部分物理培优课.doc资料

1、部分物理培优课.练习：物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜练习：物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面，到达斜面最高面，到达斜面最高C时速度恰好为零，如图所时速度恰好为零，如图所示，已知物体运动到距斜面最低点示，已知物体运动到距斜面最低点A为斜面长为斜面长度度3/4 处的处的B点时，所用时间为点时，所用时间为t，求物体从，求物体从B滑到滑到C所用的时间。所用的时间。 题型题型 竖直上抛运动问题竖直上抛运动问题【例例】某校一课外活动小组自制一枚火箭某校一课外活动小组自制一枚火箭, ,设火设火 箭发射后箭发射后, ,始终在垂直于地面的方向上运动始终在垂直于地面的方向上运动. .火火 箭点火后可认为做匀

2、加速直线运动箭点火后可认为做匀加速直线运动, ,经过经过4 s4 s到到 达离地面达离地面40 m40 m高处时燃料恰好用完高处时燃料恰好用完, ,若不计空气若不计空气 阻力阻力, ,取取g g=10 m/s=10 m/s2 2, ,求：求： (1)(1)燃料恰好用完时火箭的速度燃料恰好用完时火箭的速度. . (2) (2)火箭上升离地面的最大高度火箭上升离地面的最大高度. . (3) (3)火箭从发射到残骸落向地面过程的总时间火箭从发射到残骸落向地面过程的总时间. . 解析解析 设燃料用完时火箭的速度为设燃料用完时火箭的速度为v v1 1, ,加速度为加速度为 a a, ,所用时间为所用时间

3、为t t1 1. .火箭的运动分为两个过程火箭的运动分为两个过程, ,第第一一 个过程为做匀加速上升运动个过程为做匀加速上升运动, ,第二个过程为做竖第二个过程为做竖 直上抛运动至到达最高点直上抛运动至到达最高点. . (1) (1)对第一个过程有对第一个过程有h h1 1= = t t1 1, ,代入数据解得代入数据解得v v1 1= = 20 m/s. 20 m/s. (2) (2)对第二个过程有对第二个过程有h h2 2= ,= ,代入数据解得代入数据解得h h2 2= = 20 m 20 m 所以火箭上升离地面的最大高度所以火箭上升离地面的最大高度h h= =h h1 1+ +h h2

4、 2=40 m=40 m +20 m=60 m. +20 m=60 m.21vg221v (3) (3)解法一解法一 分段分析法分段分析法 从燃料用完到运动至最高点的过程中从燃料用完到运动至最高点的过程中, ,由由v v1 1= = gtgt2 2得得 t t2 2= s=2 s= s=2 s 从最高点落回地面的过程中由从最高点落回地面的过程中由h h= = gtgt3 32 2, ,而而h h= = 6 0 m , 6 0 m , 代 入 得代 入 得 t t3 3= 2 s= 2 s ， 故 总 时 间， 故 总 时 间 t t总总= =t t1 1+ +t t2 2+ +t t3 3=(

5、6+=(6+ 2 )s. 2 )s. 解法二解法二 整体分析法整体分析法 考虑火箭从燃料用完到落回地面的全过程考虑火箭从燃料用完到落回地面的全过程, ,以竖以竖 直向上为正方向直向上为正方向, ,全过程为初速度全过程为初速度v v1 1=20 m/s,=20 m/s,10201gv2133 加速度加速度g g=-10 m/s=-10 m/s2 2, ,位移位移h h=-40 m=-40 m的匀变速直线的匀变速直线 运动运动, ,即有即有h h= =v v1 1t t- - gtgt2 2, ,代入数据解得代入数据解得t t= =（2+2+ 2 )s 2 )s或或t t= =（2-2 2-2 ）

6、s s（舍去）（舍去）, ,故故t t总总= =t t1 1+ +t t=(6+=(6+ 2 )s. 2 )s. 21333例：如图所示，例：如图所示，A、B两棒长均为两棒长均为 L=1m，A的下端和的下端和 B的上的上端相距端相距 s=20m.若若 A、B同时运动，同时运动，A做自由落体、做自由落体、 B做竖直做竖直上抛，初速度上抛，初速度v0=40m/s，求：，求：（1） A、 B两棒何时相遇；两棒何时相遇；（2） 从相遇开始到分离所需的时间从相遇开始到分离所需的时间.二追及问题二追及问题追和被追的两个物体速度相等追和被追的两个物体速度相等(同向运动同向运动)是能追上、追不上或两是能追上、

7、追不上或两者距离有极值的临界条件者距离有极值的临界条件(1)第一类：开始相隔一定距离的两物体，速度大者追速度小者第一类：开始相隔一定距离的两物体，速度大者追速度小者(如匀减速运动的甲物体追匀速运动的乙物体，或匀速运动的甲物如匀减速运动的甲物体追匀速运动的乙物体，或匀速运动的甲物体追同向匀加速运动的乙物体体追同向匀加速运动的乙物体)若两者速度相等时，甲仍在乙的后方，则永远追不上，且此时若两者速度相等时，甲仍在乙的后方，则永远追不上，且此时两者之间的距离最小两者之间的距离最小若两者速度相等时，刚好追上，此为临界状态若两者速度相等时，刚好追上，此为临界状态若甲、乙处在同一位置时，甲的速度仍大于乙的速

8、度，则乙还若甲、乙处在同一位置时，甲的速度仍大于乙的速度，则乙还能追上甲能追上甲(2)第二类：从同一位置出发的两物体，速度小者加速第二类：从同一位置出发的两物体，速度小者加速(如初速度为如初速度为零的匀加速直线运动零的匀加速直线运动)追速度大者追速度大者(如匀速运动如匀速运动)当两者速度相等时二者间有最大距离当两者速度相等时二者间有最大距离当两者位移相等时，追者追上被追者当两者位移相等时，追者追上被追者三三相遇问题相遇问题 在同一直线上相向运动的物体，各自发生的位移的绝对值之在同一直线上相向运动的物体，各自发生的位移的绝对值之和等于开始时两物体间的距离时即相遇在避免碰撞问题中，关和等于开始时两

9、物体间的距离时即相遇在避免碰撞问题中，关键是把握临界状态，避免碰撞问题的临界状态还是反映在速度相键是把握临界状态，避免碰撞问题的临界状态还是反映在速度相等这一关键点上，即两个运动物体具有相同的位置坐标时，两者等这一关键点上，即两个运动物体具有相同的位置坐标时，两者的相对速度为零的相对速度为零例：例：A A、B B两列火车两列火车, ,在同轨道上同向行驶在同轨道上同向行驶, ,A A车在前车在前, , 速度速度v vA A=10 m/s,=10 m/s,B B车在后车在后, ,其速度其速度v vB B=30 m/s.=30 m/s.因因 大雾能见度低大雾能见度低, ,B B车在距车在距A A车车

10、700 m700 m时才发现前方时才发现前方 有有A A车车, ,这时这时B B车立即刹车车立即刹车, ,但但B B车要经过车要经过1 800 m1 800 m 才能停下才能停下. .问问A A车若按原速度前进车若按原速度前进, ,两车是否会相两车是否会相 撞？说明理由撞？说明理由. .【错解分析错解分析】 错解错解: :根据题意根据题意, ,B B车刹车过程中的加速度为：车刹车过程中的加速度为： a aB B= m/s= m/s2 2=0.25 m/s=0.25 m/s2 2, , B B车停下的时间车停下的时间t t= s=120 s= s=120 s 在此段时间内在此段时间内A A车的位

11、移车的位移x xA A= =v vA At t=10=10120 m=120 m= 1 200 m. 1 200 m. 因为因为x xB B=1 800 m=1 800 ms1）初）初始时，甲车在乙车前方始时，甲车在乙车前方s0处。处。A若若s0=s1+s2，两车不会相遇，两车不会相遇B若若s0vBB两物体由同一位置开始运动，但物体两物体由同一位置开始运动，但物体A比比B迟迟3 s才才开始运动开始运动C在在5 s内物体的位移相同，内物体的位移相同，5 s末末A、B相遇相遇D5 s内内A、B的平均速度相等的平均速度相等6、两辆游戏赛车、两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶。在两条平行的直车

12、道上行驶。t0时两车都在同一计时处，此时比赛开始。它们在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四次比赛中的vt图如图所示。哪些图对应的比赛中图如图所示。哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆？，有一辆赛车追上了另一辆？ 例：例：物体物体A、B的的xt图象如图图象如图所示，由图可知所示，由图可知()A从第从第3 s起，两物体运动方向相起，两物体运动方向相同，且同，且vAvBB两物体由同一位置开始运动，但物体两物体由同一位置开始运动，但物体A比比B迟迟3 s才开才开始运动始运动C在在5 s内物体的位移相同，内物体的位移相同，5 s末末A、B相遇相遇D5 s内内A、B的平均速度相

13、等的平均速度相等力力 学学一、弹力的判断及大小的计算一、弹力的判断及大小的计算1弹力有无的判断方法弹力有无的判断方法 (1)根据弹力产生的条件直接判断根据弹力产生的条件直接判断 (2)利用假设法判断利用假设法判断 (3)根据根据“物体的运动状态物体的运动状态”分析分析2弹力的方向的判断方法弹力的方向的判断方法3.计算弹力大小常见的三种方法计算弹力大小常见的三种方法 (1)根据力的平衡条件进行求解根据力的平衡条件进行求解 (2)根据胡克定律进行求解根据胡克定律进行求解 (3)根据牛顿第二定律进行求解根据牛顿第二定律进行求解2121.FFAll2121.FFBll2121.FFCll2121.FF

14、Dll1.1.一根轻质弹簧一端固定，用大小为一根轻质弹簧一端固定，用大小为F1 1的力压的力压弹簧的另一端，平衡时长度为弹簧的另一端，平衡时长度为l1 1; ;改用大小为改用大小为F2 2的力拉弹簧，平衡时长度为的力拉弹簧，平衡时长度为l2 2。拉伸或压缩均。拉伸或压缩均在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为多少？在弹性限度内，该弹簧的劲度系数为多少？3.3.质量为质量为 m m1 1 的物体置于竖直放置的轻弹簧顶端的物体置于竖直放置的轻弹簧顶端而处于静止状态，已知弹簧的劲度系数为而处于静止状态，已知弹簧的劲度系数为 k . .现用外力现用外力 F 竖直向上缓慢拉动物体，则当弹竖直向上缓慢拉动物体，

15、则当弹簧下端恰好离开地面时物体上升的高度为多少？簧下端恰好离开地面时物体上升的高度为多少？m 1kF4.如图所示，劲度系数为如图所示，劲度系数为k2的轻质弹簧，竖直放的轻质弹簧，竖直放在桌面上，上面放一质量为在桌面上，上面放一质量为m的物块，另一劲度的物块，另一劲度系数为系数为k1的轻质弹簧竖直地放在物块上面，其下的轻质弹簧竖直地放在物块上面，其下端与物块上表面连接在一起，要想使物块在静止端与物块上表面连接在一起，要想使物块在静止时下面弹簧承受物重的时下面弹簧承受物重的2/3，应将上面弹簧的上，应将上面弹簧的上端端A竖直向上提高多大的距离？竖直向上提高多大的距离？ 5.如图所示，两木块的质量分

16、别为如图所示，两木块的质量分别为m1和和m2，两轻质弹，两轻质弹簧的劲度系数分别为簧的劲度系数分别为k1和和k2，上面木块压在上面的弹簧，上面木块压在上面的弹簧上（但不拴接），整个系统处于平衡状态现缓慢向上上（但不拴接），整个系统处于平衡状态现缓慢向上提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧在这过程中下提上面的木块，直到它刚离开上面弹簧在这过程中下面木块移动的距离为多少？面木块移动的距离为多少？ m1k1m2k26.6.如图所示，两轻质弹簧劲度系数分别为如图所示，两轻质弹簧劲度系数分别为k1和和k2，原长分别为原长分别为L1和和L2，两物体的质量分，两物体的质量分别为别为m1和和m2，整个装置处于静

17、止状态。，整个装置处于静止状态。（1 1）这时两弹簧的总长度是多少？）这时两弹簧的总长度是多少？（2 2）若用一个质量为）若用一个质量为M的平板把下面的物的平板把下面的物体体m2竖直向上托起，直到两弹簧的总长度竖直向上托起，直到两弹簧的总长度等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到等于两弹簧的原长之和，求这时平板受到物体物体m2的压力。的压力。7.如图，如图，质量为质量为m的物体的物体A放在地面上的竖直轻弹簧放在地面上的竖直轻弹簧B上，上，且弹簧且弹簧B分别与地面和物体分别与地面和物体A相连接现用细绳跨过定相连接现用细绳跨过定滑轮将物体滑轮将物体A与另一轻弹簧与另一轻弹簧C连接，当弹簧连接，当弹簧

18、C处在水平位处在水平位置且右端位于置且右端位于a点时它没有发生形变已知弹簧点时它没有发生形变已知弹簧B和弹簧和弹簧C的劲度系数分别为的劲度系数分别为k1和和k2，不计定滑轮、细绳的质量，不计定滑轮、细绳的质量和摩擦将弹簧和摩擦将弹簧C的右端由的右端由a点沿水平方向拉到点沿水平方向拉到b点时，点时，弹簧弹簧B的弹力变为原来的的弹力变为原来的2/3，求求a、b两点间的距离两点间的距离8如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为的光滑斜面上，劲度的光滑斜面上，劲度系数分别为系数分别为k1、k2的两个轻弹簧沿斜面悬挂着，的两个轻弹簧沿斜面悬挂着，两弹簧之间有一质量为两弹簧之间有一质量为m1的重物，最下端挂一

19、的重物，最下端挂一质量为质量为m2的重物，现用力的重物，现用力F沿斜面向上缓慢推动沿斜面向上缓慢推动m2，当两弹簧的总长等于两弹簧原长之和时，当两弹簧的总长等于两弹簧原长之和时，试求：试求：(1)m1、m2各上移的距离各上移的距离(2)推力推力F的大小的大小9 9. .如图所示，如图所示，a，b，c为三个物体，为三个物体，M M、N N 为两根轻质弹为两根轻质弹簧，簧，L L为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们的连接如图所示为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们的连接如图所示并处于静止状态，则下列说法正确的是（并处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）A. 有可能有可能N处于拉伸状态而处于拉伸状态而M处于压缩状态

20、处于压缩状态B. 有可能有可能N处于压缩状态而处于压缩状态而M处于拉伸状态处于拉伸状态C. 有可能有可能N处于不伸不缩状态而处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态处于拉伸状态D. 有可能有可能N处于拉伸状态而处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态处于不伸不缩状态cabLMN10一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小一根大弹簧内套一根小弹簧，大弹簧比小弹簧长弹簧长0.2 m，它们的下端平齐并固定，另一，它们的下端平齐并固定，另一端自由，如图所示当压缩此组合弹簧时，测端自由，如图所示当压缩此组合弹簧时，测得弹力与弹簧压缩量的关系如图所示试求这得弹力与弹簧压缩量的关系如图所示试求这两根弹簧的劲度系数两根弹簧的劲度

21、系数k1和和k2. 弹簧的串联和并联分析：弹簧的串联和并联分析：二、摩擦力的判断及大小的计算二、摩擦力的判断及大小的计算1摩擦力有无和方向的判断方法摩擦力有无和方向的判断方法(1)假设法假设法(2)状态法：状态法：(3)利用牛顿第三定律来判断：利用牛顿第三定律来判断：2摩擦力大小的计算摩擦力大小的计算(1)根据物体的运动状态计算根据物体的运动状态计算(2)根据公式根据公式FfFN计算计算1.1.如图所示是主动轮如图所示是主动轮P P通过皮带带动从动轮通过皮带带动从动轮Q Q的示意图，的示意图，A A与与B B、C C与与D D分别是皮带上与轮缘上相互接触的点，则分别是皮带上与轮缘上相互接触的点

22、，则下列判断正确的是下列判断正确的是 A.A.B B点相对于点相对于A A点运动趋势方向与点运动趋势方向与B B点运动方向相反点运动方向相反 B.B.D D点相对于点相对于C C点运动趋势方向与点运动趋势方向与C C点运动方向相反点运动方向相反 C.C.D D点所受静摩擦力方向与点所受静摩擦力方向与D D点运动方向相同点运动方向相同 D.D.主动轮受到的摩擦力是阻力，从动轮受到的摩擦主动轮受到的摩擦力是阻力，从动轮受到的摩擦力是动力力是动力2如图，固定于竖直面内的粗糙斜杆，质量为如图，固定于竖直面内的粗糙斜杆，质量为m的小的小球套在杆上，在大小不变的拉力作用下，小球沿杆由球套在杆上，在大小不变

23、的拉力作用下，小球沿杆由底端匀速运动到顶端下面关于小球的受力情况的分底端匀速运动到顶端下面关于小球的受力情况的分析可能正确的是析可能正确的是()A既受弹力，又受摩擦力既受弹力，又受摩擦力B既不受弹力，又不受摩擦力既不受弹力，又不受摩擦力C受弹力不受摩擦力受弹力不受摩擦力 D不受弹力，受摩擦力不受弹力，受摩擦力3.如图所示，将两相同的木块如图所示，将两相同的木块a、b置于粗糙的水平地置于粗糙的水平地面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙面上，中间用一轻弹簧连接，两侧用细绳系于墙壁开始时壁开始时a、b均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均静止，弹簧处于伸长状态，两细绳均有拉力，均有拉力，a所受摩擦

24、力所受摩擦力Ffa0，b所受摩擦力所受摩擦力Ffb0，现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间现将右侧细绳剪断，则剪断瞬间() AFfa大小不变大小不变 BFfa方向改变方向改变CFfb仍然为零仍然为零 DFfb方向向右方向向右4.如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为如图所示，在水平传送带上有三个质量分别为m1、m2、m3的木块的木块1、2、3,1和和2及及2和和3间分别用原长为间分别用原长为L，劲度，劲度系数为系数为k的轻弹簧连接起来，的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦木块与传送带间的动摩擦因数为因数为，现用水平细绳将木块，现用水平细绳将木块1固定在左边的墙上，传固定在左边的墙上，传送带按图示

25、方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，送带按图示方向匀速运动，当三个木块达到平衡后，1、3两木块之间的距离是两木块之间的距离是()A2L(m2m3)g/k B2L(m22m3)g/kC2L(m1m2m3)g/k D2Lm3g/k5.5.如图所示如图所示, ,重重80 N80 N的物体的物体A A静止在倾角为静止在倾角为3030的的粗糙斜面上粗糙斜面上, ,有一根原长为有一根原长为10 cm10 cm、劲度系数为、劲度系数为10103 3 N/mN/m的弹簧的弹簧, ,其一端固定在斜面底端其一端固定在斜面底端, ,另一端固定在另一端固定在滑块滑块A A后后, ,弹簧长度缩短为弹簧长度缩短为8 cm

26、.8 cm.现用一弹簧测力计现用一弹簧测力计沿斜面向上拉滑块沿斜面向上拉滑块, ,若滑块与斜面间最大静摩擦力若滑块与斜面间最大静摩擦力为为25 N,25 N,当弹簧的长度仍为当弹簧的长度仍为8 cm8 cm时时, ,弹簧测力计的弹簧测力计的示数不可能为（示数不可能为（ ）A.10 NA.10 NB.20 NB.20 NC.40 NC.40 ND.60 N D.60 N 6.6.如图所示，倾角如图所示，倾角=30=30的粗糙斜面上放一个物体，的粗糙斜面上放一个物体，物体的重力为物体的重力为G G，静止在斜面上，静止在斜面上. .现用一个平行于斜面现用一个平行于斜面底边的力底边的力F F= =G

27、G/2/2拉该物体使其恰好在斜面内做匀速直线拉该物体使其恰好在斜面内做匀速直线运动，则物体与斜面间的动摩擦因数运动，则物体与斜面间的动摩擦因数为多少？物体为多少？物体的运动方向与底边成多大的角度？的运动方向与底边成多大的角度？7.如图有一半径为如图有一半径为r0.2 m的圆柱体的圆柱体绕竖直轴绕竖直轴OO以以9 rad/s的角速度的角速度匀速转动今用力匀速转动今用力F将质量为将质量为1 kg的的物体物体A压在圆柱侧面，使其以压在圆柱侧面，使其以v02.4 m/s的速度匀速下降若物体的速度匀速下降若物体A与圆与圆柱面的摩擦因数柱面的摩擦因数0.25，求力，求力F的的大小大小(已知物体已知物体A在

28、水平方向受光滑在水平方向受光滑挡板的作用，不能随轴一起转动挡板的作用，不能随轴一起转动) 受力分析受力分析 力的合成与分解力的合成与分解一、受力分析一、受力分析 概念概念 把研究对象在指定的物理环境中受到的所有力都分析把研究对象在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受的力的出来，并画出物体所受的力的 ，这个过程就，这个过程就是受力分析是受力分析 受力分受力分析一般析一般顺序顺序 一般先分析场力（重力、电场力、磁场力）；然后分一般先分析场力（重力、电场力、磁场力）；然后分析弹力，环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，析弹力，环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象是否有弹力作用；最并逐个分析这些物体对研究对象是否有弹力作用；最后分析摩擦力，对凡有弹力