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1、專題二 力與直線運動
【達標要求】
1、掌握依據(jù)初速度和合外力分析物體的運動性質(zhì)(軌跡、速度v、加速度a)
2、能夠抓住“兩個分析”和“一個橋梁”,綜合應用牛頓運動定律和運動學公式解決問題。
3、掌握“具有共同加速度的連接體”的處理方法——整體法和隔離法交替運用。
【知識回歸】
一、勻變速直線運動的基本公式:
①、速度公式:____________;平均速度公式:________________。
②、一般位移公式:_______________
③、速度、加速度位移公式:_______________
④、平均速度位移公式:______________________
2、。
二、牛頓第二定律:__________(注意“四同一相對”)【規(guī)律和方法】 1、物體運動性質(zhì)的分析
網(wǎng)]
2、動力學的兩類基本問題的處理思路
3、連接體:若幾個物體以疊放、牽拉、擠壓等形式組合在一起,且保持相對靜止,則這幾個物體可以看作是“具有共同加速度的連接體”,其處理方法為“整體法”和“隔離法”交替運用。
【考點導航】
一、物體運動性質(zhì)的分析:
例1、如圖所示,運動員“3 m跳板跳水”運動的過程可簡化為:運動員走上跳板,將跳板從水平位置B壓到最低點C,跳板又將運動員豎直向上彈到最高點A,然后運動員做自由落體運動,豎直落入水中.跳板自身重力忽略不
3、計,則下列說法正確的是( )
A.運動員向下運動(B→C)的過程中,先失重后超重,對板的壓力先減小后增大
B.運動員向下運動(B→C)的過程中,先失重后超重,對板的壓力一直增大
C.運動員向上運動(C→B)的過程中,超重,對板的壓力先增大后減小
D.運動員向上運動(C→B)的過程中,超重,對板的壓力一直減小
例2、在一絕緣、粗糙且足夠長的水平管道中有一帶電量為q、質(zhì)量為m的帶電球體,管道半徑略大于球體半徑,整個管道處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中,磁感應強度方向與管道垂直,現(xiàn)給帶電體一個水平速度v0,則在整個運動過程中,帶電球體克服摩擦力所做的功可能為 ( )
A.
4、0 B.
C. D.
二、具有共同加速度的連接體處理
例3、如圖所示,兩個質(zhì)量分別為m1=2kg,m2=3kg的物體置于光滑的水平面上,中間用輕質(zhì)彈簧秤連接。兩個大小分別為F1=30N、F2=20N的水平拉力分別作用在m1、m2上,則( )
A.彈簧秤的示數(shù)是10N B.彈簧秤的示數(shù)是50N
C.在突然撤去F2的瞬間,m1的加速度不變
D.在突然撤去F2的瞬間,m2的加速度變大
三、運動學圖象問題
例4、如圖所示, m2疊放在m1上,m1位于光滑水平面上,m1、m2間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)在m2上施加一個隨時間變化的力F=kt(
5、k為常數(shù)),則下列圖中能定性描述m1、m2的加速度a1、a2關(guān)系的是( )
四、動力學的兩類問題
例5、如圖所示,一根光滑絕緣細桿與水平面成α=30°的角傾斜固定。細桿的一部分處在場強方向水平向右的勻強電場中,場強E=2×104N/C。在細桿上套有一個帶電量為q=-1.73×10-5C、質(zhì)量為m=3×10-2kg的小球?,F(xiàn)使小球從細桿的頂端A由靜止開始沿桿滑下,并從B點進入電場,小球在電場中滑至最遠處C點。已知AB間距離x1=0.4m,g=10m/s2。求:
⑴帶電小球在B點的速度vB;
⑵帶電小球進入電場后滑行最大距離x2;
⑶帶電小球從A點滑至C點的時間是多少?
6、
【針對訓練】
1、一皮帶傳送裝置如圖所示,皮帶的速度v足夠大,輕彈簧一端固定,另一端連接一個質(zhì)量為m的滑塊,已知滑塊與皮帶之間存在摩擦,當滑塊放在皮帶上時,彈簧的軸線恰好水平,若滑塊放到皮帶的瞬間,滑塊的速度為零,且彈簧正好處于自由長度,則當彈簧從自由長度到第一次達最長這一過程中,物體的速度和加速度變化的情況是 ( )
A.速度增大,加速度增大 B.速度增大,加速度減小
C.速度先增大后減小,加速度先增大后減小
D、速度先增大后減小,加速度先減小后增大
2、用水平力F拉著一物體在水平地面上做勻速運動,從某時刻起力F隨時間均勻減小,物體所受的摩擦力f
7、隨時間t的變化如圖中實線所示,下列說法正確的是( )
A.F是從t1時刻開始減小的,t2時刻物體的速度剛變?yōu)榱?
B.F是從t1時刻開始減小的,t3時刻物體的速度剛變?yōu)榱鉉.F是從t2時刻開始減小的,t2時刻物體的速度剛變?yōu)榱?
D.F是從t2時刻開始減小的,t3時刻物體的速度剛變?yōu)榱?
3、如圖,穿在水平直桿上質(zhì)量為m的小球開始時靜止?,F(xiàn)對小球沿桿方向施加恒力F0,垂直于桿方向施加豎直向上的力F,且F的大小始終與小球的速度成正比,即F=kv(圖中未標出)。已知小球與桿間的動摩擦因數(shù)為μ,小球運動過程中未從桿上脫落,且F0>μmg。下列關(guān)于運動中的速度—時間圖象正確的是( )
8、
4.如圖甲所示,質(zhì)量為m1的足夠長木板靜止在光滑水平面上,其上放一質(zhì)量為m2的木塊。t=0時刻起,給木塊施加一水平恒力F。分別用a1、a2和v1、v2表示木板、木塊的加速度和速度大小,圖乙中可能符合運動情況的是
5、如圖所示,小車上有一根固定的水平橫桿,橫桿左端固定的輕桿與豎直方向成θ角,輕桿下端連接一小鐵球;橫桿右端用一根細線懸掛一小鐵球,當小車做勻變速直線運動時,細線保持與豎直方向成α角,若θ<α,則下列說法中正確的( )
A.輕桿對小球的彈力方向沿著輕桿方向向上
B.輕桿對小球的彈力方向與細線平行向上
C.小車可能以加速度gtgα向右做
9、勻加速運動
D.小車可能以加速度gtgθ向右做勻加速運動
6.質(zhì)量分別為m和2m的物塊A、B用輕彈簧相連,設(shè)兩物塊與接觸面間的動摩擦因數(shù)都相同.當用水平力F作用于B上且兩物塊在粗糙的水平面上共同向右加速運動時,彈簧的伸長量為x1,如圖甲所示;當用同樣大小的力F豎直共同加速提升兩物塊時,彈簧的伸長量為x2,如圖乙所示;當用同樣大小的力F沿固定斜面向上拉兩物塊使之共同加速運動時,彈簧的伸長量為x3,如圖丙所示,則x1∶x2∶x3等于( )
A.1∶1∶1
B.1∶2∶3
C.1∶2∶1
D.無法確定7、如圖所示,兩條互相平行的光滑導軌位于水平面內(nèi),距離為L=0.2m,在導軌的一端接有
10、阻值為R=0.5的電阻,在x≥0的區(qū)域有一與水平面垂直的勻強磁場,磁感應強度B=0.5T. 一質(zhì)量為m=0.1kg的金屬直桿垂直放置的導軌上,并以v0=2m/s的初速度進入磁場,在安培力和一垂直于直桿的水平外力F的共同作用下做勻變速直線運動,加速度在小為a=2m/s2方向與初速度方向相反. 設(shè)導軌和金屬桿的電阻都可以忽略,且連接良好.求:
(1)電流為零時金屬桿所處的位置;
(2)電流為最大值的一半時施加在金屬桿上外力F的大小和方向.
8、某運動員做跳傘訓練,他從懸停在空中的直升飛機上由靜止跳下,跳離飛機一段時間后打開降落傘做減速下落。他打開降落傘后的速度 時間圖線如圖a。降落傘用8根對稱的繩懸掛運動員,每根繩與中軸線的夾角均為37°,如圖b。已知人的質(zhì)量為50kg,降落傘質(zhì)量也為50kg,不計人所受的阻力,打開傘后傘所受阻力f與速度v成正比,即f=kv (g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6) .求:
⑴打開降落傘前人下落的距離為多大?
⑵求阻力系數(shù)k和打開傘瞬間的加速度a的大小和方向?
⑶懸繩能夠承受的拉力至少為多少?