的动摩擦因数均为 μ,最大静摩擦力Ffm由Ffm=μFN(FN为正压力)求得.有一次放学后,当某同 学准备关门时,无论用多大的力, 也不能将门关上(这种现 象称为自锁),此刻暗锁 所处的状态的俯视图如 图乙所示,P为锁舌D与 锁槽E之间的接触点,弹 簧由于被压缩而缩短了x.
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2.(多选)如图所示,粗糙水平面上有一长木板,一个人站在木板上用力F 向右推箱子,木板、人、箱子均处于静止状态.三者的质量均为m,下列 说法正确的是 答案 A.箱子受到的摩擦力方向向右
√B.人受到的摩擦力方向向右 √C.箱子对木板的摩擦力方向向右
D.若水平面光滑,人用同样大小的力F推箱子,能使长木板在水平面上 滑动
√A.B对A的摩擦力大小为Ff,方向向左
B.A和B保持静止,C匀速运动
√C.A保持静止,B和C一起匀速运动 √D.C受到地面的摩擦力大小为F-Ff
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√D.支持力小于(M+m)g
Ff
mg
2
命题点二
动态平衡问题
1.共点力的平衡 (1)平衡状态:物体处于 静止 或 匀速直线运动 状态,称为平衡状态. (2)平衡条件:物体所受合力 为零 ,即 F合=0 .若采用正交分解法求平 衡问题,则平衡条件是 Fx合=0,Fy合=0 . (3)常用推论: ①二力平衡:二力等大反向. ②三力平衡:任意两个力的合力与第三个力等大反向. ③多力平衡:其中任意一个力与其余几个力的合力等大反向.

【步步高】高考物理大一轮复习讲义 第二章 章末限时练(含解析) 新人教版

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《步步高》高考物理(人教版通用)大一轮复习讲义第二章章末限时练(满分:100分时间:90分钟)一、选择题(每小题4分,共40分)1.某物体在n个共点力的作用下处于静止状态,若把其中一个力F1的方向沿顺时针方向转过90°,而保持其大小不变,其余力保持不变,则此时物体所受的合力大小为( )A.F1 B.2F1C.2F1D.0答案 B解析物体受n个力处于静止状态,则其中(n-1)个力的合力一定与剩余的那个力等大反向,故除F1以外的其他各力的合力大小等于F1,且与F1方向相反,故当F1转过90°后,物体受到的合力大小应为2F1,选项B正确.2.如图1甲所示为实验室常用的弹簧测力计,弹簧的一端与有挂钩的拉杆相连,另一端固定在外壳上的O点,外壳上固定一个圆环,整个外壳重为G,弹簧及拉杆的质量忽略不计.现将该弹簧测力计用如图乙、丙的两种方式固定在地面上,并分别用相同的力F0(F0>G)竖直向上拉弹簧测力计,则稳定后弹簧测力计的读数分别为( )图1A.乙图读数为F0-G,丙图读数为F0B.乙图读数为F0,丙图读数为F0-GC.乙图读数为F0-G,丙图读数为F0+GD.乙图读数为F0,丙图读数为F0答案 B解析弹簧测力计的读数应是弹簧中的弹力大小.在图乙中,F0与弹簧拉力是一对作用力与反作用力,大小一定相等.在图丙中,由共点力的平衡知F0=F弹+G,所以F弹=F0-G,选项B正确.3.如图2所示,固定的斜面上叠放着A、B两木块,木块A与B的接触面是水平的,水平力F作用于木块A,使木块A、B保持静止,且F≠0.则下列描述正确的是( )A.B可能受到3个或4个力作用图2B.斜面对木块B的摩擦力方向可能沿斜面向下C.A对B的摩擦力可能为0D.A、B整体可能受三个力作用答案BD解析对A、B整体,一定受到重力G、斜面支持力F N、水平力F,如图(a),这三个力可能使整体平衡,因此斜面对A、B整体的静摩擦力可能为0,可能沿斜面向上,也可能沿斜面向下,B、D正确;对木块A,受力如图(b),水平方向受力平衡,因此一定受到B对A的静摩擦力F f A,由牛顿第三定律可知,C错;对木块B,受力如图(c),其中斜面对B的摩擦力F f可能为0,因此木块B可能受4个或5个力作用,A错.4.帆船航行时,遇到侧风需要调整帆面至合适的位置,保证船能有足够的动力前进.如图3是帆船航行时的俯视图,风向与船航行方向垂直,关于帆面的a、b、c、d四个位置,可能正确的是( )A.a B.b 图3C.c D.d答案 B5.一轻杆AB,A端用铰链固定于墙上,B端用细线挂于墙上的C点,并在B端挂一重物,细线较长使轻杆位置如图4甲所示时,杆所受的压力大小为F N1,细线较短使轻杆位置如图乙所示时,杆所受的压力大小为F N2,则有( )图4A.F N1>F N2B.F N1<F N2C.F N1=F N2D.无法比较答案 C解析轻杆一端被铰链固定在墙上,杆上的弹力方向沿杆的方向.由牛顿第三定律可知:杆所受的压力与杆对B点细线的支持力大小相等,方向相反.对两种情况下细线与杆接触点B受力分析,如图甲、乙所示,由图中几何关系可得:F N1AB=mgAC,F N2AB=mgAC,故F N1=F N2,选项C正确.6.如图5所示,光滑水平地面上放有截面为14圆周的柱状物体A,A与墙面之间放一光滑的圆柱形物体B,对A施加一水平向左的力F,整个装置保持静止.若将A的位置向左移动稍许,整个装置仍保持平衡,则( ) 图5A.水平外力F增大B.墙对B的作用力减小C.地面对A的支持力减小D.A对B的作用力减小答案BD解析对物体B的受力分析如图所示,A的位置左移,θ角减小,F N1=G tan θ,F N1减小,B项正确;F N=Gcos θ,F N减小,D项正确;以A、B为一个整体受力分析,F N1=F,所以水平外力F减小,A项错误;地面对A的支持力等于两个物体的重力之和,所以该力不变,C项错误.7.如图6所示,一辆质量为M的汽车沿水平面向右运动,通过定滑轮将质量为m的重物A缓慢吊起.在吊起重物的过程中,关于绳子的拉力F T、汽车对地面的压力F N和汽车受到的摩擦力F f随细绳与水平方向的夹角θ变化的图象中正确的是 ( ) 图6答案 AC解析 因为绳子跨过定滑轮,故绳子张力等于重物A 的重力,A 正确;由牛顿第三定律可知,汽车对地面的压力大小等于地面对汽车的支持力,故以汽车为研究对象,受力分析得F N =Mg -F T sin θ,取θ=0时,F N =Mg ,B 错误;因为缓慢吊起重物,汽车可视为处于平衡状态,故有F f =F T cos θ,故C 对,D 错.8.如图7所示,A 、B 两物体叠放在水平地面上,A 物体质量m =20 kg ,B 物体质量M =30 kg.处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与A 物体相连,弹簧处于自然状态,其劲度系数为250 N/m ,A 与 图7B 之间、B 与地面之间的动摩擦因数为μ=0.5.现有一水平推力F 作用于物体B 上推着B 缓慢地向墙壁移动,当移动0.2 m 时,水平推力F 的大小为(g 取10 m/s 2) ( ) A .350 NB .300 NC .250 ND .200 N答案 B解析 由题意可知F f A max =μmg =100 N .当A 向左移动0.2 m 时,F 弹=k Δx =50 N ,F 弹<F f A max ,即A 、B 间未出现相对滑动,对整体受力分析可知,F =F f B +F 弹=μ(m +M )g +k Δx =300 N ,B 选项正确.9.如图8所示,左侧是倾角为30°的斜面、右侧是圆弧面的物体固定 在水平地面上,圆弧面底端切线水平,一根两端分别系有质量为m 1、m 2的小球的轻绳跨过其顶点上的小滑轮.当它们处于平衡状 图8态时,连结m 2小球的轻绳与水平线的夹角为60°,不计一切摩擦,两小球可视为质点.两小球的质量之比m 1∶m 2等于( )A .2∶ 3B .2∶3C.3∶2D .1∶1答案 A解析 对m 2受力分析如图所示 进行正交分解可得F N cos 60°=F T cos 60° F T sin 60°+F N sin 60°=m 2g解得F T =m 2g3对m 1球受力分析可知,F T =m 1g sin 30°=12m 1g可知m 1∶m 2=2∶3,选项A 正确.10.如图9所示,不计质量的光滑小滑轮用细绳悬挂于墙上的O 点,跨过滑轮的细绳连接物块A 、B ,A 、B 都处于静止状态,现将物 块B 移至C 点后,A 、B 仍保持静止,下列说法中正确的是( )图9A .B 与水平面间的摩擦力增大B .绳子对B 的拉力增大C .悬于墙上的绳所受拉力不变D .A 、B 静止时,图中α、β、θ三角始终相等 答案 AD解析 因为将物块B 移至C 点后,A 、B 仍保持静止,所以绳中的拉力大小始终等于A 的重力,通过定滑轮,绳子对B 的拉力大小也等于A 的重力,而B 移至C 点后,右侧绳子与水平方向的夹角减小,对B 进行受力分析可知,B 受到水平面的静摩擦力增大,所以选项A 正确,B 错误;对滑轮受力分析可知,悬于墙上的绳所受拉力等于两边绳的合力,由于两边绳子的夹角变大,两边绳的合力将减小,选项C 错误;由几何关系可知α、β、θ三角始终相等,选项D 正确. 二、非选择题(共60分)11.(6分)为测定木块P 和木板Q 间的动摩擦因数,某同学设计了一个实验,图10为实验装置示意图,其中各物体的接触面均水平,该同学在实验中的主要操作有:图10A .用弹簧测力计测出木块P 的重力为G P =6.00 N ;B .用弹簧测力计测出木板Q 的重力为G Q =9.25 N ;C .用手按住木块和木板,按图10装置安装好器材;D .松开木块和木板让其运动,待弹簧测力计指针稳定时再读数. (1)上述操作中多余的步骤是________.(填步骤序号)(2)在听取意见后,该同学按正确方法操作,稳定时弹簧测力计的 指针位置如图11所示,其示数为______ N .根据该同学的测量数据,可求得木块P 和木板Q 间的动摩擦因数为______. 图11 答案 (1)B (2)2.10 0.35解析 (1)要做好本题,需理解实验原理.无论木板怎样滑动,弹簧测力计的示数总与P 木块的滑动摩擦力相等,且这个值是稳定的,故可用F =μF N =μmg 求解μ,所以步骤B 是多余的.(2)由读数的估读规则可知,弹簧测力计的读数为2.10 N ,由F =μF N =μmg ,可知μ=F mg=0.35. 12.(8分)某同学做“验证力的平行四边形定则”实验的情况如图12甲所示,其中A 为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB 和OC 为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的图.图12(1)实验中用弹簧测力计测量力的大小时,下列使用方法中正确的是________.A.拿起弹簧测力计就进行测量读数B.拉橡皮筋的拉力大小不能超过弹簧测力计的量程C.测量前检查弹簧指针是否指在零刻线,用标准砝码检查示数正确后,再进行测量读数D.应尽量避免弹簧、指针、拉杆与刻度板间的摩擦(2)关于此实验的下列说法中正确的是________.A.同一次实验中,O点位置不允许变动B.实验中,只需记录弹簧测力计的读数和O点的位置C.实验中,把橡皮筋的另一端拉到O点时,两个弹簧测力计之间的夹角必须取90°D.实验中,要始终将其中一个弹簧测力计沿某一方向拉到最大量程,然后调节另一弹簧测力计拉力的大小和方向,把橡皮筋另一端拉到O点(3)图乙中的F与F′两力中,方向一定沿AO方向的是________.(4)本实验采用的科学方法是________.A.理想实验法B.等效替代法C.逆向思维法D.建立物理模型法答案(1)BCD (2)A (3)F′(4)B13.(10分)如图13所示,一根质量不计的横梁A端用铰链固定在墙壁上,B端用细绳悬挂在墙壁上的C点,使得横梁保持水平状态.已知细绳与竖直墙壁之间的夹角为60°,当用另一段轻绳在B点悬挂一个质量为M=6 kg的重物时,求轻杆对B点的弹力和绳BC的拉力大小.(g取10 m/s2) 图13答案60 3 N 120 N解析设杆对B点的弹力为F1,因横梁A端用铰链固定,故F1的方向沿杆方向,绳BC对B点的拉力为F2,由于B点静止,B点所受的向下的拉力大小恒定为重物的重力,根据受力平衡的特点,杆的弹力F 1与绳BC对B点的拉力F2的合力一定竖直向上,大小为Mg,如图所示.根据以上分析可知弹力F1与拉力F2的合力大小F=G=Mg=60 N由几何知识可知F1=F tan 60°=60 3 NF2=Fsin 30°=120 N即轻杆对B点的弹力为60 3 N,绳BC的拉力为120 N.14.(10分)如图14所示,质量为m1=5 kg的滑块,置于一粗糙的斜面上,用一平行于斜面的大小为30 N的力F推滑块,滑块沿斜面向上匀速运动,斜面体质量m2=10 kg,且始终静止,取g=10 m/s2,求:图14(1)斜面对滑块的摩擦力.(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力.答案(1)5 N (2)15 3 N 135 N解析(1)用隔离法:对滑块受力分析,如图甲所示,在平行斜面的方向上:F=m1g sin 30°+F f,F f=F-m1g sin 30°=(30-5×10×0.5) N=5 N.(2)用整体法:因两个物体均处于平衡状态,故可以将滑块与斜面体当作一个整体来研究,其受力如图乙所示,由图乙可知:在水平方向上有F f地=F cos 30°=15 3 N;在竖直方向上,有F N地=(m1+m2)g-F sin30°=135 N.15.(13分)如图15所示,A、B两物体叠放在水平地面上,已知A、B的质量分别为m A=10 kg,m B=20 kg,A、B之间、B与地面之间的动摩擦因数均为μ=0.5.一轻绳一端系住物体A,另一端系于墙上,绳与竖直方向的夹角为37°,今欲用外力将物体B匀速向右图15拉出,求所加水平拉力F的大小,并画出A、B的受力分析图.(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)答案160 N 见解析图解析A、B的受力分析如图甲、乙所示对A应用平衡条件,有F T sin 37°=F f1=μF N1F T cos 37°+F N1=m A g联立得F N1=3m A g4μ+3=60 N,F f1=μF N1=30 N对B应用平衡条件,有F N1=F N1′,F f1=F f1′F=F f1′+F f2=F f1+μF N2=F f1+μ(F N1′+m B g)=160 N16.(13分)如图16所示,在光滑的水平杆上穿两个重均为2 N的球A、B,在两球之间夹一弹簧,弹簧的劲度系数为10 N/m,用两条等长的线将球C与A、B相连,此时弹簧被压短了10 cm,两条线的夹角为60°,求:(1)杆对A球的支持力为多大?图16(2)C球的重力为多大?答案(1)(2+3) N (2)2 3 N解析(1)A、C球的受力情况分别如图甲、乙所示:甲乙其中F=kx=1 N对于A球,由平衡条件得:F=F T sin 30°F N=G A+F T cos 30°解得:F N=(2+3) N(2)由(1)可得两线的张力都为:F T=2 N对于C球,由平衡条件得:2F T cos 30°=G C解得:G C=2 3 N。

2014年《步步高》高三物理一轮复习第二章 第1讲 重力 弹力 摩擦力(人教版)

2014年《步步高》高三物理一轮复习第二章 第1讲 重力 弹力 摩擦力(人教版)

第二章 相互作用第1讲 重力 弹力 摩擦力时间:60分钟一、单项选择题1.关于由滑动摩擦力公式F f =μF N 推出的μ=F f F N,下列说法正确的是( ). A .动摩擦因数μ与摩擦力F f 成正比,F f 越大,μ越大B .动摩擦因数μ与正压力F N 成反比,F N 越大,μ越小C .μ与F f 成正比,与F N 成反比D .μ的大小由两物体接触面的情况及其材料决定解析 动摩擦因数μ的大小由接触面的粗糙程度及材料决定,与摩擦力F f 和压力F N 无关,一旦材料和接触面的情况确定了,动摩擦因数μ也就确定了. 答案 D2.(2013·揭阳模拟)如图2-1-13所示,物体P 放在粗糙水平面上,左边用一根轻弹簧与竖直墙相连,物体静止时弹簧的长度小于原长.若再用一个从0开始逐渐增大的水平力F 向右拉P ,直到拉动,那么在P 被拉动之前的过程中,弹簧对P 的弹力F T 的大小和地面对P 的摩擦力F f 的大小的变化情况是有不逮 ( ).A .弹簧对P 的弹力F T 始终增大,地面对P 的摩擦力始终减小B .弹簧对P 的弹力F T 保持不变,地面对P 的摩擦力始终增大C .弹簧对P 的弹力F T 保持不变,地面对P 的摩擦力先减小后增大D .弹簧对P 的弹力F T 先不变后增大,地面对P 的摩擦力先增大后减小图2-1-13解析物体P始终静止不动,故弹簧的形变量没有变化,弹力F T保持不变.由力平衡知F=F f-F T,力F逐渐增大时,F f也逐渐增大,故选项B正确.答案 B3.质量为m的物体在水平面上,在大小相等、互相垂直的水平力F1和F2的作用下,从静止开始沿水平面运动,如图2-1-14所示,若物体与水平面间的动摩擦因数为μ,则物体().A.在F1的反方向上受到F f1=μmg的摩擦力B.在F2的反方向上受到F f2=μmg的摩擦力C.在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为F f=2μmgD.在F1、F2合力的反方向上受到的摩擦力为F f=μmg答案 D4.如图2-1-15所示,质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙的传送带上,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,当传送带分别以v1、v2的速度做逆时针运动时(v1<v2),绳中的拉力分别为F1、F2,则下列说法正确的是().A.物体受到的摩擦力F f1<F f2B.物体所受摩擦力方向向右C.F1=F2D.传送带速度足够大时,物体受到的摩擦力可为0解析物体的受力如图所示,滑动摩擦力与绳的拉力的水平分量平衡,因此方向向左,B错;设绳与水平方向成θ角,则F cos θ-μF N=0,F N+F sin θ-mg=0,解得F=μmgcos θ+μsin θ,恒定不变,C正确;滑动摩擦力F f=F cos θ=μmg cos θcos θ+μsin θ也不变,A、D错.图2-1-14图2-1-15答案 C5.如图2-1-16所示,在一个正方体的盒子中放有一个质量分布均匀的小球,小球的直径恰好和盒子内表面正方体的边长相等,盒子沿倾角为α的固定斜面滑动,不计一切摩擦,下列说法中正确的是( ).A .无论盒子沿斜面上滑还是下滑,球都仅对盒子的下底面有压力B .盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和右侧面有压力C .盒子沿斜面下滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力D .盒子沿斜面上滑时,球对盒子的下底面和左侧面有压力解析 先以盒子和小球组成的系统为研究对象,无论上滑还是下滑,用牛顿第二定律均可求得系统的加速度大小为a =g sin α,方向沿斜面向下,由于盒子和小球始终保持相对静止,所以小球的加速度大小也是a =g sin α,方向沿斜面向下,小球沿斜面向下的重力分力大小恰好等于所需的合外力,因此不需要左、右侧面提供弹力.答案 A6.(2013·六安质量检测)如图2-1-17所示,楔形物块a 固定在水平地面上,在其斜面上静止着小物块b .现用大小一定的力F 分别沿不同方向作用在小物块b 上,小物块b 仍保持静止,如下图所示.则a 、b 之间的静摩擦力一定增大的是 ( ).图2-1-16图2-1-17解析 未加力F 前对b 进行受力分析可知,b 受沿斜面向上的静摩擦力.A 中加力F 后,静摩擦力一定增大;B 、C 中加力F 后,静摩擦力可能减小,B 、C 错;D 中加力F 后,静摩擦力不变,D 错.A 选项正确.答案 A二、多项选择题7.如图2-1-18所示,在一张大桌子上放两个平面镜M 和N ,让一束光依次被两面镜子反射,最后射到墙上,形成一个光点P .用力压桌面,观察墙上光点位置的变化.下列说法中正确的是 ( ).A .F 增大,P 上移B .F 增大,P 下移C .F 减小,P 下移D .F 减小,P 上移解析 本题考查微小形变的放大法.当力F 增大时,两镜面均向里倾斜,使入射角减小,经两次累积,使反射光线的反射角更小,光点P 下移;反之,若力F 减小,光点P 上移.所以,选项B 、D 正确.答案 BD8.(2011·山东卷,19)如图2-1-19所示,将两相同的木块a 、b 置于粗糙的水平地面上,中间用一轻弹簧连接,两侧用细绳固定于墙壁.开始时a 、b 均静止,弹簧处于伸长状态,两细绳均有拉力,a 所受摩擦力F fa ≠0,b 所受摩擦力F fb =0.现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间 ( ).图2-1-19图2-1-18A .F fa 大小不变B .F fa 方向改变C .F fb 仍然为零D .F fb 方向向右解析 右侧绳剪断瞬间,木块b 受到弹簧向左的拉力和向右的摩擦力(因b 在弹簧拉力作用下有向左运动的趋势),故选项C 错误、选项D 正确.木块a 受左侧绳的拉力和弹簧弹力不变(弹簧未来得及形变),故F fa 不变.选项A 正确、选项B 错误.答案 AD9.(多选)(2013·海南琼海一模)如图2-1-20所示,将一物块分成相等的A 、B 两部分靠在一起,下端放置在地面上,上端用绳子拴在天花板上,绳子处于竖直伸直状态,整个装置静止,则( ).A .绳子上拉力可能为零B .地面受的压力可能为零C .地面与物体间可能存在摩擦力D .A 、B 之间可能存在摩擦力解析 经分析,绳子上拉力可能为零,地面受的压力不可能为零,选项A 对、B 错;由于绳子处于竖直伸直状态,绳子中拉力只可能竖直向上,所以地面与B 间不可能存在摩擦力,而A 、B 之间可能存在摩擦力,选项C 错而D 对. 答案 AD10.(多选)如图2-1-21甲所示,一物块在粗糙斜面上,在平行斜面向上的外力F作用下,斜面和物块始终处于静止状态.当外力F 按照图乙所示规律变化时,下列说法正确的是 ( ).图2-1-20图2-1-21A .地面对斜面的摩擦力逐渐减小B .地面对斜面的摩擦力逐渐增大C .物块对斜面的摩擦力可能一直增大D .物块对斜面的摩擦力可能一直减小解析 设斜面的倾角为θ,物块和斜面均处于平衡状态,以物块和斜面作为整体研究,在水平方向上有f =F cos θ,外力不断减小,故地面对斜面的摩擦力不断减小,故A 正确、B 错误.对于物块m ,沿斜面方向:(1)若F 0>mg sin θ,随外力F 不断减小,斜面对物块的摩擦力先沿斜面向下减小为零,再沿斜面向上逐渐增大;(2)若F 0≤mg sin θ,随外力F 不断减小,斜面对物块的摩擦力沿斜面向上不断增大,故C 正确、D 错误.答案 AC11.(多选)A 、B 两物块如图2-1-22叠放,一起沿固定在水平地面上倾角为α的斜面匀速下滑.则( ).A .A 、B 间无摩擦力B .B 与斜面间的动摩擦因数μ=tan αC .A 、B 间有摩擦力,且B 对A 的摩擦力对A 做负功D .B 对斜面的摩擦力方向沿斜面向下解析 选取A 为研究对象,对其受力分析可知,物体A 除了受到竖直向下的重力G A 和垂直A 、B 接触面向上的弹力F N 作用外,肯定还受到平行于A 、B 接触面指向左上方的摩擦力F f 的作用,如图所示.根据受力图可知,B 对A 的摩擦力F f与运动方向之间的夹角小图2-1-22于90°,所以摩擦力F f对A做正功,选项A、C均错误;选取A、B组成的系统为研究对象,该系统始终处于平衡状态,对其受力分析,根据力的平衡条件易得,斜面对整体的滑动摩擦力方向沿斜面向上,根据牛顿第三定律可知B对斜面的摩擦力方向沿斜面向下,故选项D正确;沿斜面方向(m A+m B)g sin α=μ(m A+m B)g cos α,解得μ=tan α,故选项B正确.答案BD12.用弹簧测力计测定木块A和木块B间的动摩擦因数μ,有如图2-1-23所示的两种装置.(1)为了能够用弹簧测力计读数表示滑动摩擦力,图示装置的两种情况中,木块A是否都要做匀速运动?(2)若木块A做匀速运动,甲图中A、B间的摩擦力大小是否等于拉力F a的大小?(3)若A、B的重力分别为100 N和150 N,甲图中当物体A被拉动时,弹簧测力计的读数为60 N,拉力F a=110 N,求A、B间的动摩擦因数μ.图2-1-23解析(1)甲图装置中只要A相对B滑动即可,弹簧测力计的拉力大小等于B受到的滑动摩擦力大小;乙图装置中要使弹簧测力计的拉力大小等于A受到的摩擦力大小,A必须做匀速直线运动,即处于平衡状态.(2)甲图中A受B和地面的滑动摩擦力而使A处于匀速运动状态,应是这两个滑动摩擦力的大小之和等于拉力F a的大小.(3)F N=G B=150 N,B所受滑动摩擦力大小等于此时弹簧测力计读数,即为F f=60 N,则由F f=μF N可求得μ=0.4.(注:滑动摩擦力与F a的大小无关,这种实验方案显然优于乙图装置的方案)答案(1)甲图中A可以不做匀速运动,乙图中A必须做匀速运动(2)不等(3)0.4。

2025届高三物理一轮复习重力弹力摩擦力(37张PPT)

2025届高三物理一轮复习重力弹力摩擦力(37张PPT)
答案 AD
考向2 摩擦力大小的计算【典例7】 如图所示,在水平面上,有沿水平方向的力F1=20 N和F2= 11 N,物体A保持静止。现保持F2不变,当F1减小到17 N时,物体受到的 摩擦力大小是( )A.6 N B.9 N C.28 N D.31 N
授课老师:
时间:2024年9月1日
答案 B
【典例2】 如图所示为仰韶文化时期的一款尖底瓶,该瓶装水后“虚则欹、中则正、满则覆”。下面有关瓶(包括瓶中的水)的说法正确的是( )A.瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力B.装入瓶中的水越多,瓶的重心一定越高C.瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点D.瓶的重心一定在两条绳子连线的交点上
解析 瓶所受重力就是地球对瓶的吸引力的一个分力,A项错误;瓶本身的重心不变的,随着装入瓶中的水的增加,瓶的重心位置可能先降低然后再逐渐升高,B项错误;根据重心的定义,瓶的重心是瓶各部分所受重力的等效作用点,C项正确;由题图可知,两绳的交点是确定的,但瓶的重心是变化的,D项错误。
答案 C
1.弹力。(1)定义:发生_________的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的作用力。(2)产生条件:①物体间直接_______;②接触处发生_________。(3)方向:总是与施力物体形变的方向_______。
考点2 弹力
弹性形变
接触
弹性形变
相反
2.弹力方向的判断。
3.计算弹力大小的三种方法。(1)根据胡克定律进行求解。(2)根据力的平衡条件进行求解。(3)根据牛顿第二定律进行求解。
第二章
相互作用——力
第1讲 重力 弹力 摩擦力
1.掌握重力的大小、方向及重心的概念。2.掌握弹力的有无及方向的判断,会计算弹力大小,理解并掌握胡克定律。3.掌握摩擦力方向的判断方法,会计算摩擦力的大小。

高中物理力学讲义

高中物理力学讲义

5、在半球形光滑的容器中,放 置一个细杆,如图,细杆与容器 的接触点分别为A、B两点,则容 器上A、B两点对细杆的作用力方 向分别为 A 均竖直向上 B 均指向球心 C A点处指向球心O,B点处竖 直向上。 D A点处指向球心O, B点处垂 直细杆向上。 6、如图,一个人重600N,用 200N的力通过绳子和定滑轮拉 一个静止在地面上重600N的物 体,则人受到 力、 力和 力的作用,其 大小分别为 N, N和 N。
例2 重为G的小球在水平绳OA 作用下在倾角为α的光滑斜面上, 水平绳的拉力为多少? 分析:1 F合=0, 2 物体受三个力:重力 G、支持力F、拉力T。 3 如图,T与G的合力必 与F大小相等,方向相反。 4 T/G=tgα,T=Gtg α, 例3 n个相同的木块并列于地面, 已知,当1受力向右推力F而向 前做匀速直线运动,求木块3对 4的作用力为多少?
练习题
1、在光滑的斜面上自由滑下的物体受到的力是( ) A 重力和斜面的支持力 B 重力、下滑力和斜面的支持力 C 重力和下滑力 D 重力、支持力、下滑力和正压力 2、放在斜面上的小盒装有砂子,恰好能沿斜面匀速下滑,然后把 盒子中的砂子取出一些,则( ) A 斜面 对小盒 的支持力减小 B 斜面 对小盒 的摩擦力减小 C 小盒对斜压力减小 D 小盒将减速运动 3、如图所示,一个半径为R,重为 G的光滑均匀球,用长度为R的细 线持在竖直光滑墙壁上,则绳子的 拉力F1和球对墙的压力F2的大小分 别为( ) A G,G/2 B 2G,G C √ 3G, √3G/2 D 2√ 3G/3, √ 3G/3
分析:如果斜面光滑要保证物体做匀速动动,物体A必须受绳子向上的拉力,同样 B必受向下的拉力,则B 不能保证做匀速运动,故斜面 不光滑。 如果斜面 不光滑A、B向下运动时,两物体所受的摩擦力都为沿斜面向上,则两物 体的受力图如下

第2章 第1讲 重力 弹力 摩擦力—2021届高中物理一轮复习讲义(机构)

第2章 第1讲  重力 弹力 摩擦力—2021届高中物理一轮复习讲义(机构)

第二章物体间的相互作用第1讲重力弹力摩擦力【教学目标】1、理解力的物质性、相互性及矢量性,知道力的作用效果及三要素2、知道重力是物体在地球表面附近所受到的地球对它的引力及重心的概念。

3、理解弹力的产生条件和方向的判断,及弹簧的弹力的大小计算。

4、理解摩擦力的产生条件和方向的判断,及摩擦的大小计算。

【重、难点】1、弹力有无的判断;2、摩擦力的大小计算和方向判断【知识梳理】一、弹力1.概念:发生弹性形变的物体由于要对与它接触的物体产生力的作用。

2.产生条件:(1);(2)。

3.胡克定律:F = k x,式中的k被称为,它的单位是,它由决定;式中的x是弹簧的。

二、摩擦力1.两种摩擦力的对比【思维深化】1.判断下列说法是否正确.(1)摩擦力一定与接触面上的压力成正比.( )(2)运动物体受到的摩擦力不一定等于μF N.( )(3)摩擦力的方向一定与正压力的方向垂直.( )(4)摩擦力的方向一定与物体的运动方向在一条线上.( )(5)静止的物体不可能受滑动摩擦力,运动的物体不可能受静摩擦力.( )(6)滑动摩擦力一定是阻力,静摩擦力可以是动力,比如放在倾斜传送带上与传送带相对静止向上运动的物体.( )典例精析考点一弹力的有无及方向判断1.弹力有无判断的“三法”(1)条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力.此方法多用来判断形变较明显的情况.(2)假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定有弹力.(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在.2.方向:(1)根据物体所受弹力方向与物体形变的方向相反判断.(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向.例1、如图所示,小车内一根轻质弹簧沿竖直方向和一条与竖直方向成α角的细绳拴接一小球。

当小车和小球相对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是()A.细绳一定对小球有拉力的作用B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力D.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力例2、如图所示,小车上固定一根弹性直杆A,杆顶固定一个小球B,现让小车从光滑斜面上自由下滑,在下列图所示的情况中杆发生了不同的形变,其中正确的是()弹力方向的判定技巧和易错提醒1.技巧点拨轻绳和有固定转轴轻杆的相同点是弹力的方向是沿绳和沿杆的,但轻绳只能提供拉力,轻杆既可以提供拉力也可以提供支持力.2.易错提醒(1)易错误地将跨过光滑滑轮、杆、挂钩的同一段绳当两段绳处理,认为张力不同;(2)易错误地认为任何情况下杆的弹力一定沿杆.考点二弹力的分析与计算计算弹力的四种方法:(1)根据胡克定律计算;(2)根据力的平衡条件计算;(3)根据牛顿第二定律计算;(4)根据动能定理计算。

2014《步步高》物理大一轮复习讲义 第02章 第3课时 力的合成与分解

2014《步步高》物理大一轮复习讲义 第02章  第3课时 力的合成与分解

第3课时力的合成与分解考纲解读 1.会用平行四边形定则、三角形法则进行力的合成与分解.2.会用正交分解法进行力的合成与分解.1.[对矢量和标量的理解]下列各组物理量中全部是矢量的是() A.位移、速度、加速度、力B.位移、长度、速度、电流C.力、位移、速率、加速度D.速度、加速度、力、电流答案 A2.[对合力与分力关系的理解]两个共点力F1与F2的合力大小为6 N,则F1与F2的大小可能是()A.F1=2 N,F2=9 NB.F1=4 N,F2=8 NC.F1=1 N,F2=8 ND.F1=2 N,F2=1 N答案 B解析3.[对合力与分力等效性的理解]如图1所示,体操吊环运动有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环(图甲),然后身体下移,双臂缓慢张开到图乙位置,则在此过程中,吊环的两根绳的拉力F T(两个拉力大小相等)及它们的合力F的大小变化情况为()A.F T减小,F不变图1B.F T增大,F不变C.F T增大,F减小D.F T增大,F增大答案 B4.[力的分解方法]将物体所受重力按力的效果进行分解,下列图中错误的是()答案 C解析A项中物体重力分解为垂直于斜面使物体压紧斜面的分力G1和沿斜面向下使物体向下滑的分力G2;B项中物体的重力分解为沿两条细绳使细绳张紧的分力G1和G2,A、B项图画得正确.C项中物体的重力应分解为垂直于两接触面使物体紧压两接触面的分力G1和G2,故C项图画得不正确.D项中物体的重力分解为水平向左压紧墙的分力G1和沿绳向下使绳张紧的分力G2,故D项图画得正确.考点梳理1.合力与分力(1)定义:如果一个力的作用效果跟几个力共同作用的效果相同,这一个力就叫那几个力的合力,那几个力就叫这个力的分力.(2)逻辑关系:合力和分力是一种等效替代关系.2.共点力:作用在物体上的力的作用线或作用线的反向延长线交于一点的力.3.力的合成的运算法则(1)平行四边形定则:求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以用表示F1、F2的有向线段为邻边作平行四边形,平行四边形的对角线(在两个有向线段F1、F2之间)就表示合力的大小和方向,如图2甲所示.(2)三角形定则:求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以把表示F1、F2的线段首尾顺次相接地画出,把F1、F2的另外两端连接起来,则此连线就表示合力的大小和方向,如图乙所示.图24. 矢量和标量(1)矢量:既有大小又有方向的量.相加时遵循平行四边形定则. (2)标量:只有大小没有方向的量.求和时按算术法则相加. 5. 力的分解(1)概念:求一个力的分力的过程.(2)遵循的原则:平行四边形定则或三角形定则.(3)分解的方法①按力产生的实际效果进行分解.②正交分解法.思考:合力一定大于分力吗?答案 合力可能大于分力,也可能等于或小于分力.5. [利用三角形法求合力]如图所示,F 1、F 2、F 3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是( )答案 C解析 由矢量合成法则可知A 图的合力为2F 3,B 图的合力为0,C 图的合力为2F 2,D 图的合力为2F 3,因F 2为直角三角形的斜边,故这三个力的合力最大的为C 图.6. [利用三角形法求分力] 如图3所示,用一根长为l 的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m 的小球A ,为使细绳与竖直方向成30°角且绷紧,小球A 处于静止,对小球施加的最小的力是 ( )A.3mgB.32mg C.12mg D.33mg 图3答案 C解析 球受重力mg 、绳的拉力F T 、外力F 三个力作用,合力为零.则mg 与F 的合力一定与F T 等大反向,画出力的三角形可知,当F 与F T 垂直时F 最小,F min =mg sin 30°=12mg ,选项C 正确. 方法提炼1. 力的三角形法则:(1)如三个力首尾相连组成一个闭合的三角形,则三个力的合力为零.(2)两个力首尾相接作为三角形的两个边,则第三边就是二力的合力.2. 合力一定,一分力F 1的方向一定时,当另一分力F 2的方向与F 1垂直时,F 2取得最小值.考点一 力的合成方法及合力范围的确定1. 共点力合成的方法(1)作图法(2)计算法:根据平行四边形定则作出示意图,然后利用解三角形的方法求出合力.2. 合力范围的确定(1)两个共点力的合力范围:|F 1-F 2|≤F ≤F 1+F 2,即两个力的大小不变时,其合力随夹角的增大而减小.当两个力反向时,合力最小,为|F 1-F 2|;当两个力同向时,合力最大,为F 1+F 2.(2)三个共点力的合成范围①最大值:三个力同向时,其合力最大,为F max =F 1+F 2+F 3.②最小值:以这三个力的大小为边,如果能组成封闭的三角形,则其合力的最小值为零,即F min =0;如果不能,则合力的最小值的大小等于最大的一个力减去另外两个力和的绝对值,即F min =F 1-|F 2+F 3|(F 1为三个力中最大的力).特别提醒 1.二个分力一定时,夹角θ越大,合力越小.2.合力一定,二等大分力的夹角越大,二分力越大.3.合力可以大于分力,等于分力,也可以小于分力的大小.例1 2011年9月24日,在湖南张家界,美国冒险家杰布·克里斯身着翼装从距离天门洞约一公里、飞行高度约2 000米的直升飞机上出舱起跳,成功穿过天门洞后继续飞行约40秒,安全降落在盘山公路上.若杰布·克里斯离开飞机后,通过调整飞行姿态,最终与地平线成α=37°角以速度v 匀速飞行,飞行过程中空气升力大小F 1=k 1v 2,方向与飞行方向垂直,空气阻力大小F 2=k 2v 2方向与速度方向相反,则下列关系正确的是( )A .k 1=34k 2B .k 2=34k 1 C .k 2=35k 1 D .k 1=35k 2 审题指导读题明确⎩⎪⎨⎪⎧ 人的飞行方向→与地平线成α=37°角最终的飞行状态→匀速飞行(F 合=0)空气升力F 1=k 1v 2→与飞行方向垂直空气阻力F 2=k 2v 2→与飞行方向相反F 合=0→F 1与F 2的合力与G 等大反向. 利用平行四边形定则画出F 1与F 2的合力.解析 杰布·克里斯匀速飞行时,受力分析如图所示,由平衡条件可知F 2 =F 1tan α,即k 2v 2=k 1v 2tan 37°,所以k 2=34k 1,B 对. 答案 B规律总结利用平行四边形定则进行力的合成,求解问题 时,一般把二分力、一个合力放在一个直角三角形(平行四边形的一半)中,再利用三角形知识分析求解.突破训练1 如图4所示,用轻绳AO 和OB 将重为G 的重物悬挂在水平天花板和竖直墙壁之间处于静止状态,AO 绳水平,OB 绳与竖直方向的夹角为θ,则AO 绳的拉力F A 、OB 绳的拉力F B 的大小与G之间的关系为 ( )A .F A =G tan θB .F A =G cos θ图4 C .F B =G cos θD .F B =G cos θ答案 AC解析 结点O 受到三个力作用F A 、F B 、F C ,如图所示,其中F A 、F B的合力与F C 等大反向,即F 合=F C =G ,则:F A F C =tan θ,F C F B=cos θ 解得:F A =G tan θ,F B =G cos θ,故A 、C 正确. 突破训练2 F 1、F 2是力F 的两个分力.若F =10 N ,则下列不可能是F 的两个分力的是( )A .F 1=10 N ,F 2=10 NB .F 1=20 N ,F 2=20 NC .F 1=2 N ,F 2=6 ND .F 1=20 N ,F 2=30 N答案 C解析 合力F 和两个分力F 1、F 2之间的关系为|F 1-F 2|≤F ≤|F 1+F 2|,则应选C. 考点二 力的分解方法1. 力的效果分解法(1)根据力的实际作用效果确定两个实际分力的方向;(2)再根据两个实际分力的方向画出平行四边形;(3)最后由平行四边形和数学知识求出两分力的大小.2. 按问题的需要进行分解(1)已知合力F 和两个分力的方向,可以唯一地作出力的平行四边形,对力F 进行分解,其解是唯一的.(2)已知合力F 和一个分力的大小与方向,力F 的分解也是唯一的.(3)已知一个分力F 1的方向和另一个分力F 2的大小,对力F 进行分解,则有三种可能(F 1与F 的夹角为θ).如图5所示:①F 2<F sin θ时无解.②F 2=F sin θ或F 2≥F 时有一组解.图5 ③F sin θ<F 2<F 时有两组解例2 (2012·课标全国·16)如图6,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的压力大小为N 1,球对木板的压力大小为N 2,以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此 过程中 ( )A .N 1始终减小,N 2始终增大B .N 1始终减小,N 2始终减小C .N 1先增大后减小,N 2始终减小 图6D .N 1先增大后减小,N 2先减小后增大解析 如图所示,把mg 按它的两个效果进行分解如图所示.在木板缓慢转动时,N 1的方向不变,mg 、N 1、N 2应构成一个闭合的三角形.N 2始终垂直于木板,随木板的转动而转动,由图可知,在木板转动时,N 2变小,N 1也变小,选项B 正确.答案 B方法点拨力的合成与分解方法的选择力的效果分解法、正交分解法、合成法都是常见的解题方法,一般情况下,物体只受三 个力的情形下,力的效果分解法、合成法解题较为简单,在三角形中找几何关系,利用 几何关系或三角形相似求解;而物体受三个以上力的情况多用正交分解法,但也要视题 目具体情况而定.突破训练3 如图7所示,有一质量不计的杆AO ,长为R ,可绕A 自由转动.用绳在O 点悬挂一个重为G 的物体,另一根绳一端系在O点,另一端系在以O 点为圆心的圆弧形墙壁上的C 点.当点C 由图示位置逐渐向上沿圆弧CB 移动过程中(保持OA 与地面夹角θ不变),OC 绳所受拉力的大小变化情况是 ( )A .逐渐减小B .逐渐增大C .先减小后增大D .先增大后减小 图7答案 C考点三 正交分解法1. 定义:将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法.2. 建立坐标轴的原则:一般选共点力的作用点为原点,在静力学中,以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上);在动力学中,以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系.3. 分解方法:物体受到多个作用力F 1、F 2、F 3…,求合力F 时,可把各力沿相互垂直的x 轴、y 轴分解,如图8所示.x 轴上的合力:F x =F x 1+F x 2+F x 3+…y 轴上的合力:F y =F y 1+F y 2+F y 3+…合力大小:F =F 2x +F 2y 图8合力方向:与x 轴夹角为θ,则tan θ=F y F x .例3 所受重力G 1=8 N 的砝码悬挂在绳P A 和PB 的结点上.P A 偏离竖直方向37°角,PB 在水平方向,且连在所受重力为G 2=100 N的木块上,木块静止于倾角为θ=37°的斜面上,如图9所示.试求:木块与斜面间的摩擦力大小和木块所受斜面的弹力大小.思路点拨 分别对P 点和G 2受力分析,采用正交分解法求解力的大小. 图9解析 对P 点进行受力分析,建立如图甲所示的坐标系.由水平方向和竖直方向列方程得:F=F1sin 37°G1=F1cos 37°联立解得F=G1tan 37°=8×34N=6 N对G2进行受力分析建立如图乙所示的坐标系.平行斜面方向上,F cos θ+G2sin θ=F f解得摩擦力F f=6×0.8 N+100×0.6 N=64.8 N垂直斜面方向上,F sin θ+F N=G2cos θ解得弹力F N=100×0.8 N-6×0.6 N=76.4 N答案64.8 N76.4 N规律总结1.力的正交分解是在物体受三个或三个以上的共点力作用下求合力的一种方法,分解的目的是为了更方便地求合力,将矢量运算转化为代数运算.2.一般情况下,应用正交分解法建立坐标系时,应尽量使所求量(或未知量)“落”在坐标轴上,这样解方程较简单.突破训练4如图10所示,斜劈静止在水平地面上,有一物体沿斜劈表面向下运动,重力做的功与克服力F做的功相等.则下列判断中正确的是()A.物体可能加速下滑B.物体可能受三个力作用,且合力为零图10 C.斜劈受到地面的摩擦力方向一定水平向左D.撤去F后斜劈一定受到地面的摩擦力答案 B解析对物体受力分析如图,由重力做的功与克服力F做的功相等可知,重力的分力G1=F1,若斜劈表面光滑,则物体匀速运动,若斜劈表面粗糙,则物体减速运动,故A错误,B正确.若F N与F f的合力方向竖直向上,则斜劈与地面间无摩擦力,C错误.撤去F后,若F N与F f的合力方向竖直向上,则斜劈与地面间无摩擦力,故D错误.6.实际问题模型化后的合成与分解把力按实际效果分解的一般思路:例4 某压榨机的结构示意图如图11所示,其中B 为固定铰链,若在A铰链处作用一垂直于壁的力F ,则由于力F 的作用,使滑块C 压紧物体D ,设C 与D 光滑接触,杆的重力及滑块C 的重力不计,图中a=0.5 m ,b =0.05 m ,则物体D 所受压力的大小与力F 的比值为( ) 图11A .4B .5C .10D .1解析 按力F 的作用效果沿AC 、AB 杆方向分解为图甲所示的F 1、F 2,则F 1=F 2= F 2cos θ,由几何知识得tan θ=a b=10,再按F 1的作用效果将F 1沿水平向左和竖直向下分 解为图乙所示的F 3、F 4,所以F 4=F 1sin θ,联立得F 4=5F ,即物体D 所受压力大小与 力F 的比值为5,B 对.甲 乙答案 B突破训练5 如图12所示,用一根长1 m 的轻质细绳将一幅质量为1 kg的画框对称悬挂在墙壁上,已知绳能承受的最大张力为10 N ,为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g 取10 m/s 2) ( ) A.32 m B.22m C.12 m D.33m 答案 A 解析 对画框进行受力分析,并把两绳拉力作用点平移至重心处.如图所示,则有2F T1cos α=2F T2cos α=mg ,其中F T1=F T2 ≤10 N ,所以cos α≥12.设挂钉间距为x ,则有sin α=x212=x ,解x ≤32m ,故A 正确.高考题组1. (2011·上海单科·6)已知两个共点力的合力为50 N ,分力F 1的方向与合力F 的方向成30°角,分力F 2的大小为30 N .则 ( )A .F 1的大小是唯一的B .F 2的方向是唯一的C .F 2有两个可能的方向D .F 2可取任意方向答案 C解析 由F 1、F 2和F 的矢量三角形图可以看出:当F 2=F 20=25 N 时,F 1的大小才是唯一的,F 2的方向才是唯一的.因F 2=30 N>F 20=25 N ,所以F 1的大小有两个,即F 1′和F 1″,F 2的方向有两个,即F 2′的方向和F 2″的方向,故选项A 、B 、D 错误,选项C 正确.2. (2012·广东理综·16)如图13所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°,日光灯保持水平,所受重力为G ,左右两绳的拉力大小分别为( )图13A .G 和GB .22G 和22G C .12G 和32G D .12G 和12G 答案 B解析 根据对称性知两绳拉力大小相等,设为F ,日光灯处于平衡状态,由2F cos 45°=G 解得F =22G ,B 项正确. 模拟题组 3. 我国选手陈一冰多次勇夺吊环冠军,是世锦赛四冠王.图14为一次比赛中他先用双手撑住吊环(如图甲所示),然后身体下移,双臂缓慢张开到图乙位置.则每条绳索的张力( )图14A .保持不变B .逐渐变小C .逐渐变大D .先变大后变小答案 C解析 绳索之间的夹角变大,但合力不变(等于人的重力),所以绳索上的张力应变大, C 正确.4. 如图15所示,固定在水平地面上的物体A ,左侧是圆弧面,右侧是倾角为θ的斜面,一根轻绳跨过物体A 顶点上的小滑轮,绳两端分别系有质量为m 1、m 2的小球,当两球静止时,小球m 1与圆心连线跟水平方向的夹角也为θ,不计一切摩擦,圆弧面半径远 图15 大于小球直径,则m 1、m 2之间的关系是 ( )A .m 1=m 2B .m 1=m 2tan θC .m 1=m 2cot θD .m 1=m 2cos θ答案 B解析 通过光滑的滑轮相连,左右两侧绳的拉力大小相等,两小球都处于平衡状态,又 由受力分析可得:对m 1有,F T =m 1g cos θ.对m 2有,F T =m 2g sin θ,联立两式可得m 1g cos θ =m 2g sin θ,所以选项B 正确.5. 如图16所示,光滑斜面倾角为30°,轻绳一端通过两个滑轮与A 相连,另一端固定于天花板上,不计绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量.已知物块A 的质量为m ,连接A 的轻绳与斜面平行,挂上物块B 后,滑轮两边轻绳的夹角为90°,A 、B 恰 图16保持静止,则物块B 的质量为 ( ) A.22m B.2m C .m D .2m 答案 A解析 设绳上的张力为F ,对斜面上的物体A 受力分析可知F =mg sin 30°=12mg 对B 上面的滑轮受力分析如图m B g =F 合=2F =22mg 所以m B =22m ,选项A 正确.►题组1 对合力与分力关系的理解1. 下列关于合力的叙述中正确的是 ( )A .合力是原来几个力的等效代替,合力的作用效果与分力的共同作用效果相同B .两个力夹角为θ(0≤θ≤π),它们的合力随θ增大而增大C .合力的大小总不会比分力的代数和大D .不是同时作用在同一物体上的力也能进行力的合成的运算答案 AC解析 力的合成的基本出发点是力的等效代替.合力是所有分力的一种等效力,它们之间是等效替代关系.合力和作用在物体上各分力间的关系,在效果上是和各分力的共同作用等效,而不是与一个分力等效.只有同时作用在同一物体上的力才能进行力的合成的运算.就合力与诸分力中的一个分力的大小相比较,则合力的大小可以大于、等于或小于分力,这是因为力是矢量.力的合成遵循平行四边形定则,合力的大小不仅跟分力的大小有关,而且跟分力的方向有关.根据力的平行四边形定则和数学知识可知,两个分力间夹角为θ(0≤θ≤π),它们的合力随θ增大而减小.当θ=0°时,合力最大,为两分力的代数和;当θ=180°时,合力最小,等于两分力的代数差.所以合力的大小总不会比分力的代数和大.2.生活中的物理知识无处不在.如图1所示是我们衣服上的拉链的一部分,在把拉链拉开的时候,我们可以看到有一个类似三角形的东西在两链中间运动,使很难直接分开的拉链很容易地被拉开,关于其中的物理原理,以下说法正确的是()A.在拉开拉链的时候,三角形的物体增大了分开两拉链的力B.在拉开拉链的时候,三角形的物体只是为了将拉链分开,并没有增大拉力图1 C.在拉开拉链的时候,三角形的物体增大了分开拉链的力,但合上拉链时减小了合上的力D.以上说法都不正确答案 A解析在拉开拉链的时候,三角形的物体在两链间和拉链一起运动,手的拉力在三角形的物体上产生了两个分力,如图所示,分力大于手的拉力,所以很难直接分开的拉链可以很容易地被三角形物体分开,同理可知,合上拉链时增大了合上的力.3.如图2所示,相隔一定距离的两个相同的圆柱体A、B固定在等高的水平线上,一细绳套在两圆柱体上,细绳下端悬挂一重物.绳和圆柱体之间无摩擦,当重物一定时,绳越长()A.绳对圆柱体A的作用力越小,作用力与竖直方向的夹角越小B.绳对圆柱体A的作用力越小,作用力与竖直方向的夹角越大图2 C.绳对圆柱体A的作用力越大,作用力与竖直方向的夹角越小D.绳对圆柱体A的作用力越大,作用力与竖直方向的夹角越大答案 A解析题中装置关于AB连线的中垂线对称,因此,三段绳中的张力相等.对物体,两段绳的张力的合力等于物体的重力,若绳越长,则两段绳间的夹角越小,则张力越小.对A圆柱体,两段绳的张力的合力即对圆柱体的作用力,绳越长,两绳的夹角越大,则合力越小,合力方向与竖直方向的夹角越小,选项A正确.4.有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们夹角为90°时的合力为F,它们的夹角变为120°时,合力的大小为()A.2F B.22F C.2F D.32F答案 B解析 根据题意可得,F =2F 1.当两个力的夹角为120°时,合力F 合=F 1=22F .5. 如图3所示,某同学通过滑轮组将一重物吊起,该同学对绳的竖直拉力为F 1,对地面的压力为F 2,不计滑轮与绳的重力及摩擦,则在重物缓慢上升的过程中,下列说法正确的是 ( )A .F 1逐渐变小B .F 1逐渐变大C .F 2先变小后变大 图3D .F 2先变大后变小答案 B解析 由题图可知,滑轮两边绳的拉力均为F 1,对滑轮有:2F 1cos θ2=mg ,当重物上升 时,θ2变大,cos θ2变小,F 1变大.对该同学来说,应有F 2′+F 1=mg .而F 1变大,mg 不变,F 2′变小,即对地面的压力F 2变小,综上述可知选项B 正确.►题组2 力的合成法的应用6. 如图4所示,A 、B 都是重物,A 被绕过小滑轮P 的细线所悬挂,B 放在粗糙的水平桌面上;小滑轮P 被一根斜短线系于天花板上的O 点;O′是三根线的结点,bO′水平拉着B 物体,cO′沿竖直方向拉着弹簧;弹簧、细线、小滑轮的重力和细线与滑轮间的摩擦力均可忽略,整个装置处于平衡静止状态.若悬挂小滑轮的斜线OP 的张力是20 3 N ,g 取10 m/s 2,则下列说法中错误的是 ( ) 图4A .弹簧的弹力为10 NB .重物A 的质量为2 kgC .桌面对B 物体的摩擦力为10 3 ND .OP 与竖直方向的夹角为60°答案 D解析 O ′a 与aA 两线拉力的合力与OP 线的张力大小相等.由几何知识可知F O ′a =F aA=20 N ,且OP 与竖直方向夹角为30°,D 不正确;重物A 的重力G A =F aA ,所以m A = 2kg ,B 正确;桌面对B 的摩擦力F f =F O ′b =F O ′a cos 30°=103N ,C 正确;弹簧的弹力F 弹=F O ′a sin 30°=10 N ,故A 正确.7. 如图5所示,质量均为m 的小球A 、B 用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于O点,在外力F的作用下,小球A、B处于静止状态.若要使两小球处于静止状态且悬线OA与竖直方向的夹角θ保持30°不变,则外力F的大小()A.可能为33mgB.可能为52mg图5C.可能为2mgD.可能为mg答案BCD解析本题相当于一悬线吊一质量为2m的物体,悬线OA与竖直方向夹角为30°,与悬线OA垂直时外力F最小,大小为mg,所以外力F大于或等于mg,故B、C、D正确.8.如图6所示,用两根细线把A、B两小球悬挂在天花板上的同一点O,并用第三根细线连接A、B两小球,然后用某个力F作用在小球A上,使三根细线均处于直线状态,且OB细线恰好沿竖直方向,两小球均处于静止状态,则该力可能为图中的()A.F1B.F2C.F3D.F4 图6 答案BC解析因为OB线沿竖直方向,所以悬线AB张力为零(否则球B不能静止于竖直方向),而球A在重力、细线OA的拉力和外力F的作用下处于平衡状态,所以外力F一定与球A所受重力与拉力的合力等大、方向相反.9.如图7所示,轻杆BC一端用铰链固定于墙上,另一端有一小滑轮C,重物系一绳经C固定在墙上的A点,滑轮与绳的质量及摩擦均不计,若将绳一端从A点沿墙稍向上移,系统再次平衡后,则()A.绳的拉力增大B.轻杆受到的压力减小,且杆与AB的夹角变大C.绳的拉力大小不变D.轻杆受的压力不变图7 答案BC解析绳端从A点上移后,绳的拉力大小不变(等于重物的重力),但AC与CD夹角变大,合力变小,轻杆受的压力变小,仍沿杆,方向为∠ACD的角平分线方向.综上述可知,选项B、C正确,A、D错误.10.两物体M、m用跨过光滑定滑轮的轻绳相连,如图8所示,OA、OB与水平面的夹角分别为30°、60°,物体M的重力大小为20 N,M、m均处于静止状态.则()A.绳OA对M的拉力大小为10 NB .绳OB 对M 的拉力大小为10 NC .m 受到水平面的静摩擦力大小为10 3 N 图8D .m 受到水平面的静摩擦力的方向水平向左答案 AD解析 如图所示,对O 点分析,其受到轻绳的拉力分别为F A 、F B 、Mg ,O 点处于平衡状态,则有F A =Mg 2=10 N ,F B =32Mg =10 3 N ,物体m 受到轻绳向左的拉力为10 N ,向右的拉力为10 3 N ,处于静止状态,故水平面对物体m 的静摩擦力水平向左,大小为(103-10) N ,A 、D 选项正确.►题组3 力分解方法的应用11.如图9所示,置于水平地面的三脚架上固定着一质量为m 的照相机.三脚架的三根轻质支架等长,与竖直方向均成30°角,则每根支架中承受的压力大小为 ( ) A.13mg B.23mg C.36mg D.239mg 图9 答案 D解析 由题意知,每根支架上的弹力方向均沿着支架,且F 1=F 2=F 3=F N ,对相机受力分析如图所示.把它们沿水平方向与竖直方向进行正交分解,在竖直方向上由受力平衡得3F N cos 30°=mg ,则F 1=F 2=F 3=239mg .12.如图10所示,顶角为直角、质量为M 的斜面体ABC 放在粗糙的水平面上,∠A =30°,斜面体与水平面间的动摩擦因数为μ.现沿垂直于BC 方向对斜面体施加力F ,斜面体仍保持静止状态,则关于斜面体受到地面对它的支持力F N 和摩擦力F f 的大小,正确的是(已 图10 知重力加速度为g )( )A .F N =Mg ,F f =32FB .F N =Mg +12F ,F f =μMg C .F N =Mg +12F ,F f =32F D .F N =Mg +32F ,F f =12F 答案 C解析 对斜面体受力分析如图所示,斜面体保持静止,则:F f =F cos 30°=32FF N =Mg +F sin 30°=Mg +12F ,故C 正确.13.某驾培中心训练场有一段圆弧形坡道如图11所示,将同一辆车先后停放在a 点和b 点均静止,下述分析和比较正确的是( )A .车在a 点受坡道的支持力大于在b 点受的支持力 图11B .车在a 点受坡道的摩擦力大于在b 点受的摩擦力C .车在a 点受到的合外力大于在b 点受的合外力D .车在a 点受到重力的下滑分力大于在b 点受到重力的下滑分力答案 A解析 把a 、b 点均看做斜面,与水平面的夹角为θ,则θa <θb <90°,支持力F N =mg cos θ, 摩擦力F f =mg sin θ,重力的下滑分力为:G ′=mg sin θ.在a 点与在b 点合外力均为零, 可知选项A 正确.14. 如图12所示,轻绳AC 与水平面夹角α=30°,BC 与水平面夹角β=60°,若AC 、BC 能承受的最大拉力不能超过100 N ,那么重物G不能超过多少?(设悬挂重物G 的绳CD 强度足够大)答案 20033N 图12 解析 选结点C 为研究对象,由于C 点只受三个力且合力为零,所 以最简单的求解方法就是把力按作用效果分解.由于重物静止时对C 点的拉力F T =G ,拉力产生两个效果:对BC 的拉力F T BC 和对AC 的拉力F T AC ,其力的矢量关系如图所示.从图中关系可以看出F T BC >F T AC ,即当重力G 增加时,F T BC 先达到100N .因此重力G\的极限值就等于F T BC =100 N 时所对应的F T 的数值,由几何关系得:F T =F T BC cos 30°=20033 N .所以重物的重力G 不能超过20033N.。

新步步高高考物理(全国用)大一轮复习讲义课件:第二章 相互作用 第1讲

新步步高高考物理(全国用)大一轮复习讲义课件:第二章 相互作用 第1讲

2.在图中,a、b(a、b均处于静止状态)间一定有弹力的是 答案

3.(粤教版必修1P74第9题改编)(多选)关于摩擦力,有人总结了四条“不
一定”,其中说法正确的是 答案
√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
4.重心:物体的每一部分都受重力作用,可认为重力集中作用于一点即 物体的重心. (1)影响重心位置的因素:物体的几何形状;物体的 质量 分布. (2)不规则薄板形物体重心的确定方法: 悬挂 法.注意:重心的位置不一 定在物体上.
二、弹力 1.弹性形变:撤去外力作用后能够 恢复原状 的形变. 2.弹力: (1)定义:发生 形变 的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的 作用力. (2)产生条件: ①物体间直接接触; ②接触处发生 形变 . (3)方向:总是与施力物体形变的方向 相反 .
答案 瓶子受到与纸条运动方向一致的滑动摩擦力
2
命题点一
重力、弹力的分析与计算
1.弹力有无的判断“三法” 假设将与研究对象接触的物体解除接触,判断研究对象的运
思 动状态是否发生改变.若运动状态不变,则此处不存在弹力;
假路 若运动状态改变,则此处一定存在弹力
设 图中细线竖直、斜面光滑,因去掉斜面体,小球
与竖直方向成α角的细绳拴接一小球.当小车和小球相
对静止,一起在水平面上运动时,下列说法正确的是
A.细绳一定对小球有拉力的作用 Nhomakorabea答案
B.轻弹簧一定对小球有弹力的作用
C.细绳不一定对小球有拉力的作用,但是轻弹簧对小球一定有弹力
√D.细绳不一定对小球有拉力的作用,轻弹簧对小球也不一定有弹力

2014《步步高》物理大一轮复习讲义第一章第2课时

2014《步步高》物理大一轮复习讲义第一章第2课时

第2课时 匀变速直线运动规律的应用考纲解读 1.掌握匀变速直线运动的速度公式、位移公式及速度—位移公式,并能熟练应用.2.掌握并能应用匀变速直线运动的几个推论:平均速度公式、Δx =aT 2及初速度为零的匀加速直线运动的比例关系式.1. [位移公式和平均速度公式的应用]做匀减速直线运动的质点,它的加速度大小为a ,初速度大小为v 0,经过时间t 速度减小到零,则它在这段时间内的位移大小可用下列哪些式子表示( )A .v 0t +12at 2B .v 0t C.v 0t2D.12at 2 答案 CD解析 质点做匀减速直线运动,加速度为-a ,位移为v 0t -12at 2,A 、B 错;平均速度大小为v 02,位移大小为v 02·t ,C 对;匀减速到零的直线运动可当做初速度为零的匀加速直线运动来计算,位移大小为12at 2,D 对.2. [平均速度公式的应用]做匀加速直线运动的某物体初速度为2 m/s ,经过一段时间t 后速度变为6 m/s ,则t2时刻的速度为( )A .由于t 未知,无法确定t2时刻的速度B .由于加速度a 及时间t 未知,无法确定t2时刻的速度C .5 m/sD .4 m/s 答案 D解析 中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度2+62m/s =4 m/s ,D 对.3. [推论公式v 2-v 20=2ax 的应用]我国第一艘航空母舰“辽宁舰”已按计划完成建造和试验试航工作,于2012年9月25日上午正式交付海军.若航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统,已知战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5 m/s 2,战斗机滑行100 m 时起飞,起飞速度为50 m/s ,则航空母舰静止时弹射系统必须使战斗机具有的初速度为( )A .10 m/sB .20 m/sC .30 m/sD .40 m/s 答案 D 考点梳理一、匀变速直线运动的规律 1. 变速直线运动(1)定义:沿着一条直线运动,且加速度不变的运动. (2)分类①匀加速直线运动,a 与v 0方向同向. ②匀减速直线运动,a 与v 0方向反向. 2. 变速直线运动的规律(1)速度公式:v =v 0+at . (2)位移公式:x =v 0t +12at 2.(3)位移速度关系式:v 2-v 20=2ax . 二、匀变速直线运动的推论 1. 变速直线运动的两个重要推论(1)物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,还等于初、末时刻速度矢量和的一半,即:v =v t 2=v 0+v 2.(2)任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差为一恒量,即:Δx =x 2-x 1=x 3-x 2=…=x n -x n -1=aT 2.2. 速度为零的匀变速直线运动的四个重要推论(1)1T 末、2T 末、3T 末、……瞬时速度的比为: v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n =1∶2∶3∶…∶n (2)1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为: x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =12∶22∶32∶…∶n 2(3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……位移的比为:x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n =1∶3∶5∶…∶(2n -1)(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为: t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n -n -1) 三、自由落体运动和竖直上抛运动1. 由落体运动(1)条件:物体只受重力,从静止开始下落.(2)运动性质:初速度v 0=0,加速度为重力加速度g 的匀加速直线运动. (3)基本规律 ①速度公式:v =gt . ②位移公式:h =12gt 2.③速度位移关系式:v 2=2gh . 2. 直上抛运动(1)运动特点:加速度为g ,上升阶段做匀减速直线运动,下降阶段做自由落体运动. (2)基本规律①速度公式:v =v 0-gt . ②位移公式:h =v 0t -12gt 2.③速度位移关系式:v 2-v 20=-2gh . ④上升的最大高度:H =v 202g .⑤上升到最高点所用时间:t =v 0g.4. 刹车问题的处理]汽车以20 m/s 的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5 m/s 2,则自驾驶员急踩刹车开始,2 s 与5 s 时汽车的位移之比为 ( )A .5∶4B .4∶5C .3∶4D .4∶3答案 C5. [逆向思维法处理匀减速直线运动问题]做匀减速直线运动的物体经4 s 停止,若在第1 s内的位移是14 m ,则最后1 s 内位移是 ( )A .3.5 mB .2 mC .1 mD .0答案 B解析 利用“逆向思维法”,把物体的运动看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动,则匀减速直线运动的物体在相等时间内的位移之比为7∶5∶3∶1,所以71=14 mx 1,x 1=2 m .故选B. 方法提炼 1. 逆向思维法匀减速到速度为零的直线运动一般看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动. 2. 对于刹车类问题,实质是汽车在单方向上的匀减速直线运动问题.速度减为零后,加速度消失,汽车停止不动,不再返回,若初速度为v 0,加速度为a ,汽车运动时间满足t ≤v 0a,发生的位移满足x ≤v 202a.考点一 匀变速直线运动规律的应用1. 速度时间公式v =v 0+at 、位移时间公式x =v 0t +12at 2、位移速度公式v 2-v 20=2ax ,是匀变速直线运动的三个基本公式,是解决匀变速直线运动的基石.2. 三个公式中的物理量x 、a 、v 0、v 均为矢量(三个公式称为矢量式),在应用时,一般以初速度方向为正方向,凡是与v 0方向相同的x 、a 、v 均为正值,反之为负值.当v 0=0时,一般以a 的方向为正方向.这样就可将矢量运算转化为代数运算,使问题简化. 3. 如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,各段交接处的速度往往是联系各段的纽带.例1 (2011·新课标全国·24)甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变.在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半.求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比.解析 设汽车甲在第一段时间间隔末(时刻t 0)的速度为v ,第一段时间间隔内行驶的路程为s 1,加速度为a ;在第二段时间间隔内行驶的路程为s 2.由运动学公式得 v =at 0 s 1=12at 20s 2=v t 0+12×(2a )t 20 设汽车乙在时刻t 0的速度为v ′,在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为s 1′、s 2′.同样有 v ′=(2a )t 0 s 1′=12×(2a )t 20 s 2′=v ′t 0+12at 20设甲、乙两车行驶的总路程分别为s 、s ′,则有 s =s 1+s 2s′=s1′+s2′联立以上各式解得,甲、乙两车各自行驶的总路程之比为s s′=5 7答案5∶7匀变速直线运动的规范求解1.一般解题的基本思路2.描述匀变速直线运动的基本物理量涉及v0、v、a、x、t五个量,每一个基本公式中都涉及四个量,选择公式时一定要注意分析已知量和待求量,根据所涉及的物理量选择合适的公式求解,会使问题简单化.突破训练1短跑名将博尔特在北京奥运会上100 m和200 m短跑项目的成绩分别为9.69 s 和19.30 s.假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动.200 m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100 m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑100 m时最大速率的96%.求:(1)加速所用时间和达到的最大速率;(2)起跑后做匀加速运动的加速度.(结果保留两位小数)答案(1)1.29 s11.24 m/s(2)8.71 m/s2解析(1)设加速所用时间为t(以s为单位),匀速运动的速率为v(以m/s为单位),则有:12v t+(9.69 s-0.15 s-t)v=100 m①12v t+(19.30 s-0.15 s-t)×0.96v=200 m②由①②式得t=1.29 s,v=11.24 m/s.(2)设加速度大小为a,则a=vt=8.71 m/s2考点二 解决匀变速直线运动的常用方法 1. 一般公式法一般公式法指速度公式、位移公式及推论三式.它们均是矢量式,使用时要注意方向性. 2. 平均速度法定义式v =Δx Δt 对任何性质的运动都适用,而v =v t 2=12(v 0+v )只适用于匀变速直线运动. 3. 比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动,可利用初速度为零的匀加速直线运动的重要特征的比例关系,用比例法求解. 4. 逆向思维法如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动. 5. 推论法利用Δx =aT 2:其推广式x m -x n =(m -n )aT 2,对于纸带类问题用这种方法尤为快捷. 6. 图象法利用v -t 图可以求出某段时间内位移的大小,可以比较v t 2与v x2,以及追及问题;用x-t 图象可求出任意时间内的平均速度等.例2 物体以一定的初速度v0冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点C时速度恰为零,如图1所示.已知物体第一次运动到斜面长度3/4处的B 点时,所用时间为t ,求物体从B 滑到C 所用的时间. 解析 解法一 比例法图1对于初速度为0的匀加速直线运动,在连续相等的时间里通过的位移之比为 x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =1∶3∶5∶…∶(2n -1) 现有x BC ∶x AB =x AC 4∶3x AC4=1∶3通过x AB 的时间为t ,故通过x BC 的时间t BC =t . 解法二 中间时刻速度法利用教材中的推论:中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度. v AC =v 0+02=v 02又v 20=2ax AC ① v 2B =2ax BC ② x BC =14x AC ③解①②③得:v B =v 02.可以看出v B正好等于AC段的平均速度,因此B点是中间时刻的位置.因此有t BC=t.解法三利用有关推论对于初速度为0的匀加速直线运动,通过连续相等的各段位移所用的时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶t n=1∶(2-1)∶(3-2)∶(4-3)∶…∶(n-n-1).现将整个斜面分成相等的四段,如图所示.设通过BC段的时间为t x,那么通过BD、DE、EA的时间分别为:t BD=(2-1)t x,t DE=(3-2)t x,t EA=(2-3)t x,又t BD+t DE+t EA=t,得t x=t.答案t突破训练2在一个倾斜的长冰道上方,一群孩子排成队,每隔1 s就有一个小孩子往下滑,一游客对着冰道上的孩子拍下一张照片,如图2所示,照片上有甲、乙、丙、丁四个孩子.他根据照片与实物的比例推算出乙与甲、丙两孩子间图2的距离分别为12.5 m和17.5 m,请你据此求解下列问题:(g取10 m/s2)(1)若不考虑一切阻力,小孩下滑加速度是多少?(2)拍照时,最下面的小孩丁的速度是多大?(3)拍照时,在小孩甲上面的冰道上下滑的小孩子不会超过几个?答案(1)5 m/s2(2)25 m/s(3)不会超过2个考点三自由落体运动和竖直上抛运动1.自由落体运动实质:初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动.2.竖直上抛运动的研究方法竖直上抛运动的实质是加速度恒为g的匀变速运动,处理时可采用两种方法:(1)分段法:将全程分为两个阶段,即上升过程的匀减速阶段和下降过程的自由落体阶段.(2)全程法:将全过程视为初速度为v0、加速度为a=-g的匀变速直线运动,必须注意物理量的矢量性.习惯上取v0的方向为正方向,则v>0时,物体正在上升;v<0时,物体正在下降;h>0时,物体在抛出点上方;h<0时,物体在抛出点下方.3. 竖直上抛运动的对称性如图3所示,物体以初速度v0竖直上抛,A、B为途中的任意两点,C为最高点,则(1)时间对称性:物体上升过程中从A→C所用时间t AC和下降过程中从C→A所用时间t CA相等,同理t AB=t BA.(2)速度对称性:物体上升过程经过A点与下降过程经过A点的速度大小相等.图3(3)能量的对称性:物体从A→B和从B→A重力势能变化量的大小相等,均等于mgh AB. 例3在塔顶上将一物体竖直向上抛出,抛出点为A,物体上升的最大高度为20 m,不计空气阻力,设塔足够高,则物体位移大小为10 m时,物体通过的路程可能为() A.10 m B.20 m C.30 m D.50 m解析物体在塔顶上的A点抛出,位移大小为10 m的位置有两处,如图所示,一处在A点之上,另一处在A点之下,在A点之上时,通过位移为10 m处又有上升和下降两种过程,上升通过时,物体的路程s1等于位移x1的大小,即s1=x1=10 m;下降通过时,路程s2=2h-x1=2×20 m-10 m=30 m.在A点之下时,通过的路程s3=2h+x2=2×20 m+10 m=50 m.故A、C、D正确,B错误.答案ACD竖直上抛运动解题时应注意的问题竖直上抛运动可分为竖直向上的匀减速直线运动和竖直向下的自由落体运动两个阶段,解题时应注意以下两点:(1)可用整体法,也可用分段法.自由落体运动满足初速度为零的匀加速直线运动的一切规律及特点.(2)在竖直上抛运动中,当物体经过抛出点上方某一位置时,可能处于上升阶段,也可能处于下降阶段,因此这类问题可能造成时间多解或者速度多解.突破训练3在【例3】中求:(1)物体抛出的初速度大小;(2)若塔高H=60 m,求物体从抛出到落到地面所用的时间和落到地面时的速度大小(g取10 m/s2).答案(1)20 m/s(2)6 s40 m/s解析(1)由位移公式得:0-v20=-2gh解得:v0=2gh=2×10×20 m/s=20 m/s(2)由位移公式得:-H=v0t-12gt2,解得:t=6 s物体由最高点做自由落体运动,落地时的速度大小为v,则:v2=2g(H+h),解得:v=40 m/s.2.思维转化法:将“多个物体的运动”转化为“一个物体的运动”例4 从斜面上某一位置,每隔0.1 s 释放一个小球,在连续释放几颗小球后,对在斜面上滚动的小球拍下照片,如图4所示,测得x AB =15 cm ,x BC =20 cm ,求: (1)小球的加速度; (2)拍摄时B 球的速度;图4(3)拍摄时x CD 的大小;(4)A 球上方滚动的小球还有几颗. 解析 (1)由a =Δxt 2得小球的加速度a =x BC -x AB t2=5 m/s 2 (2)B 点的速度等于AC 段上的平均速度,即 v B =x AC2t=1.75 m/s (3)由相邻相等时间内的位移差恒定,即x CD -x BC =x BC -x AB ,所以 x CD =2x BC -x AB =0.25 m(4)设A 点小球的速度为v A ,由于 v A =v B -at =1.25 m/s所以A 球的运动时间为t A =v Aa =0.25 s ,所以在A 球上方滚动的小球还有2颗.答案 (1)5 m/s 2 (2)1.75 m/s (3)0.25 m (4)2在运动学问题的解题过程中,若按正常解法求 解有困难时,往往可以通过变换思维方式,使解答过程简单明了.在直线运动问题中常见的思维转化方法除上例所用外,还有:将末速度为零的匀减速直线运动通过逆向思维转化为初速度为零的匀加速直线运动;将平均速度转化为中间时刻的速度;将位置变化转化为相对运动等.突破训练4 某同学站在一平房边观察从屋檐边滴下的水滴,发现屋檐边滴水是等时的,且第5滴正欲滴下时,第1滴刚好到达地面;第2滴和第3滴水刚好位于窗户的下沿和上沿,他测得窗户上、下沿的高度差为1 m ,由此求屋檐离地面的高度. 答案 3.2 m解析 作出如图所示的示意图.5滴水滴的位置等效为一滴水做自由落体运动连续相等时间内的位置.图中自上而下相邻点之间的距离比为1∶3∶5∶7,因点“3”、“2”间距为1 m ,可知屋檐离地面高度为 15×(1+3+5+7) m =3.2 m高考题组1. (2011·重庆·14)某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2 s 听到石头落底声.由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g 取10 m/s 2)( ) A .10 m B .20 m C .30 m D .40 m答案 B解析 从井口由静止释放,石头做自由落体运动,由运动学公式h =12gt 2可得h =12×10×22 m =20 m.2. (2011·安徽·16)一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Δx 所用的时间为t 1,紧接着通过下一段位移Δx 所用的时间为t 2,则物体运动的加速度为 ( )A.2Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2) B.Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2) C.2Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2)D.Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2)答案 A解析 物体做匀变速直线运动,由匀变速直线运动规律: v =v t 2=x t 知:v t 12=Δx t 1①v t 22=Δx t 2② 由匀变速直线运动速度公式v t =v 0+at 知 v t 22=v t 12+a ·(t 1+t 22)③①②③式联立解得a =2Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2).3. (2011·山东·18)如图5所示,将小球a 从地面以初速度v 0竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释放,两球恰在h2处相遇(不计空气阻力).则( )图5A .两球同时落地B .相遇时两球速度大小相等C .从开始运动到相遇,球a 动能的减少量等于球b 动能的增加量D .相遇后的任意时刻,重力对球a 做功功率和对球b 做功功率相等 答案 C解析 对b 球,由h 2=12gt 2得t =hg ,v b=gt =gh .以后以初速度gh 匀加速下落.对a 球,h 2=v 0t -12gt 2得v 0=gh ,在h 2处,v a =v 0-gt =0,以后从h2处自由下落.故落地时间t b <t a ,a 、b 不同时落地,选项A 错误.相遇时v b =gh ,v a =0,选项B错误.从开始运动到相遇,a 球动能减少量ΔE k a =12m v 20=12mgh ,b 球动能增加量ΔE k b=12m v 2b =12mgh ,选项C 正确.相遇之后,重力对b 球做功的功率P b =mg (v b +gt ′)=mg (gh +gt ′),重力对a 球做功的功率P a =mg (v a +gt ′)=mg ·gt ′,P b >P a ,选项D 错误. 模拟题组4. 如图6所示,小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动,依次经a 、b 、c 、d 到达最高点e .已知ab =bd =6 m ,bc =1 m ,小球从a 到c 和从c 到d 所用的时间都是2 s ,设小球经b 、c 时的速度分别为v b 、v c ,则( )图6A .v b =2 2 m/sB .v c =3 m/sC .x de =3 mD .从d 到e 所用时间为4 s 答案 BD解析 小球沿斜面向上做匀减速直线运动,因T ac =T cd =T ,故c 点为a 到d 的中间时刻,故v c =x ad 2T =6+62×2 m/s =3 m/s ,故B 正确;因x ac =x ab +x bc =7 m ,x cd =x bd -x bc =5 m ,故加速度大小为a =x ac -x cd T 2=0.5 m/s 2,由v c =aT ec 得T ec =v ca=6 s ,则T de =T ec -T cd =4 s ;x de =x ec -x cd =4 m ,故C 错误,D 正确;由v 2b -v 2c =2a ·x bc 可得,v b =10 m/s ,A 错误.5. 气球以10 m/s 的速度沿竖直方向匀速上升,当它上升到离地175 m 的高处时,一重物从气球上掉落,则重物需要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多大?(g 取10 m/s 2) 答案 7 s 60 m/s解析 解法一 全程法取全过程为一整体进行研究,从重物自气球上掉 落计时,经时间t 落地,规定初速度方向为正方向,画出运动草图,如图所示.重物在时间t 内的位移h =-175 m 将h =-175 m ,v 0=10 m/s 代入位移公式 h =v 0t -12gt 2解得t =7 s 或t =-5 s(舍去),所以重物落地速度为 v =v 0-gt =10 m/s -10×7 m/s =-60 m/s其中负号表示方向竖直向下,与初速度方向相反. 解法二 分段法设重物离开气球后,经过t 1时间上升到最高点,则 t 1=v 0g =1010s =1 s上升的最大高度h 1=v 202g =1022×10 m =5 m故重物离地面的最大高度为 H =h 1+h =5 m +175 m =180 m重物从最高处自由下落,落地时间和落地速度分别为 t 2=2H g= 2×18010s =6 s , v =gt 2=10×6 m/s =60 m/s ,方向竖直向下 所以重物从气球上掉落至落地共历时 t =t 1+t 2=7 s.(限时:30分钟)►题组1 匀变速直线运动基本规律的应用1. 一个做匀变速直线运动的质点,初速度为0.5 m/s ,在第9 s 内的位移比第5 s 内的位移多4 m ,则该质点的加速度、9 s 末的速度和质点在9 s 内通过的位移分别是( )A .a =1 m/s 2,v 9=9 m/s ,x 9=40.5 mB .a =1 m/s 2,v 9=9 m/s ,x 9=45 mC .a =1 m/s 2,v 9=9.5 m/s ,x 9=45 mD .a =0.8 m/s 2,v 9=7.7 m/s ,x 9=36.9 m 答案 C解析 a =x 9′-x 5′4T 2=44×12 m/s 2=1 m/s 2,v 9=v 0+at =(0.5+1×9) m/s =9.5 m/s ,x 9=v 0t +12at 2=(0.5×9+12×1×92) m =45 m ,故正确选项为C.2. 给滑块一初速度v 0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为g2,当滑块速度大小减为v 02时,所用时间可能是( )A.v 02g B.v 0g C.3v 0gD.3v 02g答案 BC解析 当滑块速度大小减为v 02时,其方向可能与初速度方向相同,也可能与初速度方向相反,因此要考虑两种情况,即v =v 02或v =-v 02,代入公式t =v -v 0a 得,t =v 0g 或t =3v 0g ,故B 、C 正确.3. 一个做匀加速直线运动的物体,在前4 s 内经过的位移为24 m ,在第二个4 s 内经过的位移是60 m .求这个物体运动的加速度和初速度各是多少? 答案 2.25 m/s 2 1.5 m/s 解析 解法一 基本公式法: 前4 s 内经过的位移:x 1=v 0t +12at 2第2个4 s 内经过的位移: x 2=v 0(2t )+12a (2t )2-(v 0t +12at 2)将x 1=24 m 、x 2=60 m 代入上式, 解得a =2.25 m/s 2 v 0=1.5 m/s.解法二 由公式Δx =aT 2,得 a =Δx T 2=60-2442m/s 2=2.25 m/s 2. 根据v =v t 2得v =v t 2=24+608m/s =v 0+4a ,所以v 0=1.5 m/s.►题组2 自由落体和竖直上抛运动的规律4. 从某高处释放一粒小石子,经过1 s 从同一地点再释放另一粒小石子,则在它们落地之前,两粒石子间的距离将( )A .保持不变B .不断增大C .不断减小D .有时增大,有时减小答案 B解析 设第1粒石子运动的时间为t s ,则第2粒石子运动的时间为(t -1) s ,两粒石子间的距离为Δh =12gt 2-12g (t -1)2=gt -12g ,可见,两粒石子间的距离随t 的增大而增大,故B 正确.5. 从水平地面竖直向上抛出一物体,物体在空中运动,到最后又落回地面.在不计空气阻力的条件下,以下判断正确的是( )A .物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度相同B .物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度方向相反C .物体上升过程经历的时间等于物体下落过程经历的时间D .物体上升过程经历的时间小于物体下落过程经历的时间 答案 AC解析 物体竖直上抛,不计空气阻力,只受重力,则物体上升和下降阶段加速度相同,大小为g ,方向向下,A 正确,B 错误;上升和下落阶段位移大小相等,加速度大小相等,所以上升和下落过程所经历的时间相等,C 正确,D 错误.6. 一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低的点a 的时间间隔是T a ,两次经过一个较高点b 的时间间隔是T b ,则a 、b 之间的距离为 ( )A.18g (T 2a -T 2b ) B.14g (T 2a -T 2b ) C.12g (T 2a -T 2b )D.12g (T a -T b ) 答案 A解析 根据时间的对称性,物体从a 点到最高点的时间为T a2,从b 点到最高点的时间为T b 2,所以a 点到最高点的距离h a =12g (T a 2)2=gT 2a 8,b 点到最高点的距离h b =12g (T b 2)2=gT 2b 8,故a 、b 之间的距离为h a -h b =18g (T 2a -T 2b ),故选A. 7. 不计空气阻力,以一定的初速度竖直上抛的物体,从抛出至回到原点的时间为t ,现在在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板,物体撞击挡板后以原速率弹回(撞击所需时间不计),则此时物体上升和下降的总时间约为( )A .0.5tB .0.4tC .0.3tD .0.2t 答案 C解析 物体上升到最大高度所需的时间为t2,把上升的位移分成相等的两段,自上向下的时间的比为1:(2-1),物体上升到最大高度的一半所需时间为t 1=2-12×t2,由对称性,物体从最大位移的一半处下落到抛出点的时间也为t 1,故题中所求时间为2t 1=2×2-12×t2≈0.3t . ►题组3 应用运动学基本规律分析实际运动问题8. 汽车进行刹车试验,若速率从8 m/s 匀减速至零,需用时间1 s ,按规定速率为8 m/s 的汽车刹车后拖行路程不得超过 5.9 m ,那么上述刹车试验的拖行路程是否符合规定( )A .拖行路程为8 m ,符合规定B .拖行路程为8 m ,不符合规定C .拖行路程为4 m ,符合规定D .拖行路程为4 m ,不符合规定 答案 C解析 由x =v 02t 可得:汽车刹车后的拖行路程为x =82×1 m =4 m<5.9 m ,所以刹车试验的拖行路程符合规定,C 正确.9. 一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1 s 内和第2 s 内位移大小依次为9 m 和7 m .则刹车后6 s 内的位移是( )A .20 mB .24 mC .25 mD .75 m 答案 C解析 由Δx =aT 2得:a =-2 m/s 2,由v 0T +12aT 2=x 1得:v 0=10 m/s ,汽车刹车时间t=0-v 0a =5 s<6 s ,故刹车后6 s 内的位移为x =0-v 202a=25 m ,C 正确.10.一辆汽车沿着一条平直的公路行驶,公路旁边有与公路平行的一行电线杆,相邻电线杆间的间隔均为50 m ,取汽车驶过某一根电线杆的时刻为零时刻,此电线杆作为第1根电线杆,此时刻汽车行驶的速度大小为v 1=5 m/s ,假设汽车的运动为匀加速直线运动,10 s 末汽车恰好经过第3根电线杆,则下列说法中正确的是( )A .汽车运动的加速度大小为1 m/s 2B .汽车继续行驶,经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25 m/sC .汽车在第3根至第7根电线杆间运动所需的时间为20 sD .汽车在第3根至第7根电线杆间的平均速度为25 m/s 答案 AB解析 由匀加速直线运动的位移规律x =v 0t +12at 2知汽车运动的加速度大小为1 m/s 2,A 正确;由v 2t -v 20=2ax 知汽车经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25 m/s ,B 正确;由v t =v 0+at 知汽车从第1根至第7根电线杆用时为20 s ,所以从第3根至第7根电线杆用时为10 s ,C 错误;由v =x t 知汽车在第3根至第7根电线杆间的平均速度为20 m/s ,D 错误.11.“蹦床”是奥运体操的一种竞技项目,比赛时,可在弹性网上安装压力传感器,利用压力传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力,并由计算机作出压力(F )-时间(t )图象,如图1为某一运动员比赛时计算机作出的F -t 图象,不计空气阻力,则关于该运动员,下列说法正确的是( )图1A .裁判打分时可以把该运动员的运动看成质点的运动B .1 s 末该运动员的运动速度最大C .1 s 末到2 s 末,该运动员在做减速运动D .3 s 末该运动员运动到最高点 答案 D解析 运动员的外形和动作影响裁判打分,不能把该运动员的运动看成质点的运动,则A 错误;1 s 末对弹性网的压力最大,运动员在最低点,速度为0,1 s 末到2 s 末,运动员在做加速运动,2 s 末到3 s 末,运动员做竖直上抛运动,3 s 末运动员运动到最高点,则B 、C 错误,D 正确.12.如图2所示,A 、B 两同学在直跑道上练习4×100 m 接力,他们在奔跑时有相同的最大速度.B 从静止开始全力奔跑需25 m 才能达到最大速度,这一过程可看做匀变速运动,现在A 持棒以最大速度向B 奔来,B 在接力区伺机全力奔出.若要求B 接棒时速度达到最大速度的80%,则:图2(1)B 在接力区需跑出的距离s 1为多少? (2)B 应在离A 的距离s 2为多少时起跑? 答案 (1)16 m (2)24 m解析 (1)对B :设其加速度为a ,跑出的距离为s 时速度达到最大值v .则2as =v 2,2as 1=(0.8v )2,解得s 1=0.64s =16 m.(2)设B 接棒时跑出时间为t ,则s 1=v t =0.8v2t ,在t 时间内,对A 有s A =v t ,解得s A=40 m .所以B 起跑时,应距离A 为Δs =s A -s 1,解得Δs =s 2=24 m.13.一列火车做匀变速直线运动,一人在轨道旁边观察火车运动,发现在相邻的两个10 s内,火车从他跟前分别驶过8节车厢和6节车厢,每节车厢长8 m(连接处长度不计),求:(1)火车的加速度的大小; (2)人开始观察时火车速度的大小. 答案 (1)0.16 m/s 2 (2)7.2 m/s解析 (1)由题知,火车做匀减速运动,设火车加速度大小为a ,L =8 m .由Δx =aT 2得8L -6L =a ×102,a =2L 100=2×8100m/s 2=0.16 m/s 2.(2)设人开始观察时火车速度大小为v 0,v T 2=v =8L +6L 2T =14×820 m/s =5.6 m/s.v T2=v 0-aT ,解得v 0=7.2 m/s.。

【步步高】高考物理大一轮复习 第二章 高考热点探究课件

【步步高】高考物理大一轮复习 第二章 高考热点探究课件

F1=m2g,F2=m1g,平衡时,F2、F3 的合力 F 大小等于

F1,即 F=m2g.由图可知,FF2=cos α,而 cos α=
l l2+(2l )2
课 栏 目
= 25,所以mm12gg= 25,即mm12= 25,故 C 正确.


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6.(2010·课标全国·18)如图 5 所示,
解析 由于物块恰好静止在斜面上,由平衡条件知
mgsin θ=μmgcos θ

当加一竖直向下的力 F 时
Ff=μ(mg+F)cos θ

由①②得 Ff=(mg+F)sin θ
所以物体仍保持静止.
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8.(2010·山东·17,改编)如图7所示,质量分别为m1、
m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一
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2.(2011·山东·19,改编)如图2所
示,将两相同的木块a、b置于
粗糙的水平地面上,中间用一
图2
轻弹簧连接,两侧用细绳固定

于墙壁.开始时a、b均静止.弹簧处于伸长状态,
课 栏
两细绳均有拉力,a所受摩擦力Ffa≠0,b所受摩擦
目 开
力Ffb=0,现将右侧细绳剪断,则剪断瞬间
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3.(2010·课标全国·15)一根轻质弹簧一端固定,用大小为
F1 的力压弹簧的另一端,平衡时长度为 l1;改用大小
为 F2 的力拉弹簧,平衡时长度为 l2.弹簧的拉伸或压缩

均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数
课 栏 目 开 关
A.Fl22--lF1 1 C.Fl22-+lF1 1

【步步高】高考物理大一轮二力重力弹力学案新人教版必修

【步步高】高考物理大一轮二力重力弹力学案新人教版必修

第二章互相作用教案6力重力弹力一、看法规律题组1.以下说法正确地是(>A.甲打乙一拳,乙感觉痛,而甲未感觉痛,说明甲对乙施加了力, 而乙未对甲施加力B.“风吹草动”, 草遇到了力 , 但没有施力物体, 说明没有施力物体地力也是存在地C.磁铁吸引铁钉时, 磁铁不需要与铁钉接触, 说明力可以离开物体而存在D.网球运动员用力击球, 网球受力后飞出, 网球受力地施力物体不再是人2.以下说法正确地是(>A.自由着落地石块速度愈来愈大, 说明石块所受重力愈来愈大B.在空中翱翔地物体不受重力作用C.一抛出地石块轨迹是曲线, 说明石块所受地重力方向一直在改变D.将一石块竖直向上抛出,在先上升后降落地整个过程中,石块所受重力地大小与方向都不变3.关于物体地重心, 以下说法不正确地是(>A.物体地重心不必定在物体上B.用线竖直悬挂地物体静止时, 线地方向必定经过重心C.一砖块平放、侧放或立放时, 其重心在砖内陆地址不变D.舞蹈演员在做各种优美地动作时, 其重心在体内陆址不变4.关于弹力 , 下边说法不正确地是(>A.两个弹性物体互相接触不必定会产生弹力B.静止在水平面上地物体, 对水平面地压力就是物体地重力C.产生弹力地物体必定发生弹性形变D.弹力地大小与物体地形变程度有关, 形变程度越大 , 弹力越大二、思想方法题组图 15.如图 1 所示 , 一个被吊着地均匀球壳, 其内部注满了水, 在球地底部有一带阀门地细出水口.在打开阀门让水慢慢流出地过程中 , 球壳与此中地水地共同重心将会 ( > A.向来降落B.向来不变C.先降落后上升D.先上升后降落6.以以下图所示地情况中 , 两个物体a、 b(a 、 b 均处于静止状态, 接触面圆滑 >间必定有弹力地是 (>一、重力与重心1.重力大小G= mg.重力地大小与运动状态没关, 与所处地纬度和高度有关.因重力加速度随纬度地减小而减小, 随高度地增添而减小, 故同一物体地重力在赤道处最小, 并随高度增添而减小.2.重力地方向总是“竖直向下”地, 但其实不必定“垂直地面”, 也不必定指向地心.3.重力是由于地球地吸引而产生地, 但重力其实不等于地球地引力, 它其实是万有引力地一个分力.4.重心地地址与物体地形状和质量分布有关, 不必定在物体上.【例 1】病人在医院里输液时, 液体一滴一滴从玻璃瓶中滴下, 在液体不停滴下地过程中, 玻璃瓶连同瓶中液体共同地重心将(>A.向来降落B.向来上升C.先降后升D.先升后降[ 规范思想 ][ 针对训练1]如图2所示,“马踏飞燕”是汉代艺术家高度智慧、丰富想像、浪漫主义精神和高妙地艺术技巧地结晶, 是我国古代雕塑艺术地稀世之宝, 飞奔地骏马之所以能用一只蹄稳稳地踏在飞燕上,是由于 (>图 2A.马跑得快地缘由B.马蹄大地缘由C.马地重心在飞燕上D.马地重心地址与飞燕在一条竖直线上二、弹力方向地判断及其大小地计算1.弹力有无地判断(1> 依据弹力产生地条件直接判断.(2> 利用假设法判断关于形变不明显地状况, 可假设两个物体间不存在弹力, 看物体还能否保持原有地状态.(3> 依据物体地运动状态解析依照物体地运动状态, 由物体地受力均衡( 或牛顿第二定律>列方程 , 也许定性判断弹力能否存在及弹力地方向.2.弹力地方向弹力弹力地方向弹簧两端地弹力与弹簧测力计中心轴线相重合, 指向弹簧恢复原状地方向轻绳地弹力沿绳指向绳缩短地方向面与面接触地弹力垂直于接触面指向受力物体(>杆地弹力可能沿杆 , 也可能不沿杆, 应详尽状况详尽解析【例 2】 (2018 ·丹东模拟 >如图 3 所示 , 小车上固定着一根弯成α 角地曲杆,杆地另一端固定着一个质量为m地球.试解析以下状况下杆对球地弹力地大小和方向.图 3(1> 小车静止;(2> 小车以加速度 a 水平向右加速运动.[ 规范思想 ][ 针对训练2]请画出图 4 中 A 球地受力状况图4三、胡克定律地应用【例 3】 (2018 ·湖南· 15>一根轻质弹簧一端固定, 用大小为均衡时长度为l 1;改用大小为F2地力拉弹簧 , 均衡时长度为在弹性限度内, 该弹簧地劲度系数为(>A.错误!B.错误!F1地力压弹簧地另一端l 2. 弹簧地拉伸或压缩均,C.错误!D.错误![ 针对训练3](2009 ·广东· 7>图 5某缓冲装置可抽象成图 5 所示地简单模型.图中k1、 k2为原长相等, 劲度系数不一样地轻质弹簧.以下表述不正确地是(>A.缓冲成效与弹簧地劲度系数有关B.垫片向右挪动时, 两弹簧产生地弹力大小相等C.垫片向右挪动时, 两弹簧地长度保持相等D.垫片向右挪动时, 两弹簧地弹性势能发生改变【基础演练】1.关于力地看法, 以下说法正确地是(>A.没有互相接触地物体间也可能有力地作用B.力是使物体位移增添地原由C.压缩弹簧时,手先给弹簧一个压力并使之压缩, 弹簧压缩后再反过来给手一个弹力D.力可以从一个物体传给另一个物体, 而不改变其大小2.(2018 ·济宁模拟>以下关于物体重力地说法中不正确地是(>A.地球上地物体只有运动时才遇到重力B.同一物体在某处向上抛出后和向下抛出后所受重力相同大C.某物体在同一地址时, 所受重力与静止还是运动没关, 重力大小是相同地D.物体所受重力大小与其质量有关3.台球以速度仍为θ , 如图确地是(>图 6v0与球桌边框成θ 角撞击O点,反弹后速度为v1, 方向与球桌边框夹角6 所示. OB 垂直于桌边 , 则以下关于桌边对小球地弹力方向地判断中正A.可能沿B.必定沿C.可能沿OA方向OB方向OC方向D.可能沿OD方向4.一个质量可以不计地弹簧所示 , 这根弹簧地劲度系数为, 其弹力(>F 地大小与长度l地关系如图7 中地直线a、 b图 7A.1 250N/ mB.625 N/ mC.2 500N/ mD.833 N/ m图 85.一个长度为L 地轻弹簧 , 将其上端固定 , 下端挂一个质量为m地小球时 , 弹簧地总长度变成 2L. 现将两个这样地弹簧按如图8 所示方式连接,A 、B 两小球地质量均为m,则两小球均衡时 ,B 小球距悬点O地距离为 ( 不考虑小球地大小>(>A.3L B.4L C.5L D.6L6.(2018 ·泰安模拟>如图 9 所示 , 轻质弹簧地劲度系数为k, 小球重处.今用力 F 压小球至 B 处 , 使弹簧缩短x, 则此时弹簧地弹力为(G,均衡时小球在>A图9 A.kx B.kx+GC.G-kx D.以上都不对【能力提高】7.(2018 ·浙江宁波期末>a、b 球放在圆滑斜面上, 系统保持静止两个质量相同地球用线连接, 以以下图示哪个是正确地(,a球用线挂在天花板上>,b8.如图 10 所示 , 倾角为 30°、重为80 N地斜面体静止在水平面上.一根弹性轻杆一端垂直固定在斜面体上, 杆地另一端固定一个重为 2 N地小球 , 小球处于静止状态时以下说法正确地是(>,图 10A.斜面有向左运动地趋向.地面对斜面地支持力为80NBC.球对弹性轻杆地作用力为 2 N, 方向竖直向下D.弹性轻杆对小球地作用力为2N,方向垂直斜面向上题号12345678答案9.图 11如图 11 所示 , 质量相等地A、 B 两物体在平行于固定斜面地推力做匀速直线运动,A 、B 间轻弹簧地劲度系数为k, 斜面地倾角为簧地压缩量为多少?F 地作用下沿圆滑面30° , 则匀速运动时弹图 1210.如图 12 所示 , 质量为 m地物体 A 放在地面上地竖直轻弹簧 B 上.现用细绳越过定滑轮将物体 A 与另一轻弹簧 C 连接 , 当弹簧 C 处在水平川址且右端位于 a 点时它没有发生形变.已知弹簧 B 和弹簧 C 地劲度系数分别为k1和 k2, 不计定滑轮、细绳地质量和摩擦.将弹簧 C 地右端由 a 点沿水平方向拉到 b 点时 , 弹簧 B 恰巧没有形变 , 求 a、 b 两点间地距离.教案6 力重力弹力【课前双基回扣】1. D [ 甲对乙施力地同时, 乙对甲也施力 , 只但是甲地“拳头”比乙“被打地部位”——如肚子、脸部等更能蒙受击打罢了, 所以乙感觉痛而甲未感觉痛,A错;“风吹草动”地施力物体是空气,B 错;力不行以走开物体, 磁铁对铁钉地作用是经过磁铁产生地磁场发生地, 磁场离不开磁铁 , 故 C 错;网球飞出后受重力和阻力作用, 施力物体是地球和空气 , 故 D 正确. ]2. D [ 在地球上地同一地址, 同一物体地重力为必定值, 故 A 错;只要在地球上 , 物体所受重力就不为零, 故 B 错;重力地方向一直竖直向下, 与物体运动状态没关, 故 C 错. ]3. BC [ 物体地重心是重力地等效作用点, 不必定在物体上 , 所以 A 项错误;悬挂法确定物体重心时 , 线地方向必定经过重心, 所以 B 项正确;物体重心与质量分布和形状有关, 当质量分布不变、形状不变时 , 其重心不变 , 而形状改变时重心地址也改变 , 所以 C 项正确 ,D 项错误. ]4. CD [ 弹力产生地两个条件:①接触;②弹性形变, 二者缺一不行 , 故 A 错.弹力与重力性质不一样 , 故 B 错. C、 D 正确. ]5. C[ 在注满水时 , 球壳和水地共同重心在球心, 跟着水地流出 , 球壳地重心不变 , 但水地重心降落 , 二者共同地重心在降落.当水流完时, 重心又回到球心 , 应选项 C正确. ]A 选项中a、b间假如6. B[ 用假设法 , 即假设存在法或设想分别法判断弹力地有无.存在弹力 , 则b给a地弹力水平向左 , a将向左边加速运动 ,明显与题设条件不符;也许假设拿掉任意一个物体, 另一个没有变化 , 则判断二者之间没有弹力 , 故 A 选项中a、b 间无弹力作用;同理, 关于 C 选项可以判断出、间没有弹力;关于D选项 , 也可以a b假设 a、 b 间有弹力,则 a(斜面>对 b 地弹力将垂直于斜面向上, 所以 , b地合外力不为零,b遇到向左地力地作用 , 即b不行能处于静止状态, 故、b间无弹力作用; B 选项 ,a假设拿掉任意一个物体, 则另一个地状态将要发生变化, 故a、b间必定存在弹力. ]思想提高1. (1> 力地作用是互相地.若甲物体对乙物体施加某种力地作用, 则乙物体必同时对甲物体施加相同性质地力地作用.施力物体同时也是受力物体, 受力物体也必然是施力物体.这说明力是成对出现地.(2> 力地产生和存在离不开物体.一个物体遇到力地作用 , 必定有别的地物体施加这类作用.前者是受力物体( 研究对象 >, 后者是施力物体, 只要有力产生 , 就必定同时存在着受力物体和施力物体.力不可以离开物体而独立存在.解析力时 , 要弄清该力是谁对谁地作用.若找不到施力物体, 则该力不存在.2. (1> 物体地重心与物体地形状和质量分布有关, 形状和质量分布发生变化时 , 将会引起重心地变化.(2> 第 5 题解析时注意两点 , 一是抓住两个特别状态:装满水时和水流完时, 重心均在球心;二是解析由于水地流出重心先如何变化——降低, 结合这双方面即可获取其重心先降低后高升.3.判断弹力有无一般有两种方法:(1> 依据产生条件判断.此法适用于形变明显地情形. (2> 依据产奏成效判断.此法适用于形变不明显地情况.别的应用此法时还常常与假设法相结合.【中心考点打破】例 1 C [ 当瓶中盛满液体时, 重心在瓶地中部, 跟着液体地滴出, 重心降落;当液体滴完时 , 重心又上升到本来地地址.][ 规范思想 ]重心有关于物体地地址与物体地形状和质量分布有关, 质量分布均匀且有规则几何形状地物体, 其重心就在其几何中心, 但不必定在物体上.此题找准重心地初末地址及初始阶段重心地址地变化即可.例 2 (1> mg竖直向上解读(1> 小车静止时(2> 见解读, 球处于均衡状态, 由均衡条件可知:F1= mg,方向竖直向上.(2> 当小车以加速度与竖直方向地夹角为a 向右匀加速运动时θ , 以以下图 , 则有, 小球地加速度也为a,设杆对球地弹力为F2,F2cos F2sin θ= mg θ= ma可解得:F2=错误!= m错误! tanθ=错误![ 规范思想 ] (1> 细绳对物体地弹力必定沿绳, 而杆对物体地弹力不必定沿杆.(2> 除弹簧地弹力可用胡克定律直接计算外 , 一般状况下 , 弹力地大小和方向要由物体地均衡条件或牛顿运动定律来求.例 3 C [ 依据胡克定律有F1=k( l0-l1>, F2=k( l2-l0>, 联立解得k=错误 ! .] [ 针对训练 ]1. D2.3. BD[ 两弹簧中任一点处互相作用均相等, 都等于弹簧一端地力, 与劲度系数没关( 不过劲度系数不一样, 形变量不一样 >,B对 ,C 错.两弹簧均发生形变, 其弹性势能均变化,D 对. ]【课时成效检测】1. A[ 各种场力 , 就是没有互相接触地物体间存在地力地作用,A 对.力是改变物体运动状态地原由 ,B错.力地作用是互相地、同时地, 没有先后序次 ,C 错.力是物体间地互相作用 , 不可以传达 ,D 错. ]2. CD[ 地球上地物体运动或静止时都受地球地吸引作用, 故运动或静止地物体均受重力 ,A 错误;某物体在地球某点地方受地球吸引而产生地重力必定, 与此物体地运动状态没关 ,B 错误 ,C 正确;物体所受重力G= mg,在 g 一准时, G由 m决定,D正确. ]3. B[ 台球与球桌边框碰撞时, 遇到边框地弹力作用, 弹力地方向应与边框垂直, 即沿OB方向,应选B.]4. C[ 由图象可以看出在直线 a 对应地阶段,弹簧处于压缩状态, 弹力F跟着缩短量地减小而减小 , 当弹簧长度为 12 cm 时恢复原长;直线 b 对应地是弹簧地伸长阶段, 弹力F随伸长量地增大线性递加.由此可看出弹力= 100 N 时, 弹簧对应地形变量x= 4Fcm,依据胡克定律可求出弹簧地劲度系数k=错误!=2 500 N/m.]5. C[ 一根弹簧 , 挂一个质量为m地小球时,弹簧地总长度变成2L, 伸长L, 劲度系数k =/, 若两个小球如题图示悬挂, 则下边地弹簧伸长, 上边地弹簧受力 2,伸长2, mg L L mg L 则弹簧地总长为L+L+ L+2L=5L,故C正确.]6. B[ 设球在A处时弹簧已压缩了x, 球均衡时弹力A==x, 球在B处时,弹簧F G k又压缩 x,球再达均衡时弹力 F =k(x+x>= G+ kx,应选项B是正确地.注意:此题B易选错为 A 项 , 原由是x并不是球在B处时弹簧地变化量, 即不是弹簧压缩后与原长地差值. ][ 先隔断物体b受力解析 , 由均衡条件可知 , 选项 A 错误;再将a、b看作一个整7. B体, 则a、b之间绳索地张力属于内力, 由整体受力均衡可知, 选项 B正确. ]8. C[ 把小球、杆和斜面作为一个系统受力解析, 可知 , 系统仅受重力和地面地支持力, 且二力均衡 , 故 A、 B 错;对小球受力解析知 , 小球只受竖直向下地重力和杆给地竖直向上地弹力( 杆对小球地力不一定沿杆 >, 故 C对,D 错. ]9.错误 !解读设 A、 B匀速运动时弹簧地压缩量为x,由均衡条件对 AF= mg sin 30°+ kx①对 Bkx= mg sin 30°②解①②联立地方程组得 x=错误! .10.mg( 错误 ! +错误 ! >解读开始时 , 弹簧B地压缩长度为x1=错误!当弹簧 B 无形变时,弹簧 C伸长 x2=错误!所以 a、 b 间距离为 x1+x2= mg(错误!+错误! >易错评论1.发生互相作用地物体不必定都是互相接触地.2.物体地重心不必定都在物体内.3.物体地质量不随物体所处地址而改变, 但其重心却随物体地址地不一样而不一样.4.弹力方向总与接触面垂直, 而与物体地运动状态以及接触面形状没关.5.胡克定律F= kx 中地 x 是弹簧地形变量, 而不是弹簧地长度.。

2014《步步高》物理大一轮复习讲义 第01章 第2课时 匀变速直线运动规律的应用DOC

2014《步步高》物理大一轮复习讲义 第01章  第2课时 匀变速直线运动规律的应用DOC

第2课时 匀变速直线运动规律的应用考纲解读 1.掌握匀变速直线运动的速度公式、位移公式及速度—位移公式,并能熟练应用.2.掌握并能应用匀变速直线运动的几个推论:平均速度公式、Δx =aT 2及初速度为零的匀加速直线运动的比例关系式.1. [位移公式和平均速度公式的应用]做匀减速直线运动的质点,它的加速度大小为a ,初速度大小为v 0,经过时间t 速度减小到零,则它在这段时间内的位移大小可用下列哪些式子表示 ( )A .v 0t +12at 2 B .v 0tC.v 0t 2D.12at 2 2. [平均速度公式的应用]做匀加速直线运动的某物体初速度为2 m/s ,经过一段时间t 后速度变为6 m/s ,则t2时刻的速度为 ( )A .由于t 未知,无法确定t2时刻的速度B .由于加速度a 及时间t 未知,无法确定t2时刻的速度C .5 m/sD .4 m/s3. [推论公式v 2-v 20=2ax 的应用]我国第一艘航空母舰“辽宁舰”已按计划完成建造和试验试航工作,于2012年9月25日上午正式交付海军.若航空母舰上有帮助飞机起飞的弹射系统,已知战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5 m/s 2,战斗机滑行100 m 时起飞,起飞速度为50 m/s ,则航空母舰静止时弹射系统必须使战斗机具有的初速度为( )A .10 m/sB .20 m/sC .30 m/sD .40 m/s 考点梳理一、匀变速直线运动的规律 1. 变速直线运动(1)定义:沿着一条直线运动,且 不变的运动. (2)分类①匀加速直线运动,a 与v 0方向 . ②匀减速直线运动,a 与v 0方向 . 2. 变速直线运动的规律(1)速度公式: .(2)位移公式:x =v 0t +12at 2.(3)位移速度关系式: . 二、匀变速直线运动的推论1. 变速直线运动的两个重要推论(1)物体在一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度,还等于初、末时刻速度矢量和的一半,即:v =v t 2=v 0+v2.(2)任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差为一恒量,即:Δx =x 2-x 1=x 3-x 2=…=x n -x n -1= .2. 速度为零的匀变速直线运动的四个重要推论(1)1T 末、2T 末、3T 末、……瞬时速度的比为: v 1∶v 2∶v 3∶…∶v n = (2)1T 内、2T 内、3T 内……位移的比为: x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =12∶22∶32∶…∶n 2(3)第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内……位移的比为:x Ⅰ∶x Ⅱ∶x Ⅲ∶…∶x n =(4)从静止开始通过连续相等的位移所用时间的比为:t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n -n -1) 三、自由落体运动和竖直上抛运动 1. 由落体运动(1)条件:物体只受 ,从 开始下落.(2)运动性质:初速度v 0=0,加速度为重力加速度g 的 运动. (3)基本规律①速度公式: .②位移公式:h =12gt 2.③速度位移关系式: . 2. 直上抛运动(1)运动特点:加速度为g ,上升阶段做 运动,下降阶段做 运动. (2)基本规律①速度公式:v = .②位移公式:h =v 0t -12gt 2.③速度位移关系式:v 2-v 20= .④上升的最大高度:H =v 202g.⑤上升到最高点所用时间:t =v 0g .4. 刹车问题的处理]汽车以20 m/s 的速度在平直公路上行驶,急刹车时的加速度大小为5 m/s 2,则自驾驶员急踩刹车开始,2 s 与5 s 时汽车的位移之比为 ( ) A .5∶4 B .4∶5 C .3∶4 D .4∶35. [逆向思维法处理匀减速直线运动问题]做匀减速直线运动的物体经4 s 停止,若在第1 s内的位移是14 m ,则最后1 s 内位移是 ( ) A .3.5 m B .2 m C .1 m D .0 方法提炼1. 逆向思维法匀减速到速度为零的直线运动一般看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动.2. 对于刹车类问题,实质是汽车在单方向上的匀减速直线运动问题.速度减为零后,加速度消失,汽车停止不动,不再返回,若初速度为v 0,加速度为a ,汽车运动时间满足t≤v 0a ,发生的位移满足x ≤v 202a.考点一 匀变速直线运动规律的应用1.速度时间公式v=v0+at、位移时间公式x=v0t+12at2、位移速度公式v2-v2=2ax,是匀变速直线运动的三个基本公式,是解决匀变速直线运动的基石.2.三个公式中的物理量x、a、v0、v均为矢量(三个公式称为矢量式),在应用时,一般以初速度方向为正方向,凡是与v0方向相同的x、a、v均为正值,反之为负值.当v0=0时,一般以a的方向为正方向.这样就可将矢量运算转化为代数运算,使问题简化.3.如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,各段交接处的速度往往是联系各段的纽带.例1(2013·新课标全国·24)甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动,加速度方向一直不变.在第一段时间间隔内,两辆汽车的加速度大小不变,汽车乙的加速度大小是甲的两倍;在接下来的相同时间间隔内,汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍,汽车乙的加速度大小减小为原来的一半.求甲、乙两车各自在这两段时间间隔内走过的总路程之比.突破训练1短跑名将博尔特在北京奥运会上100 m和200 m短跑项目的成绩分别为9.69 s和19.30 s.假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s,起跑后做匀加速运动,达到最大速率后做匀速运动.200 m比赛时,反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100 m比赛时相同,但由于弯道和体力等因素的影响,以后的平均速率只有跑100 m时最大速率的96%.求:(1)加速所用时间和达到的最大速率;(2)起跑后做匀加速运动的加速度.(结果保留两位小数)考点二解决匀变速直线运动的常用方法1.一般公式法一般公式法指速度公式、位移公式及推论三式.它们均是矢量式,使用时要注意方向性.2.平均速度法定义式v=ΔxΔt对任何性质的运动都适用,而v=vt2=12(v0+v)只适用于匀变速直线运动.3.比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动,可利用初速度为零的匀加速直线运动的重要特征的比例关系,用比例法求解.4.逆向思维法如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动.5.推论法利用Δx=aT2:其推广式x m-x n=(m-n)aT2,对于纸带类问题用这种方法尤为快捷.6.图象法利用v-t图可以求出某段时间内位移的大小,可以比较v t2与v x2,以及追及问题;用x-t图象可求出任意时间内的平均速度等.例2物体以一定的初速度v0冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点C时速度恰为零,如图1所示.已知物体第一次运动到斜面长度3/4处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间.突破训练2在一个倾斜的长冰道上方,一群孩子排成队,每隔1 s就有一个小孩子往下滑,一游客对着冰道上的孩子拍下一张照片,如图2所示,照片上有甲、乙、丙、丁四个孩子.他根据照片与实物的比例推算出乙与甲、丙两孩子间的距离分别为12.5 m和17.5 m,请你据此求解下列问题:(g取10 m/s2)(1)若不考虑一切阻力,小孩下滑加速度是多少?(2)拍照时,最下面的小孩丁的速度是多大?(3)拍照时,在小孩甲上面的冰道上下滑的小孩子不会超过几个?考点三自由落体运动和竖直上抛运动1.自由落体运动实质:初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动.2.竖直上抛运动的研究方法竖直上抛运动的实质是加速度恒为g的匀变速运动,处理时可采用两种方法:(1)分段法:将全程分为两个阶段,即上升过程的匀减速阶段和下降过程的自由落体阶段.(2)全程法:将全过程视为初速度为v、加速度为a=-g的匀变速直线运动,必须注意物理量的矢量性.习惯上取v0的方向为正方向,则v>0时,物体正在上升;v<0时,物体正在下降;h>0时,物体在抛出点上方;h<0时,物体在抛出点下方.3. 竖直上抛运动的对称性如图3所示,物体以初速度v0竖直上抛,A、B为途中的任意两点,C为最高点,则(1)时间对称性:物体上升过程中从A→C所用时间t AC和下降过程中从C→A所用时间t CA相等,同理t AB=t BA.(2)速度对称性:物体上升过程经过A点与下降过程经过A点的速度大小相等.(3)能量的对称性:物体从A→B和从B→A重力势能变化量的大小相等,均等于mgh AB. 例3在塔顶上将一物体竖直向上抛出,抛出点为A,物体上升的最大高度为20 m,不计空气阻力,设塔足够高,则物体位移大小为10 m时,物体通过的路程可能为() A.10 m B.20 m C.30 m D.50 m突破训练3在【例3】中求:(1)物体抛出的初速度大小;(2)若塔高H=60 m,求物体从抛出到落到地面所用的时间和落到地面时的速度大小(g取10 m/s2).2.思维转化法:将“多个物体的运动”转化为“一个物体的运动”例4从斜面上某一位置,每隔0.1 s释放一个小球,在连续释放几颗小球后,对在斜面上滚动的小球拍下照片,如图4所示,测得x AB=15 cm,x BC=20 cm,求:(1)小球的加速度;(2)拍摄时B球的速度;(3)拍摄时x CD的大小;(4)A球上方滚动的小球还有几颗.突破训练4某同学站在一平房边观察从屋檐边滴下的水滴,发现屋檐边滴水是等时的,且第5滴正欲滴下时,第1滴刚好到达地面;第2滴和第3滴水刚好位于窗户的下沿和上沿,他测得窗户上、下沿的高度差为1 m,由此求屋檐离地面的高度.高考题组 1. (2011·重庆·14)某人估测一竖直枯井深度,从井口静止释放一石头并开始计时,经2 s听到石头落底声.由此可知井深约为(不计声音传播时间,重力加速度g 取10 m/s 2)( ) A .10 m B .20 m C .30 m D .40 m 2. (2011·安徽·16)一物体做匀加速直线运动,通过一段位移Δx 所用的时间为t 1,紧接着通过下一段位移Δx 所用的时间为t 2,则物体运动的加速度为 ( ) A.2Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2) B.Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2) C.2Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2) D.Δx (t 1+t 2)t 1t 2(t 1-t 2)3. (2011·山东·18)如图5所示,将小球a 从地面以初速度v 0竖直上抛的同时,将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释放,两球恰在h2处相遇(不计空气阻力).则 ( )A .两球同时落地B .相遇时两球速度大小相等C .从开始运动到相遇,球a 动能的减少量等于球b 动能的增加量D .相遇后的任意时刻,重力对球a 做功功率和对球b 做功功率相等 模拟题组4. 如图6所示,小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动,依次经a 、b 、c 、d 到达最高点e .已知ab =bd =6 m ,bc =1 m ,小球从a 到c 和从c 到d 所用的时间都是2 s ,设小球经b 、c 时的速度分别为v b 、v c ,则 ( ) A .v b =2 2 m/s B .v c =3 m/sC .x de =3 mD .从d 到e 所用时间为4 s5. 气球以10 m/s 的速度沿竖直方向匀速上升,当它上升到离地175 m 的高处时,一重物从气球上掉落,则重物需要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多大?(g 取10 m/s 2)(限时:30分钟)►题组1 匀变速直线运动基本规律的应用1. 一个做匀变速直线运动的质点,初速度为0.5 m/s ,在第9 s 内的位移比第5 s 内的位移多4 m ,则该质点的加速度、9 s 末的速度和质点在9 s 内通过的位移分别是 ( ) A .a =1 m/s 2,v 9=9 m/s ,x 9=40.5 m B .a =1 m/s 2,v 9=9 m/s ,x 9=45 m C .a =1 m/s 2,v 9=9.5 m/s ,x 9=45 m D .a =0.8 m/s 2,v 9=7.7 m/s ,x 9=36.9 m2. 给滑块一初速度v 0使它沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为g2,当滑块速度大小减为v 02时,所用时间可能是 ( )A.v 02gB.v 0gC.3v 0gD.3v 02g3. 一个做匀加速直线运动的物体,在前4 s 内经过的位移为24 m ,在第二个4 s 内经过的位移是60 m .求这个物体运动的加速度和初速度各是多少?►题组2 自由落体和竖直上抛运动的规律4. 从某高处释放一粒小石子,经过1 s 从同一地点再释放另一粒小石子,则在它们落地之前,两粒石子间的距离将 ( ) A .保持不变 B .不断增大 C .不断减小 D .有时增大,有时减小5. 从水平地面竖直向上抛出一物体,物体在空中运动,到最后又落回地面.在不计空气阻力的条件下,以下判断正确的是 ( ) A .物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度相同 B .物体上升阶段的加速度与物体下落阶段的加速度方向相反 C .物体上升过程经历的时间等于物体下落过程经历的时间 D .物体上升过程经历的时间小于物体下落过程经历的时间6. 一个从地面竖直上抛的物体,它两次经过一个较低的点a 的时间间隔是T a ,两次经过一个较高点b 的时间间隔是T b ,则a 、b 之间的距离为 ( ) A.18g (T 2a -T 2b ) B.14g (T 2a -T 2b ) C.12g (T 2a -T 2b ) D.12g (T a -T b ) 7. 不计空气阻力,以一定的初速度竖直上抛的物体,从抛出至回到原点的时间为t ,现在在物体上升的最大高度的一半处设置一块挡板,物体撞击挡板后以原速率弹回(撞击所需时间不计),则此时物体上升和下降的总时间约为 ( ) A .0.5t B .0.4t C .0.3t D .0.2t►题组3 应用运动学基本规律分析实际运动问题8. 汽车进行刹车试验,若速率从8 m/s 匀减速至零,需用时间1 s ,按规定速率为8 m/s 的汽车刹车后拖行路程不得超过 5.9 m ,那么上述刹车试验的拖行路程是否符合规定( )A .拖行路程为8 m ,符合规定B .拖行路程为8 m ,不符合规定C .拖行路程为4 m ,符合规定D .拖行路程为4 m ,不符合规定9. 一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动.开始刹车后的第1 s 内和第2 s 内位移大小依次为9 m 和7 m .则刹车后6 s 内的位移是 ( ) A .20 m B .24 m C .25 m D .75 m10.一辆汽车沿着一条平直的公路行驶,公路旁边有与公路平行的一行电线杆,相邻电线杆间的间隔均为50 m ,取汽车驶过某一根电线杆的时刻为零时刻,此电线杆作为第1根电线杆,此时刻汽车行驶的速度大小为v 1=5 m/s ,假设汽车的运动为匀加速直线运动,10 s 末汽车恰好经过第3根电线杆,则下列说法中正确的是 ( ) A .汽车运动的加速度大小为1 m/s 2B .汽车继续行驶,经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25 m/sC .汽车在第3根至第7根电线杆间运动所需的时间为20 sD .汽车在第3根至第7根电线杆间的平均速度为25 m/s11.“蹦床”是奥运体操的一种竞技项目,比赛时,可在弹性网上安装压力传感器,利用压力传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力,并由计算机作出压力(F)-时间(t)图象,如图1为某一运动员比赛时计算机作出的F-t图象,不计空气阻力,则关于该运动员,下列说法正确的是()A.裁判打分时可以把该运动员的运动看成质点的运动B.1 s末该运动员的运动速度最大C.1 s末到2 s末,该运动员在做减速运动D.3 s末该运动员运动到最高点12.如图2所示,A、B两同学在直跑道上练习4×100 m接力,他们在奔跑时有相同的最大速度.B从静止开始全力奔跑需25 m才能达到最大速度,这一过程可看做匀变速运动,现在A持棒以最大速度向B奔来,B在接力区伺机全力奔出.若要求B接棒时速度达到最大速度的80%,则:(1)B在接力区需跑出的距离s1为多少?(2)B应在离A的距离s2为多少时起跑?13.一列火车做匀变速直线运动,一人在轨道旁边观察火车运动,发现在相邻的两个10 s 内,火车从他跟前分别驶过8节车厢和6节车厢,每节车厢长8 m(连接处长度不计),求:(1)火车的加速度的大小;(2)人开始观察时火车速度的大小.参考答案[基础知识题组]1答案 CD解析 质点做匀减速直线运动,加速度为-a ,位移为v 0t -12at 2,A 、B 错;平均速度大小为v 02,位移大小为v 02·t ,C 对;匀减速到零的直线运动可当做初速度为零的匀加速直线运动来计算,位移大小为12at 2,D 对.2答案 D解析 中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度2+62m/s =4 m/s ,D 对.3答案 D [考点梳理]一、匀变速直线运动的规律 1加速度;同向;反向 2 v =v 0+at . ;v 2-v 20=2ax . 二、匀变速直线运动的推论1 aT2 ;1∶2∶3∶…∶n ;1∶3∶5∶…∶(2n -1) 三、自由落体运动和竖直上抛运动1.重力;静止;匀加速直线;v =gt ;v 2=2gh . 2.匀减速直线;自由落体;v 0-gt .;-2gh . [规律方法题组]4答案 C 5答案 B解析 利用“逆向思维法”,把物体的运动看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动,则匀减速直线运动的物体在相等时间内的位移之比为7∶5∶3∶1,所以71=14 mx 1,x 1=2 m .故选B. [课堂探究考点突破]例1答案 5∶7解析 设汽车甲在第一段时间间隔末(时刻t 0)的速度为v ,第一段时间间隔内行驶的路程为s 1,加速度为a ;在第二段时间间隔内行驶的路程为s 2.由运动学公式得 v =at 0s 1=12at 20s 2=v t 0+12×(2a )t 20 设汽车乙在时刻t 0的速度为v ′,在第一、二段时间间隔内行驶的路程分别为s 1′、s 2′.同样有 v ′=(2a )t 0s 1′=12×(2a )t 20 s 2′=v ′t 0+12at 20设甲、乙两车行驶的总路程分别为s 、s ′,则有 s =s 1+s 2s ′=s 1′+s 2′联立以上各式解得,甲、乙两车各自行驶的总路程之比为 s s ′=57突破训练1答案 (1)1.29 s 11.24 m/s (2)8.71 m/s 2 解析 (1)设加速所用时间为t (以s 为单位),匀速运动的速率为v (以m/s 为单位),则有: 12v t +(9.69 s -0.15 s -t )v =100 m ① 12v t +(19.30 s -0.15 s -t )×0.96v =200 m ② 由①②式得t =1.29 s ,v =11.24 m/s.(2)设加速度大小为a ,则a =vt =8.71 m/s 2例2解析答案 t 解法一 比例法对于初速度为0的匀加速直线运动,在连续相等的时间里通过的位移之比为 x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n =1∶3∶5∶…∶(2n -1)现有x BC ∶x AB =x AC 4∶3x AC4=1∶3通过x AB 的时间为t ,故通过x BC 的时间t BC =t . 解法二 中间时刻速度法利用教材中的推论:中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度.v AC =v 0+02=v 02又v 20=2ax AC ① v 2B =2ax BC ②x BC =14x AC ③解①②③得:v B =v 02.可以看出v B 正好等于AC 段的平均速度,因此B 点是中间时刻的位置. 因此有t BC =t .解法三 利用有关推论对于初速度为0的匀加速直线运动,通过连续相等的各段位移所用的时间之比为t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n =1∶(2-1)∶(3-2)∶(4-3)∶…∶(n -n -1).现将整个斜面分成相等的四段,如图所示.设通过BC 段的时间为t x ,那么通过BD 、DE 、EA 的时间分别为: t BD =(2-1)t x ,t DE =(3-2)t x ,t EA =(2-3)t x , 又t BD +t DE +t EA =t ,得t x =t .突破训练2答案 (1)5 m/s 2 (2)25 m/s (3)不会超过2个 例3答案 ACD解析 物体在塔顶上的A 点抛出,位移大小为10 m 的位置有两处, 如图所示,一处在A 点之上,另一处在A 点之下,在A 点之上时,通过位移为10 m 处又有上升和下降两种过程,上升通过时,物体的路程s 1等于位移x 1的大小,即s 1=x 1=10 m ;下降通过时,路程s 2=2h -x 1=2×20 m -10 m =30 m .在A 点之下时,通过的路程s 3=2h +x 2=2×20 m +10 m =50 m .故A 、C 、D 正确,B 错误. 突破训练3答案 (1)20 m/s (2)6 s 40 m/s 解析 (1)由位移公式得:0-v 20=-2gh 解得:v 0=2gh =2×10×20 m/s =20 m/s(2)由位移公式得:-H =v 0t -12gt 2,解得:t =6 s物体由最高点做自由落体运动,落地时的速度大小为v ,则:v 2=2g (H +h ),解得:v =40 m/s.例4答案 (1)5 m/s 2 (2)1.75 m/s (3)0.25 m (4)2解析 (1)由a =Δx t 2得小球的加速度 a =x BC -x AB t 2=5 m/s 2 (2)B 点的速度等于AC 段上的平均速度,即v B =x AC 2t=1.75 m/s (3)由相邻相等时间内的位移差恒定,即x CD -x BC =x BC -x AB ,所以x CD =2x BC -x AB =0.25 m(4)设A 点小球的速度为v A ,由于v A =v B -at =1.25 m/s所以A 球的运动时间为t A =v A a=0.25 s ,所以在A 球上方滚动的小球还有2颗. 突破训练4答案 3.2 m解析 作出如图所示的示意图.5滴水滴的位置等效为一滴水做自由落体运动连续相等时间内的位置.图中自上而下相邻点之间的距离比为1∶3∶5∶7,因点“3”、“2”间距为1 m ,可知屋檐离地面高度为15×(1+3+5+7) m =3.2 m[高考模拟提能训练]1答案 B解析 从井口由静止释放,石头做自由落体运动,由运动学公式h =12gt 2可得h =12×10×22 m =20 m.2答案 A解析 物体做匀变速直线运动,由匀变速直线运动规律: v =v t 2=x t 知:v t 12=Δx t 1① v t 22=Δx t 2② 由匀变速直线运动速度公式v t =v 0+at 知v t 22=v t 12+a ·(t 1+t 22)③ ①②③式联立解得a =2Δx (t 1-t 2)t 1t 2(t 1+t 2). 3答案 C解析 对b 球,由h 2=12gt 2得t = h g ,v b=gt =gh .以后以初速度gh 匀加速下落.对a 球,h 2=v 0t -12gt 2得v 0=gh ,在h 2处,v a =v 0-gt =0,以后从h 2处自由下落.故落地时间t b <t a ,a 、b 不同时落地,选项A 错误.相遇时v b =gh ,v a =0,选项B 错误.从开始运动到相遇,a 球动能减少量ΔE k a =12m v 20=12mgh ,b 球动能增加量ΔE k b =12m v 2b =12mgh ,选项C 正确.相遇之后,重力对b 球做功的功率P b =mg (v b +gt ′)=mg (gh +gt ′),重力对a 球做功的功率P a =mg (v a +gt ′)=mg ·gt ′,P b >P a ,选项D 错误.4答案 BD解析 小球沿斜面向上做匀减速直线运动,因T ac =T cd =T ,故c 点为a 到d 的中间时刻,故v c =x ad 2T =6+62×2m/s =3 m/s ,故B 正确;因x ac =x ab +x bc =7 m ,x cd =x bd -x bc =5 m ,故加速度大小为a =x ac -x cd T 2=0.5 m/s 2,由v c =aT ec 得T ec =v c a=6 s ,则T de =T ec -T cd =4 s ;x de =x ec -x cd =4 m ,故C 错误,D 正确;由v 2b -v 2c =2a ·x bc 可得,v b =10 m/s ,A 错误.5答案 7 s 60 m/s解析 解法一 全程法取全过程为一整体进行研究,从重物自气球上掉落计时,经时间t 落地,规定初速度方向为正方向,画出运动草图,如图所示.重物在时间t 内的位移h =-175 m将h =-175 m ,v 0=10 m/s 代入位移公式h =v 0t -12gt 2 解得t =7 s 或t =-5 s(舍去),所以重物落地速度为v =v 0-gt =10 m/s -10×7 m/s =-60 m/s其中负号表示方向竖直向下,与初速度方向相反.解法二 分段法设重物离开气球后,经过t 1时间上升到最高点,则t 1=v 0g =1010s =1 s 上升的最大高度h 1=v 202g =1022×10m =5 m 故重物离地面的最大高度为H =h 1+h =5 m +175 m =180 m重物从最高处自由下落,落地时间和落地速度分别为t 2= 2H g = 2×18010s =6 s , v =gt 2=10×6 m/s =60 m/s ,方向竖直向下所以重物从气球上掉落至落地共历时t =t 1+t 2=7 s.[练出高分]1答案 C解析 a =x 9′-x 5′4T 2=44×12 m/s 2=1 m/s 2,v 9=v 0+at =(0.5+1×9) m/s =9.5 m/s ,x 9=v 0t +12at 2=(0.5×9+12×1×92) m =45 m ,故正确选项为C. 2答案 BC解析 当滑块速度大小减为v 02时,其方向可能与初速度方向相同,也可能与初速度方向相反,因此要考虑两种情况,即v =v 02或v =-v 02,代入公式t =v -v 0a 得,t =v 0g 或t =3v 0g,故B 、C 正确.3答案 2.25 m/s 2 1.5 m/s解析 解法一 基本公式法:前4 s 内经过的位移:x 1=v 0t +12at 2 第2个4 s 内经过的位移:x 2=v 0(2t )+12a (2t )2-(v 0t +12at 2) 将x 1=24 m 、x 2=60 m 代入上式,解得a =2.25 m/s 2v 0=1.5 m/s.解法二 由公式Δx =aT 2,得a =Δx T 2=60-2442 m/s 2=2.25 m/s 2. 根据v =v t 2得v =v t 2=24+608m/s =v 0+4a , 所以v 0=1.5 m/s.4答案 B解析 设第1粒石子运动的时间为t s ,则第2粒石子运动的时间为(t -1) s ,两粒石子间的距离为Δh =12gt 2-12g (t -1)2=gt -12g ,可见,两粒石子间的距离随t 的增大而增大,故B 正确.5答案 AC解析 物体竖直上抛,不计空气阻力,只受重力,则物体上升和下降阶段加速度相同,大小为g ,方向向下,A 正确,B 错误;上升和下落阶段位移大小相等,加速度大小相等,所以上升和下落过程所经历的时间相等,C 正确,D 错误.6答案 A解析 根据时间的对称性,物体从a 点到最高点的时间为T a 2,从b 点到最高点的时间为T b 2,所以a 点到最高点的距离h a =12g (T a 2)2=gT 2a 8,b 点到最高点的距离h b =12g (T b 2)2=gT 2b 8,故a 、b 之间的距离为h a -h b =18g (T 2a -T 2b ),故选A. 7答案 C解析 物体上升到最大高度所需的时间为t 2,把上升的位移分成相等的两段,自上向下的时间的比为1:(2-1),物体上升到最大高度的一半所需时间为t 1=2-12×t 2,由对称性,物体从最大位移的一半处下落到抛出点的时间也为t 1,故题中所求时间为2t 1=2×2-12×t 2≈0.3t . 8答案 C解析 由x =v 02t 可得:汽车刹车后的拖行路程为x =82×1 m =4 m<5.9 m ,所以刹车试验的拖行路程符合规定,C 正确.9答案 C解析 由Δx =aT 2得:a =-2 m/s 2,由v 0T +12aT 2=x 1得:v 0=10 m/s ,汽车刹车时间t =0-v 0a =5 s<6 s ,故刹车后6 s 内的位移为x =0-v 202a=25 m ,C 正确. 10答案 AB解析 由匀加速直线运动的位移规律x =v 0t +12at 2知汽车运动的加速度大小为1 m/s 2,A 正确;由v 2t -v 20=2ax 知汽车经过第7根电线杆时的瞬时速度大小为25 m/s ,B 正确;由v t =v 0+at 知汽车从第1根至第7根电线杆用时为20 s ,所以从第3根至第7根电线杆用时为10 s ,C 错误;由v =x t知汽车在第3根至第7根电线杆间的平均速度为20 m/s ,D 错误.11答案 D解析 运动员的外形和动作影响裁判打分,不能把该运动员的运动看成质点的运动,则A 错误;1 s 末对弹性网的压力最大,运动员在最低点,速度为0,1 s 末到2 s 末,运动员在做加速运动,2 s 末到3 s 末,运动员做竖直上抛运动,3 s 末运动员运动到最高点,则B 、C 错误,D 正确.12答案 (1)16 m (2)24 m解析 (1)对B :设其加速度为a ,跑出的距离为s 时速度达到最大值v .则2as =v 2,2as 1=(0.8v )2,解得s 1=0.64s =16 m.(2)设B 接棒时跑出时间为t ,则s 1=v t =0.8v 2t ,在t 时间内,对A 有s A =v t ,解得s A =40 m .所以B 起跑时,应距离A 为Δs =s A -s 1,解得Δs =s 2=24 m.13答案 (1)0.16 m/s 2 (2)7.2 m/s解析 (1)由题知,火车做匀减速运动,设火车加速度大小为a ,L =8 m .由Δx =aT 2得8L -6L =a ×102,a =2L 100=2×8100m/s 2=0.16 m/s 2. (2)设人开始观察时火车速度大小为v 0,v T 2=v =8L +6L 2T =14×820 m/s =5.6 m/s.v T 2=v 0-aT ,解得v 0=7.2 m/s.。

版步步高高中物理教科版必修一课件:第二章 力 微型专题2

版步步高高中物理教科版必修一课件:第二章 力 微型专题2

例1 在图1中画出物体A所受弹力的示意图.
图1 答案 如图所示
解析 答案

1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞:用脚跳舞,用思想跳舞,用言语跳舞,不用说,还需用笔跳舞。

2、一切真理要由学生自己获得,或由他们重新发现,至少由他们重建。

3、教育始于母亲膝下,孩童耳听一言一语,均影响其性格的形成。
绕过定滑轮和一个质量为m0=0.1 kg的小桶相连,已知:M受到的最大静 摩擦力f静max=4.5 N,细绳水平,滑轮上的摩擦不计,g取10 N/kg,求在 以下情况中,M受到的摩擦力的大小.
(1)只挂m0处于静止状态时; 答案 1 N
解析 因为m0g=1 N<f静max,M处于静止状态,受静 摩擦力作用,由二力平衡得f1=m0g=1 N.
解析 答案
(3)当F=10 N时,木块沿墙面下滑,此时木块受到的摩擦力为多大? 答案 2.5 N 解析 木块沿墙面下滑时,木块与墙壁间的摩擦力为滑动摩 擦力, f3=μN N=F 所以f3=μF=0.25×10 N=2.5 N.
解析 答案
四、物体的受力分析
受力分析的一般步骤: (1)明确研究对象,即首先确定我们要分析哪个物体的受力情况,研究对 象可以是单个物体(质点、结点),也可以是两个(或多个)物体组成的整体. (2)隔离分析:将研究对象从周围物体中隔离出来,分析周围有哪些物体 对它施加了力的作用. (3)按重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序,依据各力的方向,画出各力 的示意图.
第二章 力
微型专题2 物体的受力分析
[学习目标] 1.进一步熟练判定弹力的方向,能根据平衡法、假设法确定弹力的有无 和方向. 2.进一步熟练掌握静摩擦力、滑动摩擦力方向的判定和大小的计算方法. 3.学会对物体进行受力分析的方法.
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第1课时 力、重力、弹力考纲解读 1.掌握重力的大小、方向及重心概念.2.掌握弹力的有无、方向的判断及大小的计算的基本方法.3.掌握胡克定律.1.[对力的理解]关于力的概念,下列说法正确的是( )A .一个受力物体可能受到两个施力物体的作用力B .力可以从一个物体传给另一个物体C .只有相互接触的物体之间才可能存在力的作用D.一个受力物体可以不对其他物体施力答案 A解析由于一个受力物体可能同时受到两个力的作用,所以一个受力物体可能找到两个施力物体,A正确;因为力是物体之间的相互作用,所以力不能通过一个物体传给另一个物体,B错误;力可以分为接触力和非接触力两大类,不接触的物体之间也可能存在相互作用,C错误;根据力的定义可知,受力物体同时也是施力物体,D错误.2.[对重力和重心的理解]下列关于重力和重心的说法正确的是() A.物体所受的重力就是地球对物体产生的吸引力B.物体静止时,对水平支持物的压力就是物体的重力C.用细线将物体悬挂起来,静止时物体的重心一定在悬线所在的直线上D.重心就是物体所受重力的等效作用点,故重心一定在物体上答案 C解析重力是由地球吸引产生的,是所受引力的一个分力,两者一般不等,A错.压力和重力是两种性质不同的力,B错.由平衡条件知,细线拉力和重力平衡,重心在重力作用线上,C对.重心跟物体的形状、质量分布有关,是重力的等效作用点,但不一定在物体上.如折弯成直角的均匀直杆,D错.3.[画弹力的受力分析图]画出图1中物体A和B所受重力、弹力的示意图.(各接触面均光滑,各物体均静止)图1答案物体A和B所受重力、弹力的示意图,如图所示.考点梳理1.重力(1)产生:由于地球的吸引而使物体受到的力.(2)大小:G=mg.(3)g的特点①在地球上同一地点g值是一个不变的常数.②g值随着纬度的增大而增大.③g值随着高度的增大而减小.(4)方向:竖直向下.(5)重心①相关因素:物体的几何形状;物体的质量分布.②位置确定:质量分布均匀的规则物体,重心在其几何中心;对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板,重心可用悬挂法确定.2.弹力(1)形变:物体形状或体积的变化叫形变.(2)弹力①定义:发生弹性形变的物体,由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的作用.②产生条件:物体相互接触;物体发生弹性形变.(3)胡克定律①内容:弹簧发生弹性形变时,弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比.②表达式:F=kx.k是弹簧的劲度系数,单位为N/m;k的大小由弹簧自身性质决定.x是弹簧长度的变化量,不是弹簧形变以后的长度.4.[利用假设法判断弹力是否存在]在下图中,a、b(a、b均处于静止状态)间一定有弹力的是()答案 B解析A选项中,a、b间如果存在弹力,则b给a的弹力水平向左,a将向左侧加速运动,显然与题设要求不符,故A选项中a、b间无弹力作用.同理,C选项中a、b间没有弹力.对于D选项,也可以假设a、b间有弹力,则a(斜面)对b的弹力将垂直于斜面向上,因此,b所受的合外力不为零,即b不可能处于静止状态,故D选项中a、b间无弹力作用.B选项,假设b对a没有弹力,则a所受的合外力不为零,不可能静止,故a、b间一定存在弹力.故选B.5.[胡克定律的应用]一根轻质弹簧,当它上端固定、下端悬挂重为G的物体时,长度为L1;当它下端固定在水平地面上,上端压一重为G的物体时,其长度为L2,则它的劲度系数是()A.GL1 B.GL2C.GL1-L2D.2G L1-L2答案 D解析设弹簧原长为L0,由胡克定律知,G=k(L1-L0),G=k(L0-L2),联立可得k=2GL1-L2,D对.方法提炼1.假设法判断弹力的有无可以先假设有弹力存在,然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合.还可以设想将与研究对象接触的物体“撤离”,看研究对象能否保持原来的状态,若能,则与接触物体间无弹力;若不能,则与接触物体间有弹力.2.利用胡克定律求弹簧弹力的大小.考点一弹力有无及方向的判断1.弹力有无的判断方法(1)条件法:根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力.此方法多用来判断形变较明显的情况.(2)假设法:对形变不明显的情况,可假设两个物体间弹力不存在,看物体能否保持原有的状态,若运动状态不变,则此处不存在弹力,若运动状态改变,则此处一定有弹力.(3)状态法:根据物体的运动状态,利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在.(4)替换法:可以将硬的、形变不明显的施力物体用软的、易产生明显形变的物体来替换,看能否维持原来的运动状态.2.弹力方向的判断方法(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断.(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向.例1画出图2中物体A受力的示意图.图2答案1.有形变才有弹力,只接触不发生形变不产生弹力.2.几种典型接触弹力的方向确认:突破训练1画出下列各图中物体A所受弹力的示意图.(所有接触面均光滑)答案考点二 弹力的分析与计算首先分析物体的运动情况,然后根据物体的运动状态,利用共点力平衡的条件或牛顿第二定律求弹力.例2 如图3所示,一光滑的半圆形碗固定在水平面上,质量为 m 1的小球用轻绳跨过光滑碗连接质量分别为m 2和m 3的物体, 平衡时小球恰好与碗之间没有弹力作用,两绳与水平方向夹角 分别为60°、30°,则m 1、m 2、m 3的比值为( )图3A .1∶2∶3B .2∶3∶1C .2∶1∶1D .2∶1∶ 3答案 B解析 对m1受力分析可知: m 2g =m 1g cos 30° m 3g =m 1g cos 60°, m 2=32m 1m 3=12m 1,B 正确.突破训练2 两个完全相同的小球A 和B ,质量均为m ,用长度相同的 两根细线悬挂在水平天花板上的同一点O ,再用长度相同的细线连接 A 、 B 两小球,如图4所示.然后用一水平向右的力F 拉小球A ,使三线均处于直线状态,此时OB 线恰好位于竖直方向,且两小球都静 图4 止,小球可视为质点,则拉力F 的大小为( )A .0B.3mgC.33mgD .mg答案 B解析 OB 恰好竖直,说明AB 绳无弹力,对A 进行受力分析如图:由图知,F =mg tan 60°= 3mg .突破训练3 如图5所示,小车内放有一物体,物体刚好可放入车箱中,小车在水平面上向右运动,下列说法正确的有( )A .若小车做匀速运动,则物体只受两个力作用B .若小车做匀加速运动,则物体受到车箱前壁的作用 图5C .若小车做匀减速运动,则物体受到车箱前壁的作用D .若小车做匀速运动,则物体受三个力作用 答案 AC解析 当小车做匀速运动时,物体只受重力与竖直向上的支持力,A 正确.若小车后壁不给物体作用力,则物体不可能做匀加速运动,故小车做匀加速运动时,物体受到车箱后壁的作用.同理,当小车做匀减速运动时,小车前壁给物体作用力,C 正确. 考点三 含弹簧类弹力问题的分析与计算中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型,具有如下几个特性: (1)弹力遵循胡克定律F =kx ,其中x 是弹簧的形变量. (2)轻:即弹簧(或橡皮绳)的重力可视为零.(3)弹簧既能受拉力,也能受压力(沿着弹簧的轴线),橡皮绳只能受拉力,不能受压力. (4)由于弹簧和橡皮绳受力时,其形变较大,发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变.但是,当弹簧和橡皮绳被剪断时,它们产生的弹力立即消失.例3 如图6所示,倾角为θ的光滑斜面ABC 放在水平面上, 劲度系数分别为k 1、k 2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着,两弹 簧之间有一质量为m 1的重物,最下端挂一质量为m 2的重物,此时两重物处于平衡状态,现把斜面ABC 绕A 点缓 图6 慢地顺时针旋转90°后,重新达到平衡.试求m 1、m 2分别沿斜面移动的距离. 审题指导解析 没旋转时,两弹簧均处于伸长状态,两弹簧伸长量分别为x 1、x 2 k 2x 2=m 2g sin θ,解得x 2=m 2g sin θk 2k 2x 2+m 1g sin θ=k 1x 1,解得x 1=(m 1+m 2)g sin θk 1旋转后,两弹簧均处于压缩状态,压缩量分别为x 1′、x 2′ m 2g cos θ=k 2x 2′,解得x 2′=m 2g cos θk 2(m 1+m 2)g cos θ=k 1x 1′,解得x 1′=(m 1+m 2)g cos θk 1所以m 1移动的距离d 1=x 1+x 1′=(m 1+m 2)gk 1(sin θ+cos θ)m 2移动的距离d 2=d 1+x 2+x 2′=(m 1+m 2)g k 1(sin θ+cos θ)+m 2gk 2(sin θ+cos θ)答案(m 1+m 2)gk 1(sin θ+cos θ) (m 1+m 2)g k 1(sin θ+cos θ)+m 2gk 2(sin θ+cos θ)突破训练4 如图7所示,完全相同的、质量为m 的A 、B 两球,用两根 等长的细线悬挂在O 点,两球之间夹着一根劲度系数为k 的轻弹簧, 静止不动时,弹簧处于水平方向,两根细线之间的夹角为θ,则弹簧的 长度被压缩了( )图7A.mg tan θkB.2mg tan θkC.mg tanθ2kD.2mg tanθ2k答案 C解析 对A 受力分析可知,A 球受竖直向下的重力mg 、沿着细线方向的拉力F T 以及水平向左的弹簧弹力F ,由正交分解法可得水平方向F T sin θ2=F =k Δx ,竖直方向F T cos θ2=mg ,解得Δx =mg tanθ2k,C 正确.4.滑轮模型与死结模型问题的分析1.跨过滑轮、光滑杆、光滑钉子的细绳两端张力大小相等.2.死结模型:如几个绳端有“结点”,即几段绳子系在一起,谓之“死结”,那么这几段绳中的张力不一定相等.3.同样要注意轻质固定杆的弹力方向不一定沿杆的方向,作用力的方向需要结合平衡方程或牛顿第二定律求得,而轻质活动杆中的弹力方向一定沿杆的方向.例4如图8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10 kg的物体,∠ACB=30°,g取10 m/s2,求:(1)轻绳AC段的张力F AC的大小;(2)横梁BC对C端的支持力大小及方向.解析物体M处于平衡状态,根据平衡条件可判断,与物体相连图8的轻绳拉力大小等于物体的重力,取C点为研究对象,进行受力分析,如图所示.(1)图中轻绳AD跨过定滑轮拉住质量为M的物体,物体处于平衡状态,绳AC段的拉力大小为:F AC=F CD=Mg=10×10 N=100 N(2)由几何关系得:F C=F AC=Mg=100 N方向和水平方向成30°角斜向右上方答案(1)100 N(2)100 N方向与水平方向成30°角斜向右上方一般情况下,插入墙中的杆属于固定杆(如钉子).弹力方向不一定沿杆,而用铰链相连的杆属于活动杆,弹力方向一定沿杆.突破训练5若【例4】中横梁BC换为水平轻杆,且B端用铰链固定在竖直墙上,如图9所示,轻绳AD拴接在C端,求:(1)轻绳AC段的张力F AC的大小;(2)轻杆BC对C端的支持力.答案(1)200 N 图9(2)173 N,方向水平向右解析物体M处于平衡状态,与物体相连的轻绳拉力大小等于物体的重力,取C点为研究对象,进行受力分析,如图所示.(1)由F AC sin 30°=F CD=Mg得:F AC=2Mg=2×10×10 N=200 N(2)由平衡方程得:F AC cos 30°-F C=0解得:F C=2Mg cos 30°=3Mg≈173 N方向水平向右高考题组1.(2012·山东基本能力·85)力是物体间的相互作用,下列有关力的图示及表述正确的是()答案BD解析由于在不同纬度处重力加速度g不同,旅客所受重力不同,故对飞机的压力不同,A错误.充足气的篮球平衡时,篮球壳对内部气体有压力作用,即内外气体对篮球壳压力的差值等于篮球壳对内部气体的压力,故B正确.书对桌子的压力作用在桌子上,箭尾应位于桌面上,故C错误.平地上匀速行驶的汽车,其主动轮受到地面的摩擦力是其前进的动力,地面对其从动轮的摩擦力是阻力,汽车受到的动力与阻力平衡时才能匀速前进,故D正确.2.(2010·课标全国·15)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l 1;改用大小为F 2的力拉弹簧,平衡时长度为l 2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( )A.F 2-F 1l 2-l 1B.F 2+F 1l 2+l 1 C.F 2+F 1l 2-l 1D.F 2-F 1l 2+l 1答案 C解析 设弹簧原长为l ,由题意知,F 1=k (l -l 1),F 2=k (l 2-l ),两式联立,得k =F 2+F 1l 2-l 1,选项C 正确. 模拟题组3.如图10所示,两个质量均为m 的物体分别挂在支架上的B 点(如图甲所示)和跨过滑轮的轻绳BC 上(如图乙所示),图甲中轻杆AB 可绕A 点转动,图乙中水平轻杆一端A 插在墙壁内,已知θ=30°,则图甲中轻杆AB 受到绳子的作用力F 1和图乙中滑轮受到绳子的作用力F 2分别为( )图10A .F 1=mg 、F 2=3mgB .F 1=3mg 、F 2=3mgC .F 1=33mg 、F 2=mgD .F 1=3mg 、F 2=mg答案 D4.如图11所示,固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔,质量为m 的小球套在圆环上,一根细线的下端系着小球,上端穿过小孔 用力F 拉住,细线与竖直方向夹角为θ,小球处于静止状态.设小球受 支持力为F N ,则下列关系正确的是( ) A .F =2mg cos θ B .F =mg cos θ图11C .F N =2mgD .F N =mg答案 AD解析 对小球受力分析,利用几何关系可知F N =mg ,选项C 错误,D 正确;此时F = 2mg cos θ,选项A 正确,B 错误.5.如图12所示,重80 N的物体A放在倾角为30°的粗糙斜面上,有一根原长为10 cm,劲度系数为1 000 N/m的弹簧,其一端固定在斜面底端,另一端放置物体A后,弹簧长度缩短为8 cm,现用一测力计沿斜面向上拉物体,若物体与斜面间最大静摩擦图12力为25 N,当弹簧的长度仍为8 cm时,测力计读数不可能为() A.10 N B.20 N C.40 N D.60 N答案 D解析当物体受到的静摩擦力方向沿斜面向下,且达到最大静摩擦力时,测力计的示数最大,此时F+kΔx=mg sin θ+F fmax解得F=45 N,故F不能超过45 N,选D.►题组1力、重力和弹力的理解1.如图1所示,两辆车在以相同的速度做匀速运动,根据图中所给信息和所学知识你可以得出的结论是()图1A.物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点B.重力的方向总是垂直向下的C.物体重心的位置与物体形状或质量分布有关D.力是使物体运动的原因答案AC解析物体各部分都受重力作用,但可以认为物体各部分所受重力集中于一点,这个点就是物体的重心,重力的方向总是和水平面垂直,是竖直向下而不是垂直向下,所以A 正确,B错误;从图中可以看出,汽车(包括货物)的形状和质量分布发生了变化,重心的位置就发生了变化,故C正确;力不是使物体运动的原因而是改变物体运动状态的原因,所以D错误.2.玩具汽车停在模型桥面上,如图2所示,下列说法正确的是()A.桥面受向下的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变B.汽车没有发生形变,所以汽车不受弹力C.汽车受向上的弹力,是因为桥梁发生了弹性形变图2D.汽车受向上的弹力,是因为汽车发生了形变答案 C解析汽车与桥面相互挤压都发生了形变,B错;由于桥面发生弹性形变,所以对汽车有向上的弹力,C对,D错;由于汽车发生了形变,所以对桥面产生向下的压力,A错.3.如图3所示,四个完全相同的弹簧都处于水平位置,它们的右端皆受到大小为F的拉力作用,而左端的情况各不相同:①弹簧的左端固定在墙上;②弹簧的左端受大小也为F的拉力作用;③弹簧的左端拴一小物块,物块在光滑的桌面上滑动;④弹簧的左端拴一小物块,物块在有摩擦的桌面上滑动.图3若认为弹簧质量都为零,以L1、L2、L3、L4依次表示四个弹簧的伸长量,则有() A.L2>L1B.L4>L3C.L1>L3D.L2=L4答案 D解析完全相同的弹簧,其伸长量由弹簧的弹力(F弹)大小决定.由于弹簧质量不计,这四种情况下,F弹都等于弹簧右端拉力F,因而弹簧伸长量均相同,故选D项.题组2弹力方向判断和大小的计算4.如图4所示,一倾角为45°的斜面固定于竖直墙上,为使一光滑的铁球静止,需加一水平力F,且F通过球心,下列说法正确的是()A.球一定受墙的弹力且水平向左B.球可能受墙的弹力且水平向左图4 C.球一定受斜面的弹力且垂直斜面向上D.球可能受斜面的弹力且垂直斜面向上答案BC解析F大小合适时,球可以静止在无墙的斜面上,F增大到一定程度时墙才对球有水平向左的弹力,故A错误,B正确;而斜面对球必须有斜向上的弹力才能使球不下落,故C正确,D错误.5.如图5所示,一重为10 N的球固定在支杆AB的上端,今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5 N,则AB杆对球的作用力()A.大小为7.5 N 图5B.大小为10 NC.方向与水平方向成53°角斜向右下方D.方向与水平方向成53°角斜向左上方答案 D解析对小球进行受力分析可得,AB杆对球的作用力F与绳的拉力的合力与小球重力等值反向,可得F方向斜向左上方,令AB杆对小球的作用力与水平方向夹角为α,可得:tan α=GF拉=43,α=53°,F=Gsin 53°=12.5 N,故只有D项正确.6.如图6所示,重物的质量为m,轻细绳AO的A端和BO的B端固定,平衡时AO水平,BO与水平方向的夹角为60°.AO的拉力F1和BO的拉力F2与物体重力的大小关系是()A.F1>mg B.F1<mgC.F2<mg D.F2>mg 图6 答案BD7.如图7所示,两根相距为L 的竖直固定杆上各套有质量为m 的 小球,小球可以在杆上无摩擦地自由滑动,两小球用长为2L 的 轻绳相连,今在轻绳中点施加一个竖直向上的拉力F ,恰能使两 小球沿竖直杆向上匀速运动.则每个小球所受的拉力大小为(重 力加速度为g )( )图7A.mg 2B .mg C.3F /3D .F答案 C解析 根据题意可知:两根轻绳与竖直杆间距正好组成等边三角形,每个小球所受的拉力大小为F ′,对结点进行受力分析,根据平衡条件可得,F =2F ′cos 30°=2mg ,解得小球所受拉力F ′=3F 3=233mg ,只有C 正确.8.如图8所示,轻杆BC 的C 点用光滑铰链与墙壁固定,杆的B 点通过 水平细绳AB 使杆与竖直墙壁保持30°的夹角.若在B 点悬挂一个定 滑轮(不计重力),某人用它匀速地提起重物.已知重物的质量m = 30 kg ,人的质量M =50 kg ,g 取10 m/s 2.试求: (1)此时地面对人的支持力的大小;图8(2)轻杆BC 和绳AB 所受力的大小. 答案 (1)200 N (2)400 3 N 200 3 N解析 (1)因匀速提起重物,则F T =mg ,故绳对人的拉力也为mg ,所以地面对人的支持力为:F N =Mg -mg =(50-30)×10 N =200 N ,方向竖直向上.(2)定滑轮对B 点的拉力方向竖直向下,大小为2mg ,杆对B 点的弹力方向沿杆的方向,如图所示,由共点力平衡条件得:F AB =2mg tan 30°=2×30×10×33N =200 3 N F BC =2mgcos 30°=2×30×1032N =400 3 N.题组3弹簧弹力分析和计算9.如图9所示,在一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连.设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,图9若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是() A.向右做加速运动B.向右做减速运动C.向左做加速运动D.向左做减速运动答案AD10.三个质量均为1 kg的相同木块a、b、c和两个劲度系数均为500 N/m的相同轻弹簧p、q用轻绳连接如图10所示,其中a 放在光滑水平桌面上.开始时p弹簧处于原长,木块都处于静止状态.现用水平力缓慢地向左拉p弹簧的左端,直到c木块刚图10 好离开水平地面为止,g取10 m/s2.该过程p弹簧的左端向左移动的距离是() A.4 cm B.6 cm C.8 cm D.10 cm 答案 C解析“缓慢地拉动”说明系统始终处于平衡状态,该过程中p弹簧的左端向左移动的距离等于两个弹簧长度变化量之和;最初,p弹簧处于原长,而q弹簧受到竖直向下的压力F N1=m b g=1×10 N=10 N,所以其压缩量为x1=F N1/k=2 cm;最终c木块刚好离开水平地面,q弹簧受到竖直向下的拉力F N2=m c g=1×10 N=10 N,其伸长量为x2=F N2/k =2 cm,拉力F=(m b+m c)g=2×10 N=20 N,p弹簧的伸长量为x3=F/k=4 cm,所以所求距离x=x1+x2+x3=8 cm.题组4“滑轮”模型和“死结”模型问题11.如图11所示,质量为m的物体悬挂在轻质支架上,斜梁OB与竖直方向的夹角为θ.设水平横梁OA和斜梁OB作用于O点的弹力分别为F1和F2,以下结果正确的是()A.F1=mg sin θ图11B.F1=mgsin θC.F2=mg cos θD.F2=mgcos θ答案 D解析由题可知,对悬挂的物体由力的平衡条件可知绳子的拉力等于其重力,则绳子拉O点的力也等于重力.求OA和OB的弹力,选择的研究对象为作用点O ,受力分析如图,由平衡条件可知,F 1和F 2的合力与F T 等大反向,则由平行四边形定则和几何关系可得:F 1=mg tan θ,F 2=mg cos θ,故D 正确.12.图12所示,杆BC 的B 端用铰链接在竖直墙上,另一端C 为一滑轮.重物G 上系一绳经过滑轮固定于墙上A 点处,杆恰好 平衡.若将绳的A 端沿墙缓慢向下移(BC 杆、滑轮、绳的质量 及摩擦均不计),则( ) A .绳的拉力增大,BC 杆受绳的压力增大图12B .绳的拉力不变,BC 杆受绳的压力增大 C .绳的拉力不变,BC 杆受绳的压力减小D .绳的拉力不变,BC 杆受绳的压力不变 答案 B解析 选取绳子与滑轮的接触点为研究对象,对其受力分析, 如图所示,绳中的弹力大小相等,即F T1=F T2=G ,C 点处于 三力平衡状态,将三个力的示意图平移可以组成闭合三角形, 如图中虚线所示,设AC 段绳子与竖直墙壁间的夹角为θ,则根据几何知识可知F =2G sin θ2,当绳的A 端沿墙缓慢向下移时,绳的拉力不变,θ增大,F 也增大,根据牛顿第三定律知,BC 杆受绳的压力增大,B 正确.13.在如图13所示的四幅图中,AB 、BC 均为轻质杆,各图中杆的A 、C 端都通过铰链与墙连接,两杆都在B 处由铰链相连接.下列说法正确的是( )图13A .图中的AB 杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、乙 B .图中的AB 杆可以用与之等长的轻绳代替的有甲、丙、丁C .图中的BC 杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丙D .图中的BC 杆可以用与之等长的轻绳代替的有乙、丁 答案 B解析 如果杆端受拉力作用,则可用等长的轻绳代替,若杆端受到沿杆的压力作用,则杆不可用等长的轻绳代替,如图甲、丙、丁中的AB杆受拉力作用,而甲、乙、丁中的BC杆均受沿杆的压力作用,故A、C、D均错误,只有B正确.。

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