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高考一轮复习物理学案

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高考一轮复习物理学案(一)
人教版高三物理第一轮复习教学案(全部)

第一章 运动的描述 匀变速直线运动的研究

第1单元 直线运动的基本概念

1、 机械运动:一个物体相对于另一物体位置的改变(平动、转动、直线、曲线、圆周)

参考系、质点、时间和时刻、位移和路程

运动的描述

速度、速率、平均速度

加速度

直线运动的条件:a、v0共线

匀速直线运动 s=vt ,s-t图,(a=0)

1vtv0at,sv0tat2

典型的直线运动

匀变速直线运动

规律 v - t图

特例 2vt2v02as,s直线运动 2v0vtt 2自由落体(a=g) 竖直上抛(a=g)

参考系:假定为不动的物体

(1) 参考系可以任意选取,一般以地面为参考系

(2) 同一个物体,选择不同的参考系,观察的结果可能不同

(3) 一切物体都在运动,运动是绝对的,而静止是相对的

2、 质点:在研究物体时,不考虑物体的大小和形状,而把物体看成是有质量的点,或者说

用一个有质量的点来代替整个物体,这个点叫做质点。

(1) 质点忽略了无关因素和次要因素,是简化出来的理想的、抽象的模型,客观上

不存在。

(2) 大的物体不一定不能看成质点,小的物体不一定就能看成质点。

(3) 转动的物体不一定不能看成质点,平动的物体不一定总能看成质点。

(4) 某个物体能否看成质点要看它的大小和形状是否能被忽略以及要求的精确程

度。

3、时刻:表示时间坐标轴上的点即为时刻。例如几秒初,几秒末。

时间:前后两时刻之差。时间坐标轴线段表示时间,第n秒至第n+3秒的时间为3秒 (对应于坐标系中的线段)

4、位移:由起点指向终点的有向线段,位移是末位置与始位置之差,是矢量。

路程:物体运动轨迹之长,是标量。路程不等于位移大小

(坐标系中的点、线段和曲线的长度)

5、速度:描述物体运动快慢和运动方向的物理量, 是矢量。

平均速度:在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比值,υ=s/t(方向为位移的方向)

平均速率:为质点运动的路程与时间之比,它的大小与相应的平均速度之值可能不相同(粗略描述运动的快慢)

即时速度:对应于某一时刻(或位置)的速度,方向为物体的运动方向。(vlims) t0t 即时速率:即时速度的大小即为速率;

【例1】物体M从A运动到B,前半程平均速度为v1,后半程平均速度为v2,那么全

程的平均速度是:( D )

2v12v22v1v2A.(v1+v2)/2 B.1v2 C. D. v1v2v1v2

【例2】某人划船逆流而上,当船经过一桥时,船上一小木块掉在河水里,但一直航行至上游某处时此人才发现,便立即返航追赶,当他返航经过1小时追上小木块时,发现小木块距离桥有5400米远,若此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等。试求河水的流速为多大?

解析:选水为参考系,小木块是静止的;相对水,船以恒定不变的速度运动,到船“追上”小木块,船往返运动的时间相等,各为1 小时;小桥相对水向上游运动,到船“追上”小木块,小桥向上游运动了位移5400m,时间为2小时。易得水的速度为0.75m/s。

6、平动:物体各部分运动情况都相同。 转动:物体各部分都绕圆心作圆周运动。

7、加速度:描述物体速度变化快慢的物理量,a=△v/△t (又叫速度的变化率),是矢量。

a的方向只与△v的方向相同(即与合外力方向相同)。

(1)加速度与速度没有直接关系:加速度很大,速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时);加速度很小,速度可以很小、可以很大、也可以为零(某瞬时);

(2)加速度与速度的变化量没有直接关系:加速度很大,速度变化量可以很小、也可以很大;加速度很小,速度变化量可以很大、也可以很小。加速度是“变化率”——表示变化的快慢,不表示变化的大小。

(3)当加速度方向与速度方向相同时,物体作加速运动,速度增大;若加速度增大,速度增大得越来越快;若加速度减小,速度增大得越来越慢(仍然增大)。当加速度方向与速度方向相反时,物体作减速运动,速度减小;若加速度增大,速度减小得越来越快;若加速度减小,速度减小得越来越慢(仍然减小)。

8 匀速直线运动和匀变速直线运动

【例3】一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为4m/s,经过1s后的速度的大小为10m/s,

那么在这1s内,物体的加速度的大小可能为 (6m/s或14m/s)

【例4】关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是(B)

A.速度变化越大,加速度就越大 B.速度变化越快,加速度越大

C.加速度大小不变,速度方向也保持不变

D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小

9、匀速直线运动:vs,即在任意相等的时间内物体的位移相t

等.它是速度为恒矢量的运动,加速度为零的直线运动.

匀速s - t图像为一直线:图线的斜率在数值上等于物体的速度。

第2单元 匀变速直线运动规律

匀变速直线运动公式

1.常用公式有以下四个

vtv0at sv0tvvt122at vt2v0t 2as s0

22

2.匀变速直线运动中几个常用的结论

①Δs=aT 2,即任意相邻相等时间内的位移之差相等。可以推广到sm-sn=(m-n)aT 2 ②vt/2v0vts,某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度。

2t

2v0vt2 ,某段位移的中间位置的即时速度公式(不等于该段位移内的平均2 vs/2

速度)。

可以证明,无论匀加速还是匀减速,都有vt/2vs/2。

3.初速度为零(或末速度为零)的匀变速直线运动

做匀变速直线运动的物体,如果初速度为零,或者末速度为零,那么公式都可简化为: vgt , s12vat , v22as , st 22

4.初速为零的匀变速直线运动

①前1秒、前2秒、前3秒„„内的位移之比为1∶4∶9∶„„

②第1秒、第2秒、第3秒„„内的位移之比为1∶3∶5∶„„

③前1米、前2米、前3米„„所用的时间之比为1∶2∶∶„„

④第1米、第2米、第3米„„所用的时间之比为1∶21∶(2)∶„„ 对末速为零的匀变速直线运动,可以相应的运用这些规律。

5.一种典型的运动

经常会遇到这样的问题:物体由静止开始先做匀加速直线运动,紧接着又做匀减速直线运动到静止。用右图描述该过程,可以得出以下结论: ①sa1、s1、t1 a2、s2、t2 6、解题方法指导:

解题步骤: A B C

(1)确定研究对象。(2)明确物体作什么运动,

并且画出运动示意图。(3)分析研究对象的运动过程及特点,合理选择公式,注意多个运动过程的联系。(4)确定正方向,列方程求解。(5)对结果进行讨论、验算。

解题方法:

(1)公式解析法:假设未知数,建立方程组。本章公式多,且相互联系,一题常有多种解法。要熟记每个公式的特点及相关物理量。

(2)图象法:如用v—t图可以求出某段时间的位移大小、可以比较vt/2与vS/2,以及追及问题。用s—t图可求出任意时间内的平均速度。

(3)比例法:用已知的讨论,用比例的性质求解。

(4)极值法:用二次函数配方求极值,追赶问题用得多。

(5)逆向思维法:如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动来求解。

综合应用例析

【例1】在光滑的水平面上静止一物体,现以水平

恒力甲推此物体,作用一段时间后换成相反方向的水平

恒力乙推物体,当恒力乙作用时间与恒力甲的作用时间

相同时,物体恰好回到原处,此时物体的速度为v2,若

撤去恒力甲的瞬间物体的速度为v1,则v2∶v1=?

【解析】 v11,t,st ②v1v2vB aa2

【高考一轮复习物理学案】

ss,而sv1v(v2)t,s1t 得v2∶v1=2∶1 22

思考:在例1中,F1、F2大小之比为多少?(答案:1∶3)

【例2】一辆汽车沿平直公路从甲站开往乙站,起动加速度为2m/s2,加速行驶5秒,后匀速行驶2分钟,然后刹车,滑行50m,正好到达乙站,求汽车从甲站到乙站的平均速度?

解析:起动阶段行驶位移为: 匀加速 匀速 12s1 s2 s【高考一轮复习物理学案】

3 s1=at1 „„(1) 2甲 t1 t2 t3 乙

匀速行驶的速度为: v= at1 „„(2)

匀速行驶的位移为: s2 =vt2 „„(3)

刹车段的时间为: s3 =vt3 „„(4) 2

汽车从甲站到乙站的平均速度为:

v=s1s2s3251200501275m/sm/s9.44m/s t1t2t3512010135

【例3】一物体由斜面顶端由静止开始匀加速下滑,最初的3秒内的位移为s1,最后3秒内的位移为s2,若s2-s1=6米,s1∶s2=3∶7,求斜面的长度为多少?

解析:设斜面长为s,加速度为a,沿斜面下滑的总时间为t 。则:

斜面长: s = 12 „„ ( 1) at2

1前3秒内的位移:s1 = at12 „„(2) 2

1后3秒内的位移: s2 =s -a (t-3)2 „„ (3) 2

s2-s1=6 „„ (4) s1∶s2 = 3∶7 „„ (5)

解(1)—(5)得:a=1m/s2 t= 5s s=12 . 5m 【例4】物块以v0=4米/秒的速度滑上光滑的斜面,途经

A、B两点,已知在A点时的速度是B点时的速度的2倍,

由B点再经0.5秒物块滑到斜面顶点C速度变为零,A、B

相距0.75米,求斜面的长度及物体由D运动到B的时间?

解析:物块匀减速直线运动。设A点速度为VA、B点速

度VB,加速度为a,斜面长为S。

A到B: vB2  vA2 =2asAB ……(1)

vA = 2vB … …(2)

B到C: 0=vB + at0 ……..(3)

解(1)(2)(3)得:v=1m/s a= 2m/s2

2B

D到C 0  v0=2as (4) s= 4m

从D运动到B的时间: D到B: vB =v0+ at1 t1=1.5秒

D到C再回到B:t2 = t1+2t0=1.5+20.5=2.5(s)

【例5】一质点沿AD直线作匀加速直线运动,如图,测得它在AB、BC、CD三段的时间均为t,测得位移AC=L1,BD=L2,试求质点的加速度?

解:设AB=s1、BC=s2、CD=s3 则:

s2s1=at2 s3s2=at2

两式相加:s3s1=2at2

由图可知:L2L1=(s3+s2)(s2+s1)=s3s1 则:a = L2L1 22t

【例6】一质点由A点出发沿直线AB运动,行程的第一部分是加速度为a1的匀加速运动,接着做加速度为a2的匀减速直线运动,抵达B点时恰好静止,如果AB的总长度为s,试求质点走完AB全程所用的时间t?

解:设质点的最大速度为v,前、后两段运动过程及全过程的平均速度相等,均为全过程: s=v。 2vt „„(1) 2

匀加速过程:v = a1t1 „„(2) 匀减速过程:v = a2t2 „„(3)

由(2)(3)得:t1=

s = vv t2 代入(1)得: a1a22sa1a2vvv () s=2a1a2a1a2

2sv2s2sa1a2

a1a22s(a1a2) a1a2将v代入(1)得: t =

【例7】一个做匀加速直线运动的物体,连续通过两段长为s的位移所用的时间分别为t1、t2,求物体的加速度?

解:方法(1):设前段位移的初速度为v0,加速度为a,则:

12at1 „„(1) 2

12全过程2s: 2s=v0(t1+t2)+a(t1t2) „„(2) 2

2s(t1t2)消去v0得: a = t1t2(t1t2)前一段s: s=v0t1 +

方法(2):设前一段时间t1的中间时刻的瞬时速度为v1,后一段时间t2的中间时刻的瞬时速度为v2。所以:

v1=ttss „„(1) v2= „„(2)v2=v1+a(12) „„(3) 22t2t1

12at1 „„(1) 2解(1)(2)(3)得相同结果。 方法(3):设前一段位移的初速度为v0,末速度为v,加速度为a。 前一段s: s=v0t1 +

后一段s: s=vt2 +12at2 „„(2) v = v0 + at „„(3) 2

解(1)(2)(3)得相同结果。

例8.某航空公司的一架客机,在正常航线上做水平飞行时,突然受到强大的垂直气流的作用,使飞机在10 s内下降高度为1800 m,造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究在竖直方向上的运动,且假设这一运动是匀变速直线运动.

(1)求飞机在竖直方向上产生的加速度多大?

(2)试估算成年乘客所系安全带必须提供多大拉力才能使乘客不脱离座椅.

解:由s=122s21800at及:a=2m/s2=36 m/s2. 21000t

由牛顿第二定律:F+mg=ma得F=m(a-g)=1560 N,成年乘客的质量可取45 kg~65 kg,因此,F相应的值为1170 N~1690 N

第3单元 自由落体与竖直上抛运动

1、 自由落体运动:物体仅在重力作用下由静止开始下落的运动

重快轻慢”――非也

亚里斯多德――Y

伽利略――――N

高考一轮复习物理学案(二)
高三物理第一轮复习教学案全套

题一 各种性质的力和物体的平衡

【重点知识梳理】

一.各种性质的力:

1.重力:重力与万有引力、重力的方向、重力的大小G = mg (g随高度、纬度、地质结

构而变化)、重心(悬吊法,支持法);

2.弹力:产生条件(假设法、反推法)、方向(切向力,杆、绳、弹簧等弹力方向)、大小

F = Kx (x为伸长量或压缩量,K为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关) ;

3.摩擦力:产生条件(假设法、反推法)、方向(法向力,总是与相对运动或相对运动趋势

方向相反)、大小(滑动摩擦力:f= N ;静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解);

4.万有引力:F=G

5.库仑力:F=Km1m2 (注意适用条件); r2q1q2 (注意适用条件) ; 2r

6.电场力:F=qE (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反);

7.安培力 : 磁场对电流的作用力。 公式:F= BIL (BI) 方向一左手定则;

8.洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。公式:f=BqV (BV) 方向一左手定则;

9.核力:短程强引力。

二.平衡状态:

1.平衡思想:力学中的平衡、电磁学中的平衡(电桥平衡、静电平衡、电磁流量计、磁流体发电机等)、热平衡问题等;静态平衡、动态平衡;

2.力的平衡:共点力作用下平衡状态:静止(V=0,a=0)或匀速直线运动(V≠0,a=0);物体的平衡条件,所受合外力为零。F=0 或Fx=0 Fy=0;推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。[2]几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向

三、力学中物体平衡的分析方法:

1.力的合成与分解法(正交分解法);

2.图解法;

3.相似三角形法;

4.整体与隔离法;

【分类典型例题】

一.重力场中的物体平衡:

题型一:常规力平衡问题

解决这类问题需要注意:此类题型常用分解法也可以用合成法,关键是找清力及每个力的方向和大小表示!多为双方向各自平衡,建立各方向上的平衡方程后再联立求解。

[例1]一个质量m的物体放在水平地面上,物体与地面间

摩擦因数为μ,轻弹簧的一端系在物体上,如图所示.当用力F与

平方向成θ角拉弹簧时,弹簧的长度伸长x,物体沿水平面做匀

1 的水速

直线运动.求弹簧的劲度系数.

[解析]可将力F正交分解到水平与竖直方向,再从两个方向上寻求平衡关系!水平方向应该是力F的分力Fcos与摩擦力平衡,而竖直方向在考虑力的时候,不能只考虑重力和地面的支持力,不要忘记力F还有一个竖直方向的分力作用!

水平: Fcos=FN ①

竖直:FN + Fsin=mg ②

F=kx ③

联立解出:k=mg x(cossin)

[变式训练1] 如图,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,先用平行于斜面的推力F1作用于物体上,能使其能沿斜面匀

速上滑,若改用水平推力作用于物体

上,也能使物体沿斜面匀速上滑,则

两次力之比F1/F2=?

题型二:动态平衡与极值问题

解决这类问题需要注意:(1)、三力平衡问题中判断变力大小的变化趋势时,可利用平行四边形定则将其中大小和方向均不变的一个力,分别向两个已知方向分解,从而可从图中或用解析法判断出变力大小变化趋势,作图时应使三力作用点O的位置保持不变.

(2)、一个物体受到三个力而平衡,其中一个力的大小和方向是确定的,另一个力的方向始终不改变,而第三个力的大小和方向都可改变,问第三个力取什么方向这个力有最小值,当第三个力的方向与第二个力垂直时有最小值,这个规律掌握后,运用图解法或计算法就比较容易了.

[例2] 如图2-5-3所示,用细线AO、BO悬挂重力,BO是水平的,

AO与竖直方向成α角.如果改变BO长度使β角减小,而保持O点不动,

角α(α < 450)不变,在β角减小到等于α角的过程中,两细线拉力有何变

化?

[解析]取O为研究对象,O点受细线AO、BO的拉力分别为F1、F2,

挂重力的细线拉力F3 = mg.F1、F2的合力F与F3大小相等方向相反.又因

为F1的方向不变,F的末端作射线平行于F2,那么随着β角的减小F2末端

在这条射线上移动,如图2-5-3(解)所示.由图可以看出,F2先减小,后增大,

而F1则逐渐减小.

[变式训练2]如图所示,轻绳的一端系在质量为m的物体上,另一端

系在一个圆环上,圆环套在粗糙水平横杆MN上,现用水平力F拉绳上一点,

使物体处在图中实线位置.然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置,

圆环仍在原来位置不动,则在这一过程中,水平拉力F、

环与横杆的摩擦力f和环对杆的压力N

的变化情况是图2-5-3(解

) 图

2-5-3

2

( )

A.F逐渐减小,f逐渐增大,N

逐渐减小

B.F逐渐减小,f逐渐减小,N保持不变

C.F逐渐增大,f保持不变,N逐渐增大

D.F逐渐增大,f逐渐增大,N

保持不变

[变式训练3]如图所示,小球用细线拴住放在光滑斜面

上,用力推斜面向左运动,小球缓慢升高的过程中,细线的拉

将:( )

A.先增大后减小 B.先减小后增大

C.一直增大 D.一直减小

[变式训练4]如图是给墙壁粉刷涂料用的―涂料滚‖的示意图.使用时,用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动,把涂料均匀地粉刷到墙上.撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长,粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚,该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1,涂料滚对墙壁的压力为F2,以下说法正确的是

( )

(A)F1增大 , F2减小 (B)F1减小, F2 增大

(C)F1、、F2均增大 (D)F1、、F2均减小

题型三:连接体的平衡问题

解决这类问题需要注意:由于此类问题涉及到两个或多个物体,所以应注意整体法与隔离法的灵活应用。考虑连接体与外界的作用时多采用整体法,当分析物体间相互作用时则应采用隔离法。

[例3]有一个直角支架AOB,AO是水平放置,表面粗糙.OB竖直

向下,表面光滑.OA上套有小环P,OB套有小环Q,两环质量均为m,

两环间由一根质量可以忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,

如图2-5-1所示.现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么

移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较,AO杆对P的支持力FN和细

绳上的拉力F的变化情况是:( )

A.FN不变,F变大 B.FN不变,F变小

C.FN变大,F变大 D.FN变大,F变小

[解析]选择环P、Q和细绳为研究对象.在竖直方向上只受重力和

支持力FN的作用,而环动移前后系统的重力保持不变,故FN保持不变.取环Q为研究对象,其受如图2-5-1(解)所示.Fcosα = mg,当P环向左移时,α将变小,故F变小,正确答案为

B.

[变式训练5]如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O是球心,碗的内表面光滑。一根

轻质杆的两端固定有两个小球,质量分别是m1,m2. 当它们静止时,m1、m2与球心的连线

图2-5-1(解) 图2-5-1 3

高考一轮复习物理学案(三)
高三物理一轮复习教学案 001

高三物理一轮复习教学案 001

课题:力 重力 弹力 05春 假期 编写:唐修武

一、知识梳理

1. 力

(1)定义: 叫力;

(2)力具有物质性、 、 及独立性等四性;

(3)力作用在物体上会产生以下两个方面的效果:使物体 和使物体 ____ 发生改变;

(4)力可以用图示的方法来表示, 叫力的图示;

(5)可以从以下两个方面对力进行分类:按力的性质来分可分为

2. 重力

(1)重力是由于 而产生的;

(2)重力大小可以用公式 来计算,实验中可以用 来测量;纬度越高,重力加速度越_________;离地越高重力加速度越_________。

(3)重力的方向 ;

(4) 叫物体的重心,重心的具体位置和 及 有关。

3.弹力

(1) 叫形变,其中 叫弹性形变;

(2) 叫弹力;

(3)弹力的产生条件是 ;

(4)弹簧弹性形变产生的弹力可由公式f=kx来反映,其中x指的是 ,k指的是 ,它是这样规定的: ;

(5)弹力的方向为 __ 或 或 , 具体地说轻绳中的弹力方向为 的方向,压力的方向为 的方向。

二、例题精讲

例1.关于重心的说法中正确的是:( )

A.重心就是物体最重的一点 B.物体的重心不一定在物体上

C.任何有规则形状的物体它的重心一定在其几何中心

D.均匀木球的重心在球心,挖去球心部分后木球就没有重心了

例2.三个相同的支座上分别搁着三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c,支点P、Q在同一水平面上,球a的重心Oa位于球心,b球和c球的重心分别位于球心的正上方和正下方,如图所示,三球均处于平衡状态,请你画出三球所受弹力的方向。

例3

例4.劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接,劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接,下端压在桌面上(不拴接)

1

、2分别上升的距离是多少?

例5如图所示,小车上固定着一根弯成α小和方向。

1小车静止;

2小车以加速度a水平向右运动

三、随堂练习

【高考一轮复习物理学案】

(1)以下说法正确的是: ( )

A.同一物体向上运动时,受到的重力小,向下运动时受到的重力大

B.同一物体,不论静止还是运动,也不论怎样运动,受到的重力都一样

C.地球上的物体只有静止时,才受到重力作用

D.重力方向总是竖直向下的

(2)请画出如图所示三种情况中物体A所受的弹力

(3)如图所示,质量为m的物块甲与乙两个弹簧相连,乙弹簧下端与地相连,

现在用手拉弹簧甲的上端A,使它缓慢上移。当弹簧中的弹力为原来的2/3时,

少?

四、巩固提高

1、关于力的下列说法中正确的是………………( ) A、力可以脱离物体而独立存在

B、只要有物体存在就一定有力存在

C、物体做曲线运动,则该物体一定受力作用

D、物体的形状改变,物体不一定受力 其劲度系数分别为k1、k2,甲上端A移动的距离为多

2、下面有关重力的说法中正确的是…………………………………………( )

A、重力是物体的固有属性

B、重力的方向总是垂直于支持面

C、天平不是称物体重力的仪器

D、千克是重力的单位

3、关于弹力,下列说法中正确的是…………………………………………( )

A、压力是物体对支持物的弹力

B、放在桌面上的皮球受到的弹力是由于皮球发生形变产生的

C、支持力不一定垂直于支持面

D、绳的拉力是弹力,其方向沿着绳子指向绳子收缩的方向

4、假设物体的重力消失了,将会发生的情况是…………………………………( )

A

、天不会下雨,也不会刮风

B、一切物体都没有质量

C、河水不会流动 D、天平仍可测出物体质量

5、下列各种情况,物体一定受力的是…………………………………………( )

A、 物体匀速地从M点运动到N点

B、 物体运动方向改变但速度大小不变

C、 物体的位置改变

D、 物体有加速度存在,但加速度不变

6、下面图中,静止的小球m分别与两个物体(或面)接触,设各接触面光滑,则A受到两个弹力的是……………………………………………………………………( )

A B C D

7、如图所示,弹簧的劲度系数为k小球重力为G,平衡时,球在A位置,今用力F将小球向下拉长x到B位置,则此时弹簧的弹力为…( )

A.kx

B.kx+G

C.G- kx

D.以上都对于

8、两个弹簧称平放在光滑的水平桌面上,乙的一端系于墙上,两个弹簧秤挂勾相连,当在甲的右端挂勾上用100N的水平拉力拉甲时,则甲、乙两个弹簧秤读数分别是( )

A、100N;0 B、 100N;100N C、0;100N D、200N;100N

9、

,A

静止于水平地面上,如图1所示.不计摩擦,A对绳的作用力的大小与地面对A的作用力的大小分别为( )

【高考一轮复习物理学案】

A. mg,(M-m)g; B.mg,Mg;

C.(M-m)g,Mg; D.(M+m)g,(M-m)g.

10、如图所示,两根相同的轻弹簧S1、S2,劲度系数皆为

2质量分别为m12kg和m24kg.若不计弹簧质量,取g10m/s,k4102N/m.悬挂的重物的则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分

别为

(A)5cm、10cm (B)10cm、5cm ( )

(C)15cm、10cm (D)10cm、15cm

11、某学生为了测量一物体的质量,找到一个力电转换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例系数为k),如图所示.测量时先调节输入端的电压。使转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。现有下列器材:力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体(可置于力电转换器的受压面上)。请完成对该物体质量的测量。

(l)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可调,并且使电压的调节范围尽可能大,在方框中画出完整的测量电路图。

(2)简要说明测量步骤,求出比例系数k,并测出待测物体的质量m.

(3)请设想实验中可能会出现的一个问题。

高考一轮复习物理学案(四)
2014届高考物理一轮复习 运动图像教学

运动图像

1. – 图像:在平面直角坐标系中用纵轴表示位移x,横轴表示时间t,画出的图

像就是位移–时间图像(其实是位置坐标图像),x – t图像反映了物体运动的位

移随时间变化的规律,如图所示.① 匀速直线运动的x – t图像是一条 【变式跟踪1】某汽车在启用ABS刹车系统和不启用该刹车系统紧急刹车时,其车速与时间的变化关系分

别如图中的①、②图线所示,由图可知,启用ABS后 ( ) A.t1时刻车速更小 B.0~t1的时间内加速度更小

C.加速度总比不启用ABS时大 D.刹车后前行的距离比不启用ABS短 〖考点2〗运动图像的应用

【例2】将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,

线;② 匀变速直线运动的x – t图像是一条 线.x – t图线斜率的大小表示物体的 的大小,斜率的正负表示 的方向. 2.v – t图像:在平面直角坐标系中用纵轴表示速度v,横轴表示时间t,画出的图像就是速度–时间图像.v – t图像反映了物体运动的速度随时间变化的规律,如图所示.① 图线斜率的物理意义:图线上某点切线的斜率大小

表示物体的 大小,斜率的正负表示

的方向.② 图线与时间轴围成的“面积”的意义:图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的物体的 .若该面积在时间轴的上方,表示这段时间内的 方向为正方向;若该面积在时间轴的下方,表示这段时间内的 方向为负方向.

3.追及相遇问题:常见的追及、相遇问题的基本条件是两者速度 .① 初速度为零(或较小)的匀加速直线运动的物体追匀速运动的物体,在速度相等时二者间距 ;② 匀减速直线运动的物体追匀速运动的物体,若在速度相等之前未追上,则在速度相等时二者间距 ;③ 匀速运动的物体追匀加速直线运动的物体,若在速度相等之前未追上,则在速度相等时二者间距 .分析追及、相遇类问题时,要注意抓住题目中的关键字眼审题时要充分挖掘题目中的隐含条件,如“刚好”、“恰好”、“最多”、“至少”等,往往对应一个临界状态,满足相应的临界条件.

1.如图甲、乙所示的位移-时间(x – t)图像和速度-时间(v – t)

图像中,给出了四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动情况,则下列说法中正确的是( ) A.图线1、3表示物体做曲线运动

B.v – t图像中0 ~ t1时间内物体1和2的平均速度相等 C.x – t图像中t4时刻物体3的速度大于物体4的速度 D.两图像中t2、t5时刻分别表示物体2和4开始反向运动

2.在平直道路上,甲汽车以速度v匀速行驶,当甲车司机发现前方距离为d处的乙汽车时,立即以大小为a1的加速度匀减速行驶,与此同时,乙车司机也发现了甲,立即从静止开始以大小为a2的加速度沿甲车运动的方向匀加速运动.则 ( ) A.甲、乙两车之间的距离一定不断减小 B.甲、乙两车之间的距离一定不断增大

C.若v2 >2(aa2

1 + 2)d,则两车一定不会相撞 D.若v <2(a1 + a2)d,则两车一定不会相撞

〖考点1〗对x – t、v – t图像的理解

【例1】如图甲、乙所示的位移(x)– 时间(t)图像和速度(v)– 时间(t)图像中给出四条图线,

甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是 ( ) A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动

B.0~t1时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程 C.0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远 D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等

v – t图像如图所示.以下判断正确的是 ( ) A.前3 s内货物处于超重状态 B.最后2 s内货物只受重力作用

C.前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同

D.第3 s末至第5 s末的过程中,货物的机械能守恒

2】甲、乙两车某时刻由同一地点,沿同一方向开始做直线运动,若以该时

刻作为计时起点,得到两车的位移图像如图所示,图像中的OC段与AB平行,CB段与OA平行,则下列说法中正确的是( )

A.t1到t2时刻两车的距离越来越远 B.0~t3时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度 C.甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度 D.t3时刻甲车在乙车的前方 3〗追及、相遇问题

3】A、B两列火车在同一轨道上同向行驶,A车在前,其速度vA = 10 m/s,B车在后,其速度为vB = 30

m/s.因大雾能见度低,B车在距A车700 m时才发现前方有A车,这时B车立即刹车,但要经过1800 m,B车才能停止.问A车若按原速度前进,两车是否会相撞?说明理由. 3】 交通路口是交通事故的多发地,驾驶员到交通路口时也格外小心.现有甲、乙两汽车正沿

同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为v0 = 8 m/s.当两车快要到十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯,于是紧急刹车(反应时间忽略不计),乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机反应较慢(反应时间为t = 0.5s).已知甲车紧急刹车时制动

力为车重的0.5倍,乙车紧急刹车时制动力为车重的 2/5,g = 10 m/s2

若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线

6.5 m,他采取了上述措施后是否会闯红灯?

为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车在行驶过程中应至少保持多大距离? 1

【变式跟踪〖考点【例

【变式跟踪

1.(2013全国卷大纲版)将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面30 v/m·s-【高考一轮复习物理学案】

1

不同高度处竖直向上抛出,抛出时间间隔为2s,他们运动的v –

t图像分别如直线甲、乙所示.则 ( )

20

A.t = 2s时,两球的高度差一定为40m

10

B.t =4 s时,两球相对于各自抛出点的位移相等 0 1 2 3 4 5

t/s C.两球从抛出至落地到地面所用的时间间隔相等 – 10 乙

D.甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等

甲 【预测1】如图2所示为某质点做直线运动的v – t图像,关于这v

/m·s-1

个质点在4s内的运动情况,下列说法中正确的是 ( ) A.质点始终向同一方向运动

B.4s内通过的路程为4m,而位移为零 t

/s

C.4s末质点离出发点最远

D.加速度大小不变,方向与初速度方向相同 2.(2013全国新课标I)如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a

和b的位置一时间(x – t)图线.由图可知 ( ) A.时刻t1,a车追上b车【高考一轮复习物理学案】

B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反

C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减少后增加 D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大 【预测2】“蛟龙号”深潜器经过多次试验,在2012年6月24日以7020m深度创下世界最新纪录(国外最深不超过6500m),预示着可以征服全球99.8%的海底世界,假设在某次实验时,深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10min内全过程的深度曲线(a)和速度图(a)深度显示 (b)速度显示 像(b),如图示则有 ( ) A.(a)图中h3代表本次最大深度,应为6.0m

B.全过程中最大加速度是0.025m/s2

C.潜水员感到超重现象应发生在3-4min和6-8min的时间段内 D.整个潜水器在8-10min时间段内机械能守恒

1.如图是A、B两质点从同一地点运动的x – t图像,则下列说法错误的是 ( )A.A质点以20 m/s的速度匀速运动

B.B质点先沿正方向做直线运动,后沿负方向做直线运动 C.B质点最初4 s做加速运动,后4秒做减速运动 D.A

、B两质点在4 s末相遇

2.下列图像均能正确反映物体在直线上的运动,在t = 2

s

内物体位移最大的是 ( )

3.下列给出的四组图像中,能够反映同一直线运动的是 ( )

4.汽车A在红灯前停住,绿灯亮时启动,以0.4 m/s2

的加速度做匀加速运动,经过30 s后以该时刻的速度做匀速直线运动.设在绿灯亮的同时,汽车B以8 m/s的速度从A车旁边驶过,且一直以相同的速度做匀速直线运动,运动方向与A车相同,则从绿灯亮时开始 ( ) A.A车在加速过程中与B车相遇 B.A、B相遇时速度相同 C.相遇时A车做匀速运动 D.两车不可能相遇 5.如图所示,是从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个质量相等的物体I、II的v-t

图像.在0〜t2时间内,下列说法中正确的是 ( ) A.物体I所受的合外力不断增大,物体II所受的合外力不断减小 B.I、II两个物体的平均速度大小都是(v1 + v2)/2 C.在第一次相遇之前,t1时刻两物体相距最远

D.物体II所受的合外力所做的功大于物体I所受的合外力所做的功

6.质量相等的甲乙两物体从离地面相同高度同时由静止开始下落,由于两物体的形状不同,运动中受到的空气阻力不同.将释放时刻作为t = 0时刻,两物体的速度图像如图所示.则下列判断正确的是 ( ) A.t0时刻之前,甲物体受到的空气阻力总是大于乙物体受到的空气阻力 B.t0时刻之前,甲物体中间时刻速度大于乙物体平均速度 C.t0时刻甲乙两物体到达同一高度

D.t0时刻之前甲下落的高度总小于乙物体下落的高度

7.甲、乙两车在平直公路上比赛,某一时刻,乙车在甲车前方L1 = 11 m处,乙车速度v乙 = 60 m/s,甲车速度v甲 = 50 m/s,此时乙车离终点线尚有L2 = 600 m,如图所示.若甲车加速运动,加速度a = 2

m/s2

,乙车速度不变,不计车长.求:

⑴ 经过多长时间甲、乙两车间距离最大,最大距离是多少? ⑵ 到达终点时甲车能否超过乙车?

8.一辆汽车在十字路口等待绿灯,当绿灯亮时汽车以a = 3 m/s2

的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行车以v0 = 6 m/s的速度匀速驶来,从后边超过汽车,试问:

⑴ 汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?最远距离是多大? ⑵ 当汽车与自行车距离最近时汽车的速度是多大?

2

参考答案:

1.倾斜直 曲 速度 速度

2.加速度 加速度 位移 位移 位移 3.相等 最大 最小 最小

1.C;x – t、v – t图像都只能描述直线运动,A错;v – t图像中0~t1时间内物体1和物体2的位移不同,所以平均速度不同,B错;x – t 图像中图线上某点切线斜率的绝对值表示该时刻速度的大小,所以t4时刻物体3的速度大于物体4的速度,C对;t2时刻物体2的运动方向不变,D错.

2.D;甲车做减速运动,乙车做加速运动,两车速度相同时,距离最小,若此时没有相撞,以后也不可能

相撞.设两车相距为d时,两车恰好相撞,这种情况下甲车的速度为v2

0,根据v0 = 2(a1 + a2)d,若v>v0,两车一定相撞;若v <v0,两车一定不会相撞.

例1 C;x – t图像表示的是做直线运动的物体的位移随时间的变化情况,而不是物体运动的轨迹.由x –

t图像可知,甲、乙两车在0~t1时间内均做单向直线运动,且在这段时间内两车通过的位移和路程均相等,A、B错误.在v – t图像中,t2时刻丙、丁两车速度相同,故0~t2时间内,t2时刻两车相距最远,C正确.由图线可知,0~t2时间内丙车的位移小于丁车的位移,故丙车的平均速度小于丁车的平均速度,D错误.

变式1 BD;由图知启用ABS后t1时刻车速较大,A错;由v – t图线斜率等于加速度可知,0~t1的时间

内启用ABS后加速度较小,t1~t2的时间内启用ABS后加速度较大,B对、C错;由v – t图线所围面积等于对应时间内所发生的位移可知启用ABS刹车后前行的距离较短,D对.

例2 AC;由v – t图像可知,货物在前3 s内具有向上的加速度,因此货物处于超重状态,选项A正确;

最后2 s内,货物具有向下的加速度,其大小为a = 3 m/s2

< g,因此货物在这一段时间内受重力和向上的拉力,选项B错误;货物在前3 s内的平均速度v1 = 3 m/s,最后2 s内的平均速度v2 = 3 m/s,两段时间内的平均速度相同,选项C正确;第3 s末至第5 s末的过程中,货物在向上的拉力和向下的重力作用下做匀速直线运动,拉力做正功.故机械能不守恒,选项D错误. 变式2 C;由位移—时间图像可以看出,t1到t2时刻两车的距离没有发生变化,选项A错误;0到t3时间内

甲、乙的位移相同,因此平均速度相同,选项B错误;图线斜率表示速度,可知甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度,选项C正确;t3时刻甲、乙走到了同一位置,选项D错误.因此正确选项为C. 例3 根据两车的运动性质画出它们的运动过程示意图,如图所示.由

题意可知,两车不相撞的速度临界条件是B车减速到与A车的

速度相等(速度关系).av22

B = B/2x = 0.25 m/s,B车减速至vA = 10 m/s的时间t = 80 s,在这段时间(时间关系)内A

车的位移为:x,则在这段时间内B车的位移为x2

A = vAt = 800 mB = vBt –aBt/2 = 1 600 m,两车的位移关系:xB = 1600 m > xA + x0 = 1500 m,所以A、B两车在速度相同之前已经相撞.

变式3 ⑴ 甲车紧急刹车的加速度为a = f2s2

11/m1 = 5 m/s,这段时间滑行距离1 = v0/2a1 = 6.4 m,6.4 m

< 6.5 m,甲车不会闯红灯.

⑵ 乙车紧急刹车的加速度为a22

2 = f2/m2 = 4 m/s,乙车刹车过程中滑行的距离s2 = v0/2a2 =8 m,乙车在司机反应时间内的运动位移s3 = v0t = 8×0.5 m = 4 m,Δs = s2 + s3 – s1 = 5.6 m..

1.BD

预测1 B;图像的斜率不变,因此物体做匀变速直线运动,开始时速度方向与加速度方向相反,物体做减

速运动,t = 2s时,物体速度减为零,然后物体反向加速运动,t = 4s时,回到起始点,由图可知物体所经历的路程为:L = 2×[(2 +0)/2]×2 m = 4 m,位移为零,故ACD错误,B正确.

2.BC;由x – t 图线分析可知,t1 时刻b车追上了a车,A选项错误;x – t图线斜率的正负表示运动方向,t2 时刻a车沿正方向运动,b车沿负方向运动,B选项正确;x – t图线斜率的大小表示速度大小,t1到t2这段时间内曲线b斜率先减小后增加,C选项正确,D选项错误. 预测2 C;由题图可知,0-1min潜水器向下做加速运动,1-3min向下做匀速运动,3-4min向下做减速运动

直至静止,4-6min潜水器静止不动,6-8min向上做加速运动,8-10min向上做减速运动直至静止在水面.(a)图中h3代表本次最大深度,由(b)图知最大深度应为360m,A错;由(b)图知全过程中最

大加速度是 1/30 m/s2 = 0.033m/s2

,B错;潜水员感到超重现象应发生加速上升和减速下降阶段,即3-4min和6-8min的时间段内,C正确;在8-10min时间段内潜水器受到重力之外的其他力的作用,其他力做功不为零,所以机械能不守恒,D错误.

1.C;x – t图像的斜率大小表示质点运动速度的大小,正负表示速度的方向,由x – t图像可知,A

质点沿正方向做匀速直线运动,其速度v = x/t = 20 m/s,A正确;B质点最初4 s沿正方向做减速运动,后4 s沿负方向做加速运动,B正确、C错误;4 s末A、B两质点达到同一位置,故相遇,D正确.

2.B;选项A中,当t = 2 s时,x = 0,这表示物体在t = 2 s内位移为0,即物体做的是一次往返运动;

v - t图像与坐标轴所围图形的“面积”表示位移大小,当图形位于时间轴上方时表示位移方向为正,当位于下方时表示位移方向为负,观察选项图可知,选项B中的“图形”只位于横轴上方,这表示物体在t = 2 s内位移方向为正,大小等于图形的“面积”,而选项C、D中的“图形”有两部分组成,它们分别在横轴上下两侧,且两部分图形的“面积”大小相等,这表示物体在t = 2 s内位移均为0.选项B符合题意.

3.BC ;A、B选项中的左图表明0~3 s内物体匀速运动,位移正比于时间,加速度为零,3~5 s内物体

匀加速运动,加速度大小a = Δv/Δt = 2 m/s2

,A错、B对;C、D选项中左图0~3 s位移不变,表示物体静止(速度为零,加速度为零),3~5 s内位移与时间成正比,表示物体匀速,v =Δx/Δt = 2 m/s,a=0,C对、D错.

4.C;作出A、B两车运动的v – t图像如图所示,v – t图像所包围的“面积”表示

位移,经过30 s时,两车运动图像所围面积并不相等,所以在A车加速运动的过程中,两车并未相遇,所以选项A错误;30 s后A车以12 m/s的速度做匀速直线运动,随着图像所围 “面积”越来越大,可以判断在30 s后某时刻两车图像所围面积会相

等,即两车会相遇,此时A车的速度要大于B车的速度,所以两车不可能再次相遇,选项C正确,选项B、D错误.

5.C;由物体I、II的v-t图像.可知,物体II做匀减速直线运动,物体I做加速度逐渐减小的加速运动,

由牛顿第二定律可知,物体I所受的合外力不断减小,物体II所受的合外力不变,选项A错误.物体I的平均速度大于(v1 + v2)/2,物体II的平均速度等于(v1 + v2)/2,选项B错误.根据速度图像与横轴所围面积等于位移可知, 在第一次相遇之前,t1时刻两物体相距最远,选项C正确.由动能定理可知,物体II所受的合外力所做的功为负功,物体I所受的合外力所做的功为正功,数值二者相等,选项D错误.

6.D;由速度图像可知,t0时刻之前,乙物体加速度先大于甲后小于甲,由牛顿第二定律,mg – f = ma,

t0时刻之前,甲物体受到的空气阻力先小于乙物体受到的空气阻力,后大于乙物体受到的空气阻力,选项A错误;t0时刻之前,甲物体中间时刻速度小于乙物体平均速度,选项B错误;t0时刻甲物体下落高度小于乙物体下落高度,选项C错误;t0时刻之前甲下落的高度总小于乙物体下落的高度,选项D正确.

7.⑴ 当甲、乙两车速度相等时,两车间距离最大,即v甲 + at1 = v乙 得t1 = (v乙 – v甲)/a = 5 s;甲

车位移xv2

甲 = 甲t1 + at1/2 = 275 m,乙车位移x乙 = v乙t1 = 60×5 m = 300 m,此时两车间距离Δx = x乙 + L1 - x甲 = 36 m.

⑵ 甲车追上乙车时,位移关系xx′

= v2

甲′ = 乙′ + L1,甲车位移x甲

甲t2 + at2/22,乙车位移x乙′

3

= v乙t2,将x甲′、x乙′代入位移关系,得v甲t2 + at2/22 = v乙t2 + L1,代入数值并整理得t2 – 10t2 – 11 = 0,解得t2 = – 1 s(舍去)或t2 = 11 s,此时乙车位移x乙′ = v乙t2 = 660 m,因x乙′ > L2,故乙车已冲过终点线,即到达终点时甲车不能追上乙车.

8.⑴ 汽车和自行车的v – t 图像如图所示,由图像可得t = 2 s时,二者相距最

远.最远距离等于图中阴影部分的面积,即Δs =6×2/2 m = 6 m..

⑵ 两车距离最近时,即两个v – t图线下方面积相等时,由图像得此时汽车的速度为v = 12 m/s.

22

4

高考一轮复习物理学案(五)
高三物理第一轮复习教学案全套

题一 各种性质的力和物体的平衡

【重点知识梳理】

一.各种性质的力:

1.重力:重力与万有引力、重力的方向、重力的大小G = mg (g随高度、纬度、地质结

构而变化)、重心(悬吊法,支持法);

2.弹力:产生条件(假设法、反推法)、方向(切向力,杆、绳、弹簧等弹力方向)、大小

F = Kx (x为伸长量或压缩量,K为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关) ;

3.摩擦力:产生条件(假设法、反推法)、方向(法向力,总是与相对运动或相对运动趋势

方向相反)、大小(滑动摩擦力:f= N ;静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解);

4.万有引力:F=G

5.库仑力:F=Km1m2 (注意适用条件); r2q1q2 (注意适用条件) ; 2r

6.电场力:F=qE (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反);

7.安培力 : 磁场对电流的作用力。 公式:F= BIL (BI) 方向一左手定则;

8.洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。公式:f=BqV (BV) 方向一左手定则;

9.核力:短程强引力。

二.平衡状态:

1.平衡思想:力学中的平衡、电磁学中的平衡(电桥平衡、静电平衡、电磁流量计、磁流体发电机等)、热平衡问题等;静态平衡、动态平衡;

2.力的平衡:共点力作用下平衡状态:静止(V=0,a=0)或匀速直线运动(V≠0,a=0);物体的平衡条件,所受合外力为零。F=0 或Fx=0 Fy=0;推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。[2]几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向

三、力学中物体平衡的分析方法:

1.力的合成与分解法(正交分解法);

2.图解法;

3.相似三角形法;

4.整体与隔离法;

【分类典型例题】

一.重力场中的物体平衡:

题型一:常规力平衡问题

解决这类问题需要注意:此类题型常用分解法也可以用合成法,关键是找清力及每个力的方向和大小表示!多为双方向各自平衡,建立各方向上的平衡方程后再联立求解。

[例1]一个质量m的物体放在水平地面上,物体与地面间

摩擦因数为μ,轻弹簧的一端系在物体上,如图所示.当用力F与

平方向成θ角拉弹簧时,弹簧的长度伸长x,物体沿水平面做匀

1 的水速

直线运动.求弹簧的劲度系数.

[解析]可将力F正交分解到水平与竖直方向,再从两个方向上寻求平衡关系!水平方向应该是力F的分力Fcos与摩擦力平衡,而竖直方向在考虑力的时候,不能只考虑重力和地面的支持力,不要忘记力F还有一个竖直方向的分力作用!

水平: Fcos=FN ①

竖直:FN + Fsin=mg ②

F=kx ③

联立解出:k=mg x(cossin)

[变式训练1] 如图,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,先用平行于斜面的推力F1作用于物体上,能使其能沿斜面匀

速上滑,若改用水平推力作用于物体

上,也能使物体沿斜面匀速上滑,则

两次力之比F1/F2=?

题型二:动态平衡与极值问题

解决这类问题需要注意:(1)、三力平衡问题中判断变力大小的变化趋势时,可利用平行四边形定则将其中大小和方向均不变的一个力,分别向两个已知方向分解,从而可从图中或用解析法判断出变力大小变化趋势,作图时应使三力作用点O的位置保持不变.

(2)、一个物体受到三个力而平衡,其中一个力的大小和方向是确定的,另一个力的方向始终不改变,而第三个力的大小和方向都可改变,问第三个力取什么方向这个力有最小值,当第三个力的方向与第二个力垂直时有最小值,这个规律掌握后,运用图解法或计算法就比较容易了.

[例2] 如图2-5-3所示,用细线AO、BO悬挂重力,BO是水平的,

AO与竖直方向成α角.如果改变BO长度使β角减小,而保持O点不动,

角α(α < 450)不变,在β角减小到等于α角的过程中,两细线拉力有何变

化?

[解析]取O为研究对象,O点受细线AO、BO的拉力分别为F1、F2,

挂重力的细线拉力F3 = mg.F1、F2的合力F与F3大小相等方向相反.又因

为F1的方向不变,F的末端作射线平行于F2,那么随着β角的减小F2末端

在这条射线上移动,如图2-5-3(解)所示.由图可以看出,F2先减小,后增大,

而F1则逐渐减小.

[变式训练2]如图所示,轻绳的一端系在质量为m的物体上,另一端

系在一个圆环上,圆环套在粗糙水平横杆MN上,现用水平力F拉绳上一点,

使物体处在图中实线位置.然后改变F的大小使其缓慢下降到图中虚线位置,

圆环仍在原来位置不动,则在这一过程中,水平拉力F、

环与横杆的摩擦力f和环对杆的压力N

的变化情况是图2-5-3(解

) 图

2-5-3

2

( )

A.F逐渐减小,f逐渐增大,N

逐渐减小

B.F逐渐减小,f逐渐减小,N保持不变

C.F逐渐增大,f保持不变,N逐渐增大

D.F逐渐增大,f逐渐增大,N

保持不变

[变式训练3]如图所示,小球用细线拴住放在光滑斜面

上,用力推斜面向左运动,小球缓慢升高的过程中,细线的拉

将:( )

A.先增大后减小 B.先减小后增大

C.一直增大 D.一直减小

[变式训练4]如图是给墙壁粉刷涂料用的―涂料滚‖的示意图.使用时,用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动,把涂料均匀地粉刷到墙上.撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计,而且撑竿足够长,粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚,该过程中撑竿对涂料滚的推力为F1,涂料滚对墙壁的压力为F2,以下说法正确的是

( )

(A)F1增大 , F2减小 (B)F1减小, F2 增大

(C)F1、、F2均增大 (D)F1、、F2均减小

题型三:连接体的平衡问题

解决这类问题需要注意:由于此类问题涉及到两个或多个物体,所以应注意整体法与隔离法的灵活应用。考虑连接体与外界的作用时多采用整体法,当分析物体间相互作用时则应采用隔离法。

[例3]有一个直角支架AOB,AO是水平放置,表面粗糙.OB竖直

向下,表面光滑.OA上套有小环P,OB套有小环Q,两环质量均为m,

两环间由一根质量可以忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,

如图2-5-1所示.现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么

移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较,AO杆对P的支持力FN和细

绳上的拉力F的变化情况是:( )

A.FN不变,F变大 B.FN不变,F变小

C.FN变大,F变大 D.FN变大,F变小

[解析]选择环P、Q和细绳为研究对象.在竖直方向上只受重力和

支持力FN的作用,而环动移前后系统的重力保持不变,故FN保持不变.取环Q为研究对象,其受如图2-5-1(解)所示.Fcosα = mg,当P环向左移时,α将变小,故F变小,正确答案为

B.

[变式训练5]如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O是球心,碗的内表面光滑。一根

轻质杆的两端固定有两个小球,质量分别是m1,m2. 当它们静止时,m1、m2与球心的连线

图2-5-1(解) 图2-5-1 3

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