高考物理二轮复习 第1部分 专题1 力与运动 第2讲 力与直线运动教案
力与直线运动
[高考统计·定方向] (教师授课资源)
考点考向五年考情汇总
1.匀变速直线
运动规律的应
用
考向 1.匀变速直线运动规律的应
用
2017·全国卷Ⅱ T24
2018·全国卷ⅠT14
2016·全国卷ⅢT16
考向 2.匀变速直线运动推论及比
例关系的应用
2019·全国卷ⅠT18
2.运动图象问
题
考向1.图象的选取与转换
考向2.图象信息的应用
2018·全国卷Ⅲ T18
2018·全国卷Ⅱ T19
2016·全国卷Ⅰ T21
3.牛顿运动定
律的应用
考向1.动力学的两类基本问题
2019·全国卷Ⅲ T20
2016·全国卷Ⅱ T19
2018·全国卷Ⅱ T24
2015·全国卷Ⅰ T20
考向2.瞬时性问题2018·全国卷Ⅰ T15
考向3.连接体问题2015·全国卷Ⅱ T20
考向4.临界和极值问题2017·全国卷Ⅱ T25
匀变速直线运动规律的应用(5年4考)
?近几年高考对匀变速直线运动规律的考查,重在基本规律的应用,命题背景来源于生活中的实际问题。
?在2020年的备考中要加强以实际问题为背景的题目的训练。
1.(2018·全国卷Ⅰ·T14)高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动。在启动阶段,列车的动能( )
A.与它所经历的时间成正比
B.与它的位移成正比
C.与它的速度成正比
D.与它的动量成正比
B [列车启动的过程中加速度恒定,由匀变速直线运动的速度与时间关系可知v =at ,且列车的动能为E k =12mv 2,由以上整理得E k =12ma 2t 2
,动能与时间的平方成正比,动能与速度
的平方成正比,A 、C 错误;将x =12
at 2
代入上式得E k =max ,则列车的动能与位移成正比,B
正确;由动能与动量的关系式E k =p 2
2m
可知,列车的动能与动量的平方成正比,D 错误。]
2.(2019·全国卷Ⅰ·T 18)如图所示,篮球架下的运动员原地垂直起跳扣篮,离地后重心上升的最大高度为H 。上升第一个H 4所用的时间为t 1,第四个H
4所用的时间为t 2。不计空气阻力,
则t 2
t 1
满足( )
A .1 B .2 C .3 <4 D .4 <5 C [本题应用逆向思维求解,即运动员的竖直上抛运动可等同于从一定高度处开始的自 由落体运动,所以第四个H 4 所用的时间为t 2= 2×H 4g ,第一个H 4 所用的时间为t 1=2H g - 2×34 H g ,因此有t 2t 1= 12-3=2+3,即3 t 1 <4,选项C 正确。] 3.(2017·全国卷Ⅱ·T 24)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线相距 s 0和s 1(s 1 跑线上,教练员将冰球以速度v 0击出,使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板;冰球被击出的同时,运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时,运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动,冰球到达挡板时的速度为 v 1。重力加速度大小为g 。求: (1)冰球与冰面之间的动摩擦因数; (2)满足训练要求的运动员的最小加速度。 [题眼点拨] ①“冰球以速度v 0击出”“到达挡板的速度为v 1”说明冰球的初速度为 v 0,匀减速滑动距离s 0,末速度为v 1;②“至少到达小旗处”“最小加速度”说明冰球到达挡 板时,运动员恰好到达小旗处,对应运动员的加速度最小,此过程中,冰球和运动员运动时间相等。 [解析] (1)设冰球质量为m ,冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ,由题意可知 v 21-v 2 0=-2a 1s 0 ① 又μmg =ma 1 ② 可解得:μ=v 20-v 2 1 2gs 0 。 (2)冰球到达挡板时,满足训练要求的运动员中,刚好到达小旗处的运动员的加速度最小。设这种情况下,冰球和运动员的加速度大小分别为a 1和a 2,所用的时间为t 。 由运动学公式得 v 20-v 21=2a 1s 0 ③ v 0-v 1=a 1t ④ s 1=1 2 a 2t 2 ⑤ 联立③④⑤式得 a 2=s 1v 1+v 0 2 2s 2 。 ⑥ [答案] (1)v 20-v 2 1 2gs 0 (2)s 1v 1+v 02 2s 2 [教师备选题] 1.(2016·全国卷Ⅲ·T 16)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动,在时间间隔t 内位移为s ,动能变为原来的9倍。该质点的加速度为( ) A.s t 2 B.3s 2t 2 C.4s t 2 D.8s t 2 A [设初速度为v 1,末速度为v 2,根据题意可得9·12mv 21=12 mv 2 2,解得v 2=3v 1,根据v = v 0+at ,可得3v 1=v 1+at ,解得v 1=at 2,代入s =v 1t +12at 2可得a =s t 2,故A 正确。] 1.匀变速直线运动的基本规律 (1)速度关系:v =v 0+at 。 (2)位移关系:x =v 0t +12 at 2 。 (3)速度位移关系:v 2 -v 2 0=2ax 。(如上T 3) (4)某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度:v =x t =v 12 。 (5)匀变速直线运动在相等时间内相邻的两段位移之差为常数,即Δx =aT 2 。 2.易错警示 (1)匀变速直线运动的方程均为矢量方程,要注意规定正方向。 (2)“刹车类”问题中要注意刹车时间的判断。 如图所示,直线MN 表示一条平直单车道,甲、乙两辆汽车刚开始静止,车头 分别在A 、B 两处,两辆车长均为L =4 m ,两个车头间的距离为x 0=89 m ,现甲车先开始向右做匀加速直线运动,加速度a 1=2.5 m/s 2 ,甲车运动了t 0=5 s 后,发现乙车仍然静止,甲车立即鸣笛,又经过t 1=1 s ,乙车才开始向右做匀加速直线运动。 (1)若乙车运动的加速度a 2=5.0 m/s 2 ,两辆汽车是否会相撞?通过计算说明。 (2)若要使两车不相撞,乙车运动的加速度至少是多少? [思维流程] 解此题的关键是根据题意画出如下的运动过程图,并灵活应用临界条件。 t =0 假设两车某时刻相撞 [解析] 假设相撞,应满足: 时间关系:t 甲=t 乙+t 0+t 1 空间关系:x 甲=x 乙+x 0-L 甲车在t 0+t 1=6 s 时的位移为12a 1(t 0+t 1)2 =45 m 此时尚未撞上乙车,若此后再经时间t 与乙车相撞 则有12a 1(t +t 0+t 1)2 =12 a 2t 2+x 0-L 代入数据并经过分析可知再经过t =4 s 甲、乙两车会相撞。 (2)若经过时间t 2,两车速度相等,且此时两车恰好不相撞,此种情况下乙车加速度记为 a 0 则有a 1t 2=a 0(t 2-t 0-t 1) 12a 1t 22=1 2a 0(t 2-t 0-t 1)2+x 0-L 解得a 0=8516 m/s 2 即要使两车不相撞,乙车运动的加速度至少为8516 m/s 2 。 [答案] (1)会 (2)8516 m/s 2 反思:此题为匀变速直线运动中的追及、相遇问题,解题的关键是抓好“一个条件 和两个关系” (1)一个临界条件:速度相等,它往往是能否追上、物体间距离最大或最小的临界条件,也是分析判断问题的切入点。 (2)两个等量关系:时间关系和位移关系,通过画草图找出两物体运动的时间关系和位移关系是解题的突破口,如思维流程中的过程图。 考向1 匀变速直线运动基本规律的应用 1.(原创题)(多选)拥堵已成为现代都市一大通病,发展“空中轨道列车”(简称空轨,如图所示)是缓解交通压力的重要举措。假如某空轨从甲站沿直线运动到乙站,为了使旅客舒适,其加速度不能超过2.5 m/s 2 ,行驶的速度不能超过50 m/s 。已知甲、乙两站之间的距离为2.5 km ,下列说法正确的是( ) A .空轨从静止开始加速到最大速度的最短时间为25 s B .空轨从最大速度开始刹车到停下来运动的最小位移为500 m C .从甲站运动到乙站的最短时间为70 s D .从甲站运动到乙站的最大平均速度为25 m/s BC [空轨从静止开始以最大加速度加速到最大速度时所用时间最短,则最短时间为t 1 = v max a max =20 s ,选项A 错误;以最大加速度刹车时,空轨从最大速度开始刹车到停下来运动的位移最小,由v 2 max =2a max x 解得最小位移为x =500 m ,选项B 正确;以最大加速度加速到最大速度,然后以最大速度匀速运动,再以最大加速度刹车时,空轨从甲站到乙站的运动时间最短,且刹车时间与加速时间相等,等于t 1,两段时间对应的位移相等,等于x ,匀速运动时间为t 2=2 500 m -2x v max =30 s ,所以最短时间为t =2t 1+t 2=70 s ,选项C 正确;从甲站运动到 乙站的最大平均速度为v = 2 500 70 m/s =35.7 m/s ,选项D 错误。] 2.(2019·合肥市高三一模)强行超车是道路交通安全的极大隐患之一。如图是汽车超车过程的示意图,汽车甲和货车均以36 km/h 的速度在平直路面上匀速行驶,其中甲车车身长 L 1=4 m 、货车车身长L 2=4 m ,货车在甲车前s =4 m 。若甲车司机发现附近无其他车辆后开 始加速从货车左侧超车,加速度大小为 2 m/s 2 。假定货车速度保持不变,汽车车尾超过货车车头4 m 后完成超车,不计车辆变道的时间及车辆的宽度。求: (1)甲车完成超车至少需要多长时间; (2)若甲车开始超车时,看到道路正前方的乙车迎面驶来,此时二者相距110 m ,乙车速度为54 km/h 。甲车超车的整个过程中,乙车速度始终保持不变,请通过计算分析,甲车能否安全超车。 [解析] (1)设甲车经过时间t 刚好完成超车,在时间t 内 甲车的位移大小x 1=v 1t +12at 2 货车的位移大小x 2=v 2t 根据题意有x 1=x 2+L 1+L 2+s +s 1 代入数值得t =4 s 。 (2)假设甲车能安全超车,在最短的时间4 s 内 甲车的位移大小x 1=56 m 乙车的位移大小x 3=v 3t =60 m 由于x 1+x 3=116 m>110 m ,故假设不成立,不能安全超车。 [答案] (1)4 s (2)不能 考向2 匀变速直线运动的推论及比例关系的应用 3.物体做匀加速直线运动,相继经过两段距离为1 6 m 的路程,第一段用时4 s ,第二段用时2 s ,则物体的加速度是( ) A.23 m/s 2 B.43 m/s 2 C.89 m/s 2 D.169 m/s 2 B [根据题意,物体做匀加速直线运动,t 时间内的平均速度等于t 2时刻的瞬时速度,在 第一段路程内中间时刻的瞬时速度为:v 1=v 1=16 4 m/s =4 m/s ;在第二段路程内中间时刻的瞬时速度为:v 2=v 2=162 m/s =8 m/s ;则物体加速度为:a =v 2-v 1t =8-43 m/s 2=43 m/s 2 ,故B 项正确。] 4.(2019·洛阳市高三联考)如图所示,物体自O 点由静止开始做匀加速直线运动,途经 A 、 B 、 C 三点,其中A 、B 之间的距离l 1=3 m ,B 、C 之间的距离l 2=4 m 。若物体通过l 1、l 2 这两段位移的时间相等,则O 、A 之间的距离l 等于( ) A.34 m B.43 m C.258 m D.8 25 m C [根据做匀变速直线运动的质点在相邻相等的时间内的位移差是一常量,设物体通过 l 1和l 2这两段位移的时间都是T ,可得l 2-l 1=aT 2。根据做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可知物体通过B 点时的速度v B =l 1+l 2 2T ,物体从O 点 匀加速运动到A 点,根据匀变速直线运动规律,v B =2a l +l 1 ,联立解得l =25 8 m ,选项 C 正确。] 运动图象问题(5年3考) ?近几年高考对图象的考查侧重于图象信息的获取和应用,图象信息不仅体现运动学的基本规律,还涉及追及、相遇问题,图象反映的规律也不再仅局限于匀变速直线运动。 ?预计2020年对图象的考查还会涉及追及、相遇问题。图象选取、图象转换类问题已多年未考,但复习中也应足够重视。 1.(多选)(2018·全国卷Ⅲ·T18)甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲做匀加速直线运动,乙做匀速直线运动。甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图所示。下列说法正确的是( ) A.在t1时刻两车速度相等 B.从0到t1时间内,两车走过的路程相等 C.从t1到t2时间内,两车走过的路程相等 D.在t1到t2时间内的某时刻,两车速度相等 CD[在x-t图象中,图线的斜率表示物体运动的速度,在t1时刻,两图线的斜率关系为k乙>k甲,两车速度不相等;在t1到t2时间内,存在某一时刻甲图线的切线与乙图线平行,如图所示,该时刻两车速度相等,选项A错误,D正确。从0到t1时间内,乙车走过的路程为x1,甲车走过的路程小于x1,选项B错误。从t1到t2时间内,两车走过的路程都为x2-x1,选项C正确。] 2.(多选)(2018·全国卷Ⅱ·T19)甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是( ) A.两车在t1时刻也并排行驶 B.在t1时刻甲车在后,乙车在前 C.甲车的加速度大小先增大后减小 D.乙车的加速度大小先减小后增大 BD[本题可巧用逆向思维分析,两车在t2时刻并排行驶,根据题图分析可知在t1~t2时间内甲车运动的位移大于乙车运动的位移,所以在t1时刻甲车在后,乙车在前,B正确,A 错误;依据v-t图象斜率表示加速度分析出C错误,D正确。] 3.(多选)(2016·全国卷Ⅰ·T 21)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其v -t 图象如图所示。已知两车在t =3 s 时并排行驶,则( ) A .在t =1 s 时,甲车在乙车后 B .在t =0时,甲车在乙车前7.5 m C .两车另一次并排行驶的时刻是t =2 s D .甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m BD [由题中v -t 图象得a 甲=10 m/s 2 ,a 乙=5 m/s 2 ,两车在t =3 s 时并排行驶,此时x 甲 =12a 甲t 2=12×10×32 m =45 m ,x 乙=v 0t +12a 乙t 2=10×3 m +12 ×5×32 m =52.5 m ,所以t =0时甲车在前,距乙车的距离为L =x 乙-x 甲=7.5 m ,B 项正确。t =1 s 时,x 甲′=12a 甲t ′ 2=5 m ,x 乙′=v 0t ′+12a 乙t ′2 =12.5 m ,此时x 乙′=x 甲′+L =12.5 m ,所以另一次并排 行驶的时刻为t =1 s ,故A 、C 项错误。两次并排行驶的位置沿公路方向相距L ′=x 乙-x 乙′=40 m ,故D 项正确。] 1.解决图象类问题“四个注意” (1)速度图线只有通过时间轴时速度方向才改变。 (2)利用v -t 图象分析两个物体的运动时,要注意两个物体的出发点是否相同。(如上T 3) (3)物体的运动图象与运动过程的转化。 (4)x -t 图象、v -t 图象、a -t 图象的应用。 2.应用图象时的“两个误区” (1)误认为v-t图象、x-t图象是物体运动轨迹。 (2)在v-t图象中误将交点认为此时相遇。(如上T2) 考向1 图象的选取与转换 1.(2019·福州市高三调研)甲、乙两个小球从不同高度做自由落体运动,同时落地。下列表示这一过程的位移—时间图象和速度—时间图象正确的是( ) A B C D D[由自由落体运动的位移时间公式可知从不同高度释放甲、乙两个小球,它们同时落地,即它们的位移大小不同,在空中运动的时间也不同,选项A中两小球的位移不同,在空中运动的时间相同,选项B中两小球的位移相同,在空中运动的时间不同,选项A、B均错误;由自由落体运动的速度时间公式可知甲、乙两个小球在空中运动的加速度(重力加速度g)相同,即在v-t图象中图线的斜率相同,但位移不同,开始运动的时刻不同,终止时刻相同,选项C错误,D正确。] 2.一物体由静止开始沿直线运动,其加速度随时间变化的规律如图所示。取物体开始运动的方向为正方向,则下列关于物体运动的v-t图象正确的是( ) A B C D C[根据加速度随时间变化的图象可得,0~1 s为匀加速直线运动,速度v=at=t,速度为正方向,D项错误;第1 s末的速度v=1 m/s,1~2 s加速度变为负值,而速度为正方向, 因此为减速,v ′=1 m/s -a (t -1),第2 s 末,速度减小为0,B 项错误;2~3 s ,加速度为正方向,初速度为0,物体做正方向的匀加速直线运动,v =a (t -2)=t -2,即从第2 s 开始又重复前面的运动,C 项正确,A 项错误。] 考向2 图象信息的获取与应用 3.(易错题)(多选)a 、b 两质点在同一直线上运动的位移—时间图象如图所示,b 质点的加速度大小始终为0.2 m/s 2 ,两图线相切于坐标为(5s ,-2.7m)的点,则( ) A .前5 s 内,a 、b 两质点的运动方向相同 B .t =5 s 时,a 、b 两质点的速度均为-0.54 m/s C .b 质点的初速度是-1.8 m/s D .图中x 0应为2.8 AD [位移—时间图象在某点切线的斜率表示在该点处的速度,由题意可知,a 质点在t =5 s 前沿负方向做匀速直线运动,b 质点在t =5 s 前沿负方向做匀减速直线运动,两质点的运动方向相同,选项A 正确;两图线相切于坐标为(5 s ,-2.7 m)的点,故在t =5 s 时两质点的速度相同,且v =k = -2.7-0 5-0.5 m/s =-0.6 m/s ,选项B 错误;由题意可知,做匀减速 直线运动的b 质点加速度为0.2 m/s 2 ,根据运动学公式有v =v 0+at ,解得v 0=-1.6 m/s ,选项C 错误;对于b 质点,前5 s 内有x =v t 2=-1.6-0.6 2×5 m=-5.5 m ,故x 0=-2.7 -(-5.5)=2.8,选项D 正确。] 4.(2019·黄冈市高三调研)甲、乙两车在平直的公路上沿相同的方向行驶,两车的速度 v 随时间t 的变化关系如图所示,其中阴影部分面积分别为S 1、S 2,下列说法正确的是( ) A .若S 1=S 2,则甲、乙两车一定在t 2时刻相遇 B .若S 1>S 2,则甲、乙两车在0~t 2时间内不会相遇 C .在t 1时刻,甲、乙两车的加速度相等 D .0~t 2时间内,甲车的平均速度v < v 1+v 2 2 D [速度—时间图象与坐标轴所围图形的面积表示位移,由于不知道最初甲、乙两车起点是否相同,因此,若S 1=S 2,无法判断甲、乙两车是否在t 2时刻相遇,选项A 错误;同理,若S 1>S 2,甲、乙两车在0~t 2时间内可能相遇,选项B 错误;速度—时间图象的斜率表示加速度,在t 1时刻,甲的加速度小于乙的加速度,选项C 错误;在0~t 2时间内,甲车的平均速度 v 小于t 1~t 2时间内甲车的平均速度v 1,在t 1~t 2时间内甲车的速度—时间图线与坐标轴所 围图形的面积小于做匀加速直线运动时速度—时间图线与坐标轴所围图形的面积,因此v v 1+v 2 2 ,选项D 正确。] 牛顿运动定律的应用(5年7考) ?近几年高考对本考点命题突出考查牛顿第二定律的应用、动力学的两类基本问题、动力学中的图象问题,题目类型有选择题也有计算题,题目新颖,与生活实际联系比较密切。 ?在2020年备考中要关注动力学两类问题、图象问题和变力作用下的瞬时问题。 1.(2018·全国卷Ⅰ·T 15)如图所示,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P ,系统处于静止状态。现用一竖直向上的力F 作用在P 上,使其向上做匀加速直线运动。以x 表示P 离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F 和x 之间关系的图象可能正确的是( ) A B C D A [假设物块静止时弹簧的压缩量为x 0,则由力的平衡条件可知kx 0=mg ,在弹簧恢复原长前,当物块向上做匀加速直线运动时,由牛顿第二定律得F +k (x 0-x )-mg =ma ,由以上两式解得F =kx +ma ,显然F 和x 为一次函数关系,且在F 轴上有截距,则A 正确, B 、 C 、 D 错误。] 2.(多选)(2019·全国卷Ⅲ·T 20)如图(a)所示,物块和木板叠放在实验台上,物块用一 不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连,细绳水平。t =0时,木板开始受到水平外力F 的作用,在t =4 s 时撤去外力。细绳对物块的拉力f 随时间t 变化的关系如图(b)所示,木板的速度v 与时间t 的关系如图(c)所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度g 取10 m/s 2 。由题给数据可以得出( ) (a) (b) (c) A .木板的质量为1 kg B .2 s ~4 s 内,力F 的大小为0.4 N C .0~2 s 内,力F 的大小保持不变 D .物块与木板之间的动摩擦因数为0.2 AB [由题图(c)可知木板在0~2 s 内处于静止状态,再结合题图(b)中细绳对物块的拉力f 在0~2 s 内逐渐增大,可知物块受到木板的摩擦力逐渐增大,故可以判断木板受到的水平外力F 也逐渐增大,选项C 错误;由题图(c)可知木板在2~4 s 内做匀加速运动,其加速度大小为a 1=0.4-04-2m/s 2=0.2 m/s 2 ,在4~5 s 内做匀减速运动,其加速度大小为a 2= 0.4-0.25-4m/s 2 =0.2 m/s 2 ,另外由于物块静止不动,同时结合题图(b)可知物块与木板之间的滑动摩擦力F f =f ,故对木板进行受力分析,由牛顿第二定律可得F -F f =ma 1、F f =ma 2,解得m =1 kg 、 F =0.4 N ,选项A 、B 均正确;由于不知道物块的质量,所以不能求出物块与木板之间的动摩 擦因数,选项D 错误。] 3.(2018·全国卷Ⅱ·T 24)汽车A 在水平冰雪路面上行驶。驾驶员发现其正前方停有汽车 B ,立即采取制动措施,但仍然撞上了汽车B 。两车碰撞时和两车都完全停止后的位置如图所 示,碰撞后B 车向前滑动了4.5 m ,A 车向前滑动了2.0 m 。已知A 和B 的质量分别为2.0×103 kg 和1.5×103 kg ,两车与该冰雪路面间的动摩擦因数均为0.10,两车碰撞时间极短,在碰撞后车轮均没有滚动,重力加速度大小g =10 m/s 2 。求: (1)碰撞后的瞬间B车速度的大小; (2)碰撞前的瞬间A车速度的大小。 [解析](1)设B车的质量为m B,碰后加速度大小为a B。根据牛顿第二定律有μm B g=m B a B ① 式中μ是汽车与路面间的动摩擦因数。 设碰撞后瞬间B车速度的大小为v′B,碰撞后滑行的距离为s B。由运动学公式有v′2B=2a B s B ② 联立①②式并利用题给数据得 v′B=3.0 m/s。③ (2)设A车的质量为m A,碰后加速度大小为a A。根据牛顿第二定律有 μm A g=m A a A ④ 设碰撞后瞬间A车速度的大小为v′A,碰撞后滑行的距离为s A。由运动学公式有v′2A=2a A s A ⑤ 设碰撞前的瞬间A车速度的大小为v A。两车在碰撞过程中动量守恒,有m A v A=m A v′A+m B v′B⑥ 联立③④⑤⑥式并利用题给数据得 v A≈4.3 m/s。⑦ [答案](1)3.0 m/s (2)4.3 m/s [教师备选题] 1.(多选)(2016·全国卷Ⅰ·T18)一质点做匀速直线运动。现对其施加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( ) A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D.质点单位时间内速率的变化量总是不变 BC[质点原来做匀速直线运动,说明所受合外力为0,当对其施加一恒力后,恒力的方向与原来运动的速度方向关系不确定,则质点可能做直线运动,也可能做曲线运动,但加速度的方向一定与该恒力的方向相同,选项B、C正确。] 2.(多选)(2016·全国卷Ⅱ·T19)两实心小球甲和乙由同一种材料制成,甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落,假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比,与球的速率无关。若它们下落相同的距离,则( ) A.甲球用的时间比乙球长 B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小 C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小 D .甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功 BD [设小球在下落过程中所受阻力F 阻=kR ,k 为常数,R 为小球半径,由牛顿第二定律可知:mg -F 阻=ma ,由m =ρV =43ρπR 3知:43ρπR 3g -kR =43ρπR 3 a ,即a =g -3k 4ρπ·1R 2, 故知:R 越大,a 越大,即下落过程中a 甲>a 乙,选项C 错误;下落相同的距离,由h =12 at 2 知, a 越大,t 越小,选项A 错误;由2ah =v 2-v 20知,v 0=0,a 越大,v 越大,选项B 正确;由W 阻 =-F 阻h 知,甲球克服阻力做的功更大一些,选项D 正确。] 3.(多选) (2015·全国卷Ⅰ·T 20)如图(a)所示,一物块在t =0时刻滑上一固定斜面, 其运动的v -t 图线如图(b)所示。若重力加速度及图中的v 0、v 1、t 1均为已知量,则可求出( ) A .斜面的倾角 B .物块的质量 C .物块与斜面间的动摩擦因数 D .物块沿斜面向上滑行的最大高度 ACD [由题图(b)可以求出物块上升过程中的加速度为a 1=v 0 t 1 ,下降过程中的加速度为a 2 =v 1t 1 。物块在上升和下降过程中,由牛顿第二定律得mg sin θ+f =ma 1,mg sin θ-f =ma 2,由以上各式可求得sin θ= v 0+v 12t 1g ,滑动摩擦力f =m v 0-v 1 2t 1 ,而f =μF N =μmg cos θ,由以上分析可知,选项A 、C 正确。由v -t 图象中横轴上方的面积可求出物块沿斜面上滑的最大距离,可以求出物块沿斜面向上滑行的最大高度,选项D 正确。] 1.牛顿第二定律的表达式:F 合=ma 或F x =ma x ,F y =ma y 。 2.牛顿第二定律的“四性” (1)矢量性:公式F =ma 是矢量式,F 与a 方向相同。 (2)瞬时性:力与加速度同时产生,同时变化。(如上T 1) (3)同体性:F =ma 中,F 、m 、a 对应同一物体。 (4)独立性:分力产生的加速度相互独立,与其他加速度无关。 3.应用牛顿运动定律的“三点注意” (1)瞬时问题要注意绳、杆弹力和弹簧弹力的区别,绳和轻杆的弹力可以突变,而弹簧的 弹力不能突变,如上T 1中,F 随x 而变,而不是突变。 (2)连接体问题要充分利用“加速度相等”这一条件或题中特定条件,交替使用整体法与隔离法。 (3)两类动力学基本问题的解题关键是运动分析、受力分析,充分利用加速度的“桥梁”作用。做好受力分析,求出加速度。 (多选)(2019·武汉高三调研)如图所示,水平面上有一质量为2m 的物体A , 左端用跨过光滑定滑轮的细线连接着物体B ,物体B 、C 的质量均为m ,用轻弹簧相连放置在倾角为θ的斜面上,不计一切摩擦。开始时,物体A 受到水平向右的恒力F 的作用而保持静止,已知重力加速度为g 。下列说法正确的是( ) A .在细线被烧断的瞬间,A 的加速度大小为g sin θ B .在细线被烧断的瞬间,B 的加速度大小为2g sin θ C .剪断弹簧的瞬间,A 的加速度大小为g sin θ D .突然撤去外力F 的瞬间,A 的加速度大小为g sin θ [题眼点拨] ①“跨过光滑定滑轮”,表明滑轮两侧线上拉力相等; ②“保持静止”可分析各物体受力特点; ③“细线被烧断瞬间”,弹簧弹力不变,物体C 的受力不变; ④“剪断弹簧瞬间”细线上的力突变。 AB [细线被烧断前,将B 、C 及弹簧作为整体,由平衡条件得细线的拉力F 1=2mg sin θ,对A ,由平衡条件得拉力F =F 1=2mg sin θ。在细线被烧断瞬间,对A ,由牛顿第二定律得F =2ma A ,解得a A =g sin θ,选项A 正确;在细线被烧断瞬间,弹簧的弹力不变,B 所受的合力与细线的拉力大小相等,方向相反,由牛顿第二定律得F ′1=ma B ,解得a B =2g sin θ,选项B 正确;剪断弹簧的瞬间,设此时细线上的拉力为F 2,由牛顿第二定律得,对A ,F -F 2=2ma ,对B ,F 2-mg sin θ=ma ,由以上两式解得a =1 3g sin θ,选项C 错误;撤去F 的瞬间, 细线上的拉力立即发生变化,但绳子仍然绷直,因此A 、B 可视为整体,由于弹簧弹力不能发生突变,因此C 仍处于静止状态,对A 、B 整体受力分析有F 弹+mg sin θ=3ma ′,未烧断细线前,对B 受力分析,可得F 1=mg sin θ+F 弹,联立得a ′=23g sin θ,故A 的加速度为2 3 g sin θ,选项D 错误。] 反思:(1)当连接体中各物体具有共同的加速度时,一般采用整体法,如典例中求细 线被烧断前的拉力大小时,将B 、C 及弹簧作为整体;当系统内各物体的加速度不同时,一般 采用隔离法。 (2)瞬时加速度的分析与计算,要抓住两类模型的特点,如典例中,剪断细线时,弹簧弹力不变。 考向1 动力学中的两类基本问题 1.(原创题)2019年4月18日潍坊月报报道,第36届潍坊国际风筝会,引入了科技元素和时尚元素,无人机灯光秀首次亮相,为现场观众带来前所未有的震撼体验。如图所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用。一架质量为m =2 kg 的无人机,其动力系统所能提供的最大升力F =36 N ,运动过程中所受空气阻力大小恒定,无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞,在t =5 s 时离地面的高度为75 m(g 取10 m/s 2 )。 (1)求运动过程中所受空气阻力大小; (2)假设由于动力设备故障,悬停的无人机突然失去升力而坠落。无人机坠落地面时的速度为40 m/s ,求无人机悬停时距地面的高度; (3)假设在第(2)问中的无人机坠落过程中,在遥控设备的干预下,动力设备重新启动提供向上最大升力。为保证安全着地,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间。 [解析] (1)根据题意,在上升过程中由牛顿第二定律: F -mg -f =ma 上升高度:h =12at 2 联立解得:f =4 N 。 (2)下落过程由牛顿第二定律:mg -f =ma 1 得:a 1=8 m/s 2 落地时的速度为v ,则有:v 2 =2a 1H 联立解得:H =100 m 。 (3)恢复升力后向下减速,由牛顿第二定律: F -mg +f =ma 2 得:a 2=10 m/s 2 设恢复升力时的速度为v m ,飞行器安全着地时速度为0. 则有v 2m 2a 1+v 2m 2a 2 =H 得:v m =405 3 m/s 由:v m =a 1t 1 得:t 1=55 3 s 。 [答案] (1)4 N (2)100 m (3)55 3 s 考向2 瞬时性问题 2.如图所示,小球在水平轻绳和轻弹簧的拉力作用下静止,弹簧与竖直方向的夹角为θ。已知重力加速度为g ,下列说法正确的是( ) A .从A 点剪断弹簧瞬间,小球的加速度大小为g ,方向竖直向下 B .从A 点剪断弹簧瞬间,小球的加速度大小为g cos θ ,方向与竖直方向成θ角斜向右下 C .从B 点剪断轻绳瞬间,小球的加速度大小为g sin θ,方向与水平方向成θ角斜向左下 D .从B 点剪断轻绳瞬间,小球的加速度大小为g tan θ,方向与竖直方向成θ角斜向左上 A [从A 点剪断弹簧瞬间,小球所受的弹簧拉力消失,所受的轻绳拉力突变为零,小球在重力作用下向下运动,小球的加速度大小为g ,方向竖直向下,选项A 正确, B 错误;剪断弹簧前,设弹簧的拉力为F ,轻绳的拉力为F T ,由平衡条件知,F cos θ=mg ,F sin θ=F T ,解得F =mg cos θ,F T =mg tan θ。从B 点剪断轻绳瞬间,小球所受的轻绳拉力消失,所受弹簧的拉力和重力均不变,则小球所受的合力大小为mg tan θ,由mg tan θ=ma 可得小球的加速度a =g tan θ,方向水平向左,选项C 、D 错误。] 3.如图所示,A 球质量为B 球质量的3倍,光滑斜面的倾角为θ,图甲中,A 、B 两球用轻弹簧相连,图乙中A 、B 两球用轻质杆相连,系统静止时,挡板C 与斜面垂直,弹簧、轻杆均与斜面平行,则在突然撤去挡板的瞬间有( ) A .图甲中A 球的加速度为g sin θ B .图甲中B 球的加速度为2g sin θ C .图乙中A 、B 两球的加速度均为g sin θ D .图乙中轻杆的作用力一定不为零 C [设B 球质量为m ,A 球的质量为3m 。撤去挡板前,挡板对B 球的弹力大小为4mg sin θ,因弹簧弹力不能突变,而杆的弹力会突变,所以撤去挡板瞬间,题图甲中A 球所受的合力为零,加速度为零,B 球所受合力为4mg sin θ,加速度为4g sin θ,故A 、B 错误;题图乙中,撤去挡板的瞬间,A 、B 两球整体的合力为4mg sin θ,A 、B 两球的加速度均为g sin θ,则每个球的合力等于重力沿斜面向下的分力,轻杆的作用力为零,C 正确, D 错误。] 考向3 连接体问题 4.(易错题)(多选)如图所示,一固定杆与水平方向的夹角α=30°,将一质量为m 的小球套在杆上,通过轻绳悬挂一质量为M 的重物,给小球和重物一沿杆向下的初速度,两者相对静止共同运动,且轻绳处于竖直状态。现给小球和重物一沿杆向上的初速度,两者相对静止共同沿杆向上做加速度大小为g 的减速运动,则( ) A .小球与杆间的动摩擦因数μ= 3 3 B .小球与杆间的动摩擦因数μ=1 2 C .沿杆向上运动时,轻绳中的拉力大小为Mg D .沿杆向上运动时,轻绳中的拉力与固定杆之间的夹角β=60° ACD [小球和重物相对静止地沿杆向下运动时,轻绳竖直,由受力分析可知重物的加速度若不为零则沿竖直方向,而小球的加速度若不为零则必不沿竖直方向,所以两者共有的加速度为零,共同做匀速运动,受力平衡,对小球和重物整体,由平衡条件得(m +M )g sin α= μ(m +M )g cos α,则μ=tan α= 3 3 ,选项A 正确,B 错误;当小球和重物沿杆向上运动时,隔离重物分析受力情况,轻绳中的拉力大小记为F ,则沿杆方向,由牛顿第二定律得F cos β+Mg sin α=Mg ,垂直固定杆方向,由平衡条件得F sin β=Mg cos α,解得β=60°,F = Mg ,选项C 、D 正确。] 易错点评:不能正确应用整体法和隔离法选取研究对象进行受力分析。 考向4 临界、极值问题 5.某学校组织趣味课外活动——拉重物比赛,如图所示。设重物的质量为m ,重物与地面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g 。某同学拉着重物在水平地面上运动时,能够施加的最大拉力为F ,求重物运动时的最大加速度为( ) A.F m B.F m -μg C. F m 1-μ2 -μg D. F m 1+μ2 -μg D [由受力分析,重物受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用,根据牛顿第二定律,在水平方向有F cos θ-F f =ma ,竖直方向有F sin θ+F N =mg ,滑动摩擦力F f =μF N ,根据以上三式联立可以求得a =F cos θ+μF sin θ m -μg ,当tan θ=μ时,加速度最大,最大加 速度为a max = F m 1+μ2 -μg ,故D 正确,A 、B 、C 错误;故选D 。] 6.(2019·郑州市高三一模)如图所示,a 、b 两个物体静止叠放在水平地面上,已知m a =m b =m ,a 、b 间的动摩擦因数为μ,b 与地面间的动摩擦因数为1 4μ。已知最大静摩擦力等 于滑动摩擦力,重力加速度为g 。现对a 施加一水平向右的拉力,下列判断正确的是( ) A .若a 、b 两个物体始终相对静止,则力F 不能超过3 2μmg B .当力F =μmg 时,a 、b 间的摩擦力为3 2μmg C .无论力F 为何值,b 的加速度都不会超过3 8μg D .当力F >μmg 时,b 相对a 滑动 A [若a 、b 两个物体均静止,力F 一定小于1 2μmg 。若a 、b 两个物体运动且始终保持相 对静止,则a 、b 两个物体的加速度相等,把a 、b 两个物体视为整体,a 、b 刚好不发生相对 专题一 运动和力 一、选择题(本题包括10小题.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选 项正确,全部选对的得4分.选不全的得3分,有选错的或不答的得0分,共40分) 1. 如图1—19所示,位于斜面上的物块m 在沿斜面向上的力F 的作用 下而处于静止状态,则斜面作用于物块的静摩擦力 A.方向可能沿斜面向上 B 方向可能沿斜面向下 C 大小不可能为0 D.大小可能为F 2. 一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不汁的定滑轮,绳一端系一质量 为M=10kg 的重物,重物静止于地面上。有一质量m=5 kg 的猴子, 从绳的另一端沿绳上爬.如图1-20所示,不计滑轮摩擦,在重物不离 开地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度为(g=l0 m/s 。) A .25 m/s B .5 m/s C .10 m /s D .0.5m/s 3. 物体B 放在物体A 上,A 、B 的上下表面均与斜面平行,如图1—2l 所 示,当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C 向上做匀减速运动 时 A . A 受到 B 的摩擦力沿斜面方向向上 B. A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向下 C . A 、B 之间的摩擦力为零 D . A 、B 之间是否存在摩擦力取决于A 、B 表面的性质 4. 如图1—22所示,物块先后两次从光滑轨道的A 处,由静止开始下滑, 然后从B 处进入水平传送皮带到达C 处,先后两次进入皮带的速度相 等,第一次皮带不动,第二次皮带逆时针转动,则两次通过皮带所用 的时间t 1、t 2的关系是 A .t l > t 2 B. t l < t 2 C .t 1 = t 2 D .无法确定 5. 地球上有两位相距非常远的观察者,都发现自己的正上方有一颗人造地球卫星相对自己静止不 动,两位观察者的位置以及两颗人造卫星到地球中心的距离可能是 A .一人在南极.一人在北极,两卫星到地球中心的距离一定相等 B .一人在南极,一人在北极,两卫星到地球中心的距离可以不等,但应成整数倍 C .两人都在赤道上.两卫星到地球中心的距离一定相等 D .两人都在赤道上,两卫星到地球中心的距离可以不等.但应成整数倍 6. 土星外层上有一个环,为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群,可以测量环中各层的线 速度与该层到土星中心的距离R 之间的关系来判断 A .若R v ∝,则该层是土星的一部分 B. 若R v ∝2,则该层是土星的卫星群 C .若R v 1∝,则该层是土星的一部分 D .若R v 1 2∝,则该层是土星的卫星群 7. 一个质量为2 kg 的物体,在5个共点刀的作用下处于匀速直线运动状态.现同时撤去大小分别 为15 N 和10 N 的两个力,其余的力保持不变,关于此后该物体运动的说法正确的是 2019力与运动练习题 高中是重要的一年,大家一定要好好把握高中,查字典物理网小编为大家整理了力与运动练习题,希望大家喜欢。 1.(2019佛山高一检测)关于牛顿第一定律的建立,以下说法中符合物理学发展史的是() A.是牛顿在伽利略等科学家的研究基础上总结出来的 B.是牛顿在亚里士多德的研究基础上总结出来的 C.是牛顿在胡克的研究基础上总结出来的 D.是牛顿在爱因斯坦的研究基础上总结出来的 【解析】牛顿第一定律是牛顿在伽利略和笛卡儿工作的基础上提出的一条动力学基本规律,故A正确,B、C、D错误. 【答案】A 2.火车在平直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为() A.人跳起后,车厢内空气给他以向前的力,带着他随同火车一起向前运动 B.人跳起后直到落地,在水平方向上人和车始终有相同的速度 C.人跳起的瞬间,车厢的地板给他一个向前的力,推动他随火车一起向前运动 D.人跳起后车在继续向前运动,所以人落下后一定偏后一 些,只是由于时间短,偏后的距离太小,不明显而已 【解析】人随火车共同运动,具有向前的速度,当人跳起后,由于惯性将保持原水平方向的速度,所以仍落回到车上原处.B项正确. 【答案】B 3.(2019舟山高一检测)下面关于物体惯性大小的说法中,正确的是() A.运动速度大的物体比速度小的物体难以停下来,所以速度大的物体具有较大惯性 B.物体受的力越大,要它停下来就越困难,所以物体受的力越大,惯性越大 C.行驶中的车辆突然刹车,乘客前倾,这是由惯性引起的 D.材料不同的两个物体放在地面上,用一个相同的水平力分别推它们,则难以推动的物体的惯性较大 【解析】惯性是物体的固有属性,物体在任何情况下都有惯性,且惯性的大小与物体的运动状态及受力情况均无关,它仅取决于物体的质量大小,故A、B错误;车辆突然刹车,乘客前倾,是人的上身由于惯性继续向前运动的结果,C正确;因两物体的材料不同,用相同的水平力分别推它们,难以推动可能是摩擦力的缘故,D错误. 【答案】C 4.交通法规规定,坐在小汽车前排的司机和乘客都应在胸前 专题1 力与运动 思想方法提炼 一、对力的几点认识 1.关于力的概念.力是物体对物体的相互作用.这一定义体现了力的物质性和相互性.力是矢量. 2.力的效果 (1)力的静力学效应:力能使物体发生形变. (2)力的动力学效应: a.瞬时效应:使物体产生加速度F=ma b.时间积累效应:产生冲量I=Ft,使物体的动量发生变化Ft=△p c.空间积累效应:做功W=Fs,使物体的动能发生变化△E k=W 3.物体受力分析的基本方法 (1)确定研究对象(隔离体、整体). (2)按照次序画受力图,先主动力、后被动力,先场力、后接触力. (3)只分析性质力,不分析效果力,合力与分力不能同时分析. (4)结合物体的运动状态:是静止还是运动,是直线运动还是曲线运动.如物体做曲线运动时,在某点所受合外力的方向一定指向轨迹弧线内侧的某个方向. 二、中学物理中常见的几种力 三、力和运动的关系 1.F=0时,加速度a =0.静止或匀速直线运动 F=恒量:F与v在一条直线上——匀变速直线运动 F与v不在一条直线上——曲线运动(如平抛运动) 2.特殊力:F大小恒定,方向与v始终垂直——匀速圆周运动 F=-kx——简谐振动 四、基本理论与应用 解题常用的理论主要有:力的合成与分解、牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、平抛运动的规律、圆周运动的规律等.力与运动的关系研究的是宏观低速下物体的运动,如各种交通运输工具、天体的运行、带电物体在电磁场中的运动等都属于其研究范畴,是中学物理的重要内容,是高考的重点和热点,在高考试题中所占的比重非常大.选择题、填空题、计算题等各种类型的试题都有,且常与电场、磁场、动量守恒、功能部分等知识相结合. 感悟·渗透·应用 一、力与运动的关系 力与运动关系的习题通常分为两大类:一类是已知物体的受力情况,求解其运动情况;另一类是已知 中考系列之运动和力复习 一、机械运动 考点一运动的描述与参照物 ①描述参照物的概念 a ②知道运动和静止是相对的 a 1.如果以地面为参照物,静止的物体是() 2.A.飞奔的猎豹 B.放在桌面上的书 C.慢慢爬行的蜗牛 D.站在上升扶梯的人 3.下列关于运动和静止的说法正确的是(?) 4.A.“嫦娥一号”从地球奔向月球,以地面为参照物,“嫦娥一号”是静止的 5.B.飞机在空中加油,以受油机为参照物,加油机是静止的 6.C.汽车在马路上行驶,以路灯为参照物,汽车是静止的 7.D.小船顺流而下,以河岸为参照物,小船是静止的 考点二速度和平均速度 ①描述匀速直线运动 a ②知道速度的概念 a ③知道速度的单位 a ④应用速度公式进行简单的计算 c 1)比较物体运动快慢的方法 ① ② ③ 3.火车的速度比汽车的速度大,表示() A.火车通过的路程较多 B.火车比汽车所用的时间少 C.火车比汽车运动得慢 D.在相同的时间内,火车比汽车通过的路程多 2)速度 ①计算公式:v=s/t ,变形s= ,t= 。 ②单位:m/s或者km/h,1m/s= km/h 4.下列运动物体可视为匀速直线运动的是(?). 5.A.正在匀速通过拱桥的汽车 B.在平直轨道上匀速行驶的火车 6.C.地球绕太阳匀速转动 D.在空中匀速盘旋的飞机 5.对于公式v=s/t,下列理解正确的是 A.做匀速直线运动物体的速度与通过的路程成反比? B.做匀速直线运动物体的速度与运动的时间成反比? C.做匀速直线运动物体通过的路程与运动时间成正比 D.做匀速直线运动物体通过的路程与运动时间成反比 6.“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法.摄影在暗室 中进行,闪光灯每隔一定的时间闪亮一次,底片就记录下这时物体的 位置.下图是甲、乙两个网球从左向右运动时的频闪照片,则下列说 法正确的是() A.甲球运动的时间比乙球短 B.甲、乙两球运动的时间基本相同 力与运动练习题 1同学们骑自行车上学,当停止用力蹬脚踏时,自行车仍然能向前运动,这是由于自行车具有 的缘故;但自行车运动会越来越慢,最后停下来,这是由于自行车受到了 的作用. 2一个重为50N 的物体沿水平路面做匀速直线运动,需加10N 的水平拉力,则它在运动受到的摩擦力为________N ;若将该物体用绳悬挂起来,物体静止时绳对物体的拉力为__________N ;若使物体竖直向下匀速运动,则向上的拉力应为_______N 。 3用弹簧测力计拉着重200N 的物体在水平桌面上做匀速直线运动,当速度为4m/s 时,弹簧测力计的示数为20N ,若速度为1m/s 时,该物体受到的摩擦力为 N ,合力为_________N ,若将拉力增大,当弹簧测力计的示数变为30N 时,物体受到的摩擦力为_________N ,此时物体受到的合力为_________N. 4空降兵在降落伞打开后的一段时间将匀速下落,它的体重为650N ,伞重200N ,若人受到的阻力忽略不计,则伞对人的拉力为 N ,伞受到的阻力为 N 。 5物体受到同一直线上两个力的作用,它们的合力方向向东,大小为20N ,已知其中一个力的大小为60N ,方向向西,则另一个力的大小是__________N ,方向___________。 6如图所示,水平地面上有甲、乙两个物体叠放在一起,有一大小为10N 的水平向左的拉力F 作 用在乙物体上后,甲、乙两物体仍保持静止状态。已知甲物体的质量为4kg ,乙物体的质量为6kg , 则物体甲受到的水平作用力为 N ;如果当拉力F 增大到20N 时,物体甲和乙均以相同的速 度沿地面向左做匀速直线运动,则此时甲物体受到的水平作用力为 N 。 二选择题 7下图所示的各物体中,所受的两个力是彼此平衡的有( ) 8一个人用100N 的力竖直向上提起一只重40N 的水桶,则水桶受到的合力大小以及合力方向正确的是( ) A 合力大小为60N ,合力方向竖直向上 B 合力大小为60N ,合力方向竖直向下 C 合力大小为140N ,合力方向竖直向上 D 合力大小为140N ,合力方向竖直向下 9下列物体中,受到平衡力作用的是( ) A 刚开始发射的火箭; B 竖直向上抛出的石子; C 沿光滑斜面滚下的小球; D 水平公路上沿直线匀速行驶的汽车; 10一木块在水平桌面上受到水平向右的拉力为0.4N 时,做匀速直线运动.若水平拉力增大为0.6N ,此时木块在水平方向受到的合力大小为( ) A 0.4N B 0.6N C 0N D 0.2N 11如图所示,一个重为100N 的物体放在水平面上,当物体在水平方向受向左的拉力F1、向右的拉力F2 及摩擦力f 的作用时,物体处于静止状态.若F1=4N ,F2=10N ,则( ) A f =6N ,方向向左 B F1与f 合力的大小是4N ,方向向左 C F2与f 合力的大小是2N ,方向向左 D 在物体上叠放一个重100N 的物体,拉力不变,物体仍静止时,f 将增大 12物体A 只受到同一直线上的两个力F1与F2的作用,对于F1、F2的合力F 的大小以及物体A 运动状态的判断,正确的是 [ ] A 若F1与F2方向相反,F 一定为零,物体A 一定保持静止状态 B 若F1与F2方向相同,F 一定不为零,物体A 的运动状态一定改变 C 若F1与F2方向相反,F 一定为零,物体A 保持匀速直线运动状态 D 若F1与F2方向相同,F 一定不为零,物体A 的运动状态保持不变 13如图所示,在弹簧测力计的两侧沿水平方向各加6N 拉力并使其保持静止,此时弹簧测力计的示数为( ) A 0N B 3N C 6N D 12N 一、第四章 运动和力的关系易错题培优(难) 1.如图甲所示,轻弹簧竖直固定在水平面上,一质量为m =0.2kg 的小球从弹簧上端某高度处自由下落,从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧始终在弹性限度内),其速度v 和弹簧压缩量?x 的函数图象如图乙所示,其中A 为曲线的最高点,小球和弹簧接触瞬间的机械能损失不计,取重力加速度g =10m/s 2,则下列说法中正确的是( ) A .该弹簧的劲度系数为15N/m B .当?x =0.3m 时,小球处于失重状态 C .小球刚接触弹簧时速度最大 D .从接触弹簧到压缩至最短的过程中,小球的加速度先减小后增大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 AC .由小球的速度图象知,开始小球的速度增大,说明小球的重力大于弹簧对它的弹力,当△x 为0.1m 时,小球的速度最大,然后减小,说明当△x 为0.1m 时,小球的重力等于弹簧对它的弹力。则有 k x mg ?= 解得 0.210 N/m 20.0N/m 0.1 mg k x ?= ==? 选项AC 错误; B .当△x =0.3m 时,物体的速度减小,加速度向上,说明物体处于超重状态,选项B 错误; D .图中的斜率表示加速度,则由图可知,从接触弹簧到压缩至最短的过程中,小球的加速度先减小后增大,选项D 正确。 故选D 。 2.如图所示,斜面体ABC 放在水平桌面上,其倾角为37o,其质量为M=5kg .现将一质量为m=3kg 的小物块放在斜面上,并给予其一定的初速度让其沿斜面向上或者向下滑动.已知斜面体ABC 并没有发生运动,重力加速度为10m/s 2,sin37o=0.6.则关于斜面体ABC 受到地面的支持力N 及摩擦力f 的大小,下面给出的结果可能的有( ) 1、台球日益成为人们喜爱的运动项目。下列关于台球受力及运动的说法,其中错误的是()A.台球对桌面的压力与桌面对台球的支持力相互平衡 B.球杆击球时,杆对球的力与球对杆的力是相互作用力 C.击打球的不同部位,球的旋转方向不同,表明力的作用效果与力的作用点有关 D.运动的台球在碰到桌边后会改变运动方向,表明力可以改变物体的运动状态 2、关于力和运动的关系,下列说法正确的是() A、物体受到力的作用时就会运动 B、物体不受力的作用时处于静止状态 C、物体运动速度越大其惯性越大 D、物体运动状态改变时,一定受到力的作用 3、在探究滑动摩擦力与滚动摩擦力大小的实验中,小明用弹簧测力计水平拉着同一木块,使它分别在水平桌面上和同一桌面上的几根圆木棍上做匀速直线运动,如图所示。下列对此实验分析错误的是() A、实验可以比较滑动摩擦力和滚动摩擦力的大小 B、实验研究中用到二力平衡的知识 C、实验可以得出滑动摩擦力大小与压力大小有关的结论 D、弹簧测力计匀速拉动木块的速度大小对实验结果无影响 4、如图年示的四个实例中,目的是为了减小摩擦的是() 5、如图,用100 牛的力把一个重为10 牛的物体压在竖直墙壁上,物体处于静止状 态。当压力减为50 牛时,物体沿竖直墙壁匀速下滑,则物体下滑时受到的摩擦力大 小是() A . 5 牛 B . 10 牛 C . 40 牛 D . 50 牛 6、手握住一个酱油瓶,瓶的开口向上静止在手中不动,以下四种说法不正确的是() A、酱油瓶静止在手中,是由于受到静摩擦力的作用; B、随着手所施加的压力增大,瓶子受到的静摩擦力也增大; C、手握瓶的力增大时,瓶子所受静摩擦力并未增大; D、若瓶子原来是空瓶,那么向瓶内注水过程中,瓶仍静止,即使手握瓶的力大小不变,瓶所受摩擦力也将增大。 7、下列描述的物体中,受到平衡力作用的物体是() A.正在加速向上飞的运载火箭 B.正在减速的汽车 C.正在沿弧形轨道快跑的四驱车 D.静止在桌面上的粉笔盒。 8、如图2,小明用水平推力推车而车未动,下列说法正确的是() A. 小明的推力小于车子所受摩擦力 B. 车保持静止状态是受到惯性的作用 C. 因为力的作用是相互的,小明推车的同时车子也推他,所以车没动 D. 地面对车的支持力与车受到的重力是一对平衡力 9、一个重为2N的长方体木块,在水平桌面上做匀速直线运动时,受到的水平拉力为0.6N,若水平拉力增大为0.8N时,此时木块受到的摩擦力与合力的大小分别为() A.0.8N,0.6N B.1.0N,1.2N C.2.0N,0.2N D.0.6N,0.2N 一、初中物理力与运动的关系问题 1.小强重力为G,乘坐竖直电梯上楼的过程中,电梯对小强的支持力F随时间的关系如图所示。则下列说法正确的是() A.小强在电梯中受重力、支持力、绳子拉力3个力的作用 B.在1t到2t时间段,电梯在做匀速直线运动 C.在2t到3t时间段,小强所受合力为零 D.在整个过程中,小强相对电梯一直静止,所以小强所受合力一直为零 【答案】B 【解析】 【详解】 A.小强在电梯中受重力、支持力两个力的作用,没有受到绳子拉力,A错误; B.在1t到2t时间段,电梯对小强的支持力和小强自身受到的重力平衡,小强在做匀速直线运动,电梯也在做匀速直线运动,B正确; C.在2t到3t时间段,小强所受的支持力小于重力,所受合力不为零,C错误; D.在整个过程中,小强相对电梯一直静止,小强所受的支持力一开始是大于重力的,后来小于重力,所受合力不是一直都为零,D错误。 2.如图所示,木块竖立在小车上(不考虑空气阻力)。下列分析正确的是() A.若木块和小车一起做匀速直线运动,则小车受到三个力的作用 B.若随小车一起做加速运动,当小车受到阻力而停下时,木块由于惯性将向右倾倒C.小车启动时,木块受到的摩擦力的方向向左 D.木块对小车的压力与小车对木块的支持力是一对平衡力 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A.若木块和小车一起做匀速直线运动,木块相对小车没有相对运动,也没有相对运动的 趋势,木块将不受摩擦力,小车也不受木块的摩擦力,因此小车受重力、地面的支持力,拉力和地面的摩擦力,木块的压力共五个力作用,故A错误; B.小车突然停止运动,木块下部由于受摩擦速度减小,而木块的上部还要保持原来的运动状态,所以木块向右倾倒,故B正确; C.小车启动时,木块由于惯性,仍要保持静止,因此木块相对小车有向左的运动或向左的运动趋势,木块将受到方向向右的摩擦力,故C错误; D.木块对小车的压力与小车对木块的支持力分别作用在小车和木块上,属于相互作用力,是一对作用力和反作用力,不是平衡力,故D错误。 故选B。 3.一个上、下底面材料相同的圆台形物体置于水平地面上,按图(a)所示放置时,匀速将物体拉动的水平力大小是F a,按图(b)所示放置时,匀速将物体拉动的水平力大小是F b,则() A.F a>F b B.F a (物理)初中物理运动和力专题训练答案及解析 一、运动和力 1.如图是足球运动员踢足球时的情景,下列说法正确的是 A.球被脚踢出去,说明只有球才受到力的作 B.脚踢球使球飞出去,说明力是物体运动的原因 C.足球在空中飞行过程中,运动状态一定发生改变 D.空中飞行的足球,若它所受的力全部消失,它一定沿水平方向做匀速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】 A.力是物体对物体的作用,物体间力的作用是相互的,所以脚和球同时会受到力的作用,故A错; B.球离开脚以后,就不再受到脚的作用力了,继续飞行是由于具有惯性,不是继续受力的原因,故B错; C.足球由于受到重力的作用,受力不平衡,所以运动状态是一定会改变的,故C正确;D.正在飞行的足球,如果受力全部消失,则它将会沿力消失时的速度方向做匀速直线运动,故D错; 2.如图所示,水平路面上匀速行驶的汽车,所受的几个力中属于二力平衡的是 A.地面的支持力和汽车的牵引力 B.汽车的牵引力和阻力 C.重力和阻力 D.汽车的牵引力和重力 【答案】B 【解析】 【详解】 A. 地面的支持力向上,汽车的牵引力方向向前,二力垂直,不在一条直线上,不是平衡力; B. 汽车的牵引力向前,阻力向后,二力大小相等,方向相反,都作用于车,是一对平衡 力; C. 重力竖直向下,阻力水平向后,二力垂直,不在一条直线上,不是平衡力; D. 汽车的牵引力水平向前,重力竖直向下,二力垂直,不在一条直线上,不是平衡力;【点睛】 平衡力与相互作用力的判断是个难点,平衡力是作用在一个物体上的力,而相互作用力作用于两个物体,两对力的大小都是相等的. 3.下列情况中,属于相互作用力的是 A.静止在斜面上的木块对斜面的压力和木块受到的重力 B.苹果下落时所受的重力和苹果对地球的吸引力 C.沿竖直方向匀速下落的跳伞运动员与伞的总重力和空气阻力 D.在平直公路上匀速行驶的汽车的牵引力和阻力 【答案】B 【解析】 【详解】 A.静止在斜面上的木块对斜面的压力和木块受到的重力大小不相等、方向不相反、没有作用在同一直线上。且重力不是斜面对木块施加的。故这两个力不相互作用力;木块对斜面的压力和斜面对木块的支持力才是一对相互作用力。故A错误。 B.苹果下落时所受的重力是地球给苹果的,苹果对地球的吸引力是苹果给地球的,这两个力分别作用在对方物体上,且大小相等、方向相反、作用在同一直线上,是一对相互作用力。故B正确。 C.沿竖直方向匀速下落的跳伞运动员与伞的总重力和空气阻力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且都作用在同一物体上,是一对平衡力,不是相互作用力。故C错误。D.在平直公路上匀速行驶的汽车的牵引力和阻力大小相等、方向相反、作用在同一直线上,且都作用在同一物体上,是一对平衡力,不是相互作用力。故D错误。 4.如图所示,用F=12N水平向右的拉力匀速拉动物块A时,物块B静止不动,此时弹簧测力计的示数为5N,则物块A所受地面的摩擦力的大小及方向为() A.5N,向左B.7N,向左C.7N,向右D.17N,向右 【答案】B 【解析】 【详解】 以B为研究对象,B在水平方向受弹簧测力计对其向左的拉力和物体A对其向右的摩擦力作用。因为B静止,所以这两个力平衡大小相等。所以所受摩擦力为5N,方向向右。 以A为研究对象,A在水平方向受B物块对其向左的摩擦力和地面对其向左的摩擦力作用。因为A做匀速直线运动,所以这三个力平衡大小相等。所以物块A所受地面的摩擦力的大小为12N﹣5N=7N,方向向左。故ACD错误、B正确。 第一章运动与力专题练习(一) 专题一:参照物及其选择 1、诗句”满眼风光多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行。“其中”看山恰似走来 迎“和”是船行“所选的参照物分别是和。 2、“月亮在白云中穿梭”和“月亮走我也走”这两觉歌词中额参照物分别是 和。 3、两列火车如图所示,西子号礼列车上的乘客看到和谐号正在向东行驶,如果以地面为参照物, 则下列说法正确的是() A、若西子号向东行驶,则和谐号一定静止 B、若西子号向东行驶,则和谐号一定也向东行驶 C、若西子号静止,则和谐号可能向西行驶 D、若西子号都向西行驶,则西子号行驶得较慢 4、在新型飞机研制中,将飞机放在风洞中固定不动,让模拟 气流迎面吹来,便可以模拟空中的飞行情况,如图所示。此 时,机舱里的飞行员感觉飞机在飞行,则他所选的参照物是 () A、飞机 B、气流 C、地面 C、风洞 5、一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样大小速度并列运动。如果这只蜜蜂眼睛盯着汽车车 轮边缘上某一点,那么它看到的这一点的运动轨迹是() 专题二、速度图像问题 1、甲乙两物体运动时,路程与时间关系的s-t图像如图所示。其 中甲为曲线,乙为直线,在t=5s时两线相交。则由图像可知 () A、两物体在t=5s时一定相遇 B、两物体在5s内通过的路程甲小于乙 C、甲物体做曲线运动,乙物体做直线运动 D、甲物体做变速运动,乙物体做匀速运动 2、某物体运动的速度图像如右图,根据图像可知() A、0-2s内的速度为1m/s B、0-5s内的物体移动了10m C、第1秒末和第3秒末的速度方向相反 D、第1秒末和第5秒末的速度方向相同 3、两台完全相同的电动小车,在水平路面上由同一地点同时向东 作直线运动,他们的路程随时间变化的图像,如图所示。根据图像 作出下列的判断,其中不正确的是() A、两车运动的速度大小相等 B、通过30m的路程,乙车所用的时间比甲车的长 C、第6s时,甲车的速度比乙车的速度大 D、若乙车为参照物,甲车是向西运动的 4、如图所示,沿同一条直线向东运动的物体A、B,其运动相对同 参考点O点距离s随时间t变化的图像,以下说法正确的是 () A、两物体由同一位置O点开始运动,但物体A比B迟3s才开始运 动 B、t=0时刻,A在O点,B在距离O点5m处 C、从第3s开始,A速度大于B速度,5s末A、B相遇 D、5s内A、B的平均速度相等 5、如图所示是甲乙两物体做直线运动的s-t图像,分析图像, 下列说法正确的是() A、甲乙两物体是从同一地点出发的 B、甲乙两物体是往同一方向运动的 C、甲乙两物体相遇时都通过了20m路程 D、甲乙两物体的运动速度大小相同,都是2m/s 专题三、速度计算 1、短跑运动员在某次百米赛跑中测得5秒末的速度为9.0m/s,10秒末到达终点的速度为10.2m/s, 则下列说法正确的是() A、在前5秒内运动员的平均速度为4.5m/s B、在后5秒内运动员的平均速度为9.6m/s C、在本次百米赛跑中运动员的平均速度为10.0m/s D、在本次百米赛跑中运动员的平均速度为9.1m/s 2、晓燕在春季运动会百米赛跑中以16s的成绩获得冠军,测得她在50m处的速度是6m/s,到终 [课时训练(六) 力运动和力] 一、填空题 1.【2017·内江】如图K6-1所示,某人用12 N的力沿水平方向向右拉一根轻质弹簧,弹簧对手的拉力________(选填“大于”“小于”或“等于”)12 N,手受到的拉力的施力物体是________。 图K6-1 2.【2017·贵港】使用弹簧测力计之前,要先______________________________。如图K6-2所示,所测物体M 受到的重力是________N。 图K6-2 3.如图K6-3所示,用手指支住刻度尺,当刻度尺静止时,手指支撑的位置正上方就是刻度尺的________,重力的施力物体是________。 图K6-3 4.“夜来风雨声,花落知多少”,这是唐代诗人孟浩然《春晓》中的诗句,用物理知识可以解释:花落是指花瓣落地,实际上是由于花瓣受到________力的作用,该力的方向是________。 5.【2017·成都】北京和张家口将在2022年联合举办冬奥会。冰壶是比赛项目之一,冰壶比赛冰壶的最上面覆盖着一层特制的微小颗粒。如图K6-4所示,一名队员将冰壶掷出后,另外两名队员用冰刷刷冰面。目的是为了________冰壶与冰面之间的摩擦,________冰壶滑行的距离。(均选填“增大”或“减小”) 图K6-4 6.如图K6-5所示,放在水平桌面上物体A,在水平推力F的作用下向右移动的过程中(物体未掉下桌子),A与桌面间的摩擦力________(选填“变大”“变小”或“不变”);桌面受到物体A的摩擦力方向是水平向________。 图K6-5 二、选择题 7.如图K6-6所示,林红和小勇穿着滑冰鞋面对面静止站在冰面上,如果林红用力推一下小勇,其结果是( ) 专题训练四 物体的运动 力 力和运动 考点指津 本专题为物体的运动、力、力和运动,知识掌握基本要求: 知道参照物的意义,运动与静止是相对的;知道速度的意义及常见单位的换算;知道匀速直线运动的特点;知道平均速度的意义;能用速度公式进行简单的计算;知道力的作用是相互的;知道力的作用效果;能用力的图示表示力;会用测力计测力的大小;知道如何探究重力、摩擦力的大小与哪些因素有关;实验探究二力平衡的条件;了解物体运动状态变化的原因;理解惯性是物体的属性,能解释与惯性有关的现象. 中考命题热点: 参照物并描述物体的运动;简单的速度、路程、时间的运算;探究运动的特点;对力的基本概念、力的作用效果的理解;作力的图示、示意图;联系实际考查对影响滑动摩擦力大小因素的理解,以及增大和减小摩擦的方法;解释与惯性有关的常见现象;利用二力平衡求(或判断)未知力的大小. 练习测试 一、填空题 1.如图4-1所示是森林动物“运动会”中龟兔赛跑的情景.比赛开始后,“观众”通过比较 ,认为跑在前面的兔子运动快,由于兔子麻痹轻敌,中途睡了一觉,“裁判员”通过比较 ,判定最先到达终点的乌龟运动得快.物理学中用 表示物体运动快慢的程度. 2.图4-2是甲、乙两个物体做直线运动的速度图像.由图像可知:甲做的是 运动,乙做的是 运动;3s 时,甲和乙的图线相交,这说明了什么? . 3.某同学在超市购物时,用5N 的水平力推着一辆小车在水平地面上做匀速直线运动,这时小车受到的阻力是 N .突然,他发现前面有一个小女孩,他马上用10N 的力向后拉小车,使小车减速,在减速过程中,小车所受的摩擦力为 N . 4.如图4-3所示,跳水运动员在向下压跳板的过程中,压跳板的力的作用效果是使跳板发生 .跳板弹起过程中,跳板推运动员的力的作用效果是使运动员的 发生改变. 5.如图4-4甲所示,完全相同的木块A 和B 叠放在水平桌面上,在12N 的水平拉力 (s) 图4-2 图4-1 图4-3 力和运动 复习方法指导 1、正确理解匀速直线运动的速度概念。 速度是表示物体运动快慢的物理量,在相等时间内,物体通过的路程越长,运动的越快,它的速度越大。 通过相等路程,所用时间越短,它运动的越快,它的速度越大。 如果两物体在不同时间内,通过的路程也不相同,路程跟时间的比值越大,它的速度越大。做匀速直线运动的物体,它的速度是不变的,不能由公式S=vt说速度跟路程成正比,跟时间成反比。 2、正确理解牛顿第一定律: 牛顿第一定律表述为:“一切物体在没有受到外力作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态”。 它明确告诉我们:物体在不受外力作用时所处的状态。至于物体到底是处于静止还是匀速直线运动取决于物体的初始状态。 因为地球上不存在不受外力的物体,所以牛顿第一定律不能通过实验直接得出。它是在伽利略的理想实验基础上通过推理概括出来的。 可从以下几方面理解牛顿第一定律: (1)牛顿第一定律阐明了力和运动的关系,当物体受到外力作用时,它的运动状态会发生变化,因此,力是改变物体运动状态的原因。 牛顿第一定律指出:当物体不受外力作用时,可以保持匀速直线运动状态。可见,力不是产生维持物体运动的原因,即:运动不需要力维持。 (2)牛顿第一定律揭示了一切物体都具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫惯性。即:一切物体都具有惯性。 3、正确认识惯性: 惯性与惯性定律(牛顿第一定律)不同,前者是概念,后者是规律。 惯性是物体的固有属性,惯性定律(牛顿第一定律)是物体在没受其它力的作用时,物体的运动状态应是什么。 可以从以下三方面认识惯性: (1)一切物体都具有保持静止状态或匀速直线运动状态的性质,这种性质叫惯性。 “一切物体”指固体、液体、气体。“保持”指始终具有的意思。 由此可见,惯性是物体固有属性,它与物体是否受力,是否运动,运动如何改变都无关。 (2)惯性和力是两个实质完全不同的概念,力是物体对物体的作用,惯性是物体本身一种固有性质,它与外界因素无关。 把物体惯性的表现,说成是物体受到“惯性力”或说:“物体受到惯性的作用”都是不对的。 (3)惯性的大小只跟物体的质量大小有关,质量大的物体惯性也大。 4、正确理解力和运动的关系: 亚里士多德认为:“必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止下来。” 这种看法认为:“力是产生和维持物体运动的原因”。它跟人们日常生活中的一些错误观念相符合,使不少人认为它是对的。只有弄清这种说法的错误,才能正确认识力和运动的关系。 以推车为例:用力推车,车由静止变为运动,是推力改变了车的运动状态。停止用力,车在地面阻 初中物理力与运动专题卷(有答案) 考试时间:90分钟满分:100分姓名:__________ 班级:__________考号:__________ *注意事项: 1.填写答题卡的内容用2B铅笔填写 2.提前20分钟收取答题卡 一、单选题(共15题;共30分) 1. ( 2分) 下列关于力的说法错误的是() A. 两个物体接触时才能发生力的作用 B. 力是物体对物体的作用 C. 物体间力的作用是相互的 D. 物体间发生力的作用时,不一定要接触 2. ( 2分) 关于参照物,下列说法错误的是() A. 只能选择那些固定在地面上不动的物体作为参照物 B. 判断一个物体是静止还是运动,与参照物的选择有关 C. 一个物体是运动还是静止,都是相对于所选定的参照物而言的 D. 研究地面上物体的运动,常选地面或相对地面不动的物体为参照物 3. ( 2分) (2015?济宁)小夏推箱子经历了如图所示的过程,最终箱子被推出去后又向前滑行了一段距离.对上述过程中涉及到的物理知识,分析正确的是 A. 图甲:因为箱子没动,所以小夏没有对箱子施加力的作用 B. 图乙:因为箱子受到的摩擦力大于推力,所以小夏没推动箱子 C. 图乙:因为小夏对箱子施加了力,所以小夏对箱子做了功 D. 图丙:小夏对箱子做的功小于推力与箱子移动距离的乘积 4. ( 2分) 以下物体中,物重约为20牛的是() A. 一头牛 B. 一个鸡蛋 C. 一只鸭 D. 一本物理课本 5. ( 2分) 下列说法正确的是() A. 1t棉花和1t铁块相比,铁块受到的重力较大 B. 在同一地点,物体所受重力大小与它的质量成正比 C. 物体质量增大几倍,重力也增大几倍,因此物体的质量与它的重力是一回事 D. 通常情况下,1kg=9.8N 6. ( 2分) (2011?成都)关于惯性,下列说法正确的是() A. 运动的物体由于惯性会慢慢停下来 B. 物体的运动速度越大,惯性也越大 C. 司机开车时要系安全带,是为了防止惯性带来危害 D. 运动员起跑时用力蹬地,是为了利用惯性提高成绩 物体平衡与牛顿定律 一、受力分析(假设法、整体法和隔离法的应用) 1.如图所示,质量为m 的木块A 放在质量为M 的三角形斜面B 上,现用大小均为F ,方向 相反的水平力分别推A 和B ,它们均静止不动,则( ) A .A 与 B 之间不一定存在摩擦力 B .B 与地面之间可能存在摩擦力 C .B 对A 的支持力一定大于mg D .地面对B 的支持力的大小一定等于(M +m )g ①、如图所示,斜面体A 放在水平地面上,用平行于斜面的轻弹簧将物块B 拴接在挡板上, 在物块B 上施加平行于斜面沿斜面向上的推力F ,整个系统始终处于静止状态,下列正确的 是 A .物块 B 与斜面之间一定存在摩擦力 B .弹簧的弹力一定沿斜面向下 C .地面对斜面体A 的摩擦力水平向左 D .若增大推力,则弹簧弹力一定减小 2、如图所示,在恒力F 作用下,a 、b 两物体一起沿粗糙竖直墙面匀速向上运动,则关于它 们受力情况的说法正确的是( ) A. a 一定受到4个力 B .b 可能受到4个力 C .a 与墙壁之间一定有弹力和摩擦力 D .a 与b 之间一定有摩擦力 ②-1.如图2所示,倾斜天花板平面与竖直方向夹角为θ,推力F 垂直天花板平面作用在木 块上,使其处于静止状态,则( ) A .木块一定受三个力作用 B .天花板对木块的弹力F N >F C .木块受的静摩擦力等于mg cos θ D .木块受的静摩擦力等于mg /cos θ ②-2.如图1所示,在斜面上,木块A 与B 的接触面是水平的.绳子呈水平状态,木块A 、 B 均保持静止.则关于木块A 和木块B 可能的受力个数分别为( ) A .2个和4个 B .3个和4个 C .4个和4个 D .4个和5个 一、初中物理力与运动的关系问题 1.如图所示,用水平拉力F拉动木板在水平地面上匀速向左运动,物体A静止不动,下列关于木板对A的摩擦力及弹簧测力计的示数情况说法正确的是(不计绳和弹簧测力计重)() A.木板对A的摩擦力的方向水平向右 B.弹簧测力计的示数等于木板对A的摩擦力 C.弹簧测力计的示数大于木板对A的摩擦力 D.弹簧测力计的示数小于木板对A的摩擦力 【答案】B 【解析】 【详解】 A.由于物体A静止不动,木板向左运动,则木板受到的摩擦力向右,力的作用是相互的,物体A受到的摩擦力向左,A错误; BCD.由于物体A静止不动,处于平衡状态,水平方向上只受到弹簧测力计的拉力和木板对A的摩擦力,这两个力是一对平衡力,大小相等,B正确,C、D错误; 2.自行车的结构及使用涉及到不少有关摩擦的知识,其中为了减小摩擦的是()A.车把套上制作了花纹 B.给车轴加润滑油 C.轮胎的表面做得凹凸不平 D.刹车时用力捏闸柄,增大闸皮对车圈的压力 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】 A.车把套上制作了花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故A不合题意; B.给车轴加润滑油是形成一层油膜,使接触面变光滑来减小摩擦,故B符合题意;C.轮胎上制有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦的,故C 不合题意; D.刹车时用力捏刹车,是在接触面的粗糙程度一定时,通过增大压力来增大摩擦,故D 不合题意。 故选B。 3.如图l 所示,静止在水平面上的物块,受水平拉力F 作用,F 随时间t 的变化关系如图2所示,从t =0开始,小兵每隔2s 记录的物块位置和时刻如图3所示,下列说法正确的是( ) A .0~4s 内,物块受到的摩擦力为4N B .8~l0s 内,物块受到的摩擦力为6N C .t =l0s 时,物块的速度一定小于5m/s D .若16s 时撤去F ,物块将做匀速直线运动 【答案】C 【解析】 【分析】 由图丙确定物体在不同时间段的运动状态,根据匀速直线运动的时间段及图2,利用二力平衡条件确定摩擦力的大小。 【详解】 由图3知,12到18s 物体在相同时间内通过的路程相等,做匀速直线运动,由图2知,此时f =F =4N 。 A .由图2知,0~4s 内,物体受到的拉力F =2N ,小于滑动摩擦力,所以此时物体应处于静止状态,所受静止摩擦力等于拉力等于2N ,故A 错误; B .由图3知,8~10s 内,物体处于运动状态,根据影响摩擦力大小的因素可知,摩擦力仍等于4N ,故B 错误; C .由图3知,从10到12s 时间内,物体的平均速度 10m 5m/s 2s s v t === 而在这段时间内物体的拉力大于摩擦力,所以做加速运动,因此全程的平均速度应大于10s 时的速度,故C 正确; D .若16s 时撤去F ,物体受摩擦力的作用将做减速运动,故D 错误。 故选C 。 4.如图是小明在玩过山车时的情景,下列对此过程中小明的状况叙述正确的是( ) 专题训练一、力和运动一.选择题 1.物体在几个力的作用下处于平衡状态,若撤去其中某一个力而其余力 的个数和性质不变,物体的运动情况可能是() A.静止 B.匀加速直线运动 C.匀速直线运动 D.匀速圆周运动 14.如图所示,用光滑的粗铁丝做成一直角三角形,BC水平,AC边竖直,∠ABC=α,AB及AC两边上分别套有细线连着的铜环,当它们静止时,细线跟AB所成的角θ的大小为(细线长度小于BC) A.θ=α B.θ> 2 π C.θ<α D.α<θ< 2 π 2.一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=15kg的重物,重物静止于地面上。有一质量m=10kg的猴子,从绳的另一端沿绳向上爬,如图1-1所示。不计滑轮摩擦,在重物不离开地面的条件下,猴子向上爬的最大加速度为(g=10m/s2)A.25m/s2 B.5m/s2 C.10m/s2 D.15m/s2() 3.小木块m从光滑曲面上P点滑下,通过粗糙静止的水平传送带落于地面上的Q点,如图1-2所示。现让传送带在皮带轮带动下逆时针转 动,让m从P处重新滑下,则此次木块的落地点将 A.仍在Q点 B.在Q点右边() C.在Q点左边 D.木块可能落不到地面 4.物体A的质量为1kg,置于水平地面上,物体与地面的动摩擦因数为μ=0.2,从t=0开始物体以一定初速度v0向右滑行的同时,受到一个水平向左的恒力F=1N的作用,则捅反映物体受到的摩擦力f随时间变化的图像的是图1-3中的哪一个(取向右为正方向,g=10m/s2)() 5.把一个重为G的物体用水平力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的墙面上,则从t=0开始物体受到的摩擦力f随时间变化的图象是下图中的 图1-1 P m Q 图1-2 f/N t 2 1 -1 -2 f/N t 2 1 -1 -2 f/N t 2 1 -1 -2 f/N t 2 1 -1 -2 图1-3 初三年级(物理) 第4讲力力和运动(拔高班) 【考纲要求】 1、力的概念:力的定义的辨析;力的三要素对作用效果的影响;力的测量。 2、三种常见的力:重力、弹力、摩擦力的区别;重力的大小、方向、作用点;影响滑动摩擦力的因素;减小滑动摩擦力的方法 3、牛顿第一定律:理想实验;惯性现象;对亚里士多德和伽利略观点的辩析。 4、力和运动:合力;等效替代法的运用,二力合成;二力平衡的条件;运动状态的改变与受力情况的分析 5、力的作图:力的三要素在图中的表示。 【教学重难点】 1、重力弹力摩擦力的区别 2、牛顿第一定律 3、力和运动的关系 【重难点命题方向】 选择、填空、实验探究、作图 【基础限时训练】 1.关于重力的叙述,下列说法中正确的是 ( ) A.物体的质量越大,受到的重力也越大,所以物体的重力是由物体的质量产生的 B.重力是物体本身的一种属性 C.放在支撑面上的物体受到的重力的方向总是垂直向下的 D.物体的重力是由于地球对它的吸引而产生的 2.在下列物体中,重力约是1 N的物体是 ( ) A.一只小狗 B.一个小学生 C.一袋方便面 D.一枝铅笔 3.若空气阻力不计,从手中抛出去的手榴弹,在空气中受到 ( ) A.空气和手的推力 B.手的推力 C.空气和地球的吸引力 D.重力 4.熟透的苹果从树上落下来,对比下列说法中正确的是 ( ) A.地球对苹果有吸引力,而苹果不吸引地球 B.地球对苹果的吸引力大于苹果吸引地球的力 C.地球对苹果的吸引力等于苹果吸引地球的力 D.地球对苹果的吸引力小于苹果吸引地球的力 5.小球沿斜面加速下滑,关于小球所受重力的示意图中正确的是 ( )专题运动和力专项练习含答案
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