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力和运动的关系 （上）

力和运动的关系 （上）. 力和运动的关系. □ 力 □ 运动 □ 运动定律 □ 力和运动 □ 力和运动的关系 □ 力的作用效应 □ 研究方法 基本题 2002 年河南 2 00 年高考 整体法和隔离法 例 1 2002 年河南 6 例 2 综合应用题 例 3 93 年高考 例 4 例 5. 重力 G=m g. 弹力 F=kx. 摩擦力 f=μ N. 力. 电场力 F = q E. 安培力 F = BIL sinα. 洛仑兹力 f=qvB sinα. 静止. V=ωr

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力和运动的关系 （上）

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  1. 力和运动的关系 （上）

  2. 力和运动的关系 □力 □运动 □运动定律 □力和运动 □力和运动的关系 □力的作用效应 □研究方法 基本题 2002年河南2 00年高考 整体法和隔离法 例12002年河南6例2 综合应用题 例3 93年高考例4例5

  3. 重力 G=m g 弹力 F=kx 摩擦力 f=μ N 力 电场力 F = q E 安培力 F = BIL sinα 洛仑兹力 f=qvB sinα

  4. 静止 V=ωr ω=2π/ T 匀速直线运动 匀变速直线运动 运动 平抛运动 匀速圆周运动 简谐振动 F= - kx

  5. 牛顿第一定律 牛顿第二定律 运动定律 牛顿第三定律

  6. 静止 重力 匀速直线运动 弹力 匀变速直线运动 摩擦力 平抛运动 匀速圆周运动 电场力 简谐振动 磁场力 牛顿第一定律 牛顿第二定律 牛顿第三定律 力 力和运动 运动 运动定律

  7. V=0 静止 V≠0 匀速运动 V=0 匀加速直线运动 F、V同向 匀加速直线运动 F、V反向 匀减速直线运动 F、V夹角α 匀变速曲线运动 3.F大小不变且始终垂直V 匀速圆周运动 简谐运动 4.F= - kx 物体的运动决定于受到的合力和初始运动情况. 1. F=0 力和运动的关系 2.F=恒量 V≠0

  8. 力的作用效应 1.力的静力学效应---使物体发生形变 2.力的动力学效应 • 力的瞬时作用效应----使物体产生加速度 • 力的时间累积效应---使物体的动量发生变化 • 力的空间累积效应---使物体的动能发生变化

  9. 研究方法 1、隔离分析法 2、整体分析法 • 研究对象的整体分析法 不考虑系统内部的相互作用力 • 研究过程的整体分析法 不考虑中间过程的细节

  10. R a M N c b 2002年河南2：图中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图并处于平衡状态。（ ） A） 有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态（B） 有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态（C） 有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态（D）  有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态 A、D

  11. 2000年高考：图为空间探测器的示意图，P1、 P2 、 P3、 P4是四个喷气发动机， P1 、 P3的连线与空间一固定坐标系的x 轴平行， P2、 P4的连线与y 轴平行。每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动。开始时，探测器以恒定的速率v向正x方向平动，要使探测器改为向正x 偏负y 60°的方向以原来的速率v平动，则可（ ） A （A）先开动P1 适当时间，再开动 P4 适当时间 ( B）先开动 P3适当时间，再开动P2 适当时间 ( C）开动P4 适当时间 ( D）先开动P3适当时间， 再开动P4 适当时间

  12. a b A B C D a a a a b b b b 例1：用细线把两个质量未知的小球悬挂起来，今对a球持续施加一个向左偏下30角的恒力，对b球持续施加一个向右偏上30角的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是： （ ） A 解：隔离b，在mg和F作用下，须向右偏，最后三力平衡 对整体ab，绳中张力为内力，两个外力F平衡， 只受重力2mg 所以上段线 应竖直。

  13. 如图是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图。使用时，用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上。撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，该过程中撑竿对涂料滚的推力将，涂料滚对墙壁的压力将。（填：“增大”、“减小”或“不变”）如图是给墙壁粉刷涂料用的“涂料滚”的示意图。使用时，用撑竿推着粘有涂料的涂料滚沿墙壁上下缓缓滚动，把涂料均匀地粉刷到墙上。撑竿的重量和墙壁的摩擦均不计，而且撑竿足够长，粉刷工人站在离墙壁一定距离处缓缓上推涂料滚，该过程中撑竿对涂料滚的推力将，涂料滚对墙壁的压力将。（填：“增大”、“减小”或“不变”）

  14. （2005年全国卷Ⅲ）如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板。系统处一静止状态，现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d，重力加速度为g。（2005年全国卷Ⅲ）如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为mA、mB，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板。系统处一静止状态，现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始到此时物块A的位移d，重力加速度为g。

  15. 2002年河南6：跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如图所示，已知人的质量为70kg，吊板的质量为10kg，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。取重力加速度g =10m/s2，当人以440N的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为（ ） (A) a =1.0m/s2 ,F =260N (B) a =1.0m/s2 ,F =330N (C) a =3.0m/s2 ,F =110N (D) a =3.0m/s2 ,F =50N B

  16. O Am B 2m C 3m T1 Am B 2m C 3m B 2mg QE QE C 3mg E 例2：如图所示匀强电场方向竖直向下，场强大小为E，三个质量分别为m、2m 、3 m的小球A、B、C，(其中B球带正电Q，A、C两球不带电）用绝缘线连接悬于O点，问(1)当三球均处于静止状态时, A、B之间的细线的张力等于多少?(2)当把OA段细线剪断的瞬间, A、B之间的细线的张力又等于多少? 解: (1)对BC整体,受力如图: T 1 =5mg+QE (2)剪断OA, AB球一起下落 (C自由下落) 对AB整体 3mg+QE=3ma a=g+QE/3m 对B 2mg+QE -T 2=2ma T 2= QE/3

  17. A B f N mg v 例3：如图示，传送带与水平面夹角为370，并以v=10m/s运行，在传送带的A端轻轻放一个小物体，物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5， AB长16米，求：以下两种情况下物体从A到B所用的时间. （1）传送带顺时针方向转动 （2）传送带逆时针方向转动 解： （1）传送带顺时针方向转动时受力如图示： mg sinθ－μmg cosθ= m a a = gsinθ－μgcosθ= 2m/s2 S=1/2a t2

  18. A f B N mg f N v mg （2）传送带逆时针方向转动物体受力如图： 开始摩擦力方向向下,向下匀加速运动 a=g sin370 +μ g cos370 = 10m/s2 t1=v/a=1s S1=1/2 ×at2 =5m S2=11m 1秒后，速度达到10m/s，摩擦力方向变为向上 物体以初速度v=10m/s向下作匀加速运动 a2=g sin370 -μg cos370 = 2 m/s2 S2= vt2+1/2×a2 t22 11=10 t2+1/2×2×t22 t2=1s ∴t=t1+t2=2s

  19. 93年高考：一平板车,质量M=100千克,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度 h=1.25米, 一质量m=50千克的小物块置于车的平板上,它到车尾端的距离b=1.00米,与车板间的滑动摩擦系数 m=0.20,如图所示.今对平板车施一水平方向的恒力,使车向前行驶,结果物块从车板上滑落.物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离 S0=2.0米.求物块落地时,落地点到车尾的水平距离S,不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦.取g=10米/秒2.

  20. am =f/m=g=2m/s2 解：m离车前 S0=1/2 aM t2 =2m Sm=1/2 am t2 =S0 -b=1m ∴ aM= 2 am =4m/s aM=(F- mg) / M = F/M - 0.25010 / 100 = F/M – 1 =4 m/s2 m离车后 aM′ = F/M =5 m/s2 m平抛 Sm ′=vm t1 =2×0.5=1m SM ′= vMt1 +1/2 aM′ t12=4×0.5+1/2×5×0.25=2.625m S= SM ′－ Sm ′=1.625m

  21. 例4：水平放置的导轨处于垂直轨道平面的匀强磁场中，今从静止起用力拉金属棒ab，若拉力为恒力，经t1秒ab的速度为v，加速度为a1，最终速度为2v, 若拉力的功率恒定，经t2秒ab的速度为v，加速度为a2，最终速度为2v, 求 a1和a2的关系 a ×××××××××× R B b t F安1 F安 2v F F v a1 解：拉力为恒力时， 最终有 F=F安=B2 L2 ×2v/R a1= (F- B2 L2 v/R) / m=F/m - B2 L2 v / mR= B2 L2 v / mR 拉力的功率恒定： F′= F安= P/2v = B2 L2 ×2v/R ∴P/v= 4B2 L2 v/R a2=( F2′- F安′) / m = [P/v - B2 L2 v/R]/m= 3B2 L2 v / mR ∴a2 = 3a1

  22. 例5：由平行金属导轨组成的倾角30°的斜面，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度B＝0.8T.导轨顶端接有电池和变阻器，电池电动势 ＝12V，内阻不计，如图.今在导轨上横放一质量为0.2kg、长0.25m的金属杆ab，已知杆与导轨间的摩擦系为 . 问：电阻R调节在什么范围内，金属杆可静止在导轨上； N F f × mg 解：画出金属杆的截面图,并分析受力并将重力分解: mgsin30 °=1牛 f=N=0.5牛 F=ILB=BLE/R=2.4/R 若I 很大,F 很大,f 向下, F=f+mgsin30 °=1.5N 2.4/R1=f+ mgsin30 ° = 1.5N∴R1=1.6 Ω 若I 很小,F 很小,f 向上, F+f=mgsin30 °=1N 2.4/R2= mgsin30 °- f = 0.5N ∴R2=4.8 Ω ∴电阻R调节在1.6 Ω到4.8 Ω范围内，金属杆可静止在导轨上

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