第3講力和運(yùn)動(dòng)學(xué)生版

1、 2013年高考解決方案力和運(yùn)動(dòng)學(xué)生姓名：上課時(shí)間：錯(cuò)題再練習(xí)第3講 力和運(yùn)動(dòng)2013年高考怎么考內(nèi)容細(xì)目要求層次考綱要求牛頓運(yùn)動(dòng)定律、牛頓定律及應(yīng)用II超重和失重II考點(diǎn)解讀牛頓運(yùn)動(dòng)定律往往和其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合起來(lái)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(shí)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(wèn)題專題一、牛頓第一定律、牛頓第三定律(一) 專題目標(biāo)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(zhǎng)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?yàn)椋?）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(yùn)動(dòng)B人跳起的瞬間，車廂的地板給他一個(gè)向前的力，推動(dòng)他隨同火車一起向前運(yùn)動(dòng)C人跳起后，車在繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)，所以人落下后必是偏后一些，只是由于時(shí)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(jìn)，關(guān)于兩者之間的作用力，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A汽車?yán)宪嚨牧Υ笥谕宪嚴(yán)嚨牧汽車牽引拖車加速前進(jìn)時(shí)，汽車?yán)宪嚨牧Υ笥谕宪嚴(yán)嚨牧汽車牽引拖車勻

3、速前進(jìn)時(shí)，汽車?yán)宪嚨牧εc拖車?yán)嚨牧Σ畔嗟菵汽車?yán)宪嚨牧εc拖車?yán)嚨牧偸谴笮∠嗟取纠?】 下列說(shuō)法正確的是（ ）A一對(duì)相互作用力可以同時(shí)做正功 B一對(duì)相互作用力可以同時(shí)做負(fù)功C一對(duì)相互作用力可以都不做功 D一對(duì)相互作用力，作用力做正功，反作用力做負(fù)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(lái)運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)規(guī)律2 運(yùn)動(dòng)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(shí)改變3 作用力和反作用力的同時(shí)性，它們是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失，同時(shí)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(gè)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(gè)力的作用效果不能相互抵消；做功問(wèn)題：作用力做功與反作用力做功無(wú)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(biāo)1 理解牛頓定律尤其是其瞬時(shí)性，理解力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，會(huì)由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷受力或由受力判斷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；靈活運(yùn)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(zhǎng)度分別為L(zhǎng)1、L2的兩根細(xì)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(shí)物體的加速度L2L1L2L1【例5】 若將圖中的細(xì)線L1改為長(zhǎng)度相同、質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧，如圖所示，其他條件不變，求剪斷瞬時(shí)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(shè)所有接觸面都光滑，當(dāng)沿水平方向迅速抽出木塊C的瞬時(shí)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(gè)小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開(kāi)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(guò)程中，下列說(shuō)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(dá)最低點(diǎn)，小球的速度先增大后減小D從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點(diǎn)，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(dá)到最大速度時(shí)，木塊B對(duì)地面的壓力為_(kāi)【例9】 在汽車中的懸線上掛一個(gè)小球，實(shí)際表明，當(dāng)汽車做勻變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，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?yán)锏男∏蚱x豎直方向角，則小車可能的運(yùn)動(dòng)情況是（ ）A向右加速運(yùn)動(dòng) B向右減速運(yùn)動(dòng)C向左加速運(yùn)動(dòng)D向左減速運(yùn)動(dòng)【例11】 如圖所示是一種懸球式加速度計(jì)，它可

7、以用來(lái)測(cè)定沿水平軌道運(yùn)動(dòng)的列車的加速度m是一個(gè)金屬球，它系在金屬絲的下端，金屬絲的上端懸掛在O點(diǎn)上，B是一根長(zhǎng)為L(zhǎng)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(jì)電阻絲的中點(diǎn)C焊接一根導(dǎo)線，從O點(diǎn)也引出一根導(dǎo)線，兩線之間接人一個(gè)電壓表V（金屬絲和連接用的導(dǎo)線的電阻不計(jì)），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(gè)裝置固定在列車中，且使AB沿著列車前進(jìn)的方向列車靜止時(shí)，金屬絲呈豎直狀態(tài)，當(dāng)列車加速或減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬絲將偏離豎直方向，從電壓表的讀數(shù)，就可以測(cè)出列車加速度的大?。?）當(dāng)列車沿水平軌道向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，試寫出加速度的大小a與電壓表讀

8、數(shù)U的對(duì)應(yīng)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(jì)（2）這個(gè)裝置測(cè)得的最大加速度a為多少？（3）為什么C點(diǎn)設(shè)置在電阻絲AB的中間？對(duì)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(yùn)動(dòng)，列車經(jīng)過(guò)100s，通過(guò)的路程是1000m，已知運(yùn)動(dòng)阻力是車重的0.005倍，求列車機(jī)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(dòng)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(dòng)下，木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑動(dòng)若斜面的長(zhǎng)為10m，求木楔從底端到頂端所需要的時(shí)間為2s求：（1）加

9、速度的大小；（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(shí)間變化的圖象如圖所示，則下列說(shuō)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(gè)方向運(yùn)動(dòng)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(dòng)摩擦因數(shù)均為，木塊由靜止開(kāi)始沿斜面加速下滑時(shí)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(shí)分別從左右劈面的頂端從靜止開(kāi)始下滑，劈塊始終與水平面保持相對(duì)靜止，各相互接觸面之間

10、的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=0.20，求兩物塊下滑過(guò)程中（m1和m2均未達(dá)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(yùn)動(dòng)時(shí)，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(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)過(guò)程中A、B之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)設(shè)彈簧的勁度系數(shù)為k當(dāng)物體離開(kāi)平衡位置的位移為x時(shí)，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(yùn)動(dòng)，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(xì)繩連接，在M上施加水平恒力F，使兩物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，對(duì)兩物體間細(xì)繩上的拉力，正確的說(shuō)法是（ ）A地面光滑時(shí)，繩子拉力大小等于 B地面不光滑時(shí)，繩子拉力大小為C地面不光滑時(shí)，繩子拉力大于 D地面不光滑時(shí)，繩子拉力小于【例21】 地面上有一個(gè)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(dāng)F小于F0時(shí)物體的重力Mg大于作用力F B當(dāng)FF0時(shí)作用力F與重力Mg大小相等C物體向上運(yùn)動(dòng)的加速度與作用力F成正比 DA的絕對(duì)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(gè)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(dòng)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(duì)應(yīng)的直線甲、乙、丙所示，甲、乙直線平行，則以下說(shuō)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(shí)效果，而后面的動(dòng)量定律、動(dòng)能定理表示累積效果，

13、加速度是判斷力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的橋梁2 連接體問(wèn)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(biāo)1 會(huì)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(jī)里，如果升降機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的絕對(duì)值為a，升降機(jī)底板對(duì)人的支持力F=mg+ma，則可能的情況是（ ）A升降機(jī)以加速度a向下加速運(yùn)動(dòng) B升降機(jī)以加速度a向上加速運(yùn)動(dòng)C在向上運(yùn)動(dòng)中，以加速度a制動(dòng) D在向下運(yùn)動(dòng)中，以加速度a制動(dòng)【例25】 下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)中，能在繞地球飛行的太空實(shí)驗(yàn)艙中完成的是（ ）A用天平測(cè)量物體的質(zhì)量 B用彈簧秤測(cè)物體的重力C用溫度計(jì)測(cè)艙內(nèi)的溫度 D用水銀氣壓計(jì)測(cè)艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng)【例26】

14、“蹦極”是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng)某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落，圖中a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置，c是人所到達(dá)的最低點(diǎn)，b是人靜止地懸吊著時(shí)的平衡位置，人在從P點(diǎn)落下到最低點(diǎn)c的過(guò)程中（ ）A人 在Pa段作自由落體運(yùn)動(dòng)，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(diǎn)，人的速度為零，其加速度為零【例27】 某研究性學(xué)習(xí)小組用實(shí)驗(yàn)裝置模擬火箭發(fā)射衛(wèi)星火箭點(diǎn)燃后從地面豎直升空，燃料燃盡后火箭的第一級(jí)第二級(jí)相繼脫落，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得衛(wèi)星豎直方向的速度時(shí)間圖象如圖所示，設(shè)運(yùn)動(dòng)中不計(jì)空氣阻力，燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的推力大小恒定下列判斷正確的是（

15、）A時(shí)刻衛(wèi)星到達(dá)最高點(diǎn)，時(shí)刻衛(wèi)星落回地面B衛(wèi)星在時(shí)間內(nèi)的加速度大于時(shí)間內(nèi)的加速度C時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星處于超重狀態(tài)D時(shí)間內(nèi)衛(wèi)星處于超重狀態(tài)【例28】 “神舟”五號(hào)飛船完成了預(yù)定的空間科學(xué)和技術(shù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)后返回艙開(kāi)始從太空向地球表面按預(yù)定軌道返回，返回艙開(kāi)始時(shí)通過(guò)自身制動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)控減速下降，穿越大氣層后，在一定的高度打開(kāi)阻力降落傘進(jìn)一步減速下落，這一過(guò)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(rèn)為豎直降落從某時(shí)刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，返回艙的運(yùn)動(dòng)vt圖象如圖中的AD曲線所示，圖中AB是曲線在A點(diǎn)的切線，切線交于橫軸一點(diǎn)B，其坐標(biāo)為（8，0），CD是曲線AD

16、的漸進(jìn)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(yùn)動(dòng)的？（2）在初始時(shí)刻v=160m/s，此時(shí)它的加速度是多大？（3）推證空氣阻力系數(shù)k的表達(dá)式并計(jì)算其值(三) 專題總結(jié)1 “繩”具有如下幾個(gè)特性：同一根繩（或線）的兩端及其中間各點(diǎn)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(zhǎng)，繩張力可以突變2 “彈簧”和“橡皮繩”，具有如下幾個(gè)特性：同一彈簧的兩端及其中間各點(diǎn)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(shí)，其形變較大，發(fā)生形變

17、需要一段時(shí)間，在瞬間內(nèi)形變量可以認(rèn)為不變，因此，在分析瞬時(shí)變化時(shí)，可以認(rèn)為彈力大小不變，即彈簧的彈力不突變但是，當(dāng)彈簧和橡皮繩被剪斷時(shí)，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(duì)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(duì)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(dāng)a=g時(shí)，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(wú)關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)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(qiáng)等專題四、傳送帶問(wèn)題(一) 專題目標(biāo)1 進(jìn)一步熟練牛頓定律的應(yīng)用并加深對(duì)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(shè)兩輪子圓心的距離為S，傳送帶與零件間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，傳送帶的速度恒為V，在P點(diǎn)輕放一質(zhì)量為m的零件，并使被傳送到右邊的Q處設(shè)零件運(yùn)動(dòng)的后一段與傳送帶之間無(wú)滑動(dòng)，則傳送所需時(shí)間為_(kāi)，摩擦力對(duì)零件做功為_(kāi)【例30】 如圖，傳送帶以恒定的速度v順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，傳送帶長(zhǎng)為L(zhǎng)（足夠長(zhǎng)），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(guò)多長(zhǎng)時(shí)間與傳送帶有共同速度？（2）從開(kāi)始到小物塊與傳送帶有共同速度的過(guò)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(duì)位移分別為多少？（3）小物塊從A端運(yùn)動(dòng)到B端，共經(jīng)歷的時(shí)間為？【例31】 一水平的淺色長(zhǎng)傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為初始時(shí)，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(kāi)始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度達(dá)到后，便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)求此黑色痕跡的長(zhǎng)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(yùn)行，在傳輸帶

20、上端A處無(wú)初速地放上質(zhì)量為0.5kg的物體，它與傳輸帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5若傳輸帶A到B的長(zhǎng)度為16 m，則物體從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為多少？(三) 專題總結(jié)1 物體在本身運(yùn)動(dòng)的傳送帶上的運(yùn)動(dòng)，因傳輸帶運(yùn)動(dòng)方向的雙向性而帶來(lái)解答結(jié)果的多重性物體所受滑動(dòng)摩擦力的方向與物體相對(duì)于傳輸帶的相對(duì)速度方向相反，而對(duì)物體進(jìn)行動(dòng)力學(xué)運(yùn)算時(shí)，物體位移、速度、加速度則均需取地面為參考系鞏固練習(xí)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?fàn)顟B(tài)當(dāng)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(zhǎng)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(dòng)摩擦因數(shù)分別為1=01和2=06，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力問(wèn)：（1）水平作用力F作用在B上至少多大時(shí)，A、B之間能發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)？（2）當(dāng)F=30N或40N時(shí)，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(gè)沿斜面向上的力F=100N作用，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)2s內(nèi)物體在斜面上移動(dòng)了4m，2s末撤去力F，求F撤去后，經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間物