力与直线运动.doc

力与直线运动题型一：匀变速直线运动的规律例1、(2007年全国卷I)甲、乙两运动员在训练交接棒的过程中发现：甲经短距离加速后能保持9 ms的速度跑完全程；乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的，为了确定乙起跑的时机，需在接力区前适当的位置设置标记在某次练习中，甲在接力区前s0=135 m处作了标记，并以v=9 ms的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令，乙在接力区的前端听到口令时起跑，并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上，完成交接棒，已知接力区的长度为L=20 m 求：(1)此次练习中乙在接棒前的加速度a； (2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离练习1：(2007年高考海南物理卷)两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶t=0时两车都在同一计时处，此时比赛开始它们在四次比赛中的vt图如图211所示哪 些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆? ( )题型二：牛顿运动定律例2细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连平衡时细绳与竖直方向的夹角为530，如图212所示以下说法正确的是(已知COS 530 =06sin 530=08) ( ) A小球静止时弹簧的弹力大小为（3/5）mgB小球静止时细绳的拉力大小为（3/5）mgC细绳烧断瞬间小球的加速度立即为gD细绳烧断瞬间小球的加速度立即为（5/3）g练习2：(2007年石家庄高中毕业班质量检测)如图2-1-3所示，四根相同的轻质弹簧连着相同的物体，在外力作用下做不同的运动：(1)在光滑水平面上做加速度大小为g的匀加速直线运动；(2)在光滑斜面上做向上的匀速直线运动；(3)做竖直向下的匀速直线运动；(4)做竖直向上的加速度为g的匀加速直线运动设四根弹簧伸长量分别为L1、L2、L3、L4，不计空气阻力，g为重力加速度，则 ( )AL1L2 BL3L3 DL1L4题型三：动力学问题例3固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示，取重力加速度g=10 ms2求： (1)小环的质量m； (2)细杆与地面间的倾角练习3：(2007年黄冈中学)质量分别为m和M的两个小物体(可视为质点)，中间连一长度为L的轻杆，放置在水平地面上，如图216所示现在物体m上作用一竖直向上的恒力，作用时间t后，物体m上升到距地面高度为h处求：(1)物体M上升的加速度；(2)作用在m上的恒力F的大小；(3)若轻杆所能承受的最大拉力是FT，要使物体m上升到距地面高度为H处，所需的最短时间是多大?例如图所示，平板A长L=5 m，质量M=5kg，放在水平桌面上，板右端与桌边相齐在A上距右端s=3m处放一物体B(大小可忽略)，其质量m=2 kg已知A、B间动摩擦因数=01，A与桌面间和B与桌面间的动摩擦因数2=02，原来系统静止现在在板的右端施一大小恒定的水平力F持续作用在物体A上直到将A从B下抽出才撤去，且使B最后停于桌的右边缘，求： (1)物体B运动的时间是多少?(2)力F的大小为多少?练习4、一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央桌布的一边与桌的AB边重合，如图所示已知盘与桌布间的动摩擦因数为1，盘与桌面间的动摩擦因数为2现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB边若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么?（以g表示重力加速度） 课后作业1(2007届成都市毕业班摸底测试)某小孩在游乐园乘坐翻滚列车沿轨道正常运行，当小孩随列车经过竖直圆形轨道最低点时，若忽略轨道对列车的摩擦力，则下列判断正确的是 ( ) A小孩所受各力的合力方向向上，小孩处于失重状态 B小孩所受各力的合力方向向上，小孩处于超重状态 C小孩所受各力的合力方向向下，小孩处于失重状态 D小孩所受各力的合力方向向下，小孩处于超重状态2(2007年成都)一质量为m的物体静止在光滑水平面上，今以恒力F沿水平方向推该物体，则在物体运动的过程中，下列说法正确的是 ( ) A在相等的时间间隔内，物体发生的位移一定相等 B在相等的时间间隔内，物体速度的变化量一定相等 C随着时间的增加，物体的惯性一定在增大 D随着时间的增加，物体的加速度一定在增大3(2007年高考宁夏)甲、乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动，t=O时刻同时经过公路旁的同一个路标在描述两车运动的v一t图象中(如图217)，直线a、b分别描述了甲、乙两车在O20 S的运动情况关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是 ( )A在010 s内两车逐渐靠近B在1020 S内两车逐渐远离C在515 s内两车的位移相等D在t=10 s时两车在公路上相遇4、(2007年沈阳)如图2110所示，斜面体B静置于水平桌面上一质量为m的木块A从斜面底端开始以初速度v0沿斜面向上滑，然后又返回出发点，返回到底端时的速度为v，且vt2 Bt1=t2 Ct1t2 Dt1t06(2006年全国高考理综四川卷)质量不计的弹簧下端固定一小球现手持弹簧上端使小球随手在竖直方向上以同样大小的加速度a(ag)分别向上、向下做匀加速直线运动若忽略空气阻力，弹簧的伸长量分别为x1、x2；若空气阻力不能忽略且大小恒定，弹簧的伸长量分别为x1、x2，则 ( )Ax1+ x1= x2+ x2 Bx1+ x1 x2+ x2Cx1+ x2= x1+ x2 Dx1+ x2 x1+ x27(2007年济南)如图2112所示，一质量为m、电荷量为+q的物体处于场强按E=E0一kt(E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向)变化的电场中，物体与竖直墙壁间动摩擦因数为u，当t=0时刻物体处于静止状态若物体所受的最大摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是A物体开始运动后加速度先增加，后保持不变B物体开始运动后加速度不断增加c经过时间t=E0/k物体在竖直墙壁上的位移达最大值D经过时间t=（qE0-mg）/kg，物体运动速度达最大值8、(2006年上海高考)如图2113所示，质量为10kg的物体在F=200 N的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角=370，力F作用2 S后撤去，物体在斜面上继续上滑了125 s后，速度减为零求：物体与斜面间的动摩擦因数和物体的总位移s(已知sin 370=06，COS 370=08，g=10 ms2)9、(2007年唐山市高三年级摸底考试)如图2114所示，4 m长的传送带与水平面成370角开始时传送带静止，一质量为m=5 kg的滑块以V0=8 ms的初速度从传送带底端沿传送带上滑已知滑块与传送带之间的动摩擦因数=05，当滑块滑至传送带正中间时，突然开动传送带，使之以v=2 ms的速度沿逆时针方向运动(已知sin 370=06，COS 370=08，g=10 ms2)求：(1)滑块沿传送带能够上滑的最大距离；(2)从滑块滑上传送带到离开的整个过程中，传送带对滑块所做的功10、如图2115所示，一质量为500 kg的木箱放于质量为2 000 kg的平板车的后部，木箱到驾驶室的距离L=16 m，已知木箱与平板车间的动摩擦因数=0484，平板车运动过程中所受的阻力是车和箱总重的02倍平板车以v=22 ms的恒定速率行驶，突然驾驶员刹车，使车做匀减速运动，为让木箱不撞击驾驶室，g取10 ms2，试求：(1)从刹车开始到平板车完全停止至少要经过多长时间?(2)驾驶员刹车时的制动力不能超过多少?力与曲线运动题型一：平抛物体的运动例1、(2007年高考宁夏)倾斜雪道的长为25 m，顶端高为15 m，下端经过一小段圆弧过渡后与很长的水平雪道相接，如图226所示一滑雪运动员在倾斜雪道的顶端以水平速度v=8 ms飞出，在落到倾斜雪道上时，运动员靠改变姿势进行缓冲使自己只保留沿斜面的分速度而不弹起除缓冲过程外运动员可视为质点，过渡轨道圆弧光滑，其长度可忽略设滑雪板与雪道的动摩擦因数u=02，求运动员在水平雪道上滑行的距离(取g=10 ms2)题型二：圆周运动的临界条件例2、(2007年海淀区)如图229所示，水平轨道AB与位于竖直面内半径为R的半圆形光滑轨道BCD相连，半圆形轨道的BD连线与AB垂直质量为m可看作质点的小滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的A点由静止开始向左运动，到达水平轨道的末端B点时撤去外力，小滑块继续沿半圆形轨道运动，且恰好能通过轨道最高点D，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到A点已知重力加速度为g，求：(1)滑块通过D点的速度大小；(2)滑块经过B点进入圆形轨道时对轨道压力的大小；(3)滑块在AB段运动过程中的加速度大小练习：(2007年济宁市高三第二次摸底考试)如图2217所示，摩托车做腾跃特技表演，以10 ms的初速度沿曲面冲上高08 m、顶部水平的高台，若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率18 kw行驶，经过12 s到达平台顶部，然后离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑，A、B为圆弧两端点，其连线水平已知圆弧半径为R=1m，人和车的总质量为180 kg，特技表演的全过程中不计一切阻力(计算中取g=10 ms2，sin 530=08，COS 530=06)求(1)人和车到达顶部平台时的速度v；(2)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s；(3)圆弧对应圆心角；(4)人和车运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力题型三：天体的圆周运动例3、（07年高考广东卷)土星周围有许多大小不等的岩石颗粒，其绕土星的运动可视为圆周运动其中有两个岩石颗粒A和B与土星中心的距离分别为rA=80104 km和rB=12105km忽略所有岩石颗粒间的相互作用(结果可用根式表示) (1)求岩石颗粒A和B的线速度之比； (2)求岩石颗粒A和B的周期之比； (3)土星探测器上有一物体，在地球上重力为10 N，推算出它在距土星中心32105 km处受到土星的引力为038 N已知地球半径为64103 km，请估算土星质量是地球质量的多少倍？练习：(2007年全国卷I)据报道，最近在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，其质量约为地球质量的64倍，一个在地球表面重量为600 N的人在这个行星表面的重量将变为960 N，由此可推知，该行星的半径与地球半径之比约为 ( ) A05 B2 C32 D4课后作业1(2007年沈阳)如图2211所示，一根长为L的细绳上端固定，下端拴一个质量为m的小球拉起小球使细绳在水平位置，然后放手，小球在最低点时，加速度为a，速度为v，角度为，细绳的拉力为FT如果换用更长一点的细绳重复实验，则小球再次通过最低点时 AFT增大、a不变 BFT不变，增大 C、a都减小 Dv增大、减小2(2007年高考江苏物理)假设太阳系中天体的密度不变，天体直径和天体之间距离都缩小到原来的一半，地球绕太阳公转近似为匀速圆周运动，则下列物理量变化正确的是 ( )A地球的向心力变为缩小前的一半B地球的向心力变为缩小前的1/16C地球绕太阳公转周期与缩小前的相同D地球绕太阳公转周期变为缩小前的一半3(2007年成都市毕业班摸底测试)在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地，若不计空气阻力，已知当地重力加速度值，则要算出该垒球的初速度 ( )A只需测出击球点离地面的高度B只需测出垒球在空中运动的水平位移C只需测出击球点离地面的高度和垒球在空中运动的时间D只需测出击球点离地面的高度和垒球在空中运动的水平位移4(2007年黄冈中学)如图2213所示，用绝缘细线拴一带负电的小球P，在竖直平面内做圆周运动，已知外界的匀强电场方向竖直向下，则小球P在竖直面上做圆周运动过程中，下列分析正确的是A当小球运动到最高点a时，线的张力一定最小B当小球运动到最低点b时，小球的速度一定最大C当小球运动到最高点a时，小球的电势能最小D小球在运动过程中机械能守恒5如图2214所示，小物块由曲面上的P点自由滑下，通过一粗糙的固定不动的水平的传送带后落到地面上的Q点若皮带随皮带轮以恒定的速率转动，小物块仍在P点自由滑下，则关于小物块落地点位置的正确判断是( )A皮带轮逆时针方向转动时，物体一定落在Q点B皮带轮顺时针方向转动时，物体一定落在Q点的左边C皮带轮逆时针方向转动时，物体有可能落在Q点的左边D皮带轮顺时针方向转动时，物体有可能仍落在Q点6(2007年高考天津卷)我国绕月探测工程的预先研究和工程实施已取得重要进展设地球、月球的质量分别为m1、m2，半径分别为R1、R2，人造地球卫星的第一宇宙速度为v，对应的环绕周期为T，则环绕月球表面附近圆轨道飞行的探测器的速度和周期分别为 ( )7(2007年太原)如图228 所示，细绳长为L，吊一个质量为m的铁球，球离地的高度h=2L，当绳受到大小为2mg的拉力时就会断裂绳的上端系一质量不计的环，环套在光滑水平杆上让环与球一起以速度v=（gr）1/2向右运动，在A处(A离墙的水平距离为L)环被A挡住而停止，求：(1)环被A挡住的瞬间，绳子所受拉力是多少；(2)在以后的运动过程中，球第一次碰撞点离墙角的B点的距离是多少?8(2007年海淀区)我国于2004年启动“绕月工程99，计划在2007年底前发射绕月飞行的飞船已知月球半径R=174106 m，月球表面的重力加速度g=162 ms2如果飞