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文档简介
易错点01运动的描述匀变速直线运动易错总结(1)大的物体不一定不能看成质点,小的物体不一定能看成质点。物体的大小、形状和运动状态在研究物体时可不考虑看作质点。(2)选择不同的参考系,同一物体的运动情况可能不同,但也可能相同。(3)参考系不一定是静止的,只是被假定为静止的物体。地球是运动的,选取地面为参考系时,地球是假定静止的。(4)不可忽视位移的矢量性,不可只强调大小而忽视方向。速度具有矢量性,既有大小也有方向。(5)物体做直线运动时,位移的大小不一定等于路程。在有折返运动时,两者不相等。(6)平均速度不是速度的平均大小,而是用总位移除以总时间得出的值。平均速率不是平均速度的大小,而是用总路程除以总时间得出的值。(7)物体的速度变化大,其加速度不一定大,反之亦然。(8)物体的速度为零时,其加速度不一定为零,反之亦然。(9)物体的速度变化大,其加速度不一定大。速度的变化率越大,其加速度数值大。(10)物体的加速度方向不一定与速度方向相同,物体也不一定做直线运动。物体的加速度与速度的方向在同一条直线上,物体做直线运动。物体的加速度与速度的方向不在同一条直线上,物体做曲线运动。(11)速度、加速度的正、负仅表示方向,不表示大小。(12)人们得出“重的物体下落快”的错误结论,主要是由于空气阻力的影响。(13)自由落体运动中,加速度g是已知的,但有时题目中不点明这一点,我们解题时要充分利用这一隐含条件。(14)自由落体运动是无空气阻力的理想情况,实际物体的运动有时受空气阻力的影响很大,这时就不能忽略空气阻力了。不能忽略阻力时,一般题目中会说明空气阻力的大小。(15)雨滴下落最后阶段,部分雨滴所受阻力与重力平衡,做匀速运动。解题方法1.平均速度与瞬时速度的区别与联系类别平均速度瞬时速度区别对应关系与一段时间或位移对应与某一时刻或某一位置对应物理意义粗略描述物体在一段时间内或一段位移内运动的平均快慢精确描述物体在某一时刻运动的快慢矢量性矢量,与位移的方向相同矢量,沿轨迹上某一点的切线方向联系(1)中,当时,平均速度可看作瞬时速度(2)两者的大小无必然联系,即瞬时速度大,平均速度不一定大2.速度、速度的变化量及加速度的比较物理量速度v速度的变化量加速度a物理意义表示位置变化的快慢或运动的快慢和方向,及位置x的变化率表示速度变化的大小表示速度变化的快慢和方向及速度的变化率公式单位m/sm/sm/s2关系三者无必然联系,v很大,可能很小,甚至为0,a可大可小3.极限法求瞬时物理量(1)方法概述极限法是把某个物理量推向极端,D极大或极小,并依此做出科学的推我分析。从而给出判断或导出一般分论。极限法只能用于在选定区间内所研究的物理量连续、单调变化(单调增大或单调减小)的情况。(2)方法应用用极限法求瞬时速度:在公式中,当时,v是瞬时速度。【易错跟踪训练】易错类型1:对物理概念理解不透彻1.(2020·浙江)牙买加名将博尔特在柏林田径世界锦标赛上,创造了200m短跑世界纪录19.19s,则()A.200m指的是位移,19.19s指的是时刻B.200m指的是路程,19.19s指的是时间间隔C.博尔特全程的平均速度大小约为10.42msD.博尔特冲刺速度大小一定为10.42ms2.(2021·全国高三专题练习)如图所示,是一个半径为R的中国古代八卦图,中央S部分是两个半圆,练功人从A点出发沿实线进行走完整个八卦图(不能重复),在最后又到达A点。求在整个过程中,此人两次经过A点的所经过的最小路程和最大位移分别为()A.0,0 B.2R,2RC.(3π+2)R,2R D.(π+2)R,2R3.(2021·全国高三专题练习)关于速度、速度变化量和加速度的关系,正确说法是A.物体运动的速度越大,则其加速度一定越大B.物体的速度变化量越大,则其加速度一定越大C.物体的速度变化率越大,则其加速度一定越大D.物体的加速度大于零,则物体一定在做加速运动4.根据下面给出的速度和加速度的正负,对运动性质的判断正确的是()A.v0>0,a<0,物体做加速运动 B.v0<0,a<0,物体做减速运动C.v0<0,a>0,物体做加速运动 D.v0>0,a>0,物体做加速运动5.(2019·广东深圳市·红岭中学高考模拟)如图所示是一做匀变速直线运动的质点的位置–时间图象(x–t图象),P(t1,x1)为图象上一点.PQ为过P点的切线,与x轴交于点Q(0,x2).已知t=0时质点的速度大小为v0,则下列说法正确的是A.t1时刻,质点的速率为B.t1时刻,质点的速率为C.质点的加速度大小为D.质点的加速度大小为6.(2020·山东高三学业考试)历史上有些科学家曾把在相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”),“另类加速度”定义为,其中和分别表示某段位移内的初速度和末速度,表示物体做加速运动,表示物体做减速运动.而现在物理学中加速度的定义式为,下列说法正确的是()A.若A不变,则a也不变B.若且保持不变,则a逐渐减小C.若A不变,则物体在中间位置处的速度为D.若A不变,则物体在中间位置处的速度为易错类型2:挖掘隐含条件、临界条件不够1.(2021·浙江温州·高三二模)高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某ETC通道的长度为,一辆汽车以的速度匀速进入识别区,ETC用了的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好未撞杆。若刹车的加速度大小为,则司机的反应时间约为()A. B. C. D.2.(2021·广西南宁二中高三二模)近期特斯拉电动车刹车问题成为媒体热点,为检测某新能源动力车的刹车性能,如图所示是一次在平直公路上实验时,某新能源动力车整个刹车过程中位移与速度平方之间的关系图像,下列说法正确的是()A.刹车过程经过6s时新能源动力车的位移为30mB.刹车过程新能源动力车的加速度大小为5m/s2C.刹车过程持续的时间为10sD.新能源动力车的初速度为40m/s3.(2021·河南郑州四中高三月考)《中华人民共和国道路交通安全法》第八十条规定:机动车在高速公路上行驶,车速超过时,应当与同车道前车保持100米以上的距离。现有甲、乙两车在高速公路的同一车道上同向行驶。甲车在前,乙车在后。速度均为。甲、乙相距,时刻甲车遇紧急情况后,甲、乙两车的加速度随时间变化如图甲、乙所示,取运动方向为正方向。下列说法正确的是()A.时两车相距最近 B.时两车速度不相等C.时两车距离最近,且最近距离为10m D.两车在内不会相撞4.(2022·浙江高三专题练习)一步行者以匀速运动跑去追赶被红灯阻停的公交车,在跑到距汽车36m处时,绿灯亮了,汽车匀加速启动前进,其后两者的v–t图像如图所示,则下列说法正确的是()A.人不能追上公共汽车,人、车最近距离为4mB.人能追上公共汽车,追赶过程中人跑了32mC.汽车开动16s时人能追上公共汽车D.人不能追上公共汽车,且车开动后,人车距离越来越远5.(2022·全国高三专题练习)研究表明,一般人的刹车反应时间(即图甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4s,但饮酒会导致反应时间延长,在某次试验中,一质量为50kg的志愿者少量饮酒后驾车以v0=72km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39m。减速过程中汽车速度v与位移s的关系曲线如图乙所示,此过程可视为匀变速直线运动。重力加速度取g=10m/s2。求:(1)减速过程汽车加速度的大小;(2)饮酒志愿者的反应时间;(3)减速过程中,汽车对志愿者作用力与志愿者重力大小的比值;6.(2021·河北高考真题)如图,一滑雪道由和两段滑道组成,其中段倾角为,段水平,段和段由一小段光滑圆弧连接,一个质量为的背包在滑道顶端A处由静止滑下,若后质量为的滑雪者从顶端以的初速度、的加速度匀加速追赶,恰好在坡底光滑圆弧的水平处追上背包并立即将其拎起,背包与滑道的动摩擦因数为,重力加速度取,,,忽略空气阻力及拎包过程中滑雪者与背包的重心变化,求:(1)滑道段的长度;(2)滑雪者拎起背包时这一瞬间的速度。易错类型3:逻辑推理不严密1.(2021·福建省福州华侨中学高三一模)如图苹果自由下落时频闪照片的效果图,第一次闪光时苹果位于O点,第二、第三、第四次闪光时苹果分别位于A、B、C三点。已知ABx2,OAx1,BCx3,频闪仪的闪光周期为T。由图可知x1x2x3,则苹果自由下落的速度()A.越来越大 B.保持不变 C.越来越小 D.先变小后变大2.一质点做匀加速直线运动时,速度变化△v时发生位移x1,紧接着速度变化同样的△v时发生位移x2,则该质点的加速度为()A. B.C. D.3.(2021·全国高三专题练习)从地面以大小为v1的初速度竖直向上抛出一个皮球,经过时间t皮球落回地面,落地时皮球速度的大小为v2。已知皮球在运动过程中受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,重力加速度大小为g。下面给出时间t的四个表达式中只有一个是合理的,你可能不会求解t,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性做出判断。根据你的判断,t的合理表达式应为()A. B.t= C.t= D.t=4.(2020·临颍县南街高级中学高三月考)一个小球从报废的矿井口由静止释放后做自由落体运动,4s末落到井底.该小球开始下落后第2s内和第4s内的平均速度之比是()A.1∶3 B.2∶4 C.3∶7 D.4∶165.(2019·重庆永川·高三其他模拟)假设列车经过铁路桥的全过程都做匀减速直线运动,已知某列车长为L通过一铁路桥时的加速度大小为a,列车全身通过桥头的时间为t1,列车全身通过桥尾的时间为t2,则列车车头通过铁路桥所需的时间为()A. B. C. D.6.(2019·山东高三一模)某人在相距40m的A、B两点间练习折返跑,他在A点由静止出发跑向B点,到达B点后立即返回A点.设加速过程和减速过程都是匀变速运动,加速过程和减速过程的加速度大小分别是4m/s2和8m/s2,运动过程中的最大速度为8m/s,从B点返回的过程中达到最大速度后即保持该速度运动到A点.求:(1)从B点返回A点的过程中以最大速度运动的时间;(2)从A点运动到B点与从B点运动到A点的平均速度的大小之比.
易错点02运动图像追击相遇问题易错总结1.物体的速度大小不变时,加速度不一定为零(运动方向可能改变)。2.图上两曲线相交的点,不一定是两物体相遇点,只是两物体在这一时刻速率相等。若两物体同时刻同地点出发,图像与x轴围成的面积相等则两者位移相等,即相遇。3.匀变速运动的各公式都是矢量式,列方程解题时要注意各物理量的方向。正方向用“+"表示,反方向用“-"表示。4.位移图像不是物体的运动轨迹,路程图像也不是物体运动轨迹。(位移图像只能表示直线运动,不能表示曲线运动)5通常取初速度的方向为正方向,但这并不是一定的,也可取与相反的方向为正方向;具体的正方向选取应方便于解题。6.解图像题前先明确两坐标轴各代表什么物理量,不要把位移图像与速度图像混淆。7.在汽车刹车问题时,应先判断汽车何时停止运动,不要盲目套用匀减速直线运动公式直接使用已知量求解。8.追及相遇问题:(1)速度大者减速(如匀减速直线运动)追速度小者(如匀速运动):(2)速度小者加速(如初速度为零的匀加速直线运动)追速度大者(如匀速运动):(3)相遇问题的常见情况:EQ\o\ac(○,1)同向运动的两物体追及即相遇;EQ\o\ac(○,2)相向运动的物体,当各自发生的位移大小和等于开始时两物体的距离时即相遇。解题方法1..两种常考题型题型一:识图——通过题目所给图像获取信息此题型往往通过所给图像,求解或判断物体的位移、平均速度、加速度等,还可以比较两个物体的运动,难度大的还要根据图像斜率来判断运动情况。题型二:选图——根据题目情景选择物理图像此题型是根据题目情景或结合函数解析式选择物理图像。2.运动图像要点分析类别图像图像图像纵轴位移速度加速度横轴时间时间时间线运动物体的位移与时间的关系运动物体的速度与时间的关系运动物体的加速度与时间的关系某点斜率表示该点的瞬时速度表示该点的加速度表示该点的加速度的变化率两线交点表示两物体相遇表示两物体该时刻速度相同表示两物体该时刻加速度相同面积无意义线和横轴所围面积表示物体运动的位移线和横轴所围面积表示物体的速度变化量纵轴截距表示时的位移表示时的速度表示时的加速度【易错跟踪训练】易错类型1:逻辑推理不严密1.在人工智能机器人跑步比赛中,时两机器人位于同一起跑线上,机器人甲、乙运动的速度-时间图像如图所示,则下列说法正确的是()A.机器人乙起跑时,机器人甲正好跑了B.机器人乙从起跑开始,经后刚好追上机器人甲C.机器人甲、乙相遇之前的最大距离为D.机器人乙超过机器人甲后,甲、乙可能再次相遇2.甲、乙两车在平直的公路上同向行驶,二者运动的速度v随时间t变化的图像如图所示,已知t=0时刻,甲在前,乙在后,二者之间的距离为s,下列说法中正确的是()A.若s=20m,甲、乙能相遇一次B.若s=20m,甲、乙能相遇二次C.若s=24m,甲、乙能相遇二次D.若s=12m,甲、乙能相遇一次3.当轿车以18km/h的速度匀速驶入高速公路ETC收费通道时,ETC天线完成对车载电子标签的识别后发出“滴”的一声。此时轿车距自动栏杆7m,司机发现栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,使轿车刚好没有撞杆。已知刹车的加速度大小为5m/s2,则司机的反应时间为()A.0.5s B.0.7s C.0.9s D.1s4.如图所示为甲、乙两物体同时从同一地点开始运动的速度–时间图像,下列说法正确的是()A.两物体总位移之比为5:6 B.两物体加速时加速度之比为3:2C.两物体减速时加速度大小之比为2:1 D.乙物体未能追上甲物体5.通常情况下,人的反应时间和汽车系统的反应时间之和大约在1.4〜2.1s之间.若高速公路上两辆汽车行驶的速度均为120km/h,刹车时的加速度大小相同,前车发现紧急情况立即刹车,后车发现前车开始刹车时,也立刻采取相应措施.为避免两车追尾,两车行驶的间距至少应为A.46.7m B.55mC.70m D.100m6.在某试验场地的水平路面上甲、乙两车在相邻平行直车道上行驶。当甲、乙两车并排行驶的瞬间,同时开始刹车,刹车过程中两车速度的二次方v2随刹车位移x的变化规律如图所示。则下列说法正确的是()A.乙车先停止运动B.甲、乙两车刹车过程中加速度大小之比为1:12C.从开始刹车起经4s,两车再次恰好并排相遇D.甲车停下时两车相距3.25m7.在一条平直的公路上,汽车甲正以15m/s的速度匀速行驶,汽车乙沿另一车道以40m/s的速度在后面超速行驶,路旁的交警发现汽车乙超速,立即警示其停车,汽车乙在离汽车甲40m远处看到警示并立即以5m/s2的加速度做匀减速刹车,求:(1)汽车乙刹车多长时间会超越汽车甲;(2)甲、乙两车前后两次相遇的时间间隔。8.在同一平直公路上,前面的甲车距后面的乙车100m,均以30m/s的速度同向行驶,在前面的甲车驾驶员发现紧急情况立即刹车,从甲车刹车开始计时(t=0),取两车开始运动的方向为正方向。已知t=0~3s,甲、乙两车的加速度分别为-10m/s2、0;t=3s~9s,甲、乙两车的加速度分别为5m/s2,-10m/s2,求:(1)两车在t=0~3s的位移各为多少;(2)两车在0~9s内何时相距最近;(3)两车在0~9s内最近距离。易错类型2:挖掘隐含条件、临界条件不够1.甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动,某时刻乙车在前、甲车在后,相距,从此刻开始计时,乙做匀减速运动,两车运动的图象如图所示。则在内关于两车位置关系的判断,下列说法正确的是()A.时两车间的距离最大 B.内两车间的最大距离不超过C.内两车有一次相遇 D.内两车有两次相遇2.A、B两个物体在水平面上沿同一直线从同一位置同时运动,它们的图象如图所示.B物体仅在摩擦力作用下做匀减速运动,加速度大小为,A做匀速直线运动.则A物体追上B物体所用时间是()A.5s B.s C.6s D.s3.拥堵已成为现代都市的一大通病,发展“空中轨道列车”(简称空轨)是缓解交通压力的重要举措。如图所示,它是一种悬挂式单轨交通系统,不仅施工简单、快捷,造价也仅为地铁造价的六分之一左右,下表是有关空轨列车的部分参数。假如多辆空轨列车在同一轨道上同向行驶,为了安全,前后车之间应保持必要的距离,假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车,到汽车开始减速所经历的时间(反应时间)t=0.50s,则空轨列车的安全车距应至少设定为()(g=10m/s2)行车速度约50m/s车辆起动加速度10m/s2车辆高度2623mm紧急制动加速度42m/s2车辆宽度2244mm车辆净重8455kg平面转弯半径≥30m车辆满载重15000kgA.25m B.30m C.55m D.60m4.假设某次深海探测活动中,“蛟龙号”完成海底科考任务后竖直上浮,从上浮速度为v时开始匀减速并计时,经过时间t,“蛟龙号”上浮到海面,速度恰好减为零,则“蛟龙号”在t0(t0<t)时刻距离海面的深度为()A. B. C. D.5.汽车在平直公路上匀速行驶,前方突遇险情,经过反应时间,司机紧急刹车,汽车做匀减速运动,加速度大小为。从开始刹车到汽车停止,汽车运动的速度-时间图像如图所示,则为不发生事故,司机的反应时间最长为()A. B. C. D.6.在某个恶劣天气中,能见度很低,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上,甲在前、乙在后同向行驶。某时刻两车司机听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车,两车刹车后的v-t图像如图所示,下列说法正确的是()A.甲车的加速度大于乙车的加速度B.若t=24s时两车未发生碰撞,则此时两车相距最远C.为避免两车发生碰撞,开始刹车时两车的间距至少为48mD.若两车发生碰撞,则可能是在开始刹车24s以后的某时刻发生的7.自然界时刻发生着你死我活的奔跑赛,比如在一场猎豹抓捕羚羊的赛跑中,猎豹从静止开始奔跑,以大小为a1=7.5m/s2的加速度匀加速到最大速度v1=30m/s,达到最大速度后只能维持这个速度t0=4.0s,接着做加速度大小为a=2.5m/s2的匀减速运动直到停止;胆小势弱的羚羊从静止开始奔跑,能以大小为a2=6.25m/s2的加速度匀加速到最大速度v2=25m/s,并能维持该速度一段较长的时间.设猎豹距离羚羊x时开始攻击,羚羊则在猎豹开始攻击后t’=0.5s才开始奔跑,假定羚羊和猎豹均沿同一直线奔跑.则:(1)计算猎豹在其速度开始减小前,奔跑的距高是多少?(2)如果猎豹恰好在其速度即将减小时追上羚羊,求猎豹发起攻击时离羚羊的距离x?(3)如果猎豹要保证能够追上羚羊,x值应在什么范围?8.无人驾驶汽车是智能汽车的一种,也称为轮式移动机器人,主要依靠车内的以计算机系统为主的智能驾驶仪来实现无人驾驶的目的。(1)无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达,就像车的“鼻子”,随时“嗅”着前方80m范围内车辆和行人的“气息”.无人驾驶汽车在某路段刹车时的加速度为3.6m/s,为不撞上前方静止的障碍物,汽车在该路段匀速行驶时的最大速度是多少?(无人驾驶汽车反应很快,可以忽略反应时间)(2)若无人驾驶汽车正以30m/s匀速行驶,突然“嗅”到其正前方30米处有一有人驾驶汽车以20m/s的速度向前匀速行驶,无人驾驶汽车立即以2.0m/s加速度减速,试通过计算判断两车在运动过程中是否会发生追尾事故?
易错点03重力弹力摩擦力受力分析易错总结1.产生弹力的条件之一是两物体相互接触,但相互接触的物体间不一定存在弹力。(产生弹力的条件是两物体接触并有形变)2.某个物体受到的弹力作用,不是由这个物体的形变产生的,而是由施加这个弹力的物体的形变产生的。3,压力或支持力的方向总是垂直于接触面,与物体的重心位置无关。4,胡克定律公式中的是弹簧伸长或缩短的长度,不是弹簧的总长度,也不是弹簧原长。5.在弹簧测力计两端同时施加等大反向的力,测力计示数的大小等于它一端受力的大小,而不是两端受力之和,更不是两端受力之差。6·杆的弹力方向不一定沿杆。(可转动的杆的弹力方向沿杆,固定的杆的弹力方向不一定沿杆。)7、摩擦力的作用效果既可充当阻力,也可充当动力。8.滑动摩擦力只与4和N有关,与接触面的大小和物体的运动状态无关。只有发生相对运动的物体才可能受滑动摩擦力。9.各种摩擦力的方向与物体的运动方向无关,与相对运动方向或相对运动趋势方向相反。10,最大静摩擦力与接触面和正压力有关,静摩擦力与压力无关。11,摩擦力:设摩擦角为,12.斜抛运动最高点物体速度的竖直分量等于零,而物体速度不等于零,而等于其水平分速度。(水平方向上满足运动量守恒)13.斜抛运动轨迹具有对称性。14,在研究弹簧形变时,用当前长度与原长做差才是形变量。15.(1)活动杆静止时杆的力沿杆绳AC在分析受力时视为AO、OC两根绳(2)固定杆静止时杆的力无法确定绳AC在分析受力时视为一根绳16,合力不一定大于分力、分力不一定小于合力。17三个力的合力最大值是三个力的数值之和,最小值不一定是三个力的数值之差,要先判断是否为零。18,两个力合成一个力的结果是唯一的,一个力分解为两个力的情况不唯一,可以有多种分解方式,一般以力的实际作用效果分解。19,注意区分平行四边形定则作出的合力与实际合力的区分。解题方法1.判断弹力方向的三种方法方法一:形变方向法弹力的方向与施力物体形变的方向相反,作用在迫使物体发生形变的那个物体上,判断弹力的方向时先明确两物体之间的作用类型,再根据各种类型的特点来判断弹力的方向。方法二:替换法用细绳替换装置中的杆,看能否维持原来的状态。如果能维持,则说明这个杆提供的是拉力,否则提供的是支持力。方法三:状态法物体的受力必须与物体的运动状态相符合,可根据物体所处的状态,先假设一个弹力的方向,由平衡条件或牛顿第二定律列方程求出弹力。所得结果若为正值,其方向与假设方向相同;若为负值,其方向与假设方向相反。2.弹力的计算方法(1)胡克定律弹簧弹力的问题分析:其中x是弹簧的形变量(可能是伸长量,也可能是压缩量),;k是弹簧的劲度系数,它是一个反映弹簧形变难易程度的物理量,由弹簧本身(材料、长度、粗细、匝数等)决定。(2)平衡条件法对于处于静止状态或匀速直线运动状态的物体,弹力的大小可以根据平衡条件进行求解。注意:胡克定律只能计算弹簧弹力的大小,而弹簧弹力的方向要根据是被拉伸还是被压缩来确定,其方向总是与弹簧恢复原状的方向相同。3.计算摩擦力的大小滑动摩擦力和静摩擦力的计算方法有所不同,因此计算摩擦力时,应先判断是静摩擦力还是滑动摩擦力。(1)静摩擦力的大小静摩擦力是被动力,其大小无具体计算公式,只能依据力的平衡条件或牛顿运动定律间接求解。静摩擦力的大小介于0和最大静摩擦力之间,即。(2)滑动摩擦力的大小①公式法:,式中为两物体间的正压力,其大小不一定等于重力。②状态法:若动摩擦因数未知,可利用平衡条件或牛顿第二定律,结合物体的运动状态和其他受力情况间接确定滑动摩擦力的大小。4.怎样解摩擦力的突变问题(1)“静—静”突变物体在摩擦力和其他力的作用下处于静止状态,当作用在物体上的其他力的合力发生突变时,如果物体仍然保持静止状态,则物体受到的静摩擦力的大小和方向将发生突变。(2)"动一静"突变在摩擦力和其他力作用下,做减速运动的物体突然停止滑行时,物体将静止而不受滑动摩擦力作用,可能受静摩擦力作用,即滑动摩擦力可能“突变”成静摩擦力。(3)"静一动”突变物体在静摩擦力和其他力作用下处于静止状态,当其他力变化时,如果物体不能保持静止状态而滑动,则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力。(4)“动一动”突变某物体相对于另一物体滑动的过程中,若突然物体间的正压力变了,则滑动摩擦力的大小将发生“突变”。5.怎样进行受力分析(1)受力分析EQ\o\ac(○,1)顺序:先场力(重力、静电力、磁场力),后接触力;接触力中必须先弹这几个物体同的作用到的合力方力,后摩擦力(只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力)。EQ\o\ac(○,2)画受力图时,只能按力的性质分类画力,不能按作用效果(拉力、压力、单独隔离分析时,莨梯的踏板术向心力等)画力,否则将出现重复。(2)整体法与隔离法整体法隔离法概念将几个物体作为一个整体来分析的方法将一个物体与周围物体分隔开来分析的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力研究系统内物体之间的相互作用力注意问题分析周围其他物体对整体的作用力分析其他物体对某一物体的作用力(3)假设法在未知某力是否存在时,可先对其作出存在或不存在的假设,然后再就该力存在与否对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在。【易错跟踪训练】易错类型1:思维定式1.下列说法中正确的是()A.所谓参考系就是静止不动的物体B.在乒乓球比赛中,运动员不可以把球看成质点C.形状规则的物体的重心,一定在其几何中心上D.物体的速度改变量越大,其加速度就一定越大2.如图所示,A、B两物体均处于静止状态,则关于B物体的受力情况,下列叙述中不正确的是()A.B物体一定受四个力B.B物体可能受三个力,也可能受四个力C.B物体必受到地面的静摩擦力作用D.B物体必受到地面的支持力作用3.如图所示,A、B、C三个物体叠放在水平地面上,物体B受到大小为15N、方向水平向右的力F1的作用,物体C受到大小为5N、方向水平向左的力F2的作用,三者均处于静止状态,则()A.物体B对物体A的摩擦力方向水平向右B.物体C对物体B的摩擦力方向水平向左C.地面与物体C之间的摩擦力大小为5ND.地面与物体C之间无摩擦力4.如图所示,质量均为m的木块A和B,用一个劲度系数为k的轻质弹簧连接,最初系统静止,现在用力缓慢拉A直到B刚好离开地面,则这一过程A上升的高度为()A. B.C. D.5.如图质量为的木块P在质量为的长木板ab上滑行,长木板放在水平地面上一直处于静止状态。若ab与地面间的动摩擦因数为,木块P与长木板ab间的动摩擦因数为,则长木板ab受到地面的摩擦力大小为()A. B.C. D.6.如图所示,在水平地面上有个表面光滑的直角三角形物块M,长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于O点(O点固定于地面上),上端连接小球m,小球靠在物块左侧,水平向左的推力F施于物块,整个装置静止。撤去力F后,下列说法正确的是()A.物块先做匀加速运动,后做匀速运动;B.因为地面光滑,所以整个系统在水平方向上动量守恒;C.小球与物块分离时,小球一定只受重力作用D.小球一直对物块有作用力,直到小球落地的瞬间与物块分离为止易错类型2:对物理概念理解不透彻1.中国古代科技取得了辉煌的成就,在很多方面走在世界前列.例如春秋战国时期,墨家的代表人物墨翟在《墨经》中,就已对力做了比较科学的阐述:“力,刑(形)之所以奋也."这句话的意思是:力能使物体由静止开始运动,或使运动的物体运动得越来越快.下列说法中,与墨翟对力的阐述最接近的是()A.力是维持物体运动的原因B.力是物体位移变化的原因C.力是物体位置变化的原因D.力是物体运动状态改变的原因2.如图所示,小车受到水平向右的弹力作用,与该弹力的有关说法中正确的是()A.弹簧发生拉伸形变B.弹簧发生压缩形变C.该弹力是小车形变引起的D.该弹力的施力物体是小车3.关于力的说法,正确的是()A.力是改变物体运动状态的原因 B.有力作用在物体上物体一定是运动的C.力不能改变物体的形状 D.力作用在运动的物体上时一定对物体做功4.下列有关力的说法中正确的是()A.力的产生离不开施力物体,但可以没有受力物体,例如,一个人用很大的力挥动网球拍,却没击中球,有施力物体而没有受力物体B.力的产生离不开受力物体,但可以没有施力物体,例如物体冲上光滑斜面,在沿斜面上升过程中受到沿斜面向上的冲力,这个力没有施力物体C.力是物体对物体的作用,如果找不到施力物体或受力物体,说明这个力就不存在D.不接触的物体间也可以产生力的作用,例如,磁铁吸引铁钉,可见力可以离开物体单独存在5.下列关于力的说法中,正确的是()A.用力把物体向上抛出,物体上升过程中仍受到向上的力B.力是物体对物体的作用C.一物体受到另一个物体弹力的作用,它们不必直接接触就可以有这种作用D.没有施力物体和受力物体,力照样可以独立存在6.下列关于力的叙述中正确的是()A.力不能离开物体而独立存在B.相互接触的物体间才可能有力的作用C.物体间的作用力可以是相互的,也可以是独立的D.力的作用效果可以是使物体保持一定的速度向前运动易错类型3:不能正确进行受力分析1.如图,气球在水平风力作用下处于静止状态,气球受到的作用力有()A.1个 B.2个 C.3个 D.4个2.如图所示,水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是()A.物体A可能只受到三个力的作用B.物体A一定受到了四个力的作用C.物体A受到的滑动摩擦力大小FsinθD.物体A对水平地面的压力的大小mg-Fcosθ3.如图所示,小物块A叠放在木板B上,有一轻质弹簧上端连接在竖直墙上O点,另一端与A相连。若将弹簧上端从O点缓慢下移至使弹簧水平的Q点,此过程A、B始终静止在水平地面上,其中上端移到P点时弹簧刚好处于原长。弹簧上端由O移到Q的过程中,下列说法正确的是()A.开始时A、B两物体间可能无弹力B.地面对B的支持力先增加后减小C.地面对B的支持力先减小后增加再减小D.地面对B的摩擦力始终水平向右4.如图所示,质量为M的斜面体A放在粗糙水平面上,用轻绳拴住质量为m的金属球B置于斜面上,轻绳与斜面平行且另一端固定在竖直墙面上,不计金属球与斜面间的摩擦,斜面体与墙不接触,整个系统处于静止状态,则()A.斜面体对水平面的压力等于(M+m)gB.水平面对斜面体有向左的摩擦力作用C.当斜面体缓慢向右移动时,细线对金属球的拉力变大D.当斜面体缓慢向右移动时,斜面对金属球的支持力变小5.如图所示,倾角为的斜面体放在水平地面上,质量为m的光滑小球放在墙与斜面体之间处于平衡状态,重力加速度为g。求小球对斜面体的压力大小和地面对斜面体的摩擦力大小。6.如图所示,轻绳挂一质量为m=2.0kg的小球,现对小球再施加一个力F,使小球静止在绳子与竖直方向成60°的位置上,g取10m/s2:(1)若F为水平方向,求F的大小(2)若要使F的取值最小,求F的大小和方向。(要求作图)易错类型4:挖掘隐含条件、临界条件不够1.如图所示,一根直杆固定在水平地面上,与水平面成的倾角,杆上套着一个质量为m的圆环A,跨过定滑轮的细绳一端系在圆环A上,另一端系一物块B。细绳对圆环A的拉力方向是水平向左。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,圆环A与直杆间动摩擦因数为,,,要保证A不向上滑动,所悬挂的物块B质量不能超过()A. B. C. D.2.如图所示。等腰三角形固定在水平地面上,左侧斜面粗糙,右侧斜面光滑,左侧斜面上的物体A用跨过滑轮的细线与另一质最可控的物体B相连,连接A、B的细线皆与斜面平行,不计细线与滑轮间的摩擦力,若要使物体A在斜面上保持静止,物体B的质量有一定的范围。已知其最大值和最小值分别为m1和m2(m2>0)。重力加速度为g。由此可求出()A.物体A的质量B.斜面的倾角C.物体A与斜面间的动摩擦因数D.物体A与斜面间的最大静摩擦力3.如图所示,轻绳两端分别与A、C两物体相连接,,物体A与B、B与C及C与地面间的动摩擦因数均为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,轻绳与滑轮间的摩擦可忽略不计。若要用力将物体C拉动,则作用在物体C上水平向左的拉力最小为(取)()A. B. C. D.4.如图所示,质量为mB=14kg的木板B放在水平地面上,质量为mA=10kg的木箱A放在木板B上根不发生形变的轻杆一端固定在木箱上,另一端通过铰链连接在天花板上轻杆与水平方向的夹角为。已知木箱A与木板B之间的动摩擦因数,木板与地面之间的动摩擦因数。现用水平向左的力将木板B从木箱A下面抽出,最大静摩擦力等于滑动摩擦力(sin37°=0.6,,重力加速度取10m/s2),则所用力的最小值为()A.150N B.170N C.200N D.210N5.如图所示,固定在水平地面上的斜面倾角为30°,物块A与斜面间的动摩擦因数为,轻绳一端通过两个滑轮与物块A相连,另一端固定于天花板上,不计轻绳与滑轮的摩擦及滑轮的质量.已知物块A的质量为m,连接物块A的轻绳与斜面平行,挂上物块B后,滑轮两边轻绳的夹角为90°,物块A、B都保持静止,重力加速度为g,假定最大静摩擦力等于滑动摩擦力。(1)若挂上物块B后,物块A恰好不受摩擦力作用,求轻绳的拉力F的大小;(2)若物块B的质量为,求物块A受到的摩擦力的大小和方向;(3)为保持物块A处于静止状态,求物块B的质量范围。6.某同学利用如图实验装置测量物体间的动摩擦因数,用弹簧测力计测得物体A重40N,物体B重20N,按图组装好装置,物体B被水平力拉出A稳定后弹簧测力计读数为4N。(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取)(1)测AB间的滑动摩擦力时,B是否需要匀速拉出。简述理由;(2)测得AB间的动摩擦因数为多少;(3)若B与地面间的动摩擦因数,水平拉力F至少为多少。
易错点04力的合成与分解共点力的平衡易错总结一、力的合成与分解1.按效果分解(1)分解原则:根据力的作用效果确定分力的方向,然后再画出力的平行四边形.(2)基本思路2.两种常见典型力的分解实例实例分析地面上物体受到斜向上的拉力F可分解为水平向前的力F1和竖直向上的力F2,F1=Fcosθ,F2=Fsinθ放在斜面上的物体的重力产生两个效果:一是使物体具有沿斜面下滑的趋势;二是使物体压紧斜面;F1=mgsinα,F2=mgcosα二、共点力平衡的条件1.平衡状态(1)物体处于静止或匀速直线运动的状态.(2)对“平衡状态”的理解不管是静止还是匀速直线运动,速度保持不变,所以Δv=0,a=eq\f(Δv,Δt),对应加速度为零,速度为零不代表a=0.例如,竖直上抛的物体运动到最高点时,这一瞬间速度为零,但这一状态不可能保持,因而上抛物体在最高点不能称为静止,即速度为零不等同于静止.2.共点力平衡的条件(1)共点力平衡的条件是合力为0.(2)表示为:F合=0;或将各力分解到x轴和y轴上,满足Fx合=0,且Fy合=0.①二力平衡:若物体在两个力作用下处于平衡状态,则这两个力一定等大、反向、共线.②三力平衡:若物体在三个共点力作用下处于平衡状态,则其中任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线.③多力平衡:若物体在多个共点力作用下处于平衡状态,则其中任意一个力与其余所有力的合力等大、反向、共线.(3)当物体受三个力平衡,将表示这三个力的有向线段依次首尾相连,则会构成一个矢量三角形,表示合力为0.解题方法一、力的分解中定解条件讨论把力按照题中给定的条件分解.若代表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段能构成平行四边形(或三角形),说明合力可以分解成给定的分力,即有解;若不能,则无解.常见的有几种情况.已知条件分解示意图解的情况已知两个分力的方向唯一解已知一个分力的大小和方向唯一解已知一个分力(F2)的大小和另一个分力(F1)的方向①F2<Fsinθ无解②F2=Fsinθ唯一解③Fsinθ<F2<F两解④F2≥F唯一解二、用正交分解法求解平衡问题1.选用原则:当物体受到不在一条直线上的三个或多于三个共点力时,一般要采用正交分解法.2.建立坐标系原则:使尽可能多的力落在x、y轴上,这样需要分解的力比较少,计算方便.3.当物体处于平衡时,根据共点力平衡的条件,x轴,y轴上合力均为0,列式(Fx=0,Fy=0)求解.【易错跟踪训练】易错类型1:思维定式1.水平面上的物体在水平方向的力F1和F2作用下,沿水平面向右做匀速直线运动,如图所示。已知N,N,下列说法正确的是()A.撤去F1的瞬间,物体受到的合外力大小变为4NB.撤去F1的瞬间,物体受到的摩擦力大小变为2NC.撤去F2的瞬间,物体受到的合外力大小变为3ND.撤去F2的瞬间,物体受到的摩擦力大小仍为4N2.两个共点力F1和F2之间的夹角为θ,其合力为F。现保持F的方向不变,则()A.合力F的值等于F1和F2的值的代数和B.当F1和F2的值不变,θ越小、F的值一定越小C.当θ不变,F1和F2的值都减小,F的方向一定不变D.当θ不变,F1的值减小,F2的值增大,则F的值可能增大3.关于合力与分力的关系,下列说法正确的是()A.若两个分力、的大小一定,则其合力的大小和方向一定B.若两个分力与的大小不变,则两个分力的夹角越小,其合力一定越大C.若两个分力与的夹角不变且大小不变,只增大,则其合力就一定增大D.若合力确定,一个分力大小已知,另一个分力方向已知,则这两个分力有唯一解4.如图所示,质量为m的木块受到与水平面夹角为θ的力F的作用,在水平地面上做匀速直线运动,则木块与地面之间的动摩擦因数μ为()A. B. C. D.tanθ5.如图所示,A、B是粗糙水平面上的两点,O、P、A三点在同一竖直线上,且,在P点处固定一光滑的小立柱,一小物块通过原长为的弹性轻绳与悬点O连接。当小物块静止于A点时,小物块受到弹性轻绳的拉力小于重力。将小物块移至B点(弹性轻绳处于弹性限度内,且满足胡克定律),由静止释放后小物块沿地面向左运动通过A点,若,则在小物块从B运动到A的过程中()A.小物块受到的滑动摩擦力保持不变 B.小物块到的滑动摩擦力逐渐减小C.小物块受到的滑动摩擦力逐渐增大 D.小物块受到的滑动摩擦力先减小后增大6.在竖直面内一个直角框架上通过两根相互垂直的绳子悬挂一个小球,如图所示,现让框架绕过O的垂直纸面方向的水平轴沿逆时针方向缓慢转动90°角,整个过程中装置始终在同一竖直平面内,则此过程中()A.OA杆上的绳拉力逐渐增大,OB杆上的绳拉力逐渐减小B.OA杆上的绳拉力逐渐减小,OB杆上的绳拉力逐渐减小C.OA杆上的绳拉力逐渐增大,OB杆上的绳拉力逐渐增大D.OA杆上的绳拉力逐渐减小,OB杆上的绳拉力逐渐增大易错类型2:挖掘隐含条件、临界条件不够1.有两个共点力,大小分别为5N和6N,则它们的合力不可能是()A.0N B.6N C.11N D.5N2.如图所示,将一个已知力F分解为F1和F2,已知F=10N,F1与F的夹角为37°,则F2的最小值是(sin37°=0.6,cos37°=0.8)()A.4N B.6NC.8N D.10N3.有关共点力的合成,下列说法不正确的是()A.现有三个力,大小分别为3N、6N、8N,这三个力的合力最小值为0NB.两个分力的合力不一定比分力大C.两个分力的合力大小可能与分力大小相等D.两个分力大小一定,夹角越大,合力也越大4.如图所示为装卸工以水平向右的力沿斜面向上推货箱,假设斜面的倾角为,货箱与斜面间的动摩擦因数为,则货箱所受摩擦力为()A. B.C. D.5.用一根轻质细绳将一幅质量为1kg的画框对称悬挂在墙壁上,画框上两个挂钉间的距离为0.5m,已知绳能承受的最大张力为10N,为使细绳不断裂,轻质细绳的长度至少为()A. B. C. D.6.如图所示,用绳AC和BC吊起一个物体,绳AC与竖直方向的夹角为600,能承受的最大拉力为10N,绳BC与竖直方向的夹角为30°能承受的最大拉力为15N.欲使两绳都不断,物体的重力不应超过A.10N B.15N C.10N D.10N易错类型3:逻辑推理不严密1.在共点力合成实验中,测出了两分力和,根据平行四边形定则求合力F,下列作图正确的是()A. B.C. D.2.唐代《耒耜经》记载了曲辕犁相对直辕犁的优势之一是起土省力,设牛用大小相等的拉力F通过耕索分别拉两种犁,F与竖直方向的夹角分别为和,,如图所示,忽略耕索质量,耕地过程中,下列说法正确的是()A.耕索对曲辕犁拉力的水平分力比对直辕犁的大B.耕索对曲辕犁拉力的竖直分力比对直辕犁的大C.曲辕犁匀速前进时,耕索对犁的拉力小于犁对耕索的拉力D.直辕犁加速前进时,耕索对犁的拉力大于犁对耕索的拉力3.如图所示,风筝用绳子固定于地面P点,风的压力垂直作用于风筝表面AB,并支持着风筝使它平衡,不计绳所受重力,则风筝在绳子拉力、风力及重力作用下,能静止的状态是()A.B.
C.D.4.三个相同光滑空油桶按下图四种方式存放在不同的箱子中,则油桶A对C的支持力最大的是()A.图(1) B.图(2) C.图(3) D.图(4)5.如图所示,一个重为G的吊椅用轻绳AO、BO固定,绳AO、BO相互垂直,α>β,且两绳中的拉力分别为FA、FB,物体受到的重力为G,则()A.FA一定大于GB.FA一定大于FBC.FA一定小于FBD.FA与FB大小之和一定等于G6.如图所示,在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点,足球与墙壁的接触点为B。设悬绳对球的拉力为F,墙壁对球的支持力为N,在悬绳缓慢缩短过程中,其他条件不变,则下列判断正确的是()A.F、N都变大 B.F、N都变小C.F变大,N变小 D.F变小,N变大易错类型4:不熟练应用数学知识解题1.当颈椎肥大压迫神经时,需要用颈部牵拉器牵拉颈部,以缓解神经压迫症状。如图所示为颈部牵拉器牵拉颈椎肥大患者颈部的示意图。图中牵拉细绳为跨过3个小滑轮的同一根绳子,牵拉绳分别为水平、竖直方向,牵拉物P的质量为m,不计小滑轮重力,则牵拉器作用在患者头部的合力大小为()A.mg B.2mg C.mg D.mg2.如图,是石拱桥的简化示意图。它是用四块相同的坚固石块垒成圆弧形的石拱,其中,第3、4块固定在地基上,第1、2块间的接触面是竖直的,每块石块的两个侧面间所夹的圆心角均为30°。石块间的摩擦力忽略不计,则第1、3石块间的作用力和第1、2石块间的作用力大小之比为()A. B. C. D.3.有两个大小恒定的共点力,它们的合力大小F与两力之间夹角θ的关系如图所示,则这两个力的大小分别是:A.3N和4N B.6N和8N C.5N和12N D.1N和5N4.2021年8月2日,中国队选手刘洋获得东京奥林匹克金牌,吊环项目中有一个高难度的动作,体操运动员先用双手撑住吊环(设开始时两绳间距与肩同宽),然后身体下移,双臂缓慢张开到如图所示位置。若吊环的两根绳的拉力大小相等,则在两手之间的距离缓慢增大的过程中,拉力及其合力的大小变化情况为()A.增大,不变 B.增大,增大C.增大,减小 D.减小,不变5.如图所示,在天花板上O点固定一根轻质细绳,绳的另一端拴着一个光滑小球,小球静止在倾角为的固定斜面上,绳子与竖直方向的夹角为。已知小球的重力为G,取,。则小球对斜面的压力和对绳子的拉力的大小分别为()A.; B.;C.; D.;6.斜劈是生活中常用的一种小工具,它可以增加物体的稳定性。如图,将斜劈垫在光滑小球的下端,可以使小球静止在光滑竖直墙壁和斜劈之间。若小球的质量为m,斜劈尖端的角度为θ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法中正确的是()A.小球受到墙壁的弹力大小为mgB.斜劈对小球的支持力为2mgC.斜劈与地面间的动摩擦因数可能为D.增大小球的质量,斜劈不可能向右滑动
易错点05牛顿三定律两类动力学问题易错总结1、物体在粗糙斜而上向前运动,并不一定受到向前的力,认为物体向前运动是因为存在一种向前的“冲方的说法是错误的。2、所有认为惯性与运动状态有关的想法都是错误的,因为惯性只与物体质量有关,质量越大,物体惯性越大。3、惯性是物体的一种基本属性,而不是一种力,惯性是不能被克服的。4、物体受力为零时速度不一定为零,速度为零时受力不一定为零。5、牛顿第二定律F=ma中的F通常指物体所受的合外力,对应的加速度a就是合加速度,也就是各个独自产生的加速度的矢量和,当只研究某个力产生加速度时牛顿第二定律仍成立。6、力与加速度的对应关系,无先后之分,即力改变的同时加速度相应改变。7、牛顿第二定律在力学中的应用十分广泛,但也不是“放之四海而皆准”,也有局限性,对于高速运动的微观物体不适用,只适用于低速运动的宏观物体。8、用牛顿第二定律解决动力学的两类基本问题,关键在于正确地求出加速度a,计算合外力时要进行正确的受力分析,不要漏力或添力。9、用正交分解法列方程时注意合力与分力不能重复计算,作图时可用实线、虚线加以区分。10、注意F合=ma是矢量式,在应用时,要选定正方向,一般我们选择合外力的方向即合加速度的方向为正方向。11、超重并不是重力增加了,失重也不是失去重力,超重、失重只是示重的变化,物体的实重没有改变,即物体的质量不变,而与接触面间的弹力改变。例:物体在自由落体或在太空时示重为零,处于完全失重状态。12、判断超重、失重时不是看速度方向如何,而是看加速度方向向上还是向下。加速度方向向上为超重,向下为失重。13、有时加速度方向不在竖直方向上,但只要在竖直方向上有分量,物体也处于超、失重状态。只要有向下的分加速度,即为失重;只要有向上的分加速度,即为超重。14、两个相关联的物体,其中一个处于超(失)重状态,整体对支持面的压力也会比重力大(小)。15、当物体具有大小为g,方向向下的加速度时,称为该物体完全失重。解题方法1、怎样分析动力学的两类基本问题把握“两个分析”“一个桥梁”(1)两个分析过程分析:逐一分析不同过程的运动特点,找出相邻过程的联系点。受力分析:逐一分析不同过程中物体的受力,特别注意摩擦力、弹力的突变问题。(2)一个桥梁(加速度)2、怎样应用图像求解动力学问题(1)运动学中常见的图像图像、图像、图像、图像、图像等。(2)图像问题的类型EQ\o\ac(○,1)已知物体受到的力随时间变化的图线,要求分析物体的运动情况。EQ\o\ac(○,2)已知物体的速度、加速度随时间变化的图线,要求分析物体的受力情况。EQ\o\ac(○,3)由已知条件确定某物理量的变化图像。【易错跟踪训练】易错类型1:挖掘隐含条件、临界条件不够1.第七届世界军人运动会,于2019年10月18日至27日在中国湖北武汉举行,是历史上规模最大、参赛人员最多、影响力最广的一次世界军人盛会,10月26日,中国队以68∶64战胜巴西队,夺得男篮铜牌,创造了在该项赛事中的最好成绩。不计空气阻力,在空中飞行的蓝球受到的作用力有()A.重力B.重力、手对球的推力C.重力、篮球向前飞行的惯性力D.重力、手对球的推力、篮球向前飞行的惯性力2.(2022·江苏高三专题练习)很多智能手机都有加速度传感器,用手托着手机,迅速向下运动,然后停止,手机记录的加速度a随时间t变化的图像如图所示,则()A.t1时刻手机速度最大 B.t2时刻手机在最低点C.t3时刻手受的压力最大 D.t4时刻手受的压力最小3.(2020·贵州黔东南苗族侗族自治州·高三月考)如图所示,已知长方体物块A、B的质量分别为2m、m,A、B间的动摩擦因数为μ,水平地面光滑。在水平力F的推动下,要使A、B一起运动而B不下滑,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则力F至少为()A. B. C. D.4.(2021·广东高三专题练习)近年来特斯拉电动汽车因为刹车系统问题而备受中国消费者质疑,假设一辆刹车系统正常的特斯拉汽车在高速公路上正以108km/h的速度匀速行驶,突然发现前面同车道的汽车因故障停止运动,于是司机紧急刹车,汽车轮胎抱死滑行,汽车经过6s停止运动。不考虑人的反应时间,汽车的运动视为匀变速直线运动,取g=10m/s2,下列说法正确的是()A.汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.5,两车的安全距离至少为90mB.汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.5,两车的安全距离至少为75mC.汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.6,两车的安全距离至少为60mD.汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.6,两车的安全距离至少为45m5.(2020·全国)如图所示,钢铁构件A、B叠放在卡车的水平底板上,卡车底板和B间动摩擦因数为μ1,A、B间动摩擦因数为μ2,μ1>μ2,卡车刹车的最大加速度为a,a>μ1g,可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时,要求其刹车后在s0距离内能安全停下,则卡车行驶的速度不能超过A. B. C. D.6.(2019·四川雅安市·雅安中学高三开学考试)如图所示,水平桌面上有三个质量分别为1kg、2kg、3kg的物体a、b、c叠放在一起,a的左端通过一根轻绳与质量为的小球相连,绳与水平方向的夹角为60°,小球静止在光滑的半圆形器皿中,水平向右的力作用在b上,a、b、c三个物体恰好处于静止状态且a与桌面恰好不打滑,若最大静摩擦力等于滑动摩擦力,ab间、bc间最大静摩擦力足够大,取g=10m/s2,求:(1)绳对小球的拉力大小;(2)b对c,a对b以及桌面对a的摩擦力大小;(3)撤去力F的瞬间,a、b、c三个物体的加速度大小.7.(2022·上海高三专题练习)如图所示,截面是直角梯形的物块静置于光滑水平地面上,其两个侧面恰好与两个固定在地面上的挡板X和Y相接触。图中AB高H=0.3m、AD长L=0.5m,斜面倾角θ=37°。可视为质点的小物块P(图中未画出)质量m=1kg,它与斜面的动摩擦因数μ可以通过更换斜面表面的材料进行调节,调节范围是0≤μ≤1。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)(1)令μ=0,将P由D点静止释放,求小物块P落地时速度;(2)令μ=0.5,将P由D点静止释放,求小物块P在斜面上运动时间;(3)对于不同的μ,每次都在D点给小物块P一个沿斜面向下足够大的初速度以保证它能滑离斜面,求μ的取值在哪个范围内,挡板X始终受到压力的作用。8.(2022·浙江高三专题练习)如图1所示,一架喷气式飞机质量,沿直线跑道由静止开始作匀加速运动,经过时间达到速度后起飞,已知飞机所受平均阻力为重力的0.02倍。(1)求飞机在跑道上运动时的加速度大小和发生的位移大小;(2)求飞机起飞时的牵引力大小F;(3)跑道上有一个航线临界点(如图2所示),超过临界点就必须起飞,如果放弃起飞飞机将可能冲出跑道,已知跑道长度,飞机减速的最大加速度大小,求临界点距跑道起点的距离。
易错类型2:逻辑推理不严密1.(2020·河南高三月考)下列与牛顿运动定律相关的说法中正确的是()A.亚里士多德、伽利略、笛卡尔等人已基本得到了牛顿第一定律的部分结论B.牛顿第一定律是牛顿第二定律在加速度等于零时的一个特例C.牛顿推导万有引力定律时主要用到了牛顿第二定律,没有使用牛顿第三定律D.对多物体用整体法受力分析时,根据牛顿第三定律,不必分析物体间的力2.(2021·安徽高三专题练习)在沿平直轨道行驶的列车上,乘客使用斜靠在支架上的平板电脑进行阅读。支架固定在水平桌面上,平板电脑和支架始终相对静止,其简化结构图如图所示。在列车向前加速行驶过程中,关于平板电脑所受作用力,下列分析正确的是()A.只受重力和支架弹力的作用B.受重力、支架的弹力和摩擦力的作用C.受支架的作用力方向水平向后D.受支架的作用力方向竖直向上3.(2012·全国高三专题练习)下图为蹦极运动的示意图.弹性绳的一端固定在点,另一端和运动员相连.运动员从点自由下落,至点弹性绳自然伸直,经过合力为零的点到达最低点,然后弹起.整个过程中忽略空气阻力.分析这一过程,下列表述正确的是①经过点时,运动员的速率最大②经过点时,运动员的速率最大③从点到点,运动员的加速度增大④从点到点,运动员的加速度不变A.①③ B.②③ C.①④ D.②④4.(2021·河北唐山市·高三三模)如图甲所示,一质量为M的足够长木板静置于光滑水平面上,其上放置一质量为m的小滑块。当木板受到随时间t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出长木板的加速度a与水平拉力F的关系如图乙所示,取g=10m/s2,则通过分析计算可得()
A.滑块与木板之间的滑动摩擦因数为0.2B.当F=8N时,滑块的加速度为1m/s2C.木板的质量为2kg,滑块的质量为1kgD.若拉力作用在小滑块m上,当F=9N时滑块的加速度为2m/s25.有一些问题你可能不会求解,但是你仍有可能对这些问题的解是否合理进行分析和判断。例如从解的物理量单位,解随某些已知量变化的趋势,解在一些特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果,实验结论等进行比较,从而判断解的合理性或正确性。举例如下:如图所示,质量为、倾角为斜面上放一质量为的滑块,忽略一切摩擦,有人求得相对地面的加速度,式中为重力加速度,对于上述解,某同学首先分析了等号左右量的单位,没发现问题,他进一步利用特殊条件对该解做了如下四项分析和判断,所的结论都是“解可能是对的”。但是,其中有错误,请选出错误选项()A.当时,该解给出,这符合常识,说明该解可能是对的B.当时,该解给出,这符合实验结论,说明该解可能是对的C.当时,该解给出,这符合预期的结果,说明该解可能是对的D.当时,该解给出,这符合预期的结果,说明该解可能是对的6.(2021·全国)如图所示,一足够长的固定斜面的倾角为=37,质量的物体受到平行于斜面的力F作用,由静止开始运动.力F随时间t变化规律如图所示(以平行于斜面向上为正方向,g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8),物体与斜面间的滑动摩擦因数为0.25,求:(1)第1s内物体运动的加速度大小a1;(2)第2s内物体运动的加速度大小a2;(3)第1s末物体的动能的大小;(4)请描述物体在第4s内的受力情况(或画出受力分析图),并说明理由.7.(2021·上海静安区·高三二模)如图,足够长的固定斜面AB和BC的底部B处平滑连接,两斜面与水平方向的夹角均为53°,AB光滑,BC粗糙。质量m=2kg的小物块从AB斜面高为h=1.25m的P处由静止释放。已知小物块与BC斜面间的动摩擦因数为μ=,取sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2。(1)求小物块从P处释放到达B处的速度的大小vB;(2)求小物块沿斜面BC上滑的最大距离L及此过程中损失的机械能ΔE机;(3)请分析说明小物块最终静止在何处。8.(2021·普宁市第二中学高三月考)我国技术和应用居世界前列,在不少大城市已经使用无人驾驶公交车。在这种公交车上都配备主动刹车系统。当车速超过,或者车距小于时,汽车主动刹车系统启动预判:车载电脑通过雷达采集数据,分析计算,若预判0.6秒后发生事故,则汽车自己会主动刹车。某公交车以的速度匀速行驶,在公交车正前方相距处有一大货车,正以的速度匀速行驶。(重力加速度)(1)经过多长时间,公交车主动刹车。(2)若刹车时公交车所受阻力为车重的0.7倍,请分析说明公交车与货车会相撞吗?
易错点06牛顿运动定律的综合运用易错总结动力学中的临界极值问题临界或极值条件的标志(1)有些题目中有“刚好”、“恰好”、“正好”等字眼,明显表明题述的过程存在着临界点;(2)若题目中有“取值范围”、“多长时间”、“多大距离”等词语,表明题述的过程存在着“起止点”,而这些起止点往往就对应临界状态;(3)若题目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼,表明题述的过程存在着极值,这个极值点往往是临界点;(4)若题目要求“最终加速度”、“稳定加速度”等,即是求收尾加速度或收尾速度.解题方法一、超重和失重现象判断的“三”技巧(1)从受力的角度判断,当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态,小于重力时处于失重状态,等于零时处于完全失重状态.(2)从加速度的角度判断,当物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加速度时处于失重状态,向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态.(3)从速度变化的角度判断①物体向上加速或向下减速时,超重;②物体向下加速或向上减速时,失重.二、动力学中的“四种”典型临界条件(1)接触与脱离的临界条件:两物体相接触或脱离,临界条件是:弹力FN=0.(2)相对滑动的临界条件:两物体相接触且处于相对静止时,常存在着静摩擦力,则相对滑动的临界条件是:静摩擦力达到最大值.(3)绳子断裂与松驰的临界条件:绳子所能承受的张力是有限度的,绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力,绳子松驰的临界条件是:FT=0.(4)加速度变化时,速度达到最值的临界条件:当加速度变为零时.三、“传送带模型”问题两类传送带模型(1)水平传送带问题:求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断.判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度,也就是分析物体在运动位移x(对地)的过程中速度是否和传送带速度相等.物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻.(2)倾斜传送带问题:求解的关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况,从而确定其是否受到滑动摩擦力作用.如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向,然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况.当物体速度与传送带速度相等时,物体所受的摩擦力有可能发生突变.四、“滑块—木板模型”问题1.问题的特点滑块—木板类问题涉及两个物体,并且物体间存在相对滑动.2.常见的两种位移关系滑块从木板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和木板向同一方向运动,则滑块的位移和木板的位移之差等于木板的长度;若滑块和木板向相反方向运动,则滑块的位移和木板的位移之和等于木板的长度.3.解题方法此类问题涉及两个物体、多个运动过程,并且物体间还存在相对运动,所以应准确求出各物体在各个运动过程中的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变),找出物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口.求解中应注意联系两个过程的纽带,每一个过程的末速度是下一个过程的初速度.【易错跟踪训练】易错类型1:对物理概念理解不透彻1.(2020·平遥县第二中学校高三月考)关于超重和失重的下列说法中,正确的是()A.超重就是物体所受的重力增大了,失重就是物体所受的重力减小了B.物体做自由落体运动时处于完全失重状态,所以做自由落体运动的物体不受重力作用C.物体具有向上的加速度时处于超重状态,物体具有向下的加速度时处于失重状态D.物体处于超重或失重状态时,物体的重力始终存在且不发生变化2.(2019·大名县第一中学高三期末)如图甲所示,足够长的固定光滑细杆与地面成一定夹角,在杆上套有一个光滑小环,沿杆方向给环施加一个拉力F,使环由静止开始运动,已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图乙所示,重力加速度g取10m/s2.则以下判断正确的是()A.小环的质量是2kgB.细杆与地面间的夹角是30°C.前3s内拉力F的最大功率是2.5WD.前3s内小环机械能的增加量是6.25J3.(2022·全国高三专题练习)如图所示,处于自然状态下的轻弹簧一端固定在水平地面上,质量为m的小球从弹簧的另一端所在位置由静止释放,设小球和弹簧一直处于竖直方向,弹簧的劲度系数为k,重力加速度为g。在小球将弹簧压缩到最短的过程中,下列叙述中不正确的是()A.小球的速度先增大后减小 B.小球的加速度先减小后增大C.小球速度最大时弹簧的形变量为 D.弹簧的最大形变量为4.(2021·湖北汉阳一中高三二模)如图所示,质量相同,但表面粗糙程度不同的三个物块a、b、c放在三个完全相同的斜面体上,斜面体静置于同一粗糙水平面上。物块a、b、c以相同初速度下滑,其图像如图所示。物块下滑过程中斜面体始终保持静止,a、b、c与斜面之间的动摩擦因数分别为,斜面体对地面的压力分别为,斜面体对地面的摩擦力分别为。下列判断错误的是()A.B.C.,向右,向左D.,向左,向右5.(2020·全国)如图甲所示,倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平面上,自然伸长的轻质弹簧一端固定在斜面底端的挡板上。一质量为m的小球,从离弹簧上端一定距离的位置由静止释放,接触弹簧后继续向下运动。小球运动的v—t图象如图乙所示,其中OA段为直线,AB段是与OA相切于A点的平滑曲线,BC是平滑曲线,不考虑空气阻力,重力加速度为g。关于小球的运动过程,下列说法不正确的是()A.小球在tB时刻所受弹簧弹力等于B.小球在tC时刻的加速度大于C.小球从tC时刻所在的位置由静止释放后,能回到出发点D.小球从tA时刻到tC时刻的过程中重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量6.(2021·辽宁高三二模)中国航天科技的发展一直稳步向前,不断的完成自我突破与创新。如图是某次发射载人宇宙飞船的过程,先将飞船发射到圆形轨道Ⅰ上,然后在P点变轨到椭圆轨道Ⅱ上。下列说法不正确的是()A.飞船在轨道Ⅰ上经过P点的速度一定大于第一宇宙速度B.飞船在轨道Ⅱ上经过Q点的速度一定小于第一宇宙速度C.飞船在轨道Ⅱ上从P点到Q点和从Q点到P点的过程中,宇航员都处于完全失重状态D.飞船从地球向上加速发射和减速返回地球的过程中,宇航员都处于超重状态7.(2019·吴江平望中学高三月考)杂技演员在进行“顶杆”表演时,用的是一根质量可忽略不计的长竹竿,质量为30kg的演员自杆顶由静止开始下滑,滑到杆底时速度正好为零.已知竹竿底部与下面顶杆人肩部之间有一传感器,传感器显示顶杆人肩部的受力情况如图所示,取g=10m/s2.求:(1)杆上的人下滑过程中的最大速度。(2)竹竿的长度。8.如图所示,质量为m=1kg的小滑块,从光滑、固定的错误!未找到引用源.圆弧轨道的最高点A由静止滑下,经最低点B后滑到位于水平面的木板上.已知木板质量M=2kg,其上表面与圆弧轨道相切于B点,且长度足够长.整个过程中木板的v-t图像如图所示,g取10m/s2.求:(1)滑块经过B点时对圆弧轨道的压力大小.(2)滑块与木板之间的动摩擦因数.(3)滑块在木板上滑过的距离.易错类型2:挖掘隐含条件、临界条件不够1.(2021·山东省淄博第四中学高三期末)如图所示,光滑水平面上放置着质量分别为、、m的三个物块A、B、C,其中B放在C上,B与A间用水平轻绳相连.现用一水平拉力拉A,结果B与C恰好不相对滑动.重力加速度大小为g,B、C间的动摩擦因数为,认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,该水平拉力的大小为()A. B. C. D.2.(2022·全国)广州塔,昵称小蛮腰,总高度达600米,游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力,已知电梯在t=0时由静止开始上升,以向上为正方向a-t图像如图所示。则下列相关说法正确的是()A.t=4.5s时,电梯处于失重状态B.5~55s时间内,绳索拉力最小C.t=59.5s时,电梯处于超重状态D.t=60s时,电梯速度恰好为零3.(2020·全国高三专题练习)如图所示为东方明珠广播电视塔,是上海的标志性文化景观之一,塔高约468米。游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力,已知电梯在时由静止开始上升,其加速度a与时间t的关系如图所示。下列相关说法正确的是()A.时,电梯处于失重状态B.7~53s时间内,绳索拉力最小C.时,电梯处于超重状态D.时,电梯速度恰好为04.(2021·全国高三专题练习)如图所示,、、是竖直面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,a点为圆周的最高点,d点为最低点。每根杆上都套着一个完全相同的小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c点无初速释放,下列关于它们下滑到d过程的说法中正确的是()A.沿细杆下滑的滑环用时最长 B.重力对各环的冲量中a的最小C.弹力对各环的冲量中c的最大 D.合力对各环的冲量大小相等5.(2021·全国高三专题练习)如图所示,A,B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A放在固定的光滑斜面上,B,C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连,C球放在水平地面上。现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行。已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态。释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面。下列说法正确的是()A.斜面倾角B.A获得最大速度为C.C刚离
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