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文档简介

1、高一物理必修1典型例题例1.在下图甲中时间轴上标出第2s末,第5s末和第2s,第4s,并说明它们表示的是时间还是时亥黑n-i上一一1瓦II1M一 一_J_。123456t/s0123 45 6 t/s甲乙例2.关于位移和路程,下列说法中正确的是A.在某一段时间内质点运动的位移为零,该质点不一定是静止的B.在某一段时间内质点运动的路程为零,该质点一定是静止的C.在直线运动中,质点位移的大小一定等于其路程D.在曲线运动中,质点位移的大小一定小于其路程2m处被接住,则在例3.从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为 这段过程中A.小球的位移为3m,方向竖直向下,路

2、程为7m如果前一半位移的平均速度为vi ,后一半位移的平均速度为v2,全程的平均速度又为多少?B.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为 7mC.小球的位移为3m,方向竖直向下,路程为 3mD.小球的位移为7m,方向竖直向上,路程为 3m例4.判断下列关于速度的说法,正确的是A.速度是表示物体运动快慢的物理量,它既有大小,又有方向。B.平均速度就是速度的平均值,它只有大小没有方向。C.汽车以速度经过某一路标,子弹以速度 v2从枪口射出,vi和v2均指平均速度。D.运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫瞬时速度,它是矢量。例5. 一个物体做直线运动,前一半时间的平均速度为 v1 ,后一半时

3、间的平均速度为 v2,则全程的平均速度为多少?例6.打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了A.物体运动的时间B.物体在不同时刻的位置C.物体在不同时间内的位移D.物体在不同时刻的速度例7.如图所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测量的情况如图所示,纸带在 A、C间的平均速度为 m/s,在A、D间的平均速度为 m/s, B点的瞬时速度 更接近于 m/s。例8.关于加速度,下列说法中正确的是A.速度变化越大,加速度一定越大B.速度变化所用时间越短,加速度一定越大C.速度变化越快,加速度一定越大D.速度为零,加速度一定为零例9.如图所示是某矿井中的升降机由井

4、底到井口运动的图象,试根据图象分析各段的运动情况,并计算各段的加 速度。例10. 一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动,经5s后做匀速运动,最后 2s的时间质点做匀减速运动时的速度是多大?减速运动直至静止,则质点匀减速运动时的加速度是多大?例11.汽车以l0m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2s速度变为6m/s,求:(1)刹车后2s内前进的距离及刹车过程中的加速度;(2)刹车后前进9m所用的时间;(3)刹车后8s内前进的距离。例12.证明(1)在匀变速直线运动中连续相等时间(T)内的位移之差等于一个恒量。2.在匀变速直线运动中,某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均

5、速度。3.在匀变速直线运动中,某段位移中点位置处的速度为Vx222V0V224m和64m,每一个时间例13. 一个作匀速直线运动的质点,在连续相等的两个时间间隔内,通过的位移分别是 间隔为4s,求质点的初速度和加速度。例14.物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第 4s内与第2s内的位移之差是12m,则可知:A.第1 s内的位移为3 mB.第2s末的速度为8 m/s 2C.物体运动的加速度为 2m/sD.物体在5s内的平均速度为 15 m/s例15. 一滑块由静止开始,从斜面顶端匀加速下滑,第 5s末的速度是6m/s。求:(1)第4s末的速度;(2)头7s内的位移;(3)第3s内的位移。例16

6、.汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,突然发现前方xm处有一辆自行车正以 4m/s的速度同方向匀速行驶,汽车司机立即关闭油门并以6m/s2的加速度做匀减速运动。如果汽车恰好撞不上自行车,则x应为多大?例17.公共汽车由停车站从静止出发以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动,同时一辆汽车以36km/h的不变速度从后面越过公共汽车。求:(1)经过多长时间公共汽车能追上汽车?(2)后车追上前车之前,经多长时间两车相距最远,最远是多少?例18.下列说法中正确的是A.同学甲用力把同学乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用B.只有有生命的物体才会施力,无生命的物体只能受到力,不会施

7、力C.任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体D.在几组力的图示中,长的线段所对应的力一定比短的线段所对应的力大例19.请在下图画出杆和球所受的弹力。例21.如图所示,地面上叠放着 A、B两个物体,力F分别作用于A、B两物体上时,A、 B静止不动,试分别分析A、B受到的摩擦力的情况。例22.关于两个力的合力,下列说法错误的是A.两个力的合力一定大于每个分力B.两个力的合力可能小于较小的那个分力C.两个力的合力一定小于或等于两个分力D.当两个力大小相等时,它们的合力可能等于分力大小例23.在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上(如图) 。如果钢丝绳与地面的夹角 /A = /B = 60 ,每

8、条钢丝 绳的拉力都是300N,求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力。例24.物体受到三个力的作用,其中两个力的大小分别为5N和7N,这三个力的合力最大值为21N,则第三个力的大小为多少企三个力的合力最小值为多少?例25.将一个力F分解为两个分力 Fi和F2,则下列说法中正确的是A. F是物体实际受到的力B. Fi和F2两个分力在效果上可以取代力FC.物体受到Fi、F2和F三个力的作用D. F是Fi和F2的合力例26.如图所示,电灯的重力 G=10N, AO绳与顶板间夹角为 45 , BO绳水平,则 AO绳所受的拉力 F ; BO绳所受的拉力 F2 =。例27.在倾角a =30的斜面上有一块竖直放置

9、的挡板, 甲所示,试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力。在挡板和斜面之间放有一个重为G = 20N光滑圆球,如图甲 乙例28在车厢内光滑的水平桌面上放一小球,当火车突然启动向右运动时,相对于车厢小球将怎样运动 ?相对于地面小球又将怎样运动?如果桌面是粗糙的,小球的运动情况又如何改变?例29 有哪些方法可以验证 a与F的正比例关系?例30静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是A.物体立即获得加速度和速度B.物体立即获得加速度,但速度仍为零C.物体立即获得速度,但加速度仍为零37°角,球和车厢相对D.物体的速度和加速度均为零例31如图所示,沿

10、水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向 静止,球的质量为 1kg。(g=10m/s2, sin37o=0.6, cos37o= 0.8)(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况。(2)求悬线对球的拉力。例32 如图所示,一物体质量为m=100kg ,放于汽车上,随车一起沿平直公路匀加速运动,加速度大小为a=1.0m/s2,已知物体与车底板间的动摩擦因数为"=0.3,求物体所受的摩擦力。77”7%777777777777分7 切7已知物体的受力情况,求解物体的运动情况例33.质量m=4kg的物块,在一个平行于斜面向上的拉力F=40N作用下,从静止开始沿斜面向上

11、运动,如图所示,已知斜面足够长,倾角 0 =37。,物块与斜面间的动摩擦因数科=0.2,力F作用了 5s,求物块在5s内的位移及它在 5s末的速度。(g=10m/s2, sin37° =0.6, cos37° =0.8)题型2已知运动情况求物体的受力情况F作用下,沿水平桌面向右做直线运动,经过0.5m科=0.1,求作用力 F的大小。(g=10m/s2)例34.如图所示,质量为0.5kg的物体在与水平面成300角的拉力的距离速度由0.6m/s变为0.4m/s,已知物体与桌面间的动摩擦因数例35.马对车的作用力为 F,车对马的作用力为 To关于F和T的说法正确的是()A. F和

12、T是一对作用力与反作用力。B.当马与车做加速运动时,F>T。C.当马与车做减速运动时,F<T。例36.在天花板上用竖直悬绳吊一重为 哪些力?D.无论做什么运动,F和T的大小总是相等的。G的小球,小球受几个力?这些力的反作用力是哪些力?这些力的平衡力是例37.如图所示,甲船及人总质量为m乙船及人的总质量为 m2,已知m=2m2,甲、乙两船上的人各拉着水平轻绳的一端对绳施力,设甲船上的人施力为Fi,乙船上的人施力为 F2。甲、乙两船原来都静止在水面上,不考虑水对船的阻力,甲船产生的加速度大小为a1,乙船产生的加速度大小为a2,则Fi:F2=,ai:a2=。二二二例38.光滑水平面上 A

13、、B两物体mA=2kg、mB=3kg ,在水平外力 F= 20N作用下向右加速运动。求 (1) A、B两物体的加速度多大?(2) A对B的作用力多大?F A E思考:本题应怎样解更简单?例39.如图所示,质量为 m的物块放在倾角为 日的斜面上,斜面体的质量为M,斜面与物块无摩擦,地面光滑,现对斜面施一个水平推力 F,要使物块相对斜面静止,力F应多大?例40. 一物体在2N的外力作用下,产生 10cm/s2的加速度,求该物体的质量。下面有几种不同的求法,其中单 位运用正确、简洁而又规范的是:A.B.-2 . 一m = F. a = kg = 0.2 kg2N0.1m s2=20kg m s2=

14、20kgm = F 'a =kg = 20kgC. 0.12m = F . a =20kgD. 0.1例41. 一个人站在体重计的测盘上,在人下蹲的过程中,指针示数变化应是A.先减小,后还原B.先增加,后还原C.始终不变D.先减小,后增加,再还原例42.如图所示,一质量为 m的小球在水平细线和与竖直方向成8角的弹簧作用下处于静止状态,试分析剪断细线的瞬间,小球加速度的大小和方向。例43.如图(a)所示,电梯与水平面夹角为 则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?30。,当电梯加速向上运动时,人对梯面的压力是其重力的6/ 5,例44.如图所示,质量为 m的物体通过绳子连接放在倾角为 0的光

15、滑斜面上,让斜面以加速度a沿图示方向运动时,稳定后,绳子的拉力是多大 ?例45、一物体质量为10Kg ,在40N的水平向右的拉力作用下沿水平桌面由静止开始运动,物体与桌面间的动摩擦因数为0.20,物体受几个力的作用?画出物体的受力图。物体做什么性质的运动?加速度多大?方向如何? (g =2、10m/s )如果在物体运动后的第 5s末把水平拉力撤去,物体受几个力的作用?画出物体的受力图,物体又做什么性质运动?加速度多大?方向如何?计算物体从开始运动到彳止一共走了多远? (g=10m/s2)例46、水平传送带以4m/s的速度匀速运动, 传送带两端AB间距为20m,将一质量为2Kg的木块无初速地放在

16、 A端,木块与传送带的动摩擦因数为0.2,求木块由A端运动到B端所用的时间。(g=10m/s2)例47、木块A、木板B的质量分别为 动摩擦力与最大静摩擦力大小相等。木板 从木块A下抽出来需要多长时间?(木块A可视为质点,g=10m/s2)10Kg和20Kg, A、B间的动摩擦因数为 0.20,地面光滑。设 A、B间的滑B长2m,木块A静止在木板B的最右端,现用80N的水平拉力将木板 B0.2,同例48、质量为1kg,初速为10m/s的物体,沿粗糙水平面滑行,如图所示,物体与地面间的动摩擦因数是时还受到一个与运动方向相反,大小为3N的外力F的作用,经3s后撤去外力,求物体滑行的总位移?A V高一

17、物理必修1典型例题例1.在下图甲中时间轴上标出第2s末,第5s末和第2s,第4s,并说明它们表示的是时间还是时刻。解析:如图乙所示,第2s末和第5s末在时间轴上为一点,表示时刻0 12 3 45 6 tAi 012 3 45 6 £/s甲乙第2s在时间轴上为一段线段,是指第1s末到第2s末之间的一段时间,即第二个1s,表示时间。第4s在时间轴上也为一段线段,是指第3s末到第4s末之间的一段时间,即第四个1s,表示时间。答案:见解析例2.关于位移和路程,下列说法中正确的是A.在某一段时间内质点运动的位移为零,该质点不一定是静止的B.在某一段时间内质点运动的路程为零,该质点一定是静止的C

18、.在直线运动中,质点位移的大小一定等于其路程D.在曲线运动中,质点位移的大小一定小于其路程解析:位移的大小为起始与终了位置的直线距离,而与运动路径无关。路径是运动轨迹的长度。路程为零,质点肯定静止。选项 B正确。位移为零,在这段时间内质点可以往返运动回到初始位置,路程不为零,所以选项A正确。位移大小在非单向直线运动中总小于路程,所以选项D正确。直线运动包括单向直线运动和在直线上的往返运动,所以选项 C错误。答案:A、B、D例3.从高为5m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m处被接住,则在A.小球的位移为 B.小球的位移为 C.小球的位移为 D.小球的位移为这段

19、过程中7m7m3m3m3m,方向竖直向下,路程为7m,方向竖直向上,路程为3m,方向竖直向下,路程为7m,方向竖直向上,路程为解析:本题考查基本知识在实际问题中的应用。理解位移和路程概念,并按要求去确定它们。题中物体初、末位置高度差为3m,即位移大小,末位置在初位置下方,故位移方向竖直向下,总路程则为7m。答案:A例4.判断下列关于速度的说法,正确的是A.速度是表示物体运动快慢的物理量,它既有大小,又有方向。B.平均速度就是速度的平均值,它只有大小没有方向。C.汽车以速度V1经过某一路标,子弹以速度 v2从枪口射出,v1和v2均指平均速度。D.运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫瞬时速

20、度,它是矢量。解析:速度的物理意义就是描写物体运动的快慢,它是矢量,有大小,也有方向,故A选项正确;平均速度指物体通过的位移和通过这段位移所用时间的比值,它描写变速直线运动的平均快慢程度,不是速度的平均值,它也是矢量,故B选项不对;C中v1、v2对应某一位置,为瞬时速度,故C不对;D为瞬时速度的定义, D正确。答案:A、D例5. 一个物体做直线运动,前一半时间的平均速度为 vi ,后一半时间的平均速度为 v2 ,则全程的平均速度为多少?如果前一半位移的平均速度为 v1,后一半位移的平均速度为v2,全程的平均速度又为多少?解析:(1)设总的时间为2t,则X1 二vt, X2 = v 2t一 Xi

21、 X2 vi v2 v =2t 2(2)设总位移为2x,X = v 1 t 1 , X = v 2 t 22 X2 v 1v 2v =11 t 2 v 1 v 2例6.打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了A.物体运动的时间B.物体在不同时刻的位置C.物体在不同时间内的位移D.物体在不同时刻的速度解析:电火花打点计时器和电磁打点计时器都是每隔0.02s在纸带上打一个点。因此,根据打在纸带上的点迹,可直接反映物体的运动时间。因为纸带跟运动物体连在一起,打点计时器固定,所以纸带上的点迹就相应地记录了 物体在不同时刻的位置。虽然用刻度尺量出各点迹间的间隔,可知道物体在不同时间内的位移,再根据物体的运动

22、 性质可算出物体在不同时刻的速度,但这些量不是纸带上的点迹直接记录的。综上所述,正确的选项为AB。答案:A、B例7.如图所示,打点计时器所用电源的频率为50Hz,某次实验中得到的一条纸带,用毫米刻度尺测量的情况如图所示,纸带在 A、C间的平均速度为 m/s,在A、D间的平均速度为 m/s, B点的瞬时速度 更接近于 m/s。解析:由题意知,相邻两点间的时间间隔为0.02s°AC间的距离为14mm = 0.014m,AD间的距离为25mm=0.025m。_ xv 二由公式At得VAD0.0142 0.02m/ s = 0.35m/ s0.0253 0.02m/s = 0.42m/ s答

23、案:0.35 0.42 0.35例8.关于加速度,下列说法中正确的是A.速度变化越大,加速度一定越大B.速度变化所用时间越短,加速度一定越大C.速度变化越快,加速度一定越大D.速度为零,加速度一定为零二 Ya 二解析:由加速度的定义式与可知,加速度与速度的变化量和速度变化所用的时间两个因素有关。速度变化越大,加速度不一定越大;速度变化所用时间越短,若速度变化量没有确定,也不能确定加速度一定越大。加速度 是描述速度变化快慢的物理量,速度变化越快,加速度一定越大;速度为零,并不是速度的变化量为零,故加速度 不一定为零。答案:C例9.如图所示是某矿井中的升降机由井底到井口运动的图象,试根据图象分析各

24、段的运动情况,并计算各段的加 速度。解析:(1) 02s,图线是倾斜直线,说明升降机是做匀加速运动,根据速度图象中斜率的物理意义可求得加速 2度 al =6m/s o(2) 2s4s,图线是平行于时间轴的直线,说明升降机是做匀速运动,根据速度图象中斜率的物理意义可求得加速度a2 =0。(3) 4s5s,图线是向下倾斜的直线,说明升降机是做匀减速运动,根据速度图象中斜率的物理意义可求得加 2速度 a3=12m/s。答案:见解析2s的时间质点做匀减速运动例10. 一质点从静止开始以1m/s2的加速度匀加速运动,经 5s后做匀速运动,最后时的速度是多大?减速运动直至静止,则质点匀减速运动时的加速度是

25、多大?解析:质点的运动过程包括加速 T匀速T减速三个阶段,如图所示。小广0 聚c UjrO图示中AB为加速,BC为匀速,CD为减速,匀速运动的速度即为 AB段的末速度,也是 CD段的初速度,这 样一来,就可以利用公式方便地求解了,由题意画出图示,由运动学公式知:vB = v0 at = (0 1 5)m / s = 5m / svC = vB = 5m / s由v =V0 +at应用于cd段(Vd =0)得vD -'Vc 0 -522a = =m/s = -2.5m/ st 2负号表小a方向与v0方向相反答案:5m/s-2.5m/s2说明:解决运动学问题要善于由题意画出运动简图,利用运

26、动简图解题不论是从思维上还是解题过程的叙述上 都变得简洁,可以说能起到事半功倍的作用。事实上,能够正确地画出运动简图说明你对题目中交待的物理过程有 了很清楚的认识,这是对同学们要求比较高而且难度比较大的基本功,务必注意这一点。例11.汽车以l0m/s的速度在平直公路上匀速行驶,刹车后经2s速度变为6m/s,求:(1)刹车后2s内前进的距离及刹车过程中的加速度;(2)刹车后前进9m所用的时间;(3)刹车后8s内前进的距离。V - Vo1 2a = 2 x = v0t at解析:(1)汽车刹车后做匀减速直线运动,由t 可求得。a = -2m/s ,再由2x =16m。+1c*2x =v0t at2

27、(2)由2 可得 9=10tt解得 t1 =1s , t2 =9s。、+ . , , . t0 要注意汽车刹车后经V0_ a10 二=s = 5s2 停下,故时间应为1s。(3 )由(2 )可知汽车经 5s停下,可见在 8s时间内,汽车有 3s静止不动121_2_ _x = v0t- at=105 -25= 25m例13. 一个作匀速直线运动的质点,在连续相等的两个时间间隔内,通过的位移分别是24m和64m,每间隔为4s,求质点的初速度和加速度。解析:匀变速直线运动的规律可用多个公式描述,因而选择不同的公式,所对应的解法也不同。如:解法一:基本公式法:画出运动过程示意图,如图所示,因题目中只涉

28、及位移与时间,故选择位移公式:kX1 - X2 个时间A B » a Cx1 =vAt 1 at2 1212x2 =VA(2t)a(2t) -(vAtat )22将x1 = 24m、x2 = 64m,代入上式解得:a=2.5m/s2, VA=1m/s解法二:用平均速度公式:连续的两段时间t内的平均速度分别为 v1 =xjt = 24/4m/s=6m/sV2 = x21. t = 64/ 4m/ s = 16m/ sB点是AC段的中间时刻,则V1 = jV2)C22_ V1 v226 16=11(m/ s)2_ VC 7A _ 2 1 - 1得 VA =1m/s VC =2 1m /s

29、 a - 2 4 -8 "2. 5rm s/ )解法三:用推论式:由&x = aT2得a 一丁2x 4042_2= 2.5(m/s )x1 = vAt 工 at2再由1 A 2解得:VA =1m/s,、,, 2答案:im/s 2.5 m/s2 .,说明:对一般的匀变速直线运动问题,若出现相等的时间间隔问题,应优先考虑公式Ax = aT求解例14.物体从静止开始做匀加速直线运动,已知第 4s内与第2s内的位移之差是12m,则可知:A.第1 s内的位移为3 mB.第2s末的速度为8 m/s2C.物体运动的加速度为 2m/sD.物体在5s内的平均速度为 15 m/s解析:本题全面考

30、查匀变速直线运动规律的应用,以及掌握的熟练程度,本题涉及到四个物理量的确定,要求2 、对这些物理量的关系能融会贯通,并能抓住加速度这一关键。由题意,可利用Ax = aT先求出a。设第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内的位移分别为Xi、x2、x3、x4,则X4 - x212222222x3 x2= aT ,x4 x3= aT 所以 x4 x2= 2aT 故 a= 2T = 2 父 1 = 6m/s又 x1 = aT2/2= 6 M 1/2= 3m第 2s末的速度 v2=at2=6M2=12m/s.2 ._ at5 / 26 25v = 5s内的平均速度t = 2父5 = 15m/s答案

31、:AD例15. 一滑块由静止开始,从斜面顶端匀加速下滑,第 5s末的速度是6m/s。求:(1)第4s末的速度;(2)头7s内的位移;(3)第3s内的位移。解析:根据初速度为零的匀变速直线运动的比例关系求解。(1)因为 v1:v2:v3:=1:2:3:所以 v4 : v5 = 4 : 5第4s末的速度为4 4 .v4 = - v5 =一 6m/s =4.8m/s5 5_6 2)由x = v t得前5s内的位移为:v6,x = t= 5m = 15m22因为 x1 : x2 : x3 :12: 22:332 12所以 X5:X7 =5 :7前7s内的位移为:_2一 一77 15”,=丁 x5 =m

32、 = 29.4m55(3)由(2)可得22x1 : x5 =1 : 515=0.6m因为 x1 : x3=1 : 5:所以 x1 : x3 = 1 : 5第 3s 内的位移 x3=5x1=5x:0.6m=3m例16.汽车以10m/s的速度在平直公路上匀速行驶,突然发现前方xm处有一辆自行车正以 4m/s的速度同方向匀速行驶,汽车司机立即关闭油门并以6m/s2的加速度做匀减速运动。如果汽车恰好撞不上自行车,则x应为多大?解析:这是一道很典型的追及问题,开始阶段汽车的速度大,在相同时间内汽车的位移大于自行车的位移,所以它们之间的距离逐渐减小,到速度相等时距离最小,如果此时汽车恰好没碰上自行车,以后

33、它们的距离就会变大,再也不会碰上了。解法1:利用速度相等这一条件求解。当汽车的速度v1和自行车的速度v2相等时二者相距最近,vi=vo+at v2= v 自当v1=v2时,即v0+at= v自,即时间为v自Vo 4 -10t= a6 =ls若此时恰好相撞,则位移相等,1xi=vot+2at2x2= v 自 t+x1由 x1= *2得 v0t+ 2 at2= v 自t+x解得x = 3m所以汽车撞不上自彳T车的条件是:x>3m解法2:利用二次方程判别式求解1如果两车相撞,则 v0t+ 2 at2= v自t+x带入数据并整理得 3t2- 6t + x=0t有解即能相撞的条件是.0即 624M

34、3x20 x <3m所以二者不相撞的条件是:x>3m例17.公共汽车由停车站从静止出发以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动,同时一辆汽车以36km/h的不变速度从后面越过公共汽车。求:(1)经过多长时间公共汽车能追上汽车?(2)后车追上前车之前,经多长时间两车相距最远,最远是多少?解析:(1)追上即同一时刻二者处于同一位置,由于它们出发点相同,所以相遇时位移相同,即x 汽=* 公 at2/2=v 汽 t t=2v 公/a= 2 父 10/0.5= 40s(2)在汽车速度大于公共汽车速度过程中,二者距离逐渐增大,速度相等时距离最大,之后公共汽车速度将大于汽车速度,二者距离就会减小

35、,所以速度相等时相距最远。则 v 汽=丫 公 at= v 汽 t= v ?Va= 10/0.5 = 20s最远距离 x= v汽t at2/2 = 10 =<20-0.5X202/2= 100m例18.下列说法中正确的是A.同学甲用力把同学乙推倒,说明只是甲对乙有力的作用,乙对甲没有力的作用B.只有有生命的物体才会施力,无生命的物体只能受到力,不会施力C.任何一个物体,一定既是受力物体,也是施力物体D.在几组力的图示中,长的线段所对应的力一定比短的线段所对应的力大解析:力的作用是相互的。但效果可以不同,故 A错。不管物体是否有生命,当它与别的物体发生相互作用时,它既是施力物体,同时也是受力

36、物体。不存在只施力不受力的物体,也不存在只受力不施力的物体,故 B错。自然界中的物体都不是孤立的,而是相互联系着的,每一个物体总会受到别的物体的作用,是受力体,同时也对别的物体施加力的作用,又是施力体,故 C正确。在同一个标度下,说法D没有错,但在没有指明力的标度或采用不同标度时,线段的长度就失去了表示力的大小的意义,故D错。答案:C说明:本题考查了力的概念。力是物体间的相互作用。一方面说明了力不能脱离物体而存在,另一方面说明了力的相互性,一个物体既是施力物体,同时也是受力物 体。例19.请在下图画出杆和球所受的弹力。(a)杆在重力彳用下对 A、B两处都产生挤压作用,故 A、B两点处对杆都有弹

37、力,弹力方向与接触点的平面 垂直,如下图(a)所示。(b)杆对C、D两处有挤压作用,因 C处为曲面,D处为支撑点,所以 C处弹力垂直其切面指向球心,D处弹力垂直杆向上。如下图(b)所示。(c)挤压墙壁且拉紧绳子,所以墙对球的弹力与墙面垂直;绳子对球的弹力沿绳斜向上。如下图(c)所示。说明:面接触时的压力和支持力与接触面垂直,但不一定竖直,点接触的压力和支持力与过切点的切面垂直, 沿球面的半径方向。例20.用水平推力F= 20N把一个质量为5kg的物体压在竖直墙壁上下滑,墙壁与物体的动摩擦因数为0.2,判断物体所受摩擦力的方向,求摩擦力的大小。解析:物体对墙壁的压力 Fn=F=20N,所受摩擦力

38、 F'= Nfn=0.2X20N = 4N,物体相对于墙下滑,物体受到 的摩擦力的方向向上。答案:向上 4N说明:物体对接触面的压力不一定等于物体受的重力。例21.如图所示,地面上叠放着 A、B两个物体,力F分别作用于A、B两物体上时,A、B静止不动,试分别分 析A、B受到的摩擦力的情况。解析:(1) F作用于A物体,A相对B有向右的运动趋势,B相对A有向左的运动趋势,故 A受到向左的静摩 擦力,其大小等于 F。B受到A给它的向右的静摩擦力,其大小也等于 F。由于A、B相对静止,B有向右运动的趋 势,因此B受到地面给它的向左的静摩擦力,大小也等于 F,如下图所示。(2) F作用于B物体

39、上,B相对地有向右的运动趋势,故B受到地面给它的向左的静摩擦力,大小等于F。而A物体若受到B物体给它的摩擦力,则不可能静止,故A、B之间没有摩擦力的作用。如下图所示。凡P B *答案:见解析。说明:在判断物体之间有无静摩擦力时,也可以先假设两物体之间有静摩擦力的作用,而实际情况与判断的结 果不符,则无此静摩擦力。例22.关于两个力的合力,下列说法错误的是A.两个力的合力一定大于每个分力B.两个力的合力可能小于较小的那个分力C.两个力的合力一定小于或等于两个分力D.当两个力大小相等时,它们的合力可能等于分力大小解析:设分力Fi与分力F2的夹角为6,根据力的平行四边形定则,合力为F,以Fi、F2为

40、邻边的平行四边形所夹的对角线,如图所示。当 =0,时,F= Fi+F2;当日=180,时,F=|Fi F2,以上分别为合力 F的最大值和最小 值。当Fi=F2且夹角日二180时,合力F=0,小于任何一个分力,当 Fi=F2,夹角日=120时,合力F =Fi=F2, 故本题的正确答案为 AC。答案:A C例23.在电线杆的两侧常用钢丝绳把它固定在地上(如图) 。如果钢丝绳与地面的夹角 /A = /B = 60 ,每条钢丝 绳的拉力都是300N,求两根钢丝绳作用在电线杆上的合力。解析:由图可知,两根钢丝绳的拉力Fi和F2之间的夹角为60 ,可根据平行四边形定则用作图法和解三角形法求出电线杆受到的合

41、力。P方法一:作图法。 自。点引两条有向线段 OC和OD ,夹角为60”。设定每单位长度表示 100N,则OC和OD 的长度都是3个单位长度,作出平行四边形 OCED,其对角线OE就表示两个拉力 Fi、F2的合力F,量得OE长为 5.2个单位长度。所以合力 F= 100X 5.2N = 520N用量角器量得. COE = . DOE=30所以合力方向竖直向下。方法二:计算法。先画出力的平行四边形,如图所示,由于 OC=OD,得到的是菱形。连结 CD、OE,两对角 线垂直且平分,OD表示300N, /COO' = 30:。在三角形OCO'中,OO'=OCcos301在力的

42、平行四边形中,各F3F1cos30F =2F1 cos30 =2 300 N =519.6N线段的长表示力白大小,则有 2,所以合力20说明:力的合成有“作图法”和“计算法”,两种解法各有千秋。“作图法”形象直观,一目了然,但不够精确, 误差大;“计算法”是用平行四边形先作图,再解三角形,似乎比较麻烦,但计算结果更准确。今后我们遇到的求合 力的问题,多数都用计算法,即根据平行四边形定则作出平行四边形后,通过解其中的三角形求合力。在这种情况 下作的是示意图,不需要很严格,但要规范,明确哪些该画实线,哪些该画虚线,箭头应标在什么位置等。例24.物体受到三个力的作用,其中两个力的大小分别为5N和7N

43、,这三个力的合力最大值为 21N,则第三个力的大小为多少企三个力的合力最小值为多少 ?解析:当三个力的合力最大时,这三个力一定是在同一直线上,且方向相同,即合力F合=5+52+53,则F3 =F合一FiF2=9N.关于三个力的合力的最小值问题,有些同学仍受标量代数求和的干扰,不能真正理解矢量运算法 则,而错误地认为合力最小值 F"= Fi + F2 F3= 3N ,正确的方法应是:看三个力的大小是否能构成一个封闭三角形, 即任取一个力,看这个力是否处在另外两个力的差和之间。若三个力满足上述条件,则合力的最小值为零;若不满 足上述条件,则合力的最小值为较小的两个力先同方向合成,再和较大

44、的一个力反方向合成的合力。答案:第三个力大小是9N,三个力合力的最小值为零。例25.将一个力F分解为两个分力 Fi和F2,则下列说法中正确的是A. F是物体实际受到的力B. Fi和F2两个分力在效果上可以取代力FC.物体受到Fi、F2和F三个力的作用D. F是Fi和F2的合力解析:由分力和合力具有等效性可知B正确,分力Fi和F2并不是物体实际受到的力,故 A对C错。答案:A、B、D说明:合力与分力是一种等效替代关系,在力的合成中,分力是物体实际受到的力。在力的分解中,分力不是 物体实际受到的力。例26.如图所示,电灯的重力 G=i0N, AO绳与顶板间夹角为 45 , BO绳水平,则 AO绳所

45、受的拉力 Fi ; BO绳所受的拉力 F2 =。4解析:先分析物理现象:为什么绳 AO、BO受到拉力呢?原因是由于OC绳的拉力产生了两个效果,一是沿 AO 向下的拉紧AO的分力Fi;二是沿BO向左的拉紧BO绳的分力F2,画出平行四边形,如图所示,因为 OC拉力等于 电灯重力,因此由几何关系得Fi =G/sin 日=ioV2N F2 =G/tan 日=i0N答案:10,2 N 10N说明:将一个已知力分解,在理论上是任意的,只要符合平行四边形定则就行,但在实际问题中,首先要弄清 所分解的力有哪些效果,再确定各分力的方向,最后应用平行四边形定则求解。例27.在倾角a =30,的斜面上有一块竖直放置

46、的挡板, 甲所示,试求这个球对斜面的压力和对挡板的压力。在挡板和斜面之间放有一个重为G = 20N光滑圆球,如图Fi力5甲解析:先分析物理现象,为什么挡板和斜面受压力呢乙?原因是球受到向下的重力作用,这个重力总是欲使球向下运动,但是由于挡板和斜面的支持,球才保持静止状态,因此球的重力产生了两个作用效果,如图乙所示,故产生两个分力:一是使球垂直压紧挡板的力Fi ,二是使球垂直压紧斜面的力F2;由几何关系得:F1 =Gtans ,A.B.C.D.解析 答案 说明例31由牛顿第二定律的瞬时性可知,力作用的瞬时即可获得加速度,但无速度。B力是加速度产生的原因,加速度是力作用的结果,加速度和力之间,具有

47、因果性、瞬时性、矢量性。如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37o角,球和车厢相对静止,球的质量为 1kg。(g=10m/s* 2, sin37o=0.6, cos37o= 0.8)F2 =G/COSC(。 Fi和F2分别等于球对挡板和斜面的压力。答案: F1=GtanaF2 =G/cosu说明:根据力实际产生的效果分解是同学们应该掌握的一项很重要的方法。例30静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是 物体立即获得加速度和速度物体立即获得加速度,但速度仍为零 物体立即获得速度,但加速度仍为零 物体的速度和加速度均为

48、零(1)(2)解析(1)球和车厢相对静止, 它们的速度情况相同, 由于对球的受力情况知道的较多,故应以球为研究对象,球的加速度为a =gtan37" =7.5m/s2球受两个力作用:重力 mg和线的拉力F,由于球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动,故其加速度沿水平方向, 合外力沿水平方向,做出平行四边形如图所示。球所受的合外力为FmgF合=mg tan 37*由牛顿第二定律 =ma可求得加速度方向水平向右。车厢可能水平向右做匀加速直线运动,也可能水平向左做匀减速直线运动。(2)由图示可得,线对球的拉力大小为mg 1 1co s 3;70N =1 2. N0. 8答案见解析。说明 本题

49、解题的关键是根据小球的加速度方向,判断出物体所受合外力的方向,然后画出平行四边形,解其 中的三角形就可求得结果。例32 如图所示,一物体质量为m=100kg ,放于汽车上,随车一起沿平直公路匀加速运动,加速度大小为a=1.0m/s2,已知物体与车底板间的动摩擦因数为N=0.3,求物体所受的摩擦力。解析 物体随车一起向右作匀加速运动,其加速度水平向右,由加速度与合力方向相同可知,此时,物体所受 的静摩擦力方向必水平向右,则物体受力如图所示,据牛顿第二定律得。在水平方向上有:F = ma1 00 1. 0N = 1g即物体所受静摩擦力大小为100N,方向水平向右。答案 100N水平向右说明 (1)

50、利用牛顿第二定律求静摩擦力的大小和方向较方便。(2)同学们可以自己利用牛顿第二定律分析一下,当汽车刹车时(货物在车上不滑动)时,货物所受静摩擦力的大小和方向。与用假设接触面光滑法判断静摩擦力方向相比较,利用牛顿第二定律法往往会更方便!题型1已知物体的受力情况,求解物体的运动情况例33.质量m=4kg的物块,在一个平行于斜面向上的拉力F=40N作用下,从静止开始沿斜面向上运动,如图所示,已知斜面足够长,倾角 0 =37。,物块与斜面间的动摩擦因数科=0.2,力F作用了 5s,求物块在5s内的位移及它在 5s末的速度。(g=10m/s2, sin37° =0.6, cos37°

51、 =0.8)解析:如图,建立直角坐标系,把重力 mg沿x轴和y轴的方向分解Gx= mgsin 0Gy= mgcos 0Fn= mgcos 0Fg= Fn=师gcos。x轴由牛顿第二定律得F F 厂 Gx = ma即 F 师gcos 0 mgsin 0 = maF - mg cos 二-mg sin ra=40 0.2 4 10 0.8 4 10 0.6=2.4m/s25s内的位移5s末的速度x= 2 at2= 2 X 2.4X 52= 30m v=at=2.4X 5= 12m/s题型2已知运动情况求物体的受力情况F作用下,沿水平桌面向右做直线运动,经过0.5mw=0.1,求作用力 F的大小。(

52、g=10m/s2)例34.如图所示,质量为0.5kg的物体在与水平面成300角的拉力的距离速度由0.6m/s变为0.4m/s,已知物体与桌面间的动摩擦因数解析:对物体受力分析,建立直角坐标系如图F FnFHm mg由 vt2 V02=2axa= (vt2 v02) /2x=(0.420.62) /2 X0.52=0.2m/s负号表示加速度方向与速度方向相反,即方向向左。y轴方向x轴方向FN+Fsin30 ° = mgFN = mg Fsin300Fw = MFn=科(mg-Fsin30° )由牛顿第二定律得Fcos30° Fw = ma即 Fcos30°

53、 (mg Fsin30° ) = maF=m (a+(ig) / (cos30° + 科 sin30° )= 0.5X (0.2+0.1X10) / ( K/2+0.1 X1/2)0.44N例35.马对车的作用力为 F,车对马的作用力为 To关于F和T的说法正确的是(A. F和T是一对作用力与反作用力。B.当马与车做加速运动时,F>T。C.当马与车做减速运动时,F<T。D.无论做什么运动,F和T的大小总是相等的。解析:根据牛顿第三定律 F和T是一对作用力与反作用力,它们总是大小相等,方向相反,与物体运动状态无 关。故AD正确。例36.在天花板上用竖直悬

54、绳吊一重为G的小球,小球受几个力?这些力的反作用力是哪些力?这些力的平衡力是哪些力?解析:找一个力的反作用力,就看这个力的施力物体是哪个物体,反作用力一定作用在这个物体上。对小球的受力分析如图所示,小球受两个力:重力 是地球,那么G的反作用力就是物体对地球的吸引力;G、悬挂拉力F,根据牛顿第三定律可知,重力的施力物体 F的施力物体是悬绳,F的反作用力是小球对悬绳的拉力。TG小球受到的重力 G和悬绳的拉力F正好是一对平衡力。答案:见解析说明:平衡力是作用在一个物体上的力,作用力和反作用力是分别作用在两个物体上的力。平衡力可以是不同 性质的力,而作用力和反作用力一定是同一性质的力。例37.如图所示,甲船及人总质量为 轻绳的一端对绳施力,设甲船上的人施力为 对船的阻力,甲船产生的加速度大小为mi,乙船及人

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