高三物理（上）高考备考专题：运动和力课件.ppt

运动和力 上 牛顿运动定律与物体的运动有着密切相关的联系 当物体在恒力作用下的匀变速运动 一般来说 应用牛顿运动定律正确分析物体受力情况和运动过程的情景是求解的前提 但这类试题往往在研究对象上不止一个或者只有一个研究对象而对应着不止一个单一的物理过程 当物体受到变力作用时 除匀速圆周运动外 往往是求瞬时作用力才应用到牛顿运动定律 否则应用动量与能量关系求解 这往往是求解思路的分水岭 一 力和运动 二 物体的运动决定于它所受的合力和初始运动条件 力和运动的关系 1 f 0 v 0 静止 v 0 匀速直线运动 2 f 恒量 v 0 匀加速直线运动 v 0 f v同向 匀加速直线运动 f v反向 匀减速直线运动 f v夹角 匀变速曲线运动 3 f大小不变且始终垂直于v 匀速圆周运动 4 f kx 简谐运动 5 f是变力 f与v同向 变加速运动 f与v反向 变减速运动 1 16世纪末 伽利略用实验和推理 推翻了已在欧洲流行了近两千年的亚里士多德关于力和运动的理论 开启了物理学发展的新纪元 以下说法中 与亚里士多德观点相反的是 a 两物体从同一高度自由下落 较轻的物体下落较慢b 一个运动的物体 如果不再受力了 它总会逐渐停下来 这说明 静止状态才是物体不受力时的 自然状态 c 两匹马拉的车比一匹马拉的车跑得快 这说明 物体受的力越大 速度就越大d 一个物体维持匀速直线运动 不需要力 d 1 以下关于力和运动关系的说法中 正确的是 a 物体受到的力越大 速度就越大b 没有力的作用 物体就无法运动c 物体不受外力作用 运动状态也能改变d 物体不受外力作用 也能保持静止状态或匀速直线运动状态 d 2a 如图 在粗糙的水平面上 一小球正向右运动 小球将弹簧压缩 随后又被弹簧弹回 直到离开弹簧 则小球从接触弹簧到速度减小为零的过程中 它的速度大小变化情况是 从速度减小为零到被弹回恰好离开弹簧的过程中 加速度大小变化情况是 先减小后增大 一直减小 3b 如图 在粗糙的水平面上 一小球正向右运动 小球将弹簧压缩 随后又被弹簧弹回 直到离开弹簧 则小球从接触弹簧到速度减小为零的过程中 它的加速度大小变化情况是 从速度减小为零到被弹回恰好离开弹簧的过程中 速度大小变化情况是 一直增大 先增大后减小 13 一个物体以一定的初速度沿足够长的粗糙斜面由底端向上滑动 经过一段时间物体又返回到斜面底端 下列各图中 能正确表示该物体运动过程中速度v随时间t变化关系的图线是 a 7 一物块以某一初速度沿粗糙的斜面向上沿直线滑行 到达最高点后自行向下滑动 不计空气阻力 设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同 下列哪个图象能正确地表示物块在这一过程中的速率与时间的关系 c 3 两滑杆上分别套a b两圆环 两环上分别用细线悬吊着两物体c d 如图所示 当它们都沿滑杆向下滑动时 a的悬线始终与杆垂直 b的悬线始终竖直向下 则 a a环做的是匀速运动b b环做的是匀速运动c a环与杆之间一定有摩擦力d b环与杆之间一定无摩擦力 b 15 如图 一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧 其左端固定在小车上 右端与一小球相连 设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态 若忽略小球与小车间的摩擦力 则在这段时间内小车可能是 a 向右做加速运动 b 向右做减速运动 c 向左做加速运动 d 向左做减速运动 ad 5 质量为m的小球放在光滑水平面上 在竖直线mn的左方受到水平恒力f1作用 m可视为质点 在mn的右方除受f1外还受到与f1在同一条直线上的水平恒力f2作用 现设小球由a点静止开始运动如图a所示 小球运动的v t图象如图b所示 由图可知下列说法正确的是 a 16 15分 物体a的质量m1 1kg 静止在光滑水平面上的木板b的质量为m2 0 5kg 长l 1m 某时刻a以v0 4m s的初速度滑上木板b的上表面 为使a不致于从b上滑落 在a滑上b的同时 给b施加一个水平向右的拉力f 若a与b之间的动摩擦因数 0 2 试求拉力f大小应满足的条件 忽略物体a的大小 取重力加速度g 10m s2 解 物体a滑上木板b以后 作匀减速运动 加速度为 aa g 木板b作加速运动 有 f m1g m2ab 物体a不滑落的临界条件是a到达b的右端时 a b具有共同的速度v1 则 又 由 式 可得 ab 6 m s2 再代入 式得 f m2ab m1g 1n 若f 1n 则a滑到b的右端时 速度仍大于b的速度 于是将从b上滑落 所以f必须大于等于1n 当f较大时 在a到达b的右端之前 就与b具有相同的速度 之后 a必须相对b静止 才不会从b的左端滑落 即有 f m1 m2 a m1g m1a 所以 f 3n 若f大于3n a就会相对b向左滑下 综上分析 力f应满足的条件是 1n f 3n 题目 21 11分 如图所示 平板车长为l 质量为m 上表面距离水平地面高为h 以速度v0向右做匀速直线运动 a b是其左右两个端点 从某时刻起对平板车施加一个方向水平向左的恒力f 与此同时 将一个小球轻放在平板车上的p点 小球可视为质点 放在p点时相对于地面的速度为零 经过一段时间 小球脱离平板车落到地面 已知小球下落过程中不会和平板车相碰 所有摩擦力均忽略不计 求 1 小球从离开平板车开始至落到地面所用的时间 2 小球落地瞬间 平板车的速度大小 解 1 小球离开小车后作自由落体运动 设下落时间为t 则 解得 2 分两种情况讨论 i 平板车向右做匀减速运动的某一时刻 小球从左端a离开车 当小球在车左端时 车向右的位移 车向左的加速度 车向右的速度 小球离开车的左端后做自由落体运动 当小球落地瞬间 车的速度v2 v1 at 联立解得车的速度 v2 0 车向右做匀减速运动 v2 0 车向左做匀加速运动 ii 平板车先向右做匀减速运动 然后向左做匀加速运动的某一时刻 小球从右端b离开车 当小球在车右端时 车向左的位移 车向左的加速度 车向左的速度 小球离开车的右端后做自由落体运动 当小球落地瞬间 车向左的速度v4 v3 at 联立解得车向左的速度 题目 19 如图 长木板c置于光滑水平地面上 且质量为3kg 木块a和b分别静止在木板左 右端 已知ma 1kg mb 2kg a b木块与木板间摩擦因素分别为 a 0 2 b 0 1 某时刻木块a以初速度v0a 4m s 开始向右运动 同时对b木块施加水平向左 大小为6n的力f f作用2秒后撤去 欲使木块a b不相碰 木板长度l为多少 解 所以a b运动时c静止 对a 经t1秒v 0 对b 匀加速 2秒末 2秒后 a c一起向左匀加速 b向左匀减速运动 时恰好不相撞 题目 16 质量为m 10kg的b板上表面上方 存在一定厚度的相互作用区域 如图中划虚线的部分 当质量为m 1kg的物块p进入相互作用区时 b板便有竖直向上的恒力f kmg k 51 作用于物块p 使其刚好不与b板的上表面接触 在水平方向 物块p与b板间没有相互作用力 已知物块p开始自由下落的时刻 b板向右运动的速度为vbo 10m s 物块p从开始下落到刚到达相互作用区所经历的时间为t0 2 0s 设b板足够长 b板与水平面间的动摩擦因数 0 02 为保证物块p总能落入b板上方的相互作用区 问 1 物块p从起始位置下落到刚好与b板不接触的时间t 2 物块b在上述时间t内速度的改变量 3 当b板刚好停止运动时 物块p已经回到过初始位置几次 g 10m s2 解 1 物块p刚到达相互作用区时的速度 v0 gt0 1 物块p进入相互作用后的加速度 a1 kmg mg m k 1 g 2 解 1 2 得物块p在相互作用区内的运动时间 t1 v0 a1 0 04s 3 物块p从起始位置下落到刚好与b不接触时的运动时间 t t0 t1 2 04s 4 2 板b在物块p未进入作用区时的加速度 ab1 g 5 速度的改变量 vb1 ab1t0 0 4m s 6 当物块p进入作用区后的加速度 ab2 mg kmg m 7 由 3 7 得速度的改变量 vb2 ab2t1 0 0488m s 8 板b在物块p从起始位置下落到刚好与b不接触时 由 6 8 得 速度的改变量 v vb1 vb2 0 4488m s 9 题目 第2页 3 当物块p的速度减到零后 又开始以加速度a向上做加速运动 经历时间t1 跑出相互作用区 在这段时间内 b板减少的速度仍是 vb2 物块p离开相互作用区后 做加速度为g的减速运动 经历时间t0 回到初始位置 在这段时间内 b板减少的速度为 v