高一物理上册运动和力的关系专题练习(word版
一、第四章 运动和力的关系易错题培优（难）
1．如图所示，水平板上有质量m =1.0kg 的物块，受到随时间t 变化的水平拉力F 作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力F f 的大小．取重力加速度g =10m/s 2．下列判断正确的是（ ）
A ．5s 内拉力对物块做功为零
B ．4s 末物块所受合力大小为4.0N
C ．物块与木板之间的动摩擦因数为0.4
D ．6s ～9s 内物块的加速度的大小为2.0m/s 2 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A ．在0﹣4s 内，物体所受的摩擦力为静摩擦力，4s 末开始运动，则5s 内位移不为零，则拉力做功不为零．故A 错误．
B ．4s 末拉力为4N ，摩擦力为4N ，合力为零．故B 错误．
CD ．根据牛顿第二定律得，6s ～9s 内物体做匀加速直线运动的加速度
a=
2253
m/s 2m/s 1
f
F F m
--=
= 解得
3
0.310
f F mg
μ=
=
= 故C 错误，D 正确． 故选D ．
2．一足够长的木板B 静置于光滑水平面上，如图甲所示，其上放置小滑块A ，木板B 受到随时间t 变化的水平拉力F 作用，木板加速度a 随力F 变化的a ﹣F 图象如图乙所示，g 取10m/s 2，下判定错误的是
A ．木板
B 的质量为1kg
B ．当F =10N 时木板B 加速度为4m/s 2
C ．滑块A 的质量为4kg
D ．当F =10N 时滑块A 的加速度为2m/s 2 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
AC ．当F 等于8N 时，加速度为a =2m/s 2，对整体分析，由牛顿第二定律有
F =（M +m ）a ，
代入数据解得
M +m =4kg
当F 大于8N 时，对B 由牛顿第二定律得：
1F mg mg
a F M M M
μμ-=
=- 由图示图象可知，图线的斜率
12186
a k M F ?=
===?- 解得，木板B 的质量M =1kg ，滑块A 的质量为m =3kg ．故A 正确，不符合题意；C 错误，符合题意．
B ．根据F 大于8N 的图线知，F =6N 时，a =0m/s 2，由
1mg a F M M
μ=
- 可知：
13100611
μ??=?- 解得
μ=0.2
由图示图象可知，当F =10N 时，滑块与木板相对滑动，B 的加速度为
2110.2310104m/s 11
B mg a a F M M μ??==
-=?-= 故B 正确，不符合题意；
D ．当F =10N 时，A 、B 相对滑动，木块A 的加速度
22m/s A Mg
a g M
μμ=
==
故D 正确，不符合题意． 故选C ． 【点睛】
本题考查牛顿第二定律与图象的综合，知道滑块和木板在不同拉力作用下的运动规律是解决本题的关键，掌握处理图象问题的一般方法，通常通过图线的斜率和截距入手分析．
3．如图所示，将小砝码置于桌面上的薄纸板上，用水平向右的拉力将纸板迅速抽出，砝码的移动很小，几乎观察不到，这就是大家熟悉的惯性演示实验。已知砝码和纸板的质量分别为2m 和m ，纸板与桌面间的动摩擦因数为μ，砝码与纸板间的动摩擦因数为2μ，重力加速度为g 。要使纸板相对砝码运动，所需拉力的大小至少应为（ ）
A ．7mg μ
B ．8mg μ
C ．9mg μ
D ．10mg μ
【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】
砝码和桌面对纸板的摩擦力分别为
1224f mg mg μμ=?=
()223f m m g mg μμ=+=
设砝码的加速度为a 1，纸板的加速度为a 2，则有
112f ma = 122F f f ma --=
发生相对运动需要满足
21a a >
代入数据解得
9F mg μ>
故选C 。
4．如图所示，倾斜传送带以速度1v 顺时针匀速运动，0t =时刻小物体从底端以速度2v 冲上传送带，t t =0时刻离开传送带。下列描述小物体的速度随时间变化的图像可能正确的是（ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
【答案】ABD 【解析】
【分析】 【详解】
若21v v <且物体与传送带间的动摩擦因数tan μθ≥，即加速度沿传送带向上，则物体传送带向上做匀加速运动至速度为1v 后做匀速向上运动；
若21v v <且物体与传送带间的动摩擦因数tan μθ<，则物体沿传送带向上做匀减速运动至速度为0，后沿传送带向下做匀加速运动；
若21v v >且物体与传送带间的动摩擦因数tan μθ≥，则物体沿传送带向上做匀减速运动至速度为1v 后向上做匀速运动；
若21v v >且物体与传送带间的动摩擦因教tan μθ<，则物体沿传送带向上做匀减速运动，加速度为
sin cos a g g θμθ=+
至速度为1v 后加速度变为
sin cos a g g θμθ=-
向上减速运动至速度为零后开始向下做匀加速运动，加速度为
sin cos a g g θμθ=-
直至离开传送带。 选项C 错误，ABD 正确。 故选ABD 。
5．如图所示，在一个倾角未知的、粗糙的、足够长的斜坡上，现给箱子一个沿坡向下的初速度，一段时间后箱子还在斜面上滑动，箱子和小球不再有相对运动，此时绳子在图中的位置（图中ob 绳与斜坡垂直，od 绳沿竖直方向）（ ）
A ．可能是a 、b
B ．可能是b 、c
C ．可能是c 、d
D ．可能是d 、e
【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】
设斜面的倾角为θ，绳子与斜面垂直线的夹角为β。据题意箱子和小球不再有相对运动，则它们的加速度相同。对箱子和小球整体作受力分析，易知：如果斜面对箱子的摩擦力小于整体的重力沿斜面的分力，整体将沿斜面向下做匀加速运动，且加速度小于g sin θ；如果斜面对箱子的摩擦力恰等于整体的重力沿斜面的分力，整体将沿斜面向下做匀速运动；如
果斜面对箱子的摩擦力大于整体的重力沿斜面的分力，整体将沿斜面向下做匀减速运动。再对小球作受力分析如图，根据牛顿第二定律分析如下：
对oa情况有
mg sinθ+ F T sinβ=ma
必有a>g sinθ，即整体以加速度大于g sinθ沿斜面向下做匀加速运动，所以oa不可能。
对ob情况有
mg sinθ=ma
得a=g sinθ，即整体以加速度等于g sinθ沿斜面向下做匀加速运动，所以ob不可能。
对oc情况有
mg sinθ－ F T sinβ=ma
必有a 对od情况有a=0，即整体沿斜面向下做匀速直线运动，所以oc可能。 对oe情况有 F T cosβ－mg cosθ=0 mg sinθ－F T sinβ=ma 因β>θ，所以a<0，加速度沿斜面向上，即整体沿斜面向下做匀减速运动，所以oe可能。由以上分析可知：绳子在图中的位置处于oa、ob均不可能，处于oc、od、oe均可能。 故选CD。 6．如图所示，A、B两个物体的质量分别为m1、m2，两物体之间用轻质弹性细线连接，两物体与水平面的动摩擦因数相等。现对B物体施加一水平向右的拉力F，使A、B一起向右做匀加速运动。下列说法正确的是（） A．若某时刻撒去F，则撤去F的瞬间，A、B的加速度保持不变 B．若F保持不变，水平面改为光滑的，则弹性细线的拉力大小不变 C．若将F增大一倍，则两物体的加速度将增大一倍 D．若F逐渐减小，A、B依然做加速运动，则在F减小的过程中，弹性细线上的拉力与F 的比值不变 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 A ．有F 作用时， B 物体水平方向受F 、弹性细绳的拉力和地面对B 的滑动摩擦力作用，撤去F 后，B 物体受弹性细绳的拉力和地面对B 的滑动摩擦力作用，故B 物体的受力情况发生变化，所以B 物体的加速度变化，故A 错误； B ．有F 作用时，水平面粗糙，由牛顿第二定律，得 ()()1212F m g m g m m a μ-+=+ 11=F m g m a μ-绳 联立解得 1 12 = m F F m m +绳 若F 保持不变，水平面改为光滑的，由牛顿第二定律，得 ()12F m m a =+ 1=F m a 绳 联立解得 1 12 = m F F m m +绳 可知弹性细线的拉力大小不变，故B 正确； C ．有F 作用时，水平面粗糙，由牛顿第二定律，得 ()()1212F m g m g m m a μ-+=+ 若将F 增大一倍，滑动摩擦力不变，故两物体的加速度不会增大一倍，C 错误； D ．有F 作用时，水平面粗糙，由牛顿第二定律，得 ()()1212F m g m g m m a μ-+=+ 11=F m g m a μ-绳 联立解得 1 12 = m F F m m +绳 可知，F 减小，弹性绳上的拉力与F 的比值不变，故D 正确。 故选BD 。 7．在大型物流货场，广泛的应用着传送带搬运货物。如图甲所示，与水平面倾斜的传送带以恒定速率运动，皮带始终是绷紧的，将m =1kg 的货物放在传送带上的A 处，经过1.2s 到达传送带的B 端。用速度传感器测得货物与传送带的速度v 随时间t 变化图像如图乙所示，已知重力加速度g =10m/s 2。由v —t 图可知（ ） A ．A 、 B 两点的距离为2.4m B ．货物与传送带的动摩擦因数为0.5 C ．货物从A 运动到B 过程中，传送带对货物做功大小为12.8J D ．货物从A 运动到B 过程中，货物与传送带摩擦产生的热量为4.8J 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 A ．物块在传送带上先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度，再做加速度运动，所以物块由A 到 B 的间距对应所围梯形的“面积” 11 20.2(24)1 3.2m 22 x =??++?= 故A 错误。 B ．由v ﹣t 图像可知，物块在传送带上先做a 1匀加速直线运动，加速度为 22 10m /s 0.2 v a t ?= ==? 对物体受力分析受摩擦力，方向向下，重力和支持力，得 1sin mg f ma θ+= 即 1sin cos mg mg ma θμθ+= 同理，做a 2的匀加速直线运动，对物体受力分析受摩擦力，方向向上，重力和支持力，加速度为 22422m/s 1.20.2v a t ?-= ==?- 得 2sin mg θf ma =- 即 2sin cos mg mg ma θμθ-= 联立解得cos 0.8θ=，0.5μ=，故B 正确。 C ．根据功能关系，由B 中可知 cos 0.51010.84N f μmg θ==???= 做a 1匀加速直线运动，有 知位移为 11 20.20.2m 2 x =??= 物体受力分析受摩擦力，方向向下，摩擦力做正功为 f1140.20.8J W fx ==?= 同理做a 2匀加速直线运动，位移为 21 (24)13m 2 x =?+?= 物体受力分析受摩擦力，方向向上，摩擦力做负功为 f 224312J W fx ==?=﹣﹣﹣ 所以整个过程，传送带对货物做功大小为 12J 0.8J 11.2J =﹣ 故C 错误。 D ．根据功能关系，货物与传送带摩擦产生的热量等于摩擦力乘以相对位移，由C 中可知 cos 0.51010.84N f μmg θ==???= 做a 1匀加速直线运动，位移为 11 20.20.2m 2 x =??= 皮带位移为 20.20.4m x =?=皮 相对位移为 11Δ0.40.20.2m x x x ===皮-﹣ 同理，做a 2匀加速直线运动，位移为 21 (24)13m 2=x ?+?= 2212m x =?=皮 相对位移为 222Δ321m x x x ==-=-皮 故两者之间的总相对位移为 12ΔΔΔ10.2 1.2m x x x =+=+= 货物与传送带摩擦产生的热量为 Δ4 1.2 4.8J Q W f x ===?= 故D 正确。 故选BD 。 8．如图所示，一倾角为θ的倾斜传送带以速度v 顺时针匀速运转，t =0时刻，一小滑块(可视为质点)从传送带底端处以初速度v 0沿传送带向上滑上传送带，在t 0时刻离开传送带.则下列描述小滑块的速度随时间变化的关系图象可能正确的是 A ． B ． C ． D ． 【答案】ABD 【解析】 【分析】 【详解】 ACD.根据题意，设传送带倾角为θ，动摩擦因数μ.若： sin cos mg mg θμθ> 滑块沿斜面的合力不可能为0，也就不可能匀速运动． 若v 0>v ，滑动摩擦力沿传送带向下，合力是滑动摩擦力和重力沿传送带分力之和； 减速v 0=v 之后，滑动摩擦力沿传送带向上，合力是滑动摩擦力和重力沿传送带分力之差，也就是加速度变小，当传送带较短时，滑块将从上端离开传送带，不会反向运动，当传送带较长时，滑块速度减小为0后，后反向运动从传送带下端离开，故C 错误，AD 正确； B.若 sin cos mg mg θμθ< 若v 0 9．如右图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为 A ．加速下降 B ．加速上升 C ．减速上升 D ．减速下降 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 木箱静止时物块对箱顶有压力，则物块受到箱顶向下的压力，当物块对箱顶刚好无压力时，物体受到的合力向上，所以系统应该有向上的加速度，是超重，物体可能是向上加速，也可能是向下减速，所以B 正确． 【点睛】 当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度； 10．如图甲所示，水平地面上有足够长平板车M ，车上放一物块m ，开始时M 、m 均静止。t =0时，车在外力作用下开始沿水平面向右运动，其v -t 图像如图乙所示，已知物块与平板车间的动摩擦因数为0.2，取g =10m/s 2。下列说法正确的是（ ） A ．0-6s 内，m 的加速度一直保持不变 B ．m 相对M 滑动的时间为3s C ．0-6s 内，m 相对M 滑动的位移的大小为4m D ．0-6s 内，m 、M 相对地面的位移大小之比为3：4 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 AB ．物块相对于平板车滑动时的加速度 22m /s mg a g m μμ= == 若其加速度一直不变，速度时间图像如图所示 有图像可以算出t =3s 时，速度相等，为6m/s 。由于平板车减速阶段的加速度大小为 2218 m /s 2m /s 62 a a = ==- 故二者等速后相对静止，物块的加速度大小不变，方向改变。物块相对平板车滑动的时间为3s 。故A 错误，B 正确； C ．有图像可知，0-6s 内，物块相对平板车滑动的位移的大小 186128m 1m 36m=6m 222 x +?=??+?-?? 故C 错误； D ．0-6s 内，有图像可知，物块相对地面的位移大小 11 66m=18m 2 x =?? 平板车相对地面的位移大小 21 68m=24m 2 x =?? 二者之比为3：4，故D 正确。 故选BD 。 11．如图甲所示，倾角为θ的足够长的传送带以恒定的速率v 0沿逆时针方向运行。t ＝0时，将质量m ＝1kg 的物体（可视为质点）轻放在传送带上，物体相对地面的v ﹣t 图像如图乙所示。设沿传送带向下为正方向，取重力加速度g ＝10m/s 2。则（ ） A ．传送带的速率v 0＝10m/s B ．传送带的倾角θ＝30° C ．物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5 D ．0~2.0s 内物体在传送带上留下的痕迹为6m 【答案】AC 【解析】 【详解】 A ．由图知，物体先做初速度为零的匀加速直线运动，速度达到传送带速度后（在t ＝1.0s 时刻），由于重力沿斜面向下的分力大于摩擦力，物块继续向下做匀加速直线运动，从图像可知传送带的速度为v 0＝10m/s ，故A 正确； BC ．在0~1.0s 内，物体摩擦力方向沿斜面向下，匀加速运动的加速度为： 1sin cos sin cos mg mg a g g m θμθ θμθ+= =+ 由图可得： 21 11 10m/s v a t ?= =? 在1.0~2.0s ，物体的加速度为： 2sin cos sin cos mg mg a g g m θμθ θμθ-= =- 由图可得： 22 22 2m/s v a t ?= =? 联立解得：0.5μ=，37θ=，故B 错误，C 正确； D ．根据“面积”表示位移，可知0~1.0s 物体相对于地的位移： 11 101m=5m 2 x =?? 传送带的位移为： x 2＝v 0t 1＝10×1m ＝10m 物体对传送带的位移大小为： 1215m x x x ?=-= 方向向上。1.0~2.0s 物体相对于地的位移： 31012 1m 11m 2 x += ?= 传送带的位移为： x 4＝v 0t 1＝10×1m ＝10m 物体对传送带的位移大小为： 2341m x x x ?=-= 方向向下，故留下的痕迹为5m ，故D 错误。 故选：AC 。 12．用长度为L 的铁丝绕成一个高度为H 的等螺距螺旋线圈，将它竖直地固定于水平桌面。穿在铁丝上的一小珠子可沿此螺旋线圈无摩擦地下滑(下滑过程线圈形状保持不变），已知重力加速度为g 。这个小珠子从螺旋线圈最高点无初速滑到桌面经历的时间为（ ） A ．2H g B ．2gH C ．gH D ．L 2gH 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 将螺线圈分割为很多小段，每一段近似为一个斜面，由于螺旋线圈等螺距，说明每一小段的斜面倾角相同，设为θ，根据几何关系，有 sin H L θ= 珠子做加速度大小不变的加速运动，根据牛顿第二定律，有 sin mg ma θ= 解得 sin a g θ= 由于珠子与初速度和加速度大小相同的匀加速直线运动的运动时间完全相同，故根据位移时间关系公式，有 212 L at = 联立解得 2t L gH = 选项D 正确，ABC 错误。 故选D 。 13．如图所示，两个皮带轮顺时针转动，带动水平传送带以恒定的速率v 运行。现使一个质量为m 的物体（可视为质点）沿与水平传送带等高的光滑水平面以初速度v 0（v 0 A ．水平传送带的运行速率变为2v ，物体加速运动时间就会变为原来的二倍 B ．00~t 时间内，物体受到滑动摩擦力的作用，00~2t t 时间内物体受静摩擦力作用 C ．如果使皮带逆时针转动，其它条件不变，物体到达最右端的时间可能与原来相同 D ．物体的初速度越大，其它条件不变，物体到达右端的时间一定越短 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 A ．物体加速运动的时间即为与传送带达到共同速度的时间，根据匀变速运动速度公式有 0v v at =+ 当速度变为2v 时，时间并不等于2t ，选项A 错误； B ．00~t 时间内，物体物体速度小于传送带速度，受到滑动摩擦力的作用；00~2t t 时间内物体与传送带具有相同的速度，不受摩擦力作用，选项B 错误； C ．如果使皮带逆时针转动，其它条件不变，物体要经历先减速再加速的运动，到达最右端的时间不可能与原来相同，选项C 错误； D ．物体的初速度越大，其它条件不变，与传送带达到共同速度的时间越少，物体到达右端的时间一定越短，选项D 正确。 故选D 。 14．如图所示，在置于水平地面上的盛水容器中，用一端固定于容器底部的细线拉住一个空心的塑料球，使之静止地悬浮在深水中，此时容器底部对地面的压力记为N1F ；某时刻拉紧球的细线突然断开后，球便在水中先加速后匀速地竖直上升，若球在此加速运动阶段和匀速运动阶段对应着容器底部对地面的压力分别记作N2F 和N3F ，则（ ） A ．球加速上升时，N1N2F F < B ．球加速上升时，N1N2F F > C ．球匀速上升时，N1N3F F < D ．球匀速上升时，N1N3F F > 【答案】B 【解析】 【详解】 球的加速上升和匀速上升可以认为与球等体积的水在加速下降和匀速下降．把杯子、水和球作为一个整体，塑料球静止和匀速运动时，系统处于平衡状态，地面对物体的支持力等于系统的重力．当球加速上升时，水加速下降，系统整体有向下的加速度，重力和支持力的合力提供加速度，所以重力大于支持力．故F N1=F N3＞F N2。故选：B 15．如图，放置于水平面上的楔形物体，两侧倾角均为30°，左右两表面光滑且足够长，上端固定一光滑滑轮，一根很长且不可伸长的轻绳跨过定滑轮分别与左右两侧斜面平行，绳上系着三个物体A 、B 、C ，三物体组成的系统保持静止.A 物体质量为m ，B 物体质量为3m ，现突然剪断A 物体和B 物体之间的绳子，不计空气阻力(重力加速度为g )，三物体均可视为质点，则 A ．绳剪断瞬间，A 物体的加速度为310 g B ．绳剪断瞬间，C 物体的加速度为 12 g C ．绳剪断瞬间，楔形物体对地面的压力不变 D ．绳剪断瞬间，A 、C 间绳的拉力为2mg 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】 ABD ．设C 的质量为m ′．绳剪断前，由平衡条件知： （3m +m ）g sin30°=m ′g sin30° 得 m ′=4m 绳剪断瞬间，以A 为研究对象，根据牛顿第二定律得： T -mg sin30°=ma 以C 为研究对象，根据牛顿第二定律得： 4mg sin30°-T =4ma 联立解得： 310 a g = 45 T mg = 即绳剪断瞬间，A 、C 物体的加速度大小均为310g ，A 、C 间绳的拉力为4 5 mg ，故A 正确，BD 错误． C ．绳剪断前，A 、C 间绳的拉力为： T ′=（3m +m ）g sin30°=2mg 绳剪断瞬间，A 、C 间绳的拉力为 4 5 mg ，则AC 间绳对定滑轮的压力发生改变，而三个物 体对楔形物体的压力不变，可知，绳剪断瞬间，楔形物体对地面的压力发生变化，故C错误． 一．选择题（共28小题） 1．（2014?陆丰市校级学业考试）某一做匀加速直线运动的物体，加速度是2m/s2，下列关于该物体加速度的理解 D 9．（2015?沈阳校级模拟）一物体从H高处自由下落，经时间t落地，则当它下落时，离地的高度为（） D 者抓住，直尺下落的距离h，受测者的反应时间为t，则下列结论正确的是（） ∝ ∝ 光照射下，可观察到一个下落的水滴，缓缓调节水滴下落的时间间隔到适当情况，可以看到一种奇特的现象，水滴似乎不再下落，而是像固定在图中的A、B、C、D四个位置不动，一般要出现这种现象，照明光源应该满足（g=10m/s2）（） 地时的速度之比是 15．（2013秋?忻府区校级期末）一观察者发现，每隔一定时间有一滴水自8m高的屋檐落下，而且看到第五滴水 D 17．（2014秋?成都期末）如图所示，将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放．用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3…所示的小球运动过程中每次曝光的位置．已知连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d．根据图中的信息，下列判断正确的是（） 小球下落的加速度为 的速度为 ：2 D： 2 D O点向上抛小球又落至原处的时间为T2在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点至又回到P 23．（2014春?金山区校级期末）一只气球以10m/s的速度匀速上升，某时刻在气球正下方距气球6m处有一小石 2 v0v0D 27．（2013?洪泽县校级模拟）一个从地面竖直上抛的物体，它两次经过同一较低a点的时间间隔为T a，两次经 g（T a2﹣T b2）g（T a2﹣T b2）g（T a2﹣T b2）D g（T a﹣T b） 28．（2013秋?平江县校级月考）在以速度V上升的电梯内竖直向上抛出一球，电梯内观者看见小球经t秒后到 h= 高一物理专题训练 力的等效和替代 1、 力的示意图：用一带箭头的线段表示力。箭头指向表示力的方向，箭头（或箭尾）表示力的作用点。 2、 力的图示：用线段的长度表示力的大小，箭头指向表示力的方向，箭尾（或箭头）表示力的作用点。 3、 力的等效和代替：如果一个力的作用效果与其他几个力共同作用的效果相同，那么这一个力与其他力就是等效的；从力的效果上看，这个力就可以代替其他几个力，反过来，也可以用其他几个力代替这一个力。 4、 合力和分力：一个力（F ），如果它产生的效果跟两个力（1F 、2F ）共同作用产生的效果相同，这个力（F ）就叫做那两个（1F 、2F ）的合力，这两个力（1F 、2F ）就叫做一个力（F ）的两个分力。 5、 平行四边形定则：如果用表示两个共点力1F 和2F 的线段为两邻边作一个平行四边形，则其合力F 的大小和方向就可以用这两个邻边所夹的对角线来表示，这就是力的平行四边形定则。 6、 合力的计算： ①、力的合成：已知分力求合力的过程叫做力的合成，力的合成遵循平行四边形法则。 ②、计算合力的两种方法：作图法和计算法。 例1、如图所示，一物体A 受到一个大小为10N 的拉力作用，该拉力方向与水平方向成30°角斜向上，画出这个拉力的图示。 例2、物体A 对物体B 的压力是20N ，如图所示，试画出这个力的图示。 例3、将两个力1F 和2F 合成为一个力F ，则下列说法正确的是（ ） A 、F 是物体实际受到的力 B 、物体同时受到1F 、2F 和F 的作用 C 、1F 和2F 可用F 等效代替 D 、1F 、2F 是物体实际受到的力 例4、两个共点力1F 和2F ，其合力为F ，则（ ） A 、合力一定大于分力 B 、合力有可能小于任何一分力 C 、分力1F 增大，而2F 不变，且他们夹角不变时，合力F 一定增大 D 、当两个分力大小不变时，增大分力的夹角，则合力一定减小 例5、力1F =4N ，方向向东，力2F =3N ，方向向北，求这两个力的合力的大小和方向。 例6、在倾角为α的斜面上有一块竖直放置的挡板，在挡板和斜面之间放有一个重为G 的光滑圆球，如图所示，试求这个球对斜面的压力大小和对挡板的压力大小 功和功率专题 一、功率基本概念 1．概念：功率是描述 。定义：功率等于 。 2．功率的公式：(1)平均功率：P ＝W/t (2)瞬时功率：P ＝FVcosα 3．功率是 量。国际单位制中功率符号是 ，单位 。 【例1】举重运动员在5s 内将1500 N 的杠铃匀速举高了2 m ，则可知他对杠铃做的功为 ，功率是 . 【例2】两个体重相同的人甲和乙一起从一楼上到三楼，甲是跑步上楼，乙是慢步上楼.甲、乙两人所做的功W 甲 W 乙，他们的功率P 甲 P 乙.（填“大于”“小于”或“等于”） 【例3】某人通过一个无摩擦的定滑轮，把一只猴子匀速提高 h .第一次猴子相对绳子不动，人提 拉所做的功为 W 1，功率为 P 1；第二次人拉动绳子的速率不变，猴子相对于绳匀速上爬，提拉的高度不变，人提拉所做的功为W 2，功率为 P 2.则有( ) A ．P 1＝P 2，W 1＝W 2 B ．P 1≠P 2，W 1＝W 2 C ．P 1＝P 2，W 1≠W 2 D ．P 1≠P 2，W 1≠W 2 二、两个公式的应用 1.公式P ＝W/t 是定义式，但中学阶段只能用它计算平均功率。 而P ＝FVcosα可用于计算瞬时功率和平均功率。 2. 公式P=Fv 对于机车，由于F 与v 一般方向一致，故可写为P=Fv 。机车在实际运行中有两种理想模式： 机车运行时受两个重要力：牵引力F 和阻力f 。 ①.机车以恒定功率启动的运动过程 由公式P=Fv 和F -F f =ma 知，由于P 恒定，随着v 的增大，F 必将减小，a 也必将减小，汽车做加速度不断减小的加速运动，直到F=F f ，a=0，这时v 达到最大值f m m m F P F P == ν。可见恒定功率的加速一定不是匀加速。这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt 计算，不能用W=Fs 计算（因为F 为变力）。 这一启动过程的P-t 、ν-t 关系如图所示 ②.机车以恒定加速度启动的运动过程 由公式P=Fv 和F-F f =ma 知，由于F 恒定，所以a 恒定，汽车做匀加速运动，而随着v 的增大，P 也将不断增大，直到P 达到额定功率P m ，功率不能再增大了。这时匀加速运动结束，其最大速度为 f m m m F P F P ?= ’ν,此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了。可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。这种加速过程发动机做的功只能用W=F?L 计算，不能用W=P?t 计算（因为P 为变值）。 这一启动过程的P-t 、ν-t 关系如图所示 1.如图所示，以匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s 将熄灭，此时汽车距离 停车线18m 。该车加速时最大加速度大小为，减速时最大加速度大小为。 此路段允许行驶的最大速度为，下列说法中正确的有 A ．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B ．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C ．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 D ．如果距停车线处减速，汽车能停在停车线处 2.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的 v -t 图象如图所示.两图象在t =t 1时 相交于P 点,P 在横轴上的投影为Q ,△OPQ 的面积为S .在t =0时刻,乙车在甲车前面,相距为 d .已知此后两车相遇两次,且第一次相遇的时刻为t ′,则下面四组t ′和d 的组合可能的是 ( ) A . B . C . D . 3.A 、B 两辆汽车在笔直的公路上同向行驶,当B 车在A 车前84 m 处时,B 车速度为4 m/s ,且以2 m/s 2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后,B 车加速度突然变为零.A 车一直以20 m/s 的速度做匀速运动,经过12 s 后两车相遇.问B 车加速行驶的时间是多少? 4. 已知O 、A 、B 、C 为同一直线上的四点.AB 间的距离为l 1,BC 间的距离为l 2,一物体自O 点 由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A 、B 、C 三点,已知物体通过AB 段与BC 段所用的时间相等.求O 与A 的距离. 5. 甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动,t =0时刻同时经过公路旁的同一 个路标.在描述两车运动的v -t 图中(如图),直线a 、b 分别描述了甲乙两车在0～20秒的 运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是 ( ) A .在0～10秒内两车逐渐靠近 B .在10～20秒内两车逐渐远离 C .在5～15秒内两车的位移相等 D .在t =10秒时两车在公路上相遇 6.如图是一娱乐场的喷水滑梯.若忽略摩擦力,人从滑梯顶 端滑下直到入水前,速度大小随时间变化的关系最接近图 8m/s 22m/s 25m/s 12.5m/s 5m S d t t ==',1S d t t 41,211=='S d t t 2 1,211=='S d t t 43,211==' 一. 本周教学内容： 第一节力的合成 第二节力的分解 二. 教学目标 1. 明确共点力、合力、分力、力的合成、力的分解的概念，理解合力与其分力在作用效果上满足等效替代关系； 2. 会应用平行四边形定则进行力的合成和力的分解； 3. 学会按力的作用效果对力进行分解，明确正交分解含义并学会正交分解； 4. 了解各种力的分解方法以及解的情况； 5. 明确力的合成与力的分解的辩证关系。 细解知识点 一、共点力 作用于同一物体且作用线能够相交于一点的几个力，称之为共点力。 二、力的合成 1、合力与分力 如果一个力作用在物体上与几个力共同作用在物体上产生的效果相同，那么这个力就是那几个力的合力，那几个力就是这个力的分力。 相同的效果包括使物体产生相同的形变或是使物体产生相同的加速度。 2、合力与分力的关系 合力与分力是一种等效代换的关系。下图中，物体在力F作用下处于静止状态，在力 F1、F2共同作用下也能处于静止状态，即F1、F2共同作用的效果与力F单独作用的效果相同，于是F是F1、F2的合力；F1、F2是力F的分力，从作用效果上可以相互替换。即，对于下图而言，可以认为没有F1、F2作用，而是有力F作用，替换后，物体的运动状态保持不变。 3、力的合成 （1）力的合成：已知分力求合力的过程称为力的合成。 （2）平行四边形定则：以表示两个分力的线段为邻边作平行四边形，该平行四边形的对角线表示合力的大小和方向。 （3）三角形定则与多边形定则 4、两个共点力的合成总结 （1）两个分力在一条直线上且同向时，它们的合力大小为两力之和，方向同两力方向。 （2）两个分力在一条直线上且反向时，它们的合力大小为两力之差，方向与较大分力方向相同。 （3）合力与分力的大小没有必然的联系，随分力间角度大小的不同，分力可能小于合力，也可能等于合力或大于合力。 （4）两个分力的大小保持不变，当两分力间的夹角变大时，合力变小。当两分力间的夹角变小时，合力变大。 （5）合力的取值范围 F1 F2 ≥ F ≥ |F1?DF2| 5、多力合成 求解三个或三个以上共点力的合力时，可先求出任意两个力的合力，再求出此合力与第三个力的总合力，依次类推，直到求完为止，求多力合力时，与求解的顺序无关。 高一物理上册期末精选专题练习（解析版） 一、第一章 运动的描述易错题培优（难） 1．甲、乙两辆赛车从同一地点沿同一平直公路行驶。它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是( ) A ．60 s 时,甲车在乙车的前方 B ．20 s 时,甲、乙两车相距最远 C ．甲、乙加速时,甲车的加速度大于乙车的加速度 D ．40 s 时,甲、乙两车速度相等且相距900m 【答案】AD 【解析】 【详解】 A 、图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，由图象可知60s 时，甲的位移大于乙的位移，所以甲车在乙车前方，故A 正确； B 、40s 之前甲的速度大于乙的速度，40s 后甲的速度小于乙的速度，所以40s 时，甲乙相距最远，在20s 时，两车相距不是最远，故B 错误； C 、速度?时间图象斜率表示加速度，根据图象可知，甲加速时的加速度小于乙加速时的加速度，故C 错误； D 、根据图象可知，40s 时，甲乙两车速度相等都为40m /s ，甲的位移 ，乙的位移 ，所以甲 乙相距，故D 正确； 故选AD 。 【点睛】 速度-时间图象切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小，图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，根据两车的速度关系知道速度相等时相距最远，由位移求相距的距离。 2．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”（现称为“另类匀变速直线运动”）,“另类加速度”的定义式为0 s v v A s -= ,其中0v 和s v 分别表示某段位移s 内的初速度和末速度>0A 表示物体做加速运动,0A <表示体做减速运动,而现在物理学中加速度的定义式为0 t v v a t -= ,下列说法正确的是 1. 利用平抛运动的推论求解 推论1：平抛运动的末速度的反向延长线交平抛运动水平位移的中点。 证明：设平抛运动的初速度为，经时间后的水平位移为，如图10所示，D为末速度反向延长线与水平分位移的交点。根据平抛运动规律有 水平方向位移 竖直方向和 由图可知，与相似，则 联立以上各式可得 该式表明平抛运动的末速度的反向延长线交平抛运动水平位移的中点。 图10 [例1] 如图11所示，与水平面的夹角为的直角三角形木块固定在地面上，有一质点以初速度从三角形木块的顶点上水平抛出，求在运动过程中该质点距斜面的最远距离。 图11 解析：当质点做平抛运动的末速度方向平行于斜面时，质点距斜面的距离最远，此时末速度的方向与初速度方向成角。如图12所示，图中A为末速度的反向延长线与水平位移的交点，AB即为所求的最远距离。根据平抛运动规律有 ，和 由上述推论3知 据图9中几何关系得 由以上各式解得 即质点距斜面的最远距离为 图12 推论2：平抛运动的物体经时间后，其速度与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角为，则有 证明：如图13，设平抛运动的初速度为，经时间后到达A点的水平位移为、速度为，如图所示，根据平抛运动规律和几何关系： 在速度三角形中 在位移三角形中 由上面两式可得 图13 [例2] 如图1所示，某人骑摩托车在水平道路上行驶，要在A处越过的壕沟，沟面对面比A处低，摩托车的速度至少要有多大？ 图1 解析：在竖直方向上，摩托车越过壕沟经历的时间 在水平方向上，摩托车能越过壕沟的速度至少为 2. 从分解速度的角度进行解题 对于一个做平抛运动的物体来说，如果知道了某一时刻的速度方向，则我们常常是“从分解速度”的角度来研究问题。 一、选择题 1、粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平力F拉B，而B仍保持静止，则此时( ) A．B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力也等于 F． B．B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力等于零． C．B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力也等于零． D．B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力等于F． 2、如图所示,重力G=20N的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面 上向左运动，同时受到大小为10N的，方向向右的水平力F的作 用，则物体所受摩擦力大小和方向是( ) A．2N，水平向左B．2N，水平向右 C．10N，水平向左D．12N，水平向右 3、水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F和地面对它 的摩擦力f的作用。在物体处于静止状态的条件下，下面说法 中正确的是：( ) A．当F增大时，f也随之增大B．当F增大时，f保持不变 C．F与f是一对作用力与反作用力D．F与f合力为零 4、木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上.如图所示.力F作用后( ) A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小 是7 N 5、如图所示，质量为m的木箱在与水平面成θ的推力F作用下,在水 平地面上滑行，已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，那物体受到的滑动摩擦力大小为( ) A．μmg B．μ (mg+F sinθ) C．F cosθD．μ (mg+F cosθ) 高一物理专题复习法 高一物理专题复习法 专题复习就是把一类一类的相关问题集中起来，当作一个专题，用一些时间，把这个专题的内容吃透，弄清物理过程、物理原理和 常用的解答该专题的题目的方法。 专题复习的目的就是真正理解这一类的问题的方方面面，做到以后再也不会出现此类问题理解和解答上的严重错误。俗话说，万变 不离其宗。一个题目哪怕只要把它的一些数值改变，它就成了另外 一题，更不要说一些技巧性的变种。从这个意义上说，专题复习也 就是通过有限的同类问题的解答分析，找到题目后面不变的“宗”。真正掌握了它，遇到新题，你也同样可以解决。物理试题中有创意 的一些，也能因为你掌握了思考这类问题的方法和原理，而不再感 到可怕。 这里的专题和老师所讲的专题也有不同的地方。老师的专题就像我们课本上一单元一单元的内容的集合。而我们的专题，是“一类 问题的研究”，更像是一个要找出一大堆同类现象下的物理规律的 研究课题（不过这和研究课题还是有很大的差别的，我们研究的是 题目）。一个单元就可能有很多的我们所谓的专题，但是只有这个 单元里，我们不理解的知识点的专题才是重要的。 有个现实的问题，如何才能知道这类题目是属于我的专题？ 确实，这需要我们对自己不困惑的地方有个了解，才能确定。只要我们在平时的练习中，去发现自己的疑惑，那么“专题”就会慢 慢走进你的视野。一个题目第一次我做错了，当时老师讲的，可能 是听懂了。然而这一次，还是那一类的题目，我又错了。这种问题 往往就是我们的弱点，里面有我们理解不够的物理理论。那么确定后，下一步就是集中各种练习、考试中这类题目，分析，计算，总结。其实，发现专题的方法很简单。 高一物理平抛运动经典练习题 1、如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的 匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴 成30°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运 动时间之比为。 2、如图所示为实验用磁流体发电机原理图，两板间距d=20cm，磁场的磁感应强度B=5T，若接入额定功率P=100W的灯，正好正常发光，且 灯泡正常发光时电阻R=100，不计发电机内阻，求： （1）等离子体的流速是多大？ （2）若等离子体均为一价离子，每秒钟有多少个 什么性质的离子打在下极板上？ 3、如图所示为质谱仪的示意图。速度选择器部分的匀强电场场强 E=1.2×105V/m，匀强磁场的磁感强度为B1=0.6T。偏转分离器的磁感强度为B2=0.8T。求： （1）能通过速度选择器的粒子速度多大？ （2）质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上的条纹之间的距离d 为多少？ 4、用一根长L=0.8m的轻绳，吊一质量为m=1.0g的带电小球，放在磁感应强度B=0.1T，方向如图所示的匀强磁场中，把小球拉到悬点的右端，轻绳刚好水平拉直，将小球由静止释放，小球便在垂直于磁场的竖直平面内摆动，当小球第一次摆到低点时，悬线的拉力恰好为零(重力加速度g取10m/s2).试问： (1)小球带何种电荷？电量为多少？ (2)当小球第二次经过最低点时，悬线对小球拉力多大？ 58、M、N两极板相距为d，板长均为5d，两板未带电，板间有垂直纸面的匀强磁场，如图所示，一大群电子沿平行于板的方向从各处位置以速度v射入板间，为了使电子都不从板间穿出，求磁感应强度B的范围。 6、如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xOy平面并指向纸面外，磁感应强度为B。一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xOy平面内，与x轴正向的夹角为。若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电荷量和质量之比。 x y O θ ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· ·· B 7.如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外.一电荷量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y=h处的点P1时速率 为v0,方向沿x轴正方向；然后经过x轴上x=2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y=-2h处的P3点.不计重力,求： 2019年高一物理力的分解知识点总结 力的分解(resolution of a force) 将一个力化作等效的两个或两个以上的分力。分解的依据是力的平行四边形法则(见静力学公理)。接下来我们一起看看2019年高一物理力的分解知识点。 2019年高一物理力的分解知识点总结 物体受力分析的基本步骤 (1)首先要确定研究对象，可以把它从周围物体中隔离出来，只分析它所受的力，不考虑研究对象对周围物体的作用力； (2)一般应先分析场力(重力、电场力、磁场力等)。 再分析弹力。绕研究对象—周，找出研究对象跟其它物体有几个接触面(点)，由几个接触面(点)就有可能受几个弹力。然后在分析这些接触面(点)与研究对象之间是否有挤压，若有，则画出弹力。 最后再分析摩擦力。根据摩擦力的产生条件，有弹力的地方就有可能受摩擦力。然后再根据接触面是否粗糙、与研究对象之间是否有相对运动或相对运动趋势，画出摩擦力 (3)根据物体的运动或运动趋势及物体周围的其它物体的分布情况，分析待定力，并画出研究对象的受力图； (4)根据力的概念、平动方程和转动方程(其特例为平动平衡方程和转动平衡方程)来检验所分析的全部力的合力和合力矩是否满足题中给定物体的运动状态。若不满足，则一定有 遗漏或多添了的力等毛病，必须重新进行分析。 物体受力分析时应注意的几个问题 1.有时为了使问题简化，出现一些暗示的提法，如“轻绳”、“轻杆”表示不考虑绳与杆的重力；如“光滑面”示意不考虑摩擦力. 2.弹力表现出的形式是多种多样的，平常说的“压力”、“支持力”、“拉力”、“推力”、“张力”等实际上都是弹力.两个物体相接触是产生弹力的必要条件，但不是充分条件，也就是相接触不一定都产生弹力.接触而无弹力的情况是存在的. 3.两个物体的接触面之间有弹力时才可能有摩擦力.如果接触面是粗糙的，到底有没有摩擦力?如果有摩擦力，方向又如何?这也要由研究对象受到的其它力与运动状态来确定. 例如，放在倾角为θ的粗糙斜面上的物体A，当用一个沿着斜面向上的力F作用时，物体A处于静止状态，问物体A 受几个力?从一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力N和拉力F，但静摩擦力可能沿斜面向下，可能沿斜面向上，也可能恰好是零，这需要分析物体A与斜面之间的相对运动趋势及其方向才能确定. 4.对连接体的受力分析能突出隔离法的优点，隔离法能使某些内力转化为外力处理，以便应用牛顿第二定律.但在选择研究对象时一定要根据需要，它可以是连接体中的一个物体或其中的几个物体，也可以是整体，千万不要盲目隔离以免使 高一物理专题训练 加速度 1、加速度的基本概念 （1）物理意义：描述速度变化快慢．．．． 及变化方向的物理量 （2）定义：速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值(又是用比值法定义) （3）计算公式及单位：t v a ΔΔ==t v v ?-0， 在SI 中，单位是2/s m （读作“米每二次方秒”） （4）矢量：方向与v Δ方向一致。 加（减）速直线运动时，a 方向与v 方向相同（相反） （5）t v ΔΔ叫速度的变化率即加速度a （6）匀变速运动：加速度不变（大小、方向）的运动 2、加速的应用： 1）方向：a 与v 同向，物体为加速运动。 a 与v 反向，物体为减速运动。 2）大小：a 越大，速度变化（加速或减速）越快。 3、特殊的变速直线运动： 匀变速直线运动：速度均匀变化的运动（即加速度不变的运动） 1）匀加速直线运动 2）匀减速直线运动 4、加速度、速度、速度的变化量、速度的变化率之间的联系和区别(通过问题实例) （1）区别：加速度a 大小与速度v 大小、速度的变化量 v ΔΔ的大小并无直接的关系 （2）联系：加速度大小与速度的变化率成正比 例1、关于物体的下列运动中，不可能发生的是（ ） A.加速度逐渐减小，而速度逐渐增大 B.加速度方向不变，而速度的方向改变 C.加速度大小不变，方向改变，而速度保持不变 D.加速度和速度都在变化，加速度最大时速度最小；加速度最小时速度最大 例2、关于速度和加速度的关系，下列说法正确的有（ ） A.加速度越大，速度越大 B.速度变化量越大，加速度也越大 C.物体的速度变化越快，则加速度越大 D.速度变化率越大则加速度越大 高中物理动态平衡专题习题及答案 1. 如图所示，电灯悬挂于两墙之间，更换绳OA ，使连接点 A 向上移，但保持O 点位置不变，则A 点向上移时，绳OA 的拉力( ) A ．逐渐增大 B ．逐渐减小 C ．先增大后减小 D ．先减小后增大 2. 如图所示，质量不计的定滑轮用轻绳悬挂在B 点，另一条轻绳一端系重物C ，绕过滑轮后，另一端固定在墙上A 点，若改变B 点位置使滑轮位置发生移动，但使A 段绳子始终保持水平，则可以判断悬点B 所受拉力F T 的大小变化情况是： ( ) A ．若 B 向左移，F T 将增大 B ．若B 向右移，F T 将增大 C ．无论B 向左、向右移，F T 都保持不变 D ．无论B 向左、向右移，F T 都减小 3.如图所示，绳子的两端分别固定在天花板上的A 、B 两点，开始在绳的中点O 挂一重物G ，绳子OA 、OB 的拉力分别为F 1、F 2。若把重物右移到O '点悬挂 （B O A O '<'），绳A O '和B O '中的拉力分别为'1F 和'2F ， 则力的大小关系正确的是： ( ) A.'>11F F ，'>22F F B. '<11F F ,'<22F F C. '>11F F ，'<22F F D. '<11F F ，'>22F F A B O A B O O ' 4.重力为G的重物D处于静止状态。如图所示，AC和BC 两段绳子与竖直方向的夹角分别为α和β。α＋β＜90°。现保持α角不变，改变β角，使β角缓慢增大到90°，在β角增大过程中，AC的张力T1，BC的张力T2的变化情况为：( ) A．T1逐渐增大，T2也逐渐增大 B．T1逐渐增大，T2逐渐减小 C．T1逐渐增大，T2先增大后减小 D．T1逐渐增大，T2先减小后增大 5.如图所示，均匀小球放在光滑竖直墙和光滑斜木板之间，木板上端用水平 细绳固定，下端可以绕O点转动，在放长细绳使板转至水平的过程中(包括 水平)：( ) A．小球对板的压力逐渐增大且恒小于球的重力 B．小球对板的压力逐渐减小且恒大于球的重力 C．小球对墙的压力逐渐增大 D．小球对墙的压力逐渐减小 6.如图所示，在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直挡板之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对 挡板加一向右的力F，使挡板缓慢向右移动，B缓慢上 移而A仍保持静止。设地面对A的摩擦力为F1，B对A 的作用力为F2，地面对A的支持力为F3 。在此过程中：( ) A．F1缓慢减小，F3缓慢增大 B．F1缓慢增大，F3保持不变 1如图1所示，某人骑摩托车在水平道路上行驶，要在A处越过的壕沟，沟面对面比A处低，摩托车的速度至少要有多大？ 图1 2 如图2甲所示，以9.8m/s的初速度水平抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角 为的斜面上。可知物体完成这段飞行的时间是（） A. B. C. D. 图2 3 在倾角为的斜面上的P点，以水平速度向斜面下方抛出一个物体，落在斜面上的Q 点，证明落在Q点物体速度。 4 如图3所示，在坡度一定的斜面顶点以大小相同的速度同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B，两侧斜坡的倾角分别为和，小球均落在坡面上，若不计空气阻力，则A和B两小球的运动时间之比为多少？ 图3 5 某一平抛的部分轨迹如图4所示，已知，，，求。 6从高为H的A点平抛一物体，其水平射程为，在A点正上方高为2H的B点，向同一方向平抛另一物体，其水平射程为。两物体轨迹在同一竖直平面内且都恰好从同一屏的顶端擦过，求屏的高度。（提示：从平抛运动的轨迹入手求解问题） 图5 7 如图6所示，在倾角为的斜面上以速度水平抛出一小球，该斜面足够长，则从抛出开始计时，经过多长时间小球离开斜面的距离的达到最大，最大距离为多少？（提示：灵活分解求解平抛运动的最值问题） 图6 8 从空中同一点沿水平方向同时抛出两个小球，它们的初速度大小分别为和，初速度方向相反，求经过多长时间两小球速度之间的夹角为？(提示：利用平抛运动的推论求解分速度和合速度构成一个直角矢量三角形) 图7 9宇航员站在一星球表面上的某高度处，沿水平方向抛出一个小球，经过时间，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为，若抛出时初速度增大到两倍，则抛出点与落地点之间的距离为。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为R，万有引力常数为G，求该星球的质量M。（提示：利用推论，分位移和合位移构成直角矢量三角形）10如图11所示，与水平面的夹角为的直角三角形木块固定在地面上，有一质点以初速度从三角形木块的顶点上水平抛出，求在运动过程中该质点距斜面的最远距离。(提示：平抛运动的末速度的反向延长线交平抛运动水平位移的中点。) 1．力的合成 （1）力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下，用一个力的作用代替几个力的作用，这个力就是那几个力的“等效力”（合力）。力的平行四边形定则是运用“等效”观点，通过实验总结出来的共点力的合成法则，它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。 （2）平行四边形定则可简化成三角形定则。由三角形定则还可以得到一个有用的推论： 如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形，则这n个力的合力为零。 （3）共点的两个力合力的大小范围是 |F1－F2| ≤F合≤F1＋F2 （4）共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零。 2、力的分解 （1）分解原则，要按力的实际效果分解，例：下图中小球重力的分解： （2）基本类型： ①已知两个分力的方向，求两个分力的大小时，有唯一解。 ②已知一个分力的大小和方向，求另一个分力的大小和方向时，有唯一解。 ③已知两个分力的大小，求两个分力的方向时，其分解不惟一。 ④已知一个分力的大小和另一个分力的方向，求这个分力的方向和另一个分力的大小时，其分解方法可能惟一，也可能不惟一。 （3）用力的矢量三角形定则分析力最小值的规律： ①当已知合力F的大小、方向及一个分力F1的方向时，另一个分力F2取最小值的条件是两分力垂直。如图所示，F2的最小值为：F2min=F sinα ②当已知合力F的方向及一个分力F1的大小、方向时，另一个分力F2取最小值的条件是：所求分力F2与合力F垂直，如图所示，F2的最小值为：F2min=F1sinα ③当已知合力F的大小及一个分力F1的大小时，另一个分力F2取最小值的条件是：已知大小的分力F1与合力F同方向，F2的最小值为｜F－F1｜ 3、正交分解法： 把一个力分解成两个互相垂直的分力，这种分解方法称为正交分解法。用正交分解法求合力的步骤： （1）首先建立平面直角坐标系，并确定正方向 （2）把各个力向x轴、y轴上投影，但应注意的是：与确定的正方向相同的力为正，与确定的正方向相反的为负，这样，就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向（3）求在x轴上的各分力的代数和Fx合和在y轴上的各分力的代数和Fy合 （4）求合力的大小 合力的方向：（为合力F与x轴的夹角） 点评： 力的正交分解法是把作用在物体上的所有力分解到两个互相垂直的坐标轴上，分解最终往往是为了求合力（某一方向的合力或总的合力）。 4、解题方法技巧 进行力的合成或分解常用以下方法： （1）作图法：按力的图示作出平行四边形，然后量出线段的长度并找出方向。 （2）计算法：先作出力的平行四边形，然后利用解三角形的有关知识求解。 （3）正交分解法：将各力沿相互垂直的方向先分解，然后求出两正交方向上的合力，再合成。 注意：合力和分力是等效替代的关系，因此，在分析物体受力时，合力和分力不能同时作为物体受到的力。 例1、如图甲所示，物体受到大小相等的两个拉力的作用，每个拉力均为200 N，两力之间的夹角为60°，求这两个拉力的合力．解析： 根据平行四边形定则，作出示意图乙，它是一个菱形，我们可以利用其对角线垂直平分，通过解其中的直角三角形求合力． 合力与F1、F2的夹角均为30°． 一、第六章圆周运动易错题培优（难） 1．如图所示，用一根长为l=1m的细线，一端系一质量为m=1kg的小球(可视为质点)，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ=30°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为T，取g=10m/s2。则下列说法正确的是（） A．当ω=2rad/s时，T3+1)N B．当ω=2rad/s时，T=4N C．当ω=4rad/s时，T=16N D．当ω=4rad/s时，细绳与竖直方向间夹角大于45° 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】 当小球对圆锥面恰好没有压力时，设角速度为，则有 解得 AB．当，小球紧贴圆锥面，则 代入数据整理得 A正确，B错误； CD．当，小球离开锥面，设绳子与竖直方向夹角为，则 解得 ， CD正确。 故选ACD。 2．如图，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是（） A．滑块对轨道的压力为B．受到的摩擦力为 C．受到的摩擦力为μmg D．受到的合力方向斜向左上方 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】 A．根据牛顿第二定律 根据牛顿第三定律可知对轨道的压力大小 A正确； BC．物块受到的摩擦力 BC错误； D．水平方向合力向左，竖直方向合力向上，因此物块受到的合力方向斜向左上方，D正确。 故选AD。 3．如图甲所示，半径为R、内壁光滑的圆形细管竖直放置，一可看成质点的小球在圆管内做圆周运动，当其运动到最高点A时，小球受到的弹力F与其过A点速度平方（即v2）的关系如图乙所示。设细管内径略大于小球直径，则下列说法正确的是（） A．当地的重力加速度大小为R b B．该小球的质量为a b R C．当v2=2b时，小球在圆管的最高点受到的弹力大小为a D．当0≤v2＜b时，小球在A点对圆管的弹力方向竖直向上【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 AB．在最高点，根据牛顿第二定律 2 mv mg F R -= 高考物理专题一 考试范围：运动旳描述与直线运动 一、选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在每小题给出旳四个选项中，有旳只有一个选项符 合题目要求，有旳有多个选项符合题目要求。全部选对旳得4分，选对但不全旳得2分，有选错旳得0分。） 1. 结合图片中交代旳情景及数据，以下判断正确旳是 （） 利比亚战场机枪开火100km/h紧急刹车高速行驶旳磁悬浮列车13秒07！刘翔力压奥利弗获得冠军 Α. 位于点燃火药旳枪膛中旳子弹旳速度、加速度可能均为零 Β. 轿车时速为100km/h，紧急刹车距离为31米（可视为匀减速至静止），由此可得轿车刹车阶段旳加速度为a=12. 5m/s2 C. 高速行驶旳磁悬浮列车旳加速度可能为零 D. 根据图中数据可求出刘翔在110m栏比赛中通过全程旳平均速率为v=8. 42m/s 2. 物体由静止开始做直线运动，则上下两图对应关系正确旳是（图中F表示物体所受旳合力，a表示物体 旳加速度，v表示物体旳速度，x表示物体旳位移） （） 3. 一个物体做匀加速直线运动，它在第5s内旳位移为9m，则下列说法正确旳是 （） Α. 物体在第4. 5秒末旳速度一定是9m/s Β. 物体旳加速度一定是2m/s2 C. 物体在前9s内旳位移一定是81m D. 物体在9s内旳位移一定是17m 4. 如右图甲所示，一定质量旳物体置于固定粗糙斜面上。t=0时对物体施以平行于斜面向上旳拉力F，t=1s 时撤去拉力，斜面足够长，物体运动旳部分v-t图如右图乙所示，则下列说法中正确旳是 （） Α. t=1s物体速度反向 Β. t=3s时物体运动到最高点 C. 1~2秒内物体旳加速度为0~1秒内物体旳加速度旳2倍 牛顿运动定律 一、基础知识回顾： 1、牛顿第一定律 一切物体总保持，直到有外力迫使它改变这种状态为止。 注意：（1）牛顿第一定律进一步揭示了力不是维持物体运动（物体速度）的原因，而是物体运动状态（物体速度）的原因，换言之，力是产生的原因。（2）牛顿第一定律不是实验定律，它是以伽利略的“理想实验“为基础，经过科学抽象，归纳推理而总结出来的。 2、惯性 物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。 3、对牛顿第一运动定律的理解 （1）运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持。 （2）它定性地揭示了运动与力的关系，力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的原因。 （3）定律说明了任何物体都有一个极其重要的性质——惯性。 （4）牛顿第一定律揭示了静止状态和匀速直线运动状态的等价性。 4、对物体的惯性的理解 （1）惯性是物体总有保持自己原来状态（速度）的本性，是物体的固有属性，不能克服和避免。 （2）惯性只与物体本身有关而与物体是否运动，是否受力无关。任何物体无论它运动还是静止，无论运动状态是改变还是不改变，物体都有惯性，且物体质量不变惯性不变。质量是物体惯性的唯一量度。 （3）物体惯性的大小是描述物体保持原来运动状态的本领强弱。物体惯性（质量）大，保持原来的运动状态的本领强，物体的运动状态难改变，反之物体的运动状态易改变。（4）惯性不是力。 5、牛顿第二定律的内容和公式 物体的加速度跟成正比，跟成反比，加速度的方向跟合外力方向相同。公式是：a=F合/ m 或F合 =ma 6、对牛顿第二定律的理解 （1）牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系，即知道了力，可根据牛顿第二定律得出物体的运动规律。反过来，知道运动规律可以根据牛顿第二运动定律得出物体的受力情况，在牛顿第二运动定律的数学表达式F合=ma中，F合是力，ma是力的作用效果，特别要注意不能把ma看作是力。 （2）牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果，即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系，力变加速度就变，力撤除加速度就为零，注意力的瞬时效果是加速度而不是速度。（3）牛顿第二定律公式：F合=ma是矢量式，F、a都是矢量且方向相同。 （4）牛顿第二定律F合=ma定义了力的单位：“牛顿”。 7、牛顿第三定律的内容 两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反，作用在同一条直线上 8、对牛顿第三定律的理解 （1）作用力和反作用力的同时性。它们是同时产生同时变化，同时消失，不是先有作用力后有反作用力。 高一物理力的分解知识点 高一物理力的分解知识点归纳 一、物体受力分析的基本步骤 (1)首先要确定研究对象，可以把它从周围物体中隔离出来，只分析它所受的力，不考虑研究对象对周围物体的作用力; (2)一般应先分析场力(重力、电场力、磁场力等)。 再分析弹力。绕研究对象—周，找出研究对象跟其它物体有几个接触面(点)，由几个接触面(点)就有可能受几个弹力。然后在分析 这些接触面(点)与研究对象之间是否有挤压，若有，则画出弹力。 最后再分析摩擦力。根据摩擦力的产生条件，有弹力的地方就有可能受摩擦力。然后再根据接触面是否粗糙、与研究对象之间是否 有相对运动或相对运动趋势，画出摩擦力 (3)根据物体的运动或运动趋势及物体周围的其它物体的分布情况，分析待定力，并画出研究对象的受力图; (4)根据力的概念、平动方程和转动方程(其特例为平动平衡方程和转动平衡方程)来检验所分析的全部力的合力和合力矩是否满足题中给定物体的运动状态。若不满足，则一定有遗漏或多添了的力等 毛病，必须重新进行分析。 二、物体受力分析时应注意的几个问题 1.有时为了使问题简化，出现一些暗示的提法，如“轻绳”、“轻杆”表示不考虑绳与杆的重力;如“光滑面”示意不考虑摩擦力. 2.弹力表现出的形式是多种多样的，平常说的“压力”、“支持力”、“拉力”、“推力”、“张力”等实际上都是弹力.两个物体相接触是产生弹力的必要条件，但不是充分条件，也就是相接触不 一定都产生弹力.接触而无弹力的情况是存在的. 3.两个物体的接触面之间有弹力时才可能有摩擦力.如果接触面 是粗糙的，到底有没有摩擦力?如果有摩擦力，方向又如何?这也要 由研究对象受到的其它力与运动状态来确定. 例如，放在倾角为θ的粗糙斜面上的物体A，当用一个沿着斜 面向上的力F作用时，物体A处于静止状态，问物体A受几个力?从 一般的受力分析方法可知A一定受重力G、斜面支持力N和拉力F， 但静摩擦力可能沿斜面向下，可能沿斜面向上，也可能恰好是零， 这需要分析物体A与斜面之间的相对运动趋势及其方向才能确定. 4.对连接体的受力分析能突出隔离法的优点，隔离法能使某些内力转化为外力处理，以便应用牛顿第二定律.但在选择研究对象时一 定要根据需要，它可以是连接体中的一个物体或其中的几个物体， 也可以是整体，千万不要盲目隔离以免使问题复杂化. 5.受力分析时要注意质点与物体的差别.一个物体由于运动情况 的不同或研究的重点不同，有时可以把物体看作质点，有时不可以 看作质点，如果不考虑物体的转动而只考虑平动，那就可以把物体 看作质点.在以后运用牛顿运动定律讨论力和运动的关系时均把物体 认为是质点，物体受到的是共点力. 6.注意每分析—个力，都应找出它的施力物体，以防止多分析出某些不存在的力.例如汽车刹车时还要继续向前运动，是物体惯性的 表现，并不存在向前的“冲力”.又如把物体沿水平方向抛出去，物 体做平抛运动，只受重力，并不存在向水平方向抛出的力。 7.注意只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其它物体所施的力。例如所研究的物体是A，那么只能分析“甲对A”、“乙对A”’、“丙对A”……的力，而不能分析“A对甲”、“A对乙”、“A对丙”……的力.也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通 过“力的传递”作用在研究对象上。 例如：A、B两物体并排放在水平面上，现用以水平恒力F推物 体A，A、B两物体一块运动。B物体只受重力mg、地面的支持力N1，A物体对它的推力N2和地面对它的摩擦力f。而不存在推力F，不 能认为F通过物体A传递给了B。高中物理运动学经典习题30道 带答案
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