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1、高三物理自主学习讲义(第1课时)(牛顿第一定律)一、双基回顾:1牛顿第一定律(1)内容:一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态直到_迫使它改变这种状态为止(2)牛顿第一定律成立的条件是宏观、_的物体(3)物体保持原来的_的性质,叫做惯性(4)惯性是物体的_,不论处于什么状态,物体都具有惯性因此人们是只能“利用”惯性而不能“克服”惯性的物体的质量越大,运动状态越_,其惯性越大(5)力不是_物体运动状态的原因,而是_物体运动状态的原因(6)如果物体的速度发生了改变,即速度的大小或_。2牛顿第三定律(1)两个物体间的作用力总是_的,并且是成对出现的,相互作用的两个物体互为施力物体和受力物体 将一对

2、相互作用的力中的一个叫做作用力,则另一个就叫做它的_(2)两个物体间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,_,这就是牛顿第三定律3作用力与反作用力和平衡力的区别比较项目一对相互作用力一对平衡力作用对象两个不同的物体同一物体力的性质一定同性不一定同性,可能相同,也可能不同作用效果两个力各自产生效果,彼此无关使受力对象处于平衡状态依赖关系同生、同灭、同变化,不可单独存在无依赖关系,一个变化,另一个可能变,也可能不变二、过关练习:1是非判断题1)只有处于静止或匀速直线运动状态物体才有惯性。()2)惯性是保持物体运动状态的力,起到阻碍物体运动状态变化的作用。()3)当物体速度为零时,物体一定处于平

3、衡状态。()4)物体运动状态改变了,其所受外力可能为零。()5)乒乓球可以快速抽杀,是因为乒乓球惯性小的缘故。()6)一小球正在做曲线运动,若突然撤去所有外力,则小球将停下来。()7)在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上,一运动员作立定跳远,若向各个方向都用相同的力,则向北跳比向南跳远。()8)马拉车在平直路面上行驶,若匀速前进,马拉车的力等于车拉马的力,加速前进时马拉车的力大于车拉马的力。()9)一对作用力与反作用的合力为零。()10)一架匀速直线运动的飞机,每隔相等时间释放一物品,这些物品在空中排成一条竖直线( ) 2科学思维和科学方法是我们认识世界的基本手段在研究和解决问题的过程中,不仅需要相

4、应的知识,还要注意运用科学的方法理想实验有时更能深刻地反映自然规律伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是实验事实,其余是推论减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍然要达到原来的高度;两个对接的斜面。让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;如果没有摩擦,小球将上升到原来释放的高度;继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动 请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列_(只填序号即可);在上述设想的步骤中,属于可靠事实的是_,属于推论的是_该理想实验证明了_。3伽利略在著名的斜面实验中,让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下,他通过实验观察和

5、逻辑推理,得到的正确结论有 () A倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成正比 B倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成正比 C斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关 D斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关4下列说法中正确的是()A凡是大小相等、方向相反、作用在同一物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力B凡是大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且分别作用在两个物体上的两个力必定是一对作用力和反作用力C弹力和摩擦力总有其反作用力,重力没有反作用力D相互作用的两个物体,无论是否接触,也无论做什么运动,牛顿第三定律都是适用的0甲、乙二人拔河,甲拉动乙向左运动,下面

6、的说法中正确的是() A做匀速运动时,甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等 B不论做何种运动,不论绳的质量是否能忽略,甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等 C绳的质量可以忽略不计时,甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等 D绳的质量不能忽略不计时,甲对绳的拉力一定大于乙对绳的拉力5如图所示,T1是电线对电灯的拉力,T2是电线对天花板的拉力,G是电灯的重力,则下列说法正确的是() AT1和T2中一对作用力和反作用力BT1和T2是一对平衡力CT1和G是一对平衡力DT1和G是一对作用力和反作用力0如图所示,用质量不计的轻细绳l1和l2将A、B两物体悬挂起来,下列说法正确的是( ) Al1对A的拉力和l2对A的拉力

7、是一对平衡力 Bl1对A的拉力和l2对B的拉力是一对作用力与反作用力 Cl1对A的拉力和A对l2的拉力是一对平衡力 Dl1对B的拉力和B对l2的拉力是一对作用力和反作用力6关于惯性,下列说法中正确的是() A物体只有在不受力作用时才有惯性 B物体运动的速度越大,它具有的惯性越大,越不容易停下来 C无论物体如何运动,只要质量大则惯性大 D物体只有在运动状态发生变化时,才具有惯性7下列说法中正确的是() A物体之间发生作用时,先有作用力,后有反作用力 B大小相等而方向相反的一对力就是作用力与反作用力 C作用力与反作用力的合力为零 D作用力与反作用力是同种性质的力8在平直轨道上,密闭车厢向右做匀加速

8、直线运动,某时刻起车厢顶上P点处连续掉下几个水滴并且落在车厢地板上,如图所示下列说法中正确的是 () A这几个水滴都落在P点正下方的O点 B这几个水滴都落在OA之间的同一点 C这几个水滴都落在OB之间的同一点 D这几个水滴不可能落在同一点9下列说法中正确的是() 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,惯性就越大 B小球由于受重力的作用而自由下落时,它的惯性就不存在了 C一个小球被竖直上抛,当抛出后能继续上升,是因为小球受到一个向上的推力 D物体的惯性仅与本身的质量有关,质量越大的物体,其惯性越大0关于惯性的大小,下列说法中正确的是() A高速运动的物体不容易让它停下来,所以物

9、体运动速度越大,惯性越大B用相同的水平力分别推放在地面上的两个材料不同的物体,则难以推动的物体惯性大 C两个物体只要质量相同,那么惯性大小就一定相同D在月球上举重比在地球上容易,所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小1016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在以下说法中,与亚里士多德观点相反的是 A四匹马拉的车比两匹马拉的车跑得快:这说明,物体受的力越大,速度就越大( ) 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,静止状态才是物体长时间不受力时的“自然状态” C两物体从同一高度自由下落,较重的物体下

10、落较快 D一个物体维持匀速直线运动,不需要受力11一个重400N的木箱放在大磅秤上,木箱内有一个质量为60kg的人,站在小磅秤上,如图所示,如果人用力推木箱顶板,则小磅秤和大磅秤上的示数F1、F2的变化情况是( ) AF1增大,F2减少 BF1减小,F2不变 CF1增大,F2增大 DF1增大,F2不变0利用牛顿第三定律,有人设计了一种交通工具,在平板车上装了一个电风扇,风扇运转时吹出的风全部打到竖直固定在小车中间的风帆上,靠风帆受力而向前运动,如图所示,对于这种设计,下列分析中正确的是()A根据牛顿第二定律,这种设计能使小车运行B根据牛顿第三定律,这种设计能使小车运行C根据牛顿第一定律,这种设

11、计能使小车运行D根据力与运动的关系,这种设计不能使小车运行12当物体从高空下落时,空气阻力随速度的增大而增大,因此经过一段距离后将匀速下落,这个速度称为此物体下落的终极速度。已知球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v,且正比于球半径r,即阻力f=krv,k是比例系数。对于常温下的空气,比例系数k=3.1×104 Ns/m2。已知水的密度=1.0×103kg/m3,取重力加速度g=10 m/s2。试求半径r=0.10mm的球形雨滴在无风情况下的终极速度v。(结果取两位数字)高三物理自主学习讲义(第2课时)(牛顿第二定律)一、双基回顾:1牛顿第二定律:物体的加速度跟_成正

12、比,跟物体的_成反比,加速度的方向跟_方向相同2牛顿第二定律表达式_,其中F指_,由此可知,是质量为1 kg的物体产生1m/s2的加速度需要的力的大小是_,力的国际单位是N,所以l N=_3牛顿第二定律的几个特性(1)矢量性:a与F的方向相同,已知F的方向,可推知a的方向,反之亦然; (2)瞬时性:a与F同时产生,同时变化,同时消失,存在着瞬时一一对应的关系;(3)独立性:作用在物体上有多个力时,每个力都可独立地产生加速度,而物体运动(合)加速度是各个(分)加速度的矢量和;(4)同体性:a与F及m的关系,是对同一个物体(或物体系)而言; (5)相对性:牛顿第二定律只适用于惯性参照系;(6)局限

13、性:牛顿第二定律只适用于低速运动的宏观物体,不适用于高速运动的微观粒子;(7)统一性:F=ma中各量必须统一用国际单位4力学单位制(1)在力学范围内,选用_为三个基本物理量,它们的单位_为基本单位。(2)导出单位:_,_组成了单位制。(3)国际单位制的基本单位基本物理量名称 长度 质量 时间 电流热力学温度物质的量发光强度基本物理量符号基本单位符号二、过关练习:1在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中,有关比例系数的说法正确的是() A在任何情况下k都等于1 B因为k=1,所以k可有可无 Ck的数值由质量、加速度和力的单位决定 Dk的数值由质量、加速度和力的大小决定2现有下列物理量或单位,按下

14、面的要求填空 A:质量B:N C:m/s2D:密度 E:m/sF:kgG:sH:长度I:时间(1)属于物理量的是_;(2)在国际单位制中,作为基本单位的物理量有_;(3)在国际单位制中属于基本单位的有_,属于导出单位的有_。3关于力和物体运动的关系,下列说法正确的是() A物体受到的合外力越大,速度的改变量就越大B物体受到不变且不为零的合外力作用,物体的速度就会改变C物体受到的合外力改变,速度的大小就一定改变D物体受到的合外力不变,其运动状态就不会改变4一质量为m的木块,放在表面粗糙的水平面上,受水平力F的作用而产生加速度a,如果这个水平力变为2F,则木块获得的加速度()A小于aB等于2aC在

15、a与2a之间D大于2a0在水平面上做匀加速直线运动的物体,在水平方向上受到拉力和阻力的作用如果使物体的加速度变为原来的2倍下列方法中可以实现的是 ()A将拉力增大到原来的2倍 B将阻力减小到原来的倍C将物体的质量增大到原来的2倍D将物体的拉力和阻力都增大到原来的2倍5如图所示,AC、BC是位于竖直平面内的两根光滑细杆,A、B、C三点恰位于同一圆周上,C为该圆周的最低点,a,b为套在细杆上的两个小环,当两环同时从A、B点自静止开始下滑,则A环a将先到达点CB环b将先到达点CC环a、b同时到达点CD由于两杆的倾角不知道,无法判断6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,

16、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,则在此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7如图所示,车内绳AB与绳BC拴住一小球,BC绳水平,车由原来的静止状态变为向右做匀加速直线运动,小球仍处于图中所示位置,则AAB绳拉力变大,BC绳拉力变大BAB绳拉力变大,BC绳拉力变小CAB绳拉力变大,BC绳拉力不变DAB绳拉力不变,BC绳拉力变大8竖直向上抛出的物体,最后又落回原处,若考虑空气阻力,且设阻力在整个过程中大小不变,则关于物体的运动,下列说法中错误的是() A上升过程的加速度大小

17、一定大于下降过程中加速度的大小B上升过程最后1s内位移的大小一定等于下降过程中最初1s内位移的大小C上升过程所需的时间一定小于下降过程所需的时间D上升过程的平均速度一定大于下降过程的平均速度0一个研究性学习小组设计了一个竖直加速度器,如图所示把轻弹簧上端用胶带固定在一块纸板上,让其自然下垂,在弹簧末端处的纸板上刻上水平线A现把垫圈用胶带固定在弹簧的下端,在垫圈自由垂下处刻上水平线B,在B的下方刻一水平线C,使AB间距等于BC问距假定当地重力加速度g=10 m/s2,当加速度器在竖直方向运动时,若弹簧末端的垫圈 ()A在A处,则表示此时的加速度为零 B在A处,则表示此时的加速度大小为g,且方向向

18、下 C在C处,则质量为50 g的垫圈对弹簧的拉力为1 N D在BC之间某处,则此时加速度器一定是在加速上升9如图所示,一斜面体固定在水平放置的平板车上,斜面倾角为,质量为m的小球处于竖直挡板和斜面之间,当小车以加速度a向右加速运动时,小球对斜面的压力和对竖直挡板的压力各是多大?10如图所示,质量为10 kg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=37°,力F作用2秒钟后撤去,物体在斜面上继续上滑了1.25秒钟后,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x(已知sin 37°=0.6,cos37

19、°=0.8,g=10 m/s2)11航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2kg,动力系统提供的恒定升力F=28N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10m/s2 (1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8s时到达高度H=64m,求飞行器所受阻力f的大小; (2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,求飞行器能达到的最大高度h; (3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3。12风洞实验中可产生水平方向的、大小可调节的风力,如图所示,现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔

20、略大于细杆直径。 (1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上作匀速运动,这时小球所受风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的动摩擦因数。 (2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向夹角为37°并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)高三物理自主学习讲义(第3课时)(牛顿定律的应用)一、双基回顾:1应用牛顿第二定律解题的基本步骤(1)确定研究对象;(2)分析研究对象的受力情况与运动情况;(3)建立适当的坐标系,将力与加速度作正交分解;(4)沿各坐标轴方向列出动力学方程,进而求解2利用

21、牛顿定律分析解决问题时,要注意:(1)选取研究对象进行受力分析,有时将物体隔离,受力分析容易理解,能求物体间的相互作用力,有时将系统看成一个整体进行受力分析主要用于分析系统外对系统内物体的作用力(2)要注意选择适当的坐标系,这样会对建立方程和求解带来方便一般情况下选取一个坐标轴与加速度一致的方向来建立坐标系有些时候需要分解加速度(a2= ax2+ ay2)列方程计算较简便总之要根据实际情况灵活建立坐标系(3)要注意加速度与合外力的瞬时对应关系在不同的时间段,可能有不同的受力情况,也就有不同的运动性质如加速度减小的减速运动、加速度增大的减速运动等3常用方法(1)整体法和隔离法(2)正交分解法(3

22、)图像分析法二、过关练习:1静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,当拉力开始作用瞬间 ()A物体立即具有速度和加速度 B物体立即具有加速度但速度为零 C物体立即具有速度但加速度为零 D物体的速度和加速度该时刻都为零2如图所示的弹簧秤质量为m1,挂钩下面悬挂一个质量为m的重物,现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧秤,使其向上做匀加速直线运动,则弹簧秤的示数与拉力F之比为 ( )Am0:m Bm:m0Cm0:(m+ m0)Dm:(m一m0)3一物体放置在倾角为的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为a,如图所示在物体始终相对于斜面静止的条件下,下列说法中正确的是()A当一定时,a越大,斜

23、面对物体的正压力越小B当一定时,a越大,斜面对物体的摩擦力越大C当a定时,越大,斜面对物体的正压力越小D当a一定时,越大,斜面对物体的摩擦力越小4一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮,绳的一端系一质量M=15 kg的重物,重物静止于地面上,有一质量m=10kg的猴子,从绳子另_一端沿绳向上爬,如图所示不计滑轮摩擦,在重物不离开地面条件下,猴子向上爬的最大加速度为:(g=10 m/s2)()A25 m/s2B5 m/s2C10 m/s2D15 m/s25如图所示,质量为M的长平板车放在光滑的倾角为的斜面上,车上站着一质量为m的人,若要平板车静止在斜面上,车上的人必须 ( )A匀速向下奔跑

24、B以加速度向下加速奔跑C以加速度向上加速奔跑D以加速度向下加速奔跑6如图所示,质量为m的滑块在水平面上撞向弹簧,当滑块将弹簧压缩了x0时速度减小到零,然后弹簧又将滑块向右推开已知弹簧的劲度系数为k,滑块与水平面间的动摩擦因数为,整个过程弹簧未超过弹性限度,则 ()A滑块向左运动过程中,始终做减速运动B滑块向右运动过程中,始终做加速运动 C滑块与弹簧接触过程中最大加速度为D滑块向右运动过程中,当弹簧形变量时,物体的速度最大7如图所示,在倾角为30°的足够长的斜面上有一质量为m的物体,它受到沿斜面方向的力F的作用力F可按图(a)、(b)、(c)、(d)所示的四种方式随时间变化(图中纵坐标

25、是F与mg的比值,力沿斜面向上为正)已知此物体在t=0时速度为零,若用v1、v2、v3、v4分别表示上述四种受力情况下物体在3 s末的速率,则这四个速率中最大的是 () (a)(b)(c)(d) Av1Bv2Cv3Dv48质量m=1 kg的均质木板条长L=0.24 m,放在离桌边缘s=1.0 m处,板与桌面间的动摩擦因数为=0.4,(1)当对物体施加F=6 N的水平拉力作用时,物体运动的加速度多大?(2)0.5 s内木板滑行的距离多大?(3)当用F=10 N、与水平方向成37°斜向下的推力至少作用多长时间木板才能滑离桌面?9在消防演习中,消防队员从一根竖直的长直轻绳上由静止滑下,经一

26、段时间落地为了获得演习中的一些数据,以提高训练质量,研究人员在轻绳上端安装一个力传感器并与数据处理系统相连接,用来记录消防队员下滑过程中轻绳受到的拉力与消防队员重力的比值随时间变化的情况已知某队员在一次演习中的数据如图所示,求该消防队员在下滑过程中的最大速度和落地速度各是多少?g取10 m/s20起跳摸高是学生常进行的一项活动,竖直起跳的时间和平均蹬地力的大小能够反映学生的某项身体素质为了测定竖直起跳的时间和平均蹬地力的大小,老师在地面上安装了一个压力传感器,通过它可以在计算机上绘出压力与时间的关系图象小亮同学身高1.72 m,站立时举手达到2.14 m,他弯曲两腿,做好起跳的准备,再用力蹬地

27、竖直跳起,测得他对传感器的压力F与时间t的关系图象如图所示已知图中网格间距相等,不计空气阻力,g取10 m/s2求小亮同学起跳摸高的最大高度约为多少?10如图所示,固定在水平面上的斜面倾角=37°,长方体木块A的MN面上钉着一颗小钉子,质量m=1.5 kg的小球B通过一细线与小钉子相连接,细线与斜面垂直,木块与斜面间的动摩擦因数=0.50现将木块由静止释放,木块将沿斜面下滑求在木块下滑的过程中小球对木块MN面的压力(取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)高三物理自主学习讲义(第4课时)(牛顿定律的应用连接体问题、传送带问题)一、双基回顾

28、:1连接体问题: 连接体问题解题的基本思路:整体法求加速度,隔体法求力。2传送带问题研究(1)处理水平放置的传送带问题 首先是要对放在传送带上的物体进行受力分析,分清物体所受摩擦力是阻力还是动力;其二是对物体进行运动状态分析,即对静态动态终态进行分析和判断,对其过程做合理分析、推论,进而采用有关物理规律求解(2)处理倾斜放置的传送带问题 这种传送带是指两皮带轮等大轴心共面但不在同一水平线上(不等高),传送带将物体在斜面上传送的装置处理这类问题,同样是先对物体进行受力分析,而判断摩擦力的方向是解决问题的关键,正确理解题意和挖掘题中隐含条件是解决这类问题的切入点和突破口二、过关练习:1物块1、2放

29、在光滑水平面上并用轻质弹簧相连,如图所示,今对物块1、2分别施以方向相反的水平力F1、F2,且F1大于F2,则弹簧秤的示数() A一定等于F1+F2B一定等于F1F2C一定大于F2小于F1D条件不足,无法确定2如图所示,人和车的质量分别为m1和m2,人用水平力F拉绳子,图中两段绳子都处于水平方向,不计滑轮,绳子质量及摩擦,人与车保持相对静止,则车的加速度为(地面水平且光滑)()A0BF/m2CF/(m1+m2)D2F/(m1+m2)0如图所示,静止在水平面上的三角架的质量为M,它中间用两根质量不计的轻质弹簧连着一个质量为m的小球当小球上下振动,三角架对水平面的压力为零的时刻,小球加速度的方向与

30、大小是 ()A向上, B向上,g C向下,g D向下,3如图所示,光滑水平面上物体A置于物体B上,mA=mB,A受水平恒力F1,B受水平恒力F2,F1与F2同向,但F1>F2,物体A、B保持相对静止,则物体B受到物体A摩擦力的大小和方向为() A,向左B,向右C,向左D,向右0如图甲所示,两物体A、B叠放在光滑水平面上,对物体A施加一水平力F,Ft关系图象如图乙所示两物体在力F作用下由静止开始运动,且始终相对静止,则 ( )A两物体做匀变速直线运动 B2 s3 s时间内两物体间的摩擦力逐渐减小CA对B的摩擦力方向始终与力F的方向相同D两物体沿直线做往复运动Mm4如图所示,倾角为,斜面光滑

31、的三角劈M放在光滑的水平面上,当用一个水平恒力F推三角劈时,其斜面上质量为m的物体与三角劈保持相对静止,以下说法正确的是( )A力F的大小为(M+m)gtgFB物体m受到的合外力大小为C物体m受到的合外力大小为零D物体m对斜面的压力大小5如图所示是传送带示意图,O1是主动轮,O2是从动轮,两轮水平放置当主动轮顺时针匀速转动时,物体随同传送带一起匀速运动,若物体与传送带间最大静摩擦力为5 N,则物体所受摩擦力的大小和图中传送带上P、Q两处所受摩擦力的方向是() A5 N,向下、向下 B0,向下、向上 C0,向上、向上D0向下、向下 6如图所示,表面粗糙的传送带静止时,物块由皮带顶端A从静止开始滑

32、到皮带底端B用的时间是t,则 () A当皮带向上运动时,物块由A滑到B的时间一定大于t B当皮带向上运动时,物块由A滑到B的时间一定等于t C当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间一定等于t D当皮带向下运动时,物块由A滑到B的时间一定小于t7如图所示 质量为60千克的人,站在质量为30千克的平台上,一条绳通过滑轮组将平台和人悬挂起来,当站在平台上的人拉动绳子的一端,使人和平台以2米/秒2的加速度匀加速上升时,求人的拉力和人对平台的压力(g=10m/s2绳、滑轮质量及摩擦均不计)8如图所示,倾角为的光滑斜面上放有一个质量为m1的长木板,当质量为m2的物块以初速度v0在木板上平行于斜面向上滑动时

33、,木板恰好相对斜面体静止已知物体在木板上滑行的整个过程中,斜面体相对地面没有滑动求: (1)物块沿木板上滑过程中,斜面体受到地面的摩擦力; (2)物块沿木板上滑过程中,物块由速度v0变为时所通过的距离0如图所示,质量为m=1 kg的物体,以v0=10 m/s的初速度沿粗糙的水平面向右运动,物体与地面间的动摩擦因数=0.2;同时物体受到一个与运动方向相反的3 N的力F作用,经过3 s,撤去外力F,求物体滑行的总位移9如图所示,倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带,传送带正以6 m/s速度运动,运动方向如图所示一个质量为m的物体(物体可以视为质点),从h=3.2m高处由静止沿斜面下

34、滑,物体经过A点时,不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面,都不计其速率变化物体与传送带间的动摩擦因数为0.5,物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处,重力加速度g=10 m/s2,则: (1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多长时间? (2)传送带左右两端AB间的距离LAB为多少? (3)如果将物体轻轻放在传送带左端的B点,它沿斜面上滑的最大高度为多少?10水平传送带被广泛地应用于机场和火车站,如图所示为一水平传送带装置示意图紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v=1m/s运行,一质量为m=4 kg的行李无初速地放在A处,传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动,随后行李又以

35、与传送带相等的速率做匀速直线运动。设行李与传送带之间的动摩擦因数=0.1,A、B间的距离L=2m,g取10 m/s2 (1)求行李刚开始运动时所受滑动摩擦力的大小与加速度的大小; (2)求行李做匀加速直线运动的时间; (3)如果提高传送带的运行速率,行李就能被较快地传送到B处,求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率11如图所示,传送带与地面的倾角=37°,从A到B的长度为16 m,传送带以v0=10m/s 的速度逆时针转动在传送带上端无初速地放一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数=0.5,求:(1)物体从A运动到B所需的时间 (2)若传送带顺时针

36、转动物体从A到B所需要时间为多少? (sin37°=0.6,cos37°=0.8)高三物理自主学习讲义(第5课时)(牛顿定律的应用瞬时问题、临界问题、超失重问题)一、双基回顾:1瞬时问题弹簧类问题由于形变很大,在瞬间不能突变,轻绳、轻杆的弹力可以在瞬间发生突变2临界问题 在某些物理情境中,物体运动状态变化的过程中,由于条件的变化,会出现两种状态的衔接,两种现象的分界,同时使某个物理量在特定状态时,具有最大值或最小值这类问题称为临界问题在解决临界问题时,进行正确的受力分析3超重和失重 (1)超重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_物体所受重力的情况称为超重现象 产生

37、超重现象的条件是物体具有_的加速度,与物体速度的大小和方向无关 产生超重现象的原因:当物体具有向上的加速度a(向上加速运动或向下减速运动)时,支持物对物体的支持力(或悬挂物对物体的拉力)为F,由牛顿第二定律得 Fmg=ma 所以F=m(g+a)>mg 由牛顿第三定律知,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)F>mg(2)失重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_物体所受重力的情况称为失重现象产生失重现象的条件是物体具有_的加速度,与物体速度的大小和方向无关二、过关练习1如图所示,重力为G的质点M,与三根劲度系数相同的螺旋弹簧A、B、C相连,C处于竖直方向,静止时,相邻弹簧间

38、的夹角均为120°已知弹簧A和B对质点的作用力的大小均为2G,则弹簧c对质点的作用力的大小可能为 () A2GBG C0 D 3G2已知下列各小题中A、B两小球的质量分别为2m和m,重力加速度为g。 (1)如图甲所示,A、B两小球之间用一轻弹簧连接,再用一细绳将A球悬挂在天花板上,两球均处于静止状态,若剪断细绳的瞬间,则A、B的加速度分别为_、_· (2)如图乙所示,A、B两小球之间用一轻弹簧连接,放在光滑的水平面上,在一水平拉力作用下以加速度a做匀加速运动在拉力撤去瞬间A、B两球的加速度分别是_、_。3如图所示,一根轻弹簧和一根细线共同拉住一个质量为m的小球平衡时细线是水

39、平的,弹簧与竖直方向的夹角为若突然剪断细线,则在刚剪断的瞬间,弹簧拉力的大小是_N,小球的加速度大小a=_m·s2,a的方向与竖直方向夹角等于_;若上述弹簧改为不可伸长的细绳,则在细线AB剪断的瞬间,细绳拉力的大小是_N,小球的加速度a=_m·s2,a的方向与竖直方向夹角等于_4如图所示,一细线的一端同定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一个质量为m的小球,当滑块至少以加速度a=_向左运动时,小球对滑块的压力等于零;当滑块以a=2g的加速度向左运动时,线中的拉力T=_5如图所示,A、B两个物体靠在一起,放在光滑水平面上,它们的质量分别为mA=

40、3kg,mB=6kg,今用水平力FA推A,用水平力FB拉B、FA和FB随时间变化的关系是FA=92t(N),FB=3+2t(N)。则从t=0到A、B脱离,它们的位移是_。6某实验小组,利用DIS系统观察超重和失重现象。他们在学校电梯房内做实验,在电梯天花板上固定一个力传感器,测量挂钩向下,并在钩上悬挂一个重为10N的钩码,在电梯运动过程中,计算机显示屏上显示出如图所示图象,以下根据图象分析所得结论错误的是A该图象显示出了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况()B从时刻t1到t2,钩码处于失重状态,从时刻t3到t4,钩码处于超重状态C电梯可能开始在15楼,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下

41、,最后停在1楼D电梯可能开始在1楼,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在15楼0利用传感器和计算机可以研究力的大小变化的情况,实验时让某消防队员从平台上跳下,自由下落H后双脚触地,他顺势弯曲双腿,他的重心又下降了h计算机显示消防队员受到的地面支持力随时间变化的图象如图所示根据图象提供的信息,以下判断正确的是( ) A在t1至t2时间内消防队员的重心在加速下降 B在t3至t4时间内消防队员的重心在减速下降 Ct3时刻消防队员的加速度为零 D在t3至t4时间内消防队员的机机械能守恒7直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的

42、平方成正比,且运动过程中箱子始终保持如图所示姿态。在箱子下落过程中,下列说法正确的是() A箱内物体对箱子底部始终没有压力 B箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大 C箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”8在一种能获得强烈超重、失重的巨型超重、失重的巨型娱乐设施中,用电梯把乘有十多人的座舱,送到大约二十几楼的高处且处于静止状态。然后让座舱自由下落,落到一定位置时,制动系统开始启动,座舱匀减速运动到地面时恰好停下,已知座舱开始下落时高度为76m,当落到离地28m时开始制动,若某人托着5kg的铅球做此游戏,问: (1

43、)当座舱落到离地高度40m左右的位置时,托着铅球的手感觉如何? (2)当座舱落到高地高度15m左右的位置时,手用多大的力才能托住铅球?(g=10m/s2)9如图甲所示,1、2两细绳与水平车顶的夹角分别为30°和60°,物体质量为m。现让小车以2g(g为重力加速度)的加速度向右做匀加速直线运动,当物体与车保持相对静止时,求绳1中弹力的大小 下面是一位同学的解法: 以物体m为研究对象,受力分析如图乙所示,由牛顿第二定律,得 x:T1cos30°T2cos60°=ma y:T1sin30°+T2sin60°=mg 解得 你认为该同学的解法正

44、确吗?如有错误请写出正确的解法0一个质量为m的小球B,用两根等长的细绳1、2分别固定在车厢的A、C两点,已知两绳拉直时,如图所示,两绳与车厢前壁的夹角均为45°试求:(1)当车以加速度向左做匀加速直线运动时1、2两绳的拉力 (2)当车以加速度向左做匀加速直线运动时,1、2两绳的拉力10如图所示,劲度系数为k的弹簧下面挂一质量为m的物体A,现用一质量为 m的木板B托住物体A,使A向上运动最后使弹簧压缩。若突然撤去木板B,A的瞬间加速度为a(g<a<4g),现用手控制木板B,使B向下作匀速直线运动,加速度为a。 (1)在A、B分离时,弹簧处于什么状态? (2)从B开始作匀加速

45、运动开始以A、B分离一共经历多少时间? (3)在A、B一起运动的过程中,人手作用于木板B的作用力最大最小各是多少?高三物理自主学习讲义(第6课时)(探究加速度与力和质量的关系)一、双基回顾:一、实验目的1通过实验研究加速度与力、质量的关系2掌握实验数据处理的方法,能根据图像写出加速度与力、质量的关系式二、实验原理和方法1如图所示装置,保持小车质量M不变,改变小桶内砂的质量m,从而改变细线对小车的牵引力F(当m<<M时,F=mg近似成立),测出小车的对应加速度a,由多组a、F数据作出加速度和力的关系aF图线,探究加速度与外力的关系 2保持小桶和砂的质量不变,在小车上加减砝码,改变小车

46、的质量M,测出小车的对应加速度a,由多组a、M数据作出加速度和质量倒数的关系a一M1图线,探究加速度与质量的关系 三、实验器材 小车,砝码,小桶,砂,细线,附有定滑轮的长木板,垫块,打点计时器,交流电源,导线两根,纸带,托盘天平及砝码,米尺 四、实验步骤 1用调整好的天平测出小车和小桶的质量M和m,把数据记录下来 2按如图装置把实验器材安装好,只是不把挂小桶用的细线系在小车上,即不给小车加牵引力 3平衡摩擦力:在长木板的不带定滑轮的一端下面垫上垫块,反复移动垫块的位置,直至小车在斜面上运动时可以保持匀速直线运动状态(可以从纸带上打的点是否均匀来判断) 4在小车上加放砝码,小桶里放人适量的砂,把

47、砝码和砂的质量时和m记录下来把细线系在小车上并绕过滑轮悬挂小桶,接通电源,放开小车,打点计时器在纸带上打下一系列点,取下纸带,在纸带上写上编号 5保持小车的质量不变,改变砂的质量(要用天平称量),按步骤4再做5次实验 6算出每条纸带对应的加速度的值 7用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力F,即砂和桶的总重力(m+m)g,根据实验结果在坐标平面上描出相应的点,作图线探究加速度与外力的关系 8保持砂和小桶的质量不变,在小车上加放砝码,重复上面的实验,并做好记录,求出相应的加速度,用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和车内砝码总质量的倒数1(M+M),在坐标平面上根据实验结果描出相应的点并作图线探

48、究加速度与质量的关系 五、注意事项 1砂和小桶的总质量不要超过小车和砝码的总质量的1/l0,为什么? 2在平衡摩擦力时,不要悬挂小桶,但小车应连着纸带且接通电源用手给小车一个初速度,如果在纸带上打出的点的间隔是均匀的,表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面向下的分力平衡。 3作图时应该使所作的直线通过尽可能多的点,不在直线上的点也要尽可能对称地分布在直线的两侧,但如遇个别特别偏离的点可舍去 六、误差分析 1因实验原理不完善引起的误差;当M和m做加速运动时,可以得到 当M>m时,可近似认为小车所受的拉力T等于mg2摩擦力平衡不准确,质量测量不准,计数点间距测量不准,纸带拉线不严格与木板平行也是引起误差的原因二、过关练习1在“探究加速度与力、质量的关系”实验中,在测得加速度之比后,用两车拉力之比F2/F1为横坐标,两车位移之比x2/x1表示_为纵坐标,描绘a-F图象,观察图象是否为过原点的倾斜直线,若是过原点的倾斜直线,说明_;用m2/m1为横坐标,加速度a1/a2为纵坐标,描绘a-1/m图象,观察图象是否为过原点的倾斜直线,若是过原点的倾斜直线,则说明_2在“探究加速度与力、质量的关系”这一实验中,有两位同学通过测量,分别作出a-F图象,如图甲、乙中的A、B线所示试分析: (1)A线不通过

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