专题力与直线运动

1、专题 力与直线运动第1讲力与物体的平衡【目标】1 掌握合理的受力分析2掌握共点力作用下平衡条件的应用.【基础呈现】1、如图所示，质量为 m的木块A放在水平面上的质量为 M的斜面B上，现用大小相等、方向相反的两个水平推力 F分别作用在A、B上，A、B均保持静止不动.则（）A . A与B之间一定存在摩擦力B . B与地面之间一定存在摩擦力C. B对A的支持力一定等于 mgD .地面对B的支持力大小一定等于（m + M）g【审题突破】（1） A、C选项考察物体 A、B之间的受力应选谁为研究对象？画出受力分析图（2） B、D选项考察地面对 B的作用力必须选 B为研究对象吗？怎样选研究对象更简单?【归纳

2、总结】1在分析两个或两个以上物体间的相互作用时，一般采用整体法与隔离法进行分析.2. 采用整体法进行受力分析时，要注意系统内各个物体的状态应该相同.3. 当直接分析一个物体的受力不方便时，可转移研究对象，先分析另一个物体的受力，再根据牛顿第三定律分析该物体的受力，此法叫“转移研究对象法”.F2表示单根轻绳对木板拉力的大小，则维修后（）2、（2014 东14）如图所示，用两根等长轻绳将木板悬挂在竖直木桩上等高的两点，制成一 简易秋千，某次维修时将两轻绳各剪去一小段，但仍保持等长且悬挂点不变.木板静止时，F1表示木板所受合力的大小,A . F1不变，F2变大B . F1不变，F2变小C. F1变大

3、，F2变大D . F1变小，F2变小【审题突破】1、两轻绳各剪去一小段，两绳之间的夹角如何变化?2、木板所受合力根据什么判断大小是否变化？【归纳总结】动态平衡问题分析的三个常用方法.1. 解析法：一般把力进行正交分解，两个方向上列平衡方程，写出所要分析的力与变化角度的关系，然后判断各力的变化趋势.2图解法：能用图解法分析动态变化的问题有三个显著特征：一、物体一般受三个力作用；二、其中有一个大小、方向都不变的力；三、还有一个方向不变的力.3.相似三角形法：物体一般受三个力作用而平衡，系统内一定总存在一个与矢量三角形相似的结构三角形，这种情况下采用相似三角形法解决问题简单快捷.【拓展外延】1、如图

4、所示，将两个相同的木块 a、b置于固定在水平面上的粗糙斜面上，a、b之间用一轻质弹簧连接，b的右端用细绳与固定在斜面上的挡板相连.达到稳定状态时a、b均静止，弹簧处于压缩状态，细绳上有拉力.下列说法中正确的是（）A. 达到稳定状态时,B. 达到稳定状态时,a所受的摩擦力一定不为零b所受的摩擦力一定不为零C.在细绳剪断瞬间,b所受的合外力一定为零D.在细绳剪断瞬间,a所受的合外力一定为零2. （2014 金陵中学）如图甲所示，笔记本电脑散热底座设置了四个卡位用来调 节角度.某同学将电脑放在散热底座上，为了获得更好的舒适度，由原卡位1调至 卡位4（如图乙所示），电脑始终处于静止状态，则（）A. 电

5、脑受到的支持力变小B. 电脑受到的摩擦力变大C. 散热底座对电脑作用力的合力不变D. 电脑受到的支持力与摩擦力两力大小之和等于其重力3、（2014 泰州一模）如图所示，两相同轻质硬杆00 0（2可绕垂直纸面的水平轴O 0、0转动，在0点悬挂一重物M将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止.f表示木块与挡板间摩擦力的大小，N表示木块与挡板间正压力 的大小.若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且 0、Q始终等高.则（ ）o挡挡<?01板板PQO()()GG0八a同种电荷的小球（可以近似看成点电荷），当用水平向左的力F作用于b球时，a、b两球紧靠挡穿过小孔用手拉住现拉动细线，使小球

6、沿圆环缓慢上移在小球移A. F不变，Ntt增大B. F 不变，N减小C. F减小，N不变D. F增大，N减小【能力提升】1如图所示，形状和质量完全相同的两个圆柱体a、b靠在一起，表面光滑，重力为 G其中b的下半部刚好固定在水平面 MN勺下方，上边露出另一半，a静止在水平面上.现过a的轴心施以水平作用力F,可缓慢地将a拉离平面且一直滑到b的顶端，关于该过程的分析，则应有D. a、b间的压力由0逐渐增大，最大为 G2、如图所示，斜面上固定有一与斜面垂直的挡板，另有一截面为寸圆的光滑柱状物体甲放置于斜面上，半径与甲相同的光滑球乙被夹在甲与挡板之间，没有与斜面接触而处于静止状态现在从 Oi处对甲施加一

7、平行于斜面向下的力F，使甲沿斜面方向缓慢向下移动设乙C. N不变、f不变4、如图所示，相互垂直的固定绝缘光滑挡板PO QO竖直放置在重力场中,a、b为两个带有板且处于静止状态.现稍改变F的大小，使b球稍向左移动一小段距离，则当a、b两球重新处于静止状态后（）A. a、b两球间的库仑力增大B.作用力F将减小5、如图所示，固定在竖直平面内的光滑圆环的最高点有一个光滑的小孔质量为nm勺小球套在圆环上，一根细线的下端系着小球，上端动过程中手对细线的拉力 F和圆环对小球的弹力 N的大小变化情况是A. N变大、f不变B. N变大、f变大D. N变小、f变小A.拉力F先增大后减小，最大值是GB.开始时拉力F

8、最大且为3 G以后逐渐减小为0C.地面对b球的支持力变大D.地面对b球的支持力变小C. a、b间的压力开始最大且为 2G,而后逐渐减小到A F1逐渐增大，F2逐渐增大，F3逐渐增大B F1逐渐减小，F2保持不变，F3逐渐减小C.F1保持不变，F2逐渐增大，F 3先增大后减小D.F1逐渐减小，F2保持不变，f3先减小后增大对挡板的压力大小为 Fi,甲对斜面的压力大小为3、（2014 海安中学）如图所示，在倾角为B的斜面上固定两根足够长的光滑平 行金属导轨PQ MN相距为L,导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向 垂直导轨平面向下.有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用 跨

9、过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨.由静止释放物 块c,此后某时刻，将b棒也垂直导轨放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能 静止在导轨上.a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计.则（）A. 物块c的质量是2msin 0B. 回路中的电流方向俯视为顺时针C. b棒放上后，a棒受到的安培力大小为2mgsin 0mgsinD. b棒放上后，a棒中电流的大小是BL第2讲牛顿运动定律在直线运动中的应用【目标】1 匀变速直线运动的规律及运动图象问题；行车安全问题;2. 物体在传送带(或平板车)上的运动问题；【基础呈现】1、(2014新课标I 24)公路上行

10、驶的两汽车之间应保持一定的安全距离.当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰.通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1 s.当汽车在晴天干燥沥青路面上以108 km/h的速度匀速行驶时，安全距离为120 m.设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天2 2时的5若要求安全距离仍为 120 m,求汽车在雨天安全行驶的最大速度.(g取10 m/s )【审题突破】(1) 在反应时间内汽车做什么运动？采取刹车措施后呢？画出情景图(2) 要求安全距离和汽车的位移有什么关系？【归纳总结】解决此类问题必须熟练掌握运动学的基本规律和推论(即五个关系式)

11、.对于匀减速直线运动还要会灵活运用逆向思维法.对于追及相遇问题要能分别清晰地分析两物体的运动过程，能找出空间和时间的关系等.2、如图甲所示，在倾角为37°的粗糙且足够长的斜面底端，一质量m= 2 kg可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定，滑块与弹簧不相连.t = 0 s时解除锁定，计算机通过传感器描绘2出滑块的速度时间图象如图乙所示，其中Ob段为曲线，be段为直线，g取10 m/s2,A .在0.15 s末滑块的加速度为一 8 m/sB .滑块在0.10.2 s时间间隔内沿斜面向下运动C.滑块与斜面间的动摩擦因数尸0.25D .在滑块与弹簧脱离之前，滑块一直在做加速运动 【审题突破】1

12、、结合图象可知滑块在斜面上分别做什么运动？2、bc段为直线说明什么？【归纳总结】解图象类问题的关键在于将图象与物理过程对应起来，通过图象的坐标轴、关键点、斜率、 面积等信息，对运动过程进行分析，从而解决问题.【拓展外延】1. （2014 北京）应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入，例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出. 对此过程分析正确的是（）A. 受托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B. 受托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C. 在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D. 在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速

13、度2、如图甲所示，水平木板上有质量 m=1.0kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F的作用（如图乙所示），用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力 Ff的大小（女口 图丙所示）.重力加速度取g=10 m/s2.下列说法中正确的是（）5432A. 5 s内拉力对物块做功为零B. 4 s末物块所受合力大小为4.0 NC. 物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D. 69 s内物块的加速度大小为2.0 m/s3、如图所示，劲度系数为k的轻弹簧的一端固定在墙上，另一端与置于水平面上 质量为m勺物体接触（未连接），弹簧水平且无形变.用水平力f缓慢推动物体，在 弹性限度内弹簧长度被压缩了 X0,此时物体静止.撤

14、去F后，物体开始向左运动,卩，重力加速度为g.则运动的最大距离为4xo.物体与水平面间的动摩擦因数为（ ）A. 撤去F后，物体先做匀加速运动，再做匀减速运动X。c.物体做匀减速运动的时间为 2 Jg-mg! xo- |D.物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为卩mg k4、如图所示，一水平传送带以4 m/s的速度逆时针传送，水平部分长L = 6 m，其左端与一倾角为0= 30 °勺光滑斜面平滑相连，斜面足够长，一个可视为质点的物块无初速度地放在 传送带最右端，已知物块与传送带间的动摩擦因数尸0.2, g= 10 m/s2求物块从放到传送带上到第一次滑回传送带最远端所用的

15、时间.【归纳总结】1.传送带问题的实质是相对运动问题，这样的相对运动将直接影响摩擦力的方向因此，搞 清楚物体与传送带间的相对运动方向是解决该问题的关键.2传送带问题还常常涉及到临界问题，即物体与传送带速度相同，这时会出现摩擦力改变的临界状态，具体如何改变要根据具体情况判断.5、(2014 南通一模)如图所示，一质量M=3.0kg、足够长的木板E放在光滑的水 平面上，其上表面放置质量m=1.0kg的小木块A, A B均处于静止状态，A与B间的 动摩擦因数卩=0.30，且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.现给木块A施加一 随时间t变化的水平力F=kt(k=2.0N/s)，取g=10m/S2.(1)

16、 若木板B固定，则经过多少时间木块A开始滑动？ 若木板B固定，求t2=2.0s时木块A的加速度大小. 若木板B不固定，求t3=1.0s时木块A受到的摩擦力大小.B【能力提升】1、(2014 四川)如图所示，水平传送带以速度w匀速运动，小物体P、C由通过定 滑轮且不可伸长的轻绳相连，t=0时刻P在传送带左端且具有速度V2, P与定滑轮 间的绳水平，t=t 0时刻P离开传送带.不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长.下列描2、 (2014 上海)如图所示，水平地面上的矩形箱子内有一倾角为 9的固定斜 面，斜面上放一质量为m的光滑球.静止时，箱子顶部与球接触但无压力.现箱子由静止开始向右做匀加速运动，然后改做加速度大小为a的匀减速运动直至静止,经过的总路程为s,运动过程中的最大速度为V.(1)求箱子匀加速阶段的加速度大小a'. 若a>gtan 9，求匀减速阶段球受到箱子左壁和顶部的作用 力大小.3、(2013 江苏)如图所示，将小砝码置于桌