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第1頁(共1頁)2024-2025學年上學期福建高一物理期末卷1一.選擇題(共4小題,滿分16分,每小題4分)1.(4分)(2014秋?天元區(qū)校級月考)下列說法中正確的是()A.伽利略的理想斜面實驗告訴我們,牛頓第一定律能被實驗直接驗證 B.水平面上推越重的物體所需的推力越大,所以物體與地面的靜摩擦力大小與物體對地面的壓力大小成正比 C.物體在變力作用下一定做圓周運動 D.物體在變力作用下可能做直線運動2.(4分)(2020?深圳模擬)如圖所示,卡車上固定有傾角均為37°的兩個斜面體,勻質(zhì)圓筒狀工件置于兩個斜面間。卡車正以90km/h的速度勻速行駛,為了保證剎車時工件不與其中任何一個斜面脫離,則其剎車的最小距離更接近于()(路面能提供足夠大摩擦,sin37°=0.6)A.23m B.33m C.43m D.53m3.(4分)(2023秋?碑林區(qū)校級期末)水平地面上有個木箱,質(zhì)量為20kg,木箱和地面的摩擦因數(shù)μ=0.2,甲某用60N的力推著木箱在地面滑動,g取10N/kg,則木箱受到的摩擦力大小為()A.60N B.50N C.40N D.30N4.(4分)(2022春?遼寧月考)如圖所示,用輕繩相連的兩個質(zhì)量分別為2kg和1kg的物塊A和B靜止在粗糙的水平桌面上,輕繩恰好伸直且無彈力。兩物塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)均為0.5?,F(xiàn)用一大小為12N的水平拉力作用在A上,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取10m/s2,此時輕繩的彈力為()A.0 B.2N C.4N D.5N二.多選題(共4小題,滿分24分,每小題6分)(多選)5.(6分)(2023秋?海淀區(qū)校級月考)如圖所示為伽利略的理想斜面實驗,下列實驗步驟中有的是經(jīng)驗事實,有的是推論,其中屬于推論的是()A.兩個對接的斜面,讓靜止的小球沿一個斜面滾下,小球?qū)L上另一個斜面 B.如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度 C.減小第二個斜面的傾角,小球在這斜面上仍然要達到原來的高度 D.繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面一直運動下去,既不變快,也不變慢(多選)6.(6分)(2020秋?松山區(qū)校級月考)如圖所示,傾角為θ的斜面固定于地面上,上表面光滑,A、B、C三球的質(zhì)量分別為m、2m、3m,輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端,另一端與A球相連,A、B間固定一個輕桿,B、C間由一輕質(zhì)細線連接。彈簧、輕桿與細線均平行于斜面,初始系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),現(xiàn)突然剪斷細線或斷開彈簧與A的連接點。下列判斷正確的是()A.彈簧斷開的瞬間,A、B之間桿的彈力大小不為零 B.細線被剪斷的瞬間,A、B球的加速度沿斜面向上,大小為gsinθ C.彈簧斷開的瞬間,A、B、C三個小球的加速度均不同 D.細線被剪斷的瞬間,A、B之間桿的彈力大小為4mgsinθ(多選)7.(6分)(2023秋?佛山期末)某鋼材廠在生產(chǎn)時,用電子吊秤將一鋼圈吊起,鋼圈處于靜止狀態(tài)時吊秤的示數(shù)為1.00×103kg,隨后吊秤開始豎直向上運動,一段時間內(nèi)吊秤的示數(shù)如圖所示,取豎直向上為正方向,則該段時間內(nèi)鋼圈運動的a﹣t圖像和v﹣t圖像正確的是()A. B. C. D.(多選)8.(6分)(2021秋?成都期末)如圖(a),在傾角為θ的足夠長光滑斜面底端,一個可視為質(zhì)點的滑塊壓縮著一輕彈簧并鎖定,滑塊與彈簧不相連.t=0時解除鎖定,通過視頻分析技術(shù)描繪出滑塊速度時間(v﹣t)圖像如圖(b)所示,其中Ob段為曲線,bc段為直線,重力加速度g取10m/s2,由此可判定()A.斜面的傾角為θ=30° B.滑塊在0.2s~0.3s內(nèi)沿斜面向下運動 C.與彈簧脫離之前滑塊一直在做加速運動 D.滑塊在0.366s末速度為零三.填空題(共5小題,滿分20分)9.(3分)(2023秋?思明區(qū)校級月考)圖甲是某人站在接有傳感器的地板上做下蹲、起跳和回落動作的示意圖,圖中的小黑點表示人的重心,圖乙是地板所受壓力隨時間變化的圖像,取重力加速度g=10m/s2,根據(jù)圖像分析可知:b到c的過程中,人處于(選填“失重”或“超重”、“先失重再超重”或“先超重再失重”)狀態(tài),人上升的最大高度約為h=m。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)10.(2分)(2023秋?重慶期末)如圖所示,質(zhì)量為m的光滑小球,用輕繩連接后,掛在三角劈的頂端,繩與斜面平行,劈在光滑水平面上運動,劈的加速度a至少m/s2時小球?qū)ε鼰o壓力,且加速度方向應為。11.(2分)(2016春?福州期末)如圖所示,一條不可伸長的細繩跨過一個小定滑輪,將A、B兩物體連在一起,B以速度V0向左勻速運動,當細線與水平方向成θ角時(0<θ<90°),A物體的速度為,繩的拉力A物體的重力(選“等于”、“大于”“小于”).12.(6分)(2023春?荔灣區(qū)校級月考)圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖。(1)下列說法正確的是。A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平B.每次釋放小球的位置可以不同C.應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下D.記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴格地等距離下降E.斜槽必須光滑(2)圖乙是正確實驗取得的數(shù)據(jù),其中O點為拋出點,則此小球做平拋運動的初速度為m/s(g=9.8m/s2)。(3)在另一次實驗中將白紙換成方格紙,每個格的邊長L=5cm,通過實驗,記錄了小球在運動途中的三個位置,如圖丙所示,則該小球做平拋運動的初速度為m/s;B點的豎直分速度為m/s,拋出點距A點的水平距離cm(g=10m/s2)。13.(7分)(2023?當涂縣校級開學)在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗中,某小組在實驗室組裝了如圖甲所示的裝置。小車及其上所放砝碼總質(zhì)量為M,砂和小桶總質(zhì)量為m,打點計時器每打一個點時間間隔為0.02s,小車所受的拉力F認為與砂及小桶所受的重力相等,要完成該實驗,請回答下列問題:(1)關(guān)于該實驗以下說法不正確的是。A.安裝實驗器材時,要調(diào)節(jié)定滑輪的高度,使細線與長木板平行B.平衡摩擦力時,先撤去砂桶,后接通打點計時器的電源,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動C.實驗過程中,向小桶內(nèi)加砂時,必須保證砂和小桶的總質(zhì)量m遠小于小車與砝碼的總質(zhì)量MD.改變小車總質(zhì)量時,必須要重新進行平衡摩擦操作(2)紙帶上打出一系列點,其中一段如圖乙所示,可知紙帶的(填“左”或“右”)端與小車相連,A、B、C、D、E為紙帶上所選的計數(shù)點,則打下B點時紙帶的速度和加速度分別為vB=m/s,a=m/s2。(3)實驗時,某同學由于僅遺漏了平衡摩擦力這一步驟,其它步驟均正確,他測量得到的a﹣F圖像(丙)可能是。四.解答題(共3小題,滿分40分)14.(12分)(2017春?長安區(qū)校級期中)將一小球從20m高處以2m/s的速度水平拋出,求(g=10m/s2)(1)小球經(jīng)過多長時間落地(2)小球水平方向發(fā)生的位移.15.(14分)(2020秋?寧波月考)2018年2月7日,美國SpaceX公司的重型獵廉火箭首次發(fā)射成功。火箭主體與三臺助推火箭的總質(zhì)量約為1400噸。其發(fā)射主要包括兩個階段,在發(fā)射后2分30秒時,火箭到達56250米高度,兩臺副助推火箭脫離。此前為第一階段:發(fā)射后3分04秒,另一枚主助推火箭也脫離獵鷹火箭,此刻火箭到達88000米高度,副助推火箭脫離到主助推火箭脫離為第二階段。重力加速度g取10m/s2。(1)假設(shè)在副助推火箭脫落前后兩個階段,獵廉火箭均在豎直方向上做勻變速直線運動,分別求出兩個階段的豎直方向加速度(保留兩位有效數(shù)字);(2)副助推火箭在接近7分55秒順利垂直著陸回收,標志著火箭回收技術(shù)的成功應用,假設(shè)副助推火箭一直在豎直方向做直線運動,在脫離后前200秒內(nèi)僅受重力,之后立即開啟發(fā)動機進行豎直方向勻減速直線運動,落地時速度接近為0,不計一切阻力。已知每臺副助推火箭的質(zhì)量為200噸,求這個勻減速過程中副助推火箭的推動力大?。ūA魞晌挥行?shù)字)。16.(14分)(2020秋?福州期末)如圖所示,避險車道是避免惡性交通事故的重要設(shè)施,由制動坡床和防撞設(shè)施等組成,供發(fā)生緊急情況的車輛避險使用。已知下坡路段的傾角為α,避險車道的傾角為θ=37°,一輛質(zhì)量為10t貨車以v0=36km/h的速度行駛在下坡路段,突然發(fā)現(xiàn)剎車失靈,駛到坡底后緊急沖入避險車道。駕駛員駕車從下坡路段行駛L=150m后,駛?cè)胫苿悠麓膊_上坡床20m后停止。設(shè):貨車發(fā)現(xiàn)緊急情況后牽引力立即變?yōu)榱?,貨車與下坡路段之間的摩擦因數(shù)為μ=0.1,貨車從下坡路段駛?cè)胫苿悠麓矔r的速度大小不變。(取重力加速度g=10m/s2,sinα=0.2,cosα=0.98,sin37°=0.6,cos37°=0.8,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。)求:(1)貨車剛駛?cè)胫苿悠麓矔r的速度;(2)貨車在坡床上受到坡床給它的阻力。五.解答題(共1小題)17.(2021春?浙江期中)2022年北京將舉行第24屆冬季奧運會,這一消息激起了人們的冰雪情懷,在北方,小朋友們經(jīng)常玩拉雪橇的游戲。如圖所示,假設(shè)坐在雪橇上的小朋友和雪橇的總質(zhì)量m=15.6kg,一大人用一細繩拉雪橇,拉力大小F=60N,方向與水平方向成θ=37°時,雪橇剛好沿水平地面做勻速直線運動。已知1.16=1.08,sin37°=0.6,重力加速度g=10m/s2(1)求雪橇與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ;(2)若大人要以最小的力拉雪橇,使雪橇以0.5m/s2的加速度沿水平地面向右勻加速運動,求拉力的最小值。
2024-2025學年上學期福建高一物理期末典型卷1參考答案與試題解析一.選擇題(共4小題,滿分16分,每小題4分)1.(4分)(2014秋?天元區(qū)校級月考)下列說法中正確的是()A.伽利略的理想斜面實驗告訴我們,牛頓第一定律能被實驗直接驗證 B.水平面上推越重的物體所需的推力越大,所以物體與地面的靜摩擦力大小與物體對地面的壓力大小成正比 C.物體在變力作用下一定做圓周運動 D.物體在變力作用下可能做直線運動【考點】物體做曲線運動的條件;伽利略對自由落體運動的探究.【專題】物體做曲線運動條件專題.【答案】D【分析】牛頓第一定律是在實驗的基礎(chǔ)上推理概括得出的規(guī)律;即物體在不受力的作用時,總保持靜止狀態(tài)或物體做勻速直線運動狀態(tài)【解答】解:A、牛頓第一定律是在伽利略的理想斜面實驗的基礎(chǔ)上進一步的推理概括出來的科學理論,故伽利略的理想斜面實驗是牛頓第一定律的”實驗“基礎(chǔ);但是不能被實驗證實。故A錯誤;B、水平面上推越重的物體所需的推力越大,所以物體與地面的滑動摩擦力大小與物體對地面的壓力大小成正比,不是靜摩擦力。故B錯誤;C、D、物體在變力的作用下可能做圓周運動,也可能做直線運動,如彈簧振子在變力的作用下的運動。故C錯誤,D正確。故選:D?!军c評】牛頓第一定律是重要的力學定律,也叫慣性定律,揭示了力與運動的關(guān)系,即力是改變物體運動狀態(tài)的原因,不是維持物體運動的原因2.(4分)(2020?深圳模擬)如圖所示,卡車上固定有傾角均為37°的兩個斜面體,勻質(zhì)圓筒狀工件置于兩個斜面間??ㄜ囌?0km/h的速度勻速行駛,為了保證剎車時工件不與其中任何一個斜面脫離,則其剎車的最小距離更接近于()(路面能提供足夠大摩擦,sin37°=0.6)A.23m B.33m C.43m D.53m【考點】牛頓第二定律的簡單應用;勻變速直線運動速度與位移的關(guān)系;力的合成與分解的應用.【專題】應用題;定量思想;推理法;直線運動規(guī)律專題;牛頓運動定律綜合專題;推理論證能力.【答案】C【分析】以圓筒工件為研究對象,分析受力情況,畫出受力示意圖,根據(jù)牛頓第二定律和平衡條件求得加速度,然后應用運動學公式求得卡車剎車位移。【解答】解:為了保證剎車時工件不與其中任何一個斜面脫離,具有最大剎車加速度時,左側(cè)斜面對工件的支持力為零,以圓筒工件為研究對象,分析受力情況如圖所示:豎直方向上,由平衡條件得:Fcos37°=mg水平方向上,根據(jù)牛頓第二定律得:Fsin37°=ma聯(lián)立解得工件的加速度大小為:a=7.5m/s2,即卡車的加速度和工件的加速度相等;卡車的初速度為:v=90km/h=25m/s,根據(jù)運動學公式得:x=0-代入數(shù)據(jù)解得卡車剎車位移為:x=41.7m,則其剎車的最小距離更接近于43m,故C正確,ABD錯誤。故選:C?!军c評】本題考查了牛頓第二定律的應用及運動學公式的綜合應用,此題的突破點是剎車的最小距離,對應為加速度最大,及左側(cè)斜面對工件的支持力為零。3.(4分)(2023秋?碑林區(qū)校級期末)水平地面上有個木箱,質(zhì)量為20kg,木箱和地面的摩擦因數(shù)μ=0.2,甲某用60N的力推著木箱在地面滑動,g取10N/kg,則木箱受到的摩擦力大小為()A.60N B.50N C.40N D.30N【考點】判斷是否存在摩擦力.【專題】定量思想;推理法;摩擦力專題;分析綜合能力.【答案】C【分析】利用滑動摩擦力表達式即可求出答案。【解答】解:題干中說木箱在地面上滑動,則摩擦力為滑動摩擦力,利用滑動摩擦力表達式f=μmg=0.2×20×10N=40N,故C正確,ABD錯誤。故選:C?!军c評】學生在解決本題時,應對滑動摩擦力的公式徹底掌握。4.(4分)(2022春?遼寧月考)如圖所示,用輕繩相連的兩個質(zhì)量分別為2kg和1kg的物塊A和B靜止在粗糙的水平桌面上,輕繩恰好伸直且無彈力。兩物塊與桌面之間的動摩擦因數(shù)均為0.5?,F(xiàn)用一大小為12N的水平拉力作用在A上,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度g取10m/s2,此時輕繩的彈力為()A.0 B.2N C.4N D.5N【考點】共點力的平衡問題及求解;力的合成與分解的應用.【專題】定量思想;推理法;牛頓運動定律綜合專題;分析綜合能力.【答案】B【分析】根據(jù)拉力大小與最大靜摩擦力間的關(guān)系判斷兩物體的運動狀態(tài),然后求出輕繩的拉力大小。【解答】解:物體A、B與地面間的最大靜摩擦力大小fm=μ(mA+mB)g=0.5×(2+1)×10N=15N>F=12N,A、B兩物體靜止;A與地面間的最大靜摩擦力大小fAm=μmAg=0.5×2×10N=10N,對A,由平衡條件得:F﹣fAm﹣T=0,代入數(shù)據(jù)解得,輕繩的彈力大小T=2N,故B正確,ACD錯誤。故選:B?!军c評】分析清楚物體的受力情況、應用滑動摩擦力公式與平衡條件即可解題。二.多選題(共4小題,滿分24分,每小題6分)(多選)5.(6分)(2023秋?海淀區(qū)校級月考)如圖所示為伽利略的理想斜面實驗,下列實驗步驟中有的是經(jīng)驗事實,有的是推論,其中屬于推論的是()A.兩個對接的斜面,讓靜止的小球沿一個斜面滾下,小球?qū)L上另一個斜面 B.如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度 C.減小第二個斜面的傾角,小球在這斜面上仍然要達到原來的高度 D.繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面一直運動下去,既不變快,也不變慢【考點】伽利略的理想斜面實驗.【專題】信息給予題;定性思想;推理法;受力分析方法專題;理解能力.【答案】BCD【分析】伽利略的理想實驗,在客觀事實的基礎(chǔ)上進行合理的推理;A選項是客觀事實,BCD選項是在沒有考慮摩擦力的前提下得出的推論?!窘獯稹拷猓篈.伽利略在做斜槽實驗時,用兩個對接的斜面,讓靜止的小球沿一個斜面滾下,可以看到小球?qū)L上另一個斜面,這是實驗事實,不屬于推論,故A錯誤;BC.由于實際的斜槽不可能光滑,因此伽利略猜想:如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度;然后他繼續(xù)猜想:如果減小第二個斜面的傾角,小球在這斜面上仍然要達到原來的高度,這不是實驗事實,屬于推論,故BC正確;D.根據(jù)前面的推論,伽利略大膽地猜想:繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面一直運動下去,既不變快,也不變慢,這不是實驗事實,屬于推論,故D正確。故選:BCD?!军c評】本題主要對學生科學探究能力的考查,有機滲透了對科學態(tài)度、科學方法的體驗與應用。(多選)6.(6分)(2020秋?松山區(qū)校級月考)如圖所示,傾角為θ的斜面固定于地面上,上表面光滑,A、B、C三球的質(zhì)量分別為m、2m、3m,輕質(zhì)彈簧一端固定在斜面頂端,另一端與A球相連,A、B間固定一個輕桿,B、C間由一輕質(zhì)細線連接。彈簧、輕桿與細線均平行于斜面,初始系統(tǒng)處于靜止狀態(tài),現(xiàn)突然剪斷細線或斷開彈簧與A的連接點。下列判斷正確的是()A.彈簧斷開的瞬間,A、B之間桿的彈力大小不為零 B.細線被剪斷的瞬間,A、B球的加速度沿斜面向上,大小為gsinθ C.彈簧斷開的瞬間,A、B、C三個小球的加速度均不同 D.細線被剪斷的瞬間,A、B之間桿的彈力大小為4mgsinθ【考點】牛頓第二定律求解瞬時問題;力的合成與分解的應用.【專題】定性思想;推理法;牛頓運動定律綜合專題;分析綜合能力.【答案】BD【分析】彈簧的彈力不能突變,開始三球靜止,由平衡條件可以求出彈簧的彈力,應用牛頓第二定律可以求出剪斷細線或斷開彈簧時各球的加速度,應用牛頓第二定律求出剪斷細線時桿的作用力。【解答】解:開始三個球靜止,處于平衡狀態(tài),設(shè)彈簧的彈力為F,對三個球組成的系統(tǒng),由平衡條件得:F=(m+2m+3m)gsinθ=6mgsinθ;AC、彈簧斷開的瞬間,三球一起向下做勻加速直線運動,三個球的加速度相同,對三個球組成的系統(tǒng),由牛頓第二定律得:a=(m+2m+3m)gsinθm+2m+3m=設(shè)桿的作用力為T,對A,由牛頓第二定律得:mgsinθ+T=ma解得:T=0,故AC錯誤;BD、細線被剪斷的瞬間,彈簧的彈力不變,仍為F=6mgsinθ,對A、B組成的系統(tǒng),由牛頓第二定律得:F﹣(m+2m)gsinθ=(m+2m)ma′解得:a′=gsinθ,方向沿斜面向上設(shè)桿的作用力為T′,對A,由牛頓第二定律得:F﹣T′﹣mgsinθ=ma′解得:T′=4mgsinθ,故BD正確。故選:BD。【點評】本題考查了牛頓第二定律的應用,知道彈簧的彈力不能突變是解題的前提,分析清楚球的受力情況,應用牛頓第二定律即可解題。(多選)7.(6分)(2023秋?佛山期末)某鋼材廠在生產(chǎn)時,用電子吊秤將一鋼圈吊起,鋼圈處于靜止狀態(tài)時吊秤的示數(shù)為1.00×103kg,隨后吊秤開始豎直向上運動,一段時間內(nèi)吊秤的示數(shù)如圖所示,取豎直向上為正方向,則該段時間內(nèi)鋼圈運動的a﹣t圖像和v﹣t圖像正確的是()A. B. C. D.【考點】牛頓第二定律的簡單應用;根據(jù)v﹣t圖像的物理意義對比多個物體的運動情況.【專題】定量思想;推理法;牛頓運動定律綜合專題;分析綜合能力.【答案】AD【分析】根據(jù)牛頓第二定律可求出加速和減速過程的加速度,從而得出a﹣t和v﹣t圖像?!窘獯稹拷猓涸?~2s內(nèi)向上做勻加速運動則F1﹣mg=ma1,解得a1=2.5m/s2在2~4s內(nèi)向上做勻速運動,加速度為0在4~6s內(nèi)向上做勻減速運動則mg﹣F2=ma2,解得a2=2.5m/s2與加速階段的加速度相同,所以6s末速度為零,故AD正確,BC錯誤;故選:AD?!军c評】學生在解答本題時,應注意能夠利用牛頓第二定律,根據(jù)受力求解加速度。(多選)8.(6分)(2021秋?成都期末)如圖(a),在傾角為θ的足夠長光滑斜面底端,一個可視為質(zhì)點的滑塊壓縮著一輕彈簧并鎖定,滑塊與彈簧不相連.t=0時解除鎖定,通過視頻分析技術(shù)描繪出滑塊速度時間(v﹣t)圖像如圖(b)所示,其中Ob段為曲線,bc段為直線,重力加速度g取10m/s2,由此可判定()A.斜面的傾角為θ=30° B.滑塊在0.2s~0.3s內(nèi)沿斜面向下運動 C.與彈簧脫離之前滑塊一直在做加速運動 D.滑塊在0.366s末速度為零【考點】作用力與反作用力;復雜的運動學圖像問題.【專題】信息給予題;定量思想;牛頓運動定律綜合專題;分析綜合能力.【答案】AD【分析】ABC、根據(jù)滑塊沿斜面方向的受力情況,分析滑塊的運動情況;結(jié)合圖像得出滑塊的加速度,進而得出斜面的傾角;D、根據(jù)勻變速直線運動的速度—時間公式,結(jié)合已知量求出滑塊速度減為零的時刻。【解答】解:ABC、滑塊向上運動過程中,彈力先是大于重力沿斜面方向的分力,滑塊沿斜面做加速運動;在彈力等于重力沿斜面方向的分力時,滑塊的速度最大,后來彈簧彈力小于重力沿斜面方向的分力,滑塊做減速運動;脫離彈簧后,滑塊做勻減速直線運動,故滑塊在0.2s~0.3s內(nèi)沿斜面向上做勻減速直線運動;結(jié)合圖像有加速度大小a=0.83-0.330.3-0.2m/s2=5m/s2=整理可得θ=30°故A正確,BC錯誤;D、設(shè)滑塊在ts末速度減為零,根據(jù)勻變速直線運動的速度—時間公式有0=vC﹣a(t﹣tC)代入數(shù)據(jù)可得t=0.335s+0.3s故D正確。故選:AD。【點評】在處理運動學問題時,要注意結(jié)合v﹣t圖像得出相關(guān)信息,再利用運動學公式解決。另外要注意v﹣t圖像的斜率表示加速度。三.填空題(共5小題,滿分20分)9.(3分)(2023秋?思明區(qū)校級月考)圖甲是某人站在接有傳感器的地板上做下蹲、起跳和回落動作的示意圖,圖中的小黑點表示人的重心,圖乙是地板所受壓力隨時間變化的圖像,取重力加速度g=10m/s2,根據(jù)圖像分析可知:b到c的過程中,人處于先失重再超重(選填“失重”或“超重”、“先失重再超重”或“先超重再失重”)狀態(tài),人上升的最大高度約為h=0.31m。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)【考點】超重與失重的圖像問題;牛頓第二定律的簡單應用;牛頓第三定律的理解與應用.【專題】定量思想;推理法;牛頓運動定律綜合專題;分析綜合能力.【答案】先失重再超重0.31【分析】根據(jù)超失重定義判斷超失重;根據(jù)豎直上拋運動的對稱性及自由落體運動規(guī)律求人上升的最大高度?!窘獯稹拷猓涸赽點時,人對地板的壓力小于自身的重力,處于失重狀態(tài);在c點時,人對地板的壓力大于自身的重力,處于超重狀態(tài);所以在b到c的過程中,人處于先失重再超重狀態(tài)。由圖乙可知,人在空中的運動時間t=0.5s,所以上升的最大高度約為h=故答案為:先失重再超重0.31【點評】本題考查學生對超失重的判斷以及牛頓第二定律、第三定律的運用,解題的關(guān)鍵是讀懂圖乙中對應的運動過程以及狀態(tài),考查了信息獲取能力和分析能力。10.(2分)(2023秋?重慶期末)如圖所示,質(zhì)量為m的光滑小球,用輕繩連接后,掛在三角劈的頂端,繩與斜面平行,劈在光滑水平面上運動,劈的加速度a至少3gm/s2時小球?qū)ε鼰o壓力,且加速度方向應為水平向左【考點】作用力與反作用力;力的合成與分解的應用.【專題】定量思想;推理法;牛頓運動定律綜合專題;分析綜合能力.【答案】3g【分析】對小球進行受力分析,在豎直方向和水平方向根據(jù)平衡條件、牛頓第二定律即可求得加速度;當剛好無壓力時,由共點力平衡和牛頓第二定律即可求得加速度方向?!窘獯稹拷猓寒斝∏蚴艿街С至榱銜r,小球?qū)ε鼰o壓力。此時輕繩沿豎直方向的分力T1等于重力:T1=Tsinθ=mg沿水平方向的分力T2,方向水平向左,由牛頓第二定律可得:T2=Tcosθ=ma聯(lián)立解得:a=方向同T2的方向相同,水平向左。故答案為:3g【點評】本題主要考查了牛頓第二定律的直接應用,要求同學們能正確對小球進行受力分析,把握住隱含的臨界條件。11.(2分)(2016春?福州期末)如圖所示,一條不可伸長的細繩跨過一個小定滑輪,將A、B兩物體連在一起,B以速度V0向左勻速運動,當細線與水平方向成θ角時(0<θ<90°),A物體的速度為v0cosθ,繩的拉力大于A物體的重力(選“等于”、“大于”“小于”).【考點】關(guān)聯(lián)速度問題;合運動與分運動的關(guān)系.【專題】運動的合成和分解專題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】小車參與兩個分運動,沿繩子方向和垂直繩子方向的兩個分運動,由于繩子長度一定,故物體上升的速度等于小車沿繩子方向的分速度.【解答】解:小車參與兩個分運動,沿繩子收縮方向和垂直繩子方向(繞滑輪轉(zhuǎn)動)的兩個分運動,將小車合速度正交分解,如圖:物體上升降速度等于小車沿繩子收縮方向的分速度為:vA=v0cosθ;由于θ變小,因以速度V0向左勻速運動,則vA變大,物體A加速上升,超重,繩的拉力大于A物體的重力.故答案為:v0cosθ,大于.【點評】關(guān)鍵要找出合運動和分運動,然后正交分解,求出分速度!12.(6分)(2023春?荔灣區(qū)校級月考)圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖。(1)下列說法正確的是AC。A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端保持水平B.每次釋放小球的位置可以不同C.應使小球每次從斜槽上相同的位置自由滑下D.記錄小球位置用的鉛筆每次必須嚴格地等距離下降E.斜槽必須光滑(2)圖乙是正確實驗取得的數(shù)據(jù),其中O點為拋出點,則此小球做平拋運動的初速度為1.6m/s(g=9.8m/s2)。(3)在另一次實驗中將白紙換成方格紙,每個格的邊長L=5cm,通過實驗,記錄了小球在運動途中的三個位置,如圖丙所示,則該小球做平拋運動的初速度為1.5m/s;B點的豎直分速度為2m/s,拋出點距A點的水平距離15cm(g=10m/s2)?!究键c】探究平拋運動的特點.【專題】實驗題;實驗探究題;定量思想;實驗分析法;平拋運動專題;實驗探究能力.【答案】(1)AC;(2)1.6;(3)1.5;2;15?!痉治觥浚?)根據(jù)實驗原理分析判斷;(2)根據(jù)豎直方向自由落體運動和水平方向勻速運動規(guī)律計算;(3)根據(jù)平拋運動規(guī)律計算?!窘獯稹拷猓海?)A.為了保證小球的初速度水平,通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端必須保持水平,故A正確;BCE.為了保證小球每次平拋運動的初速度相等,應使小球每次從斜槽的同一位置由靜止釋放,但斜槽不一定需要光滑,故BE錯誤,C正確;D.記錄小球位置用的鉛筆不需要每次嚴格地等距離下降,故D錯誤。故選:AC。(2)O點為拋出點,在豎直方向有y=可得平拋運動的時間t=則小球平拋運動的初速度為v0代入數(shù)據(jù)可得v0=1.6m/s(3)在豎直方向上,根據(jù)Δy=2L=gT2可得照相機的閃光時間間隔為T=代入數(shù)據(jù)解得T=0.1s小球平拋運動的初速度為v代入數(shù)據(jù)解得v0=1.5m/sB點的豎直分速度v代入數(shù)據(jù)解得vyB=2m/s從拋出點到B點所用時間為t=代入數(shù)據(jù)解得t=0.2s拋出點距A點的水平距離為xA=v0(t﹣T)=1.5×(0.2﹣0.1)m=0.15m=15cm故答案為:(1)AC;(2)1.6;(3)1.5;2;15。【點評】本題考查“研究平拋物體的運動”的實驗,要求掌握實驗原理和數(shù)據(jù)處理。13.(7分)(2023?當涂縣校級開學)在“探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系”的實驗中,某小組在實驗室組裝了如圖甲所示的裝置。小車及其上所放砝碼總質(zhì)量為M,砂和小桶總質(zhì)量為m,打點計時器每打一個點時間間隔為0.02s,小車所受的拉力F認為與砂及小桶所受的重力相等,要完成該實驗,請回答下列問題:(1)關(guān)于該實驗以下說法不正確的是D。A.安裝實驗器材時,要調(diào)節(jié)定滑輪的高度,使細線與長木板平行B.平衡摩擦力時,先撤去砂桶,后接通打點計時器的電源,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動C.實驗過程中,向小桶內(nèi)加砂時,必須保證砂和小桶的總質(zhì)量m遠小于小車與砝碼的總質(zhì)量MD.改變小車總質(zhì)量時,必須要重新進行平衡摩擦操作(2)紙帶上打出一系列點,其中一段如圖乙所示,可知紙帶的左(填“左”或“右”)端與小車相連,A、B、C、D、E為紙帶上所選的計數(shù)點,則打下B點時紙帶的速度和加速度分別為vB=0.64m/s,a=0.72m/s2。(3)實驗時,某同學由于僅遺漏了平衡摩擦力這一步驟,其它步驟均正確,他測量得到的a﹣F圖像(丙)可能是C?!究键c】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系.【專題】定量思想;圖析法;牛頓運動定律綜合專題;分析綜合能力.【答案】(1)D;(2)左;064;0.72;(3)C【分析】(1)根據(jù)實驗原理掌握正確的實驗操作;(2)根據(jù)運動學公式得出小車的速度,結(jié)合逐差法計算出小車的加速度;(3)根據(jù)牛頓第二定律和圖像的物理意義完成分析?!窘獯稹拷猓海?)A、安裝實驗裝置時,為了使細線拉力恒定,要調(diào)節(jié)滑輪的高度,使細線與長木板平行,故A正確;B、平衡摩擦力時,先撤去砂桶,然后接通打點計時器的電源,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運動,故B正確;C、以小車為研究對象,則有F=Ma以砂和砂桶為研究對象,則mg﹣F=ma聯(lián)立解得:F=為了讓小車受到的拉力F近似等于砂和砂桶的重力相等,實驗過程中,向小桶內(nèi)加砂時,必須保證砂和小桶的總質(zhì)量遠小于小車與砝碼的總質(zhì)量M,故C正確;D、平衡摩擦力時,有Mgsinθ=μMgcosθ可知改變小車總質(zhì)量時,不需要重新進行摩擦力的平衡操作,故D錯誤;本題選錯誤的,故選:D。(2)由于小車做加速運動,則在相同的時間內(nèi)通過的位移越來越大,由此可知紙帶的左端與小車相連;(3)根據(jù)勻變速直線運動的特點可得,小車打下B點時的速度為vB根據(jù)逐差法可知小車的加速度為a=x(3)實驗時,某同學由于疏漏了平衡摩擦力這一操作,其它步驟均正確,則可知只有當拉力大于摩擦力時小車才開始運動,故C正確,ABD錯誤;故選:C。故答案為:(1)D;(2)左;064;0.72;(3)C【點評】本題主要考查了牛頓第二定律的驗證實驗,根據(jù)實驗原理掌握正確的實驗操作,結(jié)合運動學規(guī)律和逐差法即可完成分析。四.解答題(共3小題,滿分40分)14.(12分)(2017春?長安區(qū)校級期中)將一小球從20m高處以2m/s的速度水平拋出,求(g=10m/s2)(1)小球經(jīng)過多長時間落地(2)小球水平方向發(fā)生的位移.【考點】平拋運動速度的計算.【專題】計算題;學科綜合題;定量思想;方程法;平拋運動專題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】(1)平拋運動的時間由高度決定,根據(jù)h=(2)根據(jù)x=v0t求出物體落地時的水平位移.【解答】解:(1)平拋運動的物體在豎直方向做自由落體運動,則:h得:t=2s故平拋運動的時間為2s.(2)平拋運動的物體在水平方向做勻速直線運動:x=v0t=2×2m=4m故水平位移為4m.答:(1)小球經(jīng)過2s落地;(2)小球水平方向發(fā)生的位移是4m.【點評】解決本題的關(guān)鍵知道平拋運動在水平方向上做勻速直線運動,在豎直方向上做自由落體運動.15.(14分)(2020秋?寧波月考)2018年2月7日,美國SpaceX公司的重型獵廉火箭首次發(fā)射成功?;鸺黧w與三臺助推火箭的總質(zhì)量約為1400噸。其發(fā)射主要包括兩個階段,在發(fā)射后2分30秒時,火箭到達56250米高度,兩臺副助推火箭脫離。此前為第一階段:發(fā)射后3分04秒,另一枚主助推火箭也脫離獵鷹火箭,此刻火箭到達88000米高度,副助推火箭脫離到主助推火箭脫離為第二階段。重力加速度g取10m/s2。(1)假設(shè)在副助推火箭脫落前后兩個階段,獵廉火箭均在豎直方向上做勻變速直線運動,分別求出兩個階段的豎直方向加速度(保留兩位有效數(shù)字);(2)副助推火箭在接近7分55秒順利垂直著陸回收,標志著火箭回收技術(shù)的成功應用,假設(shè)副助推火箭一直在豎直方向做直線運動,在脫離后前200秒內(nèi)僅受重力,之后立即開啟發(fā)動機進行豎直方向勻減速直線運動,落地時速度接近為0,不計一切阻力。已知每臺副助推火箭的質(zhì)量為200噸,求這個勻減速過程中副助推火箭的推動力大?。ūA魞晌挥行?shù)字)?!究键c】牛頓第二定律的簡單應用;勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系.【專題】計算題;信息給予題;定量思想;推理法;直線運動規(guī)律專題;牛頓運動定律綜合專題;分析綜合能力.【答案】(1)副助推火箭脫落前后兩個階段,的豎直方向加速度分別為5.0m/s2,方向豎直向上和11m/s2,方向豎直向上;(2)這個勻減速過程中副助推火箭的推動力大小為2.7×107N?!痉治觥浚?)分別找到火箭在第一階段和第二階段運動的時間和位移,根據(jù)運動學公式求解,第一階段的末速度時第二階段的初速度;(2)副助推火箭在脫離后分為兩個階段運動,分別求出兩個階段的運動時間和運動位移,然后根據(jù)運動學公式求加速度,最后根據(jù)牛頓第二定律求副助推火箭的推動力。【解答】解:(1)設(shè)第一階段的運動時間為t1,第二階段的運動時間為t2,則t1=150st2=34sx1=56250mx2=88000m﹣56250m=31750m火箭在第一階段做初速度為零的勻加速運動,設(shè)加速度大小為a1,則x解得:a1=5.0m/s2,方向豎直向上設(shè)第一階段結(jié)束時火箭的速度為v1,第二階段的位移為x2,則xv1=a1t1=5.0×150m/s=750m/s解得:a2=11m/s2,方向豎直向上(2)設(shè)副助推火箭在脫離后只受重力的時間為t3,勻減速運動的時間為t4,則t3=200st4=125s副助推火箭在t3時間內(nèi)發(fā)生的位移為x3=v1t3對應的速度為v=v1﹣gt3,解得v=﹣1250m/s副助推火箭在最后階段位移為x4=﹣x1﹣x3解得x4=﹣6250m設(shè)最后階段的加速度為a:0-v2a=125m/s2根據(jù)牛頓第二定律可知F﹣mg=ma解得F=2.7×107N答:(1)副助推火箭脫落前后兩個階段,的豎直方向加速度分別為5.0m/s2,方向豎直向上和11m/s2,方向豎直向上;(2)這個勻減速過程中副助推火箭的推動力大小為2.7×107N?!军c評】本題是牛頓第二定律和運動學公式的結(jié)合,解決此類問題的一般步驟是運動學公式求加速度,牛頓第二定律求力。本題的運動過程比較多,要分清楚每個運動過程的位移和時間以及兩個連續(xù)過程的銜接物理量。難點和關(guān)鍵點是在題干中區(qū)分有用信息,本題是分析副助推火箭的相關(guān)運動,要注意區(qū)分有用的時間和位移。16.(14分)(2020秋?福州期末)如圖所示,避險車道是避免惡性交通事故的重要設(shè)施,由制動坡床和防撞設(shè)施等組成,供發(fā)生緊急情況的車輛避險使用。已知下坡路段的傾角為α,避險車道的傾角為θ=37°,一輛質(zhì)量為10t貨車以v0=36km/h的速度行駛在下坡路段,突然發(fā)現(xiàn)剎車失靈,駛到坡底后緊急沖入避險車道。駕駛員駕車從下坡路段行駛L=150m后,駛?cè)胫苿悠麓膊_上坡床20m后停止。設(shè):貨車發(fā)現(xiàn)緊急情況后牽引力立即變?yōu)榱?,貨車與下坡路段之間的摩擦因數(shù)為μ=0.1,貨車從下坡路段駛?cè)胫苿悠麓矔r的速度大小不變。(取重力加速度g=10m/s2,sinα=0.2,cosα=0.98,sin37°=0.6,cos37°=0.8,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。)求:(1)貨車剛駛?cè)胫苿悠麓矔r的速度;(2)貨車在坡床上受到坡床給它的阻力?!究键c】牛頓第二定律的簡單應用;勻變速直線運動速度與位移的關(guān)系.【專題】計算題;定量思想;推理法;牛頓運動定律綜合專題;推理論證能力.【答案】(1)貨車剛駛?cè)胫苿悠麓矔r的速度為20m/s;(2)貨車在坡床上受到坡床給它的阻力為4.0×104N?!痉治觥浚?)貨車在長下坡上運動時,分析其受力,根據(jù)牛頓第二定律可計算出貨車的加速度a,根據(jù)速度﹣位移公式求貨車剛駛?cè)胫苿悠麓矔r的速度大小v1。(2)貨車在制動坡床上運動時,根據(jù)速度﹣位移公式求出加速度大小,再由牛頓第二定律求阻力大小f。【解答】解:(1)貨車在下坡路段做勻加速直線運動,根據(jù)牛頓第二定律mgsinα﹣μmgcosα=ma1解得:a根據(jù)v2v=20m/s(2)貨車在避險車道行駛時,根據(jù)s=解得:a根據(jù)牛頓第二定律﹣mgsin30°﹣f=ma2解得:f=4.0×104N答:(1)貨車剛駛?cè)胫苿悠麓矔r的速度為20m/s;(2)貨車在坡床上受到坡床給它的阻力為4.0×104N?!军c評】本題運用牛頓第二定律和運動學公式解決動力學問題,要知道加速度是聯(lián)系力和運動的橋梁,要能根據(jù)牛頓第二定律或運動學公式求出加速度。本題也可以根據(jù)動能定理進行解答。五.解答題(共1小題)17.(2021春?浙江期中)2022年北京將舉行第24屆冬季奧運會,這一消息激起了人們的冰雪情懷,在北方,小朋友們經(jīng)常玩拉雪橇的游戲。如圖所示,假設(shè)坐在雪橇上的小朋友和雪橇的總質(zhì)量m=15.6kg,一大人用一細繩拉雪橇,拉力大小F=60N,方向與水平方向成θ=37°時,雪橇剛好沿水平地面做勻速直線運動。已知1.16=1.08,sin37°=0.6,重力加速度g=10m/s2(1)求雪橇與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ;(2)若大人要以最小的力拉雪橇,使雪橇以0.5m/s2的加速度沿水平地面向右勻加速運動,求拉力的最小值?!究键c】牛頓第二定律的簡單應用;力的合成與分解的應用.【專題】定量思想;方程法;牛頓運動定律綜合專題;應用數(shù)學處理物理問題的能力.【答案】(1)雪橇與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.4;(2)拉力的最小值為65N?!痉治觥浚?)以雪橇和小朋友為研究對象進行受力分析,根據(jù)平衡條件結(jié)合摩擦力的計算公式列方程求解動摩擦因數(shù);(2)雪橇向右做勻加速直線運動,根據(jù)牛頓第二定律得到拉力的表達式,再根據(jù)數(shù)學方法求極值?!窘獯稹拷猓阂匝┣梁托∨笥褳檠芯繉ο?,受到重力、支持力、拉力和摩擦力,如圖所示。(1)因雪橇做勻速直線運動,故雪橇受力平衡,根據(jù)平衡條件可得:Fcosθ=μ(mg﹣Fsinθ)代入數(shù)據(jù)解得:μ=0.4;(2)雪橇向右做勻加速直線運動,根據(jù)牛頓第二定律可得:Fcosθ﹣μ(mg﹣Fsinθ)=ma化簡得:F=整理得:F=所以sin(θ+φ)=1時,F(xiàn)取最小值即:F代入數(shù)據(jù)解得:Fmin=65N。答:(1)雪橇與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.4;(2)拉力的最小值為65N?!军c評】本題主要是考查了牛頓第二定律的知識;利用牛頓第二定律答題時的一般步驟是:確定研究對象、進行受力分析、進行正交分解、在坐標軸上利用牛頓第二定律建立方程進行解答.
考點卡片1.勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系【知識點的認識】(1)勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系式:x=v0t+12at(2)公式的推導①利用微積分思想進行推導:在勻變速直線運動中,雖然速度時刻變化,但只要時間足夠小,速度的變化就非常小,在這段時間內(nèi)近似應用我們熟悉的勻速運動的公式計算位移,其誤差也非常小,如圖所示。②利用公式推導:勻變速直線運動中,速度是均勻改變的,它在時間t內(nèi)的平均速度就等于時間t內(nèi)的初速度v0和末速度v的平均值,即v=v0+vt2.結(jié)合公式x=vt和v=vt+at可導出位移公式:x(3)勻變速直線運動中的平均速度在勻變速直線運動中,對于某一段時間t,其中間時刻的瞬時速度vt/2=v0+a×12t=2v0+at2,該段時間的末速度v=vt+at,由平均速度的定義式和勻變速直線運動的位移公式整理加工可得v=即有:v=v0所以在勻變速直線運動中,某一段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度,又等于這段時間內(nèi)初速度和末速度的算術(shù)平均值。(4)勻變速直線運動推論公式:任意兩個連續(xù)相等時間間隔T內(nèi),位移之差是常數(shù),即△x=x2﹣x1=aT2.拓展:△xMN=xM﹣xN=(M﹣N)aT2。推導:如圖所示,x1、x2為連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移,加速度為a。x1【命題方向】例1:對基本公式的理解汽車在平直的公路上以30m/s的速度行駛,當汽車遇到交通事故時就以7.5m/s2的加速度剎車,剎車2s內(nèi)和6s內(nèi)的位移之比()A.1:1B.5:9C.5:8D.3:4分析:求出汽車剎車到停止所需的時間,汽車剎車停止后不再運動,然后根據(jù)位移時間公式x=v0t+12解:汽車剎車到停止所需的時間t0所以剎車2s內(nèi)的位移x1=t0<6s,所以剎車在6s內(nèi)的位移等于在4s內(nèi)的位移。x2=所以剎車2s內(nèi)和6s內(nèi)的位移之比為3:4.故D正確,A、B、C錯誤。故選:D。點評:解決本題的關(guān)鍵知道汽車剎車停下來后不再運動,所以汽車在6s內(nèi)的位移等于4s內(nèi)的位移。此類試題都需注意物體停止運動的時間。例2:對推導公式v=v0物體做勻變速直線運動,某時刻速度大小是3m?s﹣1,1s以后速度大小是9m?s﹣1,在這1s內(nèi)該物體的()A.位移大小可能小于5mB.位移大小可能小于3mC.加速度大小可能小于11m?s﹣2D.加速度大小可能小于6m?s﹣2分析:1s后的速度大小為9m/s,方向可能與初速度方向相同,也有可能與初速度方向相反。根據(jù)a=v2-v解:A、規(guī)定初速度的方向為正方向,若1s末的速度與初速方向相同,1s內(nèi)的位移x=vt=v1+v22t=3+92×1m=6m.若1s末的速度與初速度方向相反,1sC、規(guī)定初速度的方向為正方向,若1s末的速度與初速方向相同,則加速度a=v2-v1t=9-31m/s2=6m/s2.若故選:AC。點評:解決本題的關(guān)鍵注意速度的方向問題,以及掌握勻變速直線運動的平均速度公式v=【解題思路點撥】(1)應用位移公式的解題步驟:①選擇研究對象,分析運動是否為變速直線運動,并選擇研究過程。②分析運動過程的初速度v0以及加速度a和時間t、位移x,若有三個已知量,就可用x=v0t+12at③規(guī)定正方向(一般以v0方向為正方向),判斷各矢量正負代入公式計算。(2)利用v﹣t圖象處理勻變速直線運動的方法:①明確研究過程。②搞清v、a的正負及變化情況。③利用圖象求解a時,須注意其矢量性。④利用圖象求解位移時,須注意位移的正負:t軸上方位移為正,t軸下方位移為負。⑤在用v﹣t圖象來求解物體的位移和路程的問題中,要注意以下兩點:a.速度圖象和t軸所圍成的面積數(shù)值等于物體位移的大小;b.速度圖象和t軸所圍面積的絕對值的和等于物體的路程。2.勻變速直線運動速度與位移的關(guān)系【知識點的認識】勻變速直線運動位移與速度的關(guān)系.由位移公式:x=v0t+12at2和速度公式v=v0+at消去t得:v2-勻變速直線運動的位移﹣速度關(guān)系式反映了初速度、末速度、加速度與位移之間的關(guān)系.①此公式僅適用于勻變速直線運動;②式中v0和v是初、末時刻的速度,x是這段時間的位移;③公式中四個矢量v、v0、a、x要規(guī)定統(tǒng)一的正方向.【命題方向】美國“肯尼迪號”航空母艦上有幫助飛機起飛的彈射系統(tǒng),已知“F﹣A15”型戰(zhàn)斗機在跑道上加速時產(chǎn)生的加速度為4.5m/s2,起飛速度為50m/s.若該飛機滑行100m時起飛,則彈射系統(tǒng)必須使飛機具有的初速度為()A、30m/sB、10m/sC、20m/sD、40m/s分析:已知飛機的加速度、位移、末速度,求解飛機的初速度,此題不涉及物體運動的時間,選用勻變速直線運動的位移—時間公式便可解決.解答:設(shè)飛機的初速度為v0,已知飛機的加速度a、位移x、末速度v,此題不涉及物體運動的時間,由勻變速直線運動的位移—時間公式:v解得:v0=40m/s故選:D。點評:本題是勻變速直線運動的基本公式的直接應用,屬于比較簡單的題目,解題時要學會選擇合適的公式,這樣很多問題就會迎刃而解了.【解題思路點撥】解答題解題步驟:(1)分析運動過程,畫出運動過程示意圖.(2)設(shè)定正方向,確定各物理量的正負號.(3)列方程求解:先寫出原始公式,再寫出導出公式:“由公式…得…”.3.伽利略對自由落體運動的探究【知識點的認識】1.伽利略對自由落體運動的研究(1)歷史的回顧:亞里士多德通過對大量的物體下落的觀察,直接得出結(jié)論:物體越重,下落越快;所用的方法:觀察+直覺.(2)邏輯的力量.(3)猜想與假設(shè)伽利略相信:a.自然界是簡單的,自然界的規(guī)律也是簡單的;b.落體運動一定是一種最簡單的變速運動.它的速度應該是均勻變化的.假設(shè):v∝t,v∝x.(4)實驗驗證伽利略用銅球從阻力很小的斜面的不同位置由靜止下落,銅球在斜面上運動加速度要比它豎直落下時小得多,所以時間容易測出.實驗結(jié)果表明,光滑斜面傾角不變時,從不同位置讓小球滾下,小球的位置與時間的平方比不變,即由此證明了小球沿光滑斜面下滑的運動是勻變速直線運動;換用不同質(zhì)量的小球重復實驗,結(jié)論不變.(5)合理外推如果斜面傾角增大到90°,小球仍然保持勻加速直線運動的性質(zhì),且所有物體下落時的加速度都是一樣的!伽利略成功驗證了自己的猜想,不僅徹底否定了亞里士多德關(guān)于落體運動的錯誤論斷,而且得到了自由落體運動的規(guī)律.(6)伽利略科學方法伽利略科學思想方法的核心:把實驗和邏輯推理(包括數(shù)學推演)和諧地結(jié)合起來.【命題方向】例1:伽俐略理想實驗將可靠的事實和理論思維結(jié)合起來,能更深刻地反映自然規(guī)律,伽俐略的斜面實驗程序如下:(1)減小第二個斜面的傾角,小球在這斜面上仍然要達到原來的高度.(2)兩個對接的斜面,讓靜止的小球沿一個斜面滾下,小球?qū)L上另一個斜面.(3)如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙结尫艜r的高度.(4)繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,最后使它成水平面,小球沿水平方向做持續(xù)的勻速運動.請按程序先后次序排列,并指出它究竟屬于可靠的事實,還是通過思維過程的推論,下列選項正確的是(數(shù)字表示上述程序的號碼)()A.事實2→事實1→推論3→推論4B.事實2→推論1→推論3→推論4C.事實2→推論3→推論1→推論4D.事實2→推論1→推論4→推論3分析:按實驗先后次序排列如下:2→3→1→4.其中,2是事實.實際中,小球由于摩擦,在第二個斜面上上升的高度減小,若摩擦力減小,上升的高度增大,設(shè)想沒有摩擦力,小球?qū)⑸仙结尫艜r的高度,如將第二斜面放平,小球沒有減速的原因,不會停下來,3,1,4均是在沒有摩擦的情況作出的推論.解答:實驗先后次序排列如下:2→3→1→4.實驗中,如果摩擦力越小,小球在第二個斜面上上升的高度越高,設(shè)想沒有摩擦,小球?qū)⑸仙结尫艜r的高度.所以3、1是推論.步驟4中,將第二個斜面放平,實際中小球因摩擦而減速,最后停下來,摩擦力越小,運動的距離越長,設(shè)想沒有摩擦力,小球沒有減速的原因,永遠以原來的速度運動下去,所以4也是推論.故選:C.點評:本題是伽利略理想斜面實驗,考查對本實驗的理解能力,由此實驗,伽利略得出了結(jié)論:物體的運動不需要力維持.例2:伽利略在著名的斜面實驗中,讓小球分別沿傾角不同、阻力很小的斜面從靜止開始滾下,他通過實驗觀察和邏輯推理,得到的正確結(jié)論有()A.傾角一定時,小球在斜面上的位移與時間成正比B.傾角一定時,小球在斜面上的速度與時間成正比C.斜面長度一定時,小球從頂端滾到底端時的速度與傾角無關(guān)D.斜面長度一定時,小球從頂端滾到底端所需的時間與傾角無關(guān)分析:伽利略通過實驗觀察和邏輯推理發(fā)現(xiàn),小球沿斜面滾下的運動的確是勻加速直線運動,換用不同的質(zhì)量的小球,從不同高度開始滾動,只要斜面的傾角一定,小球的加速度都是相同的;不斷增大斜面的傾角,重復上述實驗,得知小球的加速度隨斜面傾角的增大而增大.解答:A、B、伽利略通過實驗測定出小球沿斜面下滑的運動是勻加速直線運動,位移與時間的二次方成正比,并證明了速度隨時間均勻變化,故A錯誤,B正確;C、不論斜面光滑與不光滑,當斜面的長度一定時,小球滑到斜面地的速度都與斜面的傾角有關(guān),且傾角越大,小球滑到斜面底端的速度就越大;故C錯誤;D、斜面長度一定時,小球從頂端滾到底端所需的時間隨傾角的增大而減小,故D錯誤.故選:B.點評:本題關(guān)鍵要明確伽利略對自由落體運動的研究的實驗過程,可以通過閱讀課本了解,同時實驗事實與理論應該是一致的,故可結(jié)合勻變速運動的知識求解.4.根據(jù)v-t圖像的物理意義對比多個物體的運動情況【知識點的認識】1.定義:v﹣t圖像表示的是物體速度隨時間變化的關(guān)系。2.圖像實例:3.各參數(shù)的意義:(1)斜率:表示加速度;(2)縱截距:表示初速度;(3)交點:表示速度相等。4.v﹣t曲線分析:①表示物體做初速度為零的勻加速直線運動;②表示物體沿正方向做勻速直線運動;③表示物體沿正方向做勻減速直線運動;④交點的縱坐標表示三個物體此時的速度相同;⑤t1時刻物體的速度為v1,陰影部分的面積表示物體0~t1時間內(nèi)的位移。5.本考點是v﹣t圖像考法的一種,即根據(jù)v﹣t圖像的物理意義分析多個物體的運動的情況。【命題方向】甲、乙兩汽車在同一條平直公路上同向運動,其速度—時間圖像分別如圖中甲、乙兩條曲線所示。已知兩車在t1時刻并排行駛,下列說法正確的是()A.t1時刻到t2時刻這段時間,甲車一直在乙車之前B.t2時刻甲、乙兩車再次并排行駛C.t1時刻到t2時刻這段時間,甲車的加速度先減小后增大,乙車的加速度大小先增大后減小D.t1時刻到t2時刻這段時間,兩車的加速度都先減小后增大分析:在v﹣t圖像中,斜率表示加速度,面積表示位移,定性地判斷兩車的加速度和位移的關(guān)系即可。解答:A、由圖可知,t1時刻到t2時刻這段時間內(nèi),甲車的速度始終大于乙車的速度,因為兩車在t1時刻并排行駛,所以t1時刻到t2時刻的這段時間內(nèi),甲車一直在乙車前面,故A正確;B、t2時刻甲乙兩車速度相等,同A選項的分析可知,在t1~t2時間內(nèi),甲車一直在乙車前面,故B錯誤;CD、v﹣t圖像斜率表示加速度,可知在t1時刻到t2時刻這段時間,甲車的加速度先減小后增大,乙車的加速度也是先減小后增大,故C錯誤,D正確。故選:AD。點評:本題主要考查了v﹣t圖像,理解斜率表示加速度,面積表示位移,可定性地分析兩車的運動情況即可。【解題思路點撥】圖像類問題是從數(shù)學的角度描述了物體的運動規(guī)律,能夠比較直觀地反映位移、速度的大小和方向隨時間的變化情況。針對此類問題,可以首先根據(jù)圖像還原物體的運動情景,再結(jié)合斜率、截距、面積等數(shù)學概念進行分析。5.復雜的運動學圖像問題【知識點的認知】1.除了常見的x﹣t圖像,v﹣t圖像與a﹣t圖像外,還有一些少見的運動學圖像如xt-t圖像,v﹣x圖像、v2﹣2.這些圖像往往都與運動學的公式有關(guān)聯(lián)。3.解題步驟一般如下:①根據(jù)圖像的縱橫坐標找出圖像應用了那個運動學公式;②根據(jù)圖像推出具體的表達式;③分析斜率、截距、面積等因素的物理意義。【命題方向】在平直公路上有甲、乙兩輛汽車同時從同一位置沿著同一方向做勻加速直線運動,它們速度的平方隨位移變化的圖象如圖所示,則()A、甲車的加速度比乙車的加速度小B、在x=0.5m處甲、乙兩車相遇C、在x=1m處甲、乙兩車相遇D、在t=2s末甲、乙兩車相遇分析:根據(jù)勻變速直線運動的速度—位移關(guān)系公式:v2-v02=解答:A、根據(jù)勻變速直線運動速度—位移關(guān)系v2-v02=2ax,得v2=2ax+v由圖可知甲的斜率大于乙的斜率,故甲車的加速度大于乙車的加速度,故A錯誤;BCD、由圖象可知x=0.5m時,兩車速度的平方相等,速度相等。由圖可知,對于甲車做初速度為0加速度為2m/s2的勻加速直線運動,乙做初速度為1m/s,加速度為1m/s2的勻加速直線運動,兩車相遇時,位移相等,則有:1代入得:12×2×t2=1×t+12解得,t=2s相遇處兩車的位移為x=12a甲t2=1故選:D。點評:讀懂圖象的坐標,并能根據(jù)勻變速直線運動的位移—速度關(guān)系求出描述勻變速直線運動的相關(guān)物理量,并再由勻變速直線運動的規(guī)律求出未知量.【解題思路點撥】非常規(guī)的運動學圖像一般都是從某一個表達式得來的,要先從橫縱坐標及圖像出發(fā)確定表達式,求解出關(guān)鍵物理量,再分析物體的運動問題。6.判斷是否存在摩擦力【知識點的認識】1.考點意義:有很多題目會綜合考查摩擦力的相關(guān)知識,不區(qū)分靜摩擦力和滑動摩擦力,所以設(shè)置本考點。2.對于是否存在摩擦力可以按以下幾個方法判斷:①條件法:根據(jù)摩擦力的產(chǎn)生條件進行判斷。a、接觸面粗糙;b、兩物體間存在彈力;c、有相對運動或相對運動的趨勢。②假設(shè)法:假設(shè)有或者沒有摩擦力,判斷物體運動狀態(tài)是否會改變。【命題方向】如圖,長方體甲乙疊放在水平地面上.水平力F作用在甲上,使甲乙一起向右做勻速直線運動()A、甲、乙之間一定有摩擦力B、水平地面對乙沒有摩擦力C、甲對乙的摩擦力大小為F,方向水平向右D、水平地面對乙的摩擦力大小為F.方向水平向右分析:首先對甲、乙的整體進行分析,根據(jù)平衡力的知識得出乙與地面間的摩擦力;以甲為研究對象,進行受力分析,得出甲與乙之間的摩擦力.解答:A、以甲為研究對象,由于做勻速直線運動,所以受力平衡,水平方向受向右的拉力F,所以受乙對其向左的摩擦力,故A正確;B、以甲、乙的整體為研究對象,由于受向右的拉力作用,所以還受向左的摩擦力作用,B錯誤;C、由A知,甲受乙對其向左的摩擦力,根據(jù)力的作用的相互性,所以甲對乙向右的摩擦力作用,故C正確;D、由B知,水平地面對乙的摩擦力大小為F,方向水平向左,故D錯誤。故選:AC。點評:本題關(guān)鍵正確選擇研究對象,然后再根據(jù)兩物體及整體處于平衡狀態(tài),由平衡條件分析受力情況即可.【解題思路點撥】對物體受力的判斷常采用的方法之一就是假設(shè)法,假設(shè)物體受或不受某力會使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化,那么假設(shè)不成立。7.力的合成與分解的應用【知識點的認識】本考點針對比較復雜的題目,題目涉及到力的合成與分解的綜合應用?!久}方向】假期里,一位同學在廚房里協(xié)助媽媽做菜,對菜刀發(fā)生了興趣.他發(fā)現(xiàn)菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一樣,刀刃前部的頂角小,后部的頂角大(如圖所示),下列有關(guān)刀刃的說法合理的是()A、刀刃前部和后部厚薄不勻,僅是為了打造方便,外形美觀,跟使用功能無關(guān)B、在刀背上加上同樣的壓力時,分開其他物體的力跟刀刃厚薄無關(guān)C、在刀背上加上同樣的壓力時,頂角越大,分開其他物體的力越大D、在刀背上加上同樣的壓力時,頂角越小,分開其他物體的力越大分析:根據(jù)力的平行四邊形定則可知,相同的壓力下,頂角越小,分力越大;相同的頂角下,壓力越大,分力越大.解答:把刀刃部分抽象后,可簡化成一個等腰三角劈,設(shè)頂角為2θ,背寬為d,側(cè)面長為l,如圖乙所示當在劈背施加壓力F后,產(chǎn)生垂直側(cè)面的兩個分力F1、F2,使用中依靠著這兩個分力分開被加工的其他物體。由對稱性知,這兩個分力大小相等(F1=F2),因此畫出力分解的平行四邊形,實為菱形,如圖丙所示。在這個力的平行四邊形中,取其四分之一考慮(圖中陰影部分),根據(jù)它跟半個劈的直角三角形的相似關(guān)系,由關(guān)系式,得F1=F2由此可見,刀背上加上一定的壓力F時,側(cè)面分開其他物體的力跟頂角的大小有關(guān),頂角越小,sinθ的值越小,F(xiàn)1和F2越大。但是,刀刃的頂角越小時,刀刃的強度會減小,碰到較硬的物體刀刃會卷口甚至碎裂,實際制造過程中為了適應加工不同物體的需要,所以做成前部較薄,后部較厚。使用時,用前部切一些軟的物品(如魚、肉、蔬菜、水果等),用后部斬劈堅硬的骨頭之類的物品,俗話說:“前切后劈”,指的就是這個意思。故D正確。故選:D。點評:考查力的平行四邊形定則,體現(xiàn)了控制變量法,同時學會用三角函數(shù)來表示力與力的關(guān)系.【解題思路點撥】對力的合成與力的分解的綜合應用問題,要首先熟練掌握力的合成和力的分解的相關(guān)內(nèi)容,再選擇合適的合成和分解方法進行解題。8.共點力的平衡問題及求解【知識點的認識】1.共點力(1)定義:如果一個物體受到兩個或更多力的作用,這些力共同作用在物體的在同一點上,或者雖不作用在同一點上,但它們的延長線交于一點,這幾個力叫作共點力。(2)力的合成的平行四邊形定則只適用于共點力。2.共點力平衡的條件(1)平衡狀態(tài):物體保持靜止或勻速直線運動的狀態(tài)。(2)平衡條件:在共點力作用下物體平衡的條件是合力為0。3.對共點力平衡條件的理解及應用合外力等于0,即F合=0→正交分解法Fx合=0Fy合=0,其中Fx合和Fy4.平衡條件的推論(1)二力平衡:若物體在兩個力作用下處于平衡狀態(tài),則這兩個力一定等大、反向。(2)三力平衡:若物體在三個共點力作用下處于平衡狀態(tài),則任意兩個力的合力與第三個力等大、反向。(3)多力平衡:若物體在n個共點力作用下處于平衡狀態(tài),則其中任意一個力必定與另外(n﹣1)個力的合力等大、反向。5.解答共點力平衡問題的三種常用方法6.平衡中的臨界、極值問題a.臨界問題(1)問題特點:①當某物理量發(fā)生變化時,會引起其他幾個物理量的變化。②注意某現(xiàn)象“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”的條件。(2)分析方法:基本方法是假設(shè)推理法,即先假設(shè)某種情況成立,然后根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識進行論證、求解。b.極值問題(1)問題界定:物體平衡的極值問題,一般指在力的變化過程中涉及力的最大值和最小值的問題。(2)分析方法:①解析法:根據(jù)物體平衡的條件列出方程,在解方程時,采用數(shù)學知識求極值或者根據(jù)物理臨界條件求極值。②圖解法:根據(jù)物體平衡的條件作出力的矢量圖,畫出平行四邊形或者矢量三角形進行動態(tài)分析,確定最大值或最小值。7.“活結(jié)”與“死結(jié)”、“活桿”與“死桿”模型(1)“活結(jié)”與“死結(jié)”模型①“活結(jié)”一般是由輕繩跨過光滑滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的。繩雖然因“活結(jié)”而彎曲,但實際上是同一根繩,所以由“活結(jié)”分開的兩段繩上彈力的大小一定相等,兩段繩合力的方向一定沿這兩段繩夾角的平分線。②“死結(jié)”兩側(cè)的繩因結(jié)而變成了兩根獨立的繩,因此由“死結(jié)”分開的兩段繩上的彈力不一定相等。(2)“活桿”與“死桿”模型①“活桿”:指輕桿用轉(zhuǎn)軸或鉸鏈連接,當輕桿處于平衡狀態(tài)時,輕桿所受到的彈力方向一定沿著桿,否則會引起輕桿的轉(zhuǎn)動。如圖甲所示,若C為轉(zhuǎn)軸,則輕桿在緩慢轉(zhuǎn)動中,彈力方向始終沿桿的方向。②“死桿”:若輕桿被固定,不發(fā)生轉(zhuǎn)動,則輕桿所受到的彈力方向不一定沿桿的方向。如圖乙所示,水平橫梁的一端A插在墻壁內(nèi),另一端B裝有一個小滑輪,繩的一端C固定于墻壁上,另一端跨過滑輪后懸掛重物m。滑輪對繩的作用力應為圖丙中兩段繩中拉力F1和F2的合力F的反作用力,即AB桿彈力的方向不沿桿的方向。【命題方向】例1:在如圖所示的甲、乙、丙、丁四幅圖中,滑輪光滑且所受的重力忽略不計,滑輪的軸O安裝在一根輕木桿P上,一根輕繩ab繞過滑輪,a端固定在墻上,b端下面掛一質(zhì)量為m的重物。當滑輪和重物都靜止不動時,甲、丙、丁圖中木桿P與豎直方向的夾角均為θ,乙圖中木桿P豎直。假設(shè)甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小依次為FA、FB、FC、FD,則以下判斷正確的是()A.FA=FB=FC=FDB.FD>FA=FB>FCC.FA=FC=FD>FBD.FC>FA=FB>FD分析:對滑輪受力分析,受兩個繩子的拉力和桿的彈力;滑輪一直保持靜止,合力為零,故桿的彈力與兩個繩子的拉力的合力等值、反向、共線。解答:由于兩個繩子的拉力大小等于重物的重力,大小不變,即四個選項中繩子的拉力是大小相等的,根據(jù)平行四邊形定則知兩個力的夾角越小,則合力越大,即滑輪兩邊繩子的夾角越小,繩子拉力的合力越大,故丁圖中繩子拉力合力最大,則桿的彈力最大,丙圖中夾角最大,繩子拉力合力最小,則桿的彈力最小,甲圖和乙圖中的夾角相同,則繩子拉力合力相等,則桿的彈力相等,所以甲、乙、丙、丁四幅圖中滑輪受到木桿P的彈力的大小順序為:FD>FA=FB>FC,故B正確,ACD錯誤。故選:B。本題考查的是力的合成與平衡條件在實際問題中的應用,要注意桿的彈力可以沿著桿的方向也可以不沿著桿方向,結(jié)合平衡條件分析是關(guān)鍵。例2:如圖所示,兩根等長的輕繩將日光燈懸掛在天花板上,兩繩與豎直方向的夾角都為45°,日光燈保持水平,所受重力為G。則()A.兩繩對日光燈拉力的合力大小等于GB.兩繩的拉力和重力不是共點力C.兩繩的拉力大小均為22D.兩繩的拉力大小均為G分析:兩繩的拉力和重力是共點力,根據(jù)合力為零分析AB選項;根據(jù)對稱性可知,左右兩繩的拉力大小相等,分析日光燈的受力情況,由平衡條件求解繩子的拉力大小。解答:B.對日光燈受力分析如圖:兩繩拉力的作用線與重力作用線的延長線交于一點,這三個力是共點力,故B錯誤;A.由于日光燈在兩繩拉力和重力作用下處于靜止狀態(tài),所以兩繩的拉力的合力與重力G等大反向,故A正確;CD.由于兩個拉力的夾角成直角,且都與豎直方向成45°角,則由力的平行四邊形定則可知:G=F12+F22,F(xiàn)1=F2,解得:F1=F故選:AC。點評:本題主要是考查了共點力的平衡,解答本題的關(guān)鍵是:確定研究對象、進行受力分析、進行力的合成,利用平衡條件建立方程進行解答。例3:如圖,三根長度均為l的輕繩分別連接于C、D兩點,A、B兩端被懸掛在水平天花板上,相距2l?,F(xiàn)在C點上懸掛一個質(zhì)量為m的重物,為使CD繩保持水平,在D點上可施加力的最小值為()A.mgB.33C.12D.14分析:根據(jù)物體的受力平衡,依據(jù)幾何關(guān)系求解即可。解答:依題得,要想CD水平,則各繩都要緊繃,根據(jù)幾何關(guān)系可知,AC與水平方向的夾角為60°,結(jié)點C受力平衡,則受力分析如圖所示因此CD的拉力為T=mg?tan30°D點受CD繩子拉力大小等于T,方向向左。要使CD水平,則D點兩繩的拉力與外界的力的合力為零,則CD繩子對D點的拉力可分解為沿BD繩的F1以及另一分力F2。由幾何關(guān)系可知,當F2與BD垂直時,F(xiàn)2最小,F(xiàn)2的大小即為拉力大小,因此有F2min=T?sin60°=1故ABD錯誤,C正確。故選:C。點評:本題考查的是物體的受力平衡,解題的關(guān)鍵是當F2與BD垂直時,F(xiàn)2最小,F(xiàn)2的大小即為拉力大小。例4:如圖甲所示,細繩AD跨過固定的水平輕桿BC右端的輕質(zhì)光滑定滑輪懸掛一質(zhì)量為M1的物體,∠ACB=30°;圖乙中輕桿HG一端用鉸鏈固定在豎直墻壁上,另一端G通過細繩EG拉住,EG與水平方向的夾角為30°,在輕桿的G點用細繩GF懸掛一質(zhì)量為M2的物體(都處于靜止狀態(tài)),求:(1)細繩AC的張力FTAC與細繩EG的張力FTEG之比;(2)輕桿BC對C端的支持力;(3)輕桿HG對G端的支持力。分析:(1)根據(jù)力的分解及幾何關(guān)系解答。(2)圖甲中對滑輪受力分析,運用合成法求解細繩AC段的張力FAC與輕桿BC對C端的支持力;(3)乙圖中,以C點為研究對象,根據(jù)平衡條件求解細繩EG段的張力F2以及輕桿HG對G端的支持力。解答:下圖(a)和下圖(b)中的兩個物體M1、M2都處于平衡狀態(tài),根據(jù)平衡的條件,首先判斷與物體相連的細繩,其拉力大小等于物體的重力;分別取C點和G點為研究對象,進行受力分析如圖(a)和右圖(b)所示,根據(jù)平衡規(guī)律可求解。(1)上圖(a)中輕繩AD跨過定滑輪拉住質(zhì)量為M1的物體,物體處于平衡狀態(tài),輕繩AC段的拉力FTAC=FCD=M1g;上圖(b)中由于FTEGsin30°=M2g得FEG=2M2g所以FTAC:FTEG=M1:2M2。(2)上圖(a)中,根據(jù)FAC=FCD=M1g且夾角為120°故FNC=FAC=M1g,方向與水平方向成30°,指向斜右上方。(3)上圖(b)中,根據(jù)平衡方程有FNG=M2gtan30°答:(1)輕繩AC段的張力FAC與細繩EG的張力FEG之比為M1(2)輕桿BC對C端的支持力為M1g,指向斜右上方;(3)輕桿HG對G端的支持力大小為3M2g方向水平向右。點評:本題首先要抓住定滑輪兩端繩子的特點,其次要根據(jù)平衡條件,以C、G點為研究對象,按力平衡問題的一般步驟求解?!窘忸}思路點撥】1.在分析問題時,注意“靜止”和“v=0”不是一回事,v=0,a=0時,是靜止,是平衡狀態(tài)2.解答共點力平衡問題的一般步驟(1)選取研究對象,對于有相互作用的兩個或兩個以上的物體構(gòu)成的系統(tǒng),應明確所選研究對象是系統(tǒng)整體還是系統(tǒng)中的某一個物體(整體法或隔離法)。(2)對所選研究對象進行受力分析,并畫出受力分析圖。(3)對研究對象所受的力進行處理,對三力平衡問題,一般根據(jù)平衡條件畫出力合成時的平行四邊形。對四力或四力以上的平衡問題,一般建立合適的直角坐標系,對各力按坐標軸進行分解。(4)建立平衡方程,對于四力或四力以上的平衡問題,用正交分解法列出方程組。3.臨界與極值問題的分析技巧(1)求解平衡中的臨界問題和極值問題時,首先要正確地進行受力分析和變化過程分析,找出平衡中的臨界點和極值點。(2)臨界條件必須在變化中尋找,不能停留在一個狀態(tài)來研究臨界問題,而是要把某個物理量推向極端,即極大或極小,并依此作出科學的推理分析,從而給出判斷或結(jié)論。9.伽利略的理想斜面實驗【知識點的認識】(1)亞里士多德認為:必須有力物體才能運動;沒有力的作用,物體就要靜止在某個地方。(2)伽利略的理想實驗①斜面實驗:讓靜止的小球從第一個斜面滾下,沖上第二個斜面,如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度。減小第二個斜面的傾角,原來釋放時的小球滾動的距離增大,但所達到的高度相同。當?shù)诙€斜面放平,小球?qū)⒂肋h運動下去。②推理結(jié)論:力不是維持物體運動的原因。③實驗示意圖如下:(3)笛卡兒的觀點:如果運動中的物體沒有受到力的作用,它將繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動,既不會停下來,也不會偏離原來的方向。【命題方向】理想實驗有時更能反映自然規(guī)律.伽利略設(shè)計了一個理想實驗,其中有一個經(jīng)驗事實,其余是推論.如圖所示的斜面:①減小另一個斜面的傾角,小球在這個斜面上仍能達到原來的高度②兩個斜面對接,讓靜止小球沿一個斜面滾下,小球?qū)L上另一個斜面③如果沒有摩擦,小球?qū)⑸仙皆瓉磲尫艜r的高度④繼續(xù)減小第二個斜面的傾角,最后使它成為水平面,小球要沿水平面做持續(xù)的勻速運動將上述理想實驗的設(shè)想步驟按正確的順序排列②③①④(只寫序號即可)在上述設(shè)想步驟中,有的屬于可靠的事實,有的屬于理想化的推論.下列關(guān)于事實和推論的分類正確的是:BA.①是事實,②③④是推論B.②是事
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