高一物理必修一教辅

昆明中高考冲刺辅导学校 内部用书 高 一 物 理 必 修 专 题 复 习 一 第一讲 打点计时器测速度和加速度 一、打点计时器: 1、打点计时器的原理构造(如图) (1时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针就跟着上下振动而打点，这时，如果纸带运动 ，振针就在纸带上打出一系列点，当交流电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。 第2页 (2)电火花计时器:它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。当接通220V交流((((((电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产(( 生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。当电源频率为50Hz时，它也是每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。 电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器实验误差小。 打在纸带上的点， 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 了纸带运动的时间，如果把纸带跟物体连在一起，纸带上的点就相应地表示出运动物体在不同时刻的位置。 两种电磁打点计时器的共同点与不同点 打点频率相同 1.打点方式不同 电磁打点计时器:利用振动的振针打点 电火花计时器:利用火花放电打点 2.电源电压不同 电磁打点计时器:6V以下交流电 电火花计时器:220V交流电 3.振针打点时与纸带接触，会对纸带产生阻碍 作用;而火花放电基本不会阻碍纸带的运动 第3页 3 、打点计时器的作用 (1)测时间 (电源频率50Hz，每隔___秒打一个点) (2)测位移 (研究物体运动 3)研究纸带? 二、打点计时器的使用 实验器材 电磁打点计时器(或电火花计时器)及纸带、刻度尺、电源、导线等。 注意事项 (1)电源电压要符合 要求 对教师党员的评价套管和固井爆破片与爆破装置仓库管理基本要求三甲医院都需要复审吗 ，电磁打点计时器应使用10V以下的交流电源;电 火花计时器要使用220V交流电源。 (2)实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要进行调节或更换器材。 (3)使用打点计时器应先接通电源，待打点计时器稳定后再用手拉纸带。 (4)手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集。 三、纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度。 第4页 (1)在纸带上相邻两点间的时间间隔均为0.02s (电源频率为50Hz)，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度很小。 三 测 瞬 时 速 度2.如何测出E点的瞬时速度,DFDF DF 原则:准确性可行性 (2)根据v=?x/?t，求出在任意两点间的平均速度，这里?x可以用直尺测量出两点间的距离，?t为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积。这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度。 (3)粗略计算瞬时速度。 某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示。 vE=vDF。 说明:在粗略计算E点的瞬时速度时，可利用公式v=?x/?t来求解，但须注意的是，如果取离E点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近E点的瞬时速度，但是距离太小会使测量误差增大，应该根据实际情况选取这两个点。如下图: 第5页 4、v-t图象与其画法 为了更直观地反映物体的运动情况，我们可以用v-t图象来表示速度随时间的变化规律。 以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据计算出的不同时刻对应 在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一的瞬时速度值， 条能够描述速度v与时间t关系的图象。 四、利用打点计时器测量加速度 数据处理 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 : 在研究匀变速直线运动中，如图是打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后每5个点取一个计数点A、B、C、D „。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3 „ 利用打下的纸带可以: ?定义法求a:求任一计数点对应的即时速度v:其中T=5×0.02s=0.1s) 2T 求出B、C、D。。。。。。各点的瞬时速度，然后描绘图像，通过图像可以求加速度。 ? “逐差法”求a:- ?通用法求a: :如 第6页 1. 打点计时器有什么用途, 把纸带跟运动的物体连在一起，即由物体带动纸带一起运动，让打点计时器在纸带上打出一系列的点，纸带上各点之间的距离就表示相应时间间隔中物体的位移。因此，打点计时器是一种记录物体在一定时间(((((((((间隔内位移的仪器。 ((((( 2. 打点计时器的工作原理 中学物理实验室中常用的打点计时器分为两种——电磁打点计时器和电火花计时器。 电磁打点计时器中有一个线圈，振片就插在其中(参阅教材图1.4,1)。当线 圈接上交流电源时，振片就被反复磁化，一会儿相当于磁铁的N极，一会儿又相对 当于磁铁的S极。这样，在永久磁铁(极性不变)的作用下，振片便振动起来，带动其上的振针上下振动而打点。 电火花计时器则是通过发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极 2)，电火花将墨粉盘上的墨粉蒸发的纸盘轴，产生火花放电(参阅教材图1.4, 到纸盘上，从而打出一系列的点。 3. 如何安装纸带, 使用电磁打点计时器在纸带上打点，安装纸带的方法是:将纸带穿过限位框，从复写纸下穿过压纸框，再次另一侧限位孔穿出即可。 使用电火花计时器在纸带上打点，安装纸带的方法有两种:一种是用一条纸带从墨粉盘下穿过，打点时墨粉盘不随纸带转动，电火花只将墨粉盘上某一位置的墨粉蒸发到纸带上，打出的点迹颜色较淡，打过一条纸带后要将墨粉盘转一角度再打另一条纸带。另一种是用两条纸带，将墨粉盘夹在中间，拖动纸带时由于两条纸带的摩擦作用，墨粉盘会随纸带转动，电火花将墨粉盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上，所以打出的点迹颜色较重。墨粉盘上面的一条纸带没有点迹，可重复使用。用一条纸带打点时，纸带与打点计时器之间的摩擦阻力较小，用两条纸带打点时摩擦阻力较大。 4. 如何在纸带上打点, 电磁打点计时器需接4V~6V的交流电源，开启电源让打点计时器工作(从交流4V开始，观察振片振动情况，若振片振幅过小，再升高电压至6V)，待1s~2s 让振片振动稳定后再拖动纸带打出点来。 电火花计时器可直接连接220V的交流电源，按下脉冲输出开关，即可在纸带上打点。 不管是哪一种打点计时器，当电源频率是50Hz时，打点的时间间隔都是0.02s。 因打点计时器是按间歇工作设计的，打完点后应立即关闭电源，以避免仪器过热而损坏。 5. 用打点计时器测量平均速度 为了测量打点计时器在打出某两个点的时间间隔中纸带运动的平均速度，可以用毫米刻度尺量出这两点间的距离?x(注意测量值应估读到0.1mm)，数出这两点间点迹的间隔数n，则打这两点的时间间隔?t=0.02ns(如有5个点迹间隔时，?t=0.1s)，即可由算出平均速度。 6. 用打点计时器测量瞬时速度 为了测量打点计时器在打出某个点时纸带运动的瞬时速度，可以测量包括该点在内的两点间的平均速度，用来代替瞬时速度。这两点离该点越近，平均速度越接近该点的瞬时速度。然而，两点距离过小则测量误差增大，须根据实际情况选取这两个点。 7. 如何描绘速度—时间图象, 以速度v为纵轴、时间t为横轴，在方格纸上建立直角坐标系，根据每隔0.1s测得的速度值在坐标系中描点，然后用平滑的曲线将这些点连接起来，就得到了描述纸带运动的速度—时间图象(v,t图象)，简称速度图象。 运用图象可以更直观地反映变化的规律。 8. 对“说一说”问题的讨论 本节教材“说一说”栏目提出了百米赛跑的v,t图象问题。百米赛跑时运动员的速度是有变化的，运动员从静止开始，速度很快增大，冲刺阶段的速度达到最大。 没有受过训练的同学跑百米，他在起始阶段速度增大的过程要长些，最大速度也比不过运动员，到终点时速度还可能有下降趋势，v,t图象的形状是不同的。 第7页 9. 在纸带上打不出点怎么办, 在纸带上打不出点或点迹颜色过淡情况下，纠正的对策大致有三种:电源电压较低(4V)时，可适当调高;调整复写纸位置，或更换复写纸;调整打点计时器。 10. 如何调整打点计时器, 如打不出点时，首先要检查压纸框的位置是否升高，而阻碍了振片，振针打不到纸带上。可将压纸框向下压恢复其原来位置。这种情况一般是由于操作不当引起的。 检查打点计时器是否工作正常的方法是，将计时器接在4V~6V交流电源上，将纸带穿过计时器，开启电源后观察振针是否在纸带上打出印记。若没有打出印记，可能有两种情况: (1)说明振片没有工作在共振状态下。可拧松螺钉，适当调整振片位置，紧固后观察振幅，若达到或接近共振状态即可正常工作。 (2)如果振片振动较大仍打不出点，可调整振针的位置，直至打出点为止。若振针向下调节过长，则振针打点的声音过大，且易出现短横线或双点，调节时要仔细。 11. 从位移图象求速度 在如图1,22所示的匀速直线运动的位移图象中，比值越大，直线OP就越 陡。所以我们把叫做直线的斜率。比值是匀速直线运动的速度v。所以，在 匀速直线运动中，位移图象的斜率等于运动的速度。在同一个坐标平面上，斜率越((((((((((((( 大，即直线越陡，表示速度越大。 (((((((((((((((x图1,22 12. 对“做一做”原理的提示 本节教材的“做一做”栏目介绍了两种运动传感器，一种是利用了对红外线、超声波的发射和接收，另一种则是单纯利用了对超声波的发射和接收，均把物体运动的位移、时间转换成电信号，经过计算机的运算，显示物体运动的速度，甚至自动绘出运动的v,t图象。认真读一下教材图1.4-7和1.4-9，对于了解这两种 传感器测速度的原理很有必要，有条件的话请动手测一测。 气垫导轨和数字计时器 气垫导轨(参阅教材图1.4-10)通过从小孔喷出的气体，在滑块与导轨间形成气垫，大大减小了滑块运动的阻力，可提高实验的精确度。 数字计时器通过光源、感光器和滑块上所装遮光条的相互配合(参阅教材图1.4-11)，让电子电路自动记录遮光时间，通过数码屏显示出来。根据遮光条的宽度和遮光时间，可以算出滑块经过时的速度。严格地讲，这样测得的速度是滑块经过时的平均速度，但由于滑块经过时间很短，可以将这一平均速度代表滑块到达光束处的瞬时速度。 应用链接 本节课的应用主要涉及打点计时器的使用和平均速度、瞬时速度的测定。 专题一 打点计时器 第8页 -2-7所示为一条记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、 1.实验中，如图3 D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s. (1)根据纸带可判定小车做___ ____ ___运动. (2)根据纸带计算各点瞬时速度，vD=________m/s，vC=______m/s，vB=______m/s.并求出a=_________. 2(在研究某物体的运动规律时，打点计时器打下如图1,4,8所示的一条纸带(已知打点 计时器使用的交流电频率为50 Hz，相邻两计数点间还有四个打点未画出(由纸带上的 数据可知，打E点时物体的速度v,________，物体运动的加速度a,________(结果保 留两位有效数字)( 3.物体做匀变速运动，用打点计时器打下的纸带如图3-2-10所示，已知小车加速度为a，打下B点时小车速度为vB，纸带上相邻计数点的时间间隔为T，则下列各式正确的是( ) 图3-2- 4TT3T 4(某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f,50 Hz.在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图1,4,11所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离:xA,16.6 mm，xB,126.5 mm，xD, 624.5 mm. 图1,4,11 若无法再做实验，可由以上信息推知: (1)相邻两计数点的时间间隔为________ s; (2)打C点时物体的速度大小为________ m/s(取2位有效数字); (3)物体的加速度大小为________(用xA、xB、xD和f表示)( 第9页 5(如右图所示为接在50Hz低压交流电源上的打点计时器在纸带做匀加速直线运动时打出的一列点，图中所标的是每隔5个点所取的记数点，但第3个记数点M没有画出，则该物体运动的加速度为 2，BM间的距离约为 cm。 6(在“研究匀变速直线运动”的实验中，小车拖着纸带运动，打点计时器每隔0.02s打一个点，打出的纸带如图2，选出A、B、C、D、E共5个计数点，每相邻两点间还有四个实验点(图中未画出)，以A点为起点量出的到各点的位移已标在图上。由此可求得小车运动的加速度a = m/s2 ，打下A点时小车运动的速度为vA。 图2 第10页 第二讲 匀变速直线运动的规律 一(基本规律: =s t ,( 公式 tt at 22 注意:基本公式中(,)式适用于一切变速运动，其余各式只适用于匀变速直线运动。 (((((((((((((((((((((((((((((((((( 二(匀变速直线运动的两个重要规律: ,(中间时刻的瞬时速度:匀变速直线运动中某段时间无论匀加速还是匀减速总有, ,(匀变速直线运动中连续相等的时间间隔内的位移差是一个恒量: 设时间间隔为T，加速度为a，连续相等的时间间隔内的位移分别为S,，S,，S,，„„SN; 则,S1=S3,S2= „„ =SN,SN,1= aT2 三(自由落体运动和竖直上抛运动: =vt 2 12s=gt 2 第11页 总结:自由落体运动就是初速度v0=0，加速度a=g的匀加速直线运动( ,(竖直上抛运动 2 总结:竖直上抛运动就是加速度的匀变速直线运动( 四(初速度为零的匀加速直线运动规律: 设T为时间单位，则有: (,),s末、,s末、,s末、„„ ns末的瞬时速度之比为: ,1?,2?,3?”„ :,n = 1?2?3?„„ ?n 同理可得:,T末、,T末、,T末、„„ nT末的瞬时速度之比为: ,1?,2?,3?„„ :,n = 1?2?3?„„ ?n (,),s S??S??S??„„ :SN=1?3?5?„„ ?(2n,1) 同理可得:第一个T S??S??S??„„ :SN=1?3?5?„„ ?(2n,1) (,)通过连续相等的位移所用时间之比为: t1?t2?t3?„„ :t n=1?()?()?„„„ ?() 第12页 专题二 匀变速直线运动 1(汽车刹车后做匀减速直线运动( ) A(速度和加速度均随时间减小 B(速度随时间减小，位移随时间增大 C(速度随时间减小，加速度保持不变 D(速度和加速度均为负值 2(一个初速度不为零的物体，开始一段时间做匀加速直线运动，从t时刻起做匀减速直线运动，再经过10s物体停下来，已知t时刻后物体的加速度大小为0.5m/s2，则在整个运动过程中，该物体的最大速度应该是( ) A((υ0+0.5t)m/s B(2.5m/s C(5m/s D(条件不足，无法求出 3(几个做匀加速直线运动的物体，在ts) A(加速度最大的物体 B(初速度最大的物体 C(末速度最大的物体 D(平均速度最大的物体 4(一质点做直线运动，t=t0时，s,0，υ,0，a,0，此后a逐渐减小，则( ) B(速度逐步变小 A(速度的变化越来越慢 C(位移继续增大 D(位移、速度始终为正值 5.一个物体位移与时间的关系为s=5t+5t2(s以m为单位,t以s为单位),下列说法中正确的是( A.这个物体的初速度是2.5m/s B.这个物体的加速度大小是10m/s2 C.这个物体的初速度是10m/s D.这个物体加速度方向一定与初速度方向一致 ) 6.做匀加速直线运动的物体,速度由v增加到2v时的位移为s,则当速度由3v增加到4v时,它的位移是( ) A.5s 2B.7s 3 C.3s D.4s 7.某质点由A到B到C做匀加速直线运动,前2s和后2s的位移分别为AB=8m和BC=12m,则该质点的加速度及经B点时的瞬时速度分别是( ) A.1m/s2、5m/s B2m/s2、5m/s C.1m/s2、10m/s D.2m/s2、10m/s 8.球沿斜面滚下,依次经过A、B、C三点,已知AB=6m,BC=10m,球通过AB、BC路程所用时间均为2s,则小球经过A、B、C三点时的瞬时速度是( ) A.vA=2m/s.vB=3m/s,vC=4m/s B.vA=2m/s,vB=4m/s.vC=6m/s C?vA=3m/s,vB=4m/s,vC=5m/s D.vA=3m/s,vB=5m/s.vC=7m/s 9.汽车从静止开始以1m/s2的加速度开始运动,则汽车前5s通过的位移是_______m,第2s m，停下来用 第13页 13(汽车刹车前初速度为4m/s，刹车后做匀减速直线运动，加速度大小为0.4m/s2，则 (1)汽车刹车后8s时的位移, (2)汽车刹车后12s时的位移 , 14.一个物体做匀加速直线运动,第1s内的位移是6m,第2s末的速度为7m/s,求: (1)该物体第7s内的位移 , (2)该物体前4s内的位移, 15(一物体在水平地面上，以υ0,0开始做匀加速直线运动，已知第3 s内的位移为5 m，求物体运动的加 速度为多大, 216(一物体以20m/s的速度沿光滑斜面向上做匀减速运动,加速度大小为a=5 m/s .如果斜面足够长,那么 当速度大小变为10m/s时， (1)物体所通过的位移是多少? (2) 物体所通过的路程可能是多少? 第14页 专题三 自由落体运动 一、选择题 1.甲物体的重力是乙物体的3倍，它们在同一高度处同时自由下落，则下列说法中正确的是 [ ] B.甲比乙的加速度大 A.甲比乙先着地 C.甲、乙同时着地 D.无法确定谁先着地 2.关于自由落体运动，下列说法正确的是 [ ] A.某段时间的平均速度等于初速度与末速度和的一半 B.某段位移的平均速度等于初速度与末速度和的一半 C.在任何相等时间D.在任何相等时间 [ ] A.1m B.5m C.10m D.不能确定 4.甲物体的重量比乙物体大5倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下，在它们落地之前，下列说法中正确的是 [ ] A.两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度比乙的速度大 B.下落1s末，它们的速度相同 C.各自下落1m时，它们的速度相同 D.下落过程中甲的加速度比乙的加速度大 5.从某高处释放一粒小石子，经过1s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 6.长为5m的竖直杆下端距离一竖直隧道口为5m，若这个隧道长也为5m，让这根杆自由下落，它通过隧道的时间为 [ ] 7.图1所示的各v,t图象能正确反映自由落体运动过程的是 [ ] 8.甲、乙两物体分别从10m和20m高处同时自由落下，不计空气阻力，下面描述正确的是 [ ] A.落地时甲的速度是乙的1/2 B.落地的时间甲是乙的2倍 C.下落1s时甲的速度与乙的速度相同 D.甲、乙两物体在最后1s内下落的高度相等 二、填空题 9.从高h处自由下落的物体，落到地面所用的时间是t=_____，落地时的速度v=______，物体落下 h/3时和落下全程时的速度之比是______，各自所经历的时间之比是______. 10.自由下落的物体在头ts内，头 2ts内和头 3ts内下落的高度之比是______;在第 1个ts内、第2个ts内、第3个ts内下落的高度之比又是______. 11.物体从高270m处自由下落，把它运动的总时间分成相等的3段，则这3段时间内下落的高度分别为______m、______m和______m;若把下落的总高度分成相等的三段，则物体依次下落这3段高度所用的时间之比为____________. 12.一物体从45m高处自由下落，在最后1s通过的高度是______s，最后1s的初速度是______m/s，最后 1s内的平均速度是______m/s。 第15页 三、计算题 13.一只球从高处自由下落，下落0.5s时，一颗子弹从其正上方向下射击，要使球在下落1.8m时被击中，则子弹发射的初速度是多大, 14.屋檐定时滴出水滴，当第5滴正欲滴下时，第1滴已刚好到达地面，而第3滴与第2滴正分别位于高1m的窗户的上、下沿，如图2所示，问: (1)此屋檐离地面多少m, (2)滴水的时间间隔是多少, 第16页 专题四 匀变速直线运动比列关系 1(一观察者站在第一节车厢前端，当列车从静止开始做匀加速运动时 ( ) A(每节车厢末端经过观察者的速度之比是1?2?3?„?n B(每节车厢末端经过观察者的时间之比是1?3?5?„?n C(每节车厢经过观察者所用时间之比是1??()? D(在相等时间里经过观察者的车厢数之比是1?3?5?„ 2、如图所示，在水平地面上固定着完全相同的木块，一子弹以水平速度v射入木块。若子弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透第三个木块时速度恰好为零，则子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用的时间比分别为 ( ) A、、 C、、 3、汽车以20m/s的速度开始刹车，经过4秒停止，从开始刹车1 秒 。 4、 某人用手表估测火车的加速度，先观测3分钟，发现火车前进540米，隔3分钟后，又观测1分钟，发现火车前进360米，若火车在这7分钟 ( ) 2 222 A.0.03m/s B.0.01 m/s C.0.5 m/s D. 0.6 m/s 5、一质点由静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a1，经过时间t后做匀减速直线运动，加速度大小为a2，若再经过时间t恰能回到出发点，则a1: a2应为 ( ) A、1:1 B、1:2 C、1:3 D、4:1 6、某质点做匀加速直线运动连续经过A、B、C三点，已知AB=BC，且质点在AB段的平均速度为3m/s,在BC段的平均速度为6m/s，则质点在B点时的速度为 ( ) A、4m/s B、4.5m/s C、5m/s D、5.5m/s 7、一个滑块沿光滑斜面滑下,依次通过斜面上的A、B、C三点，已知AB=6m，BC=10m，滑块经过AB、BC两段位移的时间都是2s ，求 (1)滑块运动的加速度 (2)滑块在A、C点的瞬时速度 8(一物体做匀加速直线运动，初速度为0.5 m/s，第7 s内的位移比第5 s内的位移多4 m，求: (1)物体的加速度. (2)物体在5 s内的位移. 第17页 第三讲 力 相互作用 相互作用 一( 基本相互作用:强相互作用、电磁物理学相互作用、弱相互作用和万有引力相互作用。 二( 力 1(定义:力是物体之间的相互作用。大小、方向、作用点是力的三要素。 2(国际单位:牛顿，简称牛，符号是N。这是为了纪念英国科学家伊萨克?牛顿而命名的。 3(性质:力的性质是指力的大小、方向、作用点。 (1)物质性:力是物体对物体的作用，一个物体受到力的作用，一定有另一个物体对它施加这种作用，力是不能摆脱物体而独立存在的。 (2)相互性:任何两个物体之间的作用总是相互的，施力物体同时也一定是受力物体。 (3)矢量性:力是矢量，既有大小又有方向。 (4)同时性:力的作用是同时的。 (5)独立性:一个力的作用并不影响另一个力的作用。 4 测量工具:弹簧秤(测力计) 5(力的图示:用一条有向线段把力的三要素准确的表达出来的方式成为力的图示。大小用有标度的线段的长短表示，方向用箭头表示，作用点用箭头或箭尾表示，力的方向所沿的直线叫做力的作用线。力的图示用于力的计算。 6力的示意图:不需要画出力的标度，只用一带箭头的线段示意出力的大小和方向，力的示意图用于力的受力分析。 7(力的分类: 1)根据力的性质可分为重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。 2)根据力的效果可分为拉力、张力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等。 3)根据研究对象可分为外力和内力。 8( 力的作用效果: 1)力可以使物体发生形变。 2)力可以改变物体的运动状态(速度大小、运动方向、两者同时改变)。 三(力学中常见的三种力 1(重力 (1)定义:重力，是由于地球的吸引而使物体受到的力，叫做重力(gravity)，生活中常把物体所受重力的大小简称为物重。重力的单位是N，但是表示符号为 G.公式为:G=mg。m是物体的质量，g一般取 9.8N/kg。在一般使用上，常把重力近似看作等于万有引力。但实际上重力是万有引力的一个分力。重力之所以是一个分力，是因为我们在地球上与地球一起运动，这个运动可以近似看成匀速圆周运动。我们作匀速圆周运动需要向心力，在地球上，这个力由万有引力的一个指向地轴的一个分力提供，而万有引力的另一个分力就是我们平时所说的重力了。 (2)施力物体与受力物体 施力物体:施加力的物体(地球) 受力物体:受到施加力的物体 注:施力物体同时也是受力物体(因为物体间力的作用是相互的) 第18页 (3)基本概念及成因 叫做重力[1]。方向总是竖直向下。地面上 由于地球的吸引而使物体受到的力， 同一点处物体受到重力的大小跟物体的质量m成正比，用关系式G=mg表示。通常在地球表面附近，g值约为9.8牛每千克，表示质量是1千克的物体受到的重力是9.8牛。(9.8牛是一个平均值) 物体的各个部分都受重力的作用。但是，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用都集中于一点，这个点就是重力的等效作用点，叫做物体的重心。重心的位置与物体的几何形状及质量分布有关。形状规则，质量分布均匀的物体，其重心在它的几何中心，但是重心的位置不一定在物体之上。 重力并不等于地球对物体的引力。由于地球本身的自转，除了两极以外，地面上其他地点的物体，都随着地球一起，围绕地轴做近似匀速圆周运动，这就需要有垂直指向地轴的向心力，这个向心力只能由地球对物体的引力来提供，我们可以把地球对物体的引力分解为两个分力，一个分力F1，方向指向地轴，大小等于物体绕地轴做近似匀速圆周运动所需的向心力;另一个分力G就是物体所受的重力其中为地球自转角速度，r为物体旋转半径)，可见F1的大小在两极为零，随纬度减少而增加，在赤道地区为最大F1max。因物体的向心力是很小的，所以在一般情况下，可以近似认为物体的重力大小等于万有引力的大小，即在一般情况下可以略去地球转动的影响。其中引力的重力分量提供重力加速度，引力的向心力分量提供保持随地球自转的向心加速度。 重力大小可以用测力计测量，静止或匀速直线运动的物体对测力计的拉力或压力的大小等于重力的大小。 (4)附加解释: 重力的大小除可用万有引力大小计算以外，还可以由牛顿第二定律F=ma计算，这时重力可以写成:G=mg。重力是矢量，它的方向总是竖直向下的。重力的作用点在物体的重心上。 此外，有密度较大的矿石附近地区，物体的重力要比周围地区稍大些，利用重力的差异可以探矿，这种方法叫重力探矿。 根据大量的实验数据,可以得出,:物体所受的重力跟它的质量成正比.重力和质量的比值大约是 9.8牛/千克. 由万有引力定律可知，G(重力)=G(万有引力常数，G?6.67259×1011 米2/(千克?秒 ))*M(地球质量)*m(受力物体质量)/R(物体距地心距离) . 所以g(重力加速度)=G*M/R 重心的影响因素 规则几何物体?重心在几何中心上或几何中心内 不规则几何物体? a、物体形状 b、质量的分布 (5)重力方向的应用 重垂线:检查所砌的墙是否竖直。 水平仪:检查桌面或窗台是否水平。 (6)力的三要素:大小、方向、作用点。 2 第19页 2(弹力 1)定义:物体在力的作用下发生的形状或体积改变叫做形变。在外力停止 ( 作用后，能够恢复原状的形变叫做弹性形变。发生弹性形变的物体，会对跟它接触的物体产生力的作用。这种力叫弹力。 (2)代表:拉力 压力 支持力 推力 张力 (3)胡克定律: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，即F=kx 。其中，k，在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。单位是牛顿每米，符号是N/m。k值与其材料的性质有关。弹簧软硬之分，指的就是它们的劲度系数不同。而且不同的弹簧的劲度系数一般是不同的。这个规律是英国科学家胡克发现的，叫做胡克定律。 (4)弹力产生的条件 a.两物体互相接触 b物体发生弹性形变 需要注意的是:任何物体只要发生了形变，就一定会产生弹力。 (5)弹性限度 如果形变过大，超过一定限度，物体的形状将不能完全恢复，这个限度叫做弹性限度。物体因形变而导致形状不能完全恢复，这种形变叫做“塑性形变”。也称范性形变。 (6)力的三要素 a.力的大小 b.力的方向 c.力的作用点 (7)易错点 a，举重时，人对地面的力属于弹力。 b，空气阻力也属于弹力。 3(摩擦力 (1)定义:摩擦力是两个表面接触的物体相互运动时互相施加的一种物理力。 (2)分类:固体表面之间的摩擦力分滑动摩擦、滚动摩擦、滚压摩擦和转动摩擦。 (3)物体之间产生摩擦力必须要具备以下三个条件: 第一,物体间相互接触、挤压 第二,接触面不光滑 第三,物体间有相对运动趋势或相对运动 (4)滑动摩擦力 ?定义:当一个物体在另一个物体表面上滑动时产生的摩擦力叫滑动摩擦力 ?研究滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关系的实验:实验时为什么要用弹簧秤拉木块做匀速直线运动?这是因为弹簧秤测出的是拉力大小而不是摩擦力大小。当木块做匀速直线运动时,木块水平方向受到的拉力和木板对木块的摩擦力就是一对平衡力。根据两力平衡的条件,拉力大小应和摩擦力大小相等。所以测出了 拉力大小也就是测出了摩擦力大小。大量实验表明,滑动摩擦力的大小只跟压力大小、接触面的粗糙程度相关。压力越大,滑动摩擦力越大;接触面越粗糙,滑动摩擦力越大。 ?滑动摩擦力是阻碍相互接触物体间相对运动的力,不一定是阻碍物体运动的力。即摩擦力不一定是阻力,它也可能是使物体运动的动力,要清楚阻 ”是以相互接触的物体作为参照物的。“物体运动”可能是以其它物体碍“相对运动 作参照物的。如:实验中在木块上放一个砝码,用弹簧秤拉木块作匀速直线运动时,砝码是由于受到木块对它的静擦力才随木块一道由静止变为运动的。具体情况是:当木块受到拉力由静止向前运动时,砝码相对于木块要向后滑动,木块就给砝码一个阻碍它向后滑动的摩擦力,这个摩擦力的方向是向前的。所以砝码相对于木块没有滑动,这时的摩擦力就是静摩擦力。 ?滑动摩擦力大小与物体运动的快慢无关,与物体间接触面积大小无关。 ?研究实际问题时,为了简化往往采用“理想化”的做法,如某物体放在另一物体的光滑的表面上,这“光滑”就意味着两个物体如果发生相对运动时,它们之间没有摩擦。 (5)静摩擦力 静摩擦力是由两个相互静止的物体相互作用产生的。 第20页 专题五 力 相互作用 一、选择题 1.如右图所示，木块放在水平地面上，在F=8 N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动，速度为1 m/s，则下列说法中正确的是 ( ) A(以1 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力为8 N B(当木块以2 m/s的速度做匀速直线运动时，木块受到的摩擦力小于8 N C(当水平拉力F,20 N时，木块受到的摩擦力为20 N D(将水平拉力F撤去，木块速度越来越小，是因为木块受到的摩擦力越来越大 2(关于弹力，下列说法正确的是 ( ) A(形变量微小时，弹力很小 B(弹力越大，形变量就越大，弹力大小总是与形变量成正比的 C(放在水平桌面上的书对桌面的压力就是物体的重力 D(通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力 3(如下图所示，有一质量为m的砖，它的长、宽、高分别为25 cm、15 cm、8 cm，则当它平放、侧放和竖放时，运动的砖块所受到的摩擦力大小关系为 ( ) A(f1,f2,f3 B(f1,f2,f3 C(f1,f2,f3 D(无法比较 4(在斜面上放一物体静止不动，该物体受重力G、弹力N和静摩擦力f的作用，该物体的受力(如下图所示)正确的是 ( ) 5.如图所示，P是位于水平的粗糙桌面上的物块(用跨过定滑轮的轻绳将P与小盘相连，小盘 ( ) A(拉力和摩擦力，施力物体是地球和桌面 B(拉力和摩擦力，施力物体是绳和桌面 C(重力mg和摩擦力，施力物体是地球和桌面 D(重力mg和摩擦力，施力物体是绳和桌面 第21页 6.如图所示，甲、乙两物体叠放在水平面上，用水平力F拉物体乙，它们仍保持静止状态，甲、乙间 ( ) 接触面也为水平，则乙物体受力的个数为 A(3 B(4 C(5 D(6 7((2009年高考天津卷)物体静止在固定的斜面上，分别按图示的方向对物体施加大小相等的力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，施力后物体仍然静止， 则物体所受的静摩擦力增大的是 ( ) 8.(2010年太原五中月考)如图所示，两木块A、B叠放在水平桌面上，现以水平拉力F拉B没有拉动， 则以下说法正确的是 ( ) A(A、B间不存在摩擦力作用 B(A、B间有静摩擦力作用 C(B与桌面间有静摩擦力作用 D(若撤去外力F后，则A与B、B与桌面间都没有摩擦力 9(如右图所示，一根弹簧其自由端B在未悬挂重物时指针正对刻度“0”，在弹性限度 ( ) A(30 N B(40 N C(50 N D(由于劲度系数k不知道无法计算 10.在水平力F作用下，重为G的物体匀速沿墙壁下滑，如右图所示，若物体与墙之间的动摩擦因数 ( 为μ，则物体所受的摩擦力的大小 为 ) A(μF B(μF，G C(G F，G 二、非选择题 11(如右图所示，在水平桌面上放一个重GA=20 N的木块A，已知木块与桌面间的动摩擦力因数μ A=0.4，那么: (1)使木块A沿桌面做匀速直线运动时的水平拉力F为多大, (2)如果再在木块A上加一块重GB=10 N的木块B，如右图所示(已知B与A之间的动摩擦力因数为 μB=0.2，那么当A、B两木块一起沿桌面匀速运动时，所需的水平拉力F′为多大, 第22页 12.如右图所示，在一粗糙的水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧相连，木块与地面间的动摩擦因数为μ，现用一水平力F向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块的距离为多少, 13.如右图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F大小的关系图象，试由图线确定: (1)弹簧的原长; (2)弹簧的劲度系数; (3)弹簧长为0.20 m时弹力的大小( 14(把一根长20 cm的弹簧上端固定，下端系一木块，当木块静止时，弹簧长为23 cm;把木块放在水平桌面上，用这个弹簧水平拉它，当弹簧长为21.2 cm时，木块沿桌面匀速运动，求木块与桌面间的动摩擦因数( 第23页 第四讲 弹力存在的判定及弹力方向确定 一、 弹力方向 弹力是产生在两个相互接触且有形变的物体之间，按接触方式可以分为 面和面接触、点和面接触、点和点接触 1、直接判断 对于形变较明显的情况，由形变情况直接判断。 2、利用“假设法”判断 对形变不明显的情况，可假设与研究对象接触的物体解除接触，判断研究对象的运动状态是否发生改变。若运动状态不变，则此处不存在弹力;若运动状态改变，则此处一定存在弹力。 例如:如图所示，有一球放在光滑水平面AC上，并和光滑斜面AB接触，球静止， 分析球所受的弹力。 可用“假设法”，即假设去掉AB面，球仍然能够保持原来的静止状态，则可以判断 球与AB面的接触处没有弹力;假设去掉AC面，则球将向下运动，故在与AC面的接触处球受到弹力，其方向垂直于AC面向上。 3、根据物体所处的状态判断 静止(或匀速直线运动)的物体都处于受力平衡状态，这可以作为判断某个接触面上弹力是否存在的依据。 例如:如图所示，小球A在车厢内随车厢一块向右运动，可根据小球的运动状态分析车厢后壁对球A的弹力的情况: (1)若车厢和小球做匀速直线运动，则小球A受力平衡，所以后车厢壁对小 球无弹力; 2)若车厢和小球向右做加速运动，则由牛顿第二定律可知，后车厢壁对小 ( 球的弹力水平向右。 第24页 专题六 弹力方向及弹力有无的判断 1.画出下列各图所中A所受的所有弹力方向，并指出各弹力的施力物体(物体A均处于静止状态) 2. 画出下列各图所中A所受的所有弹力方向，并指出各弹力的施力物体(物体A均处于静止状态) A 3.画出下列各图所中A所受的所有弹力方向，并指出各弹力的施力物体(物体A均处于静止状态) 4.画出下列各图所中A所受的所有弹力方向，并指出各弹力的施力物体(物体A均处于静止状态) 5.画出下列各图所中A所受的所有弹力方向，并指出各弹力的施力物体(物体A均处于静止状态) 第25页 第五讲 传送带上的摩擦力分析 摩擦力问题是中学物理力学部分的重点和难点，一些同学往往因为对该部分的迷惑而对物理丧失信心。下面我们通过对传送带中摩擦力的分析以达到解惑之目 的。 一. 水平传送带问题 水平传送带问题比较简单，一般主要分析传送带上的物体、传送带以及轮上各点所受摩擦力的情况。 例题1 水平传送带的装置如图1所示，O1为主动轮，O2为从动轮。当主动轮顺时针匀速转动时，物体被轻轻地放在A端皮带上。开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后滑动停止，之后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端。在传送的过程中，若皮带和轮不打滑，则物体 受到的摩擦力和皮带上P、Q两处(在连线上)所受摩擦力情况正确的是( )。 ?在AC段物体受水平向左的滑动摩擦力，P处受向上的滑动摩擦力 ?在AC段物体受水平向右的滑动摩擦力，P处受向下的滑动摩擦力 ?在CB段物体不受静摩擦力，Q处受向上的静摩擦力 ?在CB段物体受水平向右的静摩擦力，P、Q两处始终受向下的静摩擦力 A. ?? B. ?? C. ?? D. ?? 解析:在AC段上，当物体轻轻放在传送带上时，传送带相对于物体向右运动(开始传送带的速度大于物体的速度)，物体给传送带一个向左的滑动摩擦力，由作用力和反作用力的关系可知，传送带给物体一个向右的摩擦力，从而使物体加速前进。当物体运动到CB段上时，物体和传送带之间没有相对运动，此时它们之间无摩擦力。 主动轮、从动轮、皮带之间的转动关系:主动轮皮带从动轮，即主动轮先转，带动皮带运转，皮带又带动从动轮运转。在Q点轮子相对于皮带有向上运动的趋势，故皮带给轮子一个向下的摩擦力，同时轮子给皮带一个向上的摩擦力，此力拉动皮带运动。同时，在皮带上的P点相对于从动轮有向下运动的趋势，则从动轮给一个皮带一个向上的摩擦力，同时，皮带给从动轮一个向下的摩擦力，从动轮在该摩擦力的作用下运动。因此本题正确的选项为C。 二. 倾斜传送带问题 (1)物体和传送带一起匀速运动 匀速运动说明物体处于平衡状态，则物体受到的摩擦力和重力沿传送带的分力等大方向，即物体所受到的静摩擦力的方向向上，大小为 (2)物体和传送带一起加速运动 ?若物体和传送带一起向上加速，传送带的倾角为 即物体所受到的静摩擦力方向向上，大小为 。 ，则对物体有 第26页 ?物体和传送带一起向下加速运动，则静摩擦力的大小和方向决定于加速度a 的大小。 当 当时，无静摩擦力。 时，此时有 即物体所受到的摩擦力方向向下，其大小为 在这种情况下，重力向下的分力不足以提供物体的加速度a，物体有相对于传送带向上的运动趋势，所受到的静摩擦力向下以弥补重力分力的不足。 当时，此时有 即物体受到的静摩擦力的方向向上，其大小为 此时重力向下的分力提供物体向下的加速度过剩，物体有相对于传送带向下的运动趋势，必受到向上的摩擦力。 例题2 皮带传送机的皮带与水平方向的夹角为，如图2所示。将质量为m的小物块放在皮带传送机上，随皮带一起向下以加速度a做匀加速直线运动，则下列说法中正确的是 ( )。 ?小物块所受到的支持力的方向一定垂直于皮带指向物块 ?小物块所受到的静摩擦力的方向一定沿皮带斜向下 ?小物块所受到的静摩擦力的大小可能等于 ?小物块所受到的重力和摩擦力的合力的方向一定沿斜面方向 B. ?? C. ?? D. ?? A. ?? 解析:由前面的分析可知，由于本题中物体的加速度a和 摩擦力的大小和方向就不确定，因此正确的选项为B。 的大小关系不确定，故物体所受到的静 第27页 三. 关于摩擦力问题的扩展 由于摩擦力问题可以引发关于运动、相对运动和能量的转化等问题，因此它们也成了历年高考的热点。 例题3(全国卷高考)一传送带装置示意如图3，其中传送带经过AB区域时是水平的，经过BC区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成，未画出)，经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相切。现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送带上，放置时初速度为零，经传送带运送到D处，D和A的高度差为h。稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列，相邻两箱的距离为L，每个箱在A处投放后，在到达B之前已经相对于传送带静止，且以后也不再滑动(忽略经BC段时的微小滑动)。已知在一段相当长的时间T内，共运送小货箱的数目为N。这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。求电动机的平均输出功率P。 解析:以地面为参考系，设传送带的速度为。 在水平段运输的过程中，小货箱先在滑动摩擦力作用 下做匀加速直线运动。设这段路程S，所用时间为t， 加速度为a，则对小箱有 在这段时间内，传送带运动的路程为 设小箱与传送带之间的滑动摩擦力为f，则传送带对小箱做功为 在小箱运动过程中由于摩擦而产生的热量为 可见，在此过程中，小箱获得的动能与发热量相等。 在传送带的倾斜部分，由于静摩擦力的作用使小箱的重力势能增加，每运一箱增加的重力势能为 由功能原理可知，电动机输出的总功 由已知相邻小箱的距离为L，所以 联立以上各式可得 用于增加小箱的动能、势能以及克服摩擦力发热，即有 第28页 专题七 传送带上的摩擦力分析 传送带问题习题(1) 1如图2—1所示，传送带与地面成夹角θ=37?，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5?的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，已知传送带从A?B的长度L=16m，则物体从A到B需要的时间为多少,( 2S ) 图2—1 —2所示，传送带与地面成夹角θ=30?，以10m/s的速度逆时针转动， 2:如图2 在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5?的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.6，已知传送带从A?B的长度L=16m，则物体从A到B需要的时间为多少,(11.27S) 图2— 2 3:如图2—3所示，传送带与地面成夹角θ=37?，以10m/s的速度逆时针转动，在传送带上端轻轻地放一个质量m=0.5?的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.5，已知传送带从A?B的长度L=5m，则物体从A到B需要的时间为多少,(1S) 图2—3 4:如图2—4所示，传送带与地面成夹角θ=37?，以10m/s的速度顺时针转动，在传送带下端轻轻地放一个质量m=0.5?的物体，它与传送带间的动摩擦因数μ=0.9，已知传送带从A?B的长度L=50m，则物体从A到B需要的时间为多少,(16.66S) 图2—4 5:在民航和火车站可以看到用于对行李进行 安全检查 安全检查记录表范本安全检查记录表格安全检查记录表格式安全检查记录表范文安全检查记录表模板 的水平传送带。当旅客把行李放到传送带上时，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速运动。随后它们保持相对静止，行李随传送带一起前进。 设传送带匀速前进的速度为 0.25m/s，把质量为5kg的木箱静止放到传送带上，由于滑动摩擦力的作用，木箱以6m/s2的加速度前进，那么这个木箱放在传送带上后，传送带上将留下一段多长的摩擦痕迹,(5mm) 第29页 6:一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点)，煤块与传送带之间的 。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速动摩擦因数为 度a0开始运动，当其速度达到v0后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑 色痕迹的长度。 7、一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图2—7，已知盘与桌布间的动摩擦因数为μl，盘与桌面间的动摩擦因数为μ2。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度) (a? 图2— 7 8:如图2—11所示，水平传送带以速度v匀速运动，一质量为m的小木块由静止轻放到传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，当小木块与传送带相对静止时，转化为内能的能量是多少, 摩 图2—11 9:如图2—13所示，倾角为37º的传送带以4m/s的速度沿图示方向匀速运动。已知传送带的上、下两端间的距离为L=7m。现将一质量m=0.4kg的小木块放到传送带的顶端，使它从静止开始沿传送带下滑，已知木块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25，取g=10m/s2。求木块滑到底的过程中，摩擦力对木块做的功以及生的热各是多少, (2.4J) 图2—13 第30页 传送带问题习题(2) 1、物块从光滑曲面上的P点自由滑下，通过粗糙的静止水平传 送带后，落到地面上的Q。若传送带的皮带轮沿逆时针方向 匀速运动，使传送带随之运动，如图2—15所示，物块仍从 P点自由滑下，则 ( ) A(物块有可能落不到地面上 图2— 15 B(物块将仍落在Q点 C(物块将会落在Q点在左边 D(物块将会落在Q点的右边 2、如图2—16，传送带与水平面之间夹角θ=37?，并以10m/s的速度匀速运行， 在传送带A端轻轻地放一个小物体，若已知该物体与传送带之间动摩擦因数为 μ=0.5，传送带A端到B端的距离S,16m，则小物体从A端运动到B端所需的 2时间可能是( )(g,10m/s) 图2— 16 A(1.8s B(2.0s C(2.1s D(4.0s 3、如图2—17所示，一足够长的水平传送带以恒定的速度v运动，每隔时间T轻轻放上相同的物块， 当物块与传送带相对静止后，相邻两物块的间 距大小 ( ) A(与物块和传送带间的动摩擦因数的大小有关 B(与物块的质量大小有关 C(恒为vT 图2— 17 D(由于物块放上传送带时，前一物块的速度不明确，故不能确定其大小 4、如图2—18所示，一水平方向足够长的传送带以恒 定的速度v1沿顺时针方向转动，传送带右端有一个与 传送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速率v2 沿直线向左滑向传送带后，经过一段时间又返回光滑 水平面，速率为v2,，则下列说法正确的是( ) 图2— 18 A(只有v1,v2时，才有v2,,v1 B(若v1>v2时，则v2,,v2 C(若v1,v2时，则v2,,v1 D(不管v2多大总有v2,,v2 —19所示，静止的传送带上有一木块正在匀速下滑，当传送带突然 5、如图2 向下开 动时，木块滑到底部所需时间t与传送带始终静止不动所需时间t0相比是( ) ,(,,t0 ,(,,t0 ,(,,t0 ,(,、,两种情况都有可能 图2— 19 6、如图2—20所示，足够长水平传送带以2m/s的速度匀速运行。现将一质量为2kg的物体轻放在传送带上，物体与传送带间的动摩擦因数为0.2。若不计电 ( ) 动机自身消耗，则将物体传送的过程中 A(摩擦力对物体做的功为4J B(摩擦力对物体做的功为,4J C(电动机做的功为8J D(电动机做功的功率为8W 图2— 20 7、如图2—21所示，传送带向右上方匀速运转，石块从漏斗里无初速落到传送带上.下述说法中基本符合实际情况的是 ( ) A.石块落到传送带上，先作加速运动，后作匀速运动 B.石块在传送带上，一直受到向右上方的摩擦力作用 C.石块在传送带上，一直受到向左下方的摩擦力作用 D.开始时石块受到向右上方的摩擦力，后来不受摩擦力 图2—21 第31页 8、如图2—22所示,传送带与水平面之间的夹角30?,其上A、B两点间的距离为5m,传送带在电动机的带动下以v=1m/s的速度匀速运转,现将一质量为m=10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带上A点,已知小物块与传送带间的动摩擦因 数μ3 /2 ,则在传送带将小物块从A传送到B的过程中 , 求: (1)传送带对小物块做了多少功, 2 (2)为传送小物块,电动机额外需做多少功, (g=10m/s) 图2—22 9、一条传送带始终水平匀速运动，将一质量为m=20kg的物体无初速度地放 到传送带上，物体从放上到跟传送带一起匀速运动经过时间是0.8s，滑行的距离是1.2m，求这个过程中，动力对传送带多做的功是多少, 13、如图2—25所示，光滑弧形轨道下端与水平传送带相接，轨道上的A点到传送带的竖直距离和传送带到地面的距离均为h=5m，把一物体放在A点由静止释放，若传送带不动，物体滑上传送带后，从右端B水平飞离，落在地面上的P点，B、P的水平距离OP为x=2m;若传送带顺时针方向转动，传送带速度大小为v=5m/s，则物体落在何处,这两次传送带对物体所做的功之比为多大, 图2— 25 第32页 第六讲 力的合成与分解 力的合成与分解 一(合力与分力 1、一个力如果它产生的效果跟几个力共同作用所产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，那几个力就叫做这个力的分力( 2、合力与它的分力是力的效果上的一种等效替代关系。 3、共点力:几个力如果作用在物体的同一个点，或者它们的作用线相交于同一个点，这几个力做共点力。 二(力的合成与分解 1、求几个已知力的合力叫力的合成;求一个力的分力叫力的分解((分解某个力时，要根据这个力产生的实际效果进行分解)。 同一个力可以分解成无数对大小、方向不同的分力。下面是有确定解的几种常见情况: (1)已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小(有一组解)。 (2)已知合力和一个分力的大小与方向，求另一个分力的大小和方向(有一组解)。 (3)已知合力及一个分力F1的大小和F2的方向求F1的方向和F2的大小(有一组解或两组解)。 合力和分力是一种等效代替关系，分解是用分力代换合力;合成则是用合力代换分力 注意:力的合成是唯一的，而力的分解有时不是唯一的。只有在下列两 种情形下，力的分解才是唯一的: (1)已知合力和两个分力的方向; (2)已知合力和一个分力大小和方向。 2、运算法则: (1)平行四边形法则: F2的合力,可以把F1，F2的线段作为邻边作平 求两个互成角度的共点力F1、 行四边形,它的对角线即表示合力的大小和方向。 (2)三角形法则:合力和两个分力通过平移，构成一个首尾相接的封闭三角形。这就是三角形法则: 求两个互成角度的共点力F1，F2的合力，可以把F1，F2首尾相接地画出来，把F1，F2的另外两端连接起来，则此连线就表示合力F的大小和方向; (3)共点的两个力:F1、F2的合力F的大小，与它们的夹角θ有关，θ越大，合力越小;θ越小，合力越大。 第33页 合力可能比分力大，也可能比分力小。F1与F2同向时合力最大，F1与F2反向时合力最小。 合力大小的取值范围是 | F1,F2|?F合?(F1，F2) 求F1、F2两个共点力的合力的公式: F, 注意:?力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。 22 1 ?两个力的合力范围: , ?合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 ?当F1、F2大小一定在0-1800范围F的大小 的方向 ?当F1、F2大小相等,夹角为1200时,合力为F=F1=F2 方向与两分力匀为600 (4)三个力或三个以上的力的合力范围在一定的条件下可以是:0?F?| F1+F2，„Fn| 三(力的分解计算 力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形法则， ?关于力分解的讨论: (1).己知合力的大小和方向,-----有无数多组解(即可分解为无数对分力) (2).己知合力的大小和方向, ?.又知F1、F2的方向-------有确定的解 ?.又知F1、F2大小---------有确定的解 ?.又知F1的大小和方向----有确定的解 ?.又知F1的方向及F2的大小:当时-----有两组解 当时-----有一组解 当F2>F时-----有确定的解 ?在实际问题中，分力的求解方法: ?根据力产生的实际效果确定分力的方向.即使是同一个力,在不同的情况下所产生的效果也往往是不同的，按问题的需要进行分解 ?.由平行四边形定则作出力的分解图 形和几何形相似 ?.由数学知识进行运算,力学 第34页 ?力分解的解题思路: 力分解问题的关键是:根据力的作用效果确定分力的方向. 然后画出力的平行四边形,接着转化为一个根据己知边角关系求角的几何问题. 基本思路可以表示为: 根据力的作用效果实际问题确定分力的方向根据平行四边形定则 物理抽象作出平行四 把对力的计算转化为 边形 用数学计算求分力。 边角的计算 ?合力的取值范围 -F2??F合?F1+F2。合力随两力夹角θ ?共点的两个力的合力的大小范围是?F1 的减小而增大。 ?合力可以大于分力，也可以等于分力，或者小于分力。 ?共点的三个力的合力大小范围是:合力的最大值为三个力的大小之和。用三个力中最大的一个力的值减去其余两个力，其结果为正，则这个正值为三个力的合力的最小值;若结果为零或负，则三个力的合力的最小值为零。 ?力的分解原则 如果不加限制，从数学角度来看，将一个力分解答案将无穷多。从物理学角度来看，这样分解一个力是没有意义的。因此我们分解力时，要遵循以下原则才有意义: ? 按照力产生的实际效果分解。 ? 按照题设条件或解题实际需要分解。 四、正交分解 在高中物理学习中，正确应用正交分解法能够使一些复杂的问题简单化，并有效的降低解题难度。力的正交分解法在整个动力学中都有着非常重要的作用，那么同学们如何运用力的正交法解题呢, 1、正交分解法的目的和原则 把力沿着两个经选定的互相垂直的方向分解叫力的正交分解法，在多个共点力作用下，运用正交分解法的目的是用代数运算公式来解决矢量的运算。在力的正交分解法中，分解的目的是为了求合力，尤其适用于物体受多个力的情况，物体受到F1、F2、F3…，求合力F时，可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解，则在x轴方向各力的分力分别为 F1x、F2x、F3x…，在y轴方向各力的分力分别为F1y、F2y、F3y…。那么在x轴方向的合力Fx = F1x+ F2x+ F3x+ … ，在y轴方向的合力Fy= F2y+ F3y+ F3y+…。合力 x轴的夹角为θ，则，设合力与Fy Fx。在运用正交分解法解题时，关键是如何确定直角坐标系，在静力学中， 以少分解力和容易分解力为原则;在动力学中，以加速方向和垂直加速度方向 为坐标轴建立坐标，这样使牛顿第二定律表达式为: 第35页 2、运用正交分解法解题步骤 在运用正交分解法解题时，一般按如下步骤:?以力的作用点为原点作直角坐标系，标出x轴和y轴，如果这时物体处于平衡状态，则两轴的方向可根据自己需要选择，如果力不平衡而产生加速度，则x轴(或y轴)一定要和加速度的方向重合;?将与坐标轴成角度的力分解成x轴和y轴方向的两个分力，并在图上标明，用符号Fx和Fy表示;?在图上标出与x轴或与y轴的夹角，然后列出Fx、Fy的数学表达式。如:F与x轴夹角分别为θ，则。与两轴重合的力就不需要分解了;?列出x轴方向上和各分力的合力和y轴方向上的各分力的合力的两个方程，然后再求解。 3、运用正交分解法典型例题 例1.物体放在粗糙的水平地面上，物体重50N，受到斜向上方向与水平面成300角的力F作用，F = 50N，物体仍然静止在地面上，如图1所示，求:物体受到的摩擦力和地面的支持力分别是多少, 行分解时，首先把F按效果分解成竖直向上的分力和水 y 解析:对F进 平向右的分力， 对物体进行受力分析如图2所示。F的效果可以由分解F 的水平方向分力Fx和竖直方向的分力Fy来代替。则: N 由于物体处于静止状态时所受合力为零，则在竖直G 方向有: 图1 图 则在水平方向上有: 例2.如图3所示，一物体放在倾角为θ的光滑斜面上，求使物体下 滑的力和使物体压紧斜面的力。 解析:使物体下滑的力和使物体压紧斜面的力都是由重力引起 的，把重力分解成两个互相垂直的两个力，如图4所示，其中F1 为 使物体下滑的力，F2为物体压紧斜面的力，则: 3 点评:F1和F2是重力的分力，与重力可以互相替代，但不能共 存。 例3:如图5所示，拉力F作用在重为G的物体上，使它沿水平地面匀速前进， 若物体与地面的动摩擦因素为μ，当拉力最小时和地面的夹角θ为多大, 解析:选取物体为研究对象，它受到重力G、拉力F、支持力N和滑 动摩擦力f的作用，根据平衡条件有: 解得: 图5 第36页 设，则 2 ，代入上式可得: 当时，，此时F取最小值。 拉力取最小值 2 时，拉力与地面的夹角 点评:这是一个和数学最值知识相结合典型例题，同学们可以通过本题体会和总结用数学知识解决物理问题的方法，逐步建立数学物理模型。 例:4:大小均为F的三个力共同作用在O点，如图6所示，F1、F2与F3之间的夹角均为600，求合力。 解析:此题用正交分解法既准确又简便，以O点为原点，F1为x轴建立直角坐标; (1)分别把各个力分解到两个坐标轴上，如图7所示: F3 F2 (2)然后分别求出 x轴和y轴上的合力 图6 F1 - FX合 Fy合 (3)求出Fx和Fy的合力既是所求的三个力的合力如图8所示。 2F合合合 F 合;既，则合力与F1的夹角为600 FY合 点评:用正交分解法求共点力的合力的运算通常较为简便，因此同学们要在今后学习中经常应用。 F图8 第37页 专题八 力的合成与分解 一(选择题(本题包括8小题，每小题4分，共32分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的) 1. 用手握瓶子，瓶子静止在手中，下列说法正确的是 A(手对瓶子的压力恰好等于瓶子所受的重力 B(手对瓶子的摩擦力等于瓶子所受的重力 C(手握得越紧，手对瓶子的摩擦力越大 D(手对瓶子的摩擦力必须大于瓶子所受的重力 ( ) 2. 一物体受绳的拉力作用由静止开始运动，先做加速运动，后做匀速运动，再做减速运动，则下列说法中正确的是 ( ) A. 加速运动时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力 B. 减速运动时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力 C. 只有匀速运动时，绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等 D. 不管物体如何运动，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等 3. 如图1，一把正常使用的自动雨伞，关于其中弹簧的状态，正确的说法是…… ( ) (A)无论雨伞收起或打开，弹簧都受到压力。 (B)无论雨伞收起或打开，弹簧都受到拉力。 (C)雨伞打开时，弹簧受到压力;雨伞收起时，弹簧受到拉力。 (D)雨伞打开时，弹簧受到拉力;雨伞收起时，弹簧受到压力。 图1 a为水平 4.在机场和海港，常用输送带运送旅客和行李、货物。如图2所示，输送带，b为倾斜输送带。当行李箱随输送带一起匀速运动时，下列几种判断中正确的是 ( ) A. a、b两种情形中的行李箱都受到两个力作用 B. a、b两种情形中的行李箱都受到三个力作用 C(情形a中的行李箱受到两个力作用，情形 b中的行李箱受到三个力作用 b D(情形a中的行李箱受到三个力作用，情形 2 b中的行李箱受到四个力作用 5. 如图3所示，物体与水平面间的滑动摩擦力大小为20N，在向右运动的过程中，还受到一个方向向左的大小为15N的拉力作用，则物体受到的合力为 ( ) A. 5 N，向右 B. 5N，向左 C. 35 N，向右 D. 35 N，向左 v 图3 第38页 6. 如图4所示，在竖直光滑墙上用细线悬挂一重为G的小球，悬线与竖直方 角，将重力G沿细线方向和垂直于墙的方向分解为F1和F2，则它们的大向成 小应为: ( ) ， ， ， ， ) 7. 用如图5 ( 图5 8. 如图6 所示，小明要在客厅里挂一幅质量为1.0kg的画(含画框)，画框背面有两个相距1.0m 、位置固定的挂钩，他将轻质细绳两端分别固定在两个挂钩上，把画对称地挂在竖直墙壁的光滑钉子上，挂好后整条细绳呈绷紧状态。设细绳能够承受最大拉力为10N，g=10m/s-2,则细绳至少需要多长才不至于断掉 ( ) A(1.16m B(1.55m C(2.00m D(3.55m 图6 二(选择题(本题包括4小题，每小题4分，共16分.每小题给出的四个选项中，至少有两个 选项是正确的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分) 9.关于合力与分力，下列叙述中正确的是 ( ) A. 合力的大小一定大于每一分力的大小 B. 合力可以垂直其中一个分力 C. 合力的方向可以与其中一个分力的方向相反 D. 大小不变的两分力的夹角在到之间时，夹角越大，则合力越小 10.物体同时受到同一平面 ) A . 5N,7N,8N. B. 5N,2N,3N C. 1N,5N,10N D. 10N,10N,10N 第39页 11.如图7所示，在倾角为α的斜面上，放一质量为m的小球，小球和斜坡及挡板间均无摩 擦，当档板绕O点逆时针缓慢地转向水平位置的过程中， 则有: ( ) A(斜面对球的支持力逐渐增大 B(斜面对球的支持力逐渐减小 C(档板对小球的弹力先减小后增大 D(档板对小球的弹力先增大后减小 12(如图8表示，a、b面间动摩擦因数不同，F是沿水平方向作用于a的外力，当a、b都在斜面上静止时，则 ( ) A(a、b所受合力相等 B(a对b一定有沿斜面向上支持力 C(a、b对斜面压力相等 D(斜面对b的摩擦力可能为零 图8 三、本题共5个小题，每空4分，共28分。把正确答案填写在题中的横线上 。 13. 一根弹簧在弹性限度 cm，其劲度系数为 N/m。 14. 将已知力F分解为两个分力F1和F2，若已知分力F2和F之间的夹角，且为锐角，则当 F1有最小值时，F2的大小为_____________。 15. 如图9所示，正方体物A、B紧靠着放在水平面上。mA,4kg， mB,2kg，A与地面间的 摩擦系数,0.2，B与地面间的摩擦系数,0.1，水平力F,6N作用在A上。g取10m/s2。则可知A对B的弹力和地面对B的摩擦力的大小分别为NAB, N，fB, N。 图9 16(“力的合成与分解”实验中所说的“合力与两分力具有相同的作用效果”，是指 。(填入相应的字母) A(弹簧秤的弹簧被拉长 B(固定橡皮条的图钉受拉力而产生形变 C(细绳套受拉力而产生形变 D(使橡皮条在某一方向上伸长到同一位置 17(如图10所示是甲、乙两位同学在“验证共点力合成的平行四边形法则”实 为实验上的合力。F为理验时得到的实验结果，其中F1和F2为两个分力，F’ 论上的合力，可以判断其中_________同学的实验结果比较符合实验事实。 图10 第40页 四、计算题(本大题共24分) 18((7分)如图11，水平面上有一重为40N的物体，受到F1,12N和F2,6N的水平力作用而保持静止。已知物体与水平地面间的动摩擦因数为µ,0.2，(物体所受最大静摩擦力近似认为等于滑动摩擦力)，求: (1) 此时物体所受到的摩擦力多大, (2) 若将F1撤出后，物体受的摩擦力多大, (3) 若将F2撤出后，物体受的摩擦力多大, 图11 19((8分)如图12所示，轻绳吊起重100N的物体，两绳与竖直方向的夹角分别为300和600，求绳AC和BC对物体拉力的大小。 图12 20.(9分)如图13所示，质量为m的木块放到倾角为θ的斜面上，恰好可以沿斜面匀速下滑。 (1)求木块匀速下滑过程中受到摩擦力的大小 (2)若对木块施加一个平行于斜面向上的力F，使木块沿斜面向上匀速运动，则力F的大小为多少, 图13 第41页 第七讲 牛顿第一定律 ?牛顿第一定律导出了惯性的概念 一切物体都有保持原有运动状态的性质，这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体运动状态不容易改变)。质量是物体惯性大小的量度。 ?牛顿第一定律描述的是理想化状态 牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的。物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F=0时的特例。 2(惯性:物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。对于惯性理解应注意以下三点: (1)惯性是物体本身固有的属性，跟物体的运动状态无关，跟物体的受力无关，跟物体所处的地理位置无关 (2)质量是物体惯性大小的量度，质量大则惯性大，其运动状态难以改变 (3)外力作用于物体上能使物体的运动状态改变，但不能认为克服了物体的惯性 【例2】在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上，一运动员做立定跳远，若向各个方向都用相同的力，则 ( ) A(向北跳最远 B(向南跳最远 C(向东向西跳一样远，但没有向南跳远 D(无论向哪个方向都一样远 第42页 解析:运动员起跳后，因惯性其水平方向还具有与船等值的速度，所以无论向何方跳都一样。因此应选答案D。 点评:此题主要考查对惯性及惯性定律的理解，解答此题的关键是理解运动员起跳过程中，水平方向若不受外力作用将保持原有匀速运动的惯性，从而选出正确答案 第43页 第八讲 牛顿第三定律 2(区分一对作 用力反作用力和一对平衡力 一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。不同点有:作用力反作用力作用在两个不同物体上，而平衡力作用在同一个物体上;作用力反作用力一定是同种性质的力，而平衡力可能是不同性质的力;作用力反作用力一定是同时产生同时消失的，而平衡力中的一个消失后，另一个可能仍然存在。 (二)一对相互作用力与一对平衡力的区别 ?考点点拨 一对平衡力:大小相等、方向相反、作用在同一个物体上。 一对作用力与反作用力:大小相等、方向相反、作用在两个不同物体上，一定是同种性质的力。 【例3】汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知( ) A(汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力 B(汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力 C(汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力 D(汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力 解析:汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律得知，汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力必定是大小相等方向相反的，因而B正确，A错误。由于题干中说明汽车拉拖车在水平道路上沿直线加速行驶，故沿水平方向拖车只受到两个外力作用:汽车对它的拉力和地面对它的阻力。因而由牛顿第二定律得知，汽车对它的拉力必大于地面对它的阻力。所以C对，D错。 【例4】甲、乙二人拔河，甲拉动乙向左运动，下面说法中正确的是 A(做匀速运动时，甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等 B(不论做何种运动，根据牛顿第三定律，甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等 C(绳的质量可以忽略不计时，甲乙二人对绳的拉力大小一定相等 D(绳的质量不能忽略不计时，甲对绳的拉力一定大于乙对绳的拉力 第44页 ?考点精炼 4(物体静止在斜面上，以下几种分析中正确的是 ( ) A(物体受到的静摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力 B(物体所受重力沿垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力 C(物体所受重力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力 D(物体受到的支持力的反作用力，就是物体对斜面的压力 5(人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有 ( ) A(一对 B(二对 C(三对 D(四对 6(物体静止于水平桌面上，则 ( ) A(桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力 B(物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力 C(物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力 D(物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力 第45页 专题九 牛顿第一定律和牛顿第三定律 1(火车在长直水平轨道上匀速行驶，坐在门窗密闭的车厢 ( ) A(落在手的后方 B(落在在手的前方 C(落在手中 D(无法确定 2(根据牛顿第一定律，我们可以得到如下的推论 ( ) A(静止的物体一定不受其它外力作用 B(惯性就是质量，惯性是一种保持匀速运动或静止状态的特性 C(物体的运动状态发生了改变，必定受到外力的作用 D(力停止作用后，物体就慢慢停下来 3(关于物体的惯性，下列说法中正确的是 ( ) A(只有处于静止或匀速运动状态的物体才具有惯性 B(只有运动的物体才能表现出它的惯性 C(物体做变速运动时，其惯性不断变化 D(以上结论不正确 4(伽利略的理想实验证明了 ( ) A(要物体运动必须有力作用，没有力作用物体将静止 B(要物体静止必须有力作用，没有力作用物体就运动 C(物体不受外力作用时，一定处于静止状态 D(物体不受外力作用时，总保持原来的匀速直线运动或静止状态 5(关于惯性，下述哪些说法是正确的 ( ) A(惯性除了跟物体质量有关外，还跟物体速度有关 B(物体只有在不受外力作用的情况下才能表现出惯性 C(乒乓球可快速抽杀，是因为乒乓球的惯性小的缘故 D(战斗机投人战斗时，必须丢掉副油箱，减小惯性以保证其运动的灵活性 第46页 9(下面关于惯性的说法中，正确的是 ( ) A(运动速度大的物体比速度小的物体难以停下来，所以运动速度大的物体具有较大的惯性 B(物体受的力越大，要它停下来就越困难，所以物体受的推力越大，则惯性越大 C(物体的体积越大，惯性越大 D(物体含的物质越多，惯性越大 10(关于作用力与反作用力，下列说法中正确的有 ( ) A(物体相互作用时，先有作用力，后有反作用力 B(作用力与反作用力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，因而这二力平衡 C(作用力与反作用力可以是不同性质的力，例如，作用力是弹力，其反作用力可能是摩擦力 D(作用力和反作用力总是同时分别作用在相互作用的两个物体上 13(下列现象中能直接由牛顿第一定律解释的是 ( ) A(竖直上升的气球上掉下的物体，仍能继续上升一定高度后才竖直下落 B(水平匀速飞行的飞机上释放的物体，从飞机上看是做自由落体运动 C(水平公路上运动的卡车，速度逐渐减小直至停止 D(用力将完好的鸡蛋敲碎 14(火车在平直轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢 ) A(人跳起时，车厢 ( ) A(当小孩被大人拉走时，大人拉力大于小孩拉力 B(当小孩赖着不动时，大人拉力大于小孩的拉力 C(不管什么情况下，大人拉力总大于小孩的拉力，因为大人的力气总比小孩大 D(不管什么情况下，大人拉力与小孩拉力大小相等 16(一物体受绳的拉力作用由静止开始前进，先做加速运动，然后作匀速运动，再改做减速运动，则下列说法中正确的是 ( ) A(加速前进时，绳拉物体的力大于物体拉绳的力 B(减速前进时，绳拉物体的力小于物体拉绳的力 C(只有匀速前进时，绳拉物体的力才等于物体拉绳的力 D(不管物体如何前进，绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等 第47页 第九讲 牛顿第二定律 .牛顿第二定律的表述( 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 ) 物体的加速度跟物体所受的外力的合力成正 一 比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，公式为:F=ma (其中的F和m、a必须相对应)。 二(牛顿第二定律性质 (1)因果性:只要物体所受合力不为0(无论合力多么小)，物体就获得加速度，即力是产生加速度的原因(力决定加速度，力与速度、速度的变化没有直接的关系( (2)矢量性:F,ma是一个矢量式，加速度与合外力都是矢量(物体的加速度的方向由它所受的合外力的方向决定，且总与合外力的方向相同(同向性)，而物体的速度方向与合外力的方向之间则并无这种关系( (3)瞬时性:牛顿第二定律反映的是力的瞬时效应，所以牛顿第二定律表示的是力的瞬时作用规律(物体在某一时刻加速度的大小和方向是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向决定的(当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，F,ma对运动过程的每一瞬时成立(加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生(虽有因果关系，但却不分先后)、同时变化、同时消失( (4)同体性:F=ma中个物理量都是对同一个物体，即研究对象的统一性。 (5)独立性:F产生的a是物体的合加速度，x方向的合力产生x方向的加速度，y方向的合力产生y方向的加速度(牛顿第二定律的分量式为Fx,max，Fy,may. (6)相对性:公式中的a是相对地面的(或惯性系的)而不是相对运动状态发生变化的参考系的(或非惯性系的)( 三(对牛顿第二定律理解: (1)F=ma中的F为物体所受到的合外力( (2)F,ma中的m，当对哪个物体受力分析，就是哪个物体的质量，当对一个系统(几个物体组成一个系统)做受力分析时，如果F是系统受到的合外力，则m是系统的合质量( (3)F,ma中的 F与a有瞬时对应关系， F变a则变，F大小变，a则大小变，F方向变a也方向变( (4)F,ma中的 F与a有矢量对应关系， a的方向一定与F的方向相同。 (5)F,ma中，可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度，也可以求某一个方向合外力的加速度( 若F为物体受的合外力，那么a表示物体的实际加速度;若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力，那么a表示物体在该方向上的分加速度;若F为物体受的若干力中的某一个力，那么a仅表示该力产生的加速度，不是物体的实际加速度。 (6)F,ma中，F的单位是牛顿，m的单位是千克，a的单位是米,秒2( (7)F,ma的适用范围:宏观、低速 四、合外力、加速度、速度的关系 (1)物体所受合外力的方向决定了其加速度的方向，合外力与加速度的大小 关系是F,ma，只要有合外力，都有加速度 (2)合力与速度同向时，物体做加速运动，反之减速( (3)力与运动关系:力是改变物体运动状态的原因，即力?加速度?速度变化(运动状态变化)，合外力决定物体加速度的大小，加速度大小决定单位时间内速度变化量的大小 五.规律总结 应用牛顿第二定律解题的一般步骤及常用方法 1(一般步骤 (1)确定研究对象( (2)进行受力分析和运动状态分析，画出受力的示意图( (3)建立坐标系，或选取正方向，写出已知量，根据定律列方程( (4)统一已知量单位，代值求解( (5)检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的解( 第48页 2(常用方法 (1)矢量合成法:若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向(加速度的方向就是物体所受合外力的方向，反之，若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力( (2)正交分解法:当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体的合外力(应用牛顿第二定律求加速度，在实际应用中常将受力分解，且将加速度所在的方向选为x轴或y轴，有 时也可以解分加速度，即Fx=max Fy=may 六. 应用举例 【例1】质量为m的物体放在水平地面上，受水平恒力F作用，由静止开始做匀加速直线运动，经过ts后，撤去水平拉力F，物体又经过ts停下，求物体受到的滑动摩擦力f( 【解析】物体受水平拉力F作用和撤去F后都在水平面上运动，因此，物体在运动时所受滑动磨擦力f大小恒定(我们将物体的运动分成加速和减速两个阶段来分析时，两段的加速度均可以用牛顿第二定律得出，然后可由运动学规律求出加速度之间的关系，从而求解滑动摩擦力( 分析物体在有水平力F作用和撤去力F以后的受力情况，根据牛顿第二定律F合=ma， 则加速阶段的加速度a1=(F,f)/m„„„? 经过ts后，物体的速度为v=a1t„„„? 撤去力F后，物体受阻力做减速运动，其加速度a2=f/m„„„? 因为经ts后，物体速度由v减为零，即0,2一a2t„„„? 依?、?两式可得a1=a2，依?、?可得(F,f)/m= f/m 可求得滑动摩擦力f=?F 【例2】如图所示，mA=1kg，mB=2kg，A、B间静摩擦力的最大值是5N，水平面光滑。用水平力F拉B，当拉力大小分别是F=10N和F=20N时，A、B的加速度各多大, 【解析】解:先确定临界值，即刚好使A、B发生相对滑动的F值。当A、B间的静摩 既可以认为它们仍然保持相对静止，有共同的加速度，又可 擦力达到5N时， 以认为 它们间已经发生了相对滑动，A在滑动摩擦力作用下加速运动。这时以A为对象得到 a =f/mA =5m/s2，再以A、B系统为对象得到 F =(mA+mB)a =15N ?当F=10N<15N时， A、B一定仍相对静止，所以 ?当F=20N>15N时，A、B间一定发生了相对滑动，用质点组牛顿第二定律列方程:，而a A=f/mA =5m/s，于是可以得到a B =7.5m/s 【例3】如图所示，m =4kg的小球挂在小车后壁上，细线与竖直方向成37?角。当: ?小车以a=g向右加速; ?小车以a=g向右减速时，分别求细线对小球的拉力F1和后壁对小球的压力F2各多大, 【解析】 解:?向右加速时小球对后壁必然有压力，球在三个共点力作用下向右加速。合外力向右，F2向右，因此G和F1的合力一定水平向左，所以 F1的大小可以用平行四边形定则求出:F1=50N，可见向右加速时F1的大小与a无关;F2可在水平方向上用牛顿第二定律列方程:F2-0.75G =ma计算得F2=70N。可以看出F2将随a(这种情况下用平行四边形定则比用正交分解法简单。) ?必须注意到:向右减速时，F2有可能减为零，这时小球将离开后壁而 “飞”起来。这时细线跟竖直方向的夹角会改变，因此1的方向会改变。所以必须先求出这个临界值。当时G和F1的合力刚好等于ma，所以a的临界值2 为。当a=g时小球必将离开后壁。不难看出，这时F1=2mg=56N， F2=0 422 第49页 】如图所示，在箱又由于两段的 【例4 v平均速度和全过程的平均速度相等，所以有 需要引起注意的是:在撤去拉力F前后，物体受的摩擦力发生了改变。 2 第50页 专题十 牛顿第二定律 专题一:由力已知求物体的运动 (各题) 1，如图1所示，用F = 5.0 N的水平拉力，使质量m = 5.0 kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动(求: 2)物体开始运动后t = 2.0 s内通过的位移x( (1)物体加速度a的大小; ( 图1 2,如图13所示，用F = 6.0 N的水平拉力，使质量m = 2.0 kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。 (1)求物体的加速度a的大小; (2)求物体开始运动后t = 4.0 s末速度的大小; 图 2 3((7分)如图11所示，用F1 = 16 N的水平拉力，使质量m = 2.0 kg的物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动。已知物体所受的滑动摩擦力F2 = 6.0 N 。求: (1)物体加速度a的大小; (2)物体开始运动后t=2.0 s内通过的位移x。 图 3 4((7分)如图9所示，用F =12 N的水平拉力，使物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动. 已知物体的质量m =2.0 kg，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.30. 求: (1)物体加速度a的大小; (2)物体在t=2.0s时速度v的大小. 图 4 第51页 5，一辆总质量是4.0×103kg的满载汽车，从静止出发，沿路面行驶，汽车的牵引力是6.0×103N，受到的阻力为车重的0.1倍。求汽车运动的加速度和20秒末的速度各是多大? 6(如图7所示，一位滑雪者在一段水平雪地上滑雪。已知滑雪者与其全部装备的总质量m = 80kg，滑雪板与雪地之间的动摩擦因数μ,0.05。从某时刻起滑雪者收起雪杖自由滑行，此时滑雪者的速度v = 5m/s，之后做匀减速直线运动。 求: (1)滑雪者做匀减速直线运动的加速度大小; (2)收起雪杖后继续滑行的最大距离。 7，如图所示，一个质量为m=20kg的物块，在F=60N的水平拉力作用下，从静止开始沿水平地面向右做匀加速直线运动，物体与地面之间的动摩擦因数为0.10， (1)画出物块的受力示意图 (2)求物块运动的加速度的大小 (3)求物块速度达到时移动的距离 图 7 图7 第52页 第二类:由运动已知求物体的受力情况(各题) 1、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶，在100s内速度由5.0m/s增加到15.0m/s. (1)求列车的加速度大小( (2)若列车的质量是1.0×10kg，机车对列车的牵引力是1.5×10N，求列车在运动中所受的阻力大小( 2，静止在水平地面上的物体，质量为20kg，现在用一个大小为60N的水平力使物体做匀加速直线运动，当物体移动9.0m时，速度达到6.0m/s，求: (1)物体加速度的大小 (2)物体和地面之间的动摩擦因数 3、一辆质量为1.0×103kg的小汽车正在以10m,s的速度行驶(现在让它在 12.5 m的距离内匀减速地停下来，求所需的阻力( ，4、以15,/,的速度行驶的汽车，在关闭发动机后，经10,停了 下来，汽车的质量是 65图3-28 求汽车所受的阻力。 5、质量为40kg的物体静止在水平面上, 当在400N的水平拉力作用下由静止开始经过16m时, 速度为16 m/s, 求物体受到的阻力是多少? 第53页 第三类正交分解法在牛顿第二定律中的应用(各题) 3、地面上放一木箱，质量为10kg，用50N的力与水平方向成37?角拉木箱，使木箱从静止开始沿水平面 2做匀加速直线运动，假设水平面光滑，(取g=10m/s，sin37?=0.6，cos37? =0.8) (1)画出物体的受力示意图 (2)求物块运动的加速度的大小 (3)求物块速度达到 2(如图，质量m=2kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的滑动摩擦因数，现在对物体施加一个大小F=8N、与水平方向夹角θ=37?角的斜向上的拉力(已知sin37?=0.6，cos37?=0.8，取 2g=10m/s， 求(1)物体运动的加速度 (2)物体在拉力作用下5s内通过的位移大小。 3(如图，质量m=2kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的滑动摩擦因数，现在对物体施加一个大小F=8N、与水平方向夹角θ=37?角的斜下上的推力(已知sin37?=0.6，cos37?=0.8，取 2g=10m/s， 求(1)物体运动的加速度 (2)物体在拉力作用下5s内通过的位移大小。 时移动的位移 4.如图所示某人站在一架与水平成θ 角的以加速度a向上运动的自动扶梯台阶上，人的质量为m，鞋底与阶梯的摩擦系数为μ，求此时人所受的摩擦力。 第54页 第四类牛顿第二定律的应用——斜面问题(各题) 1,质量为m的物体从倾角为θ 的光滑斜面顶端由静止滑下，斜面长度为， 求(1)物体的加速度 (2)下滑到斜面底端所以时间 (3)下滑到斜面底端时物体的速度 2,质量为m的物体从倾角为θ 的粗糙斜面顶端由静止滑下，物块与斜面之间的动摩擦因数为， 求(1)物体所受摩擦力 (2)为何值时物体匀速下滑 (3)为何值时物体匀加速下滑 (4)为何值时物体匀减速下滑 3,一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角θ=30?，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.2，求5 s内滑下来的路程和5 s末的速度大小. 第55页 4、 一位滑雪者如果以v0,30m/s的初速度沿直线冲上一倾角为300的山坡，从冲坡开始计时，至4s末，雪橇速度变为零。如果雪橇与人的质量为m,80kg，求滑雪人受到的阻力是多少。(g取10m/s2) 5，一个滑雪的人，质量m,75kg，以v0,2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下， 30?，在t,5s的时间内滑下的路程x,60m， 山坡的倾角θ, 求(1)人沿斜面下滑的加速度 (2)滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。 6. 质量m,4kg的物块，在一个平行于斜面向上的拉力F,40N作用下，从静止开始沿斜面向上运动，如图所示，已知斜面足够长，倾角θ,37?，物块与斜面间的动摩擦因数µ,0.2，力F作用了5s，求物块在5s内的位移及它在5s末的速度。(g,10m/s2，sin37?,0.6，cos37?,0.8) 第五类牛顿第二定律的应用——两过程问题(水平面)(各题) 1,质量为2kg的物体置于水平地面上，用水平力F使它从静止开始运动，第4s末的速度达到24m/s，此时2图3-4 第56页 撤去拉力F，物体还能继续滑行72m. 求:(1)水平力F (2)水平面对物体的摩擦力 2，质量为2kg的物体静止在水平地面上，在水平恒力F的作用下开始运动， 4s末速度达到4m/s，此时将力F撤去，又经过6s物体停止运动，求力F的大小 3，质量为1.5kg的物块，在水平恒力F的作用下，从水平面上A点从静止开始运动，运动一段距离后撤去该力，物块继续滑行t=2.0s，后停止在B点，已知 ，求恒力F的大小 AB之间x=5.0m， 4，如图，质量为2kg的物体，受到20N的方向与水平方向成37角的拉力作用，由静止开始沿水平面做直线运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.4，当物体运动2s后撤去外力F， 则:(1)求2s末物体的速度大小, (2)撤去外力后，物体还能运动多远,() 第六类牛顿第二定律的应用——两过程问题(平面+斜面)(各题) 1.在某一旅游景区,建有一山坡滑草运动项目.该山坡可看成倾角θ=30?的斜面,一名游客连同滑草装置总质量m=80 kg,他从静止开始匀加速下滑,在时间t=5 第57页 : m/s2).问 (1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力f为多大, (2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数μ为多大, (3)设游客滑下50 m后进入水平草坪,试求游客在水平面上滑动的最大距离. 2，如图所示，ABC是一雪道，AB段位长倾角的斜坡，BC段水平，AB与BC平滑相连，一个质量的滑雪运动员，从斜坡顶端以 的初速度匀加速下滑，经时间到达斜面底端B点，滑雪者与雪道间的动摩擦因数在AB段和BC段都相同， 求:(1)运动员在斜坡上滑行时加速度的大小 (2)滑雪板与雪道间的动摩擦因数 (3)运动员滑上水平雪道后，在内滑行的距离x 3，如图所示，水平地面AB与倾角为的斜面平滑相连，一个质量为m的物块静止在A点。现用水平恒力F作用在物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，经时间t到达B点，此时撤去力F，物块以在B点的速度大小冲上斜面。已知物块与水平地面和斜面间的动摩擦因数均为。求: (1)物块运动到B点的速度大小 第58页 (2)物块在斜面上运动时加速度的大小 (3)物块在斜面上运动的最远距离x 4(如图所示，在海滨游乐场里有一种滑沙运动。某人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始滑下，滑 到斜坡底端B点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C点停下来。若人和滑板的总质量m=60kg，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为 略不计，重力加速度g取10m/s2，求: (1)人从斜坡上滑下的加速度为多大, (2)若AB的长度为25m，人滑到B处时速度为多大, (3)若AB的长度为25m，求BC的长度为多少, 第七类牛顿第二定律的应用——传送带问题(各题) 1. 水平传送带A、B以v,1m/s的速度匀速运动，如图所示A、B相距L=2.5m，将质量为m=0.1kg的物体(可视为质点)从A点由静止释放，物体与传送带间的动摩擦因数,0.1，(g,10m/s2) 求:(1)滑块加速时间 ，斜坡的倾角，斜坡与水平滑道 是平滑连接的，整个运动过程中空气阻力忽第59页 (2)滑块加速阶段对地的位移和对传送带的位移 (3)滑块从A到B所用的时间 2.水平传送带A、B以v,2m/s的速度匀速运动，如图所示，A、B相距11m，一物体(可视为质点)从A点由静止释放，物体与传送带间的动摩擦因数,0.2，则物体从A 沿传送带运动到B所需的时间为多长,(g,10m/s2) 第八类牛顿第二定律的应用——整体法与隔离法(各题) 1,光滑的水平面上有质量分别为m1、m2的两物体 静止靠在一起(如图) ,现对 m1施加一个大小为 F 方向向右的推力作用。求此时物体m2受到物体 m1的 作用力F1 2,粗糙的水平面上有质量分别为m1、m2的两物体 静止靠在一起(如图) ,现对m1施加一个大小为 F 方向向右的推力作用，两物体与水平地面间的动摩擦因数 均为。求此时物体m2受到物体 m1的作用力F1 4、如图所示，质量为m的木块放在光滑水平桌面上，细绳栓在木块上，并跨过滑轮，试求木块的加速度: g )的力向下拉绳子 (1)用大小为F (F, M (2)把一质量为M的重物挂在绳子上 第九类牛顿第二定律的应用——图像问题(各题) 1.物体在水平地面上受到水平推力的作用，在6s内力F的变化和速度v的变化如图所示，则物体的质量为______kg，物体与地面的动摩擦因数为______. 22 第60页 2.汽车在两站间行驶的v-t图象如图所示，车所受阻力恒定，在BC段，汽车关闭了发动机，汽车质量为4t，由图可知，汽车在BC段的加速度大小为 段 汽车的牵引力大小为 N。 m/s，在AB段的牵引力大小为 2 N。在OA3.质量为1.0kg的物体置于 固定斜面上，对物体施加一平行于斜面向上的拉力F，1.0s后将拉力撤去，物体运动的V-t图像如图所示，求:(1)t=0.5s,t=1.5s时的瞬时速度大小 (2)3s 物理必修一知识点总结 第61页 第62页 第63页 第64页 第65页 第66页 补充:直线运动的图象 1、从S—t图象中可求: ?、任一时刻物体运动的位移 ?、物体运动速度的大小(直线或切线的斜率大小) (((((((( ?、图线向上倾斜表示物体沿正向作直线运动，图线向下倾斜表示物体沿反向作直线运动。 ?、两图线相交表示两物体在这一时刻相遇 ?、比较两物体运动速度大小的关系(看两物体S—t图象中直线或切线的斜率大小) ((((((((2、从V—t图象中可求: ?、任一时刻物体运动的速度 ?、物体运动的加速度(a>0表示加速，a<0表示减速) (((((((((((((((?、图线纵坐标的截距表示时刻的速度(即初速度V0) ((((((((t=0((((((((((((( ?、图线与横坐标所围的面积表示相应时间内的位移。在t轴上方的位移为正，在t轴下方的位移为负。(((((((((((((((((((((((( 某段时间内的总位移等于各段时间位移的代数 和。 (((((((((((((((((((((?、两图线相交表示两物体在这一时刻速度相同 ?、比较两物体运动加速度大小的关系 补充:匀速直线运动和匀变速直线运动的比较 第67页 补充:速度与加速度的关系((((((((( 1、速度与加速度没有必然的关系，即: ?速度大，加速度不一定也大; ?加速度大，速度不一定也大; ?速度为零，加速度不一定也为零; ?加速度为零，速度不一定也为零。 2、当加速度a与速度V方向的关系确定时，则有: ?若a 与V方向相同((((时，不管((a(如何变化，(((((V(都(增大((。 ?若a 与V方向相反((((时，不管((a(如何变化，(((((V(都减小(((。 第68页