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1、准兑市爱憎阳光实验学校高三物理第三章准兑市爱憎阳光实验学校高三物理第三章牛顿运牛顿运动律动律【同步信息同步信息】一.本周教学内容:第三章牛顿运动律二.知识要点:三.复习指导:在前面两章对力和运动分别研究的根底上,本章研究力和运动的关系。牛顿运动律是动力学的根底,也是整个物理理论的根底。正确地理解惯性的概念、理解物体间相互作用的规律,熟练地运用牛顿第二律解决问题,是本章复习的。本章中还涉及到许多重要的研究方法,如:在牛顿第一律的研究中采用的理想法;在牛顿第二律的研究中采用的控制变量法;运用牛顿第二律处理问题时常用的隔离法和整体法以及单位的规方法、单位制的创立。对这些方法在复习中也需要认真地体会、
2、理解,从而提高认知的境界。对本章的要求有所降低,对牛顿第二律只要求会用它解决单一物体或可视为单一物体的连接体问题。对于超重和失重,不再把它作为一个知识点,但仍把它作为牛顿运动律的一个用。四.知识梳理:一牛顿第一律1.律内容:一切物体总保持或,直到有迫使它改变这种状态为止。2.关于牛顿第一律的理解注意以下几点:1牛顿第一律反映了物体不受外力时的运动状态。2牛顿第一律说明一切物体都有。3牛顿第一律说明力是改变物体的原因,即力是产生的原因。3.惯性:物体保持原来的状态或状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性,惯性是物体的固有性质。是惯性大小的唯一量度。惯性与物体是否受力及受力大小,与物体是否运动及速度
3、大小。惯性的表现形式:1物体在不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态不变静止或匀速直线运动;2物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的。惯性大,物体运动状态难以改变;惯性小,物体运动状态容易改变。4.理想方法也叫假想或思想。它是在可靠的事实根底上采用的抽象思维来展开的,是人们在思想中塑造的理想过程。牛顿第一律即是通过理想得出的,它不能由实际的来验证。二牛顿第二律五动力学的两类根本问题用牛顿运动律求解的问题主要有两类:一类是受力情况求运动情况;另一1.律内容:物体的加速度 a 跟物体所受的成正比,跟物体的类是运动情况求受力情况。在这两类问题中,加速度是联系力和运动的桥梁
4、,成反比,加速度的方向跟的方向相同。2.公式:F合=ma。三牛顿第三律1.律内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是,。2.关于一对作用力、反作用力的关系,除牛顿第三律反映的“大、反向、共线的关系外,还注意以下几点:1同性:一对作用力、反作用力必是的力;2同时:一对作用力、反作用力必;3异物:一对作用力、反作用力分别作用在,它们的作用效果也分别表达在不同物体上,不可能相互抵消,这是一对作用力、反作用力和一对平衡力最根本的区别。四牛顿运动律的适用范围对于宏观物体低速的运动运动速度远小于光速的运动,牛顿运动律是成立的,但对于物体的高速运动运动速度接近光速和微观粒子的运动,牛顿运动律就不适用了,要用
5、相对论观点、量子力学理论处理。受力分析是解决问题的关键。六超重和失重在平衡状态时,物体对水平支持物的压力或对悬绳的拉力大小于物体的重力。当物体在竖直方向上有加速度时,物体对支持物的压力就不于物体的重力了。当物体的加速度向上时,物体对支持物的压力大于物体的重力,这种现象叫做超重现象。当物体的加速度向下时,物体对支持物的压力小于物体的重力,这种现象叫失重现象。特别地,当物体向下的加速度为 g 时,物体对支持物的压力变为零,这种状态叫完全失重状态。对超重和失重的理解当注意以下几点:1 物体处于超重或失重状态时,物体的重力始终存在,大小也没有变化。2发生超重或失重现象与物体的速度无关,只决于加速度的方
6、向。3 在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强。七牛顿律用在连接体问题中,如果不要道各个运动物体之间的相互作用力,并且各个物体具有大小和方向都相同的加速度,就可以把它们看成一个整体当成一个质点。分析受到的外力和运动情况,用牛顿第二律求出加速度 其他未知量;如果需要知道物体之间的相互作用力,就需要把物体从系统中隔离出来,将内力转化为外力,分析物体的受力情况和运动情况,并分别用牛顿第二律列出方程。隔离法和整体法是互相依存、互相补充的。两种方法互相配合交替用,常能更有效地解决有关连接体的问题。五.疑难解析
7、:1.惯性是物体的固有属性,与物体的运动情况及受力情况无关。质量是惯性大小的唯一量度。当物体不受外力或所受外力的合力为零时,惯性表现为维持原来的静止或匀速直线运动状态不变。当物体受到外力作用而做变速运动时。物体同样表现具有惯性。这种表现可以从两方面说明:第一,物体表现出具有对抗外力的作用而维持其原来运动状态不变的趋向。具体地说,外力要迫使物体改变原来的运动状态,而物体的惯性要对抗外力的作用而力图维持物体原来的运动状态,这一对矛盾斗争的结果表现为物体运动状态改变的快慢产生大小不同的加速度,在同样大小的力作用下,惯性大的物体运动状态改变较慢 加速度小,惯性小的物体运动状态改变较快加速度较大。第二,
8、做变速运动的物体虽然每时每刻速度都在变化,但是每时每刻物体都表现出要维持该时刻速度不变的性质,只是由于外力的存在不断地打破它本身惯性的这种“企求,致使速度继续变化。如果某一时刻外力突然撤销,物体就立刻“维持住该时刻的瞬时速度不变而做匀速直线运动,这充分反映了做变速运动的物体仍然具有保持它每时每刻的速度不变的性质惯性。有的同学总认为“惯性与物体的运动速度有关,速度大,惯性就大;速度小,惯性就小。理由是物体运动速度大,不容易停下来;速度小,容易停下来。产生这种错误认识的原因是把“惯性大小表示运动状态改变的难易程度理解成“惯性大小表示把物体从运动变为静止的难易程度。事实上,在受到了相同阻力的情况下,
9、速度大小不同、质量相同的物体,在相同的时间内速度的减小量是相同的。这就说明质量相同的物体,它们改变运动状态的难易程度是相同的,所以它们的惯性是相同的,与它们的速度无关。2.关于牛顿第二律的理解,注意以下几点:1牛顿第二律反映的是加速度与力和质量的量关系:合外力和质量决了加速度,加速度不能决力和质量;大小关系:加速度与合外力成正比,与质量成反比;方向关系:加速度的方向总跟合外力的方向相同;单位关系:用Fma进行计算时,各量必须使用单位制中的单位。特别提示:特别提示:力和加速度有瞬时对关系,和速度没有瞬时对关系,有力必同时产生加速度,但不能同时产生速度。力的方向与其产生的加速度方向一相同,但力的方
10、向和速度的方向没有确关系。对一质量的物体,力的大小决加速度的大小,但力的大小和速度的大小没有确关系。2牛顿第二律是力的瞬时规律,它说明力的瞬时作用效果是使物体产生加速度。加速度跟力同时产生、同时变化、同时消失。3根据力的作用原理,用牛顿第二律处理物体在一个平面内运动的问题时,可将物体所受各力正交分解,在正交的方向上分别用牛顿第二律的分量形式:Fxmax,Fymay,列方程。3.牛顿第二律的适用范围是:低速相对于光速、宏观相对微观粒子。用Fma列方程时还必须注意其“相对性和“同一性。所谓“相对性是指:在阶段利用Fma求解问题时,式中的a相对的参考系一是惯性系,一般以为参考系。假设取的参考系本身有
11、加速度,那么所得的结论也将是错误的。“同一性是指式中的F、m、a三量必须对同一个物体。例如图中,在求物体A的加速度时,有些同学总认为B既然在A上,该有F一 1mA十mB g 一 2mBgmA十mBaA。分析此方程,方程的左边是物体A受的合外力,但方程的右边却是A和B的总质量,显然合力F与m不对,故此方程是错误的。4.对物体进行受力分析时,强调较多的是隔离法,但采用整体法求解,常能化难为易,化繁为简。如图,物块b沿静止的粗糙斜面a匀速下滑,判断地面与斜面间有无摩擦力。由于系统处于平衡状态,系统的重力与地面对它们的支持力平衡,水平方向无其他外力,故在水平方向不存在相对运动的趋势,系统和水平面之间就
12、不存在静摩擦力。5.动力学问题的一般解题步骤1选取研究对象。所选的研究对象可以是一个物体,也可以是多个物体组成的系统。同一题目,根据需要也可以先后选取不同的研究对象。2分析研究对象的受力情况和运动情况。3根据牛顿第二律和运动学公式列方程。由于所用的公式均为矢量,所以在列方程过程中,要特别注意各量的方向。一般情况下均以加速度的方向为正方向,分别用正负号表示式中各量的方向,将矢量运算转化为代数运算。4代入量求解。【典型例题】【典型例题】例 1 图 1 所示,质量为m的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a向上减速运动,a与水平方向的夹角为。求人受的支持力和摩擦力。图 1剖析:剖析:利用牛顿律解题时,根
13、本思路是相同的,即先确研究对象,再对其进行受力分析,最后列方程求解。方法一:方法一:以人为研究对象,他站在减速上升的扶梯上,受到竖直向下的重力mg和竖直向上的支持力FN,还受到水平方向的静摩擦力Ff由于物体斜向下的加速度有一个水平向左的分量,故可判断静摩擦力的方向水平向左。人受力如图 2 所示,建立如下图的坐标系,并将加速度分解为水平加速度ax和竖直加速度ay,如图 3 所示,那么axacos,ayasin,由牛顿第二律得Ffmax,mgFNmay,求得Ffmacos,FNmgasin。图 2图 3方法二:方法二:以人为研究对象,受力分析如图 4 所示。因摩擦力Ff为待求,且必沿水平方向,设为
14、水平向右。建立图示坐标,并规正方向。图 4根据牛顿第二律得x方向mgsinFNsinFfcosmay方向mgcos+FfsinFNcos0 由两式可解得FNmgasin,Ffmacos。Ff为负值,说明摩擦力的实际方向与假设方向相反,为水平向左。深化拓展1扶梯以加速度a加速上升时如何?2请用失重和超重知识性分析人对扶梯的压力是大于人的重力还是小于人的重力。说明:说明:1利用正交分解法解决动力学问题建立坐标系时,常使一个坐标轴沿着加速度方向,使另一个坐标轴与加速度方向垂直,从而使物体的合外力沿其中一个轴的方向,另一轴上的合力为零。但有时这种方法并不简便,例如此题。所以要根据具体问题进行具体分析,
15、以解题方便为原那么,建立适宜的坐标系。2判断静摩擦力的方向、计算静摩擦力的大小是一难点。在物体处于平衡状态时,可根据平衡条件判断静摩擦力的方向,计算静摩擦力的大小;假设物体有加速度,那么根据牛顿第二律判断静摩擦力的方向,计算静摩擦力的大小。例 2 如图 5 所示,一个弹簧台秤的秤盘和弹簧质量都不计,盘内放有一质量m12 kg 并处于静止的物体P,弹簧劲度系数k300 Nm,现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始始终向上做匀加速直线运动,在此过程中,头 0.2 s 内F是变力,在 0.2 s 后F是恒力,那么1物体P做匀加速运动的加速度大小为多少?2F的最小值、最大值分别为多少?图 5剖析
16、:剖析:物体P与托盘别离的条件为相互间弹力为零。物体P与托盘别离前F为变力,别离后F为恒力。因托盘不计质量,所以别离时必是弹簧原长的时刻。想一想:假设考虑托盘质量,别离时弹簧还处于原长吗?答案:不处于原长mgkxx12at2由得a20 ms2F最小值为P刚开始加速时,P与托盘整体受力如图 6 所示。即Fmaxma1220N240 NF最大值即为P刚要离开托盘时和离开托盘后,Fmaxmgma,所以Fmaxmga360N。图 6深化拓展你能否写出力F随时间变化的关系式。说明:说明:有弹簧弹力参与下的物体做匀加速运动,必有其他力也为变力,所以F的取值有一范围。图F仍为恒力作用,那么物体做加速度减小的
17、变加速运动。此题中假设托盘也有质量,那么 0.2 s 末,即物体P与托盘别离处只有相互作用力为零的结论,而无弹簧处于原长的结论弹簧有一的压缩量。详细分析物体运动的各个阶段特征及其受力情况,找出各阶段的转折点、临界点,是解答好变力问题或变加速运动问题的根底。对于临界问题,关键是根据临界状态的特点判断临界条件,如本例题中物体和秤盘别离的临界条件为它们之间相互作用的弹力为零。例 3 如图 7 所示,一小圆环A套在一均匀圆木棒B上,A和B的质量都于m,A和B之间的滑动摩擦力为ffa就能抽出木板,即FMmg所以F4N。2当F=10 N,设拉力作用的最少时间为t1,加速度为a1,撤去拉力后木板运动时间为t
18、2,加速度为a2,那么:a1F mgM3ms2amg2M13m/s2木板从木块下穿出时:木块的速度:vatl+t2木块的位移:s1at22l+t2木板的速度:v木板a1tla2t2木板的位移:s木板1a21221t1 a1t1t22a2t2木板刚好从木块下穿出满足:v木板v s木板L可解得t10.8 s例 5 如图 9 所示,传输带与水平面间的倾角为 37,皮带以 10 ms 的速率运行,在传输带上端A处无初速地放上质量为 0.5 kg 的物体,它与传输带间的动摩擦因数为 0.5。假设传输带A到B的长度为 16m,那么物体从A运动到B的时间为多少?图 9剖析:首先判 与 tan 的大小关系,0
19、.5,tan0.75,所以物体一沿传输带对地下滑,不可能对地上滑或对地相对静止。其次皮带运行速度方向未知,而皮带运行速度方向影响物体所受摩擦力方向,所以分别讨论。当皮带的上外表以 10ms 的速度向下运行时,刚放上的物体相对皮带有向上的相对速度,物体所受滑动摩擦力方向沿斜坡向下如图 10 所示,该阶段物体对地加速度方向沿斜面向下,物体赶上皮带对地速度需时间t1va1s1在 1 s 内物体沿斜坡对地位移 s112a1t215m当物体速度超过皮带运行速度时物体所受滑动摩擦力沿斜面向上,物体对地加速度amgsinmgcos1m 2m/s2物体以 2 ms2加速度运行剩下的 11m位移需时间t2那么
20、s2vt12122a2t2即 11l0t222t22t2=1 st211 s 舍去所需总时间 tt1t22 s当皮带上外表以 10 ms 的速度向上运行时,物体相对于皮带一直具有沿斜面向下的相对速度,物体所受滑动摩擦力方向沿斜坡向上且不变。设加速度为a3,那么a3mgsinmgcosm 2m/s2物体从传输带顶滑到底所需时间为 t,那么 s31a2s21623t2,ta32 4s。图 10说明:说明:此题中物体在本身运动的传送带上的运动,因传输带运动方向的双向性而带来解答结果的多重性。物体所受滑动摩擦力的方向与物体相对于传输带的相对速度方向相反,而对物体进行动力学运算时,物体位移、速度、加速度
21、那么均需取地面为参考系。例 6 质量为m2kg 的木块原来静止在粗糙水平地面上,现在第 1、3、5奇数秒内给物体施加方向向右、大小为Fl=6N的水平推力,在第 2、4、6偶数秒内给物体施加方向仍向右、大小为F22 N的水平推力。物体与地面间的动摩擦因数 0.1,取g10ms2,问:1木块在奇数秒和偶数秒内各做什么运动?2经过多长时间,木块位移的大小于 40.25 m?剖析:剖析:以木块为研究对象,它在竖直方向受力平衡,水平方向仅受推力F1或F2和摩擦力Ff的作用。由牛顿第二律可判断出木块在奇数秒内和偶数秒内的运动,结合运动学公式,即可求出运动时间。1木块在奇数秒内的加速度为a1 Ffmg0.1
22、2101FmF1m6 2m/s22木块在偶数秒内的加速度为aFfmg2F2mF2m20.12102m/s2 0所以,木块在奇数秒内做a=a212ms 的匀加速直线运动,在偶数秒内做匀速直线运动。2在第 1 s 内木块向右的位移为s12112at22121m至第 1 s 末木块的速度 v1at21ms2ms,在第 2 s 内,木块以第 1 s 末的速度向右做匀速运动,在第 2 s 内木块的位移为 s2v1 t21m2m至第 2 s 末木块的速度v2=v12ms,在第 3 s内,木块向右做初速度于 2 m/s 的匀加速运动,在第 3 s 内的位移为s v1132t 2at2 21m 2212m3m
23、至第 3 s 末木块的速度v3=v2+at2 ms+21 ms4 ms在第 4 s 内,木块以第 3 s 末的速度向右做匀速运动,在第 4 s 内木块的位移为s4v2t=41 m4m至第 4 s 末木块的速度v4v2=4 ms由此可见,从第 1 s 起,连续各秒内木块的位移是从 1 开始的一个自然数列。因此,在ns 内的总位移为sn1 23 n n(n 1)2当sn40.25m时,n的值为 8n9。取n8,那么 8 s 内木块的位移共为,s888+1/2m36m至第 8 s 末,木块的速度为v8=8 ms。设第 8 s 后,木块还需向右运动的时间为tx,对的位移为 sx40.25m36m4.2
24、5m,由 sxv8tx+1at2,即 58tx+1222t2x解得 tx0.5 s所以,木块位移大小于 40.25m时,需运动的时间t8 s+0.5 s s,假设根据vt图象如何求解?说明:说明:1此题属于受力情况求运动情况的问题,解题思路为先根据受力情况由牛顿第二律求加速度,再根据运动规律求运动情况。2 根据物体的受力特点,分析物体在各段时间内的运动情况,并找出位移的一般规律,是求解此题的关键。【根底训练】【根底训练】1.综合,50理想有时更能深刻地反映自然规律。如图 1 所示,伽利略设想了一个理想,其中有一个是经验事实,其余是推论。减小第二个斜面的倾角,小球在这一斜面上仍然要到达原来的高度
25、 两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面 如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度 继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球要沿水平面做持续的匀速运动请将上述理想的设想步骤按照正确的顺序排列只要填写序号即可。在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的那么是理想化的推论。以下关于事实和推论的分类正确的选项是图 1A.是事实,是推论 B.是事实,是推论C.是事实,是推论 D.是事实,是推论答案:答案:B2.质量为m的木块位于粗糙水平桌面上,假设用大小为F的水平恒力拉木块,其加速度大小为a。当拉力方向不变,大小变为 2F时,木块的加速度大小为a,那么A.aa
26、B.a2a D.a2a答案:答案:C3.一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M与N,它们只能在如图 2 所示的平面内摆动。某一瞬时出现如下图情景,由此可知 车厢做匀速直线运动,M摆动,N静止 车厢做匀速直线运动,M摆动,N也摆动 车厢做匀速直线运动,M静止,N摆动 车厢做匀加速直线运动,M静止,N也静止车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是图 2A.B.C.D.答案:答案:A4.如图 3 所示,底板光滑的小车上用两个量程为 20N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为 1kg的物块。在水平地面上当小车做匀速直线运动时,两弹簧秤的示数均为 10N。当小车做匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8N。
27、这时小车运动的加速度大小是图 3A.2ms2 B.4ms2 C.6ms2 D.8ms2答案:答案:B5.如图 4 所示,在水平桌面上推一物体压缩一个原长为L0的轻质弹簧。桌面与物体之间有摩擦,放手后物体被弹开,那么图 4A.物体与弹簧别离时加速度为零,以后做匀减速运动B.弹簧恢复到L0时物体速度最大C.弹簧恢复到L0以前一直做加速度越来越小的变加速运动D.弹簧恢复到L0以前的某一时刻物体己到达最大速度答案:答案:D6.利用传感器和计算机可以测量快速变化的力。如图 5 所示是用这种方法获得的弹性绳中拉力随时间的变化图线。时,把小球举高到绳子的悬点O处,然后让小球自由下落。从此图线所提供的信息,判
28、断以下说法中正确的选项是图 5A.tl时刻小球速度最大 B.t2时刻绳子最长C.t3时刻小球动能最小 D.t3与 t4时刻绳子最长答案:答案:B7.如图 6 所示,质量相同的两物体 1、2 用轻质弹簧连接后置于光滑的水平面上,开始时弹簧处于自然状态,现用水平恒力拉物体 1,那么弹簧第一次被拉到最长的过程中图 6A.1、2 的速度相时,其加速度ala2B.1、2 的速度相时,其加速度a1a2C.1、2 的加速度相时,其速度vlv2D.1、2 的加速度相时,其速度v1v2F1cosmg,FlsinF2,F2mgtan答案:答案:B8.如图 7 所示,一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m的物体A,A与地面
29、的摩擦不计。1当卡车以a11g的加速度运动时,绳的拉力为225mg,那么A对地面的压力多大?2当卡车的加速度a2g时,绳的拉力多大?图 7答案:答案:113mg22mg 9.一个小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直线运动。第一次小孩单独从滑梯上滑下,加速度为a1。第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下小狗不与滑梯接触,加速度为a2。那么A.a1a2 B.a2a1 D.无法判断答案:答案:A10.理综一,20以下哪个说法是正确的A.体操运发动双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B.蹦床运发动在空中上升和下落过程中都处于失重状态C.举重运发动在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D.游泳运发动
30、仰卧在水面静止不动时处于失重状态答案:答案:B11.一间房即将建成时要封顶,考虑到下雨时落至房项的雨滴能尽快地淌离房顶,要设计好房顶的坡度。设雨滴沿房顶下淌时做无初速度、无摩擦的运动,那么,图 8 中所示的四种情况中符合要求的是图 8答案:答案:C12.法国人劳伦特菲舍尔在澳大利亚伯斯的“冒险进行了超高空特技跳水表演,他从 30 m 高的塔上跳下准确地落入水池中。水对他的阻力包括浮力是他重力的倍,他在空中时空气对他的阻力是他重力的 0.2 倍,试计算需要准备一个至少多深的水池?g 取 10 ms2答案:答案:62 m13.滑雪运发动依靠手中的撑杆用力往后推地,获得向前的动力。一运发动的质量是
31、60kg,撑杆对地面向后的平均作用力是 300 N,力的持续作用时间是 0.4 s,两次用力之间的间隔时间是 0.2 s,不计摩擦阻力。假设运发动从静止开始做直线运动,求 6 s 内的位移是多少?答案:答案:14.如图 9 所示,一根轻弹簧竖直直立在水平地面上,下端固,在弹簧的正上方有一个物块,物块从高处自由下落到弹簧上端O,将弹簧压缩,弹簧被压缩了x0时,物块的速度变为零。从物块与弹簧接触开始,物块的加速度的大小随下降的位移x变化的图象可能是图 10 中的图 9图 10答案:答案:D【模拟试题】【模拟试题】答题时间:90 分钟一.选择题每题中只有一个选项是符合题目要求的1.一个质量为 2kg
32、的物体,在 5 个共点力作用下保持平衡,现同时撤销大小分别为 15N和 10N的两个力,其余的力保持不变。此时该物体的加速度大小可能是 2ms2 3 ms2 12ms2 15ms2A.B.C.D.2.一水桶侧壁上不同高度处开有两个小孔,把桶装满水,水从孔中流出,如图 1 所示。用手将桶提至高处,松手让桶自由下落。那么在桶下落过程中忽略空气阻力图 1A.水仍能从小孔中以原流速流出B.水仍能从小孔中流出,但流速变快C.水不从小孔流出D.水仍能从小孔中流出,但两孔流速相同3.如图 2 所示,质量均为m的A、B 两球之间系着一根不计质量的弹簧,放在光滑的水平面上,A球紧靠竖直墙壁。今用水平力F将B球向
33、左推压弹簧,平衡后,突然将F撤去,在这一瞬间 B 球的速度为零,加速度为零 B 球的速度为零,加速度大小为Fm 在弹簧第一次恢复原长之后,A才离开墙壁 在A离开墙壁后,A、B两球均向右做匀速运动以上说法正确的选项是图 2A.只有 B.C.D.4.两物体A、B间的质量关系是mAmB,让它们从同一高度同时开始下落,运动中它们受到的阻力相,那么A.两物体的加速度不,同时到达地面B.两物体的加速度不,A先到达地面C.两物体的加速度相,同时到达地面D.两物体的加速度相,A先到达地面5.一个物体受到的合力F如图 3 所示,该力的大小不变,方向随时间t做周期性变化,正力表示力的方向,负力表示力的方向向西,力
34、的总作用时间足够长。将物体在以下哪些时刻由静止释放,物体可以运动到出发点的西边且离出发点很远的地方 t0 时 tt1时 tt2时 tt3时图 3A.只有 B.C.D.只有6.假设在飞机内用绳悬挂一质量为m的物体,当飞机以与水平方向成 45 角向下俯冲,且加速度a22g时,绳与竖直方向的夹角以及绳的拉力是A.45mg B.2mg C.45mg D.6mg7.理综一,15如图 4 所示,ab、bd、cd是竖直面内三根固的光滑细杆,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小滑环图中未画出,三个滑环分别从a、b、c处释放初速为 0,用 t1、t2、t3依次表示
35、滑环到达 d 所用的时间,那么图 4A.t1t2t2t3 C.t3tlt2 D.t1t2t38.如图 5 所示,A、B两条直线是在A、B分别用竖直向上的力F拉质量分别为mA、mB的物体得出的两个加速度a与力F的关系图线,由图线分析可知 图 5A.的重力加速度gAgB B.mAmBC.的重力加速度gAmB二.填空题9.跳起摸高是学生经常进行的一项活动。某同学身高 1.8 m,质量 65 kg,站立时举手到达 2.2 m高,他用力蹬地,经 0.45 s 竖直离地跳起,设他蹬地的力大小恒为 1060 N,那么他跳起可摸到的高度为m。10.物体同时受到F1、F2两个力作用,F1、F2随位移变化的关系如
36、图 6 所示,如果物体从静止开始运动,当物体具有最大速度时,位移值为m。图 611.训练宇航员,是搭乘飞机,让飞机从高空作自由落体运动,使宇航员们获得完全失重条件,模拟一种无重力的环境。每次上升一下落过程中,可以获得持续 25 s 之久的零重力状态,这样,宇航员们就可以进行不受引力影响的训练。假设训练时飞机离地面的高度不得低于 500m,宇航员们最大可以承受两倍重力的超重状态,那么飞机的飞行高度至少为m。重力加速度 g取 10ms2三.计算题12.将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图 7 所示,在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动。当箱以a2.0 ms2的加速度
37、竖直向上做匀减速运动时,上顶板的传感器显示的压力为 6.0N,下底板的传感器显示的压力为 10.0 N。g 取 10 ms21假设上顶板传感器的示数是下底板传感器的示数的一半,试判断箱的运动情况;2使上顶板传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的?图 7 13.空间探测器从某一星球外表竖直升空,探测器质量为 500kg设为恒量,发动机推力为恒力,探测器升空后发动机因故障而突然关闭,如图 8 所示是探测器从升空到落回星球外表的速度一时间图象,那么由图象可判断该探测器在星球外表所能到达的最大高度是多少?发动机工作时的推力又为多少?图 8 14.“神舟六号飞船完成了预的空间和技术任务后返
38、回舱开始从太空向地球外表按预轨道返回,返回舱开始时通过自身制动发动机进行调控减速下降,穿越大气层后,在一的高度翻开阻力降落伞进一步减速下落,这一过程中假设返回舱所受空气摩擦阻力与速度的平方成正比,比例系数空气阻力系数为大?3推证空气阻力系数k的表达式并计算其值。图 9k,所受空气浮力恒不变,且认为竖直降落。从某时刻开始计时,返回舱的运动vt图象如图 9 中的 AD 曲线所示,图中 AB 是曲线在A点的切线,切线交于横轴一点B,其坐标为8,0,CD是曲线AD的渐进线,假设返回舱总质量为M400 kg,g取 10ms,求:1返回舱在这一阶段是怎样运动的?2在初始时刻v160ms,此时它的加速度是多2试题答案一.1.D 2.C 3.B 4.B 5.B 6.C 7.D 8.B二.9.10.5 11.6750三.12.1静止或匀速运动2向上的匀加速运动或向下的匀减速运动13.480 m;3750 N14.1 做加速度逐渐减小的减速运动 2 20 ms3 推证过程略 0.312