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2013 新高三暑期学案（物理） 成功源于在勤奋中的点滴积累 第一讲 匀变速直线运动的规律与运动图像一、基础知识回顾（一）基本概念1质点 2参考系与坐标系4时刻与时间5位移与路程的区别与联系6速度（1）平均速度：，方向与位移方向相同 瞬时速度：当t0时，方向为那一时刻的运动方向（2）速度与速率的区别与联系（3）平均速度平均速率的区别与联系7速度加速度（二）匀变速直线运动的规律1、四条基本规律（1）， （2） ， （3）， （4）2、匀变速直线运动的推论（1）在连续相等的时间T内的位移之差为一恒定值，即xaT2，（2）某段时间中间时刻的瞬时速度（3）某段位移中间位置的瞬时速度3、初速度为零的匀加速直线运动的推论 设t0开始计时，以T为时间单位，则1T末、2T末、3T末瞬时速度之比为123123 1T内、2T内、3T内位移之比为图1-3-1x1x2t/sx/mt1t2xtx1x2x3122232第一个T内，第二个T内，第三个T内，第n个T内位移之比为xIxIIxIIIxn135(2n -1)通过连续相同位移所用时间之比为t1t2t3tn（三）匀变速直线运动的运动图像1xt图像的意义xt图像表示运动的位移随时间的变化规律匀变速直线运动的xt图像是一条倾斜直线速度等于图像的斜率，如图1-3-1所示2xt图像的理解图1-3-2（1）xt图像不是物体实际运动的轨迹（2）从xt图像上判断物体的运动性质图线平行于时间轴，表示物体静止； 图线是倾斜直线，表示物体做匀速直线运动；图线是曲线，表示物体做变速直线运动（3）xt图像的斜率表示物体的速度，匀速直线运动的xt图像斜率不变（4）xt图像的交点：如果两物体在同一直线上运动，其xt图像的交点表示两物体相遇3直线运动的t图像图1-3-3（1）匀速直线运动的t图像匀速直线运动的t图像是与横轴平行的直线 从图像不仅可以求出速度的大小，而且可以求出位移大小（图中阴影部分的面积，如图1-3-2）（2）匀变速直线运动的t图像匀变速直线运动的t图像是一条倾斜直线 直线斜率等于加速度，斜率越大，加速度也越大，反之则越小 当00时，若直线的斜率大于零，则加速度大于零，表示加速运动；若直线的斜率小于零，则加速度小于零，表示减速运动二、例题精析【例1】在2012伦敦奥运会中，牙买加选手博尔特是公认的世界飞人，在男子100m决赛和男子200m决赛中分别以9.63s和19.19s的成绩破两项世界纪录，获得两枚金牌。关于他在这两次决赛中的运动情况，下列说法正确的是（ ）A200m决赛中的位移是100m决赛的两倍 B200m决赛中的平均速度约为10.42m/sC100m决赛中的平均速度约为10.38m/s D100m决赛中的最大速度约为20.76m/s 【例2】一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m/s，1s后速度大小变为10m/s在1s内该物体的（ ）A速度变化的大小可能小于4m/s B速度变化的大小可能大于10m/s C加速度的大小可能小于4m/s2 D加速度的大小可能大于10m/s2【例3】一观察者站在第一节车厢前端，当列车从静止开始做匀加速运动时（ ）A每节车厢末端经过观察者的速度之比是1B每节车厢末端经过观察者的时间之比是135nC在相等时间里经过观察者的车厢数之比是135D在相等时间里经过观察者的车厢数之比是123图1-2-10ABC【例4】滑块以初速度04m/s，从光滑斜面底端向上做匀减速运动，先后通过A、B点，A2B，到达斜面顶端C时，速度恰好减小为零，如图1-2-1所示，已知A、B相距d0.75m，滑块由B到C的时间0.5s，试求：（1）斜面多长；（2）滑块在斜面上滑行的时间是多少？【例5】某人在静止湖面上竖直上抛一小铁球（可看成质点），小铁球上升到最高后自由下落，穿过湖水陷入湖底的淤泥中一段深度不计空气阻力，取向上为正方向，在下列t图像中，最能反映小铁球运图1-3-20OABtOCtODtOt动过程的速度时间图线是（ ）【例6】甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度经过某一路标，从此时开始，甲车做匀速直线运动，乙车先匀加速后匀减速，丙车先匀减速后匀加速，它们经过下一个路标时的速度相同，则（）A甲车先通过下一路标 B乙车先通过下一路标C丙车先通过下一路标 D三辆车同时通过下一路标【例7】摩托车在平直公路上从静止开始起动，a11.6m/s2，稍后匀速运动，然后减速，a26.4m/s2，直到停止，共历时130s，行程1600m，试求： (1)摩托车行驶的最大速度；(2)若摩托车从静止起动，a1、a2不变，直至停止，行程不变，所需最短时间为多少？ *【例8】总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的vt图，试根据图像求：（g取10m/s2）（1）t1s时运动员的加速度和所受阻力的大小。（2）估算14s内运动员下落的高度三、精选习题1下列情形中的物体可以看做质点的是()A研究郭晶晶在跳水比赛中的动作时B一枚硬币用力上抛，猜测它落地时是正面朝上还是反面朝上C研究邢慧娜在万米长跑中运动的快慢时D研究足球运动员踢出的“香蕉球”的运动特点时2甲、乙、丙三架观光电梯，甲中乘客看一高楼在向下运动；乙中乘客看甲在向下运动；丙中乘客看甲、乙都在向上运动这三架电梯相对地面的运动情况可能是（ ）A甲向上、乙向下、丙不动 B甲向上、乙向上、丙不动C甲向上、乙向上、丙向下 D甲向上、乙向上、丙也向上，但比甲、乙都慢3骑自行车的人沿着直线从静止开始运动，运动后，在第1 s、2 s、3 s、4 s内，通过的路程分别为1 m、2 m、3 m、4 m，有关其运动的描述正确的是（ ）A4 s内的平均速度是2.5 m/sB在第3、4 s内平均速度是3.5 m/sC第3 s末的即时速度一定是3 m/sD该运动一定是匀加速直线运动4一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中 （ ）A速度逐渐减小，当加速度减小到零时，速度达到最小值 B速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值C位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不现增大 D位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值5汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动，刹车后的加速度为5 m/s2，那么开始刹车后2 s与开始刹车后6 s汽车通过的位移之比为（ ）A14B35 C34D596有一个物体开始时静止在O点，先使它向东做匀加速直线运动，经过5 s，使它的加速度方向立即改为向西，加速度的大小不改变，再经过5 s，又使它的加速度方向改为向东，但加速度大小不改变，如此重复共历时20 s，则这段时间内（ ）A物体运动方向时而向东时而向西 B物体最后静止在O点C物体运动时快时慢，一直向东运动 D物体速度一直在增大7做匀加速直线运动的物体，先后经过A、B两点时的速度分别为v和7v，经历的时间为t，则（ ）A前半程速度增加3.5 v B前时间内通过的位移为C后时间内通过的位移为 D后半程速度增加3v图1-3-98A、B、C三物体同时、同地、同向出发做直线运动，图1-3-9所示是它们的xt图像，由图可知它们在t0 时间内（ ）A平均速度 B平均速率ACBCA一直在B、C的后面 DA的速度一直比B、C的速度大9有两个光滑固定斜面AB和BC，A、C两点在同一水平面上，斜面BC比AB长（如图甲所示），在如图1-3-21乙所示的四个图中，正确表示滑块速率随时间t变化规律的是：（ ）10.如图所示，AB与AC为两等高的光滑面，AB为斜面，AC为曲面，且，令从斜面顶端由静止释放一物体，沿AB滑到底端B所用时间为t1，沿AC滑到底端C所用时间为t2，试比较t1和t2的大小四、拓展提高来源:学。科。网11.2010年8月7日，甘肃甘南藏族自治州舟曲县发生特大泥石流，一汽车停在小山坡底，突然司机发现在距坡底240 m的山坡处泥石流以8 m/s的初速度、0.4 m/s2的加速度匀加速倾泻而下，假设司机(反应时间为1 s)以0.5 m/s2的加速度匀加速启动汽车且一直做匀加速直线运动(如图所示)，而泥石流到达坡底后速率不变且在水平面的运动近似看成匀速直线运动问：汽车司机能否安全脱离？第二讲 自由落体运动、抛体运动及追及问题一、知识回顾1自由落体运动（1）自由落体运动的条件：初速度为零；仅受重力（2）自由落体运动公式：凡是初速度为零的匀加速度直线运动的规律，自由落体运动都适用。速度公式。 位移公式 速度与位移的关系式 2竖直上抛运动。（1）竖直上抛运动的条件：物体只在重力作用下，初速度竖直向上（2）运动性质：竖直方向的匀减速直线运动。它的加速度为重力加速度g（g= 9.8m/s2），方向竖直向下。（3）竖直上抛运动的规律。选定竖直向上的初速度方向为正方向，那么，加速度g的方向应为负值。速度公式： 位移公式： 速度位移公式： （4）竖直上抛运动的几个特点：物体上升到最大高度时的特点是vt = 0。物体上升的最大高度H满足： 时间对称“上升阶段”和“下落阶段”通过同一段大小相等、方向相反的位移所经历的时间相等。上升到最大高度所需要的时间满足： 。物体返回抛出点所用的时间： 速率对称“上升阶段”和“下落阶段”通过同一位置时的速率大小相等物体返回抛出点时的速度：3追及问题追和被追的两物体速度相等是能否追上及两点之间距离极值的临界条件（1）速度大者减速追速度小者当两者速度相等时，若追者位移仍小于被追者位移，则永远追不上，此时两者间距离有最小值； 若两者位移相等，且两者速度相等时，则恰好追上，也是两者避免相撞的临界条件若两者位移相等时，追者速度仍大于被追者速度，则被追者还有一次追上追者的机会，其两者速度相等时，两者间距离有最大值（2）速度小者加速追速度大者当两者速度相等时二者有最大距离； 当两者位移相等时，即后者追上前者二、例题精析图141【例1】如图141所示，下雨时屋檐每隔一定时间滴下一滴水，从某一滴开始，当第5滴正欲滴下时，第1滴刚好落到地面，而第3滴与第2滴分别位于高1m的窗子上、下沿，g取10m/s2.问： 此屋檐离地面有多高？滴水的时间间隔是多少？图143【例2】一跳水运动员从离水面10m高的平台上向上跃起，举双臂直体离开台面，此时其重心位于从手到脚全长的中点，跃起后重心升高0.45m达到最高点，落水时身体竖直，手先入水（在此过程中运动员水平方向的运动忽略不计）从离开跳台到手触水面，他可用于完成空中动作的时间是_s。（计算时，可以把运动员看作全部质量集中在重心的一个质点，g取10m/s2，结果保留二位数）【例3】原地起跳时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地从开始蹬地到离地是加速过程（视为匀加速），加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”离地后重心继续上升，在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”现有下列数据：人原地上跳的加速距离d10.50m，竖直高度h11.0m；跳蚤原地上跳的加速距离d20. 000 80m，竖直高度h10.10m。假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度，而加速距离仍为0. 50m，则人上跳的竖直高度是多少？【例4】利用水滴下落可以测出重力加速度g：调节水龙头，让水一滴一滴地流出.在水龙头的正下方放一个盘子，调整盘子的高度，使一个水滴碰到盘子时，恰好有另一水滴从水龙头开始下落，而空中还有2个正在下落中的水滴，测出水龙头到盘子间距离为h.再用秒表测时间，从第一个水滴离开水龙头开始计时，到第N个水滴落至盘中，共用时间为T.第一个水滴落到盘子时，第二个水滴离开水龙头的距离是多少？重力加速度g是多少？【例5】气球以10m/s的速度匀速竖直上升，从气球上掉下一个物体，经17s到达地面。求物体刚脱离气球时气球的高度。（g=10m/s2）【例6】一小汽车从静止开始以3m/s2的加速度行驶，恰有一自行车以6m/s的速度从车边匀速驶过(1)汽车从开始运动后，在追上自行车这前经多长时间后两者相距最远？此时距离是多少？(2)什么时候追上自行车，此时汽车的速度是多少？【例7】经检测汽车A的制动性能：以标准速度20m/s在平直公路上行驶时，制动后40s停下来。现A在平直公路上以20m/s的速度行驶发现前方180m处有一货车B以6m/s的速度同向匀速行驶，司机立即制动，能否发生撞车事故？*【例8】升降机以速度4.9m/s匀速竖直上升，升降机内的天花板上有一个螺丝帽突然松脱，脱离天花板。已知升降机天花板到其他板的高度为h14.7m 。求螺丝帽到升降机地板所需时间.三、精选习题1一条铁链长5 m，铁链上端悬挂在某一点，放开后让它自由落下，铁链经过悬点正下方25 m处某一点所用的时间是 秒。(取g=10 m/s2) 2某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。5s内物体的（ ）A、路程为65m B、位移大小为25m，方向向上C、速度改变量的大小为10m/sD、平均速度大小为13m/s，方向向上3某人在高层楼房的阳台外侧以20 m/s的速度竖直向上抛出一个石块，石块运动到离抛出点15 m处所经历的时间可以是（不计空气阻力）（ ）A1 s B2 sC3 s D(2+)s4甲、乙两物体相距s，同时同向沿同一直线运动，甲在前面做初速度为零、加速度为a1的匀加速直线运动，乙在后做初速度为0，加速度为a2的匀加速直线运动，则（）A若a1a2，则两物体可能相遇一次B若a1a2，则两物体可能相遇二次C若a1a2，则两物体可能相遇二次D若a1a2，则两物体也可相遇一次或不相遇5如图所示是我国某优秀跳水运动员在跳台上腾空而起的英姿.跳台距水面高度为10 m，此时她恰好到达最高位置，估计此时她的重心离跳台台面的高度为1 m，当她下降到手触及水面时要伸直双臂做一个翻掌压水花的动作，这时她的重心离水面也是1 m.(取g=10 m/s2)求：(1)从最高点到手触及水面的过程中其重心可以看作是自由落体运动，她在空中完成一系列动作可利用的时间为多长?(2)忽略运动员进入水面过程中受力的变化，入水之后，她的重心能下沉到离水面约2.5 m处，试估算水对她的平均阻力约是她自身重力的几倍?6跳伞运动员做低空跳伞表演，他离开飞机后先做自由落体运动，当距离地面125 m时打开降落伞，伞张开后运动员就以14.3 m/s2的加速度做匀减速运动，到达地面时速度为5 m/s，问：（1）运动员离开飞机时距地面的高度为多少?（2）离开飞机后，经过多少时间才能到达地面?(g=10 m/s2)7.2011年7月23日上海铁路局管辖内的杭深线动车组因列车追尾而发生大量人员伤亡的惨烈事故。现有A、B两列火车，在同一轨道上同向行驶，A车在前，其速度vA=10m/s，B车速度vB=30m/s。因大雾能见度低，B车在距A车600m时才发现前方有A车，此时B车立即刹车，但B车要减速1800m才能够停止。 (1)B车刹车后减速运动的加速度多大？ (2)若B车刹车8s后，A车以加速度a1=0.5m/s2加速前进，问能否避免事故？若能够避免则两车最近时相距多远？四、拓展提高8.L=20ml=1ml=1mAB图1-5-3A、B两棒均长1，A棒悬挂于天花板上，B棒与A棒在一条竖直线上，直立在地面，A棒的下端与B棒的上端之间相距20，如图1-5-3所示，某时刻烧断悬挂A棒的绳子，同时将B棒以v0=20/的初速度竖直上抛，若空气阻力可忽略不计，且g=10m/s2，试求：（1）A、B两棒出发后何时相遇？（2）A、B两棒相遇后，交错而过需用多少时间？第三讲 重力、弹力、摩擦力一、基础知识回顾1力的概念（1）力是物体对物体的作用（2）力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变（3）力的分类按性质分：重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力 等（按现代物理学理论，物体间的相互作用分四种：万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用宏观物体间只存在前两种相互作用）按效果分：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等按作用方式分：场力（如万有引力、电磁力等）和接触力（如弹力、摩擦力等）按研究对象分：内力和外力 2重力（1）产生原因：重力是由于地球的吸引而产生的地球周围的物体，无论与地球接触与否，运动状态如何，都要受到地球的吸引力，因此任何物体都要受到重力的作用说明：重力是万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力一般情况下在地球表面附近近似认为重力等于万有引力（2）方向：总是竖直向下，并不严格指向地心（赤道、两极除外），不可理解为跟支持面垂直（3）大小：Gmg g为重力加速度重力的大小可用弹簧秤测量当物体在竖直方向静止或匀速运动时，物体对弹簧测力计的拉力或压力，大小等于物体受到的重力（4）重心：重力的等效作用点重心的位置与物体的形状和质量的分布有关重心不一定在物体上质量分布均匀、形状规则的物体的重心在几何中心上薄板类物体的重心可用悬挂法确定3弹力（1）产生条件：两物体直接接触、接触处有弹性形变（3）方向：弹力的方向与施力物体的形变方向相反压力、支持力的方向总是垂直于接触面或接触面的切面，总指向被压、被支持的物体绳的拉力总是沿绳指向绳收缩的方向杆的弹力不一定沿杆的方向如果轻直杆只有两个端点受力而处于平衡状态，则轻杆两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向轻弹簧的拉力或压力沿弹簧的轴线方向 （4）弹力的大小对弹簧，在弹性限度内弹力的大小可以由胡克定律F = kx 计算，其中k 表示弹簧的劲度系数，由弹簧本身的性质决定，x 表示弹簧的形变量（即伸长或缩小的长度）4摩擦力（1）静摩擦力是否存在及其方向的判断方法 相对运动趋势具有很强的隐蔽性，所以静摩擦力是否存在及其方向的确定，通常采用以下方法（1）假设法：假设接触面滑（即无摩擦力）时，看相对静止的物体间能否发生相对运动若能，则有静摩擦力，方向与相对运动的方向相反；若不能，则没有静摩擦力（2）由运动状态判断当物体处于平衡状态（匀速运动或静止）时，由平衡的观点确定静摩擦力的大小和方向；当物体处于非平衡状态时，可通过牛顿运动定律和受力分析确定静摩擦力大小和方向（2）摩擦力大小的计算1先分清摩擦性质：是静摩擦力还是滑动摩擦力2滑动摩擦力由公式F=FN计算计算中关键的是对压力FN的分析，它跟研究物在垂直于接触面方向的受力密切相关，也跟研究物体在该方向的运动状态有关，特别是后者，最容易被人忽视注意FN变引起F 变的动态关系3对静摩擦力，区分最大值与非最大值最大静摩擦力Fm与正压力成正比，非最大静摩擦力与正压力无关，其大小可以在0FFm范围内变化，常通过平衡关系或牛顿运动定律来求其大小二、例题精析【例1】三个质量和直径都相等的光滑圆球a、b、c分别放在三个相同的支座上，支点P、Q在同一水平面上，a球的重心Oa位于球心，b球的重心Ob位于球心的正上方，C球的重心Oc位于球心的正下方三个球都处于平衡状态支点P对a球、b球、c球的弹力分别为Fa、Fb、Fc，则（ ）AFaFbFc BFbFaFcCFbFaFc DFaFbFc图2-1-5【例 2】如图2-1-5所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是（ ）A小车静止时，F=mgsin，方向沿杆向上B小车静止时，F=mgcos，方向垂直杆向上C小车向右以加速度a运动时，一定有F=ma/sin图2-1-11D小车向左以加速度a运动时，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角为=arctan（a/g）【例3】在研究弹簧的形变与外力的关系的实验中，将弹簧水平放置测出其自然长度，然后竖直悬挂让其自然下垂，在其下端竖直向下施加外力F，实验过程是在弹簧的弹性限度内进行的用记录的外力F与弹簧的形变量x作出的F-x图线如图2-1-11所示由图求出弹簧的劲度系数k= ；图线不过原点的原因 【例4】如图2-1-12所示，四个完全相同的弹簧都处于水平位置，它们的右端受到大小皆为F的拉力作用，而左端的情况各不相同：中弹簧的左端固定在墙上，中弹簧的左端受大小也为F的拉力作用，中弹簧的左端拴一小物块，物块在光滑的桌面上滑动，中弹簧的左端拴一小物块，物块在有摩擦的桌面上滑动若认为弹簧的质量都为零，以l1、l2、l3、l4依次表示四个弹簧的伸长量，则有 （ ）图2-1-12Al2l1 Bl4l3 Cl1l3 Dl2l4【例5】如图2-1-20所示，两木块的质量分别为m1和m2，两轻质弹簧的轻度系数分别为k1和k2，上面的木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态现缓慢地向上提上面的木块，直到它刚离开上面的弹簧，求这个过程中下面木块移动的距离【例6】如图2-2-2示，物体A、B在力F作用下一起以相同速率沿F方向匀速运动，关于物体A所受的BAABFF甲 乙 图2-2-2摩擦力，下列说法中正确的是（ ）A甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相同B甲、乙两图中A均受摩擦力，且方向均与F相反C甲、乙两图中A均不受摩擦力D甲图中A不受摩擦力，乙图中A受摩擦力，方向均与F相同【例7】如图2-2-12所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上受到向右的水平拉力F的作用向右滑行，长木板处于静止状态已知木块与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数为2，下列说法正确的是（ ）图2-2-12A木板受到地面的摩擦力的大小一定是1mgB木板受到地面的摩擦力的大小一定是2（m+M）gC当F2（m+M）g时，木板便会开始运动D无论怎样改变F的大小，木板都不可能运动*【例8】一个物块位于斜面上，受到平行于斜面的水平力F的作用处于静止状态，如图2-2-14甲所示，如果将外力F撤去，则物块（ ）A会沿斜面下滑 B摩擦力方向一定变化C摩擦力的值变大 D摩擦力的值变小图2-1-15三、精选习题1如图2-1-15所示，一容器内盛有水，容器下方有一阀门k，打开阀门让水从小孔慢慢流出，在水流出过程中，系统（水和容器）重心将（ ）A一直下降 B一直上升C先上升，后下降 D先下降，后上升图2-1-142如图2-1-14所示，弹簧测力计和细线的重力不计，一切摩擦不计，重物的重力G=10N，则弹簧测力计A、B的示数分别是（ ）A10N，0 B0，10N C20N，10N D10N，10NRNcaMb图2-1-132图2-1-13中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们的连接如图并处于平衡状态下列说法正确的是（ ）A有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态B有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态D有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态ABF图2-2-13.如图2-2-1所示，A、B两物体叠放在水平面上，水平力F作用在A上，使两者一起向右作匀速直线运动，下列判断正确的是（ ）AA、B间无摩擦力BA对B的静摩擦力大小为F，方向向右CB对地面的动摩擦力的大小为F，方向向右DB受到了向右的静摩擦力和向左的滑动摩擦力4.图2-2-4长直木板的上表面的一端放置一个铁块，木板放置在水平面上，将放置铁块的一端由水平位置缓慢地向上抬起，木板另一端相对水平面的位置保持不变，如图2-2-4所示铁块受到摩擦力f随木板倾角变化的图线可能正确的是（设最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力大小）（ ）ABCD图2-2-5【解析】本题应分三种情况进行分析： 5.Q O2O1 PA C B图2-2-6v水平传送带的装置如图2-2-6所示，O1为主动轮，O2为从动轮当主动轮顺时针匀速转动时，物体被轻轻地放在A端皮带上开始时物体在皮带上滑动，当它到达位置C后滑动停止，之后就随皮带一起匀速运动，直至传送到目的地B端在传送的过程中，若皮带和轮不打滑，则物体受到的摩擦力和皮带上P、Q两处（在O1O2连线上）所受摩擦力情况正确的是（ ） A在AC段物体受水平向左的滑动摩擦力，P处受向上的滑动摩擦力 B在AC段物体受水平向右的滑动摩擦力，P处受向上的滑动摩擦力 C在CB段物体不受静摩擦力，Q处受向下的静摩擦力 D在CB段物体受水平向右的静摩擦力，P、Q两处始终受向下的静摩擦力F图2-2-96如图2-2-9所示，一质量为1kg的长木板放在水平桌面上，木板与桌面间的最大静摩擦力为3.0N，动摩擦因数为0.3如果分别用2.8N和3.2N的水平力推木板，木板受到的摩擦力分别为多大？在木板被水平力推动的过程中，当木板伸出桌边三分之一时，木板受到的摩擦力又为多大？（g取9.8m/s2）图2-2-10ACFB7如图2-2-10所示，C是水平地面，A、B是两个长方形物块，F是作用在物块B上沿水平方向的力，物块A和B以相同速度做匀速直线运动由此可知，A、B间动摩擦因数1和B、C间动摩擦因数2有可能是（ ）A1=0，2=0 B1=0，20 C10，2=0 D10，20甲 乙图2-2-168测量物体间的动摩擦因数的方法很多，现给出长木板，滑块、弹簧测力计等器材测定滑块与木板间的动摩擦因数，供选用的装置如图2-2-16所示（1）请分析说明最好选取哪个图示装置进行实验？ （2）根据选用的图示装置写出简单的实验步骤及动摩擦因数的表达式四、拓展提高9.如图所示，A、B两物体叠放在动摩擦因数0.50的水平地面上，A物体质量 m=30kg， B物体质量M=10kg.处于水平位置的轻弹簧一端固定于墙壁，另一端与A物体相连，弹簧处于自然状态，其劲度系数为250N/m，现有一水平推力F作用于物体B上，使B缓慢地向墙壁移动，当移动到某处时，A、B间开始发生相对滑动。求此时水平推力F的大小和在此过程中物体A的位移大小。（g取10m/s2） 第三讲 平衡问题求解方法一、基础知识回顾1共点力 几个力如果都作用在物体的同一点上，或者虽不作用在同一点上，但它们作用线的延长线相交于一点（该点不一定在物体上），这样的一组力叫共点力2平衡状态物体处于静止或匀速直线运动状态叫做平衡状态物体的加速度和速度都为零的状态叫做静止状态物体的加速度为零，而速度不为零，且保持不变的状态是匀速直线运动状态说明：（1）静止的物体速度一定为零，但速度为零的物体不一定静止因此，静止的物体一定处于平衡状态，但速度为零的物体不一定处于静止状态（2）共点力作用下的物体只要物体的加速度为零，它一定处于平衡状态，只要物体的加速度不为零，它一定处于非平衡状态3求解平衡问题的常用方法（1）力的分解法物体受三力作用平衡时，根据其中某一个力产生的效果，将其分解从而可求出另外两个力（2）力的合成法物体受三力作用平衡时，其中任意两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反，可以由两个力合成求解（3）力的三角形法 物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形，因此可利用三角形法，求得未知力以上三种方法的解题思路不同，但求解过程相似，都是要将这三个力构成矢量三角形，然后利用三角函数知识和几何知识解此三角形，从而求出未知力灵活利用三角形的边角关系（如正弦定理、余弦定理、相似三角形等）是解决三力平衡的关键（4）正交分解法 先确定研究对象，进行受力分析，然后建立直角坐标系，将各力分解到x轴和y轴上，再根据、，列方程求解该法多用于三个力以上共点力作用下的物体的平衡（5）整体和隔离法（6）动态平衡图解法2lbFABCD（7）相似三角形法二、例题精析【例1】图2-3-8是压榨机的原理示意图，B为固定铰链，A为活动铰链，在A处作用一水平力F，滑块C就以比F大得多的压力压物体D已知图中l=0.5m，b=0.05m，F=200N，C与左壁接触面光滑，D受到的压力多大？（滑块和杆的重力不计）【例2】将一个20N的力进行分解，其中一个分力的方向与这个力成30，试求（1）另一个分力的大小不会小于多少？（2）若另一个分力大小为20/N，则已知方向的分力的大小是多少？【例4】如图2-3-16所示，质量为m的物体用细绳OC悬挂在支架上的O点，轻杆OB可绕B点转动，当物体静止时细绳OA与轻杆OB间的夹角为求此时细绳OA中张力F1的大小和轻杆OB受力F2的大小OCmAB图2-3-16【例5】如图所示，物体A靠在竖直墙面上，在竖直向上的力F的作用下，A、B保持静止，物体B的受力个数为（ ）A2个 B3个 C4个 D5个【例6】为了向同学展示自己神奇的“魔力”，小明将一小块条形磁铁藏在自己的袖子里，然后对着一悬挂的金属小球指手画脚，结果小球在他神奇的功力下飘动起来，同学们都惊呆了！假设当隐藏的小磁铁位于小球的左上方某一位置C(QCS30)时，金属小球偏离竖直方向的夹角也是30，如图所示，已知小球的质量为m，小明(含磁铁)的质量为M，求：(1)此时悬挂小球的细线的拉力大小为多少？(2)小明受到地面的支持力和摩擦力大小各为多少？OABPQ图2-4-21【例7】有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙， OB竖直向下，表面光滑AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图2-4-21所示）现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和摩擦力f的变化情况是AFN不变，f变大 BFN不变，f变小 CFN变大，f变大 DFN变大，f变小图2-4-12【例8】一轻杆BO，其O端用光滑铰链铰于固定竖直杆AO上，B端挂一重物，且系一细绳，细绳跨过杆顶A处的光滑小滑轮，用力F拉住，如图2-4-12所示现将细绳缓慢往左拉，使杆BO与杆AO间的夹角逐渐减少，则在此过程中，拉力F及杆BO所受压力FN的大小变化情况是（ ）AFN先减小，后增大 BFN始终不变CF先减小，后增大 DF始终不变，*【例9】如图所示,物体的质量为2 kg,两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上,另一端系于物体上,在物体上另施加一个方向与水平线成=60的拉力F,若要使两绳都能伸直,求拉力F的大小范围.三、精选习题1有三个力，F1=3N，F2=5N，F3=9N，则（ ）AF1可能等于F2和F3的合力 BF2可能等于F1和F3的合力C三个力合力最小值是1N D三个力合力最大值是17N 图2-3-232AB、AC两绳相交于A点，绳与绳、绳与天花板间夹角大小如图2-3-23，现用一力F作用于交点A，与右绳夹角为，保持力F大小不变，改变角大小，忽略绳本身重力，则在下述哪种情况下，两绳所受张力大小相等（ ）A=150 B=135 C=120 D=903.在粗糙水平面上放着一个三角形木块abc，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1图2-4-1和m2的两个物体，m1m2如图2-4-1所示，若三角形木块和两物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块（ ） A有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向右B有摩擦力的作用，摩擦力的方向水平向左C有摩擦力的作用，但摩擦力的方向不能确定，因m1、m2、1、2的数值均未给出D没有摩擦力作用BAQP图2-4-264如图2-4-26所示，A、B两物体的质量分别是mA和mB，而且mAmB，整个系统处于静止，滑轮的质量和一切摩擦不计，如果绳的一端由P点缓慢向右水平移动到Q点，整个系统重新平衡后，物体A的高度和两滑轮间绳与水平方向的夹角如何变化？（ ）A物体A的高度升高，角变小B物体A的高度升高，角不变C物体A的高度不变，角变大D物体A的高度降低，角变小图2-4-275半圆柱体P放在粗糙的水平地面上，其右端有固定放置的竖向挡板MN，在P和MN之间放有一个光滑均匀的小圆柱体Q，整个装置处于静止状态，如图2-4-27所示是这个装置的截面图，若用外力使MN保持竖直且缓慢地向右移动，在Q落到地面以前，发现P始终保持静止，在此过程中，下列说法中正确的是（）AMN对Q的弹力逐渐减小B地面对P的摩擦力逐渐增大CP、Q间的弹力先减小后增大DQ所受的合力逐渐增大6如图2-3-24所示，用跟水平方向成角的推力F推重量为G的木块沿天花板向右运动，木块和天花板间的动摩擦因数为，求木块所受的摩擦力大小 FG图2-3-247.如图2-3-15所示，两个大人和一个小孩沿河岸拉一条船前进，两个大人的拉力分别是F1=400N和F2=320N，F1、F2的方向分别与河岸成60和30角，要使船在河流中间行驶，求小孩对船施加的最小拉力的大小和方向图2-3-15F1F260308.如图2-4-7所示，重量为G的均匀链条，两端用等长的轻绳连接，挂在等高的地方，绳与水平线成角试求：图2-4-7（1）绳子的张力大小；（2）链条最低点的张力大小图2-4-99.如图2-4-9所示，一个重为G的匀质球放在光滑斜面上，斜面倾角为在斜面上有一光滑的不计厚度的木板挡住球，使之处于静止状态，今使板与斜面的夹角缓慢增大至水平，在这个过程中，球对挡板和球对斜面的压力大小如何变化？ 3060图2-4-1910.如图2-4-19所示，用绳AC和BC吊起一重物，绳与竖直方向夹角分别为30和60，AC绳能承受的最大拉力为150N，而而BC绳能承受的最大的拉力为100N，求物体最大重力不能超过多少？11如图2-4-23所示，长为5m的细绳两端分别系于竖立在地面上相距为4m的两杆的顶端A、B绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12N的物体，平衡时求绳中张力的大小？BAO4m图2-4-23四、拓展提高12.如图所示，弹性轻绳的一端固定在O点，另一端拴一个物体物体静止在水平面上，并对水平面有压力B处有一根光滑杆且与OA垂直，OB为弹性绳的自然长度，现在用水平力使物体沿水平面运动这一过程中，物体所受水平面的摩擦力的大小（ ）A.先变大后变小 B先变小后变大C保持不变 D条件不够，无法判断第五讲 牛顿运动定律（一） 基本类问题一、基础知识回顾1.牛顿第一定律（1）牛顿第一定律的内容：一切物体总保持 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.（2） 对牛顿第一定律的理解 牛顿第一定律不是实验直接总结出来的,是牛顿以 伽利略的理想实验为基础,加之高度的抽象思维概括总结出来的.揭示了力和运动的关系:力不是维持物体 运动 的原因，而是改变物体 运动状态 的原因，即牛顿第一定律确定了力的含义牛顿第一定律不能看着牛顿第二定律的特殊情况,牛顿第一定律是定性描述物体运动规律的一种物理思想，而不是进行定量计算和求解的具体方法，是一条独立的基本规律.但牛顿第一定律为牛顿第二定律提供了建立的基础. 明确了惯性的概念:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质，揭示了物体所具有的一个重要属性惯性2惯性的理解要点（1）惯性的性质：惯性是一切物体都有的性质，是物体的固有属性，与物体的受力情况和运动状态无关（2）惯性的表现：物体不受外力作用时，有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质；物体受到外力作用时其惯性大小表现在运动状态改变的难易程度上（3）惯性的量度：质量是惯性大小的唯一量度质量大的物体惯性大3牛顿第三定律（1）内容：两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，而且作用在同一条直线上（2）特点：作用力与反作用力同时产生、同时消失、同时变化、同性质、分别作用在相互作用的两个物体上，作用效果不能抵消（3）作用力与反作用力和一对平衡力的区别联系4.牛顿第二定律（1）内容：物体的加速度与所受 合外力 成正比，与物体的 质量 成反比，加速度的方向与 合外力 的方向相同.（2）公式：F合=ma （3）意义：牛顿第二定律的表达式F=ma，公式左边是物体受到的合外力，右边反映了质量为m的物体在此合外力的作用下的效果是产生加速度a，它突出了力是物体运动状态改变的原因，是物体产生加速度的原因.（4）对牛顿第二定律的理解要点同体性：牛顿第二定律的公式中F、m、a三个量必须对应同一个物体或同一个系统.矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式，公式F合=ma不仅表示加速度与合外力的大小关系，还表示加速度与合外力的方向始终一致.瞬时性：牛顿第二定律反映了加速度与合外力的瞬时对应关系：合外力为零时加速度为零；合外力恒定时加速度保持不变；合外力变化时加速度随之变化.同时注意它们虽有因果关系，但无先后之分，它们同时产生，同时消失，同时变化.独立性：作用在物体上的每一个力都能独立的使物体产生加速度；合外力产生物体的合加速度，x方向的合外力产生x方向的加速度，y方向的合外力产生y方向的加速度.牛顿第二定律的分量式为Fx=max；Fy=may相对性：公式F=ma中的加速度a是相对地球静止或匀速直线运动的惯性系而言的.局限性:牛顿第二定律只适用于惯性系中的低速（远小于光速）运动的宏观物体，而不适用于微观、高速运动的粒子.统一性：牛顿第二定律定义了力的基本单位：牛顿（N），因此应用牛顿第二定律求解时要用统一的单位制即国际单位制.二、例题精析【例1】在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家作出了贡献关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是()A伽利略发现了行星运动的规律B卡文迪许通过实验测出了引力常量来源:Zxxk.ComC牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因D笛卡儿对牛顿第一定律