第3講力和運動學生版

1、 2013年高考解決方案力和運動學生姓名：上課時間：錯題再練習第3講 力和運動2013年高考怎么考內(nèi)容細目要求層次考綱要求牛頓運動定律、牛頓定律及應用II超重和失重II考點解讀牛頓運動定律往往和其他知識點結(jié)合起來考查2009年2010年2011年2012年18、19、22題16、22、23、24題15、18、22、23、24題16、18、22、23、24題知識講解專題目錄【專題1】牛頓第一定律、牛頓第三定律【專題2】牛頓第二定律【專題3】超重與失重【專題4】傳送帶問題專題一、牛頓第一定律、牛頓第三定律(一) 專題目標1 理解慣性、慣性定律及二者的區(qū)別理解牛頓第三定律的性質(zhì)，理解相互作用力與平衡

2、力的關(guān)系(二) 專題講練【例1】 火車在長直水平軌道上勻速行駛，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處，這是因為（ ）A人跳起后，車廂內(nèi)空氣給他以向前的力，帶著他隨同火車一起向前運動B人跳起的瞬間，車廂的地板給他一個向前的力，推動他隨同火車一起向前運動C人跳起后，車在繼續(xù)向前運動，所以人落下后必是偏后一些，只是由于時間很短，偏后距離太小，不明顯而已D人跳起后直到落地，在水平方向上人和車始終有相同的速度【例2】 汽車牽引拖車前進，關(guān)于兩者之間的作用力，下列說法中正確的是（ ）A汽車拉拖車的力大于拖車拉汽車的力B汽車牽引拖車加速前進時，汽車拉拖車的力大于拖車拉汽車的力C汽車牽引拖車勻

3、速前進時，汽車拉拖車的力與拖車拉汽車的力才相等D汽車拉拖車的力與拖車拉汽車的力總是大小相等【例3】 下列說法正確的是（ ）A一對相互作用力可以同時做正功 B一對相互作用力可以同時做負功C一對相互作用力可以都不做功 D一對相互作用力，作用力做正功，反作用力做負功(三) 專題總結(jié)1 慣性與慣性定律的區(qū)別：慣性是保持原來運動狀態(tài)不變的屬性，慣性定律（牛頓第一定律）反映物體在一定條件下（即不受外力或合外力為零）的運動規(guī)律2 運動狀態(tài)的改變：速度大小的變化；速度方向的變化；速度的大小和方向同時改變3 作用力和反作用力的同時性，它們是同時產(chǎn)生、同時消失，同時變化，不是先有作用力后有反作用力；作用力和反作用

4、力是同一性質(zhì)的力；作用力和反作用力是分別作用在彼此相互作用的兩個不同的物體上；各產(chǎn)生其效果，作用力和反作用力是不可疊加的，不可求它們的合力，兩個力的作用效果不能相互抵消；做功問題：作用力做功與反作用力做功無關(guān)4 平衡力的關(guān)系也是大小相等，方向相反，作用在同一物體同一條直線上，可以抵消專題二、牛頓第二定律(一) 專題目標1 理解牛頓定律尤其是其瞬時性，理解力與運動的關(guān)系，會由運動狀態(tài)判斷受力或由受力判斷運動狀態(tài)；靈活運用整體法和隔離法解題 (二) 專題講練【例4】 如圖（a）所示，一質(zhì)量為m的物體系于長度分別為L1、L2的兩根細線上，L1的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為，L2水平拉直，物體

5、處于平衡狀態(tài)現(xiàn)將L2線剪斷，求剪斷瞬時物體的加速度L2L1L2L1【例5】 若將圖中的細線L1改為長度相同、質(zhì)量不計的輕彈簧，如圖所示，其他條件不變，求剪斷瞬時物體的加速度？【例6】 如圖，木塊A、B用一輕彈簧相連，豎直放在木塊C上，三者靜置于地面，它們的質(zhì)量之比是1：2：3設所有接觸面都光滑，當沿水平方向迅速抽出木塊C的瞬時A和B的加速度分別是aA=_，aB= _【例7】 如圖所示，如圖所示，輕彈簧下端固定在水平面上一個小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開始自由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停止下落在小球下落的這一全過程中，下列說法中正確的是（ ）A小球剛接觸彈簧瞬間速度最大B從小球接

6、觸彈簧起加速度變?yōu)樨Q直向上C從小球接觸彈簧到到達最低點，小球的速度先增大后減小D從小球接觸彈簧到到達最低點，小球的加速度先減小后增大【例8】 如圖所示，質(zhì)量均為m的木塊A和B，中間放置一輕質(zhì)彈簧，壓下木塊A，再突然放手，在A達到最大速度時，木塊B對地面的壓力為_【例9】 在汽車中的懸線上掛一個小球，實際表明，當汽車做勻變速運動時，懸線與豎直方向成一角度，已知小球質(zhì)量為m，汽車的加速度為a，求懸線張力F為多大？【例10】 如圖所示，懸掛于小車里的小球偏離豎直方向角，則小車可能的運動情況是（ ）A向右加速運動 B向右減速運動C向左加速運動D向左減速運動【例11】 如圖所示是一種懸球式加速度計，它可

7、以用來測定沿水平軌道運動的列車的加速度m是一個金屬球，它系在金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在O點上，B是一根長為L的均勻電阻絲，其阻值為R，金屬絲與電阻絲接觸良好，摩擦不計電阻絲的中點C焊接一根導線，從O點也引出一根導線，兩線之間接人一個電壓表V（金屬絲和連接用的導線的電阻不計），圖中虛線OC與AB相垂直，且OC h電阻絲AB兩端接在電壓為U的直流穩(wěn)壓電源上，整個裝置固定在列車中，且使AB沿著列車前進的方向列車靜止時，金屬絲呈豎直狀態(tài)，當列車加速或減速運動時，金屬絲將偏離豎直方向，從電壓表的讀數(shù)，就可以測出列車加速度的大?。?）當列車沿水平軌道向右做勻加速運動時，試寫出加速度的大小a與電壓表讀

8、數(shù)U的對應關(guān)系，以便重新刻制電壓表表盤，使它成為直接讀加速度數(shù)值的加速度計（2）這個裝置測得的最大加速度a為多少？（3）為什么C點設置在電阻絲AB的中間？對電壓表的零刻度線的位置有什么要求？【例12】 1000T的列車由車站出發(fā)做勻加速直線運動，列車經(jīng)過100s，通過的路程是1000m，已知運動阻力是車重的0.005倍，求列車機車的牽引力大?。俊纠?3】 質(zhì)量為m=1kg的三角形木楔A置于傾角為的固定斜面上，如圖所示，它與斜面間的動摩擦因數(shù)為，一水平力F作用在木楔A的豎直面上在力F的推動下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑動若斜面的長為10m，求木楔從底端到頂端所需要的時間為2s求：（1）加

9、速度的大??；（2）F的大小AF【例14】 靜止在光滑平面上的物體，受到水平拉力的作用，拉力隨時間變化的圖象如圖所示，則下列說法正確的是（ ）A內(nèi)物體的位移為零 B內(nèi)物體一直向同一個方向運動C末物體的速度為零 D末物體的速度最大【例15】 如圖，傾角為的斜面與水平面間、斜面與質(zhì)量為m的木塊間的動摩擦因數(shù)均為，木塊由靜止開始沿斜面加速下滑時斜面始終保持靜止求水平面給斜面的摩擦力大小和方向【例16】 如圖所示，質(zhì)量為M的劈塊，其左右劈面的傾角分別為1=30，2=45，質(zhì)量分別為m1=kg和m2=2.0kg的兩物塊，同時分別從左右劈面的頂端從靜止開始下滑，劈塊始終與水平面保持相對靜止，各相互接觸面之間

10、的動摩擦因數(shù)均為=0.20，求兩物塊下滑過程中（m1和m2均未達到底端）劈塊受到地面的摩擦力（g=10m/s2）【例17】 如圖所示，質(zhì)量為M的平板小車放在傾角為的光滑斜面上（斜面固定），一質(zhì)量為m的人在車上沿平板向下運動時，車恰好靜止，求人的加速度【例18】 如圖所示，質(zhì)量為m的物體A放置在質(zhì)量為M的物體B上，B與彈簧相連，它們一起在光滑水平面上做簡諧運動，振動過程中A、B之間無相對運動設彈簧的勁度系數(shù)為k當物體離開平衡位置的位移為x時，A、B間摩擦力的大小等于（ ）A0 Bkx C D【例19】 如圖所示，A、B兩木塊的質(zhì)量分別為mA、mB，在水平推力F作用下沿光滑水平面勻加速向右運動，求

11、A、B間的彈力FN【例20】 如圖所示，置于水平地面上相同材料質(zhì)量分別為m和M的兩物體用細繩連接，在M上施加水平恒力F，使兩物體做勻加速直線運動，對兩物體間細繩上的拉力，正確的說法是（ ）A地面光滑時，繩子拉力大小等于 B地面不光滑時，繩子拉力大小為C地面不光滑時，繩子拉力大于 D地面不光滑時，繩子拉力小于【例21】 地面上有一個質(zhì)量為M的重物，用力F向上提它，力F的變化將引起物體加速度的變化已知物體的加速度a隨力F變化的函數(shù)圖像如圖所示，則（ ）A當F小于F0時物體的重力Mg大于作用力F B當FF0時作用力F與重力Mg大小相等C物體向上運動的加速度與作用力F成正比 DA的絕對值等于該地的重力

12、加速度g的大小【例22】 如圖所示，A、B兩條直線是在A、B兩地分別用豎直向上的力F拉質(zhì)量分別為mA、mB的物體得出的兩個加速度a與力F的關(guān)系圖線，由圖線分析可知（ ）A兩地的重力加速度gAgB BmAmB C兩地的重力加速度gAmB【例23】 物體A、B、C均靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別為mA、mB、mC，與水平面的動摩擦因數(shù)是 A，B，C，加速度a與力F的關(guān)系圖線如圖所對應的直線甲、乙、丙所示，甲、乙直線平行，則以下說法正確的是（ ） AC mBmC BC mBmC AC mAmCA B C D(三) 專題總結(jié)1 牛頓定律反映出了力的瞬時效果，而后面的動量定律、動能定理表示累積效果，

13、加速度是判斷力和運動關(guān)系的橋梁2 連接體問題注意整體法和隔離法的轉(zhuǎn)換專題三、超重與失重(一) 專題目標1 會判斷超失重狀態(tài)，理解超失重與速度的關(guān)系(二) 專題講練【例24】 質(zhì)量為m的人站在升降機里，如果升降機運動時加速度的絕對值為a，升降機底板對人的支持力F=mg+ma，則可能的情況是（ ）A升降機以加速度a向下加速運動 B升降機以加速度a向上加速運動C在向上運動中，以加速度a制動 D在向下運動中，以加速度a制動【例25】 下列四個實驗中，能在繞地球飛行的太空實驗艙中完成的是（ ）A用天平測量物體的質(zhì)量 B用彈簧秤測物體的重力C用溫度計測艙內(nèi)的溫度 D用水銀氣壓計測艙內(nèi)氣體的壓強【例26】

14、“蹦極”是一項非常刺激的體育運動某人身系彈性繩自高空P點自由下落，圖中a點是彈性繩的原長位置，c是人所到達的最低點，b是人靜止地懸吊著時的平衡位置，人在從P點落下到最低點c的過程中（ ）A人 在Pa段作自由落體運動，處于完全失重狀態(tài) B在ab段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)C在bc段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài) D在 c點，人的速度為零，其加速度為零【例27】 某研究性學習小組用實驗裝置模擬火箭發(fā)射衛(wèi)星火箭點燃后從地面豎直升空，燃料燃盡后火箭的第一級第二級相繼脫落，實驗中測得衛(wèi)星豎直方向的速度時間圖象如圖所示，設運動中不計空氣阻力，燃料燃燒時產(chǎn)生的推力大小恒定下列判斷正確的是（

15、）A時刻衛(wèi)星到達最高點，時刻衛(wèi)星落回地面B衛(wèi)星在時間內(nèi)的加速度大于時間內(nèi)的加速度C時間內(nèi)衛(wèi)星處于超重狀態(tài)D時間內(nèi)衛(wèi)星處于超重狀態(tài)【例28】 “神舟”五號飛船完成了預定的空間科學和技術(shù)實驗任務后返回艙開始從太空向地球表面按預定軌道返回，返回艙開始時通過自身制動發(fā)動機進行調(diào)控減速下降，穿越大氣層后，在一定的高度打開阻力降落傘進一步減速下落，這一過程中若返回艙所受空氣摩擦阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)（空氣阻力系數(shù)）為k，所受空氣浮力恒定不變，且認為豎直降落從某時刻開始計時，返回艙的運動vt圖象如圖中的AD曲線所示，圖中AB是曲線在A點的切線，切線交于橫軸一點B，其坐標為（8，0），CD是曲線AD

16、的漸進線，假如返回艙總質(zhì)量為M=400kg，g =10m/s2，求（1）返回艙在這一階段是怎樣運動的？（2）在初始時刻v=160m/s，此時它的加速度是多大？（3）推證空氣阻力系數(shù)k的表達式并計算其值(三) 專題總結(jié)1 “繩”具有如下幾個特性：同一根繩（或線）的兩端及其中間各點的張力大小相等；繩與其他物體相互作用力的方向是沿著繩子且背離受力物體的方向；不可伸長，繩張力可以突變2 “彈簧”和“橡皮繩”，具有如下幾個特性：同一彈簧的兩端及其中間各點的彈力大小相等；彈簧既能受拉力，也能受壓力（沿彈簧的軸線）；橡皮繩只能受拉力，不能承受壓力（因橡皮繩能彎曲）由于彈簧和橡皮繩受力時，其形變較大，發(fā)生形變

17、需要一段時間，在瞬間內(nèi)形變量可以認為不變，因此，在分析瞬時變化時，可以認為彈力大小不變，即彈簧的彈力不突變但是，當彈簧和橡皮繩被剪斷時，它們所受的彈力立即消失3 超重與失重（1） 超重：物體有向上的加速度稱物體處于超重處于失重的物體的物體對支持面的壓力F（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w的重力，即F=mg+ma；（2） 失重：物體有向下的加速度稱物體處于失重處于失重的物體對支持面的壓力FN（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w的重力mg，即FN=mgma，（3） 當a=g時，F(xiàn)N=0，即物體處于完全失重（4） 發(fā)生超重和失重現(xiàn)象，只決定于物體在豎直方向上的加速度，超重、失重與物體速度無關(guān)，與物體的運動方向無關(guān)

18、；在完全失重狀態(tài)，平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象完全消失如單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不受浮力、液體柱不再產(chǎn)生向下的壓強等專題四、傳送帶問題(一) 專題目標1 進一步熟練牛頓定律的應用并加深對參考系的理解(二) 專題講練【例29】 如圖所示，某工廠用水平傳送帶傳送零件，設兩輪子圓心的距離為S，傳送帶與零件間的動摩擦因數(shù)為，傳送帶的速度恒為V，在P點輕放一質(zhì)量為m的零件，并使被傳送到右邊的Q處設零件運動的后一段與傳送帶之間無滑動，則傳送所需時間為_，摩擦力對零件做功為_【例30】 如圖，傳送帶以恒定的速度v順時針轉(zhuǎn)動，傳送帶長為L（足夠長），現(xiàn)在A端由靜止輕輕放上一小物塊，小物塊與傳送帶之間

19、的摩擦因素為，求：（1）小物塊經(jīng)過多長時間與傳送帶有共同速度？（2）從開始到小物塊與傳送帶有共同速度的過程中，小物塊的位移、傳送帶的位移以及小物塊與傳送帶之間的相對位移分別為多少？（3）小物塊從A端運動到B端，共經(jīng)歷的時間為？【例31】 一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點），煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度開始運動，當其速度達到后，便以此速度做勻速運動經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動求此黑色痕跡的長度【例32】 如圖所示，傳輸帶與水平面間的傾角為=37，皮帶以10 m/s的速率運行，在傳輸帶

20、上端A處無初速地放上質(zhì)量為0.5kg的物體，它與傳輸帶間的動摩擦因數(shù)為0.5若傳輸帶A到B的長度為16 m，則物體從A運動到B的時間為多少？(三) 專題總結(jié)1 物體在本身運動的傳送帶上的運動，因傳輸帶運動方向的雙向性而帶來解答結(jié)果的多重性物體所受滑動摩擦力的方向與物體相對于傳輸帶的相對速度方向相反，而對物體進行動力學運算時，物體位移、速度、加速度則均需取地面為參考系鞏固練習1 如圖所示，質(zhì)量為的小球用水平彈簧系住，并用傾角為的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止狀態(tài)當木板AB突然向下撤離的瞬間，小球的加速度為（ ）A0 B大小為，方向豎直向下C大小為，方向垂直木板向下 D大小為，方向水平向右2 如圖所示，質(zhì)量分別為15kg和5kg的長方形物體A和B靜止疊放在水平桌面上A與桌面以及A、B間動摩擦因數(shù)分別為1=01和2=06，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力問：（1）水平作用力F作用在B上至少多大時，A、B之間能發(fā)生相對滑動？（2）當F=30N或40N時，A、B加速度分別各為多少？3 質(zhì)量為10kg的物體在傾角為370的斜面底部受一個沿斜面向上的力F=100N作用，由靜止開始運動2s內(nèi)物體在斜面上移動了4m，2s末撤去力F，求F撤去后，經(jīng)過多長時間物