高三物理力和运动的关系

高三物理力和运动的关系第一页，共二十二页，2022年，8月28日力和运动的关系（下）

例1

例2

例3

例4

例5

例6例7

例8练习

97年高考21

99年上海高考

97年高考24

2000江苏高考2001年春高考题：1

4

10

13

18第二页，共二十二页，2022年，8月28日例1.质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑，此过程中斜面体保持静止，则地面对斜面（）A．无摩擦力B．有水平向左的摩擦力C．支持力为（M+m）gD．支持力小于（M+m）gFvM解：整体法——受力如图示，(M+m)gN要平衡，必须受向左的摩擦力fN＜（M+m）gBD第三页，共二十二页，2022年，8月28日例2：如图示：竖直放置的弹簧下端固定，上端连接一个砝码盘B，盘中放一个物体A，A、B的质量分别是M=10.5kg、m=1.5kg，k=800N/m,对A施加一个竖直向上的拉力，使它做匀加速直线运动，经过0.2秒A与B脱离，刚脱离时刻的速度为v=1.2m/s，取g=10m/s2,求A在运动过程中拉力的最大值与最小值。AB解：对整体kx1=(M+m)gx1F+kx-(M+m)g=(M+m)a脱离时，A、B间无相互作用力，x2对Bkx2-mg=max1-x2=1/2at2a=v/t=6m/s2Fmax=Mg+Ma=168NFmin=(M+m)a=72N第四页，共二十二页，2022年，8月28日例3.

惯性制导系统已广泛应用于导弹工程中，这个系统的重要元件是加速度计。加速度计的构造和原理的示意图如图示，沿导弹长度方向按装的固定光滑杆上套一个质量为m的滑块，滑块的两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。1.设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为S，则这段时间内导弹的加速度（）

A.

方向向左，大小为kS/mB．方向向右，大小为kS/mC．方向向左，大小为2kS/mD.方向向右，大小为2kS/mD01010UP第五页，共二十二页，2022年，8月28日2.

若电位器（可变电阻）总长度为L，其电阻均匀，两端接在稳压电源U0上，当导弹以加速度a沿水平方向运动时，与滑块连接的滑动片P产生位移，此时可输出一个电信号U，作为导弹惯性制导系统的信息源，为控制导弹运动状态输入信息，试写出U与a的函数关系式。01010UPU0解：a=2kS/m∴S=ma/2kU=U0Rx/R=U0S/L=maU0/2kL=mU0a/2kL∝a第六页，共二十二页，2022年，8月28日例4.

汽车在某一段直路上以恒定功率加速行驶，若它的速度是4m/s时，加速度是a；若它的速度是8m/s时，加速度是a/4。则汽车行驶的最大速度是

.

解：画出运动示意图，4m/sa8m/sa/4Vma=oF2

F1fffFF1=P/v1

（F1-f）=ma即P/4-f=maF2=P/v2

（F2-f）=ma/4即P/8-f=ma/4F=P/vm=f解得P=6maf=0.5mavm=P/f=12m/s12m/s第七页，共二十二页，2022年，8月28日

例5、质点在恒力作用下，从静止开始做匀加速直线运动，则质点的动能（）（A）与它的位移成正比（B）与它的位移平方成正比（C）与它的运动时间成正比（D）与它的运动时间的平方成正比解：EK=FS=1/2×mv2=1/2×ma2t2

AD第八页，共二十二页，2022年，8月28日例6.

某人用手表估测火车的加速度，先观测3分钟，发现火车前进540米，隔3分钟后，又观测1分钟，发现火车前进360米，若火车在这7分钟内做匀加速直线运动，则火车的加速度为（）2B.0.01m/s2C.0.5m/s2D.0.6m/s2解:画出运动示意图如图示：········6123457在1.5分时的速度·1.5v1=540/(3×60)=3m/s在6.5分时的速度·6.5v2=360/(1×60)=6m/s∴a=(v2-v1)/t=3/(5×60)=0.01m/s2B第九页，共二十二页，2022年，8月28日例7、一半径为R的光滑圆环上穿有一个质量为m的小球，当圆环位于竖直平面内，小球沿圆环做圆周运动，如图所示，到达最高点C时的速度，则下列说法中正确的是（）（A）此小球的最大速率为（B）小球达到最高点C时对环的压力为4mg/5（C）小球在任一直径两端点上的动能之和相等（D）小球沿圆环绕行一周所用时间小于·CRvCACD第十页，共二十二页，2022年，8月28日例8.

在光滑的水平面上有两个滑块A和B,它们的质量分别为mA和mB,且mA>mB滑块A上连一个轻质弹簧,静止在M点,滑块B以某一速度朝着滑块A运动,压缩弹簧并推动A运动起来,A运动到N点时,弹簧被压缩得最厉害,A运动到Q点时,弹簧恢复原长,如图所示.则().(A)滑块A从M运动到Q点的过程中,滑块A的加速度与B的加速度大小总相等(B)滑块A运动到N点时,滑块A、B的速度相等(C)滑块A运动到Q点时,滑块B的速度方向一定与原来相反(D)滑块A在N、Q之间某点时,滑块B的速度为零BCDABNQM第十一页，共二十二页，2022年，8月28日练习.一物体从光滑斜面的顶端由静止开始下滑，当所用时间为下滑到斜面底端所用时间的一半时，物体的动能和势能的比值Ek：EP＝

.1:3水平放置的绝缘光滑导轨上沿导轨方向固定一条形磁铁，如图8所示。有铜、铁、铝和有机玻璃制成的四个滑块，分别从导轨上A点以一定初速度v0向磁铁滑去。其中做加速运动的是____，做匀速运动的是

，做减速运动的是

.

ASN铁玻璃铜、铝第十二页，共二十二页，2022年，8月28日

97年高考21：一内壁光滑的环形细圆管,位于竖直平面内,环的半径为R(比细管的半径大得多).在圆管中有两个直径与细管内径相同的小球(可视为质点).A球的质量为m1,B球的质量为m2.它们沿环形圆管顺时针运动,经过最低点时的速度都为v0.设A球运动到最低点时,B球恰好运动到最高点,若要此时两球作用于圆管的合力为零,那么m1、m2、R与v0应满足的关系式是__________.解见下页RV0AB第十三页，共二十二页，2022年，8月28日BV2RV0A解：分析受力，画出受力图：N1m1g对A:N1-m1g=m1v0

2/RN1=m1g+m1v0

2/Rm2gN2对B:N2+m2g=m2v2

2/RN2=m2v2

2/R-m2g由机械能守恒定律1/2m2v0

2=1/2m2v2

2+m2g2R∴v2

2=v0

2-4RgN1=N2m1g+m1v0

2/R=m2v2

2/R-m2g=m2v0

2/R-5m2g∴(m1-m2)v0

2/R+(m1+5m2)g=0第十四页，共二十二页，2022年，8月28日

1999年上海高考:竖直光滑杆上套有一个小球和两根弹簧，两弹簧的一端各与小球相连，另一端分别用销钉MN固定于杆上，小球处于静止状态.若拔去销钉M的瞬间，小球的加速度大小为12m/s2，若不拔去销钉M而拔去销钉N的瞬间，，小球的加速度可能为(取g=10m/s2)()A．22m/s2，方向竖直向上B．22m/s2，方向竖直向下C．2m/s2，方向竖直向上D．2m/s2，方向竖直向下BCNM第十五页，共二十二页，2022年，8月28日97年高考24.在方向水平的匀强电场中，一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球、另一端固定于O点，把小球拉起直至细线与场强平行，然后无初速度释放，已知小球摆到最低点的另一侧，线与竖直方向的最大夹角为θ，如图所示，求小球经过最低点时，细线对小球的拉力。ABC解：小球受力如图示，（电场力一定向右）mgqEA---C由动能定理mglcosθ-qEl(1+sinθ）=0A---B由动能定理mgl-qEl=1/2mv2在B点，由圆周运动T-mg=mv2/lTmg

T=mg(3-)第十六页，共二十二页，2022年，8月28日30°ABCDLL+QO·

2000江苏高考：倾角30°的直角三角形，底边长2L，底边处在水平位置，斜边为光滑绝缘导轨，现在底边中点O固定一个正电荷Q，让一个质量为m的带正电的电荷q从斜面顶端A沿斜面下滑，（不脱离斜面），已测得它滑到仍在斜边上的垂足D处的速度为v，加速度为a，方向沿斜面向下，问该质点滑到底端时的速度和加速度各为多少？解：连接OD,分析受力如图示：F电NmgC、D在+Q的等势面上，DC电场力不做功，由机械能守恒定律在D点mgsin30°-F电

cos30°=ma在C点mgsin30°+F电

cos30°=mac′∴ac′=g-a第十七页，共二十二页，2022年，8月28日2001年春1.如图所示，两根相同的轻弹簧S1和S2，劲度系数皆为k=4×102N/m．悬挂的重物的质量分别为m1=2kgm2=4kg若不计弹簧质量，取g=10m/s2，则平衡时弹簧S1和S2

的伸长量分别为()

（A）5cm、10cm

（B）10cm、5cm

（C）15cm、10cm

（D）10cm、15cmS1S2m1m2C第十八页，共二十二页，2022年，8月28日（A）电子将向右偏转，速率不变（B）电子将向左偏转，速率改变（C）电子将向左偏转，速率不变（D）电子将向右偏转，速率改变

2001年春4.初速为v0的电子，沿平行于通电长直导线的方向射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则()右左I-ev0

A第十九页，共二十二页，2022年，8月28日一物体放置在倾角为θ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θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小（B）当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大（C）当a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小（D）当a一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小

θa2001年春10.解:分析物体受力,画出受力图如图示:mg

Nf将加速度分解如图示:aya