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第1頁(共1頁)2024-2025學(xué)年上學(xué)期廣州高一物理期末培優(yōu)卷1一.選擇題(共8小題,滿分24分,每小題3分)1.(3分)(2014秋?壽縣校級月考)物體與水平伸長彈簧相連,靜止在木箱地板上.現(xiàn)發(fā)現(xiàn)物體突然動了起來,由此可判斷,此時木箱的運動不可能是()A.加速右移 B.加速左移 C.加速上升 D.加速下降2.(3分)(2019秋?和平區(qū)校級期末)甲、乙兩輛小車由同一地點出發(fā)運動,速度—時間圖象如圖所示,則()A.運動時甲的加速度與乙的加速度之比為4:3 B.運動時甲的加速度與乙的加速度之比為3:4 C.乙車開始運動時,兩車相距4.5m D.甲、乙同時開始運動3.(3分)(2020秋?淮安區(qū)校級期末)如圖所示,與斜面垂直的擋板和斜面上各有一個壓力傳感器A、B,斜面傾角可調(diào),鐵球靜止在傳感器A、B上,從圖示位置緩慢減小斜面的傾角θ,下列說法中正確的是()A.A的示數(shù)不變,B的示數(shù)減小 B.A的示數(shù)減小,B的示數(shù)不變 C.A的示數(shù)增大,B的示數(shù)減小 D.A的示數(shù)減小,B的示數(shù)增大4.(3分)如圖所示,靜止在水平地面上的重錘,上端系一橡皮筋,初始狀態(tài)橡皮筋恰好伸直且處于原長,手抓著橡皮筋的上端迅速從A點上升至B點后,手在B點保持靜止,重錘離開地面并上升一定高度。不計空氣阻力,下列說法正確的是()A.重錘離開地面前,對地面的壓力逐漸減小,處于失重狀態(tài) B.重錘加速上升的過程處于超重狀態(tài) C.重錘的速度最大時,處于完全失重狀態(tài) D.重錘上升至最高點時,速度為零,處于平衡狀態(tài)5.(3分)(2023?福田區(qū)校級模擬)近日憨態(tài)可掬的大熊貓“花花”可謂火出了圈,引得大批游客慕名參觀。如圖為大熊貓抓住樹干靜止時的圖片。下列關(guān)于大熊貓受力說法正確的是()A.大熊貓受重力、摩擦力 B.大熊貓的手越干越粗糙,摩擦力越大 C.大熊貓把樹枝抓得越緊,越不容易掉下來 D.隨著大熊貓抓樹枝的力增加,摩擦力方向可能由向下變成向上6.(3分)(2023秋?沈陽期末)如圖甲為應(yīng)用于機場和火車站的安全檢查儀,用于對旅客的行李進行安全檢查,其傳送裝置可簡化為如圖乙所示的模型,緊繃的傳送帶始終保持v=1m/s的恒定速率運行。旅客把行李無初速度地放在A處,設(shè)行李與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,A、B間的距離為2m,g取10m/s2,若乘客把行李放到傳送帶的同時也以v=1m/s的恒定速率平行于傳送帶運動到B處取行李,則()A.乘客與行李同時到達B處 B.行李提前0.5s到達B處 C.乘客提前0.5s到達B處 D.若傳送帶速度足夠大,行李最快也要4s才能到達B處7.(3分)(2020秋?沙坪壩區(qū)校級月考)小明和小狗在草地上玩足球,t=0時刻,小明給足球一個初速度v0=12m/s,小狗立即同時同地同向追足球,足球在草地上做勻減速直線運動,加速度大小為a1=1.2m/s2,小狗先做初速度為零的勻加速直線運動,加速度大小為a2=1.0m/s2,速度達到8m/s后做勻速直線運動,則小狗追上足球的時間為()A.11.5s B.10s C.12s D.8s8.(3分)(2020秋?歷城區(qū)校級月考)如圖所示,質(zhì)量為m的長方形木箱內(nèi)部裝有相連著的光滑小球(質(zhì)量也為m)和輕彈簧,輕彈簧與木箱底面平行,其另一端連在木箱側(cè)壁上,輕彈簧的勁度系數(shù)為k。傾角為θ的足夠長斜面固定放置,木箱與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ。靜止釋放木箱,木箱沿斜面加速下滑,當小球和木箱的加速度第一次相同時,輕彈簧的形變量為()A.1kmgsinθB.1kμmgcosθC.1k(mgsinθ﹣μmgcosθ)D.1k(mgsinθ-12μ二.多選題(共4小題,滿分24分,每小題6分)(多選)9.(6分)(2012秋?騰沖縣校級期中)如圖,下列說法正確的是()A.甲的加速度最大 B.乙的加速度最大 C.丙的加速最大 D.交點表示甲、乙、丙速度相等 E.交點表示甲、乙、丙相遇(多選)10.(6分)(2022秋?孟津縣月考)如圖所示,AO、BO、CO三根細線系于結(jié)點O,OC吊著一個重物,用力拉著BO線將其由水平方向逆時針緩慢轉(zhuǎn)至豎直方向,在此過程中,結(jié)點O的位置保持不變,下列說法正確的是()A.AO的拉力逐漸減小到零 B.BO的拉力先減小后增大 C.AO、BO的拉力都逐漸增大 D.AO的拉力逐漸減小,BO的拉力逐漸增大(多選)11.(6分)(2019秋?德宏州期末)物體在某一水平恒力推動下沿一平直粗糙水平面由靜止開始做勻加速直線運動,物體到達P點時撤去水平恒力。從物體起動時開始計時,每隔0.2s測得物體的瞬時速度如表所示,已知物體與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)始終不變,重力加速度g=10m/s2。則根據(jù)表中的數(shù)據(jù)通過分析、計算能求出的是()t(s)0.00.20.4…2.22.42.6…v(m/s)0.00.40.8…3.02.01.0…A.水平恒力的大小 B.物體與粗糙水平面間的滑動摩擦力 C.物體到達P點時速度的大小 D.物體運動的總位移(多選)12.(6分)(2022秋?榆林期末)如圖所示,在傾角為θ的光滑固定斜面上,放著兩個質(zhì)量均為m且用細繩相連的小球A和小球B,現(xiàn)用彈簧將B球固定在擋板上,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。重力加速度大小為g,則下列說法正確的是()A.當剪斷細繩時,A球的加速度大小為gsinθ,B球的加速度大小為gsinθ B.當剪斷靠近小球B這端的彈簧時,A球的加速度大小為gsinθ,B球的加速度大小為0 C.當剪斷細繩時,A球的加速度大小為gsinθ,B球的加速度大小為0 D.當剪斷靠近小球B這端的彈簧時,細繩的彈力為0三.實驗題(共5小題,滿分52分)13.(6分)(2023秋?新樂市校級月考)某同學(xué)利用三個完全相同彈簧測力計完成了平行四邊形定則的驗證,將彈簧測力計丙固定在水平面上,然后將彈簧測力計甲、乙掛在細繩套上。某次實驗時,將彈簧測力計甲、乙沿水平將結(jié)點拉至圖中的O點,彈簧測力計甲和丙垂直,彈簧測力計甲和乙的夾角大小為120°,彈簧測力計甲、乙的讀數(shù)分別為2.0N、4.0N,則彈簧測力計丙的讀數(shù)約為N;如果保持彈簧測力計甲、丙垂直,將彈簧測力計乙順時針轉(zhuǎn)過一個小角度且保持彈簧測力計丙的示數(shù)不變,則彈簧測力計甲的讀數(shù)將,彈簧測力計乙的讀數(shù)將(填“變大”、“不變”或“變小”);在該次操作時用刻度尺測量了彈簧測力計乙4.0N的刻度線到0刻度線的距離為8.0cm,則彈簧測力計中彈簧的勁度系數(shù)為k=N/m。(3=1.73214.(10分)(2020秋?榮成市期中)某同學(xué)采用圖(甲)所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。實驗的主要步驟如下:a.將木板的一側(cè)墊高,利用阻力補償法補償打點計時器對小車的阻力及其他阻力;b.將槽碼、小車、打點計時器、紙帶安裝好;c.通過改變槽碼的個數(shù)成倍地改變小車所受的拉力,與此對應(yīng),處理紙帶上打出的點來測量加速度;d.保持小車所受的拉力不變,通過增減小車中的重物改變小車的質(zhì)量。處理紙帶上打出的點來測量加速度;e.做出加速度與相應(yīng)物理量的圖象得出實驗結(jié)論?;卮鹣铝袉栴}:(1)請簡述阻力補償法的操作過程;(2)實驗中,當槽碼的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M之間滿足什么關(guān)系,繩對車的拉力F近似等于槽碼的重力?(3)觀察表中的實驗記錄,為了直觀的判斷小車的加速度a與拉力F及小車質(zhì)量M的定量關(guān)系,要做出a與及a與的圖象。F/N0.140.190.240.290.34a/(m?s﹣2)0.390.530.670.810.94M/kg0.310.360.410.610.86a/(m?s﹣2)0.940.810.710.480.34(4)圖(乙)為某次實驗中得到的紙帶示意圖,一同學(xué)測量了2段長度分別為x1、x2,已知紙帶上相鄰兩點的計時間隔為t,則小車的加速度為。15.(9分)(2018?棗莊二模)如圖所示,長為L、質(zhì)量為M的薄木板放在水平地面上,一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點的木塊放在薄木板的右端。用水平向右的力F作用于薄木板的右端,可將薄木板從木塊下抽出。已知薄木板與地面之間、木塊與薄木板之間、木塊與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度大小為g。設(shè)物體之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求:(1)力F的大小滿足的條件。(2)試推導(dǎo)并說明木塊離開薄木板后向右運動的位移大小s與力F大小之間的關(guān)系。16.(12分)(2022秋?金鳳區(qū)校級期末)2022年4月16日,我國航天員翟志剛、王亞平,葉光富搭乘神舟十三號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸。在著陸階段,主降落傘打開后主降落傘和返回艙的運動過程簡化如下:階段Ⅰ,主降落傘和返回艙沿豎直方向減速下降;階段Ⅱ,以速度v0勻速下降;階段Ⅲ,當返回艙離地面h高時,返回艙的反推發(fā)動機啟動,返回艙沿豎直方向勻減速下降,著地前瞬間速度恰好為零。已知上述過程中,只考慮主降落傘受到的空氣阻力,忽略其他阻力,主降落傘質(zhì)量不計,返回艙(含航天員)總質(zhì)量為m,重力加速度為g。(1)在階段Ⅱ中,空氣阻力的大??;(2)在階段Ⅲ中,若在反推發(fā)動機啟動后,降落傘與返回艙之間的輕繩處于松弛狀態(tài),求反推發(fā)動機產(chǎn)生的推力大小;(3)若連接降落傘與返回艙間的n根等長輕繩均勻分布,輕繩與豎直方向的夾角均為θ,求階段Ⅱ中每根輕繩的拉力大小。17.(15分)(2023秋?黃浦區(qū)校級期末)中國籍80后極限愛好者葉晨光身披國旗完成了萬米高空跳傘挑戰(zhàn),打破了國人高空跳傘最高紀錄。葉晨光從10000m的高度從飛機下落,并在離地足夠高的地方開傘。若他和傘的總質(zhì)量為m,請思考下列問題(本題數(shù)據(jù)運算g取9.8m/s2):(1)開始時葉晨光做自由落體運動,求出他在3s末的速度v1大小以及前3s內(nèi)的位移h1大小。(2)當降落傘完全打開后,葉晨光和傘所受空氣阻力f的大小與速度的平方成正比,即f=kv2(k為常數(shù))。設(shè)傘完全打開時速度為v0,對應(yīng)的空氣阻力f0>mg,求此時的加速度a0。(3)當降落傘完全打開后,通過分析說明葉晨光做怎樣的運動?并根據(jù)你的分析畫出對應(yīng)的v﹣t圖。(4)若空氣阻力f=27.4v2,葉晨光和傘的總質(zhì)量m=70kg,已知葉晨光落地前已勻速下降,則葉晨光的落地速度vt大小為多少?(第4小問結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
2024-2025學(xué)年上學(xué)期廣州高一物理期末典型卷1參考答案與試題解析一.選擇題(共8小題,滿分24分,每小題3分)1.(3分)(2014秋?壽縣校級月考)物體與水平伸長彈簧相連,靜止在木箱地板上.現(xiàn)發(fā)現(xiàn)物體突然動了起來,由此可判斷,此時木箱的運動不可能是()A.加速右移 B.加速左移 C.加速上升 D.加速下降【考點】超重與失重的概念、特點和判斷;判斷是否存在摩擦力.【專題】牛頓運動定律綜合專題.【答案】C【分析】對物體進行受力分析,可知物體在水平方向受彈力及摩擦力,只有摩擦力減小時物體才會向右運動,分析升降機的運動情況可得出摩擦力的變化是否符合題意.【解答】解:A、加速向右運動時,物體由于慣性的作用會有向左的運動趨勢;故A是可能的;B、加速向左運動時,物體相對于車廂有向右的運動趨勢;摩擦力向左,若摩擦力不足以使物體與木廂一起運動,則A將向右運動;故B是可能的;C、加速上升物體具有向上的加速度,超重,增大了物體與地板間的最大靜摩擦力,彈簧不會拉向右方,故C是不可能的;D、減速上升時,升降機有向下的加速度,失重,物體對地板的正壓力減小;這時的最大靜摩擦力小于電梯靜止時的靜摩擦力,而彈簧的彈力又未改變,故在這種情況下可能被拉向右方;故D是可能的;本題選擇不可能的,故選:C?!军c評】本題考查了超重和失重,關(guān)鍵是掌握:超重時具有向上加速度,失重時具有向下加速度.2.(3分)(2019秋?和平區(qū)校級期末)甲、乙兩輛小車由同一地點出發(fā)運動,速度—時間圖象如圖所示,則()A.運動時甲的加速度與乙的加速度之比為4:3 B.運動時甲的加速度與乙的加速度之比為3:4 C.乙車開始運動時,兩車相距4.5m D.甲、乙同時開始運動【考點】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】比較思想;圖析法;運動學(xué)中的圖象專題;理解能力.【答案】C【分析】速度﹣時間圖象的斜率等于物體的加速度,圖象與時間軸圍成的面積等于物體在該段時間內(nèi)通過的位移。根據(jù)圖象直接讀出物體開始運動的時刻。【解答】解:AB、根據(jù)速度﹣時間圖象的斜率等于物體的加速度,則得甲的加速度為:a甲=ΔvΔt=44m/s2=1m/s2,乙的加速度為:a乙=Δv'Δt'=41m/s2C、乙車開始運動時,甲的速度為3m/s,兩車相距距離等于甲有0﹣3s內(nèi)通過的位移,為:s=3×32m=4.5m,故D、由圖可知,甲先運動3s后乙開始運動,故D錯誤。故選:C?!军c評】把握速度﹣時間圖象的兩個物理意義:①速度圖象的斜率等于物體的加速度;②速度圖象與時間軸圍成的面積等于物體通過的位移,即可順利解決此類題目。3.(3分)(2020秋?淮安區(qū)校級期末)如圖所示,與斜面垂直的擋板和斜面上各有一個壓力傳感器A、B,斜面傾角可調(diào),鐵球靜止在傳感器A、B上,從圖示位置緩慢減小斜面的傾角θ,下列說法中正確的是()A.A的示數(shù)不變,B的示數(shù)減小 B.A的示數(shù)減小,B的示數(shù)不變 C.A的示數(shù)增大,B的示數(shù)減小 D.A的示數(shù)減小,B的示數(shù)增大【考點】共點力的平衡問題及求解;牛頓第三定律的理解與應(yīng)用;力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定量思想;合成分解法;共點力作用下物體平衡專題;推理論證能力.【答案】C【分析】以鐵球為研究對象進行受力分析,根據(jù)平衡條件得到兩個壓力傳感器示數(shù)與傾角的關(guān)系進行分析?!窘獯稹拷猓阂澡F球為研究對象,受力情況如圖所示:根據(jù)幾何關(guān)系可得:FA=mgcosθ,F(xiàn)B=mgsinθ。根據(jù)牛頓第三定律可知,A、B傳感器的示數(shù)分別為mgcosθ、FB=mgsinθ。從圖示位置緩慢減小斜面的傾角θ,則FA增大、FB減小,故C正確、ABD錯誤。故選:C?!军c評】本題主要是考查了共點力的平衡問題,關(guān)鍵是能夠確定研究對象、進行受力分析、利用平行四邊形法則進行力的合成,然后建立平衡方程進行解答。4.(3分)如圖所示,靜止在水平地面上的重錘,上端系一橡皮筋,初始狀態(tài)橡皮筋恰好伸直且處于原長,手抓著橡皮筋的上端迅速從A點上升至B點后,手在B點保持靜止,重錘離開地面并上升一定高度。不計空氣阻力,下列說法正確的是()A.重錘離開地面前,對地面的壓力逐漸減小,處于失重狀態(tài) B.重錘加速上升的過程處于超重狀態(tài) C.重錘的速度最大時,處于完全失重狀態(tài) D.重錘上升至最高點時,速度為零,處于平衡狀態(tài)【考點】超重與失重的概念、特點和判斷.【專題】定性思想;推理法;牛頓運動定律綜合專題;推理論證能力.【答案】B【分析】失重狀態(tài):當物體對接觸面的壓力小于物體的真實重力時,就說物體處于失重狀態(tài),此時有向下的加速度。超重狀態(tài):當物體對接觸面的壓力大于物體的真實重力時,就說物體處于超重狀態(tài),此時有向上的加速度?!窘獯稹拷猓篈、重錘離開地面前靜止不動,處于平衡狀態(tài),即不是超重,也不是失重,由平衡條件有mg=FN+T,橡皮筋的彈力T增大,則地面的支持力FN減小,由牛頓第三定律可知,對地面的壓力逐漸減小,故A錯誤;B、重錘加速上升的過程,具有向上的加速度,則處于超重狀態(tài),故B正確;CD、重錘的速度最大時,加速度為零,橡皮筋的彈力與重力等大反向,處于平衡狀態(tài),即不是超重,也不是失重,小球繼續(xù)上升,上升至最高點時,速度為零,此時,重錘的合力不為零,具有向下的加速度,處于失重狀態(tài),故CD錯誤。故選:B?!军c評】本題考查物理知識與生活的聯(lián)系,注意細致分析物理過程,仔細觀察速度的變化情況,與超失重的概念聯(lián)系起來加以識別。5.(3分)(2023?福田區(qū)校級模擬)近日憨態(tài)可掬的大熊貓“花花”可謂火出了圈,引得大批游客慕名參觀。如圖為大熊貓抓住樹干靜止時的圖片。下列關(guān)于大熊貓受力說法正確的是()A.大熊貓受重力、摩擦力 B.大熊貓的手越干越粗糙,摩擦力越大 C.大熊貓把樹枝抓得越緊,越不容易掉下來 D.隨著大熊貓抓樹枝的力增加,摩擦力方向可能由向下變成向上【考點】判斷是否存在摩擦力;共點力的平衡問題及求解;重力的概念、物理意義及其產(chǎn)生(來源);彈力的概念及其產(chǎn)生條件.【專題】定性思想;推理法;摩擦力專題;推理論證能力.【答案】C【分析】大熊貓?zhí)幱陟o止狀態(tài),受力平衡,對大熊貓受力分析,結(jié)合平衡條件分析即可?!窘獯稹拷猓篈、大熊貓受重力、摩擦力和樹干的彈力作用,故A錯誤;BD、小熊貓?zhí)幱陟o止狀態(tài),豎直方向,大熊貓的重力和摩擦力平衡,則所受摩擦力方向總是豎直向上,且大小不變,故BD錯誤;C、大熊貓把樹枝抓得越緊,最大靜摩擦力越大,越不容易產(chǎn)生滑動,即越不容易掉下來,故C正確;故選:C?!军c評】本題考查摩擦力,解題關(guān)鍵是對大熊貓做好受力分析,結(jié)合共點力平衡分析即可。6.(3分)(2023秋?沈陽期末)如圖甲為應(yīng)用于機場和火車站的安全檢查儀,用于對旅客的行李進行安全檢查,其傳送裝置可簡化為如圖乙所示的模型,緊繃的傳送帶始終保持v=1m/s的恒定速率運行。旅客把行李無初速度地放在A處,設(shè)行李與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,A、B間的距離為2m,g取10m/s2,若乘客把行李放到傳送帶的同時也以v=1m/s的恒定速率平行于傳送帶運動到B處取行李,則()A.乘客與行李同時到達B處 B.行李提前0.5s到達B處 C.乘客提前0.5s到達B處 D.若傳送帶速度足夠大,行李最快也要4s才能到達B處【考點】水平傳送帶模型;勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用.【專題】定量思想;推理法;牛頓運動定律綜合專題;推理論證能力;模型建構(gòu)能力.【答案】C【分析】行李在傳送帶上先加速運動,然后再和傳送帶一起勻速運動,由牛頓第二定律和運動學(xué)公式求出時間。若行李一直做勻加速運動時,運動時間最短?!窘獯稹拷猓篈BC、由牛頓第二定律,得μmg=ma解得a=1m/s2設(shè)行李做勻加速運動的時間為t,行李加速運動的末速度為v=1m/s由v=at1代入數(shù)值得t1=1s勻加速運動的位移大小為x=12勻速運動的時間為t2=行李從A到B的時間為t=t1+t2解得t=2.5s而乘客一直做勻速運動,從A到B的時間為t人=Lv=21s=故AB錯誤,C正確;D、若行李一直做勻加速運動時,運動時間最短。由L=解得最短時間t'=2s故D錯誤。故選:C?!军c評】該題考查的是傳送帶問題,行李在傳送帶上先加速運動,然后再和傳送帶一起勻速運動,若要時間最短,則行李一直做勻加速運動。7.(3分)(2020秋?沙坪壩區(qū)校級月考)小明和小狗在草地上玩足球,t=0時刻,小明給足球一個初速度v0=12m/s,小狗立即同時同地同向追足球,足球在草地上做勻減速直線運動,加速度大小為a1=1.2m/s2,小狗先做初速度為零的勻加速直線運動,加速度大小為a2=1.0m/s2,速度達到8m/s后做勻速直線運動,則小狗追上足球的時間為()A.11.5s B.10s C.12s D.8s【考點】變速物體追勻速物體問題.【專題】定量思想;推理法;直線運動規(guī)律專題;推理論證能力.【答案】A【分析】根據(jù)速度﹣時間公式求出足球勻減速直線運動的時間,從而根據(jù)平均速度公式求出足球的位移,根據(jù)速度﹣時間公式求出小狗達到最大速度的時間和位移,然后小狗做勻速直線運動,結(jié)合位移關(guān)系求出追及的時間?!窘獯稹拷猓阂阎闱虻某跛俣葹関0=12m/s,加速度大小為a1=1.2m/s2,設(shè)足球勻減速到速度為零的時間t1,位移x1,根據(jù)速度﹣時間公式,求出足球做勻減速運動的時間為:t1=v0足球勻減速直線運動,根據(jù)平均速度公式,可得足球做勻減速運動到零位移:x1=v已知小狗的加速度為a2=1.0m/s2,最大速度為v2=8m/s,小狗做初速度為零勻加速運動,設(shè)達到最大速度的時間t2和位移x2根據(jù)速度﹣時間公式,得出小狗達到最大速度的時間:t2=v2a小狗勻加速直線運動,根據(jù)平均速度公式,可得小狗做勻加速運動到最大速度位移:x2=v之后小狗做勻速直線運動,到足球停止運動時,其勻速運動位移為:x3=v2(t1﹣t2)=8×(10﹣8)m=16m由于x2+x3<x1,故足球停止運動時,小狗沒有追上足球,然后小狗繼續(xù)以最大速度勻速運動追趕足球,由勻速運動公式得:x1﹣(x2+x3)=v2t3代入數(shù)據(jù)解得:t3=1.5s故小狗追上足球的時間:t=t1+t3=10s+1.5s=11.5s,故A正確,BCD錯誤。故選:A?!军c評】本題以小明和小狗在草地上玩足球為情景載體,考查了勻變速直線運動規(guī)律在實際生活中的應(yīng)用,解決本題的關(guān)鍵理清足球和小狗的位移關(guān)系,結(jié)合運動學(xué)公式靈活求解。8.(3分)(2020秋?歷城區(qū)校級月考)如圖所示,質(zhì)量為m的長方形木箱內(nèi)部裝有相連著的光滑小球(質(zhì)量也為m)和輕彈簧,輕彈簧與木箱底面平行,其另一端連在木箱側(cè)壁上,輕彈簧的勁度系數(shù)為k。傾角為θ的足夠長斜面固定放置,木箱與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ。靜止釋放木箱,木箱沿斜面加速下滑,當小球和木箱的加速度第一次相同時,輕彈簧的形變量為()A.1kmgsinθB.1kμmgcosθC.1k(mgsinθ﹣μmgcosθ)D.1k(mgsinθ-12μ【考點】作用力與反作用力;胡克定律及其應(yīng)用;力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】計算題;信息給予題;定量思想;整體法和隔離法;牛頓運動定律綜合專題;分析綜合能力.【答案】B【分析】分別選整體和小球為研究對象,利用牛頓第二定律,結(jié)合胡克定律可以求出彈簧的形變量?!窘獯稹拷猓寒斝∏蚝湍鞠涞募铀俣鹊谝淮蜗嗤瑫r,將小球和木箱看作一個整體,有2mgsinθ﹣μ?2mgcosθ=2ma對小球有mgsinθ﹣T=ma聯(lián)立解得T=μmgcosθ根據(jù)胡克定律得輕彈簧的形變量Δx=1kμ故ACD錯誤,B正確。故選:B?!军c評】本題考查牛頓第二定律,在涉及連接體問題時,可以先整體求共同加速度,再隔離求相互作用力。二.多選題(共4小題,滿分24分,每小題6分)(多選)9.(6分)(2012秋?騰沖縣校級期中)如圖,下列說法正確的是()A.甲的加速度最大 B.乙的加速度最大 C.丙的加速最大 D.交點表示甲、乙、丙速度相等 E.交點表示甲、乙、丙相遇【考點】復(fù)雜的運動學(xué)圖像問題;勻變速直線運動速度與時間的關(guān)系.【專題】直線運動規(guī)律專題.【答案】AD【分析】v﹣t圖象反映速度隨時間的變化情況,斜率等于加速度,兩圖線的交點表示速度相同;圖象與坐標軸所圍的“面積”表示物體的位移.速度圖象不能反映物體的初始位置.【解答】解:A、B、C、根據(jù)v﹣t圖象的斜率等于加速度,可知,甲圖線的斜率最大,則甲的加速度最大,故A正確。D、由圖知,交點表示甲、乙、丙速度相等,故D正確。E、速度—時間圖象與坐標軸所圍的“面積”表示物體的位移,可知交點處丙的位移最大,但速度圖象不能反映物體的初始位置,所以無法判斷三個物體是否相遇。故E錯誤。故選:AD?!军c評】本題只要抓住速度圖象與坐標軸所圍的“面積”表示物體的位移,斜率等于物體的加速度進行分析.要注意速度圖象不能表示出物體出發(fā)點的位置.(多選)10.(6分)(2022秋?孟津縣月考)如圖所示,AO、BO、CO三根細線系于結(jié)點O,OC吊著一個重物,用力拉著BO線將其由水平方向逆時針緩慢轉(zhuǎn)至豎直方向,在此過程中,結(jié)點O的位置保持不變,下列說法正確的是()A.AO的拉力逐漸減小到零 B.BO的拉力先減小后增大 C.AO、BO的拉力都逐漸增大 D.AO的拉力逐漸減小,BO的拉力逐漸增大【考點】解析法求共點力的平衡;力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】定性思想;推理法;受力分析方法專題;推理論證能力.【答案】AB【分析】對結(jié)點O受力分析,作出動態(tài)平衡圖,根據(jù)圖形,判斷力的變化?!窘獯稹拷猓簩Y(jié)點O受力分析,它受三個拉力作用,其中OC的拉力大小等于G,如圖所示將AO、BO兩個拉力合成,合力與第三個力平衡,作出動態(tài)平衡圖,由圖像可以看出,當用力拉著BO線將其由水平方向逆時針緩慢轉(zhuǎn)至豎直方向過程中,AO的拉力一直減小至零,BO的拉力先減小后增大。故AB正確,CD錯誤。故選:AB?!军c評】本題解題關(guān)鍵是正確畫出三個力平衡的動態(tài)平衡圖。(多選)11.(6分)(2019秋?德宏州期末)物體在某一水平恒力推動下沿一平直粗糙水平面由靜止開始做勻加速直線運動,物體到達P點時撤去水平恒力。從物體起動時開始計時,每隔0.2s測得物體的瞬時速度如表所示,已知物體與粗糙水平面間的動摩擦因數(shù)始終不變,重力加速度g=10m/s2。則根據(jù)表中的數(shù)據(jù)通過分析、計算能求出的是()t(s)0.00.20.4…2.22.42.6…v(m/s)0.00.40.8…3.02.01.0…A.水平恒力的大小 B.物體與粗糙水平面間的滑動摩擦力 C.物體到達P點時速度的大小 D.物體運動的總位移【考點】牛頓第二定律的簡單應(yīng)用;勻變速直線運動位移與時間的關(guān)系.【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】CD【分析】(1)首先根據(jù)表格中對物體速度和時間的記錄,利用運動學(xué)公式求解加速度的大小,然后根據(jù)牛頓第二定律求解恒力和摩擦力的大小;(2)根據(jù)速度﹣時間公式和位移—時間公式求解物體在p的速度和總位移?!窘獯稹拷猓篈B、設(shè)物體所受摩擦力大小為f,撤去水平恒力之前物體運動的加速度大小a撤去水平恒力之后的加速度大小a根據(jù)牛頓第二定律得:F﹣f=ma1f=ma2因m未知,則不能求解F和f,故AB錯誤;C、設(shè)P點速度為v,從啟動到P經(jīng)歷的時間為t,據(jù)題意得v=a1t=2tv=a2(2.8﹣t)=14﹣5t聯(lián)立以上兩式解得t=2sv=4m/s,故C正確;D、物體總位移s=v2t+故選:CD?!军c評】本題考查牛頓第二定律和勻變速直線運動的規(guī)律問題,解題時應(yīng)注意各過程中物體的運動性質(zhì),并注意關(guān)注物理量的對應(yīng)性。(多選)12.(6分)(2022秋?榆林期末)如圖所示,在傾角為θ的光滑固定斜面上,放著兩個質(zhì)量均為m且用細繩相連的小球A和小球B,現(xiàn)用彈簧將B球固定在擋板上,整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。重力加速度大小為g,則下列說法正確的是()A.當剪斷細繩時,A球的加速度大小為gsinθ,B球的加速度大小為gsinθ B.當剪斷靠近小球B這端的彈簧時,A球的加速度大小為gsinθ,B球的加速度大小為0 C.當剪斷細繩時,A球的加速度大小為gsinθ,B球的加速度大小為0 D.當剪斷靠近小球B這端的彈簧時,細繩的彈力為0【考點】牛頓第二定律求解瞬時問題;作用力與反作用力;力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】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】AD【分析】當剪斷細繩時,彈簧來不及收縮,彈簧的彈力不變,利用整體法和隔離法對物體進行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律求解;當剪斷靠近小球B這端的彈簧時,B球所受彈簧的彈力消失,以AB整體為研究對象進行分析?!窘獯稹拷猓篈C.以A、B為整體,一開始彈簧彈力大小為F=2mgsinθ當剪斷細繩時,彈簧彈力保持不變,對A球根據(jù)牛頓第二定律得mgsinθ=maA解得aA=gsinθ對B球根據(jù)牛頓第二定律得F﹣mgsinθ=maB解得aB=gsinθ故A正確,C錯誤;BD.當剪斷靠近小球B這端的彈簧時,B球所受彈簧的彈力消失,以A、B為整體,根據(jù)牛頓第二定律得2mgsinθ=2ma解得a=gsinθ可知A.B球的加速度大小均為gsinθ;對A球根據(jù)牛頓第二定律得mgsinθ﹣T=ma解得細繩的彈力為T=0故B錯誤,D正確。故選:AD?!军c評】本題考查了牛頓第二定律、受力分析法等知識點。整體法和隔離法是受力分析的重要方法,在解題時可以先利用整體法求出加速度,然后再根據(jù)隔離法求其它力。三.實驗題(共5小題,滿分52分)13.(6分)(2023秋?新樂市校級月考)某同學(xué)利用三個完全相同彈簧測力計完成了平行四邊形定則的驗證,將彈簧測力計丙固定在水平面上,然后將彈簧測力計甲、乙掛在細繩套上。某次實驗時,將彈簧測力計甲、乙沿水平將結(jié)點拉至圖中的O點,彈簧測力計甲和丙垂直,彈簧測力計甲和乙的夾角大小為120°,彈簧測力計甲、乙的讀數(shù)分別為2.0N、4.0N,則彈簧測力計丙的讀數(shù)約為3.5N;如果保持彈簧測力計甲、丙垂直,將彈簧測力計乙順時針轉(zhuǎn)過一個小角度且保持彈簧測力計丙的示數(shù)不變,則彈簧測力計甲的讀數(shù)將變小,彈簧測力計乙的讀數(shù)將變?。ㄌ睢白兇蟆?、“不變”或“變小”);在該次操作時用刻度尺測量了彈簧測力計乙4.0N的刻度線到0刻度線的距離為8.0cm,則彈簧測力計中彈簧的勁度系數(shù)為k=50.0N/m。(3=1.732【考點】探究兩個互成角度的力的合成規(guī)律.【專題】定量思想;等效替代法;平行四邊形法則圖解法專題;實驗探究能力.【答案】3.5、變小、變小、50.0?!痉治觥客ㄟ^平行四邊形定則作出的F1、F2的合力,應(yīng)用數(shù)學(xué)知識計算對角線表示力的大??;畫出滿足條件的受力示意力,從平行四邊形兩鄰力長度的變化確定彈簧測力計示數(shù)的變化;根據(jù)胡克定律求出彈簧秤測力計的勁度系數(shù)?!窘獯稹拷猓焊鶕?jù)題意,彈簧測力計甲、乙的合力大小等于測力計丙的大小。如下圖所示F為彈簧測力計甲、乙的合力,則由幾何關(guān)系可知:F=F2cos30°=4cos30°=23N≈3.5N保持彈簧測力計甲、丙垂直,且保持彈簧測力計丙的示數(shù)不變,則說明彈簧測力計甲、乙的合力保持不變,將彈簧測力計乙順時針轉(zhuǎn)過一個小角度,如下圖所示,則彈簧測力計甲的讀數(shù)變小,彈簧測力計乙的示數(shù)變??;彈簧測力計乙4.0N的刻度線到0刻度線的距離為8.0cm,則說明彈簧測力計乙的伸長量為8cm,則彈簧測力計中彈簧的勁度系數(shù)為:k=F故答案為:3.5、變小、變小、50.0?!军c評】本實驗采用的是“等效替代”的方法,即一個合力與幾個分力共同作用的效果相同,可以互相替代,明確“理論值”和“實驗值”的區(qū)別。14.(10分)(2020秋?榮成市期中)某同學(xué)采用圖(甲)所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。實驗的主要步驟如下:a.將木板的一側(cè)墊高,利用阻力補償法補償打點計時器對小車的阻力及其他阻力;b.將槽碼、小車、打點計時器、紙帶安裝好;c.通過改變槽碼的個數(shù)成倍地改變小車所受的拉力,與此對應(yīng),處理紙帶上打出的點來測量加速度;d.保持小車所受的拉力不變,通過增減小車中的重物改變小車的質(zhì)量。處理紙帶上打出的點來測量加速度;e.做出加速度與相應(yīng)物理量的圖象得出實驗結(jié)論?;卮鹣铝袉栴}:(1)請簡述阻力補償法的操作過程;(2)實驗中,當槽碼的質(zhì)量m與小車的質(zhì)量M之間滿足什么關(guān)系,繩對車的拉力F近似等于槽碼的重力?(3)觀察表中的實驗記錄,為了直觀的判斷小車的加速度a與拉力F及小車質(zhì)量M的定量關(guān)系,要做出a與F及a與1M的圖象。F/N0.140.190.240.290.34a/(m?s﹣2)0.390.530.670.810.94M/kg0.310.360.410.610.86a/(m?s﹣2)0.940.810.710.480.34(4)圖(乙)為某次實驗中得到的紙帶示意圖,一同學(xué)測量了2段長度分別為x1、x2,已知紙帶上相鄰兩點的計時間隔為t,則小車的加速度為x2-【考點】探究加速度與力、質(zhì)量之間的關(guān)系.【專題】實驗題;定量思想;推理法;牛頓運動定律綜合專題;實驗探究能力.【答案】(1)調(diào)節(jié)木板的傾斜度,使小車在不受牽引時能拖動紙帶沿木板勻速運動;(2)m<<M;(3)F;1M;(4)【分析】(1)阻力補償意為平衡摩擦力及其它阻力;阻力補償操作按實驗方法回答即可;(2)根據(jù)牛頓第二定律判斷出繩中拉力近似等于鉤碼的重力條件;(3)根據(jù)數(shù)據(jù)a與F和a與M的關(guān)系即可判斷;(4)根據(jù)相鄰相等時間內(nèi)位移之差等于常數(shù)即可求得加速度?!窘獯稹拷猓海?)阻力補償法的操作過程為調(diào)節(jié)木板的傾斜度,使小車在不受牽引時能拖動紙帶沿木板勻速運動;(2)對小車和槽碼構(gòu)成的整體,根據(jù)牛頓第二定律可得:mg=(M+m)a,對小車:F=Ma=MmgM+m=mg1+mM(3)要直觀的反映兩個量之間的關(guān)系,可以通過作圖來解決.但是只有作出一條直線,才可以直觀的反映兩個變量之間的關(guān)系.在探究加速度a與拉力F的關(guān)系時,為了直觀判斷二者間的關(guān)系,應(yīng)作出a﹣F圖象;在探究加速度a與質(zhì)量m的關(guān)系時,為了直觀判斷二者間的關(guān)系,應(yīng)作出a-1M(4)根據(jù)Δx=aT2可知,x2中前后兩段位移分別對應(yīng)比x1中前后兩段位移多3at2,故x解得:a=故答案為:(1)調(diào)節(jié)木板的傾斜度,使小車在不受牽引時能拖動紙帶沿木板勻速運動;(2)m<<M;(3)F;1M;(4)【點評】本實驗是驗證牛頓第二定律基礎(chǔ)題,考察實驗原理,紙帶測量,數(shù)據(jù)處理,誤差分析基本內(nèi)容。實驗數(shù)據(jù)處理是基本技能,會利用逐差法求得加速度。15.(9分)(2018?棗莊二模)如圖所示,長為L、質(zhì)量為M的薄木板放在水平地面上,一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點的木塊放在薄木板的右端。用水平向右的力F作用于薄木板的右端,可將薄木板從木塊下抽出。已知薄木板與地面之間、木塊與薄木板之間、木塊與地面之間的動摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度大小為g。設(shè)物體之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求:(1)力F的大小滿足的條件。(2)試推導(dǎo)并說明木塊離開薄木板后向右運動的位移大小s與力F大小之間的關(guān)系?!究键c】牛頓第二定律的簡單應(yīng)用;力的合成與分解的應(yīng)用.【專題】計算題;學(xué)科綜合題;整體思想;整體法和隔離法;牛頓運動定律綜合專題.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】(1)當木塊和木板間的靜摩擦力達到最大靜摩擦力時,兩者發(fā)生相對滑動,隔離對木塊和木板分析,運用牛頓第二定律求出水平拉力F的最小值,從而得到F滿足的條件。(2)木塊相對于木板發(fā)生滑動時,由牛頓第二定律求得兩者的加速度。當木塊離開薄木板時,木板與木塊的位移之差等于板長,由此列式求得時間,再由位移公式求出木塊的位移s與F的關(guān)系?!窘獯稹拷猓海?)設(shè)木塊與木板之間的最大靜摩擦力大小為fm,由題意和滑動摩擦力公式得:fm=μmg設(shè)木塊隨木板一起運動相對于地面的最大加速度大小為am,由牛頓第二定律得:fm=mam此時,設(shè)作用于薄木板右端水平向右力的大小為F0,對于木塊和木板整體,由滑動摩擦力公式和牛頓第二定律得:F0﹣μ(M+m)g=(M+m)am解得:F0=2μ(M+m)g要將薄木板從木塊下抽出,應(yīng)滿足的條件為:F>F0即:F>2μ(M+m)g。(2)在F>2μ(M+m)g時,木塊相對于木板發(fā)生了滑動;設(shè)木塊和木板相對于地面運動的加速度大小分別為a1、a2,由滑動摩擦力公式和牛頓第二定律得:對木塊:f=μmg,f=ma1對木板:f地=μ(M+m)g,F(xiàn)﹣f﹣f地=Ma2解得:a1=μg,a2=設(shè)木塊從開始運動到剛從木板上滑落所用的時間為t1,木塊和木板相對于地面發(fā)生位移分別為s1、s2,由運動學(xué)公式和幾何關(guān)系得:s1=由位移關(guān)系有s1+L=s2解得:t設(shè)此時木塊的速度大小為v1,由運動學(xué)公式得:v1=a1t1木塊從木板上滑落后,在水平地面上繼續(xù)滑動,設(shè)其受到的滑動摩擦力大小為f′、加速度大小為a′,由滑動摩擦力公式和牛頓第二定律得:f′=μmg,f′=ma′,v1解得:s=通過上式分析可得,木塊離開薄木板后向右運動的位移大小s隨力F的增大而減小。答:(1)力F的大小滿足的條件F>2μ(M+m)g。(2)木塊離開薄木板后向右運動的位移大小s與力F大小之間的關(guān)系為s=μMgLF-2μ(M+m)g,s隨力【點評】本題是牛頓第二定律和運動學(xué)公式的綜合應(yīng)用,涉及到多個物體,在解題時一定要注意正確分析物理過程,靈活選擇研究對象,對每一過程做好受力分析,才能根據(jù)動力學(xué)規(guī)律準確求解。16.(12分)(2022秋?金鳳區(qū)校級期末)2022年4月16日,我國航天員翟志剛、王亞平,葉光富搭乘神舟十三號載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸。在著陸階段,主降落傘打開后主降落傘和返回艙的運動過程簡化如下:階段Ⅰ,主降落傘和返回艙沿豎直方向減速下降;階段Ⅱ,以速度v0勻速下降;階段Ⅲ,當返回艙離地面h高時,返回艙的反推發(fā)動機啟動,返回艙沿豎直方向勻減速下降,著地前瞬間速度恰好為零。已知上述過程中,只考慮主降落傘受到的空氣阻力,忽略其他阻力,主降落傘質(zhì)量不計,返回艙(含航天員)總質(zhì)量為m,重力加速度為g。(1)在階段Ⅱ中,空氣阻力的大??;(2)在階段Ⅲ中,若在反推發(fā)動機啟動后,降落傘與返回艙之間的輕繩處于松弛狀態(tài),求反推發(fā)動機產(chǎn)生的推力大??;(3)若連接降落傘與返回艙間的n根等長輕繩均勻分布,輕繩與豎直方向的夾角均為θ,求階段Ⅱ中每根輕繩的拉力大小。【考點】牛頓運動定律的應(yīng)用—從運動情況確定受力;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用.【專題】計算題;信息給予題;定量思想;推理法;牛頓運動定律綜合專題;共點力作用下物體平衡專題;分析綜合能力.【答案】(1)在階段Ⅱ中,空氣阻力的大小為mg;(2)在階段Ⅲ中,反推發(fā)動機產(chǎn)生的推力大小mg+m(3)階段Ⅱ中每根輕繩的拉力大小mgncosθ【分析】(1)階段Ⅱ,主降落傘和返回艙做勻速運動,根據(jù)平衡條件求空氣阻力;(2)根據(jù)運動學(xué)公式求加速度,根據(jù)牛頓第二定律求反推火箭推力;(3)根據(jù)平衡條件和力的合成與分解求每根輕繩的拉力?!窘獯稹拷猓海?)在階段Ⅱ中,主降落傘和返回艙做勻速運動根據(jù)平衡條件得空氣阻力f=mg(2)在階段Ⅲ中,設(shè)返回艙的加速度大小為a根據(jù)運動學(xué)公式v以返回艙整體為研究對象,取豎直向上方向為正方向根據(jù)牛頓第二定律F﹣mg=ma代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得F=mg+(3)在階段Ⅱ中,對返回艙(含航天員),根據(jù)平衡條件nTcosθ=mg解得每根輕繩的拉力T=答:(1)在階段Ⅱ中,空氣阻力的大小為mg;(2)在階段Ⅲ中,反推發(fā)動機產(chǎn)生的推力大小mg+m(3)階段Ⅱ中每根輕繩的拉力大小mgncosθ【點評】本題考查共點力作用下物體的平衡、牛頓第二定律的綜合的運用,需要注意題干中阻力信息的運用。17.(15分)(2023秋?黃浦區(qū)校級期末)中國籍80后極限愛好者葉晨光身披國旗完成了萬米高空跳傘挑戰(zhàn),打破了國人高空跳傘最高紀錄。葉晨光從10000m的高度從飛機下落,并在離地足夠高的地方開傘。若他和傘的總質(zhì)量為m,請思考下列問題(本題數(shù)據(jù)運算g取9.8m/s2):(1)開始時葉晨光做自由落體運動,求出他在3s末的速度v1大小以及前3s內(nèi)的位移h1大小。(2)當降落傘完全打開后,葉晨光和傘所受空氣阻力f的大小與速度的平方成正比,即f=kv2(k為常數(shù))。設(shè)傘完全打開時速度為v0,對應(yīng)的空氣阻力f0>mg,求此時的加速度a0。(3)當降落傘完全打開后,通過分析說明葉晨光做怎樣的運動?并根據(jù)你的分析畫出對應(yīng)的v﹣t圖。(4)若空氣阻力f=27.4v2,葉晨光和傘的總質(zhì)量m=70kg,已知葉晨光落地前已勻速下降,則葉晨光的落地速度vt大小為多少?(第4小問結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【考點】牛頓運動定律的應(yīng)用—從受力確定運動情況;自由落體運動的規(guī)律及應(yīng)用;牛頓第二定律的簡單應(yīng)用.【專題】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)他在3s末的速度v1大小為29.4m/s,前3s內(nèi)的位移h1大小為44.1m。(2)設(shè)傘完全打開時速度為v0,對應(yīng)的空氣阻力f0>mg,此時的加速度a0(3)當降落傘完全打開后,先做加速度越來越小的減速運動,后做勻速運動,對應(yīng)的v﹣t圖像如圖所示:(4)葉晨光的落地速度vt大小為5.0m/s?!痉治觥浚?)根據(jù)自由落體運動的速度公式和位移公式求解;(2)根據(jù)牛頓第二定律求解加速度;(3)當降落傘完全打開后,空氣阻力大于重力,做加速度減小的減速運動;(4)根據(jù)平衡條件計算?!窘獯稹拷猓海?)運動員做自由落體運動,根據(jù)速度公式得,v1=gt=9.8×3m/s=29.4m/s,根據(jù)位移公式得,h(2)傘完全打開時速度為v0,對應(yīng)的空氣阻力f0=kv02,根據(jù)牛頓第二定律可知,(3)當降落傘完全打開后運動員先做加速度越來越小的減速運動,后做勻速運動。v﹣t圖像如圖所示:(4)若空氣阻力f=27.4vt2,葉晨光和傘的總質(zhì)量m=70kg,則葉晨光落地時,受力平衡,f=mg,代入數(shù)據(jù)可得vt=答:(1)他在3s末的速度v1大小為29.4m/s,前3s內(nèi)的位移h1大小為44.1m。(2)設(shè)傘完全打開時速度為v0,對應(yīng)的空氣阻力f0>mg,此時的加速度a0(3)當降落傘完全打開后,先做加速度越來越小的減速運動,后做勻速運動,對應(yīng)的v﹣t圖像如圖所示:(4)葉晨光的落地速度vt大小為5.0m/s?!军c評】本題考查了牛頓第二定律和功率的計算,關(guān)鍵是明確運動員的運動情況、受力情況和能量的轉(zhuǎn)化情況,然后結(jié)合運動學(xué)公式、牛頓第二定律列式求解。
考點卡片1.勻變速直線運動速度與時間的關(guān)系【知識點的認識】勻變速直線運動的速度—時間公式:vt=v0+at.其中,vt為末速度,v0為初速度,a為加速度,運用此公式解題時要注意公式的矢量性.在直線運動中,如果選定了該直線的一個方向為正方向,則凡與規(guī)定正方向相同的矢量在公式中取正值,凡與規(guī)定正方向相反的矢量在公式中取負值,因此,應(yīng)先規(guī)定正方向.(一般以v0的方向為正方向,則對于勻加速直線運動,加速度取正值;對于勻減速直線運動,加速度取負值.)【命題方向】例1:一個質(zhì)點從靜止開始以1m/s2的加速度做勻加速直線運動,經(jīng)5s后做勻速直線運動,最后2s的時間內(nèi)使質(zhì)點做勻減速直線運動直到靜止.求:(1)質(zhì)點做勻速運動時的速度;(2)質(zhì)點做勻減速運動時的加速度大?。治觯焊鶕?jù)勻變速直線運動的速度時間公式求出5s末的速度,結(jié)合速度時間公式求出質(zhì)點速度減為零的時間.解答:(1)根據(jù)速度時間公式得,物體在5s時的速度為:v=a1t1=1×5m/s=5m/s.(2)物體速度減為零的時間2s,做勻減速運動時的加速度大小為:a2=vt答:(1)質(zhì)點做勻速運動時的速度5m/s;(2)質(zhì)點做勻減速運動時的加速度大小2.5m/s2.點評:解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運動的速度時間公式和位移時間公式,并能靈活運用.例2:汽車以28m/s的速度勻速行駛,現(xiàn)以4.0m/s2的加速度開始剎車,則剎車后4s末和8s末的速度各是多少?分析:先求出汽車剎車到停止所需的時間,因為汽車剎車停止后不再運動,然后根據(jù)v=v0+at,求出剎車后的瞬時速度.解答:由題以初速度v0=28m/s的方向為正方向,則加速度:a=vt-剎車至停止所需時間:t=vt-v故剎車后4s時的速度:v3=v0+at=28m/s﹣4.0×4m/s=12m/s剎車后8s時汽車已停止運動,故:v8=0答:剎車后4s末速度為12m/s,8s末的速度是0.點評:解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運動的速度與時間公式v=v0+at,以及知道汽車剎車停止后不再運動,在8s內(nèi)的速度等于在7s內(nèi)的速度.解決此類問題一定要注意分析物體停止的時間.【解題方法點撥】1.解答題的解題步驟(可參考例1):①分清過程(畫示意圖);②找參量(已知量、未知量)③明確規(guī)律(勻加速直線運動、勻減速直線運動等)④利用公式列方程(選取正方向)⑤求解驗算.2.注意vt=v0+at是矢量式,剎車問題要先判斷停止時間.2.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(dǎo)①利用微積分思想進行推導(dǎo):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(yīng)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(dǎo):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(dǎo)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(dǎo):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(dǎo)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(yīng)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。3.自由落體運動的規(guī)律及應(yīng)用【知識點的認識】1.定義:物體只在重力作用下從靜止開始豎直下落的運動叫做自由落體運動.2.公式:v=gt;h=12gt2;v2=3.運動性質(zhì):自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動.4.物體做自由落體運動的條件:①只受重力而不受其他任何力,包括空氣阻力;②從靜止開始下落.重力加速度g:①方向:總是豎直向下的;②大?。篻=9.8m/s2,粗略計算可取g=10m/s2;③在地球上不同的地方,g的大小不同.g隨緯度的增加而增大(赤道g最小,兩極g最大),g隨高度的增加而減?。久}方向】自由落體運動是常見的運動,可以看作是勻變速直線運動的特例,高考命題常以新情境來考查,而且經(jīng)常與其他知識綜合出題.單獨考查的題型一般為選擇題或計算題,綜合其它知識考查的一般為計算題,難度一般中等或偏易.例1:關(guān)于自由落體運動,下列說法中正確的是()A.在空氣中不考慮空氣阻力的運動是自由落體運動B.物體做自由運動時不受任何外力的作用C.質(zhì)量大的物體,受到的重力大,落到地面時的速度也大D.自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動分析:自由落體運動是指物體僅在重力的作用下由靜止開始下落加速度為g的勻加速直線運動運動,加速度g與質(zhì)量無關(guān).解答:A、自由落體運動是指物體僅在重力的作用下由靜止開始下落的運動,故A錯誤;B、物體做自由運動時只受重力,故B錯誤;C、根據(jù)v=gt可知,落到地面時的速度與質(zhì)量無關(guān),故C錯誤;D、自由落體運動是指物體僅在重力的作用下由靜止開始下落加速度為g的勻加速直線運動運動,故D正確.故選:D.點評:把握自由落體運動的特點和規(guī)律,理解重力加速度g的變化規(guī)律即可順利解決此類題目.例2:一個小石子從離地某一高度處由靜止自由落下,某攝影愛好者恰好拍到了它下落的一段軌跡AB.該愛好者用直尺量出軌跡的實際長度,如圖所示.已知曝光時間為11000s,則小石子出發(fā)點離AA.6.5cmB.10mC.20mD.45m分析:根據(jù)照片上痕跡的長度,可以知道在曝光時間內(nèi)物體下落的距離,由此可以估算出AB段的平均速度的大小,在利用自由落體運動的公式可以求得下落的距離.解答:由圖可知AB的長度為2cm,即0.02m,曝光時間為11000s,所以AB段的平均速度的大小為v=x由自由落體的速度位移的關(guān)系式v2=2gh可得,h=v22g=故選:C.點評:由于AB的運動時間很短,我們可以用AB段的平均速度來代替A點的瞬時速度,由此再來計算下降的高度就很容易了,通過本題一定要掌握這種近似的方法.【解題思路點撥】1.自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,所以,勻變速直線運動公式也適用于自由落體運動.2.該知識點的3個探究結(jié)論:(1)物體下落快慢不是由輕重來決定的,是存在空氣阻力的原因.(2)物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動,叫做自由落體運動.“自由”的含義是物體只受重力作用、且初速度為零.(3)不同物體從同一高度做自由落體運動,它們的運動情況是相同的.4.變速物體追勻速物體問題【知識點的認識】1.定義:追及相遇問題主要涉及兩個物體在同一直線上運動的情況,關(guān)鍵在于分析兩物體能否同時達到某一空間位置。2.本考點介紹的類型是勻變速直線運動的物體追及勻速運動的物體,其中又包括兩種情況:①初速度較小,且做勻加速直線運動的物體追及速度較大的勻速運動的物體的情況;②初速度較大,且做勻減速直線運動的物體追及速度較小的勻速運動的物體的情況。3.常規(guī)的解題步驟:①分析兩物體的運動:首先,需要分析兩個物體的運動情況,包括它們的速度、加速度以及初始距離等。②畫出運動過程示意圖:通過畫出兩物體的運動過程示意圖,可以更直觀地理解它們的位置關(guān)系和運動軌跡。③列出位移方程:根據(jù)物體的運動規(guī)律,列出它們的位移方程,這有助于分析它們之間的距離變化。④找出時間關(guān)系和速度關(guān)系:通過比較兩物體的速度和時間關(guān)系,可以判斷它們是否能追上或相遇。⑤解出結(jié)果并進行討論:根據(jù)上述分析,解出結(jié)果,并對結(jié)果進行討論,確定是否需要考慮其他因素或特殊情況。【命題方向】一、速度小追速度大甲車以2m/s的速度做勻速直線運動.出發(fā)12s后,乙車從同一地點由靜止開始以2m/s2的加速度向同一方向做勻加速直線運動.求:(1)乙車出發(fā)后經(jīng)多長時間才能追上甲車?(2)甲、乙兩車相遇前的最大距離是多少?分析:(1)當甲乙兩車再次相遇時,位移相等,根據(jù)位移關(guān)系,結(jié)合運動學(xué)中的位移公式求出乙車追上甲車的時間.(2)兩車速度相等之前,甲車的速度大于乙車的速度,兩車之間的距離逐漸增大,兩車的速度相等之后,甲車的速度小于乙車的速度,兩車之間的距離逐漸減小,當兩車的速度相等時,兩車之間的距離最遠.根據(jù)速度相等,求出時間,再根據(jù)位移公式求出相距的最遠距離.解答:(1)乙車出發(fā)后經(jīng)t時間能追上甲車此時甲車的位移x1=v1(t+12)=2×(t+12)①乙車的位移x2=乙車出發(fā)后追上甲車的位移關(guān)系:x1=x2③①②③聯(lián)立代入數(shù)據(jù)得:t=6s(2)當兩車速度相等時,相距最遠.有v=at′,則t'=此時甲車的位移x1′=v(t′+12)=2×13m=26m乙車的位移x兩車相距的最遠距離Δx=x1′﹣x2′=26﹣1m=25m答:乙車出發(fā)后經(jīng)6s才能追上甲車,甲、乙兩車相遇前的最大距離是25m.點評:本題是速度—時間關(guān)系公式和位移—時間關(guān)系公式運用的基本問題,關(guān)鍵要熟悉運動學(xué)公式,可以結(jié)合速度—時間關(guān)系圖象分析,也可畫出運動草圖.二、速度大追速度小甲、乙兩輛汽車沿同一直線同向做勻速運動,甲車在前,速度是8m/s,乙車在后,速度是16m/s.當兩車相距16m時,乙車駕駛員為避免相撞趕緊剎車,則乙車剎車時加速度的最小值多少?分析:當乙車追上甲車速度恰好相等時,乙車剎車時加速度為最小值.根據(jù)速度相等條件求出時間,根據(jù)位移關(guān)系求解加速度.解答:設(shè)乙車剎車時加速度的最小值為a.當乙車追上甲車速度恰好相等時,經(jīng)過的時間為t.由題意x甲=vt=8tx乙=v0t-12由v甲=v乙得到v=v0﹣at①又由x甲+x0=x乙得到8t+x0=16t-1代入解得:t=4sa=2m/s2答:乙車剎車時加速度的最小值為2m/s2.點評:本題是追及問題,關(guān)鍵是尋找相關(guān)條件.兩個物體剛好不撞的條件:速度相等.【解題思路點撥】1.在追及問題中,特別要注意速度相等這一條件。一般來說,當速度相等時,兩車之間距離最大或最小,如果此時不相撞,就不會再相撞了。2.解決追及相遇問題時,把握兩個相同,同一時間到達同一位置,可以通過繪制運動過程示意圖確認位移關(guān)系,從而求解。5.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?!久}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?!窘忸}思路點撥】圖像類問題是從數(shù)學(xué)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(xué)概念進行分析。6.復(fù)雜的運動學(xué)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(xué)圖像如xt-t圖像,v﹣x圖像、v2﹣2.這些圖像往往都與運動學(xué)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(yīng)用了那個運動學(xué)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(xué)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。7.重力的概念、物理意義及其產(chǎn)生(來源)【知識點的認識】1.定義:重力是由于地球的吸引而使物體受到的力.2.注意:①重力不等于物體受到的地球的吸引力;②一切物體都受重力作用,物體所受重力的施力物體是地球;③物體所受的重力與它所處的運動狀態(tài)、速度大小無關(guān).【命題方向】關(guān)于重力,下列說法正確的是()A、重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力B、只有靜止的物體才受到重力作用C、同一物體在地球上無論向上或向下運動,都受到重力D、物體只有在向下運動時才受到重力作用分析:重力由于地球的引力而使物體受到的力,不能說重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力.無論物體處于什么運動狀態(tài),都要受到重力.解答:A、重力由于地球的引力而使物體受到的力,重力是引力的一個分力,不能說重力就是地球?qū)ξ矬w的吸引力。故A錯誤。B、靜止的物體和運動的物體都受到重力作用。故B錯誤。CD物體受到的重力與物體的運動方向與無關(guān),同一物體在地球上向什么方向運動,都受到重力。故C正確,D錯誤。故選:C。點評:地球附近有重力場,其基本特性是對地球附近的一切物體都有重力作用,基本題.【解題思路點撥】正是由于重力是由地球的吸引而產(chǎn)生的,所以無論物體處于何處,是何運動狀態(tài),都會受到重力。8.彈力的概念及其產(chǎn)生條件【知識點的認識】1.彈力(1)定義:發(fā)生彈性形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,對跟它接觸的物體產(chǎn)生的力叫彈力.(2)彈力的產(chǎn)生條件:①彈力的產(chǎn)生條件是兩個物體直接接觸,②并發(fā)生彈性形變.(3)彈力的方向:力垂直于兩物體的接觸面.①支撐面的彈力:支持力的方向總是垂直于支撐面,指向被支持的物體;壓力總是垂直于支撐面指向被壓的物體.點與面接觸時彈力的方向:過接觸點垂直于接觸面.球與面接觸時彈力的方向:在接觸點與球心的連線上.球與球相接觸的彈力方向:垂直于過接觸點的公切面.②彈簧兩端的彈力方向:與彈簧中心軸線重合,指向彈簧恢復(fù)原狀的方向.其彈力可為拉力,可為壓力.③輕繩對物體的彈力方向:沿繩指向繩收縮的方向,即只為拉力.(4)彈力的大小對有明顯形變的彈簧,彈力的大小可以由胡克定律計算.對沒有明顯形變的物體,如桌面、繩子等物體,彈力大小由物體的受力情況和運動情況共同決定.①胡克定律可表示為(在彈性限度內(nèi)):F=kx,還可以表示成△F=k△x,即彈簧彈力的改變量和彈簧形變量的改變量成正比.式中k叫彈簧的勁度系數(shù),單位:N/m.k由彈簧本身的性質(zhì)決定(與彈簧的材料、粗細、直徑及原長都有關(guān)系).②“硬”彈簧,是指彈簧的k值較大.(同樣的力F作用下形變量△x較?。蹘追N典型物體模型的彈力特點如下表.項目輕繩輕桿彈簧形變情況伸長忽略不計認為長度不變可伸長可縮短施力與受力情況只能受拉力或施出拉力能受拉或受壓,可施出拉力或壓力同桿力的方向始終沿繩不一定沿桿沿彈簧軸向力的變化可發(fā)生突變同繩只能發(fā)生漸變【知識點的應(yīng)用及延伸】彈力有無及方向的判斷問題:怎樣判斷彈力的有無?解答:(1)對于形變明顯的情況(如彈簧)可由形變直接判斷.(2)對于接觸處的形變不明顯,判斷其彈力的有無可用以下方法.①拆除法即解除所研究處的接觸,看物體的運動狀態(tài)是否改變.若不變,則說明無彈力;若改變,則說明有彈力.②分析主動力和運動狀態(tài)來判斷是否有彈力.分析主動力就是分析沿彈力所在方向上,除彈力以外其他力的合力.看該合力是否滿足給定的運動狀態(tài),若不滿足,則存在彈力;若滿足,則不存在彈力.【命題方向】(1)第一類常考題型是對概念的考查:關(guān)于彈力,下列說法中正確的是()A.相互接觸的物體之間一定有彈力作用B.不接觸的物體之間也可能有彈力作用C.壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面D.壓力和支持力的方向都平行于物體的接觸面分析:知道彈力產(chǎn)生的條件:1、物體要相互接觸2、物體要發(fā)生彈性形變.清楚彈力的方向.解答:解:A、彈力產(chǎn)生的條件是:1、物體要相互接觸2、物體要發(fā)生彈性形變.兩個條件同時滿足物體間才會產(chǎn)生彈力.故A錯誤.B、根據(jù)A選項分析,故B錯誤.C、壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面,指向被壓和被支持的方向,故C正確.D、壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面,故D錯誤.故選C.點評:要注意支持力、壓力屬于彈力.壓力和支持力的方向都垂直物體的接觸面.(2)第二類常考題型是對具體事例進行分析:如圖,球A放在斜面上,被豎直擋板擋住而處于靜止狀態(tài),關(guān)于球A所受的彈力,正確的()A.球A僅受一個彈力作用,彈力方向垂直斜面向上B.球A受兩個彈力作用,一個水平向左,一個垂直斜面向下C.球A受兩個彈力作用,一個水平向右,一個垂直斜面向上D.球A受三個彈力作用,一個水平向右,一個垂直斜面向上,一個豎直向下分析:小球處于靜止狀態(tài),對擋板和斜面接觸擠壓,擋板和斜面都產(chǎn)生彈性形變,它們對小球產(chǎn)生彈力,彈力的方向垂直于接觸面.解答:解:由于小球?qū)醢搴托泵娼佑|擠壓,擋板和斜面都產(chǎn)生彈性形變,它們對小球產(chǎn)生彈力,而且彈力的方向垂直于接觸面,所以擋板對小球的彈力方向水平向右,斜面對小球的彈力方向垂直于斜面向上.故選C點評:支持力是常見的彈力,其方向垂直于接觸面并且指向被支持物.基礎(chǔ)題,比較容易.【解題方法點撥】這部分知識難度中等、也有難題,在平時的練習(xí)中、階段性考試中會單獨出現(xiàn),選擇、填空、計算等等出題形式多種多樣,在高考中不會以綜合題的形式考查的,但是會做為題目的一個隱含條件考查.彈力的有無及方向判斷比較復(fù)雜,因此在確定其大小和方向時,不能想當然,應(yīng)根據(jù)具體的條件或計算來確定.9.胡克定律及其應(yīng)用【知識點的認識】1.彈力(1)定義:發(fā)生彈性形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,對跟它接觸的物體產(chǎn)生的力叫彈力.(2)彈力的產(chǎn)生條件:①彈力的產(chǎn)生條件是兩個物體直接接觸,②并發(fā)生彈性形變.(3)彈力的方向:力垂直于兩物體的接觸面.①支撐面的彈力:支持力的方向總是垂直于支撐面,指向被支持的物體;壓力總是垂直于支撐面指向被壓的物體.點與面接觸時彈力的方向:過接觸點垂直于接觸面.球與面接觸時彈力的方向:在接觸點與球心的連線上.球與球相接觸的彈力方向:垂直于過接觸點的公切面.②彈簧兩端的彈力方向:與彈簧中心軸線重合,指向彈簧恢復(fù)原狀的方向.其彈力可為拉力,可為壓力.③輕繩對物體的彈力方向:沿繩指向繩收縮的方向,即只為拉力.2.胡克定律彈簧受到外力作用發(fā)生彈性形變,從而產(chǎn)生彈力.在彈性限度內(nèi),彈簧彈力F的大小與彈簧伸長(或縮短)的長度x成正比.即F=kx,其中,勁度系數(shù)k的意義是彈簧每伸長(或縮短)單位長度產(chǎn)生的彈力,其單位為N/m.它的大小由制作彈簧的材料、彈簧的長短和彈簧絲的粗細決定.x則是指形變量,應(yīng)為形變(包括拉伸形變和壓縮形變)后彈簧的長度與彈簧原長的差值.注意:胡克定律在彈簧的彈性限度內(nèi)適用.3.胡克定律的應(yīng)用(1)胡克定律推論在彈性限度內(nèi),由F=kx,得F1=kx1,F(xiàn)2=kx2,即F2﹣F1=k(x2﹣x1),即:△F=k△x即:彈簧彈力的變化量與彈簧形變量的變化量(即長度的變化量)成正比.(2)確定彈簧狀態(tài)對于彈簧問題首先應(yīng)明確彈簧處于“拉伸”、“壓縮”還是“原長”狀態(tài),并且確定形變量的大小,從而確定彈簧彈力的方向和大?。绻桓嬖V彈簧彈力的大小,必須全面分析問題,可能是拉伸產(chǎn)生的,也可能是壓縮產(chǎn)生的,通常有兩個解.(3)利用胡克定律的推論確定彈簧的長度變化和物體位移的關(guān)系如果涉及彈簧由拉伸(壓縮)形變到壓縮(拉伸)形變的轉(zhuǎn)化,運用胡克定律的推論△F=k△x可直接求出彈簧長度的改變量△x的大小,從而確定物體的位移,再由運動學(xué)公式和動力學(xué)公式求相關(guān)量.【命題方向】(1)第一類??碱}型是考查胡克定律:一個彈簧掛30N的重物時,彈簧伸長1.2cm,若改掛100N的重物時,彈簧總長為20cm,則彈簧的原長為()A.12cmB.14cmC.15cmD.16cm分析:根據(jù)胡克定律兩次列式后聯(lián)立求解即可.解:一個彈簧掛30N的重物時,彈簧伸長1.2cm,根
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