第三章相互作用力（上）寒假講義-高一上學(xué)期物理人教版

相互作用——力一、知識體系（一）力物體的平衡一、力的基本概念：（初中已經(jīng)學(xué)過，這里不做重復(fù)）二、高中階段三種重要性質(zhì)的力1、重力：由于地球的吸引而使物體受到的力；（由萬有引力產(chǎn)生，但與萬有引力有微小差別）大?。篏=mg方向：豎直向下2、彈力：壓力：繩：桿：彈簧彈力：3、摩擦力：掌握摩擦力的核心就是理解“相對運(yùn)動”（相對運(yùn)動的參照物是接觸面）（1）滑動摩擦力：產(chǎn)生在兩個有相對運(yùn)動的物體之間的摩擦力大小：f=μN(yùn)（N一般不等于物體的重力，它的大小應(yīng)用牛頓第二定律求解）方向：與相對運(yùn)動方向相反注意：相對運(yùn)動方向和運(yùn)動方向是有區(qū)別的（2）靜摩擦力：產(chǎn)生在兩個相對靜止且有相對運(yùn)動趨勢的物體之間大小：用牛頓第二定律求解方向：與相對運(yùn)動趨勢方向相反或用牛頓第二定律確定注意：最大靜摩擦力（通常認(rèn)為等于滑動摩擦力，在高考中如遇涉及最大靜摩擦力的問題，一般都會提示最大靜摩擦=滑動摩擦力）三、力的合成與分解（矢量的運(yùn)算法則）四、共點力作用下物體的平衡 1、平衡：保持靜止；勻速直線運(yùn)動，緩慢移動 2、共點力：幾個力的作用線交于一點的力在不考慮物體轉(zhuǎn)動時，可以將物體受到的力的作用點移到物體的重心上，這時它們就等效為共點力3、平衡條件：F合=0（二）牛頓運(yùn)動定律牛頓第一定律：物體總保持靜止或者勻速直線運(yùn)動直到有外力改變其運(yùn)動狀態(tài)為止。力不是物體運(yùn)動的原因，是運(yùn)動狀態(tài)改變的原因。慣性：物體總保持原先靜止或勻速直線運(yùn)動的特性，它只和質(zhì)量有關(guān)和其它一切無關(guān)。牛頓第二定律：物體的加速度跟物體受到的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比。方向與合外力的方向相同。公式：F合=ma牛頓第三定律：作用力和反作用力總是大小相等方向相反且作用在同一條直線上。作用力反作用力和運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)，無論加速、減速還是勻速都相等。相互作用力二力平衡物體個數(shù)兩個（互為施力受力）三個（一個受力兩個施力）力的性質(zhì)一定相同可以不同依賴性是否二、題型體系第一類典型題：已知狀態(tài)求解某些未知力。解題戰(zhàn)術(shù)：1．明確研究對象用未知力（即所求的力）找研究對象：未知力作用在哪個物體上，就以哪個物體為研究對象。在用這種方法選研究對象的時候，未知力一般會同時作用在兩個物體上，一種是同時作用在兩個無關(guān)的物體上，則選受力少的物體，便于解題；另一種是作用在兩個有關(guān)的物體上（整體和部分），選整體，便于解題。2．分析研究對象受到的力按順序找力：場力（重力、電場力、磁場力）、彈力、摩擦力、已知力。3．建立坐標(biāo)系原則：a.盡量多的已知方向的力落在坐標(biāo)軸上；b.研究方向（所問矢量在的方向）落在坐標(biāo)軸上（如斜面問題，經(jīng)常沿斜面和垂直斜面建立坐標(biāo)系）。建立坐標(biāo)系后，把不在坐標(biāo)軸上的所有力向坐標(biāo)軸分解，這樣無論原來物體受到多少個力，都轉(zhuǎn)化為互相垂直的x、y兩個方向的力了。4．根據(jù)已知的狀態(tài)列方程Fx=maxFy=may(平衡就是Fx=0Fy=0)實戰(zhàn)演練：題源：已知狀態(tài)，求力（或已知力，判斷狀態(tài)）1．物塊靜止在固定的斜面上，分別按圖示的方向?qū)ξ飰K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豎直向上，D中F豎直向下，施力后物塊仍然靜止，則物塊所受的靜摩擦力增大的是（）2．如圖所示，表面粗糙的固定斜面頂端安有滑輪，兩物塊P、Q用輕繩連接并跨過滑輪（不計滑輪的質(zhì)量和摩擦），P懸于空中，Q放在斜面上，均處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)用水平向左的恒力推Q時，P、Q仍靜止不動，則（）Ａ．Q受到的摩擦力一定變?。拢甉受到的摩擦力一定變大Ｃ．輕繩上拉力一定變?。模p繩上拉力一定不變3．如圖所示，將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為的固定斜面上。滑塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為。若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力大小相等，重力加速度為g，則（）A．將滑塊由靜止釋放，如果＞tan，滑塊將下滑B．給滑塊沿斜面向下的初速度，如果＜tan，滑塊將減速下滑C．用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動，如果=tan，拉力大小應(yīng)是2mgsinD．用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動，如果=tan，拉力大小應(yīng)是mgsin4．如圖，位于水平桌面上的物塊P，由跨過定滑輪的輕繩與物塊Q相連，從滑輪到P和到Q的兩段繩都是水平的。已知Q與P之間以及P與桌面之間的動摩擦因數(shù)都是μ，兩物塊的質(zhì)量都是m，滑輪的質(zhì)量、滑輪軸上的摩擦都不計，若用一水平向右的力F拉P使它做勻速運(yùn)動，則F的大小為（）A4μmgB3μmgC2μmgDμmg5．如圖所示，一足夠長的木板靜止在光滑水平面上，一物塊靜止在木板上，木板和物塊間有摩擦。現(xiàn)用水平力向右拉木板，當(dāng)物塊相對木板滑動了一段距離但仍有相對運(yùn)動時，撤掉拉力，此后木板和物塊相對于水平面的運(yùn)動情況為（）A.物塊先向左運(yùn)動，再向右運(yùn)動B.物塊向右運(yùn)動，速度逐漸增大，直到做勻速運(yùn)動C.木板向右運(yùn)動，速度逐漸變小，直到做勻速運(yùn)動D.木板和物塊的速度都逐漸變小，直到為零6．如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個木塊，其中兩個質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是μmg?，F(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為2m的木塊，使四個木塊以同一加速度運(yùn)動，則輕繩對m的最大拉力為（）A．B．C．D．7．放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時間t的關(guān)系和物塊速度v與時間t的關(guān)系如圖所示。取重力加速度g＝10m/s2。由此兩圖線可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)μ分別為（）A．m＝0.5kg，μ＝0.4B．m＝1.5kg，μ＝C．m＝0.5kg，μ＝0.2D．m＝1kg，μ＝0.28．質(zhì)量為m的三角形木楔A置于傾角為的固定斜面上，它與斜面間的動摩擦因數(shù)為，一水平力F作用在木楔A的豎直平面上，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，則F的大小為（）A．B．C．D．9．如圖所示，在光滑絕緣水平面上放置3個電荷量均為的相同小球，小球之間用勁度系數(shù)均為的輕質(zhì)彈簧絕緣連接。當(dāng)3個小球處在靜止?fàn)顟B(tài)時，每根彈簧長度為，已知靜電力常量為，若不考慮彈簧的靜電感應(yīng)，則每根彈簧的原長為（）A．B．C．D．10．為了節(jié)省能量，某商場安裝了智能化的電動扶梯。無人乘行時，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時，它會先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個過程，如圖所示。那么下列說法中正確的是（）A.顧客始終受到三個力的作用B.顧客始終處于超重狀態(tài)C.顧客對扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下D.顧客對扶梯作用的方向先指向右下方，再豎直向下11．一有固定斜面的小車在水平面上做直線運(yùn)動，小球通過細(xì)繩與車頂相連。小球某時刻正處于圖示狀態(tài)。設(shè)斜面對小球的支持力為N，細(xì)繩對小球的拉力為T，關(guān)于此時刻小球的受力情況，下列說法正確的是（）A.若小車向左運(yùn)動，N可能為零B.若小車向左運(yùn)動，T可能為零C.若小車向右運(yùn)動，N不可能為零D.若小車向右運(yùn)動，T不可能為零12．如圖所示，A.B兩物體的質(zhì)量分別為mA和mB，且mA>mB，整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，滑輪的質(zhì)量和一切摩擦均不計.如果繩一端由Q點緩慢地向左移到P點，整個系統(tǒng)重新平衡后，關(guān)于物體A的高度和兩滑輪間繩與水平方向的夾角θ，下列說法正確的是（）A.物體A的高度升高，θ角變大B.物體A的高度降低，θ角變小C.物體A的高度升高，θ角不變D.物體A的高度不變，θ角變小13．完全相同的直角三角滑塊A、B，按如圖所示疊放，設(shè)A、B接觸面光滑，A與桌面的動摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)在B上作用一水平推力F，恰好使A、B一起在桌面上勻速運(yùn)動，且A、B保持相對靜止，則A與桌面的動摩擦因數(shù)μ與斜面傾角θ的關(guān)系為（） A． B． C． D．無關(guān) 14．如圖，質(zhì)量為M的楔形物塊靜置在水平地面上，其斜面的傾角為θ．斜面上有一質(zhì)量為m的小物塊，小物塊與斜面之間存在摩擦．用恒力F沿斜面向上拉小物塊，使之勻速上滑．在小物塊運(yùn)動的過程中，楔形物塊始終保持靜止．地面對楔形物塊的支持力為（）A．（M＋m）gB．（M＋m）g－FC．（M＋m）g＋FsinθD．（M＋m）g－FsinθABF15．在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)對B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過球心，設(shè)墻對B的作用力為F1，B對A的作用力為F2，地面對A的作用力為FABFA.F1保持不變，F(xiàn)3緩慢增大B.F1緩慢增大，F(xiàn)3保持不變C.F2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大D.F2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變16．一物體放置在傾角為的斜面上，斜面固定于加速上升的電梯中，加速度為，如圖所示．在物體始終相對于斜面靜止的條件下，下列說法中正確的是（） A．當(dāng)一定時，越大，斜面對物體的正壓力越小 B．當(dāng)一定時，越大，斜面對物體的摩擦力越大 C．當(dāng)一定時，越大，斜面對物體的正壓力越小 D．當(dāng)一定時，越大，斜面對物體的摩擦力越小17．如圖，水平地面上有一楔形物體b，b的斜面上有一小物塊a；a與b之間、b與地面之間均存在摩擦．已知楔形物體b靜止時，a靜止在b的斜面上．現(xiàn)給a和b一個共同的向左的初速度，與a和b都靜止時相比，此時可能（）A．a(chǎn)與b之間的壓力減少，且a相對b向下滑動B．a(chǎn)與b之間的壓力增大，且a相對b向上滑動C．a(chǎn)與b之間的壓力增大，且a相對b靜止不動D．b與地面之間的壓力不變，且a相對b向上滑動18．如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B．它們的質(zhì)量分別為mA、mB，彈簧的勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板。系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)開始用一恒力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動，求物塊B剛要離開C時物塊A的加速度a和從開始到此時物塊A的位移d。重力加速度為g。CCθAB★題源體系答案題源：已知狀態(tài)，求力（或已知力，判斷狀態(tài)）1．D2．D3．Ｃ4．A5．BC6．B7．A8．C9．C10．C11．AB12．C13．B14．D15．C16．BC17．BC18．解：令x1表示未加F時彈簧的壓縮量，由胡克定律和牛頓定律可知mAgsinθ=kx1①令x2表示B剛要離開C時彈簧的伸長量，a表示此時A的加速度，由胡克定律和牛頓定律可知kx2=mBgsinθ②F－mAgsinθ－kx2=mAa③由②⑧式可得a=eq\f(F－(mA+mB)gsinθ,mA)④由題意d=x1+x2⑤由①②⑤式可得d=eq\f((mA+mB)gsinθ,k)⑥第二類典型題：超重與失重現(xiàn)象解題戰(zhàn)術(shù)：物體加速度有向下分量就是失重，可能是加速下降或減速上升，支持力小于重力；物體加速度有向上分量就是超重，可能是加速上升或減速下降，支持力大于重力。實戰(zhàn)演練：１．下列實例屬于超重現(xiàn)象的是（）A.汽車駛過拱形橋頂端B.蕩秋千的小孩通過最低點C.跳水運(yùn)動員被跳板彈起，離開跳板向上運(yùn)動D.火箭點火后加速升空2．世紀(jì)末，伽利略用實驗和推理，推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多德關(guān)于力和運(yùn)動的理論，開啟了物理學(xué)發(fā)展的新紀(jì)元。在以下說法中，與亞里士多德觀點相反的是Ａ.四匹馬拉的車比兩匹馬拉的車跑得快；這說明，物體受的力越大，速度就越大Ｂ.一個運(yùn)動的物體，如果不再受力了，它總會逐漸停下來；這說明，靜止?fàn)顟B(tài)才是物體長不受力時的“自然狀態(tài)”Ｃ.兩物體從同一高度自由下落，較重的物體下落較快Ｄ.一個物體維持勻速直線運(yùn)動，不需要力3．游樂園中，游客乘坐能加速或減速運(yùn)動的升降機(jī)，可以體會超重與失重的感覺。下列描述正確的是Ａ.當(dāng)升降機(jī)加速上升時，游客是處在失重狀態(tài)Ｂ.當(dāng)升降機(jī)減速下降時，游客是處在超重狀態(tài)Ｃ.當(dāng)升降機(jī)減速上升時，游客是處在失重狀態(tài)Ｄ.當(dāng)升降機(jī)加速下降時，游客是處在超重狀態(tài)第二類典型題答案：１.BD2.D3.BC第三類：傳送帶或長短木板問題解題戰(zhàn)術(shù)：傳送帶問題的考查一般從兩個層面上展開：一是受力和運(yùn)動分析。受力分析中關(guān)鍵是注意摩擦力的突變(大小，方向)——發(fā)生在V物與V帶相同的時刻；運(yùn)動分析中關(guān)鍵是相對運(yùn)動的速度大小與方向的變化——物體和傳送帶對地速度的大小與方向比較。

二是能量方面考查，在機(jī)械能章節(jié)中講解。實戰(zhàn)演練：

1.如圖所示，水平放置的傳送帶以速度v=2m/s向右運(yùn)行，現(xiàn)將一小物體輕輕地放在傳送帶A端，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，若A端與B端相距4m，則物體由A到B的時間和物體到B端時的速度是：（）

A．2.5s，2m/sB．1s，2m/sC．2.5s，4m/sD．1s，4/s

2.（08新課標(biāo)江蘇）如圖所示，一粗糙的水平傳送帶以恒定的速度沿順時針方向運(yùn)動，傳送帶的左、右兩端皆有一與傳送帶等高的光滑水平面，一物體以恒定的速度沿水平面分別從左、右兩端滑上傳送帶，下列說法正確的是（）A.物體從右端滑到左端所需的時間一定大于物體從左端滑到右端的時間 B.若<，物體從左端滑上傳送帶必然先做加速運(yùn)動，再做勻速運(yùn)動 C.若<，物體從右端滑上傳送帶，則物體可能到達(dá)左端 D.若<，物體從右端滑上傳送帶又回到右端.在此過程中物體先做減速運(yùn)動，再做加速運(yùn)動3.如圖所示，傳送帶與地面的傾角θ=37°，從A端到B端的長度為16m，傳送帶以v0=10m/s的速度沿逆時針方向轉(zhuǎn)動。在傳送帶上端A處無初速地放置一個質(zhì)量為0.5kg的物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5，求物體從A端運(yùn)動到B端所需的時間是多少？(sin37°=0.6，cos37°=0.8)

4.水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場和火車站，用于對旅客的行李進(jìn)行安全檢查。如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖，繃緊的傳送帶AB始終保持v=1m/s的恒定速率運(yùn)行。一質(zhì)量為m=4kg的行李無初速度地放在A處，傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動。設(shè)行李與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，AB間的距離=2m，g取10m/s2。（1）求行李剛開始運(yùn)動時所受的滑動摩擦力大小與加速度大??；（2）求行李做勻加速直線運(yùn)動的時間；（3）如果提高傳送帶的運(yùn)行速率，行李就能被較快地傳送到B處。求行李從A處傳送到B處的最短時間和傳送帶對應(yīng)的最小運(yùn)行速率。

5．如圖所示為車站使用的水平傳送帶裝置的示意圖.繃緊的傳送帶始終保持3.0m／s的恒定速率運(yùn)行，傳送帶的水平部分AB距水平地面的高度為A=0.45m.現(xiàn)有一行李包(可視為質(zhì)點)由A端被傳送到B端，且傳送到末端時沒有被及時取下，行李包從B端水平拋出，不計空氣阻力，g取l0m／s2(1)若行李包從B端水平拋出的初速度v＝3.0m／s，求它在空中運(yùn)動的時間和飛出的水平距離；(2)若行李包以v。＝1.0m／s的初速度從A端向右滑行，包與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝0.20，要使它從B端飛出的水平距離等于(1)中所求的水平距離，求傳送帶的長度L應(yīng)滿足的條件.第三類典型題答案：1.A 2.CD3.解析：物體放在傳送帶上后，開始階段，傳送帶的速度大于物體的速度，傳送帶施加給物體一沿斜面向下的滑動摩擦力，物體由靜止開始加速下滑，受力分析如圖（a）所示；當(dāng)物體加速至與傳送帶速度相等時，由于μ＜tanθ，物體在重力作用下將繼續(xù)加速，此后物體的速度大于傳送帶的速度，傳送帶給物體沿傳送帶向上的滑動摩擦力，但合力沿傳送帶向下，物體繼續(xù)加速下滑，受力分析如圖(b)所示。綜上可知，滑動摩擦力的方向在獲得共同速度的瞬間發(fā)生了“突變”。

開始階段由牛頓第二定律，得

mgsinθ＋μmgcosθ=ma1，a1=gsinθ＋μgcosθ=10m/s2

物體加速至與傳送帶速度相等時需要的時間為t1＝v/a1＝1s，

發(fā)生的位移為s＝a1ｔ12＝5m＜16m，

可知物體加速到10m/s時仍未到達(dá)B點。

第二階段的受力分析如圖(b)所示，應(yīng)用牛頓第二定律，有mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，

所以a2＝2m/s2

設(shè)第二階段物體滑動到B端的時間為t2，則

LAB－s＝vｔ2＋a2ｔ22

解得t2＝1s，ｔ2′=11s（舍去）

故物體經(jīng)歷的總時間ｔ=t1＋t2=2s

4.解析：水平傳送帶問題研究時，注意物體先在皮帶的帶動下做勻加速運(yùn)動，當(dāng)物體的速度增到與傳送帶速度相等時，與皮帶一起做勻速運(yùn)動，要想傳送時間最短，需使物體一直從A處勻加速到B處。

（1）行李剛開始運(yùn)動時所受的滑動摩擦力F=μmg

以題給數(shù)據(jù)代入，得F=4N

由牛頓第二定律，得F=ma

代入數(shù)值，得a=1m/s2

（2）設(shè)行李做勻加速直線運(yùn)動的時間為t，行李加速運(yùn)動的末速度為v=1m/s，則v=at

代入數(shù)據(jù)，得t=1s。（3）行李從A處勻加速運(yùn)動到B處時，傳送時間最短，則

代入數(shù)據(jù)，得tmin=2s。

傳送帶對應(yīng)的最小運(yùn)行速率vmin=atmin

代入數(shù)據(jù)，解得vmin=2m/s

5.答案：（1）設(shè)行李包在空中運(yùn)動時間為t，飛出的水平距離為s，則s＝vt代入數(shù)據(jù)得：t＝0.3ss＝0.9m（2）設(shè)行李包的質(zhì)量為m，與傳送帶相對運(yùn)動時的加速度為a，則滑動摩擦力代入數(shù)據(jù)得：a＝2.0m/s2要使行李包從B端飛出的水平距離等于（1）中所求水平距離，行李包從B端飛出的水平拋出的初速度v=3.0m/s設(shè)行李被加速到時通過的距離為s0，則⑦代入數(shù)據(jù)得s0＝2.0m⑧故傳送帶的長度L應(yīng)滿足的條件為：L≥2.0m⑨第四類：動力學(xué)兩類問題主要是針對一個物體運(yùn)動的題，分為已知運(yùn)動求力和已知力求運(yùn)動，所以叫動力學(xué)兩類問題。A類：加速度恒定的題：第一步確定研究對象，誰動研究誰，第二步受力分析，第三步建立坐標(biāo)，加速度方向一定是x軸，第四步，正交分解各力，列方程F合x＝ma；F合y＝0，補(bǔ)充滑動摩擦力；第五步，聯(lián)列求解。B類：先加速后減速到零的題：畫V－t圖，列加速和減速的加速度表達(dá)式，然后就是，如果求位移就是求面積，求加速度（力）就是求斜率；求時間就是求邊長。A加速度恒定類：abcd1．如圖所示，ad、bd、cd是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿，a、b、c、d位于同一圓周上，a點為圓周的最高點，d點為最低點。每根桿上都套著一個小滑環(huán)(圖中未畫出)，三個滑環(huán)分別從a、b、c處釋放(初速為0)，用t1、t2、t3依次表示滑環(huán)到達(dá)dabcd A．t1<t2<t3B．t1>t2>t3C．t3>t1>t2D．t1=t2=t32．如圖所示，物體從光滑斜面上的A點由靜止開始下滑，經(jīng)過B點后進(jìn)入水平面（設(shè)經(jīng)過B點前后速度大小不變），最后停在C點。每隔0.2秒鐘通過速度傳感器測量物體的瞬時速度，下表給出了部分測量數(shù)據(jù)。（重力加速度g＝10m/s2）求：（1）斜面的傾角；（2）物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)；（3）t＝0.6s時的瞬時速度v。3．在2008年北京殘奧會開幕式上，運(yùn)動員手拉繩索向上攀登，最終點燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動員堅忍不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神。為了探究上升過程中運(yùn)動員與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡化。一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運(yùn)動員拉住，如圖所示。設(shè)運(yùn)動員的質(zhì)量為65kg，吊椅的質(zhì)量為15kg，不計定滑輪與繩子間的摩擦。重力加速度取。當(dāng)運(yùn)動員與吊椅一起正以加速度上升時，試求（1）運(yùn)動員豎直向下拉繩的力；（2）運(yùn)動員對吊椅的壓力。B先加速后減速類：1.原地起跳時，先屈腿下蹲，然后突然蹬地。從開始蹬地到離地是加速過程（視為勻加速）加速過程中重心上升的距離稱為“加速距離”。離地后重心繼續(xù)上升，在此過程中重心上升的最大距離稱為“豎直高度”。現(xiàn)有下列數(shù)據(jù)：人原地上跳的“加速距離”d1＝0.50m，“豎直高度”h1＝1.0m；跳蚤原地上跳的“加速距離”d2＝0.00080m，“豎直高度”h2＝0.10m。假想人具有與跳蚤相等的起跳加速度，而“加速距離”仍為0.50m，則人上跳的“豎直高度”是多少？2.表演“頂桿”雜技時，一人站在地上（稱為“底人”），肩上扛一長6ｍ、質(zhì)量為5kg的竹竿。一質(zhì)量為40kg的演員在竿頂從靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到竿底時速度正好為零。假設(shè)加速時的加速度大小是減速時的2倍，下滑總時間為3s，問這兩個階段竹竿對“底人”的壓力分別為多大?（g取10m/s2）第四類：動力學(xué)兩類問題答案：A加速度恒定類：1.D 2：（1）由前三列數(shù)據(jù)可知物體在斜面上勻加速下滑時的加速度為a1＝EQ\F(v,t)＝5m/s2，mgsin＝ma1，可得：＝30，（2）由后二列數(shù)據(jù)可知物體在水平面上勻減速滑行時的加速度大小為a2＝EQ\F(v,t)＝2m/s2，mg＝ma2，可得：＝0.2，（3）由2＋5t＝1.1＋2（0.8－t），答案得t＝0.1s，即物體在斜面上下滑的時間為0.5s，則t＝0.6s時物體在水平面上，其速度為v＝v1.2＋a2t＝2.3m/s。3.解法一：（1）設(shè)運(yùn)動員和吊椅的質(zhì)量分別為M和m;繩拉運(yùn)動員的力為F.以運(yùn)動員和吊繩整體對象，受到重力的大小為（M+m）g,向上的拉力為2F,根據(jù)牛頓第二定律2F(m人+m椅)g=(m人+m椅)aF=440N由牛頓第三定律，運(yùn)動員拉繩的力大小為440N,方向豎直向下。（2）以運(yùn)動員為研究對象，運(yùn)動員受到三個力的作用，重力大小為Mg,繩的拉力F,吊椅對運(yùn)動員的支持力FN,根據(jù)牛頓第二定律F+FNMg=MaFN=275N解法二：運(yùn)動員和吊椅的質(zhì)量分別為M和m，運(yùn)動員豎直向下的拉力為F,對吊椅的壓力大小為根據(jù)牛頓第三定理，繩對運(yùn)動員的拉力為大小為F,吊椅對運(yùn)動員的支持力為，分別以運(yùn)動員和吊椅為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律①②由①②得F=440N=275NB先加速后減速類：1.解：用a表示跳蚤起跳的加速度，t表示離地時的速度，則對加速過程和離地后上升過程分別有v2=2ad2①v2=2gh2②若假想人具有和跳蚤相同的加速度a，令V表示在這種假想下人離地時的速度，H表示與此相應(yīng)的豎直高度，則地加速過程和離地后上升過程分別有V2=2ad1③V2=2gH④由以上各式可得⑤代入數(shù)值，得H=63m⑥2.略.戰(zhàn)斗力提升：1．(07上海精選)固定光滑細(xì)桿與地面成一定傾角，在桿上套有一個光滑小環(huán)，小環(huán)在沿桿方向的推力F作用下向上運(yùn)動，推力F與小環(huán)速度v隨時間變化規(guī)律如圖所示，取重力加速度g＝10m/s2。求：（1）小環(huán)的質(zhì)量m；（2）細(xì)桿與地面間的傾角。2.(北京理綜2007）如圖所示，一輛汽車A拉著裝有集裝箱的拖車B，以速度v1＝30m/s進(jìn)入向下傾斜的直車道。車道每100m下降2m。為了使汽車速度在s＝200m的距離內(nèi)減到v2＝10m/s，駕駛員必須剎車。假定剎車時地面的摩擦阻力是恒力，且該力的70％作用于拖車B，30％作用于汽車A。已知A的質(zhì)量m1＝2000kg，B的質(zhì)量m2＝6000kg。求汽車與拖車的連接處沿運(yùn)動方向的相互作用力。取重力加速度g＝10m/s2。3．（08海南15）科研人員乘氣球進(jìn)行科學(xué)考察．氣球、座艙、壓艙物和科研人員的總質(zhì)量為990kg．氣球在空中停留一段時間后，發(fā)現(xiàn)氣球漏氣而下降，及時堵?。伦r氣球下降速度為1m/s，且做勻加速運(yùn)動，4s內(nèi)下降了12m．為使氣球安全著陸，向艙外緩慢拋出一定的壓艙物．此后發(fā)現(xiàn)氣球做勻減速運(yùn)動，下降速度在5分鐘內(nèi)減少3m/s．若空氣阻力和泄漏氣體的質(zhì)量均可忽略，重力加速度g＝9.89m/s2，求拋掉的壓艙物的質(zhì)量4．2008年初，我國南方遭受嚴(yán)重的冰雪災(zāi)害，給交通運(yùn)輸帶來極大的影響。已知汽車橡膠輪胎與普通路面的動摩擦因數(shù)為，與冰面的動摩擦因數(shù)為。當(dāng)汽車以某一速度沿水平普通路面行駛時，急剎車后（設(shè)車輪立即停止轉(zhuǎn)動），汽車要滑行才能停下。那么，該汽車若以同樣的速度在結(jié)了冰的水平路面上行駛，求：（1）急剎車后汽車?yán)^續(xù)滑行的距離增大了多少？（2）要使汽車緊急剎車后在冰面上8m內(nèi)停下，汽車行駛的速度不超過多少？重力加速度g取10m/s2。戰(zhàn)斗力提升習(xí)題答案：1.答案：由圖得：a＝EQ\F(v,t)＝0.5m/s2，前2s有：F2－mgsin＝ma，2s后有：F2＝mgsin，代入數(shù)據(jù)可答案得：m＝1kg，＝30。2.解：汽車沿傾角斜車作勻減速運(yùn)動，用a表示加速度的大小，有①用Ｆ表示剎車時的阻力，根據(jù)牛頓第二定律有②式中③設(shè)剎車過程中地面作用于汽車的阻力為f,根據(jù)題意④方向與汽車前進(jìn)方向相反；用fN表示拖車作用于汽車的力，設(shè)其方向與汽車前進(jìn)方向相同。以汽車為研究對象，由牛頓第二定律有⑤由②④⑤式得⑥由①③⑥式，代入數(shù)據(jù)得⑦3.解：由牛頓第二定律得：mg－f＝ma，拋物后減速下降有：，Δv＝a/Δt解得：4.答案：（1）48m。（2）v0=4m/s。物理跟蹤考試試題（相互作用——力部分）一、選擇題（本題共10小題，在每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1.下列說法正確的是（）A．一同學(xué)看見某人用手推靜止的小車，卻沒有推動，是因為這輛車慣性太大的緣故B．運(yùn)動得越快的汽車越不容易停下來，是因為汽車運(yùn)動得越快，慣性越大C．把一個物體豎直向上拋出后，能繼續(xù)上升，是因為物體仍受到一個向上的推力2.物體靜止于一斜面上，如右圖所示，則下述說法正確的是（）A．物體對斜面的壓力和斜面對物體的支持力是一對平衡力B．物體對斜面的摩擦力和斜面對物體的摩擦力是一對作用力和反作用力C．物體所受重力和斜面對物體的作用力是一對作用力和反作用力D．物體所受的重力可以分解為沿斜面向下的力和對斜面的壓力3．如圖所示，一木塊放在水平桌面上，在水平方向上共受到三個力即F1、F2和摩擦力作用，木塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，其中F1=10N，F(xiàn)2=2N。若撤去力F1，則木塊在水平方向受到的合力為（）F1F2AF1F2B．8N，方向向右C．2N，方向向左D．零4、如圖198所示，C是水平地面，A、B是兩個長方形物塊，F(xiàn)是作用在物塊B上沿水平方向的力，物體A和B以相同的速度作勻速直線運(yùn)動。由此可知，A、B間的滑動摩擦系數(shù)μ1和B、C間的滑動摩擦系數(shù)μ2有可能是()。A、μ1＝0,μ2＝0B、μ1＝0,μ2≠0C、μ1≠0,μ2＝0D、μ1≠0,μ2≠0

5．一條不可伸長的輕繩跨過質(zhì)量可忽略不計的光滑定滑輪，繩的一端系一質(zhì)量m＝15kg的重物，重物靜止于地面上，有一質(zhì)量m＇＝10kg的猴子，從繩子的另一端沿繩向上爬，如圖所示，在重物不離地面的條件下，猴子向上爬的最大加速度(g=10m/s2)（）A．25m/s2 B．5m/s2 C．10m/s2 D．15m/s26．質(zhì)量為m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，則F的大小為（）A． B．C． D．7.如圖所示，斜面體M始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)物體m沿斜面下滑時有（）A.勻速下滑時，M對地面壓力等于（M+m）gB.加速下滑時，M對地面壓力小于（M+m）gC.減速下滑時，M對地面壓力大于（M+m）gD.M對地面壓力始終等于（M+m）g8．質(zhì)量為m和M的兩個物體用輕繩連接，用一大小不變的拉力F拉M，使兩物體在圖中所示的AB、BC、CD三段軌道上都做勻加速直線運(yùn)動，物體在三段軌道上運(yùn)動時力F都平行于軌道，且動摩擦因數(shù)均相同，設(shè)在AB、BC、CD上運(yùn)動時m和M之間的繩上的拉力分別為T1、T2、T3，則它們的大?。ǎ〢．T1＝T2＝T3 B．T1＞T2＞T3C．T1＜T2＜T3 D．T1＜T2＝T39.如圖，跳傘運(yùn)動員打開傘后經(jīng)過一段時間，將在空中保持勻速降落．已知運(yùn)動員和他身上裝備的總重力為G1，圓頂形降落傘傘面的重力為G2，有8條相同的拉線，一端與飛行員相連（拉力不計），另一端均勻分布在傘面邊緣上（圖中沒有把拉線都畫出來），每根拉線和豎直方向都成300角，那么每根拉線上的張力大小為（）A.B.C.D.PmQ圖1210．小木塊m從光滑曲面上P點滑下，通過粗糙靜止的水平傳送帶落于地面上的Q點，如圖12所示?，F(xiàn)讓傳送帶在皮帶輪帶動下逆時針轉(zhuǎn)動，讓PmQ圖12A．仍在Q點B．在Q點右邊C．在Q點左邊D．木塊可能落不到地面二：計算題FmkMP第11題11．一彈簧秤秤盤的質(zhì)量M=1.5kg，盤內(nèi)放一個質(zhì)量m=10.5kg的物體P，彈簧質(zhì)量忽略不計，輕彈簧的勁度系數(shù)k=800N/m，系統(tǒng)原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖16所示。現(xiàn)給物體P施加一豎直向上的拉力F，使P由靜止開始向上作勻加速直線運(yùn)動。已知在前0.2s時間內(nèi)F是變力，在0.2s以后是恒力。求力FFmkMP第11題12.如圖所示，質(zhì)量為M的木板可沿傾角為θ的光滑斜面下滑，木板上站著一個質(zhì)量為m的人，問（1）為了保持木板與斜面相對靜止，計算人運(yùn)動的加速度？（2）為了保持人與斜面相對靜止，木板運(yùn)動的加速度是多少？13.如圖所