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文檔簡(jiǎn)介

1、第一講:運(yùn)動(dòng)的基本概念、勻變速直線運(yùn)動(dòng)【知識(shí)要點(diǎn)】平均速度:vx- xq stt瞬時(shí)速度:v = lim ->o az平均加速度:av a =瞬時(shí)加速度r av :a = lim ar“to /r速度公式:兒=vat位移公式:1 ,s -+at'o 2推論公式:詳=vg + 2as平均速度:-$ vo+v v =【例題選講】例1、如圖所示,相距l(xiāng)=20m的兩個(gè)小球a、b沿同一直線同時(shí)向右運(yùn)動(dòng),a球以速度 v0=2.0m/s勻速運(yùn)動(dòng),b球以加速度a=-2.5m/s2減速運(yùn)動(dòng),b球初速度多大時(shí),恰能趕上 a球。例2、一點(diǎn)有物體甲,在甲的正上方距地面h高處有物體乙,在從靜止開(kāi)始釋放乙的

2、同時(shí), 給卬一個(gè)初速度豎直上拋,問(wèn)(1)為使叩在上升階段與乙相遇,初速度為多大? (2) 為使甲在卞落階段與乙和遇,初速度v。乂為多大?例3: 質(zhì)點(diǎn)沿肓線運(yùn)動(dòng),其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像恰好是與坐標(biāo)軸相切的丄圓弧,如例4:已知一質(zhì)點(diǎn)做變加速玄線運(yùn)動(dòng),初速度為v。,其加速度隨位移線性減小的關(guān)系即加速 過(guò)程中加速度與位移z間的關(guān)系滿足條件a=ao-ks,式中a為任一位置處的加速度,s為位 移,如、k為常量,求當(dāng)位移為s()時(shí)質(zhì)點(diǎn)的瞬時(shí)速度。例5:將一小球以30m/s的初速度豎直上拋,以后每隔is拋出一小球(空氣阻力可以忽略不 計(jì)),空中各球不會(huì)相碰,問(wèn):(1)最多能有兒個(gè)小球同吋在空中?(2)設(shè)在

3、t=0時(shí)第一個(gè)小球被拋出,那么它應(yīng)該在哪些時(shí)刻和以后拋出的小球在空中 相遇而過(guò)?(取g=10m/s2)【練習(xí)】1、在一條筆直的公路上依次設(shè)置三盞交通信號(hào)燈j、l2和l3, l2ai ljffl距80m, l3與li相距120m。每盞信號(hào)燈顯示綠色的時(shí)間間隔都是20s,顯示紅色的時(shí)間間隔都是40s。l. 與l3同時(shí)顯示綠色,l?則在l顯示紅色經(jīng)歷了 l()s時(shí)開(kāi)始顯示綠色。規(guī)定車輛通過(guò)三盞信 號(hào)燈經(jīng)歷的時(shí)間不得超過(guò)150so若有一輛勻速向前行駛的汽車通過(guò)j的時(shí)刻止好是l,剛開(kāi) 始顯示綠色的時(shí)刻,則此汽車能不停頓地通過(guò)三盞信號(hào)燈的最人速率m/so若-輛勻速向前行駛的自行車通過(guò)j的時(shí)刻是j顯示綠色經(jīng)

4、歷了 10s的時(shí)刻,則此自行車能不停頓 地通過(guò)三盞信號(hào)燈的最小速率是m/so2、已知某質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程為x二(t2+4) m,試求第1秒末到第2秒末這段時(shí)間內(nèi)的平均 速度及笫1秒末、笫2秒末的瞬時(shí)速度、加速度。3、一氣球從地面以10m/s的速度勻速豎直上升,4s末一小石塊從氣球上吊籃的底部自由落 下,不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2,求石塊離開(kāi)氣球后在空氣中運(yùn)行的平均速度和平均速率。4、一人站在地面上以初速度v】向上拋出一小球,經(jīng)過(guò)時(shí)間s后(t()w冬),又以另一初速度v2向上拋出另一小球,問(wèn)兩球在空中能否相遇?若能相遇,貝i在何處相遇?5、一皮球自h高處自rh落下,落地后立即又豎直跳起,若每

5、次跳起的速度是落地速度的 一半,皮球從開(kāi)始f落到最后停止運(yùn)動(dòng),行駛的路程和運(yùn)動(dòng)的時(shí)間各是多少?(不計(jì)空氣 阻力,不計(jì)與地血碰撞的時(shí)間)6、i客車從靜i上開(kāi)始以加速度a作勻加速山線運(yùn)動(dòng)的同時(shí),在車尾的后面離車頭為s m遠(yuǎn) 的地方白一乘客正以某一速度在追趕這列客車。已知司機(jī)從車頭前面的反光鏡內(nèi)能看到離車 頭的最遠(yuǎn)距離為so m,保留時(shí)間在s s內(nèi)才能看清楚,這樣才能制動(dòng)客車使車停下來(lái)。該 乘客要想乘坐上這列客午,其追趕客年勻速運(yùn)動(dòng)的速度所滿足的表達(dá)式是什么?若 a=1.0m/s2, s=30m, s()=20m, t()=l.os,求 v 的最小值。第二講 力與共點(diǎn)力作用下物體的平衡【知識(shí)要點(diǎn)】-

6、、力學(xué)中常見(jiàn)的三種力:二、共點(diǎn)力作用下物體的平衡:例1、如圖所示,水平面上固定著帶孔的兩個(gè)擋板,一平板穿過(guò)扌當(dāng) 板的孔勻速向右運(yùn)動(dòng),槽中間冇一木塊置于平板上,質(zhì)量為m,已 知木板左、右兩側(cè)面光滑,底面與平板z間摩擦因數(shù)為u。,當(dāng)用力 f沿槽方向勻速拉動(dòng)物體時(shí),拉力f與摩擦力u mg大小關(guān)系是a、f> p mg b> mg c、f< u mg d、無(wú)法確定例2、如圖所示,一質(zhì)量為kg的小物塊p靜止在傾角為8=30。的斜而上,用平行于斜 而底邊的力f=5n推小物塊,使小物塊恰好在斜而上勻速運(yùn)動(dòng),試求小物塊與斜而間的滑動(dòng) 摩擦因數(shù)(g取10m/s2) o例3、如圖所示,氏為l=5m

7、的細(xì)繩兩端分別系于豎直地面上相距x=4m的兩桿的頂端a、b, 繩上掛一光滑的輕質(zhì)掛鉤,下端連著一個(gè)重為g二12n的重物,平衡時(shí)繩中張力t等于多少牛 例4、如圖11所示,一個(gè)重雖為g的小球套在豎直放置的、半徑為r 的光滑大環(huán)上,另一輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為k ,自由長(zhǎng)度為l(l<2r), 一端固定在大圓環(huán)的頂點(diǎn)a ,另一端與小球相連。環(huán)靜止平衡時(shí)位于大 環(huán)上的b點(diǎn)。試求彈簧與豎直方向的夾角0 o例5、如圖5所示,長(zhǎng)為i.、粗細(xì)不均勻的橫桿 被兩根輕繩水平懸掛,繩了與水平方向的夾角在 圖上已標(biāo)示,求橫桿的重心位置。例6、如圖14所示,-個(gè)半徑為r的非均質(zhì)圓球,其重心不在球心0 點(diǎn),先將它置于水平

8、地而上,平衡吋球而上的a點(diǎn)和地而接觸;再將 它置于傾角為30。的粗糙斜面上,平衡時(shí)球面上的b點(diǎn)與斜面接觸, 已知a到b的圓心角也為30。試求球體的重心c到球心0的距離。例7、物體放在水平面上,用與水平方向成30°的力拉物體時(shí),物體勻速前進(jìn)。若此力大小不變,改為沿水平方向拉物體,物體仍能勻速前進(jìn),求物體與水平而 之間的動(dòng)摩擦因素p。例8、如右圖所示,勻質(zhì)球質(zhì)量為m、半徑為r;勻質(zhì)棒b質(zhì)量為叭氏度為/o求它的重心。【練習(xí)】廠1、如圖所示,一質(zhì)量為m的小木塊靜止在滑動(dòng)摩擦因數(shù)為的水平面上,用一個(gè)與水 平方向成0角度的力f拉著小木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)0角為2大時(shí)力f最?。?、如圖所示,n個(gè)完

9、全相同的正方體木塊一個(gè)緊挨一個(gè)排列成一條直線放在水平地面上, 正方體木塊與水平地面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為u ,現(xiàn)用一水平力f推第一塊木塊,使這n塊木塊 一起做勻速直線運(yùn)動(dòng),則第k塊木塊對(duì)第k+1塊木塊的作用力為多大?3、如圖19所示,質(zhì)雖m = 5kg的物體置于一粗糙斜 而上,并用一平行斜而的、大小f = 30n的推力推物 體,使物體能夠沿斜而向上勻速運(yùn)動(dòng),而斜而體始終 靜止。己知斜而的質(zhì)量m = 10kg ,傾角為30° ,重 力加速度g = 10m/s2 ,求地面對(duì)斜面體的摩擦力大小。4、今年三刀我國(guó)北方地區(qū)遭遇了近10年來(lái)最嚴(yán)重的沙塵暴天氣?,F(xiàn)把沙塵上揚(yáng)后的情況簡(jiǎn) 化為如下情景:/為

10、豎直向上的風(fēng)速,沙塵顆粒被揚(yáng)起后懸浮在空中(不動(dòng))。這時(shí)風(fēng)對(duì)沙 塵的作用力相當(dāng)于空氣不動(dòng)而沙塵以速度v豎直向下運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力。此阻力可用下式 表達(dá)f = apav2其中q為一系數(shù),/為沙塵顆粒的截面積,°為空氣密度。若沙粒的密度ps =2.8xlo3kgm-3,沙塵顆粒為球形,半徑r = 2.5xl0_4m,地球表 面處空氣密度/7()=>-25kgm-3,僅= 0.45,試估算在地面附近,上述y的最小值小假定空氣密度q隨高度力的變化關(guān)系為p = p()q _ ch)其中0,為h=o處的空氣密 度,q為一常雖,c=lsxlom-1,試估算當(dāng)9.0ms'1時(shí)揚(yáng)沙的最大高

11、度。(不考慮重力加速度隨高度的變化)5、如圖所示,一輕桿兩端固結(jié)兩個(gè)小球a和b, a、b兩球質(zhì)量分別為4m和m,輕繩氏為l, 求平衡時(shí)oa、0b分別為多長(zhǎng)?(不計(jì)繩與滑輪間摩擦)6、如圖20所示,一上表而粗糙的斜而體上放在光滑的水 平地面上,斜面的傾用為9。另一質(zhì)量為m的滑塊恰好能 沿斜面勻速下滑。若用一推力f作用在滑塊上,使z能沿 斜面勻速上滑,且要求斜面體弊止不動(dòng),就必須施加一個(gè) 大小為p二4mgsin b cos 9的水平推力作用于斜面體。使 滿足題意的這個(gè)f的大小和方向。第三講一般物體的平衡、穩(wěn)度【知識(shí)要點(diǎn)】(一)一般物體平衡條件受任意的平面力系作用下的一般物體平衡的條件是作用于物體的

12、平面力系矢量和 為零,對(duì)與力作用平面垂直的任意軸的力矩代數(shù)和為零,即:s f=0s m=0若將力向x、y軸投影,得平衡方程的標(biāo)量形式:s fx=0s fy=0 x mz=0 (對(duì)任意 z 軸)(二)物體平衡種類(1)穩(wěn)定平衡:當(dāng)物體受微小擾動(dòng)稍微偏離平衡位置時(shí),有個(gè)力或力矩使它回到 平衡位置這樣的平衡叫穩(wěn)定平衡。特點(diǎn):處于穩(wěn)定平衡的物體偏離平衡位置的重心升高。(2)不穩(wěn)定平衡:當(dāng)物體受微小擾動(dòng)稍微偏離平衡時(shí),在力或力矩作用下物體偏 離平衡位置增大,這樣的平衡叫不穩(wěn)定平衡。特點(diǎn):處于不穩(wěn)定平衡的物體偏離平衡位 置時(shí)重心降低。(3)隨遇平衡:當(dāng)物體受微小擾動(dòng)稍微偏平衡位置時(shí),物體所受合外力為零,能

13、 在新的平衡位置繼續(xù)平衡,這樣的平衡叫隨遇平衡。特點(diǎn):處于隨遇平衡的物體偏離平 衡位置時(shí)重心高度不變。(三)穩(wěn)度:物體穩(wěn)定程度叫穩(wěn)度。一般來(lái)說(shuō),使一個(gè)物體的平衡遭到破壞所需的 能量越多,這個(gè)平衡的穩(wěn)度越高;巫心越低,底面積越大,物體穩(wěn)度越高。一般物體平衡問(wèn)題是競(jìng)賽屮重點(diǎn)和難點(diǎn),利用藝f=0和工二個(gè)條件,列出三個(gè) 獨(dú)立方程,同時(shí)通過(guò)巧選轉(zhuǎn)軸來(lái)減少未知量簡(jiǎn)化方程是處理這類問(wèn)題的一般方法。對(duì)于 物體平衡種類問(wèn)題只要求學(xué)牛能用璽心升降法或力矩比較法并結(jié)合數(shù)學(xué)中微小量的處 理分析出穩(wěn)定的種類即可。這部分問(wèn)題和處理復(fù)雜問(wèn)題的能力,如競(jìng)賽中經(jīng)常出現(xiàn)的討 論性題目便是具體體現(xiàn),學(xué)牛應(yīng)重點(diǎn)掌握?!纠}1】(第二

14、屆全國(guó)復(fù)賽)如圖所示,勻質(zhì)管了 ab長(zhǎng)為l,重為g,其a端放在水平面上,而點(diǎn)c則靠在高“ |的光滑鉛直支座上,設(shè)管子與水平面成傾角-5。試求要使管子處于平衡時(shí),它與水平而之間的摩擦因數(shù)的最小值。【例題2】(第一屆全國(guó)決賽),如圖所示,有-長(zhǎng)為l,重為go的粗細(xì)均勻桿ab, a端頂在豎直的粗糙的墻壁上,桿端和墻壁間的摩擦因數(shù)為u , b端用一強(qiáng)度足夠大且 不可伸長(zhǎng)的繩懸掛,繩的另一端固定在墻壁c點(diǎn),木桿處于水平,繩和桿夾角為0。(1)求桿能保持水平時(shí),u和0應(yīng)滿足的條件;(2)若桿保持平衡狀態(tài)時(shí),在桿上某一范圍內(nèi),懸掛任意重的重物,都不能破壞桿的平衡狀態(tài)而在這個(gè)范圍以外,則當(dāng)重物足夠重時(shí),總可以

15、使平衡破壞,求出這個(gè)范圍來(lái)?!纠}3】如圖所示,三個(gè)完全相同的圓柱體疊放在水平桌面上。將c柱體放上去 之前,a、b兩柱體接觸,但無(wú)擠壓。假設(shè)桌而與柱體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為uo,柱體與 柱體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為m o若系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),。和u必須滿足什么條件?/ / 、i a / 廠/、/ / 、' b i c 【練習(xí)題】1、如圖所示,方桌重100n,前麻腳與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.20,桌的寬 與高相等。求:(1)要使方桌勻速前進(jìn),則拉力f、地面對(duì)前、后腳的支持力和摩擦力各是 多大? (2)若前、后腳與地面間的靜摩擦因數(shù)為0.60o在方桌的前端用多大水平力拉桌子 可使桌了以前腳為軸向前翻倒?

16、,tlii fhh _ba2、如圖所示,重30n的均勻球放在斜面上,球|fl|±c點(diǎn)以繩系住,繩與地血平行, 求繩的拉力,斜面對(duì)球的支持力和摩擦力。3、如圖所示,一光滑半球形容器直徑為3,邊緣恰與一光滑豎直的墻壁相切?,F(xiàn)冇 均勻直棒ab, a端靠在墻上,b端與容器底相接觸,當(dāng)棒傾斜至水平而成60°角時(shí), 棒恰好平衡,求棒長(zhǎng)。a4、(芬蘭奧賽試題)如圖所示,一均勻木板,以傾角0靜止地放在二根水平固定木 棒a和b上,兩棒之間距離為d,棒與木板間靜摩擦因數(shù)為uo,當(dāng)木板剛好不滑動(dòng)時(shí),求木板重心離a棒距離。5、如圖所示,將一根長(zhǎng)為2l的碩鉛絲彎成等痔直角形框架,在兩秤的端點(diǎn)各固 定

17、一個(gè)質(zhì)量為m的小球,在直角的頂點(diǎn)焊一根長(zhǎng)為r的支桿,支桿平分這一頂角,將桿 支在一支座上。試證明:當(dāng)廠=忑厶/2時(shí),平衡是隨遇平衡;當(dāng)r> v2l/2時(shí),平衡是不穩(wěn)平衡;當(dāng)v血厶/2時(shí),平衡是穩(wěn)定平衡(不計(jì)支桿、鉛絲的質(zhì)量)6、質(zhì)量為50kg的桿,豎直地立在水平地面上,桿為地面的最小靜爍擦因數(shù)為0.3,桿的上端被固定在地而上的繩牽拉住,繩與桿的夾角8為30° ,如圖所示。第四講牛頓運(yùn)動(dòng)定律【知識(shí)要點(diǎn)】1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容:牛頓第一定律:內(nèi)容(略人它反映了物體不受力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài):靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng) 質(zhì)量是慣性大小的唯一量度。牛頓第二定律:內(nèi)容(略);數(shù)學(xué)表達(dá)式:f合二ma。適用

18、范圍:慣性系。三性:矢量性;瞬時(shí)性;獨(dú)立性。牛頓第三定律:內(nèi)容(略);表達(dá)式:f = -ff;適用于慣性系,也適用于非慣性系。 牛頓運(yùn)動(dòng)定律只適用于宏觀、低速的機(jī)械運(yùn)動(dòng)。2、物體初始條件對(duì)物體運(yùn)動(dòng)情況的影響在受力相同的悄況下,物體的初始條件不同,物體的運(yùn)動(dòng)悄況也不同。如拋體運(yùn)動(dòng), 均只受重力作用,但初速度方向不同,運(yùn)動(dòng)情況就不同(平拋、斜拋、豎直上拋);受 力悄況只決定物體的加速度。物體的運(yùn)動(dòng)悄況必須將物體的受力悄況和初速度結(jié)合一起 加以考慮。3、聯(lián)接體聯(lián)接體是指在某一種力的作用下一起運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體。解題屮要根據(jù) 它們的運(yùn)動(dòng)情況來(lái)找出它們的加速度的關(guān)系,尋找的方法一般有兩種,一種方

19、法是從相 對(duì)運(yùn)動(dòng)的角度通過(guò)尋找各物體運(yùn)動(dòng)的制約條件,從而找出各物體運(yùn)動(dòng)的相對(duì)加速度間的 關(guān)系;另一種方法是通過(guò)分析極短時(shí)間內(nèi)的位移關(guān)系,利用做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體在相同 時(shí)間內(nèi)位移正比于加速度這個(gè)結(jié)論,找到物體運(yùn)動(dòng)的加速度z間的關(guān)系?!窘忸}思路與技巧】牛頓運(yùn)動(dòng)定律建立了物體的受力和物體運(yùn)動(dòng)的加速度z間的關(guān)系。因此,應(yīng)用時(shí)分 析物體的受力悄況和運(yùn)動(dòng)悄況尤為重耍。同時(shí),要注重矢量的合成和分解。相對(duì)運(yùn)動(dòng)等知識(shí)的靈活運(yùn)用,從而找出各物體的受力與它的加速度之間的關(guān)系?!纠}1】如圖所示,豎直光滑桿上有一個(gè)小球和兩根彈簧,兩彈簧的一端各 與小球相連,另一端分別用銷釘m、n周定于桿,小球處于靜止?fàn)顟B(tài),設(shè)拔 去銷

20、釘m瞬間,小球加速度大小為12m/s2o若不拔去銷釘m而拔去銷釘n 瞬間,小球的加速度可能是(取g=10m/s2)a、22m/s2,豎直向上b、22m/s2,豎直向下c、2m/s2,豎直向上d、2m/s2,豎直向下【例題2如圖所示,質(zhì)量為m=10kg的木楔abc靜止于粗糙的水平地1(11 ±,動(dòng)摩擦因 數(shù)u =0.02o在木楔的傾角0為30。的斜面上,有一質(zhì)量m= 1.0kg的物塊rfl靜止開(kāi)始沿 斜而下滑。當(dāng)滑行路程s=1.4m時(shí),英速度v=1.4m/so在此過(guò)程中木楔沒(méi)有動(dòng)。求地而對(duì)木楔的摩擦力的大小和方向。(g=lom/s2)【例題3】如圖所示,質(zhì)量均為m的兩物塊a、b疊放水平

21、桌面上,b與桌面z間的動(dòng) 摩擦因數(shù)為根輕繩繞過(guò)一動(dòng)滑輪和兩個(gè)定滑輪水平拉動(dòng)a、bo動(dòng)滑輪下面掛- 個(gè)質(zhì)量為2m,的物體c,滑輪的質(zhì)量和摩擦都可忽略。(1) 如果a、b之間的摩擦力足以保證它們不發(fā)牛相對(duì)滑動(dòng), 那么它們之間的摩擦力為多在?(2) 如果a、b之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u 2, 口 口 2無(wú)法維持a、b相対靜止,那a、b的加速度各為多大?【例題4】如圖所示,兩斜而重合的木楔abc和adc的質(zhì)量均為m, ad、bc兩血成 水平,e為質(zhì)量等于m的小滑塊,楔塊的傾角為a,各接觸面之間的摩擦均不計(jì),系統(tǒng) 放在水平臺(tái)角上從靜止開(kāi)始禪放,求兩斜面未分離前小滑塊e的加速度。dc【練習(xí)】1、如圖所示,一輕繩

22、兩端各系巫物g和nx,掛在車廂內(nèi)的定滑輪上,滑輪摩擦不計(jì), m2>m1,叫靜止在車廂地板上,當(dāng)車廂以加速度a向右作勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),叫仍在原處 不動(dòng)。求此時(shí)m2對(duì)地板的壓力為多大?這時(shí)m2少地板間的動(dòng)燃擦因數(shù)至少為多大才能 維持這種狀態(tài)?2、如圖所示,尖劈a的質(zhì)量為ma,而靠在光滑的豎直墻上,另一而與質(zhì)量為mb的 光滑棱柱b接觸,b可沿光滑水平面c滑動(dòng),求a、b的加速度aa和血的大小及a對(duì)b的壓力。3、如圖所示,a、b的質(zhì)量分別為m1=lkg, m2=2kg, a與小車壁的靜摩擦因數(shù)u =0.5, b與小車間的摩擦不計(jì),要使b與小車相對(duì)靜止,小車的加速度應(yīng)為多大?ba() ()4、如圖所示,

23、a、b兩個(gè)楔子的質(zhì)量都是8.0kg, c物體的質(zhì)量為384kg, c和a、b的接觸血與水平的夾角均為45° o水平推力f=2920n,所有摩擦均忽略不計(jì)。求:(1) a和c的加速度。(2) b對(duì)c的作用力的大小和方向。aa cmi o m25、如圖所示,質(zhì)量為m的光滑圓形滑塊平放在桌面上,一細(xì)輕繩跨過(guò)此滑塊后,兩端 各掛一個(gè)物體,物體質(zhì)量分別為g和m2,繩子跨過(guò)桌邊豎直向下,所有摩擦均不計(jì), 求滑塊的加速度。第五講力和直線運(yùn)動(dòng)【知識(shí)要點(diǎn)】1、直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):當(dāng)與v同向時(shí),v逐漸增大,物體做加速 口物體做減速運(yùn)動(dòng)。物體的s、v、a、f人在同一直線上,口運(yùn)動(dòng);當(dāng)f合與v反向時(shí),v逐漸減小

24、,2、恒力與直線運(yùn)動(dòng):(1)單個(gè)物體牛頓第二定律的分量式:(2)物體系牛頓第二定律的分量式:if, = ma vfx+ 叫"ufy =mlaly+m2ay +加衛(wèi)3、變力與直線運(yùn)動(dòng):(1)分段運(yùn)動(dòng):在實(shí)際問(wèn)題中,有時(shí)由丁制約物體運(yùn)動(dòng)的條件發(fā)牛變化而導(dǎo)致物體在不同階段的受 力情況不同,這時(shí)我們可以將物體的運(yùn)動(dòng)分為幾個(gè)階段,雖然在物體運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中 受力的情況發(fā)生變化,但每一階段的運(yùn)動(dòng)中物體卻是受到恒力的作用,是做勻變速運(yùn)動(dòng)。(2)變力作用下物體的運(yùn)動(dòng)情況分析:將彈簧與物體相連時(shí),在物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,彈簧的彈力大小往往發(fā)生變化,這時(shí)我們要 結(jié)合物體的受力及其速度來(lái)分析物體的運(yùn)動(dòng)情況,尤其

25、要抓住合外力、速度的最小和最 大的狀態(tài),及合外力、速度即將反向的狀態(tài)進(jìn)行分析。(例題2)(3)特殊變力作用下的直線運(yùn)動(dòng):中學(xué)階段主耍研究的特殊變力有:與時(shí)間成止比的變力;與位移成止比的變力。4、臨界狀態(tài)分析法:如果問(wèn)題中涉及到臨界狀態(tài),分析時(shí)耍抓住物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的臨界點(diǎn),分析在臨 界點(diǎn)的規(guī)律和滿足的條件。一般來(lái)說(shuō),當(dāng)物體處于臨界狀態(tài)時(shí),往往具有雙重特征。如 在某兩個(gè)物體即將分離的臨界狀態(tài),一方面相互作用的彈力為零(分離的特征),另一 方面又具有相同的加速度(沒(méi)有分離的特征)。(練習(xí)2)【解題思路和技巧】物體做直線運(yùn)動(dòng)時(shí),其速度、加速度、位移及物體所受到的合外力都在同一直線 上。競(jìng)賽中經(jīng)常出現(xiàn)

26、物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受力的變化,這時(shí)要抓住物體受力變化的特點(diǎn),從 而分析出物體運(yùn)動(dòng)情況的變化。同時(shí),注重?cái)?shù)學(xué)歸納法、數(shù)列等數(shù)學(xué)知識(shí)在物理解題中 的應(yīng)用?!纠}1】水平傳送帶長(zhǎng)度為20m,以2m/s的速度作勻速運(yùn)動(dòng),已知某物體與傳送帶間 動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,如圖所示,求物體輕輕放到傳送帶一端開(kāi)始到達(dá)另一端所需的時(shí)間(取 g= 1 om/s2)()v ()【例題2】如圖所示,質(zhì)量可以不計(jì)的彈贊,平行丁水平血,左端固定,右端自由;物 塊停放在彈簧右端的位置o (接觸但不相擠壓)。現(xiàn)用水平力把物塊從位置o推到位置a,然后由靜止釋放,物塊滑到位置b靜止。下列說(shuō)法屮正確的有()a、物塊i1a到b,速度先增大后減

27、小,通過(guò)位置o的瞬時(shí)速度最大,加速度為零b、物塊山a到b,速度先增大后減小,通過(guò)a、o 之間某個(gè)位置時(shí)速度最大,加速度為零c、物塊通過(guò)位置o以后作勻減速直線運(yùn)動(dòng)d、物塊通過(guò)a、o之間某個(gè)位置時(shí),速度最大,隨后作勻減速百線運(yùn)動(dòng)【例題3】如圖所示,a、b兩木塊質(zhì)量分別為ng和ibb緊挨著并排放在水平桌面上, a、b間的接觸面是光滑的,幾與水平面成。角。a、b和水平桌面z間的靜摩擦因數(shù)和 動(dòng)摩擦因數(shù)均為開(kāi)始時(shí)a、b均靜止,現(xiàn)施一水平推力f作用于a,耍使a、b向 右加速運(yùn)動(dòng)且a、b之間不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),則(1) u的數(shù)值應(yīng)滿足什么條件?(2)推力f的最大值不能超過(guò)多少?(不考慮轉(zhuǎn)動(dòng))a b【例題4】一固

28、定的斜面,傾角0 =45° ,斜面長(zhǎng)l=2.00mo斜面下端有一與斜面垂直的 擋板,一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn),從斜而的最高點(diǎn)沿斜而下滑,初速度為零。質(zhì)點(diǎn)沿斜而下滑 到斜面最低端與擋板發(fā)牛彈性碰撞。已知質(zhì)點(diǎn)與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為p =0.20。試求 此質(zhì)點(diǎn)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到擋板發(fā)生第11次碰撞的過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的總路程?!揪毩?xí)】1、有一個(gè)同學(xué)用如下方法測(cè)定動(dòng)摩擦因數(shù):用同種材料做成的ab、bd平面(如圖所 示),ab面為一斜面,高為h、長(zhǎng)為l|。bd是一足夠長(zhǎng)的水平面,兩面在b點(diǎn)接觸良 好且為弧形,現(xiàn)讓質(zhì)量為m的小物塊從a點(diǎn)由靜止下滑,到達(dá)b點(diǎn)后順利進(jìn)入水平面,最后滑到c點(diǎn)停止,并測(cè)量出bc=l2,小物塊

29、打兩平面的 動(dòng)摩擦因數(shù)相同,由以上數(shù)據(jù)可以求出物塊與平面間的動(dòng) 摩擦因數(shù)h二,2、如圖所示,一個(gè)彈贊臺(tái)秤的秤盤和彈贊的質(zhì)量都不計(jì),盤內(nèi)放一個(gè)質(zhì)量 m= 12kg并處丁靜止的物體p,彈簧的勁度系數(shù)為k=300n/m,現(xiàn)給p施加一 個(gè)豎直向上的力f,使p從靜止開(kāi)始始終向上作勻加速直線運(yùn)動(dòng),在這過(guò)程 屮,頭02s內(nèi)f是變力,在02s以后的f是恒力,取g=10m/s2,則物體p 做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a的人小為m/s2, f的最小值是n,最大值是no 3、光滑水平桌面上的厚木板質(zhì)量為m,它的上面有一個(gè)半徑為r的球穴,如圖所示,槽穴的深度為r/2; 個(gè)半徑為r,質(zhì)量為m的小球放在球穴中,廠、a、b點(diǎn)是通過(guò)

30、球心的豎直剖而中板而與球的接觸點(diǎn)。試分析計(jì)算,廠、°fa b沿水平方向作用丁木板的力f至少多大,球才會(huì)從球穴中翻出來(lái)?一4、如圖所示,質(zhì)量m=8kg的小車放在水平光滑的平面上,在小車右端加一水平恒力 f=8no當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到1.5m/s時(shí),在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì), 質(zhì)量為m=2kg的小物塊,物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)u =0.2,小車足夠長(zhǎng)。求從小物塊 放上小車開(kāi)始,經(jīng)過(guò)t=l5s小物塊相對(duì)地通過(guò)的位移大小為多少?(g=10m/s2)5、如圖所示,小滑塊a疊放在長(zhǎng)為l=0.52m的平板b左端,b放在光滑水平桌面上。 a、b兩物體通過(guò)一個(gè)動(dòng)滑輪和一個(gè)定滑輪和c物體相連

31、,滑輪的摩擦和質(zhì)量均不計(jì)。 a、b、c三個(gè)物體的質(zhì)量都是1kg, a、b之間的動(dòng)摩擦 因數(shù)為0.25o現(xiàn)用一個(gè)水平向左的恒力f拉b,經(jīng)02s 后a滑離b,求力f的大小。6、10個(gè)相同的扁木塊一個(gè)緊挨一個(gè)地放在水平地面上,如圖所示。每個(gè)木塊的質(zhì)量為 m=0.4kg,長(zhǎng)為l=050m。木塊原來(lái)都靜止,它們與地而間的靜摩擦因數(shù)和動(dòng)摩擦因數(shù) 都為u.=0.10o左邊第一塊木塊的最左端放一塊質(zhì)量為m= 1.0kg的小鉛塊,它與木塊間 的靜摩擦因數(shù)和動(dòng)摩擦因數(shù)都為u 2=0.20o現(xiàn)突然給鉛塊一個(gè)向右的速度v()=43m/s,使 其在木塊上滑行,試確定它最后是落在地面上還是停地哪一塊木塊上?(設(shè)鉛塊的人小

32、可以忽略)7、如圖所示,物體a質(zhì)量為m,吊索拖著a沿光滑的豎直桿上升,吊索跨過(guò)定滑輪b 繞過(guò)定滑輪b繞在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的鼓輪上,吊索運(yùn)動(dòng)速度為v(),滑輪b到豎直桿的水平距 離為s 求當(dāng)物體a到b所在水平面的距離為x時(shí),繩了的張力大小是多少?l8、如圖所示,一個(gè)厚度不計(jì)的岡環(huán)a,緊套在長(zhǎng)度為l的岡柱體b的上端,a、b兩 者的質(zhì)量均為moa與b之間的最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相同,其大小為kmg(k>l)o b從離地h高處由靜止開(kāi)始落下,觸地后能豎直向上彈起,觸地時(shí)間極短,且無(wú)動(dòng)能損 失。b與地碰撞n次后,a與b分離。(1)b與地第一次碰撞后,當(dāng)a與b剛相對(duì)靜止時(shí),b下端離地而的高度為多少?(2)如果h、n、k為已知,那么l應(yīng)滿

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