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文档简介

一列快车正以20m/s的速度在平直轨道上运行时,发现前方180m处有一货车正以6m/s速度匀速同向行驶,快车立即制动,加速度大小为0.5m/s2问是否会发生撞车事故 力的概念、力学中的三种常见力1、力: 力是物体之间的相互作用。(1) 力具有物质性:力不能离开物体而存在。(2)力具有矢量性:力不仅有大小,也有方向。(3)力的作用效果:使物体的形状发生改变;使物体的运动状态发生变化。 一个沿光滑斜面向上运动的物体,受到多少个力的作用?2、重力:由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。说明:在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的,纬度越高,同一物体的重力越大,因而同一物体在两极比在赤道重力大。3、形变:物体的形状或体积的改变,叫做形变。说明:任何物体都能发生形变,不过有的形变比较明显,有的形变及其微小。弹性形变:撤去外力后能恢复原状的形变,叫做弹性形变,简称形变。4、弹力:发生形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹力。说明:弹力产生的条件:接触;弹性形变。弹力是一种接触力,必存在于接触的物体间,作用点为接触点。弹力必须产生在同时形变的两物体间。弹力与弹性形变同时产生同时消失。(3)弹力的方向:与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。几种典型的产生弹力的理想模型: 轻绳的拉力(张力)方向沿绳收缩的方向。注意杆的不同。 点与平面接触,弹力方向垂直于平面;点与曲面接触,弹力方向垂直于曲面接触点所在切面。 平面与平面接触,弹力方向垂直于平面,且指向受力物体;球面与球面接触,弹力方向沿两球球心连线方向,且指向受力物体。画出下列球或木杆所受到的弹力A (2) 大小:弹簧在弹性限度内遵循胡克定律F=kx,k是劲度系数,表示弹簧本身的一种属性。 如图所示,两根相同的轻弹簧S1、S2,劲度系数皆为k=4102N/m,悬挂的重物的质量分别为m1=2 kg和m2=4 kg.若不计弹簧质量,取g=10 m/s2,则平衡时弹簧S1、S2的伸长量分别为 ( )A. 5 cm,10 cmB.10 cm,5 cm C.15 cm,10 cmD. 10 cm,15 cm5、 滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。说明:摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的。摩擦力具有相互性。滑动摩擦力的产生条件:A.两个物体相互接触并发生形变;B.两物体发生了相对滑动;C.接触面不光滑。滑动摩擦力的方向:总跟接触面相切,并跟物体的相对运动方向相反。说明:“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。滑动摩擦力的大小:F=FN说明:FN两物体表面间的压力,不是重力。应具体分析。与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关。滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。效果:总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动。6、静摩擦力:两相对静止的相接触的物体间,由于存在相对运动的趋势而产生的摩擦力。说明:静摩擦力的作用具有相互性。静摩擦力的产生条件:A.两个物体相互接触并发生形变;B.相接触面不光滑;C.两物体有相对运动趋势。静摩擦力的方向:总跟接触面相切,并总跟物体的相对运动趋势相反。说明:运动的物体可以受到静摩擦力的作用。静摩擦力的方向可以与运动方向相同,可以相反,还可以成任一夹角。静摩擦力可以是阻力也可以是动力。静摩擦力的大小:两物体间的静摩擦力的取值范围0FFm,其中Fm为两个物体间的最大静摩擦力。静摩擦力的大小应根据实际运动情况,利用平衡条件或牛顿运动定律进行计算。说明:静摩擦力是被动力,其作用是与使物体产生运动趋势的力相平衡,在取值范围内是根据物体的“需要”取值,所以与正压力无关。最大静摩擦力大小决定于正压力与最大静摩擦因数效果:总是阻碍物体间的相对运动的趋势。 关于摩擦力,下列说法正确的是()A摩擦力总是阻碍物体的运动 C摩擦力的方向与物体运动的方向总在一条直线上B摩擦力一定跟压力成正比 D摩擦力的方向总跟物体间相对运动或趋势的方向相反 下列说法中正确的是( )A、若某接触面上有滑动摩擦力,则也一定有弹力 B、弹力的方向与滑动摩擦力的方向可以不垂直C、滑动摩擦力一定阻碍物体的相对滑动 D、滑动摩擦力一定阻碍物体的运动 在水平力F作用下,重力为G的物体匀速沿墙壁下滑,如图所示,已知物体与墙之间动摩擦因数为,则物体所受的摩擦力的大小为( ) A、F B.F+G C.G D. 板A与滑块B质量都是m,板A用平行于斜面的绳拴住,如图,滑块B沿倾角为的斜面在板A和斜面中间匀速下滑,若A与B之间,B与斜面之间的动摩擦因数相同,求动摩擦因数。对物体进行受力分析是解决力学问题的基础,是研究力学的重要方法,受力分析的程序是:1. 根据题意选取适当的研究对象,选取研究对象的原则是要使对物体的研究处理尽量简便,研究对象可以是单个物体,也可以是几个物体组成的系统。2. 把研究对象从周围的环境中隔离出来,按照先场力,再接触力(弹力和摩擦力)的顺序对物体进行受力分析,并画出物体的受力示意图。3. 对物体受力分析时,应注意一下几点:(1)不要把研究对象所受的力与它对其它物体的作用力相混淆。(2)对于作用在物体上的每一个力都必须明确它的来源,不能无中生有。(3)分析的是物体受哪些“性质力”,不要把“效果力”与“性质力”重复分析。力的合成:求几个已知力的合力叫做力的合成注意: 力的合成是一种等效代替的方法,即用一种假设的力去代替几个共同作用的力,代替后产生的效果与原来相同。力的合成和分解遵守平行四边形法则或三角形定则。 两个大小相等的共点力F1、F2,当它们间夹角为90时合力大小为N。则当它们间夹角为120时,合力的大小为( )A40 N B10 N C20 ND10 N两个分力与合力大小的关系?物体同时受到同一平面内的三个力的作用,下列几组力的合力可能为零的是:【 】A.5N 、7N、8N B. 5N 、2N、3N C.1N 、5N、10N D. 1N 、10N、10N求一个力的分力叫力的分解。注意要点:(1)一个力可分解为_对分力(2)力分解的原则是_ 如图所示,在倾角为 的斜面上,一质量为m的小球被竖直的木板挡住,不计一切摩擦,则小球对斜面的压力为 , 小球对木板的压力为 物体静止在斜面上,若斜面倾角增大(物体仍静止),物体受到的斜面的支持力和摩擦力的变化情况是( )A支持力增大,摩擦力增大 B支持力增大,摩擦力减小C支持力减小,摩擦力增大 D支持力减小,摩擦力减小 如图所示,石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块,侧面与竖直方向的夹角为,重力加速度为g,若接触面间的摩擦力忽略不计,旵石块侧面所受弹力的大小为AB C D 力的正交分解 把一个已知力沿着两个互相垂直的方向进行分解力的正交分解的步骤与注意点?练习1、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至B位置,则此时弹簧的弹力为( )A.kxB.kx+GC.GkxD.以上都不对 2、用手握住瓶子,使瓶子在竖直方向静止,如果握力加倍,则手对瓶子的摩擦力A握力越大,摩擦力越大。 B只要瓶子不动,摩擦力大小与前面的因素无关。C方向由向下变成向上。 D手越干越粗糙,摩擦力越大。 3、一物体m受到一个撞击力后沿不光滑斜面向上滑动,如图所示,在滑动过程中,物体m受到的力是: vmA、重力、沿斜面向上的冲力、斜面的支持力B、重力、沿斜面向下的滑动摩擦力、斜面的支持力C、重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的滑动摩擦力D、重力、沿斜面向上的冲力、沿斜面向下的摩擦力、斜面的支持力 4、如图所示,一个重为5N的大砝码,用细线悬挂在O点,现在用力F拉砝码,使悬线偏离竖直方向30时处于静止状态,此时所用拉力F的最小值为( ) A5.0N B2.5N C8.65N D4.3N5、用两根钢丝绳AB、BC将一根电线杆OB垂直固定在地面上, 且它们在同一个平面内,如图所示,设AO=5m,OC=9m,OB=12m,为使电线杆不发生倾斜,两根绳上的张力之比为 。 6、如图所示,质量为m的木块在置于水平面上的木板上滑行,木板静止,它的质量M=3m,已知木块与木板间,木板与水平面间的滑动摩擦系数均为u,那么木板所受桌面的摩擦力的大小是: vFAumg B.2umg V m C3umg D.4umg M 7、一木块沿倾角为的斜面刚好匀速下滑, 则物体与斜面间的动摩擦因数= .如图所示,物体A的质量为m,A与竖直墙之间的动摩擦因数为,A受到与竖直方向成角的外力F的作用,使A物块匀速向上运动,求F的大小(重力加速度为g) 8、如图所示,物体A重40N,物体B重20N,A与B、B与地的动摩擦因数相物体B用细绳系住,当水平力F= 32N时,才能将A匀速拉出,求接触面间的动摩擦因数. .牛顿运动定律1.牛顿第一定律(惯性定律)的内容:一切物体总是保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。理解牛顿第一定律,应明确以下几点:(1)它揭示了这样一条规律:运动是物体的固有属性,力是改变物体运动状态的原因。 牛顿第一定律反映了一切物体都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态不变的性质,这种性质称为惯性。 牛顿第一定律反映了物体如果没有受外力,它的速度大小和方向都保持不变,即运动状态不变。可见,如果运动状态改变,即有了加速度,那一定是受到外力作用的结果,力是使物体产生加速度的原因。(2) 牛顿第一定律表述的只是一种理想情况,因为实际上不受外力作用的物体是不存在的,因而无法用实验验证。它的正确性主要在于它所推论的结果和实验事实相符合。 以下说法中错误的是 A牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律 B不受外力作用时,物体的运动状态保持不变 C在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动的结果 A O B D飞跑的运动员,由于通到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态 如图,桌面上有一光滑的木块,木块上有一小球,推动木块,小球的位置可能在桌面上的哪点? A . A点 B.B点 C.O点 D.无法确定 2.惯性(1)惯性是任何物体都具有的固有属性,质量是物体惯性大小的量度,它和物体受力情况及运动状态无关。(2)物体的惯性表现在保持原来的运动状态不变。物体受外力作用时,物体的惯性大小表现在改变运动状态难易程度。物体的质量大,运动状态难改变,惯性大;质量小的物体,运动状态容易改变,惯性小。 下列说法正确的是()A运动得越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大B小球在做自由落体运动时,惯性不存在了C把一个物体竖直向上抛出后,能继续上升,是因为物体仍受到一个向上的推力D物体的惯性仅与质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小3、牛顿第二定律 其数学表达式为:F=ma 理解牛顿第二定律,应明确以下几点:(1)牛顿第二定律反映了加速度a跟合外力F质量m的定量关系,不能将公式F=ma理解为:物体所受合外力跟加速度成正比,与质量也成正比。 对同一物体(即质量m一定),加速度a与合外力成正比。 对同一合外力,不同物体(即质量不同),加速度a与质量成反比在相同外力作用下,质量大的物体得到的加速度小,它的运动状态难改变,惯性大;质量小的物体得到的加速度大,运动状态容易改变,惯性小。因此质量是物体惯性大小的量度。(2) 牛顿第二定律的数学表达式F=ma是矢量式,加速度a永远与合外力F同向。(3)牛顿第二定律是力对物体的瞬时作用规律,F与a必须是同一时刻的瞬时量 两物体a、b,且mamb,让它们从同一高度开始落下,运动中所受阻力相等,则: A、两物体加速度不等,但同时落地; B、两物体加速度不等,a先落地; C、两物体加速度相等,但同时落地; D、两物体加速度相等,a先落地。 静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,开始作用的瞬间: A、物体立即获得速度和加速度; B、物体立即获得加速度,但速度为零; C、物体立即获得速度,但加速度为零; D、物体的加速度和速度都为零。下列说法中正确的是()物体所受合力为零,物体速度必为零物体所受合力越大,物体加速度越大,速度也越大物体的速度方向一定与物体受到的合力的方向一致物体的加速度方向一定与物体所受的合力方向相同 质量1kg 的物体仅受到两个大小分别为2N 和4N 的共点力作用。则物体的加速度大小可能是( ) A、5m/s2 B、3m/s2 C、1.5m/s2 D、0.5m/s24、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。理解牛顿第三定律,应明确以下几点:(1)作用力和反作用力同时出现,同时变化,同时消失;(2)作用力与反作用力是一对同性质的力;(3)注意:一对作用力与反作用力具有六个特点:等值、反向、共线、同时、同性质、相互作用。而一对平衡力的性质不一定相同,且作用点一定在同一物体上。. 如图所示,人静止在水平地面上的测力计上,下列说法正确的是A.人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对作用力与反作用力B. 人对测力计的压力和测力计对人的支持力是一对平衡力C.人对测力计没有压力 D.人对测力计有压力,测力计对人没有支持力 超重和失重是指物体对水平支持物的压力N(或对悬绳的拉力T)大于和小于物体的重力G,重力始终存在,大小也没变。判断超重和失重的标准是加速度的方向。 超重:N G , a方向向上 失重:N G, a方向向下(完全失重:N= 0; a = g,方向向下) 某人站在一静止的台秤上,当他猛地下蹲的过程中,若不考虑台秤的惯性,则台秤的示数( ) A先变大后变小,最后等于他的重力 B变大,最后等于他的重力 C先变小,后变大,最后等于他的重力 D变小,最后等于他的重力牛顿运动定律应用力和运动关系的应用:加速度是联系力与运动的桥梁,受力分析是关键。 (1)、受力分析要点:只分析性质力,不要重复考虑合力、分力、效果力等。明确研究对象(有隔离法和整体法),只分析别的物体给研究对象的力。有时可根据物体的运动状态确定某些力的大小和方向。(2)、牛顿第二定律的解题步骤:画受力图;标出加速度方向;以加速度方向为正,用F合=Ma列方程求解。37F 一只装有工件的木箱,原来是静止的质量m=40kg,现以200的斜向右下方的力推木箱,的方向与水平面成37角,使木箱沿水平地面运动,木箱与水平地面间的动摩擦因数0.2求木箱在2s末的速度和位移。 如图所示,水平放置的传送带以速度v2m/s向右运动,现将一小物体轻轻地放在传送带的A端,物体与传送带间的动摩擦因数为0.2,若A端与B端相距4m,求物体由A运动到B所需要的时间。OABa 如图所示,小车在水平面上,以加速度a向左做匀加速直线运动,车厢内张紧的两绳OA、OB系住一个质量为m的物体,OA与竖直方向的夹角为,OB水平,求两绳的拉力各是多少?练习 1关于惯性,下列说法中正确的是 A同一汽车,速度越快,越难刹车,说明物体速度越大,惯性越大B.物体只有静止或做匀速直线运动时才有惯性 C乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球的惯性小的缘故D已知月球上的重力加速度是地球上的1/6,故一个物体从地球移到月球惯性减小为1/62、关于运动状态与所受外力的关系,下面说法中正确的是()A物体受到恒定的力作用时,它的运动状态不发生改变B物体受到不为零的合力作用时,它的运动状态要发生改变C物体受到的合力为零时,它一定处于静止状态D物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同16060123FF 3、三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上,它们与桌面间的动摩擦因数都相同。现用大小相同的外力F沿图示方向分别作用在1和2上,用F的外力沿水平方向作用在3上,使三者都做加速运动,令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度,则()Aa1a2a3Ba1a2,a2a3Ca1a2,a2a3Da1a2,a2a3图5 4、 如图5所示,物体A和B叠放在光滑水平面上,在水平拉力F1=10 N,F2=12 N的作用下一起加速运动,物体A和B保持相对静止若ma=4 kg,mB=6 kg,则A与B所受的摩擦力f1和f2的大小和方向为 ( ) Af1向左,f2向右, Bf1向右,f2向左,C大小都等于1.2 N D大小都等于为2 N 5、如图所示,悬挂在小车顶棚上的小球偏离竖直方向角,则小车的运动情况可能是A向右加速运动B向右减速运动 C向左加速运动D向左减速运动 6、 如图所示,在光滑的桌面上有M、m两个物块,现用力F推物块m,使M、m两物块在桌上一起向右加速,则M、m间的相互作用力为:A B F m MC若桌面的摩擦因数为,

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