(共38张PPT)
第4节 超重与失重
学习目标
基础导学
大于
向上
小于
向下
等于零
竖直向下
提示:物体处于超重状态,还是失重状态只与物体的加速度方向有关;与物体速度的大小、方向均无关.
疑难突破
解析: 物体处于超重或失重状态只是其视重发生了变化,而物体的重力和质量并没有变化.
答案: D
答案: AD
典例精析
答案: A
解析: 由超重、失重和完全失重的概念可知,在加速度向下时处于失重状态.在加速度向上时处于超重状态,故正确答案为B.
答案: B
答案: (1)2.5
m/s2 (2)48
kg
答案: (1)600
N (2)840
N (3)420
N
随堂演练
答案: C
答案: C
答案: C
答案: C
答案: D
课时作业
谢谢观看!
3
宝灬:
2060
0
80
g(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
1.以下的计时数据中指时间间隔的是( )
A.“嫦娥一号”卫星于2007年10月24日18时5分点火发射
B.第29届奥运会于2008年8月8日20时8分在北京开幕
C.刘翔创造了12.88秒的110米栏最好成绩
D.在一场NBA篮球赛开赛8分钟时,姚明投中第三个球
解析: 在A选项中的数据指的是“嫦娥一号”点火的瞬间,所以是时刻,故A错;B选项中的数据是奥运会宣布开幕的一瞬间,所以它也是时刻,故B错;C选项中的12.88秒是指刘翔从起跑到到达终点所用的时间,所以它是时间间隔,故C正确;D选项中的数据是指姚明投中第三个球的瞬间,所以是时刻,故D错.
答案: C
2.下列说法正确的是( )
A.参考系就是绝对不动的物体
B.只有选好参考系以后,物体的运动才能确定
C.同一物体的运动,相对于不同的参考系,观察的结果可能不同
D.我们平常所说的楼房是静止的,是以地球为参考系的
解析: 参考系是为了描述物体的运动,选来作为标准的物体,可以是运动的,也可以是静止的,故A错.而运动和静止是相对的,要描述物体的运动,必须选择参考系,故B正确.描述同一运动时,若以不同物体作为参考系,观察结果可能不同,C正确.参考系的选取原则上是任意的,但在实际问题中,应以对运动的描述尽可能简单为原则,一般以地面为参考系,D正确.
答案: BCD
3.我们描述某个物体的运动时,总是相对一定的参考系.下列说法正确的是( )
A.我们说:“太阳东升西落”,是以地球为参考系的
B.我们说:“地球围绕太阳转”,是以地球为参考系的
C.我们说:“同步卫星在高空静止不动”,是以太阳为参考系的
D.坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来,乘客是以火车为参考系的
解析: “太阳东升西落”是相对于我们居住的地球而言的,是以地球为参考系的,所以A正确;“地球围绕太阳转”是以太阳为参考系的,所以B不正确;“同步卫星在高空静止不动”是相对于地球而言的,是以地球为参考系的,所以C不正确;火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来,是以火车或他自己为参考系的,所以D正确.
答案: AD
4.在有云的夜晚,抬头望月,发现“月亮在白莲花般的云朵里穿行”,这时取的参考系是( )
A.月亮
B.云
C.地面
D.观察者
解析: 人抬头望月时,月亮短时间内相对于地面并没有动,只是云在动,但若以云为参考系,这时我们就感觉月亮在运动.
答案: B
5.图所示是为了定量研究物体的位置变化作出的坐标轴(x轴),在画该坐标轴时规定原点在某长直公路上某广场的中心,公路为南北走向,规定向北为正方向.坐标上有两点A和B,A位置的坐标为xA=5
m,B位置的坐标为xB=-3
m.下列说法正确的是( )
①A点位于广场中心南边5
m处 ②A点位于广场中心北边5
m处 ③B点位于广场中心南边3
m处 ④B点位于广场中心北边3
m处
A.①③
B.②④
C.①④
D.②③
解析: 坐标系是定量化了的参考系.规定原点在广场中心,A点坐标xA=5
m,即在广场北边(正方向)5
m处,而B点坐标xB=-3
m即在广场南边(负方向)3
m处.
答案: D
6.宋代诗人陈与义乘着小船在风和日丽的春日出游时曾经写了一首诗,
飞花两岸照船红,
百里榆堤半日风.
卧看满天云不动,
不知云与我俱东.
在这首诗当中,诗人艺术性地表达了他对运动相对性的理解.关于诗中所描述的运动及参考系,以下说法正确的是( )
A.“飞花”是以运动的船为参考系的
B.“飞花”是以两岸的榆树为参考系的
C.“云与我俱东”是以运动的船为参考系的
D.“云与我俱东”是以两岸的红花为参考系的
解析: 诗中所描述的“飞花”,指的“花”是运动的,这是以运动的船为参考系;“云与我俱东”意思是说诗人和云都向东运动,这是以两岸或两岸的红花、榆树为参考系的;云与船都向东运动,可以认为云相对船不动.故A、D正确,B、C错.
答案: AD
7.两列火车平行地停在一站台上,过了一会儿,甲车内的乘客发现窗外树木在向西移动,乙车内的乘客发现甲车仍没有动,若以地面为参考系,上述事实说明( )
A.甲车向东运动,乙车不动
B.乙车向东运动,甲车不动
C.甲车向西运动,乙车向东运动
D.甲、乙两车以相同的速度向东运动
解析: 物体的运动是相对参考系而言的,同一物体参考系不同,其运动情况一般不同.本题中,树木和地面是连在一起的,相对地面静止.甲车内的乘客发现窗外树木在向西移动,说明甲车在向东运动,乙车内的乘客发现甲车仍没有动,说明乙车相对甲车静止,由于甲车相对地面向东运动,所以乙车相对地面也向东运动且与甲车速度相同.
答案: D
8.如图所示,由于风的缘故,河岸上的旗帜向右飘,在河面上的两条船上的旗帜分别向右和向左飘,两条船运动状态是( )
A.A船肯定是向左运动的
B.A船肯定是静止的
C.B船肯定是向右运动的
D.B船可能是静止的
解析: 本题中风向右吹,A船与河岸的旗帜均向右飘,则相对于风,A船、河岸都具有向左的运动,所以A船可能相对河岸静止,也可能以任何速度向左运动,还有可能以相对比风速小的速度向右运动.B船中旗帜向左飘,表明B船只能向右运动,且速度大于风速.
答案: C
9.每逢周五,《新民晚报》会刊登日出日落时间表.下表为某年11月30日刊登的12月2日部分城市日出日落时间表.
城市
日出时间
日落时间
城市
日出时间
日落时间
北京
7:18
16:50
上海
6:36
16:51
哈尔滨
6:54
15:51
成都
7:44
18:02
西安
7:33
17:35
拉萨
8:34
18:56
请比较表中六个城市白昼的长短,其中两个城市之间白昼时间差值最大可达( )
A.1小时25分
B.3小时05分
C.2小时06分
D.1小时58分
解析: 北京的白昼时间差为16:50-7:18=9:32;上海的白昼时间差为16:51-6:36=10:15;哈尔滨的白昼时间差为15:51-6:54=8:57;成都的白昼时间差为18:02-7:44=10:18;西安的白昼时间差为17:35-7:33=10:02;拉萨的白昼时间差为18:56-8:34=10:22.根据各城市的白昼时间差可知:拉萨的白昼时间差与哈尔滨的白昼时间差的差值最大,即为10:22-8:57=1:25,因此选项A正确.
答案: A
10.小明从学校回到家有800米的路程,要确定小明家相对学校的位置,请思考:
(1)如果小明家和学校均在同一条笔直的街道上,如何描述?
(2)如果小明家在另一条与学校所在街道相互垂直的街道上,如何描述?
(3)如果小明家还在某高层公寓的32层上,如何描述?
(4)仅用小明家离校800米能够确定其位置吗?
解析: 确定物体的位置需借助于坐标系.对于直线运动的物体,只需建立一维坐标系即可;在平面上运动的物体,需建立二维坐标系才能完整描述;如果物体做立体运动,则需建立三
维空间坐标系.仅用物体的运动路程是不足以描述物体的空间位置的.
答案: (1)建立一维坐标,以学校为原点;
(2)建立直角坐标,以学校为原点分别沿与两条街道平行方向建立坐标轴;
(3)必须建立三维坐标;
(4)不能,还得有方向.
11.如图所示,一辆装有货物的汽车在平直路面上向东行驶,请根据表格要求,判断物体是运动的还是静止的,运动方向如何?
参考系物体
汽车
货物
树
汽车
货物
树
答案:
参考系物体
汽车
货物
树
汽车
静止
向东运动
货物
静止
向东运动
树
向西运动
向西运动(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
1.下列关于摩擦力的叙述正确的是( )
A.滑动摩擦力的大小与物体间的正压力的大小成正比
B.滑动摩擦力的大小与接触面的性质有关,与接触面面积的大小无关
C.静摩擦力的大小与物体间的正压力大小成正比
D.最大静摩擦力随物体间正压力的增大而增大
解析: 由f=μN可知A、B对.而静摩擦力的大小由外力因素决定,其最大值在一般情况下可认为等于滑动摩擦力,故C错.D对.
答案: ABD
2.关于静摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.两个相对静止的物体之间可能有摩擦力的作用
B.静摩擦力的方向总是与物体的相对运动趋势的方向相反
C.当认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力时,可以用f=μN计算静摩擦力
D.静摩擦力的大小与接触面的性质及正压力有关
答案: AB
3.关于滑动摩擦力公式推出的μ=,下列说法正确的是( )
A.动摩擦因数μ与摩擦力f成正比,f越大,μ越大
B.动摩擦因数μ与正压力N成反比,N越大,μ越小
C.μ与f成正比,与N成反比
D.μ的大小由两物体接触面的情况及其材料决定
解析: 动摩擦因数μ由接触面的材料和接触面的粗糙程度决定,与两物体间的压力及是否发生相对滑动无关.
答案: D
4.关于静摩擦力,下列正确的说法是( )
A.静摩擦力的方向总是与物体的运动趋势方向相反
B.静摩擦力的方向总是与物体相对运动趋势方向相反
C.接触面的正压力增大,静摩擦力也增大
D.在正压力一定的条件下,静摩擦力的大小是可以变化的,但有一个限度
解析: 静摩擦力方向与相对运动趋势方向相反,与物体运动方向无关;其大小是一个范围,即0≤f≤fm,与正压力无直接关系,故B、D选项正确.
答案: BD
5.关于产生摩擦力的条件,下列说法正确的是( )
A.相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力存在
B.相对运动的物体间一定有滑动摩擦力存在
C.只有相互挤压和有相对运动或相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力的作用
D.只有相互挤压和发生相对运动的物体之间才有摩擦力的作用
解析: 相互压紧的物体间如果没有相对运动或相对运动趋势,不会存在摩擦力,所以A项错误;但仅有相对运动或相对运动趋势而没有压紧也不会有摩擦力,故B项错误;当物体间既相互压紧又有相对运动或相对运动趋势,但接触面光滑也不会有摩擦力,因此C项正确,而D项错误.
答案: C
6.关于滑动摩擦力的产生,下列说法正确的是( )
A.只有相互接触且发生相对运动的物体间才可能产生滑动摩擦力
B.只有运动的物体才可能受到滑动摩擦力
C.受弹力作用的物体一定会受到滑动摩擦力
D.受滑动摩擦力作用的物体一定会受到弹力作用
解析: 对照滑动摩擦力产生的三个条件可判断C错误,而A、D正确.对B项举例如图所示,将物体A用细绳固定在墙上,当把木板B水平向右抽出时,物体A保持静止不动,而此时它却受到木板B对它的滑动摩擦力,可见,B项也是错误的.
答案: AD
7.三个质量相同的物体,与水平桌面的动摩擦因数相同,由于所受水平拉力不同,A做匀速运动,B做加速运动,C做减速运动,那么它们受到的摩擦力大小关系应是( )
A.fB>fA>fC
B.fAC.fB=fA=fC
D.不能比较大小
答案: C
8.如图所示,质量为m的物体用一绕过定滑轮的轻绳拴住,在大小为F的拉力作用下匀速运动,物体与竖直墙接触且轻绳平行于墙壁,则物体与墙壁之间的摩擦力为( )
A.大小为mg,方向向上
B.大小为F-mg,方向向上
C.大小为|F-mg|,方向向上或向下
D.零
答案: D
9.如图所示,在F的作用下,质量为m的物体做匀速运动,已知物体与地面间的动摩擦因数为μ,则物体与地面间的摩擦力大小为( )
A.0
B.μmg
C.F
D.μmg-F
解析: 物体与地面的摩擦力为滑动摩擦力,物体做匀速运动,由二力平衡知,f=F;由公式f=μN,N=mg得f=μmg,故正确选项为B、C.
答案: BC
10.如图所示,A、B两物块叠放在一起,沿水平方向向右做匀速直线运动,物块B所受的拉力F=25
N,则物块A受到B的摩擦力为( )
A.0
N
B.大于0
N,小于25
N
C.25
N
D.都可能
答案: A
11.质量为2
kg的物体,静止在水平地面上如图所示物体与地面间的动摩擦因数为0.5,最大静摩擦力与滑动摩擦力视为相等,给物体一水平拉力.
(1)当拉力大小为5
N时,地面对物体的摩擦力是多大?
(2)当拉力大小为12
N时,地面对物体的摩擦力是多大?
(3)此后若将拉力减小为5
N(物体仍在滑动),地面对物体的摩擦力是多大?
(4)若撤去拉力,在物体继续滑动的过程中,地面对物体的摩擦力多大?
解析: 滑动摩擦力(最大静摩擦力fmax)
大小为μmg=0.5×2×10
N=10
N.
(1)当拉力F=5
N时,F<fmax,物体静止.则由二力平衡知:f静=F=5
N.
(2)当拉力F=12
N时,F<fmax,物体滑动,则f滑=μN=μmg=10
N.
(3)当拉力减小为5
N时,物体仍滑动,故f滑=10
N.
(4)当拉力撤去后,由于物体继续滑动,故f滑=10
N.
答案: (1)5
N (2)10
N (3)10
N (4)10
N
12.如图所示,是一个用来测量方木块和长木板间的摩擦力的简单装置示意图.方木块长15
cm、宽10
cm、高5
cm,重500
N,平放在长木板上.方木块被一根绳子系在右面一端固定的弹簧测力计上.长木板下面有轮子可以滚动,用一个平稳的力向左推动木板,木板匀速向左缓慢移动,这时弹簧测力计的读数(等于方木块与长木板间的摩擦力)为300
N.
(1)若长木板以先前两倍的速度向左移动,则弹簧测力计的读数是多少?
(2)若长木板仍以先前的速度向左移动,但在方木块上再放一个500
N的重物,则弹簧测力计的读数是多少?
(3)若把方木块翻转,使其10×5
cm2的那一面接触长木板,仍使长木板以先前的速度向左移动,则弹簧测力计的读数是多少?
解析: (1)因为木板做匀速移动,二力平衡,测力计的读数还是300
N.
(2)当压力增大一倍时,摩擦力也增加一倍,即读数变为600
N.
(3)因为木块重力不变,动摩擦因数不变,故摩擦力不变,读数还是300
N.
答案: (1)300
N (2)600
N (3)300
N(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
1.如图所示,对静止于水平地面上的重为G的木块,施加一竖直向上的逐渐增大的力F,若F总小于G,下列说法正确的是( )
A.木块对地面的压力随F增大而增大
B.木块对地面的压力随F增大而减小
C.木块对地面的压力和地面对木块的支持力是一对平衡力
D.木块对地面的压力就是木块的重力
答案: B
2.某物体在三个共点力作用下处于平衡状态,若把其中一个力F1的方向沿顺时针转过90°而保持其大小不变,其余两个力保持不变,则此时物体所受到的合力大小为( )
A.F1
B.F1
C.2F1
D.无法确定
解析: 由物体处于平衡状态可知,F1与另外两个共点力的合力F′等大反向,这是解本题的巧妙之处.如图所示,当F1转过90°时,F′没变化,其大小仍等于F1,而F1沿顺时针转过90°时,如图所示,此时的总的合力F==F1,选B.
答案: B
3.如图所示,在粗糙的水平地面上有质量为m的物体,连接在一劲度系数为k的轻弹簧上,物体与地面间的动摩擦因数为μ,现用一水平力F向右拉弹簧,使物体m做匀速直线运动,则弹簧伸长的长度为(重力加速度为g)( )
A.
B.
C.
D.
答案: D
4.在同一平面内的4个力作用在一个物体上,其合力为零.现在将其中的一个力F1在该平面内顺时针转过60°,其余的力均不变,则此时物体受到的合力大小为( )
A.F1
B.F1
C.2F1
D.2F1
解析: 4个力的合力为零,则有F2、F3、F4的合力F′与F1等大反向,当将F1在该平面内顺时针转过60°角时,F1与F′成120°角,某合力大小等于F1.
答案: A
5.一物体静止放在斜面上,如图所示,当斜面的倾角逐渐增大而物体仍静止在斜面上时,则( )
A.物体所受摩擦力逐渐增大
B.物体所受重力和支持力的合力逐渐增大
C.物体所受重力和静摩擦力的合力逐渐增大
D.物体所受重力、支持力和静摩擦力的合力逐渐增大
解析: 物体缓缓运动,每个状态仍看做平衡状态,物体受到重力、支持力和摩擦力,三个力的合力保持为零,重力与支持力的合力大小等于摩擦力,随倾角θ的增大而增大,重力和摩擦力的合力大小等于支持力,随倾角的增大而减小.
答案: AB
6.如图所示,轻绳AO和BO共同吊起质量为m的重物.AO与BO垂直,BO与竖直方向的夹角为θ,则( )
A.AO中的拉力大小为mgsin
θ
B.AO中的拉力大小为
C.BO中的拉力大小为mgcos
θ
D.BO中的拉力大小为
解析: O点受力如图,则有FOA=mgsinθ FOB=mgcosθ
答案: AC
7.如图所示,用轻绳系住一个小球,放在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上缓慢偏移时,小球仍保持静止状态,则轻绳上的拉力将( )
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.先增大后减小
D.先减小后增大
解析: 如图所示,对小球受力分析知:小球受三个力的作用而保持平衡,且拉力T和支持力N的合力和重力G相平衡,即拉力T和支持力的合力保持不变,因为支持力始终是与斜面垂直的,所以支持力的方向不变.根据几何知识,点到线的垂线段最短,当拉力T的方向和支持力的方向相垂直时,拉力T取得最小值,所以当细绳向上缓慢偏移时,拉力先减小后增大,选项A、B、C错,选项D正确.
答案: D
8.用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体,静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体,系统静止时弹簧伸长量也为L,斜面倾角为30°,如图所示.则物体所受摩擦力( )
A.等于零
B.大小为mg,方向沿斜面向下
C.大小为mg,方向沿斜面向上
D.大小为mg,方向沿斜面向上
解析: 由题意可知竖直悬挂时mg=kL.拉质量为2m的物体时,设物体所受摩擦力大小为f,由平衡条件得2mgsin
30°=kL+f,解得f=0,故选项A正确,B、C、D错误.
答案: A
9.(浙江高考)如图所示,质量为m的等边三棱柱静止在水平放置的斜面上.已知三棱柱与斜面之间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为30°,则斜面对三棱柱的支持力与摩擦力的大小分别为( )
A.mg和mg
B.mg和mg
C.mg和μmg
D.mg和μmg
解析: 等边三棱柱静止在斜面上,处于平衡状态,故所受合力为零,由受力分析可知其重力、弹力和静摩擦力,画出受力分析图可知斜面对三棱柱的支持力N=mgcos
30°=mg,摩擦力f=mgsin
30°=mg,A正确.
答案: A
10.如图所示的几种情况中,不计绳、弹簧测力计、各滑轮的质量,不计一切摩擦,物体质量都为m,且均处于静止状态,有关角度如图所示.弹簧测力计示数FA、FB、FC、FD由大到小的排列顺序是( )
A.FBFAFCFD
B.FAFBFCFD
C.FDFBFAFC
D.FCFDFBFA
解析: FA=mg/2,FB=mg,FC=mgsin
30°,FD>mg.
答案: C
11.如图所示,一位重600
N的演员,悬挂在绳上.若AO绳与水平方向的夹角为37°,BO绳水平,则AO、BO两绳受到的力各为多大?若B点位置向上移,AO、BO的拉力如何变化?
解析: 把人的拉力F沿AO方向和BO方向分解成两个分力.如图甲所示,由画出的平行四边形可知:
AO绳上受到的拉力F1==
N=1
000
N
BO绳上受到的拉力F2=Gcot
θ=600
cot
37°=800
N.
若B点上移,人的拉力大小和方向一定不变,利用力的分解方法作出力的平行四边形,可判断出AO绳上的拉力一直在减小、BO绳上的拉力先减小后增大如图乙所示.
答案: 1
000
N 800
N
FAO一直减小 FBO先减小后增大
12.如图甲所示,重为500
N的人通过跨过定滑轮的轻绳牵引重200
N的物体,当绳与水平面成60°角时,物体静止,不计滑轮与绳的摩擦,求地面对人的支持力和摩擦力.
甲 乙
解析: 人与重物静止,所受合力皆为零,对重物分析得,绳的张力T1=200
N,人受四个力的作用,可将绳的拉力正交分解,如图乙所示.
T1的水平分力:T1x=T1cos
60°=100
N
T1的竖直分力:T1y=T1sin
60°=100
N
在x轴上,摩擦力f=T1x=100
N.
在y轴上,三力平衡,地面对人的支持力
N=G-T1y=(500-100)N
=100(5-)N≈326.8
N.
答案: 326.8
N 100
N(共27张PPT)
第
4
章
相互作用
知识网络
相互作用
力的概念
力学中常见的三种力
力学中常见的三种力
重力
弹力
摩擦力
专题归纳
答案: 60
N 8
cm
解析: 如图所示
单元评估
谢谢观看!
力是物体对物体的作用
力的概念力是矢量既有大小又有方
力的三要素:大小、方
用
大
g
方向:竖直向下
重力
确定方法
作用点:物体的重
影响因素
产生条件:两物体相互接触并发生弹
大
物体所处的状态、形变程度决定
方向:跟形变的方向相反,与物体恢复形
的方向相同
胡克定律:弹簣发生弹性形变时F=k
物体接触且挤压
生〈②接触面粗糙
滑动摩
有相对运动
擦力方向:与物体相对滑动的方
相反(与接触面相切)
大
摩擦力
物体接触且挤压
接触面粗糙
静摩
有相对运动趋势
擦力方向:与物体相对滑动趋势的方
相反(与接触面相切)
大
摩擦力的调控
B
F
A
(a)
(b)
A
支持力N地面)
N支持力斜面)
摩擦力∫-
(地面)
↓重力
摩擦力↓重力(地球)
m18(地球)
(斜面)m8
N支持力T拉力(绳)
(地面)
N弹力(竖直墙面)
摩擦力
(地面)m9重力地球)mg重力(地球)(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
1.关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A.物体的初速度为零,竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动
B.加速度为g的匀加速直线运动是自由落体运动
C.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫自由落体运动
D.当空气阻力的作用较小、可以忽略不计时,物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动
解析: 自由落体运动是物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,它的初速度为零,只受重力作用.若空气阻力比较小、可以忽略不计时,物体由静止开始自由下落可视为自由落体运动,其运动的加速度为g.
答案: CD
2.关于重力加速度的说法不正确的是( )
A.重力加速度g是标量,只有大小没有方向,通常计算中g取9.8
m/s2
B.在地球上不同的地方,g值的大小不同,但它们相差不是很大
C.在地球上同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同
D.在地球上的同一地方,离地面高度越大重力加速度g越小
解析: 首先重力加速度是矢量,方向竖直向下,与重力的方向相同,在地球的表面,不同的地方,g值的大小略有不同,但都在9.8
m/s2左右,在地球表面同一地点,g的值都相同,但随着高度的增大,g的值逐渐变小.
答案: A
3.以下对物体做自由落体运动的说法中正确的是( )
A.物体开始下落时,速度为零,加速度也为零
B.物体下落过程中速度增加,加速度保持不变
C.物体下落过程中,速度和加速度同时增大
D.物体下落过程中,速度的变化率是个恒量
解析: 自由落体实质是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动.即加速度恒定,速度均匀增加,故A选项不正确,B选项正确,C选项不对.据a=可知,
速度变化率为加速度的大小,故自由落体中速度变化率为=g,故为恒量,D对.
答案: BD
4.自由落体运动在任何两个相邻的1
s内,位移的增量为( )
A.1
m
B.5
m
C.10
m
D.不能确定
答案: C
5.做自由落体运动的物体( )
A.在任意时刻加速度相等
B.在任意时刻速度变化的快慢相等
C.在任意相等的时间内速度的变化相等
D.在任意相等的时间内位移的变化相等
解析: 对于自由落体运动,加速度a=g是恒量,所以任意时刻加速度相等,速度变化快慢相等,任意相等时间内速度的变化相等,而在任意相等的时间内位移变化不相等,连续相等时间内位移之差相等,故选A、B、C.
答案: ABC
6.甲物体的重力比乙物体的重力大5倍,甲从H高处自由落下,乙从2H高处同时自由落下,以下几种说法中正确的是(物体均未落地)( )
A.两物体下落过程中,同一时刻甲的速度比乙的大
B.下落1
s末,它们的速度相等
C.各自下落1
m,它们的速度相等
D.下落过程中甲的加速度比乙的大
解析: 物体在下落过程中,因是自由下落,只受重力影响,加速度都为g,与质量无关,D选项错误,又由vt=gt知,A选项错B选项正确,又由公式v2=2gh可知C选项正确,故答案应选B、C.
答案: BC
7.两物体在不同高度自由下落,同时落地,第一个物体下落时间为t,第二个物体下落时间为t/2,当第二个物体开始下落时,两物体相距( )
A.gt2
B.3gt2/8
C.3gt2/4
D.gt2/4
解析: 当第二个物体开始下落时,第一个物体已下落时间,此时离地高度h1=gt2-g2;第二个物体下落时的高度h2=g2,则待求距离Δh=h1-h2
=gt2-2×g2=.
答案: D
8.把做自由落体运动的物体下落的高度分成相等的三段,则经过这三段的时间之比是( )
A.1∶(-1)∶(-)
B.1∶∶
C.1∶2∶3
D.1∶3∶5
解析: 设每段高度为x,据h=gt2,解得
t1=
,t2=
,t3=
则tⅠ=t1=
,tⅡ=t2-t1=
(-1)
tⅢ=t3-t2=
(-)
得tⅠ∶tⅡ∶tⅢ=1∶(-1)∶(-),故A对.
答案: A
9.一观察者发现,每隔一定时间有一个水滴自8
m高处的屋檐落下,而且当看到第五滴水刚要离开屋檐时,第一滴水正好落到地面,那么这时第二滴水离地的高度是(g=10
m/s2)
( )
A.2
m
B.2.5
m
C.2.9
m
D.3.5
m
解析: 由匀变速运动规律推论知相邻水滴位移比为1∶3∶5∶7,所以第二滴到地面(第一滴)的距离应为总高度的=,所以离地距离为×8
m=3.5
m,故D对.
答案: D
10.小球从离地125米的高处自由下落,则小球在下落开始后的连续三个2
s时间内的位移大小之比是(g取10
m/s2)( )
A.1∶3∶5
B.4∶12∶20
C.4∶12∶9
D.2∶2∶1
解析: 由h=gt2 t==5
s,所以h1∶h2∶h3∶h4∶h5=1∶3∶5∶7∶9,小球在下落开始后的连续三个2
s内的位移大小之比(h1+h2)∶(h3+h4)∶h5=4∶12∶9.
答案: C
11.如图所示为探究自由落体运动规律时打出的一条纸带的一部分,试根据纸带分析重锤的运动情况并求出自由落体运动的加速度.
解析: 由于相邻两点间的位移差分别为:
Δh1=h2-h1=3.9
mm,
Δh2=h3-h2=3.9
mm,
Δh3=h4-h3=3.9
mm,
Δh4=h5-h4=3.9
mm,
则相邻两点间的位移差恒定,所以重锤做匀加速直线运动,且释放时的初速度为0.
由Δh=aT2得,自由落体运动的加速度为:
a==
m/s2=9.75
m/s2.
答案: 9.75
m/s2
12.从离地面80
m的空中自由落下一个小球,取g=10
m/s2,求:
(1)经过多长时间落到地面;
(2)自开始下落时计时,在第1
s内和最后1
s内的位移;
(3)下落时间为总时间的一半时的位移.
解析: (1)由h=gt2得,下落总时间为
t=
=
s=4
s.
(2)小球第1
s内的位移为
h1=gt=×10×12
m=5
m
小球前3
s内的位移为
h3=gt=×10×32
m=45
m
小球从第3
s末到第4
s末的位移,即最后1
s内的位移为
h4=h-h3=80
m-45
m=35
m.
(3)小球下落时间的一半为
t′==2
s
这段时间内的位移为
h′=gt′2=×10×22
m=20
m.
答案: (1)4
s (2)35
m (3)20
m(共68张PPT)
第1课时 实验探究:加速度与力、质量的关系
基础导学
∝
∝
正比
反比
相同
kg
m/s2
1
N
ma
数量
方向
相同
基本单位
导出单位
m
kg
s
物理公式
疑难突破
答案: A
答案: (1)5
m/s2 (2)4
m/s2 8
m
答案: 0.4
N
典例精析
答案: AD
答案: (1)7.5
m/s2 方向水平向右 车厢可能水平向右做匀加速直线运动,也可能水平向左做匀减速直线运动 (2)12.5
N
答案: D
答案: 3g方向竖直向下 0
答案: (1)aA=aB=g,方向竖直向下
(2)aA=2g,方向竖直向上;aB=g,方向竖直向下
思路点拨: 解答本题可按以下思路分析:
答案: 18
m/s 46
m
答案: 2.5×105
N
易错辨析
随堂演练
1.测量国际单位制中规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是( )
A.米尺、弹簧测力计、秒表
B.米尺、测力计、打点计时器
C.量筒、天平、秒表
D.米尺、天平、秒表
解析:国际单位制中规定的三个力学基本量分别为:长度、质量和时间,依次分别用:米尺、天平和秒表进行测量,故D正确.
答案: D
答案: CD
答案: B
答案: B
答案: B
答案: C
谢谢观看!(时间:60分钟 满分:100分)
(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分.每个小题至少有一个选项正确,全部选对得5分,选对但不全得2分,选错或不答得0分)
1.下列情况中的运动物体,不能被看做质点的是( )
A.研究绕地球飞行的航天飞机的轨迹
B.研究飞行中直升机上的螺旋桨的转动情况
C.计算从北京开往上海的一列火车的运行时间
D.计算在传送带上输送的工件数量
解析: 绕地球飞行时,航天飞机的大小可以忽略,可以看做质点.研究螺旋桨的转动就不能看做质点,因为各点运动情况不同.在北京到上海范围内,火车的大小也可以忽略,能看做质点.计算工件数量,只重视个数,与工件的大小、形状无关,因而正确选项是B.
答案: B
2.甲、乙二人同时观察同一个物体的运动.甲说:“它是静止的.”乙说:”它做匀速运动.”下列说法正确的是( )
A.甲判断正确
B.乙判断正确
C.甲、乙二人不可能都正确
D.甲、乙可能都正确
解析: 描述一个物体的运动必须选定参考系,同一物体的运动,选不同的参考系其运动情况可能不相同.
答案: D
3.如图所示为在同一直线上运动的A、B两质点的s-t图象.由图可知( )
A.t=0时,A在B的前面
B.B在t2时刻追上A,并在此后跑在A的前面
C.B开始运动的速度比A小,t2时刻后才大于A的速度
D.A运动的速度始终比B大
解析: s-t图象中图线与x轴交点的坐标表示物体的初始位置,由所给图象看出,t=0时,A在B的前面,A对.s-t图象的交点表示相遇,t2时刻A、B相遇之后A仍静止,B继续向前运动,即t2之后,B跑在A的前面,B对.s-t图象的斜率表示物体的速度,由图象可知,开始时A的速度较大,后来A变为静止,B一直以恒定速度运动,所以C、D错误.
答案: AB
4.如图所示,关于时间和时刻,下列说法正确的是( )
A.“神舟”五号飞船点火的时刻是15日09时0分
B.“神舟”五号飞船从点火到杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国国旗用的时间是9小时40分50秒
C.飞船成功着陆的时间是11小时42分10秒
D.“神舟”五号飞船在空中总飞行时间为21小时23分0秒
解析: “神舟”五号飞船点火和着陆对应的是某一时刻,对应时间轴上的一点,因此,选项A正确,而选项C错误.“神舟”五号从点火到杨利伟在太空中展示中国国旗和联合国国旗是一段时间,在太空中飞行的总时间也是一段时间,对应时间轴上的一段线段,因此,选项B、D正确.
答案: ABD
5.在某次铅球比赛中,某运动员以18.62
m的成绩获得金牌.这里记录的成绩是指( )
A.比赛中铅球发生的位移大小
B.比赛中铅球经过的路程
C.既是铅球发生的位移大小,又是铅球经过的路程
D.既不是铅球发生的位移大小,也不是铅球经过的路程
答案: D
6.下列关于速度和加速度的说法中正确的是( )
A.速度是描述运动物体位置变化快慢的物理量,加速度是描述运动物体速度变化快慢的物理量
B.速度和加速度都是矢量
C.加速度大的物体,运动速度也大,速度的变化量也大
D.加速度的方向就是物体运动的方向
解析: 根据速度和加速度的定义可知A正确.速度和加速度都是矢量,B正确.加速度大的物体速度变化得快,而速度不一定大,速度的变化取决于加速度和时间,所以C错.D中当速度减小时,加速度方向与运动方向相反.故正确答案为AB.
答案: AB
7.一个人从北京去重庆,可以乘火车,也可以乘飞机,还可以先乘火车到武汉,然后乘轮船沿长江到重庆,如图所示,这几种情况下:
①他的运动轨迹不一样 ②他走过的路程相同 ③他的位置变动是不同的 ④他的位移是相同的
以上说法正确的是( )
A.①②
B.③④
C.①④
D.②③
解析: 三条路线轨迹不一样,路程不一样,但位移相同.因此位置变动是相同的,故选C.
答案: C
8.下列所说的速度指平均速度的是( )
A.百米赛跑的运动员以9.5
m/s的速度冲过终点线
B.“和谐号”CRH380A新一代动车组在京沪高铁枣庄至蚌埠间速度最高可达486.1
km/h
C.由于堵车,我国部分大城市机动车速已降至12
km/h
D.返回地面的太空舱以8
m/s的速度落入太平洋中
解析: 平均速度对应于某一段时间或某一段位移,瞬时速度对应于某一时刻或某一位置.A选项中,9.5
m/s是冲过终点线这一位置的速度,是瞬时速度;B选项中,动车组行驶的过程中速度是变化的,486.1
km/h是指某时刻达到的最高速度;C选项中,12
km/h是对应于某一个过程,是平均速度;D选项中,8
m/s是太空舱落入太平洋这一时刻的瞬时速度.
答案: C
9.
如图所示,一小球在光滑的V形槽中,由A点释放经B点(与B点碰撞所用时间不计)到达与A点等高的C点,设A点的高度为1
m,则全过程中小球通过的路程和位移分别是( )
A.
m,
m
B.
m,
m
C.
m,
m
D.
m,1
m
解析: 小球通过的路程l=+=2×
m=
m;小球的位移s==2×cot
60°
m=
m.故C正确.
答案: C
10.
某质点沿一直线运动的s-t图象如图所示,关于该质点的运动情况,下列说法中错误的是( )
A.质点先上坡,后走平路,再下坡
B.质点先做匀速直线运动,接着停了一会儿,后来做反向匀速直线运动
C.2
s末质点的位移为零,前2
s内位移为负值,2~8
s内位移为正值,所以2
s末质点改变了运动方向
D.0~2
s内质点的位移为零,0~4
s内质点的位移为0.2
m
解析: s-t图象不是物体的运动轨迹,A错误;根据s-t图象,质点在0~4
s内一直沿正方向运动,B正确,C错误:根据位移是物体初位置到末位置的一条有向线段可知,0~2
s内质点的位移为0.2
m,0~4
s内质点的位移为0.4
m,D错误.
答案: ACD
二、填空题(共10分)
11.光电计时器是一种常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间.现有某滑块通过光电门,计时器显示的挡光时间是5×10-2
s,用分度值为1
mm的刻度尺测量小滑块的长度d,示数如图乙所示.
甲
乙
(1)读出滑块的长度d=________cm;
(2)滑块通过光电门的速度v=________m/s.
解析: (1)毫米刻度尺要估读到毫米的下一位;
(2)v==
m/s=0.83
m/s.
答案: (1)4.15 (2)0.83
三、计算题(共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确注明数值和单位)
12.(12分)一个骑自行车的人沿着一段坡路下行,在第1
s内通过1
m,在第2
s内通过3
m,在第3
s内通过6
m,在第4
s内通过9
m,求最初2
s内、最后2
s内以及全过程的平均速度.
解析: 在最初2
s内的位移s1=1
m+3
m=4
m
由平均速度的定义1==
m/s=2
m/s
在最后2
s内的位移s2=6
m+9
m=15
m
平均速度为2==
m/s=7.5
m/s
全程的位移s=1
m+3
m+6
m+9
m=19
m
其平均速度为v==
m/s=4.75
m/s.
答案: 2
m/s 7.5
m/s 4.75
m/s
13.(14分)足球、篮球、排球被称为中国“三大球”,在三大球项目中,中国女排一直是成绩最好的,中国女排成了国人心中的一面精神旗帜,在某场比赛中,已知飞来的排球具有水平方向20
m/s的速度,被我方队员拦击后以原速度水平返回,排球与运动员的手接触时间为0.2
s,求排球在被击打过程中的平均加速度.
解析: 规定初速度方向为正方向.对排球,有v0=20
m/s,v=-20
m/s,t=0.2
s
故a==
m/s2=-200
m/s2,加速度为负,表示其方向与规定的正方向相反,即沿返回方向.
该题若以返回速度的方向为正方向.则有v0=-20
m/s,v=20
m/s,t=0.2
s.故a==
m/s2=200
m/s2,可见加速度方向沿返回方向.
答案: 200
m/s2,方向沿排球返回方向.
14.(14分)一辆赛车正以6
m/s的速度缓慢行驶,如果它获得2
m/s2的加速度而做匀加速直线运动,则经历多长时间后,它的速度增加到
18
m/s?从具有加速度开始8
s后它的瞬时速度是多大?
解析: 由a==得t==
s=6
s.
v=v0+at′=6
m/s+2×8
m/s=22
m/s.
答案: 6
s 22
m/s(共51张PPT)
第
6
章
力与运动
第1节 牛顿第一定律
学习目标
基础导学
速度
外力
运动
不需要
运动
静止
匀速直线运动
外力
静止
匀速直线运动
合外力
合外力
静止
匀速直线运动
惯性定律
质量
质量
质量
疑难突破
答案: ABD
答案: D
典例精析
答案: B
答案: B
答案: C
答案: B
解析: 列车进站时刹车,速度减小,而水由于惯性仍要保持原来较大的速度,所以水向前涌,液面形状和选项C一致.
答案: C
解析:质量是惯性大小的惟一量度,质量大,惯性大,质量小,惯性小,D对;惯性大小与物体运动速度、受力大小、体积大小等因素无关,A、B、C错.
答案: D
易错辨析
错解: AD
正解: BC
随堂演练
答案: BC
答案: ACD
答案: ACD
解析: 当列车向西加速或向东减速时,小球要保持原来的运动状态,应相对桌面向东滚动.
答案: CD
答案: D
答案: A
课时作业
谢谢观看!
32
○
“小球在水平方向没
有受力,怎么会开始运
动 ”(共57张PPT)
第2节 牛顿第二定律
学习目标
第1课时 实验探究:加速度与力、质量的关系
基础导学
解析: 探究加速度与力、质量的关系的实验中,需要平衡摩擦力,应使纸带穿过限位孔,但不能挂上重物;并且无须每次实验平衡摩擦力;应先接通电源,再释放重物,故B、C选项正确.
答案: BC
答案: A
典例精析
答案: AD
随堂演练
答案: ACD
答案: D
答案: D
答案: C
答案: 小车的质量
解析: 正确的顺序应为A、E、D、B、C
答案: A、E、D、B、C
课时作业
谢谢观看!
纸带
囫Y端有
小车打点计时器
定滑轮
长木板
实验台
a
F
m
甲
乙
:::
夹子
车车
2
F
甲
丙
a
a
A
B
C
B
D
/pI
Oyr
小车打点计时器
砝码
砝码盘
(单位:cm)
3.0
2.5
5
0.20.40.60.81.012(共29张PPT)
第
1
章
第
2
章
绪论(略)
运动的描述
知识网络
运动的描述
质点
机械运动
空间位置的描述
时间的描述
空间位置的变化——位移
运动快慢的描述——速度
速度变化的描述——加速度
专题归纳
答案: 平均速度 滑块通过光电门时的瞬时速度
答案: ABC
答案: A
单元评估
谢谢观看!
概念:用来代替物体有质
质点条件:物体的大小形状对研究问题的影响可忽略
质点是一种理想化的物理模型
概念:一物体相对于其他物体的位置变化
概念:在描述物体运动时,选来作为参
照的物体
机械运动
选取原则:以研究问题方便且对运动描
考系
述尽可能简单
同一个物体的运动相对不同参考系,其
运动的描述
维坐标系
置的描述〈二维直角坐标系
直角坐标系
引:过程量,在时间轴上对
线段
吋间的描述
状态量,在时间轴上对应
刻的区
概念:物体
变化,是矢
表示:由初位置指向末位置的
位置的变化—一位移
有向线段
位移和路程的区别
概念:质点的位移与所用
比,是矢量
物理意义:反映质点运动的快
慢与方
运动快慢的描述—速度
平均速度
分类瞬时速度:当△t>0时,
既念:速度变化与所用时
比,是矢
速度变化的描述加速度物理意义:反映物体速度变
化快
B4
O
S/m
40
30甲
20
10
05101520251s(共46张PPT)
第2节 形变与弹力
学习目标
基础导学
伸长
缩短
弯曲
恢复原来形状
弹性体
不能恢复原来
恢复原状
提示:有些物体的形变比较明显,如弹簧、弓、琴弦等,能直接观察到.有些物体的形变较不明显,肉眼不宜直接观察,要借助于其他仪器或者方法才能观察到.
恢复原状
接触
作用
物体形变的方向
提示:不正确.因为二力的性质不同,二力受力物体也不同.
缩短
kx
N/m
弹性限度
疑难突破
解析: 支持力的方向一定与接触面垂直(本题为沿半径方向)、指向被支持的物体,与重心的位置无关.
答案: AB
典例精析
答案: 甲图中小球受斜面弹力.
乙图中小球不受斜面弹力.
A.图甲中地面是光滑水平的,A与B间存在弹力
B.图乙中两斜面与水平地面的夹角分别为α、β,A对两斜面均有压力的作用
C.图丙中地面光滑且水平,A与竖直墙壁有力的作用
D.图丁中A受到斜面B对它的支持力的作用
答案: BCD
答案:
答案: 10
cm 500
N/m
解析: 物体静止,由二力平衡可得弹簧的弹力F=G=50
N.在O点施加一个竖直向上的50
N的拉力,与弹簧悬挂在天花板上的情况相同,弹簧的伸长量仍为2.0
cm.
答案: 50
N 2.0
cm
易错辨析
错解: A或B
正解: C
答案: C
随堂演练
解析:
答案: D
解析: 球A受重力竖直向下,与竖直挡板和斜面都有挤压.斜面给它一个支持力,垂直斜面向上;挡板给它一个支持力,水平向右,故选项C正确.
答案: C
答案: AD
答案: B
答案: BCD
答案: 2.5×104
N/m
课时作业
谢谢观看!(共30张PPT)
第
6
章
力与运动
知识网络
牛顿运动定律
牛顿第一定律
牛顿第二定律
牛顿第三定律
力学单位制
专题归纳
解析: 理想实验是有可靠实验事实为基础的,但却又包含科学抽象的成分,能更深刻反映自然规律.故正确答案为B.
答案: B
答案: 见解析
答案: B
单元评估
谢谢观看!
内
切物体总保持匀速直线运动状态或
有外力迫使它改变这
种状态为止,也叫惯性定律
概念:物体本身固有的维持原来运动状
态不变的属性,与运动状态无关
顿第一定律
质量是惯性大小的唯一量度
不受外力时,表现为保持原来
运动状态不变
表现
受外力时,表现为改变运动状态
难易程度
内容:物体的加速度跟所受合外力成正比,跟
物体的质量成反比,加速度的方向跟合
力的方向相同
表达式:F
牛顿第二定律
向上
超重
失重
应用〈超重和失重
方向向下
0完全失重
内容:两个物体之间的作用力和反作用力
是大小相等、方向相反、作用在同一条
直线
牛顿第三定律
瞬时对应
等值、反向、共线、异点
特性
性质的力
各自产生其作用效果
基本单位:米(m)、千克(kg)、秒(s
单位
力学单位制
单
国际单位制
擦力为高度不交平衡状态力
杆对猫摩相对地
FEmg
M+m
平衡
C
M
猫对杆摩L牛顿第
F+Mg
F'=F
F+ms
a
方向竖直向下
擦力为F二定律
M
M
A
F
2
2
F
甲
乙
Dc
B
N
F1
F
g
甲(共53张PPT)
第3节 摩擦力
学习目标
基础导学
相对滑动
滑动摩擦力
接触面
相对运动
压力
垂直作用力
f=μN
正压力
动摩擦因数
材料
粗糙程度
相对运动
接触面
相对运动趋势
提示:有相对滑动的趋势;木块受静摩擦力作用.
运动
正比
提示:人推轿车没有推动是因为路面和轿车之间存在静摩擦力,这个静摩擦力和推力平衡,在推力没有达到最大静摩擦力之前,轿车一直静止,而几个人产生的推力可以大于最大静摩擦力,所以可以推动轿车.
挤压
粗糙程度
压力大小
粗糙程度
滚动
疑难突破
答案: B
答案: BC
解析: 物体受滑动摩擦力,其大小为f=μN=μmg=0.1×20×10
N=20
N,方向与相对运动方向相反,即方向向左.
答案: D
典例精析
答案: C
答案: D
答案: B
答案: BC
答案: (1)0.35 (2)8.0
N (3)10.3
N
答案: 2.8
N 2.9
N
易错辨析
随堂演练
1.关于摩擦力的方向,下列说法正确的是( )
A.摩擦力的方向总是与运动方向相反
B.滑动摩擦力的方向总是与运动方向相反
C.滑动摩擦力一定是阻力
D.摩擦力的方向一定与压力的方向垂直
解析: 摩擦力的方向与物体的相对运动或相对运动趋势的方向相反,与运动方向可能相同,也可能垂直.摩擦力的方向与压力的方向垂直.它可能是动力,也可能是阻力.
答案: D
答案: ACD
答案: A
解析: 滑动摩擦力与接触面积无关,与速度也没有关系,只与μ、N有关.
答案: D
课时作业
谢谢观看!(时间:60分钟 满分:100分)
(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分.每个小题至少有一个选项正确,全部选对得5分,选对但不全得2分,选错或不答得0分)
1.如图所示,人站在自动扶梯上随扶梯匀速上升,下列说法中正确的是( )
A.人所受的合力方向与自动扶梯运动方向相同
B.人在水平方向将受到向右的摩擦力的作用
C.人只在竖直方向受力作用,且合力为零
D.人在竖直方向所受力的合力不为零
解析: 由题意可知,人处于平衡状态,所以人所受的合力为零,人只受到重力和自动扶梯的支持力,且它们都在竖直方向,故只有选项C正确.
答案: C
2.两个共点力的大小均为10
N,如果要使这两个力的合力大小也是10
N,则这两个共点力间的夹角应为( )
A.30°
B.60°
C.90°
D.120°
解析: 对于两个夹角为120°的等大的共点力而言,其合力大小与分力相等,并且合力与两分力的夹角均为60°,反之,当两个分力大小与合力大小相等时,可推知两分力之间的夹角均为120°.
答案: D
3.如图所示,一个物体受到三个共点力F1、F2、F3的作用,若将它们平移并首尾相接,三个力矢量组成了一个封闭三角形,则物体所受这三个力的合力大小为( )
A.2F1
B.F2
C.2F3
D.0
解析: 由矢量三角形定则可以看出,
首尾相接的任意两个力的合力必与第三个力大小相等、方向相反,所以这三个力的合力为零.
答案: D
4.如图所示,某个物体在F1、F2、F3和F4四个共点力作用下处于静止状态,若F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变,其余三个力的大小和方向均保持不变,则此时物体所受到的合力大小为( )
A.
B.0
C.F4
D.F4
解析: 由共点力平衡条件可知,F1、F2、F3和F4的合力应为零,F1、F2、F3的合力应与F4等值反向.当F4的方向沿逆时针转过60°而保持其大小不变时,F1、F2、F3的合力不变,大小仍等于F4,方向与F4的夹角为120°,由平行四边形定则可得,此时物体所受的合力大小为F4.
答案: C
5.(广东高考)如图为节日里悬挂灯笼的一种方式,A、B点等高,O为结点,轻绳AO、BO长度相等,拉力分别为FA、FB,灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是( )
A.FA一定小于G
B.FA与FB大小相等
C.FA与FB是一对平衡力
D.FA与FB大小之和等于G
解析: 结点O受到拉力FA、FB和竖直绳拉力T(T=G)三个力作用,且三力处于平衡状态,所以FA、FB的矢量和大小等于G,但FA、FB的大小之和并不等于G,C、D两项错误;由对称性可以判断FA与FB大小相等,B项正确;AO与BO夹角为120°时,FA=FB=G,AO与BO夹角小于120°时,FA<G,AO与BO夹角大于120°时,FA>G,所以A项错误.
答案: B
6.如图所示,质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F的作用下一起沿水平方向做匀速直线运动(m1在地面,m2在空中),力F与水平方向成θ角.则m1所受支持力N和摩擦力f正确的是( )
A.N=m1g+m2g-Fsin
θ
B.N=m1g+m2g-Fcos
θ
C.f=Fcos
θ
D.f=Fsin
θ
解析: 将(m1+m2)视为一个整体,在竖直方向,Fsinθ+N=(m1+m2)g,在水平方向,Fcosθ=f,故A、C两项正确.
答案: AC
7.如图所示,放在水平桌面上的木块处于静止状态,所挂的砝码和托盘的总质量是0.6
kg.弹簧测力计此时的读数为2
N,图中的滑轮摩擦不计,取g=10
m/s2计算.若轻轻取走盘中的部分砝码,使砝码和托盘的总质量减少到0.3
kg,那么此时装置将会出现的情况是( )
A.弹簧测力计的读数将减小
B.木块仍处于静止状态
C.木块对桌面的摩擦力不变
D.木块所受的合力将要变大
解析: 此时物体A必受桌面对其向左、大小为4
N的静摩擦力作用,当盘中砝码总质量是0.3
kg时,物体所受静摩擦力变为1
N,方向仍向左,而且不会被移动,因为没有比其静摩擦力更大的外力迫使它移动,故此弹簧形变量亦不改变,其读数仍为2
N.
答案: B
8.将一个竖直向下的8
N的力分解为两个力,其中一个分力方向水平,大小为6
N,那么另一个分力大小为( )
A.10
N
B.8
N
C.6
N
D.2
N
解析: 以F=8
N为对角线,以F1=6
N为邻边作平行四边形,如图,由勾股定理知F2=10
N
故只有A正确.
答案: A
9.如图所示,水平地面上固定着一根竖直立柱,某人用绳子通过柱顶的定滑轮将100
N的货物拉住.已知人拉着绳子的一端,且该绳段与水平方向夹角为30°则柱顶所受压力大小为( )
A.200
N
B.100
N
C.100
N
D.50
N
答案: B
10.如图所示,质量分别为m、M的两个物体系在一根通过定滑轮的轻绳两端,M放在水平地板上,m被悬在空中,若将M沿水平地板向右缓慢移动少许后M仍静止,则( )
A.绳中张力变大
B.M对地面的压力变大
C.M所受的静摩擦力变大
D.滑轮所受的压力变大
解析: 物体m被悬在空中,由二力平衡可知,绳的拉力T=mg,不会随M的缓慢移动而改变,A错误;对M受力分析如图所示.因M静止,M所受的静摩擦力f=Tcos
α,地面对M的支持力N=Mg-Tsin
α,M右移,α增大,可知:f减小,N减小,B、C均错误;绳的拉力大小不变,绳的夹角变小,则两绳拉力的合力增大,滑轮所受的压力变大,D正确.
答案: D
二、填空题(共10分)
11.在探究求合力的方法时,先将橡皮条的一端固定在水平木板上,另一端系上带有绳套的两根细绳.实验时,需要两次拉伸橡皮条,一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条,另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条.
(1)实验对两次拉伸橡皮条的要求中,下列哪些说法是正确的________(填字母代号).
A.将橡皮条拉伸相同长度即可
B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度
D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
(2)同学们在操作过程中有如下议论,其中对减小实验误差有益的说法是________(填字母代号)
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要长些,标记同一细绳方向的两点要远些
解析: (1)两个力拉橡皮条的效果和一个力拉橡皮条的效果相同是通过橡皮条伸长相同长度来体现的,为便于用图示法比较两个合力F和F′,力的图示的始端应该相同,所以(1)中正确的说法为B、D
.
(2)细绳的作用是确定拉力的方向,不需要等长,A选项错.实验本身要求合力与F1和F2的作用效果相同,即要求合力与F1和F2在同一平面内,实验过程中注意保持弹簧秤与木板平行就可以保证合力与F1和F2在同一平面内,故选项B是正确的.用两弹簧秤同时拉细绳时,两弹簧秤的读数应便于作出两个力的图示,便于利用平行四边形定则求出合力,不易相差太大,因此,C选项错.拉橡皮条的细绳长些,标记同一细绳方向的两点远些,力的方向确定得就更准些,D选项对.
答案: (1)BD (2)BD
三、计算题(共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确注明数值和单位)
12.(13分)如图所示,一个滑雪的人,质量m=75
kg,以v0=12
m/s的速度沿山坡匀速滑下,山坡的倾角θ=30°,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力).g=10
m/s2.
解析: 如图,建立直角坐标系,把重力G沿x轴和y轴的方向分解,得到
Gx=mgsin
θ
Gy=mgcos
θ
物体匀速下滑,根据二力平衡条件可知
x方向有:
mgsin
θ-f=0
y方向有:N
-mgcos
θ=0,
所以f=mgsin
θ=375
N.
答案: 375
N
13.(13分)如图所示,一名骑独轮车的杂技演员在空中钢索上表演,如果演员和独轮车的总质量为80
kg,两侧的钢索互成150°夹角,求钢索所受拉力有多大?(cos
75°=0.259,g取10
N/kg)
解析: 对钢索上与车轮接触的点受力分析,如图所示,
其中T1,T2为两侧钢索对O点的拉力,且T1=T2,N为O点受到的独轮车的压力,T1和T2合力T的大小与N大小相等,N在数值上等于人和车的重力G.由几何关系得2T1cos
75°=G,所以
T1==
N=1
544
N.
答案: 1
544
N
14.(14分)如图所示,物体A重100
N,物体B重20
N,A与水平桌面间的最大静摩擦力是30
N,整个系统处于静止状态,这时A受到的静摩擦力是多大?如果逐渐加大B的重力,而仍保持系统静止,则B物体重力的最大值是多少?
解析: 以结点O为研究对象,建立直角坐标系.
x轴上:TA=Tcos
45°①
y轴上:TB=GB=Tsin
45°②
①、②联立,得
TA=GBtan
45°
代入其值得TA=20
N.
以A为研究对象,受力分析,可得
fA=T′A=TA=20
N,方向水平向右.
综合上述分析可知:GBm=fAm=30
N.
答案: 20
N 30
N(共49张PPT)
第3节 匀变速直线运动实例——自由落体运动
学习目标
基础导学
先
空气阻力
同时
重力
静止
为零
重力
没有
忽略
匀加速直线
匀加速
万有引力
重力加速度
g
纬度
越大
越小
9.8
10
A
竖直向下
gt
2gh
下落快
下落慢
匀变速直线运动
s∝t2
s∝t2
加速度
匀变速直线
数学分析
逻辑推理
提示:图示体现了科学探究的“合理外推”.
疑难突破
解析: 同一地点不同物体下落的重力加速度g值相等,g值随纬度的增加而增加,即赤道处最小,南北两极处最大.
答案: AB
答案: B
解析: 自由落体运动是竖直方向上初速度为0的匀加速直线运动,在连续相等时间T内的位移之比为1∶3∶5∶7∶……,在1T、2T、3T、……时刻的速度之比为1∶2∶3∶……
答案: AC
典例精析
答案: CD
答案: CD
答案: (1)3.2
m (2)0.2
s
答案: 与变速直线运动 9.8
m/s2
答案: 9.78
随堂演练
解析: 自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,v=gt,其v-t图象是一条倾斜直线.因取向上为正方向,故只有C对.
答案: C
答案: CD
3.做自由落体运动的小铁球,第6个0.6
s经过的位移是第1个0.6
s经过的位移的倍数为( )
A.6
B.9
C.11
D.36
解析: 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶……∶(2n-1),当n=6时,2n-1=11,所以第6个0.6
s内的位移是第1个0.6
s内位移的11倍,C正确.
答案: C
答案: 80
m
答案: 9
s
课时作业
谢谢观看!(共51张PPT)
第3、4节 力的平衡 平衡条件的应用
学习目标
基础导学
保持静止
匀速直线运动
共点力
静止或匀速直线运动
合力
F合=0
相等
相反
一条直线上
封闭多边形
降低
平衡
升高
平衡
平衡
高度不变
平衡
静止
为零
为零
稳定程度
高度
大小
低
合力
静止
合力为零
平衡
疑难突破
答案: C
解析: 物体受重力mg、拉力T、支持力N和摩擦力f共同作用处于平衡状态,则四个力的合力为零,即有f与T的合力的大小等于重力和支持力的合力的大小,方向相反.
答案: C
典例精析
答案: CD
答案: AC
答案: 100
N BC
答案: A
答案: B
答案: BD
易错辨析
随堂演练
1.下列说法正确的是( )
A.只有静止的物体才处于平衡状态
B.只要物体的速度为零,它就一定处于平衡状态
C.只要物体的速度不等于零,它一定不处于平衡状态
D.只有加速度为零的物体才处于平衡状态
解析: 物体静止或物体做匀速直线运动就处于平衡状态,由运动学公式知a=0时,物体静止或做匀速直线运动,故处于平衡状态,平衡状态与速度大小无关,故A、B、C均错,D正确.
答案: D
答案: D
答案: D
解析: 由平衡条件可得:F拉cos
θ=mg,F拉sin
θ=F风,可以看出B、D正确.
答案: BD
答案: B
课时作业
谢谢观看!(共51张PPT)
第
1
章
第
2
章
绪论(略)
运动的描述
第1节 运动、空间和时间
学习目标
基础导学
位置
参考系
运动
不同
提示:不矛盾.两种情况选择的参考系不同.
“走来迎”是以船或船上的人为参考系,山是运动的.“山不动”是以两岸或山为参考系.
正
原点
二维直角
三维空间
提示:海平面上的舰艇做的不是直线运动,在平面内运动,应用平面直角坐标系.
瞬时
时刻
时刻
线段
提示:8时、8时50分表示两个时刻,50分钟表示一段时间.
疑难突破
解析: 在解本题时很多同学受生活习惯的影响,往往错误地认为参考系只能选地面或与地面相对静止的物体,其实不然,如A选项.
答案: AD
答案: -70 0 30 70 向东 -30 向西
解析: 下午2点上课,2点45分下课,这都是指一瞬间,是时刻,A正确,B错误;上课历时45分钟是指一段时间间隔,是时间,C、D错误.
答案: A
典例精析
答案: ABC
答案: D
解析: 2010年6月11日21:00时指的是开幕的时刻;31天是所有比赛所用的时间,指的是时间间隔.故A正确.
答案: A
答案: ACD
易错辨析
错解: D
正解: B
随堂演练
答案: B
答案: C
解析: 质点的运动是绝对的,静止是相对的,描述物体的运动必须选择参考系.
答案: CD
答案: C
解析: 位置的变化为Δx=x2-x1,所以A、B两点的位置变化xB-xA=4
m-2
m=2
m,B、C两点的位置变化xC-xB=-2
m-4
m=-6
m,A、C两点的位置变化xC-xA=-2
m-2
m=-4
m.
答案: 2
m -6
m -4
m
课时作业
谢谢观看!(共37张PPT)
第
3
章
匀变速直线运动的研究
知识网络
匀变速直线运动的研究
匀变速直线运动的规律
匀变速直线运动实验研究
匀变速直线运动特例——自由落体运动
专题归纳
答案: BC
思路点拨: 对这类问题的分析关键要抓住两点:
(1)车的速度和人的速度相等时,找出人、车运动的时间关系与位移关系,据此判断人能否追上车.
(2)若追不上,则两者之间在速度相等时有最小距离.
单元评估
谢谢观看!
概念:加速度保持不变的直线运动
速度为一恒量
加速直线运动
匀减速直线运动
变速直线
运动的规律规律
斜率
图截距:物理意义
积
花
打点计时器及应用
实验测量
磁打点计日
频闪照相法及应用
平均速
(△s:两点间隔,△
△
两点对应
匀变速
求瞬时速
(用包括两点
运
动实
内的平均速度代替)
研究数掘田判断物体是否做匀变速直线运动:△
逐差法:据△s=aT得
求加速度
T
作图法
求直线
斜率
概念:物体只在重力作用下从静止开
始下落的运动
性质:初速度为零的匀加速直线运动
匀变速直线运动特例
位移
落体运动规律速度
速度位移关系
测重力加速度的方法
伽利略对自由落体运动的硏究
C
B
A
u/ms
O
2
34/s
6.6m
人—x车一人、车(共43张PPT)
第3节 牛顿第三定律
学习目标
基础导学
相互作用力
一对相互
作用力
反作用力
同时
反作用
受力物体
施力物体
相等
一条直线上
-F′
作用力
反作用力
方向相反
物体之间的相互作用
物体
疑难突破
解析: 两个物体不论是静止还是运动的,也不论接触与否,其相互作用力总是等大反向,同时产生、同时变化、同时消失,且是同性质的力.故正确答案为D.
答案: D
答案: C
解析: 物体受到重力和支持力处于平衡状态,因此支持力和重力是一对平衡力,A对,B错.重力和支持力是性质不同的两种力,C错.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是作用力与反作用力,不是平衡力,D错.
答案: A
典例精析
答案: D
答案: D
答案: ACDF
C.发动机向下喷出的气体对地面产生一个作用力,地面的反作用力与飞机的重力平衡,从而飞机悬浮在空中
D.发动机向下喷气,给喷出的气体的作用力与喷出的气体给飞机的作用力是一对平衡力,从而飞机悬浮在空中
解析: 战机喷气时给喷出的气体一个向下的作用力,由牛顿第三定律可知,喷出的气体给飞机一个向上的反作用力,这个力与飞机的重力是一对平衡力,从而飞机悬浮在空中,所以选项B正确.
答案: B
答案: BD
解析: A中P所受的重力和Q对P的支持力是一对平衡力;B中不是一对相互作用力;D中是一对作用力与反作用力.
答案: C
随堂演练
解析: N1和N2是一对作用力和反作用力,同时产生、同时消失,大小相等,方向相反,故B正确.
答案: B
答案: B
答案: AD
答案: D
解析: 绳子的拉力T=mg+ma=20(10+0.500)N=210
N.地面对人的支持力也就等于工人对地面的压力大小N=Mg-T=700
N-210
N=490
N.
答案: A
课时作业
谢谢观看!(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
1.下列关于分力和合力的说法正确的是( )
A.分力与合力同时作用在物体上
B.分力同时作用在物体上时产生的效果与合力单独作用在物体上时产生的效果相同
C.合力总是大于分力
D.合力F的大小随分力F1、F2间夹角的增大而减小,合力可能大于、等于或小于任一分力
解析: 合力与分力的作用效果相同,合力可以大于、等于或小于任一分力.
答案: BD
2.(海南高考)两个大小分别为F1和F2(F2<F1)的力作用在同一质点上,它们的合力的大小F满足( )
A.F2≤F≤F1
B.≤F≤
C.F1-F2≤F≤F1+F2
D.F-F≤F2≤F+F
解析: 共点的两个力合成,同向时合力最大,最大值为F1+F2,反向时合力最小,最小值为F1-F2,故F1-F2≤F≤F1+F2,C正确.
答案: C
3.互成角度的两个共力点,有关它们的合力与分力关系的下列说法中,正确的是( )
A.合力的大小一定大于小的分力、小于大的分力
B.合力的大小随分力夹角的增大而增大
C.合力的大小一定大于任意一个分力
D.合力的大小可能大于大的分力,也可能小于小的分力
解析: 作出力的平行四边形,如图可知,两个共点力的合力大小不一定大于小的分力、小于大的分力;合力的大小也不随夹角的增大而增大;并且也不一定大于任何一个分力.所以选项D正确.
答案: D
4.一个重为20
N的物体置于光滑的水平面上,当用一个F=5
N的力竖直向上拉该物体时,如图所示,物体受到的合力为( )
A.15
N
B.25
N
C.20
N
D.0
解析: 由于物体的重力大于拉力,则地面对物体有支持力,且物体仍然静止.因为物体静止,所以竖直向上的拉力和支持力的合力与重力的合力为零.故只有选项D正确.
答案: D
5.两个共点力的大小为F1=15
N,F2=8
N,它们的合力不可能等于( )
A.9
N
B.25
N
C.8
N
D.21
N
解析: 力F1和F2的合力的大小范围为7
N≤F≤23
N,A、C、D三项均在此范围之内,均有可能,只有B项超出了这个范围,因此,F1、F2的合力不可能等于25
N.
答案: B
6.如图所示,质量为10
kg的物体静止在平面直角坐标系xOy的坐标原点,某时刻只受到F1和F2的作用,且F1=10
N,F2=10
N,则物体所受的合力( )
A.方向沿y轴正方向
B.方向沿y轴负方向
C.大小等于10
N
D.大小等于10
N
解析: 解此类问题可采用力的合成法求合力,由图根据几何知识可知F合=10
N.
答案: C
7.一根细绳能承受的最大拉力是G,现把一重为
G的物体系在绳的中点,分别握住绳的两端,先并拢,然后缓慢地左右对称地分开,若要求绳不断,则两绳间的夹角不能超过( )
A.45°
B.60°
C.120°
D.135°
解析: 由于细绳是对称分开的,因而两绳的拉力相等,为保证物体静止不动,两绳拉力的合力大小等于G,随着两绳夹角的增大,两绳中的拉力增大,当两绳的夹角为120°时,绳中拉力刚好等于G.故C正确,A、B、D错误.
答案: C
8.平面内作用于同一点的四个力若以力的作用点为坐标原点,有F1=5
N,方向沿x轴正向;F2=6
N,沿y轴正向;F3=4
N,沿x轴负向;F4=8
N,方向沿y轴负向,以上四个力的合力方向指向( )
A.第一象限
B.第二象限
C.第三象限
D.第四象限
答案: D
9.在如图中两个体重相同的小孩静止坐在秋千上,两秋千的绳子是一样的.下面的叙述正确的是( )
A.甲中绳子容易断
B.乙中绳子容易断
C.甲、乙中绳子一样容易断
D.不确定
解析: 小孩的重力可分解为沿绳方向的两分力,在力确定的情况下,两分力间夹角越大,两分力越大,即乙中绳子容易断.
答案: B
10.(江苏高考)用一根长1
m的轻质细绳将一幅质量为1
kg的画框对称悬挂在墙壁上.已知绳能承受的最大张力为10
N.为使绳不断裂,画框上两个挂钉的间距最大为(g取10
m/s2)( )
A.
m
B.
m
C.
m
D.
m
解析: 画框处于平衡状态,所受合力为零,绳能承受的最大拉力等于画框的重力,根据力的平行四边形定则,两绳间的夹角为120°,则两个挂钉间的最大距离为
m,A正确.
答案: A
11.物体受到三个力的作用,其中两个力的大小分别为5
N和7
N,这三个力的合力最大值为21
N,则第三个力的大小为多少?这三个力的合力最小值为多少?
解析: 根据题意可知,第三个力的大小为(21-5-7)N=9
N.两个大小分别为5
N和7
N的力的合力的取值范围为:2
N~12
N,由于2
N≤9
N≤12
N,所以这三个力的合力最小值为零.
答案: 9
N 0
12.如图所示,在水平地面上放一质量为1.0
kg的木块,木块与地面间的动摩擦因数为0.6,在水平方向上对木块同时施加相互垂直的两个拉力F1、F2,已知F1=3.0
N,F2=4.0
N,g取10
N/kg,则木块受到的摩擦力为多少?若将F2顺时针转90°,此时木块在水平方向上受的合力大小为多少?
解析: 由平行四边形定则可知,图中F1与F2的合力F==5.0
N.若木块滑动时,木块受到的滑动摩擦力大小为f=μN=μmg=6.0
N.由于FN.当F2顺时针旋转90°时,F1与F2方向相同,它们的合力为F1+F2=7.0
N>6.0
N.此时木块运动受滑动摩擦力作用,木块受的合力为1.0
N.
答案: 5.0
N 1.0
N(共51张PPT)
第
4
章
相互作用
第1节 重力与重心
学习目标
基础导学
物体
物体
牛顿
形状
运动状态
大小
方向
矢量
大小
方向
作用点
带箭头
长度
箭头
箭头
箭尾
力的图示
带箭头线段
线段长度
地球
物重
mg
9.8
N/kg
竖直向下
测力计
静止
重力
重力
形状
质量
几何中心
悬挂法
高
低
提示:运动员在越过相同高度的横杆时,“背越式”运动员的重心要比“跨越式”运动员的重心升高的高度小.因此,运动员要越过相同的横杆高度用“背越式”跳法要比用“跨越式”容易些.
疑难突破
答案: D
答案: C
答案: 方向 大小 作用点 单位线段
典例精析
答案: D
答案: D
答案:
易错辨析
错解: CD
答案: A
随堂演练
答案: D
解析: 在力的图示中,所表示力的大小取决于图中标度的大小和线段的长度,离开了标度的大小仅由线段的长度无法比较F1和F2的大小.
答案: D
答案: C
答案: AD
答案: A
课时作业
谢谢观看!
G
30N
F=120
丙
A(共32张PPT)
实验二:验证力的平行四边形定则
基础导学
典例精析
答案: (1)ABCD (2)甲
随堂演练
答案: B
答案: C
(2)弹簧测力计的指针如图乙所示,由图可知拉力的大小为
N.
答案: (1)AC (2)4.00
答案: (1)bcd (2)更换不同的小重物
谢谢观看!
固定点
橡皮条
定滑
滑轮
B
3
3(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
1.下列关于匀变速直线运动的说法,正确的是( )
A.匀变速直线运动是运动快慢相同的运动
B.匀变速直线运动是速度变化量相同的运动
C.匀变速直线运动的a-t图象是一条倾斜的直线
D.匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线
答案: D
2.如图所示的4个图象中,表示物体做匀加速直线运动的图象是( )
答案: AD
3.甲、乙两个物体沿同一直线向同一方向运动时,取物体的初速度方向为正方向,甲的加速度恒为2
m/s2,乙的加速度恒为-3
m/s2,则下列说法正确的是( )
A.两物体都做匀加速直线运动,乙的速度变化快
B.甲做匀加速直线运动,它的速度变化快
C.乙做匀减速直线运动,它的速度变化率大
D.甲的加速度比乙的加速度大
解析: 该题主要考查了加速度a的方向与初速度的方向之间的关系,即当a的方向与v0方向相同时,物体一定做加速直线运动,若a一定,则为匀加速直线运动;当a的方向与v0的方向相反时,物体一定做减速直线运动.若a一定,则为匀减速直线运动.还考查了加速度的物理意义,正负号的表示,及速度变化率的意义,是一个知识点比较综合的题.
答案: C
4.从静止开始做匀加速直线运动的物体,0~10
s内的位移是10
m,那么在10
s~20
s内的位移是( )
A.20
m
B.30
m
C.40
m
D.60
m
解析: 当t=10
s时,Δs=a(2t)2-at2=at2=at2·3=10×3
m=30
m.
答案: B
5.某质点的位移随时间变化规律的关系是s=4t+2t2,s与t的单位分别为m和s,则质点的初速度与加速度分别为( )
A.4
m/s与2
m/s2
B.0与4
m/s2
C.4
m/s与4
m/s2
D.4
m/s与0
解析: 匀变速直线运动的位移与时间关系式为s=v0t+at2,对比s=4t+2t2,得出v0=4
m/s,a=4
m/s2,C正确.
答案: C
6.物体
运动的v-t图象如图所示,设向右为正,下列关于前4
s内物体运动情况的判断,下列说法正确的是( )
A.物体始终向右运动
B.物体先向右运动,第2
s末开始向左运动
C.第3
s末物体在出发点的左侧
D.第2
s末物体距出发点最远
解析: 速度的正、负表示物体运动方向,故前2
s物体向右运动,后2
s向左运动,A错,B对.由于前2
s物体一直向右运动,离出发点越来越远,第2
s末开始又向左运动,逐渐靠近出发点,故第2
s末物体离出发点最远,D对.物体在4
s末回到出发点,故3
s末物体在出发点右侧,C错.
答案: BD
7.物体做匀加速直线运动,已知第1
s末的速度为6
m/s,第2
s末的速度为8
m/s,则下列结论中正确的是( )
A.物体的初速度为3
m/s
B.物体的加速度为2
m/s2
C.任何1
s内物体速度的变化都为2
m/s
D.第1
s内物体的平均速度为6
m/s
解析: 由v=v0+at可得,a=2
m/s2,故B正确;由Δv=at可得,物体在任何1
s内速度的变化都是2
m/s,故C正确;由v=v0+at,物体的初速度v0=v1-at=(6-2×1)m/s=4
m/s,第1
s内的平均速度一定小于6
m/s,故A、D均错.
答案: BC
8.两个小车在水平面上做加速度相同的匀减速直线运动,若它们的初速度之比为1∶2,它们运动的最大位移之比为( )
A.1∶2
B.1∶4
C.1∶
D.2∶1
解析: s1=,s2=,所以s1∶s2=v∶v=1∶4.
答案: B
9.一物体由静止开始做匀变速直线运动,在t
s内通过位移s
m,则它从出发开始通过
m所用的时间为( )
A.
B.
C.
D.t
解析: 由位移公式s=v0t+at2,可得s=at2,=at′2解以上两式:=2,t′=t.
答案: B
10.汽车关闭发动机后前进60
m的过程中,速度由7
m/s减到5
m/s,若再滑行10
s,则汽车又前进了( )
A.60
m
B.40
m
C.70
m
D.80
m
解析: 52-72=2·a×60,所以a=-0.2
m/s2再减速10
s时速度:vt=5+(-0.2)×10=3
m/s,所以车未停下,汽车又前进的距离为:s=(v0+vt)t=(5+3)×10=40
m.
答案: B
11.由静止开始做匀加速运动的汽车,第1
s内通过的位移为0.4
m,以下说法中正确的是( )
A.第1
s末的速度为0.8
m/s
B.加速度为0.8
m/s2
C.第2
s内通过的路程为1.2
m
D.前2
s内通过的路程为1.2
m
解析: 设加速度为a,则由s=at2得a==0.8
m/s2;第1
s末的速度v1=0.8×1
m/s=0.8
m/s;第2
s内通过的路程s2=m=1.2
m.故选项A、B、C正确.
答案: ABC
12.一辆卡车,它急刹车时的加速度的大小是5
m/s2,如果要求它在急刹车后22.5
m内必须停下,假设卡车刹车过程做的是匀减速直线运动.求:
(1)它的行驶速度不能超过多少?
(2)此刹车过程所用的时间?
(3)在此过程中卡车的平均速度?
解析: (1)由v2-v=2as得
v0==
m/s=15
m/s
(2)由v=v0+at得t==
s=3
s
(3)v==
m/s=7.5
m/s.
答案: (1)15
m/s (2)3
s (3)7.5
m/s
13.在一段平滑的斜冰坡的中部将冰块以8
m/s的初速度沿斜坡向上打出,设冰块与冰面间的摩擦不计,冰块在斜坡上的运动加速度恒为2
m/s2.(设斜坡足够长)求:
(1)冰块在5
s时的速度;
(2)冰块在10
s时的位移.
解析: (1)画出简单的情景图,如图所示设出发点为O,上升到的最高点为A,设沿斜坡向上为运动的正方向,由题意可知v0=8
m/s,a=-2
m/s2,t1=5
s,t2=10
s
根据公式vt=v0+at
可得第5
s时冰块的速度为
v1=[8+(-2)×5]
m/s=-2
m/s
负号表示冰块已从其最高点返回,5
s时速度大小为2
m/s.
(2)再根据公式s=v0t+at2
可得第10
s时的位移
s=[8×10+×(-2)×102]m=-20
m
负号表示冰块已越过其出发点,继续向下方运动,10
s时已在出发点下方20
m处.
答案: (1)2
m/s 方向沿斜坡向下 (2)20
m 在出发点下方(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
1.汽车由静止开始做匀加速直线运动,速度达到v时立即做匀减速直线运动,最后停止,运动的全部时间为t,则汽车通过的全部位移为( )
A.vt
B.vt
C.vt
D.vt
解析: 匀变速直线运动中一段时间内的平均速度等于该段时间初、末速度的平均值,由题意知,汽车在加速和减速两过程的平均速度均为,故全程的位移s=vt,B项正确.
答案: B
2.在公式v=v0+at和s=v0t+at2中涉及五个物理量,除t是标量外,其他四个量v、v0、a、s都是矢量,在直线运动中四个矢量的方向都在一条直线上,当取其中一个量的方向为正方向时,其他三个量的方向与此相同的取正值,与此相反的取负值,若取初速度方向为正方向,以下说法正确的是( )
A.匀加速直线运动中a取负值
B.匀加速直线运动中a取正值
C.匀减速直线运动中a取正值
D.无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动a都取正值
解析: 据v=v0+at可知,当v0与a同向时,v增大,当v0与a反向时,v减小;s=v0t+at2也是如此,故当v0取正值时,匀加速运动,a取正,匀减速运动,a取负,故选项B正确.
答案: B
3.汽车关闭油门后做匀减速直线运动,最后停下来,在此过程中,最后三段连续相等的时间间隔内的平均速度之比为( )
A.1∶1∶1
B.5∶3∶1
C.9∶4∶1
D.3∶2∶1
解析: 逆向思维:看成初速为零的匀加速运动.由s=at2可求得三段位移之比为1∶3∶5,故平均速度之比为5∶3∶1.
答案: B
4.一列火车从静止开始做匀加速直线运动,一人站在第一节车厢旁边的前端观察,第一节车厢通过他历时2
s,整列车厢通过他历时6
s,则这列火车车厢共有( )
A.3节
B.6节
C.9节
D.12节
解析: 设火车的加速度为a,一节车厢长为l,共有n节,则有l=a×22
m,nl=a×62,由前面两式可解得n=9,C选项正确.
答案: C
5.汽车刹车后做匀减速直线运动,最后停了下来,在刹车过程中,汽车前半程的平均速度与后半程的平均速度之比是( )
A.(+1)∶1
B.∶1
C.1∶(+1)
D.1∶
解析: 汽车在前半程与后半程的时间比为t1∶t2=(-1)∶1,前半程的平均速度与后半程的平均速度之比为
1∶2=∶=t2∶t1=1∶(-1)=(+1)∶1.
答案: A
6.一小球以某一初速度沿光滑斜面匀减速上滑,到达顶端时速度为零,历时3
s,位移为9
m,则其第1
s内的位移( )
A.1
m
B.2
m
C.4
m
D.5
m
解析: 反过来看,物体初速度为零,连续相等时间内位移之比为1∶3∶5,可知,以某初速度上滑时第1
s内的位移为总位移的,即位移为5
m,所以D正确.
答案: D
7.一个做匀加速直线运动的物体,初速度v0=2.0
m/s,它在第3
s内通过的位移是4.5
m,则它的加速度为( )
A.0.5
m/s2
B.1.0
m/s2
C.1.5
m/s2
D.2.0
m/s2
解析: 由s=v0t+at2得,物体在前3
s和前2
s内的位移分别为:s3=v0t3+at=2×3+×9,
s2=v0t2+at=2×2+×4,因为s3-s2=4.5
m,解得加速度a=1.0
m/s2.
答案: B
8.由静止开始做匀加速直线运动的物体,在第1
s内的位移为2
m.关于该物体的运动情况,以下说法正确的是( )
A.第1
s内的平均速度为2
m/s
B.第1
s末的瞬时速度为2
m/s
C.第2
s内的位移为4
m
D.运动过程中的加速度为4
m/s2
解析: 由直线运动的平均速度公式
=知,第1
s内的平均速度
==2
m/s,A正确;由匀加速直线运动的平均速度公式=知,第1
s末的瞬时速度v=2-v0=2×2
m/s-0=4
m/s,B错误;由初速度为零的匀加速直线运动的位移公式s=at2,得加速度a===4
m/s2,D正确;进一步可求得第2
s内的位移s2=at-at=×4
m/s2×(2
s)2-×4
m/s2×(1
s)2=8
m-2
m=6
m,所以C错误.
答案: AD
9.一个质点正在做匀加速直线运动,用固定的照相机对该质点进行闪光照相,闪光时间间隔为1
s.分析照片得到的数据,发现质点在第1次、第2次闪光的时间间隔内移动了2
m;在第3次、第4次闪光的时间间隔内移动了8
m,由此不可求得( )
A.第1次闪光时质点的速度
B.质点运动的加速度
C.从第2次闪光到第3次闪光这段时间内质点的位移
D.质点运动的初速度
解析:
如图所示,s3-s1=2aT2,可求得a
而v1=-a·可求.
s2=s1+aT2=s1+=也可求,
因不知第一次闪光时已运动的时间和位移,故初速度v0不可求.
答案: D
10.一质点做匀加速直线运动,第3
s内的位移是2
m,第4
s内的位移是2.5
m,那么可以知道( )
A.第2
s内平均速度是1.5
m/s;
B.第3
s初瞬时速度是2.25
m/s;
C.质点的加速度是0.125
m/s2;
D.质点的加速度是0.5
m/s2
解析: 由Δs=aT2,得a=
m/s2=0.5
m/s2,由s3-s2=s4-s3,得第2
s内的位移s2=1.5
m,第2
s内的平均速度2==
m/s=1.5
m/s.第3
s初速度即第2
s末的速度v2==
m/s=1.75
m/s,故A、D正确.
答案: AD
11.一物体做初速度为零的匀加速直线运动,该物体通过前一半位移和通过后一半位移所用时间之比为( )
A.∶1
B.2∶1
C.(+1)∶1
D.(+1)∶1
解析: 两段位移所用时间分别为t1、t2,则:
s=at①
2s=a(t1+t2)2②
由①②解得t1=
,t2=(2-)
,所以==+1.
答案: C
12.一辆正在匀加速直线行驶的汽车,在5
s内先后经过路旁两个相距50
m的电线杆,它经第二根的速度是15
m/s,求它经过第一根杆的速度及行驶的加速度.
解析: 全程5
s内的平均速度==
m/s=10
m/s
中间2.5
s的瞬时速度v2.5==10
m/s
加速度a==
m/s2=2
m/s2
根据:vt=v0+at,15=v0+2×5,v0=5
m/s.
答案: 5
m/s 2
m/s2
13.一滑块自静止开始,从斜面顶端匀加速下滑,第5
s末的速度是6
m/s,试求:
(1)第4
s末的速度;
(2)运动后7
s内的位移;
(3)第5
s内的位移.
解析: 物体的初速度v0=0,且加速度恒定,可用推论求解.
(1)因为v0=0,所以vt=at,即v1∝t,故v4∶v5=4∶5.
第4
s末的速度v4=v5=×6
m/s=4.8
m/s.
(2)前5
s的位移s5=t=×5
m=15
m,由于s∝t2,所以s7∶s5=72∶52,故7
s内位移s7=,s5=×15
m=29.4
m.
(3)s1∶s7=1∶49.得s1=
m=0.6
m.
s1=sⅠ,sⅠ∶sⅤ=1∶9,得sⅤ=9s1=9×0.6
m=5.4
m
第5秒内的位移是5.4
m.
答案: (1)4.8
m/s (2)29.4
m (3)5.4
m(共23张PPT)
第
5
章
力与平衡
知识网络
力与平衡
力的合成
力的分解
物体的平衡
处理方法
专题归纳
答案: A
答案: 26
N 135
N
答案: D
单元评估
谢谢观看!
共点力
基本概念合力和分力
成
力的合成
力的平行四边形定
力与分力大小关系
根据力的效果确定两分力的方
根据已知力和两分力的方向作平
效果分解法
四边形
力的分解
根据平行四边形或三角形知识确
定分力的大
正确选定坐标系
交分解法
将力正交分解,求合力
力如果作用在物
体的同一点,或者它
共点力作用
们的作用线交于一点
物体的平衡的物体平衡
平衡条件
或
物体平衡的应用
研究对象的选取方法:整体法、隔离法
合成法
正交分解
处理
平衡方法
角形相
处理方法
图解法
点力作用下物体平衡的一般解题思路:确定硏究
对象→亠受力分析→建立平衡方程→求解未知
受力分析是解答问题
T
TI
T
2
F
609
T1
F
F
M
30°
四0
M+m)g
2
T
B
A
F
T(共25张PPT)
习题课 匀变速直线运动规律的应用
典例导学
答案: 1
m/s 2.5
m/s2
答案: BD
随堂演练
1.汽车刹车后做匀减速直线运动,经3
s后停止运动,那么,在这连续的3个1
s内汽车通过的位移之比为( )
A.1∶3∶5
B.5∶3∶1
C.1∶2∶3
D.3∶2∶1
解析: 末速度为零的匀减速直线运动可以看做反向的初速度为零的匀加速直线运动处理,初速度为零的匀加速直线运动第1秒内、第2秒内、第3秒内……的位移之比为1∶3∶5∶……
答案: B
答案: A
答案: A
答案: 18.75
m/s2 78.75
m/s
课时作业
谢谢观看!
=0
Ut
cm
2(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
1.关于力的下列说法中不正确的是( )
A.静止的物体不会受力,运动的物体才受力
B.根据有一定距离的磁铁间的相互作用可知:力可以离开物体而独立存在
C.两个力都是10
N,那么这两个力一定相同
D.力也可以用天平来测量
解析: 无论物体静止或运动都可以受力,故选项A不正确.相隔一定距离的两个磁铁间有相互作用,若拿走一个磁铁,这种相互作用将不存在,所以力是不能离开物体而独立存在的,故选项B不正确.只有当两个力的大小、方向、作用点都相同时,我们才能说这两个力相同,故选项C错误.天平是测量物体质量的仪器,力的测量仪器是测力计,故选项D不正确.
答案: ABCD
2.关于重力的大小,下列说法中正确的是( )
A.物体的重力大小总是恒定的
B.同一地点,物体的重力与物体的质量成正比
C.物体落向地面时,它受到的重力大于它静止时所受的重力
D.物体的重力总等于它对竖直测力计的拉力
解析: 物体重力的计算式为G=mg,物体的质量m是恒定的,但g的取值与地理位置有关.在同一地点,g的取值相同,随着物体所处的地理位置纬度的升高,g值将增大,随海拔高度的增加,g值将减小,因此,不能认为物体的重力是恒定的,故选项A错,选项B正确.由公式可知,物体所受的重力与物体的质量和g值有关,与物体是否受其他力及运动状态均无关,故选项C错误.用测力计竖直悬挂重物,静止或匀速直线运动时,物体对测力计的拉力才等于物体的重力,故选项D错误.
答案: B
3.关于力的作用效果的叙述中,正确的是( )
A.物体的运动状态发生改变,一定受外力作用
B.物体的运动状态不发生变化,一定不受外力作用
C.物体受力的作用后,一定同时出现形变和运动状态发生变化的现象
D.力的作用效果完全由力的大小决定
解析: 物体运动状态发生改变,一定受到了力的作用,但运动状态不变并不一定没有受到力的作用,力的作用效果是使物体运动状态发生改变或者使物体发生形变.力的大小、方向、作用点都影响力的作用效果.
答案: A
4.关于力的叙述正确的是( )
A.力是物体对物体的作用,总是成对出现的
B.只有相互接触的物体,才有力的作用
C.直接接触的物体间一定有力的作用
D.两物体相互作用不一定直接接触
解析: 力是物体间的相互作用,施力物体同时也是受力物体,力必定是成对出现的,故A正确;有力作用的两物体间不一定直接接触,如相隔一定距离的两个磁体间的相互作用,故B错,D正确;直接接触的物体间不一定有力的作用,如在同一光滑水平面上挨在一起的两个物体,故C错.理解力的相互性是解决此题的关键.
答案: AD
5.下列说法正确的是( )
A.甲用力把乙推倒而自己并未倒,说明只是甲对乙施加了推力,而乙对甲没有施加推力
B.甲对乙施加了力的作用,甲是施力物体,同时也是受力物体
C.带正电的甲球吸引带负电的乙球,那么乙球也吸引甲球,但是磁铁吸引铁块,而铁块不会吸引磁铁
D.力不能离开物体单独存在
解析: 力的作用是相互的,故力总是成对出现的,甲对乙有力的作用,乙对甲也一定同时存在力的作用.力是物体间的相互作用,当然力不能离开物体而单独存在,并且力同时与两个物体有关,这两个物体既是施力物体又是受力物体.
答案: BD
6.关于重力,下列说法正确的是( )
A.物体的重力越大,质量也就越大
B.汽车刹车时,其重力大小不变
C.物体所受到的重力,只作用在重心上,其余部分不受重力作用
D.物体的重力总是等于它对竖直测力计的拉力
解析: 物体的重力是由质量和重力加速度共同决定的,而在地球上不同位置,重力加速度可能不同,故A错;物体的重力和运动状态无关,故B正确;物体的各部分都受到重力作用,重心是重力的等效作用点,故C错;用测力计测量物体的重力,只有竖直悬挂且处于静止状态时,物体对测力计的拉力才等于它的重力,故D错.
答案: B
7.一个圆球形匀质薄壳容器所受重力为G,用一细绳悬挂起来,如图所示,现在容器里装满水,打开容器底部的小阀门,让水缓慢流出,则在此过程中,系统(包括容器和容器中的水)的重心位置将( )
A.慢慢下降
B.慢慢上升
C.先下降后上升
D.先上升后下降
解析: 在注满水时球壳和水的共同重心在球心,随着水的流出,球壳的重心不变,但水的重心下降,二者共同的重心在下降,当水流完时,重心又回到球心,故C项正确.
答案: C
8.下列四种相互作用中,引起地面物体受到重力的是( )
A.强相互作用
B.弱相互作用
C.万有引力
D.电磁相互作用
解析: 地面物体受到的重力是由于地球吸引而产生的,它属于万有引力范畴,是万有引力在地球表面附近的一种表现.
答案: C
9.甲、乙两拳击运动员竞技,甲一拳击中乙的肩部,观众认为,甲运动员(的拳头)是施力物体,乙运动员(肩部)是受力物体,但在甲一拳打空的情况下,下列说法中正确的是( )
A.这是一种只有施力物体,没有受力物体的特殊情况
B.尽管乙避开了甲的拳头,但乙仍受到甲的作用力
C.甲的拳头、胳膊与自身躯干构成相互作用的物体
D.以上说法都不正确
解析: 任何一个力,都必须具有施力物体和受力物体,要区分施力物体和受力物体就要明确某力是谁对谁的作用力,前者为施力物体,后者为受力物体,甲用力将拳头击出,但击空了,胳膊对拳头施了力,但拳头对乙没有施力,故应选C.
答案: C
10.下列关于力的说法正确的是( )
A.先有施力物体,后才有受力物体
B.足球运动员一脚踢出去却没有击中足球,看来力可以没有受力物体
C.飞行的子弹能水平前进,也可以存在没有施力物体的受力
D.有施力物体就一定有受力物体
解析: 施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体,所以,施力物体与受力物体同时出现,故选项A错误.当足球运动员踢空时,他也用了力,这个力是运动员自身各部分间的作用,正是这个力的作用才使脚快速“出击”,其实在击中足球的情况下,运动员自身各部分间仍有这个力的作用,只不过被脚与足球间的作用掩盖了,转移到了我们的视线,从某处的力的作用暗中转移到了另一处作用,故选项B错误.飞行的子弹能水平前进,不是力作用的结果,而是由于子弹具有惯性的缘故,故选项C错误.故答案为D.
答案: D
11.
如图所示,重为6
N的木块放在水平桌面上处于静止状态,画出木块对桌面压力的图示并画出木块所受重力和支持力的示意图.
解析: 画力的图示时要严格按照以下步骤进行:
(1)选标度:我们可以选长为5
mm的线段表示2
N的力;(2)画出表示力的线段;(3)标出力的方向:在表示力的线段上标上箭头,表示力的方向,如图甲所示.
画力的示意图时对表示力的线段的长短没有严格要求,但是同一物体所受各力的相对大小不能出错,力大的线段要相应长一些.木块所受重力和支持力的示意图如图所示.
答案:
甲 乙
12.在图甲中木箱的P点,用与水平方向成30°角斜向上的150
N的力拉木箱;在图乙中木块的Q点,用与竖直方向成60°角斜向上的20
N的力把木块抵在墙壁上,试作出甲、乙两图中所给力的图示,并作出图丙中电灯所受重力和拉力的示意图.
解析: 甲图:选6
mm线段表示50
N的力.
乙图:选1
cm线段表示10
N的力.丙图:(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
1.下列关于速度的说法正确的是( )
A.速度是描述物体位置变化的物理量
B.速度是描述物体位置变化大小的物理量
C.速度是描述物体位置变化快慢的物理量
D.速度是描述物体运动路程和时间关系的物理量
解析: 速度是描述物体位置变化快慢的物理量,物理学中用位移与发生这段位移所用时间的比值表示物体运动的快慢.
答案: C
2.关于加速度的方向,下列说法中正确的是( )
A.总与初速度方向一致
B.总与平均速度方向一致
C.总与速度变化的方向一致
D.总与位移的方向一致
解析: 加速度的方向与速度变化的方向一致,与初速度、平均速度及位移的方向没有关系.
答案: C
3.试判断下列运动速度中,是平均速度的有( )
A.子弹以800
m/s的速度飞出枪口
B.汽车以72
km/h的速度经过一电线杆
C.神经信号在动物体内的传播速度为100
m/s
D.台风以15
km/h的速度向西北方向移动
解析: 子弹飞出枪口,属于具体位置,是瞬时速度;汽车经过电线杆也属于具体位置,是瞬时速度;神经信号的传递属于过程,是平均速度;台风变化多端,只能预报平均值.
答案: CD
4.一个质点,初速度的大小为2
m/s,末速度的大小为4m/s,则( )
A.速度改变量的大小可能是6
m/s
B.速度改变量的大小可能是2
m/s
C.速度改变量的方向可能与初速度方向相同
D.速度改变量的方向可能与初速度方向相反
解析: 速度改变量Δv=v-v0.因初、末速度只给了大小,而方向未定,故v0与v可能同向,也可能反向.
答案: ABCD
5.下面关于瞬时速度和平均速度的说法,正确的是( )
A.若某段时间内每个时刻的瞬时速度都等于零,则在这段时间内的平均速度一定等于零
B.若在某段时间内的平均速度为零,则这段时间任意时刻瞬时速度一定等于零
C.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任意时刻的瞬时速度
D.变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度
解析: 每个时刻瞬时速度都等于零,物体静止,则平均速度一定等于零,但某段时间内平均速度为零,可能是物体静止不动,也可能是物体运动又回到出发点,所以瞬时速度未必为零,所以选项A对,B错.匀速直线运动中,任意相等时间内位移相等,故平均速度与瞬时速度没有区别,选项C正确.变速运动中某段时间内平均速度有可能等于某时刻的瞬时速度,选项D错.
答案: AC
6.物体A的加速度为3
m/s2,物体B的加速度为-5
m/s2,下列说法正确的是( )
A.物体A的加速度比物体B的加速度大
B.物体B的速度变化比物体A的速度变化快
C.物体A的速度一定在增加
D.物体B的速度可能在减小
解析: aA=3
m/s2,aB=-5
m/s2,其中“-”表示物体B的加速度方向与规定的正方向相反,故物体B的速度变化比物体A快.因不知A、B初速度的方向、大小情况,故物体A、B均有可能做匀加速或匀减速运动,即它们的速度可能在增大,也可能在减小.
答案: BD
7.在赛车比赛中,车从静止开始加速启动到15
m/s的速度所用时间为0.1
s,则此过程中赛车的加速度为( )
A.150
m/s2,方向与赛车出发的方向相同
B.15
m/s2,方向与赛车出发的方向相同
C.150
m/s2,方向与赛车出发的方向相反
D.15
m/s2,方向与赛车出发的方向相反
解析: 设赛车出发方向为正方向,则速度vt=15
m/s,时间t=0.1
s,根据定义得a===150
m/s2,方向与赛车出发方向相同.
答案: A
8.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为v1=10
m/s,v2=15
m/s,则物体在整个运动过程中的平均速度是( )
A.13.75
m/s
B.12.5
m/s
C.12
m/s
D.11.75
m/s
解析: 设每段位移为s,则====
m/s=12
m/s.
答案: C
9.电气列车在一段长180
km的直线路段上行驶,平均速度是90
km/h,则以下说法正确的是( )
A.列车通过这一路段所用的时间一定是2
h
B.列车在这一路段上,处处以90
km/h的速度行驶
C.如果这列火车行驶135
km,则所用时间一定是1.5
h
D.在这段路上的任一位置,列车的速度总不会大于90
km/h
解析: 180
km内的平均速度是90
km/h,则t=
h=2
h,A正确.对于平均速度,只在对应的时间或对应的位移内才有意义.在整个运动过程中的平均速度是90
km/h,在某一瞬时的速度可能大于、小于或等于90
km/h,B、D均错.平均速度只能用于整个过程内的计算,C错.
答案: A
10.汽车以36
km/h的速度从甲地匀速行驶到乙地用了2
h.如果汽车从乙地按原路返回甲地仍做匀速运动,用了2.5
h,那么汽车返回时的速度为( )
A.-8
m/s
B.8
m/s
C.-28.8
km/h
D.28.8
km/h
解析:
答案: AC
11.
如图所示,一列火车在甲、乙两站之间匀速行驶,一位乘客根据铁路旁电杆的标号观察火车的运动情况.在5
min时间内,他看见电杆的标号从100增到200.如果已知两根电杆之间的距离是50
m.甲、乙两站相距s=72
km那么火车从甲站到乙站需时间多少?
解析: 先分析求出5
min内火车的位移,求出火车速度,再根据两站之间的距离,求所用时间,在5
min的时间里,火车运动的位移
Δs=50×100
m=5
000
m,Δt=5
min=300
s,
故火车的速度为v==
m/s=
m/s.
从甲站到乙站所需时间为t==4
320
s=72
min.
答案: 72
min
12.欧洲“惠更新”号探测器于1997年飞离地球,在太阳系中飞行7年后,于2004年12月14日登陆土星最大的卫星土卫六.“惠更斯”号用了两个多小时的时间进行着陆.此时“惠更斯”号就像流星一样,以每小时2.2×104
km的速度冲向土卫六表面.在整个下降过程中,“惠更斯”号携带的三个降落伞被分别打开.在距离土卫六表面180
km处时,探测器的速度为6
000
m/s,此时探测器打开直径为2.6
m的领航伞进行减速.已知领航伞最大能产生220
m/s2的加速度,为了避免“惠更斯”号因降落速度过大导致与大气剧烈摩擦而烧毁,在进入大气层时速度必须降至4
350
m/s,试求领航伞打开减速时应维持的最短时间.
解析: 从题中获取信息可知,在领航伞打开期间可视为做匀减速直线运动,“惠更斯”号的初速度v0=6
000
m/s,末速度vt=4
350
m/s,为使领航伞打开时维持的时间最短,加速度应最大,故由加速度公式a=,得:t==
s=7.5
s.
答案: 7.5
s(时间:60分钟 满分:100分)
(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分.每个小题至少有一个选项正确,全部选对得5分,选对但不全得2分,选错或不答得0分)
1.一个铁钉和一团棉花同时从同一高处下落,总是铁钉先落地,这是因为( )
A.铁钉比棉花团重
B.棉花团受到的空气阻力不能忽略
C.棉花团的加速度比重力加速度小得多
D.铁钉的重力加速度比棉花团的重力加速度大
解析: 根据运动学公式h=at2,下落相同高度,时间短的,加速度大,铁钉先落地,说明铁钉加速度大,但铁钉不一定比棉花团重,只是棉花团受到的空气阻力大,使得棉花团的加速度比重力加速度小得多,故铁钉先落地.
答案: BC
2.物体做匀变速直线运动,初速度为10
m/s,加速度为-10
m/s2,则2
s末的速度为( )
A.10
m/s
B.0
C.-10
m/s
D.5
m/s
解析: 由v=v0+at得v=(10-10×2)m/s=-10
m/s.
答案: C
3.一物体做匀变速直线运动,下列说法正确的是( )
A.物体的末速度一定与时间成正比
B.物体的位移一定与时间的平方成正比
C.物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比
D.若为匀加速直线运动,速度和位移都随时间增加;若为匀减速直线运动,速度和位移都随时间减小
解析: 物体做匀变速直线运动,其速度v=v0+at,其位移s=v0t+at2,可知v与t不一定成正比,s与t2也不一定成正比,故A、B均错.但Δv=at,即Δv与a成正比,故C对.若为匀加速直线运动,v、s都随t增加,若为匀减速直线运动,v会随时间t减小,但位移s随时间t可能增加可能先增加后减小,故D错.
答案: C
4.物体由静止开始运动,在第1
s、第2
s和第3
s内的位移分别是2
m、4
m、6
m,则( )
A.物体做匀加速直线运动
B.物体做非匀速直线运动
C.3
s内物体的平均速度是4
m/s
D.3
s末物体的瞬时速度为6
m/s
解析: 按匀速运动和平均速度的定义,不难知道B、C正确.若物体做v0=0的匀加速直线运动,则物体在第1
s内、第2
s内和第3
s内的位移之比应为s1∶s2∶s3=1∶3∶5,故A错.既然物体运动无一定规律,则第3
s末的速度就不一定等于6
m/s,D选项错.
答案: BC
5.火车沿平直轨道以20
m/s的速度向前运动,司机发现正前方50
m处有一列火车正以8
m/s的速度沿同一方向行驶,为避免相撞,司机立即刹车,刹车的加速度大小至少应是( )
A.1
m/s2
B.2
m/s2
C.0.5
m/s2
D.1.44
m/s2
解析: 火车减速行驶.当速度减为8
m/s时,刚好与列车相接触,有a=
m/s2=-1.44
m/s2.
答案: D
6.物体做匀减速直线运动,初速度为10
m/s,加速度大小为1
m/s2,则物体在停止运动前1
s内的平均速度为( )
A.5.5
m/s
B.5
m/s
C.1
m/s
D.0.5
m/s
解析: 物体停止所用时间为:
t==
s=10
s,所以最后1
s内的平均速度为=v9.5=v0-at9.5=10
m/s-1×9.5
m/s=0.5
m/s.
答案: D
7.有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的s-t图象如图甲所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图象如图乙所示.根据图象做出的以下判断中正确的是( )
A.物体A和B均做匀速直线运动且A的速度比B更大
B.在0~3
s的时间内,物体B运动的位移为10
m
C.t=3
s时,物体C追上物体D
D.t=3
s时,物体C与物体D之间有最大间距
解析: 由甲图可知,物体A、B均做匀速直线运动,且vA>vB,故A、B正确;由乙图可知,t=3
s时,vC=vD,此时物体C与物体D之间有最大距离,故C错,D正确.
答案: ABD
8.一观察者发现,每隔一定时间有一水滴自8
m高处的屋檐落下,而且当看到第五滴水刚要离开屋檐时,第一滴水正好落到地面,那么这时第二滴水离地的高度是(g=10
m/s2)( )
A.2
m
B.2.5
m
C.2.9
m
D.3.5
m
解析: 水滴在空中的分布如图所示.由初速度为0的匀变速运动的比例式得=,h2=3.5
m.
答案: D
9.(天津高考)质点做直线运动的v-t图象如图所示,规定向右为正方向,则该质点在前8
s内平均速度的大小和方向分别为( )
A.0.25
m/s 向右
B.0.25
m/s 向左
C.1
m/s 向右
D.1
m/s 向左
解析: 在v-t图象中,图线与横轴所围面积在数值上等于位移大小,0~3
s内,s1=3
m,方向向右;3~8
s内,s2=-5
m,负号表示方向向左;则0~8
s内,位移s=s1+s2=-2
m,==-0.25
m/s,负号表示方向向左,B选项正确.
答案: B
10.
(江苏高考)如图所示,以8
m/s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18
m.该车加速时最大加速度大小为2
m/s2,减速时最大加速度大小为5
m/s2.此路段允许行驶的最大速度为12.5
m/s.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5
m处减速,汽车能停在停车线处
解析: 在加速阶段若一直加速则2
s末的速度为12
m/s,2
s内的位移为s=×2
m=20
m,则在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线,A正确.汽车一直减速在绿灯熄灭前通过的距离小于16
m,则不能通过停车线,如距离停车线5
m处减速,汽车运动的最小距离为6.4
m,不能停在停车线处.A、C正确.
答案: AC
二、填空题(共10分)
11.(1)(4分)(广东高考)“研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50
Hz),得到如图所示的纸带.图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是________.
A.实验时应先放开纸带再接通电源
B.(s6-s1)等于(s2-s1)的6倍
C.从纸带可求出计数点B对应的速率
D.相邻两个计数点间的时间间隔为0.02
s
(2)(6分)
我国交流电的频率为50
Hz.因此打点计时器每隔________s打一个点.如图所示为某次实验时打出的一条纸带,图中1、2、3、4为依次选定的计数点,根据图中标出的数据可以判定物体做________,判断的根据是________,加速度是________m/s2.
解析: (1)中间时刻瞬时速度等于全程的平均速度,所以vB=,所以C正确,s6-s1=5(s2-s1),所以B错误,相邻计数点间的时间间隔是0.1
s,D错误,按照实验要求应该先开通电源再放开纸带,所以A错误.
(2)由T=知周期T=
s=0.02
s,相邻两计数点间的距离分别为s1=0.032
m=3.2
cm,s2=0.125
m-0.032
m=0.093
m=9.3
cm,s3=0.278
m-0.125
m=0.153
m=15.3
cm,可以判定小球做加速运动,再看两连续相等时间内位移之差分别为Δs1=s2-s1=6.1
cm,ΔsⅡ=s3-s2=6.0
cm,在误差允许的范围内,可以认为ΔsⅠ=ΔsⅡ,故小球做匀加速直线运动,依据是Δs恒定.加速度a==
cm/s2=600
cm/s2=6
m/s2.
答案: (1)C (2)0.02 匀加速直线运动 ΔsⅠ=ΔsⅡ 6
三、计算题(共40分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,有数值计算的题,答案中必须注明数值和单位)
12.(12分)一辆轿车违章超车,以108
km/h的速度驶入左侧逆行道时,猛然发现正前方80
m处一辆卡车正以72
km/h的速度迎面驶来,两车司机同时刹车,刹车加速度大小都是10
m/s2,两司机的反应时间(即司机发现险情到实施刹车所经历的时间)都是Δt.试问Δt是何数值,才能保证两车不相撞?
解析: 设轿车行驶的速度为v1,卡车行驶速度为v2,则v1=108
km/h=30
m/s,v2=72
km/h=20
m/s.在反应时间Δt内两车行驶的距离分别为s1,s2,
s1=v1Δt①
s2=v2Δt②
轿车、卡车刹车所通过的距离分别为s3、s4则
s3==
m=45
m③
s4==
m=20
m④
为保证两车不相撞,必须s1+s2+s3+s4<80
m⑤
将①②③④式代入⑤式,解得Δt<0.3
s.
答案: Δt小于0.3
s
13.(14分)一滑块自静止开始,从斜面顶端匀加速下滑,第5
s末的速度是6
m/s,求:
(1)第4
s末的速度.
(2)运动后7
s内的位移.
(3)第3
s内的位移.
解析: (1)因为v0=0,所以vt=at,即vt∝t,故v4∶v5=4∶5,所以第4
s末的速度v4=v5=×6
m/s=4.8
m/s.
(2)前5
s的位移:s5=t=t=×5
s=15
m
由于s∝t2,所以s7∶s5=72∶52,故7
s内的位移s7=×s5=×15
m=29.4
m.
(3)利用sⅠ∶sⅢ=1∶5,s1∶s5=12∶52=1∶25
故s1=s5=×15
m=0.6
m
则第3
s内的位移sⅢ=5s1=5×0.6
m=3
m.
答案: (1)4.8
m/s (2)29.4
m (3)3
m
14.
(14分)如图所示,A、B两同学在直跑道上练习4×100
m接力,他们在奔跑时有相同的最大速度.B从静止开始全力奔跑需25
m才能达到最大速度,这一过程可看做匀变速运动,现在A持棒以最大速度向B奔来,B在接力区伺机全力奔出.若要求B接棒时速度达到最大速度的80%,则:
(1)B在接力区需跑出的距离s1为多少?
(2)B应在离A的距离s2为多少时起跑?
解析: (1)对B:设其加速度为a,跑出的距离为s时速度达到最大值v
由2as=v2,有2as1=(0.8v)2
解得s1=0.64s=16
m.
(2)设B接棒时跑出时间为t,
s1=t=t
在t时间内,对A有sA=vt
解得sA=40
m
所以B起跑时,应距离A为Δs=sA-s1
得Δs=s2=24
m.
答案: (1)16
m (2)24
m(时间:60分钟 满分:100分)
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一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分.每个小题至少有一个选项正确,全部选对得5分,选对但不全得2分,选错或不答得0分)
1.关于惯性,下列说法正确的是( )
A.人在静止不动时没有惯性,在被绊倒时才有惯性
B.物体所受的外力越大,其惯性越小
C.火车行驶得越快,越难停下来,表明速度越大,物体的惯性越大
D.物体的惯性与物体的受力情况及运动状态均无关
解析: 惯性是物体的固有属性,与物体受力情况、运动状态、所处的环境均无关.惯性的大小仅决定于物体质量的大小.故本题正确选项为D.
答案: D
2.物体静止在一斜面上,如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对平衡力
B.物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力
C.物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力
D.物体所受的重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力
解析: 平衡力应作用在同一物体上.物体对斜面的压力作用在斜面上,斜面对物体的支持力作用在物体上,这两个力作用在两个物体上,为一对作用力与反作用力,故A项错,同理可知B项正确.C项错,因为所述为平衡力.物体所受重力无论怎样分解,各个分力都应作用在物体上,而不能作用在斜面上,故D项错.
答案: B
3.(山东高考)如图甲所示,物体沿斜面由静止滑下,在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同,斜面与水平面平滑连接,图乙中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程,图乙中正确的是( )
解析: 物体在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,f1=μmgcosθ,a1=gsinθ-μgcosθ,s1=a1t2;物体在水平面上做匀减速直线运动,f2=μmg,a2=μg,A、B、D三项均错,C项正确.
答案: C
4.如图所示,质量为m的物体在粗糙斜面上以加速度a加速下滑,现加一个竖直向下的力F作用在物体上,则施加恒力F后物体的加速度将( )
A.增大
B.减小
C.不变
D.无法判断
解析: 施加力F前,mgsin
θ-μmgcos
θ=ma①
施加力F后,(mg+F)sin
θ-μ(mg+F)cos
θ=ma′②
得=<1,故a′>a.
答案: A
5.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动.某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示.将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g,据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为( )
A.g
B.2g
C.3g
D.4g
解析: “蹦极”运动的最终结果是运动员悬在空中处于静止状态,此时绳的拉力等于运动员的重力,由图可知,绳子拉力最终趋于恒定时等于重力且等于F0即mg=F0即F0=mg.当绳子拉力最大时,运动员处于最低点且合力最大,故加速度也最大,此时F最大=F0=3mg,方向竖直向上,由ma=F最大-mg=3mg-mg=2mg得最大加速度为2g,故B正确.
答案: B
6.A、B两物体以相同的初速度在同一水平面上滑动,两物体与水平面间的动摩擦因数相同,且mA=3mB,则它们所能滑行的距离sA、sB的关系为( )
A.sA=sB
B.sA=3sB
C.sA=sB
D.sA=9sB
解析: 物体沿水平面滑动时做匀减速直线运动,加速度a==μg与质量无关,由0-v=-2ax和题设条件知sA=sB.
答案: A
7.质量均为m的A、B两个小球之间系一个质量不计的弹簧,放在光滑的台面上.A紧靠墙壁,如图所示.今用恒力F将B球向左挤压弹簧,达到平衡时,突然将力撤去,此瞬间( )
A.A球的加速度为F/2m
B.A球的加速度为零
C.B球的加速度为F/2m
.B球的加速度为F/m
解析: 有F存在时,弹簧的弹力F′=F;撤去F的瞬间,弹簧未来得及伸长,弹力仍然为F′,对B球:由F′=mBaB,得B球的加速度aB=F/m,A球加速度为零,故正确答案为BD.
答案: BD
8.如图所示,木块A、B静止叠放在光滑水平面上,A的质量为m,B的质量为2m,现施水平力F拉B,A、B刚好不发生相对滑动,一起沿水平面运动.若改用水平力F′拉A,使A、B也保持相对静止,一起沿水平面运动,则F′不超过( )
A.2F
B.F/2
C.3F
D.F/3
解析: 用水平力F拉B时,A、B刚好不发生相对滑动,这实际上是将要滑动但尚未滑动的一种临界状态,从而可知此时的A、B间的摩擦力为最大静摩擦力.
先用整体法考虑,对A、B整体:F=(m+2m)a,
再将A隔离可得A、B间最大静摩擦力:fm=ma=F/3,
若将F′作用在A上,隔离B可得:B能与A一起运动,而A、B不发生相对滑动的最大加速度a′=fm/2m;再用整体法考虑,对A、B整体:F′=(m+2m)a′=F/2.
答案: B
9.如图所示,小车沿水平面向右做加速直线运动,车上固定的硬杆和水平面的夹角为θ,杆的顶端固定着一个质量为m的小球,当车运动的加速度逐渐增大时,下列四图中,杆对小球的作用力(F1至F4变化)的示意图(OO′沿杆方向)可能是( )
答案: C
10.如图所示,ad、bd、cd是竖直平面内三根固定的光滑细杆,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(初速度为0).用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间,则( )
A.t1<t2<t3
B.t1>t2>t3
C.t3>t1>t2
D.t1=t2=t3
解析: 设圆的半径为R,任取一根滑杆ed,如图所示.设∠ade=θ,由直角三角形得s=ed=2R·cos
θ;在斜线ed上,a=gsin
α=gsin(90°-θ)=gcos
θ;由位移公式得t===2与倾斜角度无关,所以环以任何途径下滑时间是相等的.
答案: D
二、实验题(共10分)
11.在探究加速度与力、质量的关系实验中,采用如图
所示的实验装置,小车及车中砝码的质量用M表示,盘及盘中砝码的质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带打上的点计算出.
(1)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为绳对小车的拉力大小等于盘及盘中砝码的重力.
(2)一组同学在做加速度与质量的关系实验时,保持盘及盘中砝码的质量一定,改变小车及车中砝码的质量,测出相应的加速度,采用图象法处理数据.为了比较容易地观测加速度a与质量M的关系,应该做a与________的图象.
(3)乙、丙同学用同一装置做实验,画出了各自得到的a-图线如图所示,两个同学做实验时的哪一个物理量取值不同?
解析: (1)只有M与m满足M m才能使绳对小车的拉力近似等于盘及盘中砝码的重力.
(2)由于a∝,所以a-图象应是一条过原点的直线,所以数据处理时,常作出a与的图象.
(3)两小车及车上的砝码的总质量相等时,由图象知乙的加速度大,故乙的拉力F大(或乙中盘及盘中砝码的质量大).
答案: (1)M m (2) (3)拉力不同
三、计算题(共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确注明数值和单位)
12.(12分)如图所示,电梯与水平面夹角为30°,当电梯加速向上运动时,梯面对人的支持力是其重力的6/5,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?
解析: 本题分解加速度比分解力更显方便.
对人进行受力分析:重力mg、支持力N、摩擦力f(摩擦力的方向一定与接触面平行,由加速度的方向可推知f水平向右).
建立直角坐标系:取水平向右(即f方向)为x轴正向,此时只需分解加速度,其中ax=acos
30°,ay=asin
30°(如图所示).
建立方程并求解:
x方向:f=macos
30°
y方向:N-mg=masin
30°
所以f/(mg)=/5.
答案:
13.(14分)在水平地面上有一个质量为4.0
kg的物体,物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动.10
s后拉力大小减小为F/3,并保持恒定.该物体的速度图象如图所示.求:
(1)物体所受到的水平拉力F的大小;
(2)该物体与地面间的动摩擦因数.(取g=10
m/s2)
解析: 物体的运动分为两个过程,根据a=
由图可知两个过程加速度分别为:
a1=1
m/s2,a2=-0.5
m/s2
受力图如图所示:
对于两个过程,由牛顿第二定律得:
F-μmg=ma1
-μmg=ma2
代入数据解之得:F=9
N
μ=0.125.
答案: (1)9
N (2)0.125
14.(14分)为了安全,在公路上行驶的汽车之间应保持必要的车距.已知某地高速公路的最高限速v=110
km/h(如图),假设前方车辆突然停止,后车司机从发现这一情况,经操纵刹车到汽车开始减速的时间t=0.50
s,刹车时汽车受到的阻力大小为车重的0.40倍,则该高速公路上汽车之间的安全车距至少为多少?(g取10
m/s2)
解析: 高速公路的最高限速为v=110
km/h=30.56
m/s.
由牛顿第二定律得,汽车刹车时的加速度为
a==kg=0.40×10
m/s2=4.0
m/s2
如果汽车以最高限速行驶,在司机的反应时间内,汽车做匀速直线运动,则运动的距离为
s1=vt=30.56×0.50
m=15.28
m
汽车从最高限速开始刹车到停止所通过的距离为
s2==
m=116.74
m
所以该高速公路上汽车间的距离至少为
s=s1+s2=15.28
m+116.7
m=132.02
m.
答案: 132.02
m(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
1.关于作用力与反作用力,下列说法正确的是( )
A.作用力和反作用力可以是接触力,也可以是非接触力
B.作用力和反作用力等大、反向,合力为零
C.作用力和反作用力,都是同种性质的力,且同时产生、同时消失
D.作用力和反作用力作用在不同物体上,可产生不同的作用效果
解析: 作用力和反作用力可以存在于不接触的两物体间,如磁极间的作用,但作用力和反作用力一定是同性质的力,且同时产生、同时消失,故A、C选项正确;作用力和反作用力作用在不同物体上,产生不同的作用效果,不能求它们的合力,所以D选项正确,B选项错误.
答案: ACD
2.如图所示,吊在大厅天花板上的电扇所受重力为G,静止时固定杆对它的拉力为F,扇叶水平转动起来后,杆对它的拉力为F′,则( )
A.F=G,F′=F
B.F=G,F′>F
C.F=G,F′D.F′=G,F′>F
解析: 电扇转动时,对空气产生向下的力,则电扇受到向上的力F″,电扇静止时,重力与拉力平衡,则F=G;电扇转动时,三力平衡,即G=F′+F″,可知F>F′.
答案: C
3.物体在水平地面上向前减速滑行,如图所示,则它与周围物体间的作用力与反作用力的对数为( )
A.1对
B.2对
C.3对
D.4对
解析: 物体运动中受重力、支持力和摩擦力作用,由牛顿第三定律知,作用力与反作用力共有3对.
答案: C
4.对于牛顿第三定律的理解,下列说法正确的是( )
A.当作用力产生后,再产生反作用力;当作用力消失后,反作用力才慢慢消失
B.弹力和摩擦力都有反作用力,而重力无反作用力
C.甲物体对乙物体的作用力是弹力,乙物体对甲物体的反作用力可以是摩擦力
D.作用力和反作用力,这两个力在任何情况下都不会平衡
解析: 根据牛顿第三定律知,两个物体之间的相互作用力,大小相等,方向相反,性质相同,同时产生,同时消失,故可判定A、B、C错误,D正确.
答案: D
5.下列说法正确的是( )
A.苹果从树上落下,落向地球,说明苹果受地球的作用;但地球不动,说明地球不受苹果的作用
B.汽车运动时,并没有别的物体吸引它,因此汽车的牵引力就无施力物体
C.武术表演时,运动员用力打出去的空拳就没有受力物体
D.喷气式飞机飞行时,是依靠喷出的气体对飞机产生巨大的动力
解析: 有力作用一定存在施力物体和受力物体,故B、C错误;作用力与反作用力作用在两个相互作用物体上产生的效果还与其他因素有关,故A错,D对.
答案: D
6.如图所示,物体A静止于水平地面上,下列说法中正确的是( )
A.物体对地面的压力和受到的重力是一对平衡力
B.物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力和反作用力
C.物体受到的重力和地面支持力是一对平衡力
D.物体受到的重力和地面支持力是一对作用力和反作用力
解析: 物体对地面的压力和受到的重力虽然等大同向,但不是一对平衡力;物体对地面的压力和地面对物体的支持力是一对作用力和反作用力;物体受到的重力和地面支持力是一对平衡力.
答案: BC
7.下列说法正确的是( )
A.苹果从树上掉下来,若不计空气阻力,它只是受力物体,不会成为施力物体
B.质量较大的物体A与质量较小的物体B相互作用时,A对B的作用力等于B对A的作用力
C.运动的物体A撞击静止的物体B,A对B的作用力大于B对A的作用力
D.磁铁A吸引小铁钉B时,A对B的吸引力大于B对A的吸引力
解析: 受力物体同时也是施力物体,A不正确.作用力与反作用力必等大反向,与物体的质量大小、运动状态没有关系,故C、D不正确.
答案: B
8.如图所示,两个弹簧秤钩在一起,两力通过定滑轮各挂一个质量均为m的重物,则弹簧秤的读数大小为( )
A.2mg
B.mg
C.0
D.无法判断
解析: 弹簧秤是一种测力工具,使用时,挂钩端与被测力相接触,另一端固定,其实固定端也要受力,且等于被测力.本题中一端的重物起到固定的作用,弹簧秤的读数就等于挂钩端物体的重力了,故B正确.
答案: B
9.跳高运动员从地面上起跳的瞬间,下列说法正确的有( )
A.运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力
B.地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力
C.地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
D.运动员与地球作用过程中只有一对作用力与反作用力作用
解析: 运动员起跳瞬间受力如图所示,运动员要跳起,则地面对运动员的支持力N将大于运动员本身的重力mg,运动员对地面的压力N′与地面对人的支持力N是作用力与反作用力的关系,两力大小相等,故选B,排除A、C运动员在与地球作用过程中,除了地面对人的支持力N和人对地面的压力N′是一对作用力与反作用力之外,人和地球也相互作用,人的重力和人对地球的吸引力也是一对作用力与反作用力,故D也错误.误选A、C的原因在于不能正确分析运动员所受作用力与反作用力之间的关系,把同一方向上的力认为是同一个力,错选D的原因在于误认为重力没有反作用力.
答案: B
10.一个物体受绳的拉力作用由静止开始前进,先做加速运动,然后改做匀速运动,再改做减速运动,则下列说法中正确的是( )
A.加速前进时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力
B.减速前进时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力
C.只有匀速前进时,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小才相等
D.不管物体如何前进,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等
解析: 本题主要考查作用力与反作用力的大小关系.绳拉物体的力与物体拉绳的力是一对作用力与反作用力,不管物体间的相互作用力性质如何,物体的运动状态如何,物体间的相互作用都应遵循牛顿第三定律,即作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上.故选D.
答案: D
11.如图所示,甲船及人的总质量为m1,乙船及人的总质量为m2,已知m1=2m2,甲、乙两船上的人各拉着水平轻绳的一端对绳施力,设甲船上的人施力为F1,乙船上的人施力为F2.甲、乙两船原来都静止在水面上,不考虑水对船的阻力,甲船产生的加速度大小为a1,乙船产生的加速度大小为a2,则F1∶F2和a1∶a2各是多少?
解析: 以绳为研究对象,它受甲船上的人所施加的力F1和乙船上的人所施加的力F2,由于绳子的质量为零,故由牛顿
第二定律得F1=F2.而绳对甲船上人的力F′1和F1,绳对乙船上人的力F′2和F2均分别为作用力和反作用力,因此,由牛顿第三定律得:F′1=F1,F′2=F2
所以F′1=F′2
分别对甲、乙船应用牛顿第二定律得:
a1= a2=
由于m1=2m2,所以a1∶a2=1∶2
故F1∶F2=1∶1,a1∶a2=1∶2.
答案: 1∶1 1∶2
12.将一质量为M的长木板放置在光滑的水平桌面上,甲同学用手握住长木板右端使长木板保持静止,乙同学用弹射装置将质量为m的滑块以初速度v0从长木板左端水平射到其上表面,测得滑块沿木板上表面滑行的距离为s.在滑块滑动期间,甲同学施加给木板的水平力的大小和方向怎样?
解析: 滑块向右滑动,受到向左的滑动摩擦力f,取水平向右为正方向,由0-v=2as,得a=-,由牛顿第二定律得f=ma,得f=-,负号表示方向水平向左.根据牛顿第三定律,滑块对木板的滑动摩擦力大小为,方向向右,而甲同学为保持木板静止,应该给木板水平向左的力,大小为F=.
答案: (本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
1.关于物理量的单位,下列说法中正确的是( )
A.任何一个物理量和物理概念都具有相对应的单位
B.物理公式中的物理量也可能没有单位,这样的量也没有数值
C.物理量之间单位关系的确定离不开描述各种规律的物理公式
D.物理量的单位均可以互相导出
解析: 任何物理量都有单位,但单位并不一定唯一,物理量单位之间的关系可以通过物理公式导出.
答案: C
2.用力F1单独作用于某一物体上可产生加速度为3
m/s2,力F2单独作用于这一物体可产生加速度为1
m/s2,若F1、F2同时作用于该物体,可能产生的加速度为( )
A.1
m/s2
B.2
m/s2
C.3
m/s2
D.4
m/s2
解析: 由题意可知F1=3m,F2=m
当F1、F2同时作用于该物体上时,物体所产生的加速度为a=F合/m,而F1、F2方向未定,故它们的合力2m≤F≤4m,因此2
m/s2≤a≤4
m/s2.
答案: BCD
3.质量m=200
g的物体,测得它的加速度a=20
cm/s2,则关于它所受的合力的大小及单位,下列运算既正确又符合一般运算要求的是( )
A.F=200×20=4
000
N
B.F=0.2×0.2
N=0.04
N
C.F=0.2×0.2=0.04
N
D.F=0.2
kg×0.2
m/s2=0.04
N
解析: m=200g=0.2
kg,a=20
cm/s2=0.2
m/s2,统一单位之后,将数代入运算出结果后直接写出单位.
答案: B
4.
如图所示,物体在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动,速度为v.现让拉力F逐渐减小,则物体的加速度和速度的变化情况应是( )
A.加速度逐渐变小,速度逐渐变大
B.加速度和速度都在逐渐变小
C.加速度和速度都在逐渐变大
D.加速度逐渐变大,速度逐渐变小
解析: 物体向右做匀速直线运动,滑动摩擦力f=F=μN=μmg,当F逐渐减小时,f=μmg不变,所以产生与v方向相反即向左的加速度,加速度的数值a=随F逐渐减小而逐渐增大.因为a与v方向相反,所以v减小.
答案: D
5.水平面上一个质量为m的物体,在一水平恒力F作用下,由静止开始做匀加速直线运动,经时间t后撤去外力,又经时间2t物体停了下来.则物体受到的阻力应为下列四个答案中的哪一个( )
A.F
B.F/2
C.F/3
D.F/4
解析: 设阻力为f,由牛顿第二定律得:F-f=ma1,f=ma2,v=a1t,v=a2·2t,以上四式联立可得:f=,只有C正确.
答案: C
6.一个原来静止的物体,质量是7
kg,在14
N的恒力作用下,则
5
s末的速度及5
s内通过的路程为( )
A.8
m/s 25
m
B.2
m/s 25
m
C.10
m/s 25
m
D.10
m/s 12.5
m
解析: 物体受力情况已知,由静止开始运动,在恒力的作用下产生恒定的加速度,所以它做初速度为零的匀加速直线运动.已知物体的质量和所受的恒力,根据牛顿第二定律公式,求出加速度,然后根据初速度为零的匀加速直线运动的公式,就可以求出5
s末的速度和5
s内通过的位移.
a==
m/s2=2
m/s2,v=at=2×5
m/s=10
m/s,
s=at2=×2×25
m=25
m.
答案: C
7.
如图所示是一种汽车安全带控制装置的示意图,当汽车处于静止或匀速直线运动时,摆锤竖直悬挂,锁棒水平,棘轮可以自由转动,安全带能被拉动.当汽车突然刹车时,摆锤由于惯性绕轴摆动,使得锁棒锁定棘轮的转动,安全带不能被拉动.若摆锤从图中实线位置摆到虚线位置,汽车的可能运动方向和运动状态是( )
A.向左行驶、突然刹车
B.向右行驶、突然刹车
C.向左行驶、匀速直线运动
D.向右行驶、匀速直线运动
解析: 简化模型
如图所示,当小球在虚线位置时,小球、车具有向左的加速度,车的运动情况可能为:向左加速行驶或向右减速行驶,A错B对;当车匀速运动时,无论向哪个方向,小球均处于竖直位置不摆动.C、D错.
答案: B
8.
如图为蹦极运动的示意图.弹性绳的一端固定在O点,另一端和运动员相连,运动员从O点自由下落,至B点弹性绳自然伸直,经过合力为零的C点到达最低点D,然后弹起.整个过程中忽略空气阻力.分析这一过程,下列表述正确的是
( )
①经过B点时,运动员的速率最大 ②经过C点时,运动员的速率最大 ③从C点到D点,运动员的加速度增大 ④从C点到D点,运动员的加速度不变
A.①③
B.②③
C.①④
D.②④
解析: 在BC段,运动员所受重力大于弹力,向下做加速度逐渐减小的变加速运动,当a=0时,速度最大,即在C点时速度最大,②对.在CD段,弹力大于重力,运动员做加速度逐渐增大的变减速运动,③对.故选B.
答案: B
9.雨滴从空中由静止落下,若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大,如图所示的图象可以正确反映雨滴下落运动情况的是( )
解析: 对雨滴受力分析,由牛顿第二定律得:mg-f=ma.雨滴加速下落,速度增大,阻力增大,故加速度减小,在v-t图象中其斜率变小,故选项C正确.
答案: C
10.
如图所示,质量为m的小球固定在水平轻弹簧的一端,并用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速度为( )
A.0
B.大小为g,方向竖直向下
C.大小为g,方向垂直于木板向下
D.大小为g,方向水平向右
解析: 小球静止时受力如图所示,竖直方向受力平衡,有F1cos=30°=mg.所以F1==mg.
当木板AB向下撤离的瞬间,F1立刻消失,F2与mg的合力F合与F1等大,反向,保持不变,由牛顿第二定律得a==g,方向垂直于木板向下,故C正确.
答案: C
11.
如图,质量为2
kg的物体在40
N水平推力作用下,从静止开始1
s内沿竖直墙壁下滑3
m.求:(取g=10
m/s2)
(1)物体运动的加速度大小;
(2)物体受到的摩擦力大小;
(3)物体与墙间的动摩擦因数.
解析:
(1)由h=at2,可得:a=
=
m/s2=6
m/s2
(2)分析物体受力情况如图所示
水平方向:物体所受合外力为零,N=F=40
N
竖直方向:取向下为正方向,由牛顿第二定律得:
mg-f=ma,可得:f=mg-ma=8
N
(3)物体与墙间的滑动摩擦力f=μN
所以μ===0.2.
答案: (1)6
m/s2 (2)8
N (3)0.2
12.一辆质量为400
g的遥控玩具车,从静止出发,在水平导轨上
行驶,已知发动机的牵引力为0.16
N,玩具车在运动时所受阻力为车重的0.02倍,问:
(1)玩具车开出后加速度多大?
(2)玩具车经过多长时间速度可达1
m/s
解析: (1)由已知条件知玩具车质量m=400
g=0.4
kg,所受阻力f=kmg=0.02×0.4×10
N=0.08
N.因为牵引力F=0.16
N恒定,故可知玩具车在恒定外力作用下做匀加速直线运动.
由牛顿第二定律得:F-f=ma所以:
a==
m/s2
=0.2
m/s2.
(2)设经过时间t,玩具车速度达到1
m/s,则at=v,所以t==
s=5
s.
S答案: (1)0.2
m/s2 (2)5
s(共52张PPT)
第2节 质点和位移
学习目标
基础导学
质量
大小
形状
主要因素
次要因素
初始位置
末位置
位置
轨迹
初始位置
末位置
轨迹
初始位置
等于
提示:只有当物体在直线上向一个方向运动时,物体的位移大小才等于路程.
时间
位置
时间
位移
大小
方向
大小
方向
疑难突破
答案: AD
答案: C
答案: ABCD
典例精析
答案: C
答案: BD
答案: 10
km 东偏南53°角
易错辨析
错解: AB
正解: CD
随堂演练
解析: 由矢量的定义可知,A正确,B错;关于位移的正、负号只表示方向,不表示大小,其大小由数值和单位决定,所以-10
m的位移比5
m的位移大,故C错;温度的正、负是相对温度为0
℃时高出和低于的温度,所以-10
℃比5
℃的温度低,故D正确.
答案: AD
答案: BCD
解析: 0~1
s和2~3
s内图象平行于t轴,位移不变,说明质点静止.在1~2
s内,位移从1
m到2
m,质点做直线运动,故路程为1
m.
答案: C
答案: 241.3
m 260
m
课时作业
谢谢观看!
北京
上海
B
O
6
西
南
O
B
R
s/m
2
3
t/(共62张PPT)
第
3
章
匀变速直线运动的研究
第1节 匀变速直线运动的规律
学习目标
基础导学
加速度
大小
方向
同向
反向
v0+at
at
匀加速
匀减速
匀速直线
速度随时间
速度
时间
加速度
2as
位移
疑难突破
答案: 8
m/s
解析: 由题图可以看出,该同学在相等时间内的位移先变小后变大,所以其速度先减小后增大,又因向右为正方向,所以A正确.
答案: A
答案: 9
m/s
答案: D
典例精析
答案: 43.2
km/h
答案: BC
答案: (1)17.25
m (2)6.25
m
答案: (1)0.8
m/s (2)1.2
m
易错辨析
正解: AD
答案: 300
m
错因分析: 解答本题时应先计算飞机能运动多长时间,才能判断着陆后t=12
s内的运动情况.
随堂演练
解析: 物体加速度与速度同向时,物体做加速运动;反向时做减速运动.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化,加速度不变.
答案: ABD
答案: B
答案: C
答案: AC
答案: 10.5
m
课时作业
谢谢观看!
Om
呢
些D
U/ms
2
3
S/m
v/ms
O
t/s
B
C
D
B
UD
A
5s
B
4s
C
2s
D
963
5
乙
2
345t/s(共60张PPT)
第2节 匀变速直线运动的实验探究
基础导学
电磁打点计时器
电火花打点计时器
解析: 电磁打点计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸,电火花计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉,所以C、D错误.
答案: AB
答案: 0.35 0.43 0.35
典例精析
答案: BC
答案: A、C B D 0.04 0.27 6.75 11 7.88
答案: (1)2.64 (2)11.5 (3)开始计时时,小车的速度为0.12
m/s.
答案: (1)1.75
m/s (2)两颗
随堂演练
1.在“使用打点计时器测速度”的实验中,除电源、纸带外,还需选用的仪器是( )
A.停表
B.刻度尺
C.速度计
D.打点计时器
解析: 由打点计时器在纸带上打下的点的间隔数可知任意两点间的时间间隔,故不需要停表.再利用刻度尺测出两点间的距离就可进一步求出平均速度,故不需要速度计.
答案: BD
2.打点计时器振针打点的周期,决定于( )
A.交流电压的高低
B.交流电的频率
C.永久磁铁的磁性强弱
D.振针与复写纸的距离
解析: 打点计时器振针打点的周期决定于交流电的频率,例如频率为50
Hz时每隔0.02
s打一个点.
答案: B
答案: AB
解析: 4条纸带的时间间隔相等,其中C、D
2条纸带上的点间隔均匀表明它们是做匀速直线运动,可看做加速度为0.A、B
2条纸带上的点间隔在不断增大,且A条纸带上的点相邻间距之差较大,故纸带A的加速度最大.
答案: A
答案: (1)匀变速直线运动 Δs=35.1
mm不变 (2)2.09 (3)9.75
答案: 0.12
m/s 0.24
m/s 图见解析
谢谢观看!(共39张PPT)
第2节 力的分解
学习目标
基础导学
完全相同
分力
平行四边形定则
对角线
邻边
逆运算
实际作用效果
提示:应让它稍微松弛些,据分力和合力的大小关系,分力之间的夹角越大(索道绷直),索道所受拉力越大,索道就容易损坏.
Fcos
θ
Fsin
θ
坐标轴方向上的标量
提示:拉着走好,因为斜向上的拉力可分解为水平拉力和竖直向上的力,从而减少了皮箱和地面间的压力,减小了摩擦力,而推着皮箱走,恰好增大了摩擦力.
疑难突破
答案: AD
典例精析
答案: ABD
答案: BC
随堂演练
1.下列说法正确的是( )
A.2
N的力可以分解为6
N和3
N的两个分力
B.10
N的力可以分解为5
N和4
N的两个分力
C.2
N的力可以分解为6
N和5
N的两个分力
D.10
N的力可以分解为10
N和10
N的两个分力
解析:力的分解是力的合成的逆运算,6
N与3
N的合力范围是3
N~9
N.2
N不在这一范围,即2
N不能分解成6
N和3
N的两个分力.依此类推,可以判断其他选项是否正确.
答案: CD
答案:
CD
解析: 在圆锥体两侧正对的两个力的夹角为120°,则合力大小为F,方向沿轴线向下,同理,其余正对的两个力的合力亦均为F,故2n个力的合力大小为nF.
答案: A
答案: AC
答案: D
课时作业
谢谢观看!(共47张PPT)
第
5
章
力与平衡
第1节 力的合成
学习目标
基础导学
作用效果
效果
合力
分力
合力
平行四边形
所有的力
对角线
F1+F2
两分力的方向
|F1-F2|
提示:在两分力大小一定的情况下,合力随着分力间夹角的减小而增大,随着分力间夹角的增大而减小.
疑难突破
答案: BC
答案: D
典例精析
答案: D
解析: 两个共点力的合力大小的取值范围是|F1-F2|≤F≤F1+F2.根据以上关系,可以求得F2大小的取值范围是60
N≤F2≤140
N.故只有选项C正确.
答案: C
答案: 0 1
N 与1
N的力的方向相反
易错辨析
错解: 当三个力同方向时,合力最大,此时,F合=20
N.当4
N、7
N的两个力同向且与9
N的力方向相反时,合力最小,此时F合=2
N.
正解: 当三个力同方向时,合力最大,合力最大值为F=F1+F2+F3=20
N.
由于这三个力中任意两个力的合力的代数差(即最小值)都小于第三个力,所以这三个力的合力的最小值为零.
错因分析:在错解中,求三个共点力的最小合力时,由于思维定势的副作用,仍和求最大合力一样,把三个力限定在一条直线上考虑,从而导致错误.
随堂演练
1.下列关于合力和分力之间的关系的说法中正确的是( )
A.合力就是分力的代数和
B.合力总比某一分力大
C.分力与合力的方向总是不一致的
D.合力的大小可能等于某一分力的大小
解析: 合力是分力的矢量知,而不是代数和,A错误;合力的大小在两分力的代数和与两分力代数差的绝对值之间,B错误,D正确;当两分力方向相同时,合力与分力方向相同,C错误.故正确答案为D.
答案: D
答案: B
答案: B
解析: 由题图可知F1=F2=F,F3=2F.其中F1、F2成120°角,则这两个力的合力等于F,方向在其角平分线上,即与F3同向,故这三个力的合力等于3F.
答案: A
答案: 合力的大小为50
N,方向竖直向上
课时作业
谢谢观看!(共34张PPT)
实验一:探究弹力和弹簧伸长的关系
基础导学
典例精析
答案: CBDAEFG
钩码质量(g)
0
30
60
90
120
150
弹簧总长(cm)
6.00
7.15
8.34
9.48
10.64
11.79
弹力大小(N)
(2)上一问所得图线的物理意义是____________________
_______________________________,
该弹簧的劲度系数k=________.
随堂演练
答案: A
答案: (1)AB (2)C
答案: 10 50
解析: 由图示可知力F与伸长量x成正比,其比例系数k=2
000
N/m可由图象斜率得到.
答案: F=2
000
x 2
000 40
(1)请你在图中的坐标纸上作出F-x的图象.
(2)写出曲线所代表的函数.(x用作单位)
(3)解释函数表达式中常数的物理意义.
答案: (1)弹簧测力计、刻度尺 (2)kFL (3)控制变量法
(4)12.5
谢谢观看!
刻度尺
钩码
FN
16
12
0.8
04
L/x102
m
O5681012
AF/N
16
12
0.8
04
L/×102m
5681012
F
F
X
X
X
X
A
B
C
F/N
02030
(×102N
6
(×10cm)
F/N
30
2.5
20午
1.5
1.0
0.5
O135791113x/em(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
1.某同学放学回家时,需乘坐电梯从1楼到20楼,若已知电梯在运行过程中分加速、匀速和减速三个阶段,关于这三个运行阶段下列说法正确的是( )
A.加速阶段,人处于超重状态
B.减速阶段,由于仍向上运动,故仍处于超重状态
C.匀速阶段,既不超重,也不失重
D.不论处于哪个阶段均处于超重
解析: 物体有向上的加速度,超重,有向下的加速度,失重,竖直加速度为零,既不超重,也不失重,超重、失重与运动方向无关,故A、C正确,B、D错误.
答案: AC
2.金属小筒的下部有一个小孔A,当筒内盛水时,水会从小孔流出,如图所示,如果让装满水的小筒从高处自由下落,不计空气阻力,则在小筒自由下落的过程中( )
A.水继续以相同的速度从小孔流出
B.水不再从小孔流出
C.水将以较小的速度从小孔流出
D.水将以更大的速度从小孔流出
解析: 盛水的小筒自高处自由下落时,筒及筒内水皆处于完全失重状态,筒内的水并没有相互作用力,即孔A内、外压强相等,故水不再从小孔流出.
答案: B
3.某电梯中用细绳静止悬挂一重物,当电梯在竖直方向运动时,突然发现绳子断了,由此判断此时电梯的运动情况是( )
A.电梯一定是加速上升
B.电梯可能是减速上升
C.电梯可能匀速向上运动
D.电梯的加速度方向一定向上
解析: 由于绳子突然断了,说明绳子拉力一定变大了,由此可知,电梯一定有一方向向上的加速度,但电梯并不一定向上运动,故A错误;电梯匀减速上升加速度向下,B错误;电梯匀速上升,绳子不可能断,C错误,D正确.
答案: D
4.悬挂在电梯天花板上的弹簧测力计的钩子挂着质量为m的物体,电梯静止时弹簧测力计的示数为G=mg,下列说法中,正确的是( )
A.当电梯匀速上升时,弹簧测力计的示数增大,电梯匀速下降时,弹簧测力计的示数减小
B.只有电梯加速上升时,弹簧测力计的示数才会增大,只有电梯加速下降时,弹簧测力计的示数才会减小
C.不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向上,弹簧测力计的示数一定增大
D.不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向下,弹簧测力计的示数一定减小
解析: 超重是加速度方向向上,示数大于重力;失重是加速度方向向下,示数小于重力,与运动方向无关,因此选项A、B错误,C、D正确.
答案: CD
5.(浙江高考)如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力).
下列说法正确的是( )
A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B.上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
解析: 以AB作为整体,上升过程只受重力作用,所以系统的加速度为g,方向竖直向下,故系统处于完全失重状态,A、B之间无弹力作用,A正确、B错.下降过程,A、B仍是处于完全失重状态,A、B之间也无弹力作用,C、D错.故选A.
答案: A
6.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动,某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c点是人能到达的最低点,b点是人静止悬吊着时的平衡位置,人在从P点落下到最低点c的过程中( )
A.人在Pa段做自由落体运动,处于完全失重状态
B.在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
C.在bc段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
D.在c点,人的速度为零,其加速度为零
答案: AB
7.一物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计上端固定在电梯的天花板上,在下列哪种情况下弹簧测力计的读数最小( )
A.电梯匀加速上升,且a=
B.电梯匀减速上升,且a=
C.电梯匀加速下降,且a=
D.电梯匀减速下降,且a=
解析: A、D选项中物体的加速度方向向上,为超重状态,弹簧测力计的拉力F>mg,B、C选项中物体处于失重状态,拉力F答案: B
8.某实验小组,利用DIS系统观察超重和失重现象,他们在电梯内做实验,在电梯的地板上放置一个压力传感器,在传感器上放一个重为20
N的物块,如图甲所示,实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系,如图乙所示.以下根据图象分析得出的结论中正确的是( )
A.从时刻t1到t2,物块处于失重状态
B.从时刻t3到t4,物块处于失重状态
C.电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层
D.电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层
解析: 由图可知在0~t1、t2~t3及t4之后,传感器所受压力大小等于物块的重力大小;t1~t2时间段内,传感器所受压力大小大于物块重力,处于超重状态,加速度向上;t3~t4时间段内,压力小于物块重力,处于失重状态,加速度向下.综上所述选项B、C正确.
答案: BC
9.质量为60
kg的人站在升降机中的体重计(测力计)上,当升降机以2
m/s2的加速度匀加速上升时,体重计的示数是多大?(g取10
m/s2)
解析: 以人为研究对象,受力分析如图所示
根据牛顿第二定律,有N-mg=ma
所以N=m(g+a)=60×(10+2)
N=720
N
根据牛顿第三定律,人对体重计的压力大小也是720
N,因而体重计的示数是720
N.
答案: 720
N
10.质量为50
kg的人站在升降机中的台秤上,升降机以2
m/s的速度竖直下降,升降机中的人突然发现台秤的读数变为525
N,并持续了2
s,求升降机在这2
s内下降的距离.(g取10
m/s2)
解析: 由题意可知,人在这2
s内处于超重状态,加速度方向向上,升降机匀减速下降,由牛顿第二定律得:N-mg=ma,解得a==
m/s2=0.5
m/s2,依据s=v0t+at2,在2
s内下降距离s=2×2
m+×(-0.5)×4
m=3
m.
答案: 3
m(时间:60分钟 满分:100分)
(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分.每个小题至少有一个选项正确,全部选对得5分,选对但不全得2分,选错或不答得0分)
1.如图所示,木块放在水平地面上,在F=8
N的水平拉力作用下向右做匀速直线运动,速度为1
m/s,则下列说法中正确的是( )
A.以1
m/s的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力为8
N
B.当木块以2
m/s的速度做匀速直线运动时,木块受到的摩擦力小于8
N
C.当水平拉力F=20
N时,木块受到的摩擦力为20
N
D.将水平拉力F撤去,木块速度越来越小,是因为木块受到的摩擦力越来越大
答案: A
2.关于弹力,下列说法正确的是( )
A.形变量微小时,弹力很小
B.弹力越大,形变量就越大,弹力大小总是与形变量成正比的
C.放在水平桌面上的书对桌面的压力就是物体的重力
D.通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力
解析: 弹力的大小不仅与形变量有关,还与弹性体的自身性质有关,A错;在弹性限度内,弹簧弹力的大小与形变量成正比,所以B错;书对桌面的压力作用在桌面上,书的重力作用在书上,二者不是同一个力,C错;压力、支持力、拉力是按效果命名的力,其性质都是弹力,故D对.
答案: D
3.如图所示,有一质量为m的砖,它的长、宽、高分别为25
cm、15
cm、8
cm,则当它平放、侧放和竖放时,运动的砖块所受到的摩擦力大小关系为( )
A.f1>f2>f3
B.f1=f2=f3
C.f1<f2<f3
D.无法比较
答案: B
4.在斜面上放一物体静止不动,该物体受重力G、弹力N和静摩擦力f的作用,该物体的受力(如图所示)正确的是( )
解析: 分清研究对象和物体所受各力特点是进行正确受力分析的关键.选取斜面上的物体为研究对象,物体所受重力方向竖直向下;弹力方向垂直接触面——斜面,指向被支持的物体——斜面上的物体;物体静止在斜面上,相对斜面有向下运动的趋势,摩擦力的方向和接触面相切,沿斜面向上.
答案: D
5.(全国高考)一根轻质弹簧一端固定,用大小为F1的力压弹簧的另一端,平衡时长度为l1;改用大小为F2的力拉弹簧,平衡时长度为l2.弹簧的拉伸或压缩均在弹性限度内,该弹簧的劲度系数为( )
A.
B.
C.
D.
解析: 设弹簧原长为l0,由F=kx得
F1=k(l0-l1),F2=k(l2-l0),联立以上两式解得k=.
答案: C
6.如图所示,甲、乙两物体叠放在水平面上,用水平力F拉物体乙,它们仍保持静止状态,甲、乙间接触面也为水平,则乙物体受力的个数为( )
A.3
B.4
C.5
D.6
解析: 以乙物体为研究对象,竖直方向受重力、甲对乙的压力和地面对乙的支持力作用;水平方向上受向右的拉力,因它处于静止,则乙必受地面给予向左的静摩擦力,故乙物体一共受5个力作用.
答案: C
7.(天津高考)物体静止在固定的斜面上,分别按图示的方向对物体施加大小相等的力F,A中F垂直于斜面向上,B中F垂直于斜面向下,C中F竖直向上,D中F竖直向下,施力后物体仍然静止,则物体所受的静摩擦力增大的是( )
解析: 由于物块始终静止在斜面上,物块所受静摩擦力与正压力无直接关系,对物块进行受力分析,沿斜面方向列平衡方程可判断出选项D正确.
答案: D
8.如图所示,两木块A、B叠放在水平桌面上,现以水平拉力F拉B没有拉动,则以下说法正确的是( )
A.A、B间不存在摩擦力作用
B.A、B间有静摩擦力作用
C.B与桌面间有静摩擦力作用
D.若撤去外力F后,则A与B、B与桌面间都没有摩擦力
答案: ACD
9.如图所示,一根弹簧其自由端B在未悬挂重物时指针正对刻度“0”,在弹性限度内,当挂上100
N重物时指针正对刻度50.若要指针正对刻度25,应挂的重物是( )
A.30
N
B.40
N
C.50
N
D.由于劲度系数k不知道无法计算
答案: D
10.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2
cm,弹簧的劲度系数为400
N/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
解析: 木块B受弹簧水平向右的弹力F′=kx=400×0.02
N=8
N,水平向右的外力F=1
N.即水平向右的合力为F′+F=9
N.而地面对B的滑动摩擦力为f滑=μN=0.25×60
N=15
N,所以B静止不动,应受力平衡,所以B受到水平向左的静摩擦力f静=8
N+1
N=9
N,A受的静摩擦力水平向右,大小为8
N.所以C项正确.
答案: C
二、计算题(共50分,解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确注明数值和单位)
11.(12分)如图所示,在水平桌面上放一个重GA=20
N的木块A,已知木块与桌面间的动摩擦力因数μA=0.4,那么:
(1)使木块A沿桌面做匀速直线运动时的水平拉力F为多大?
(2)如果再在木块A上加一块重GB=10
N的木块B,如图所示.已知B与A之间的动摩擦力因数为μB=0.2,那么当A、B两木块一起沿桌面匀速运动时,所需的水平拉力F′为多大?
解析: (1)木块A对桌面的压力大小等于A所受的重力,使木块A做匀速直线运动的拉力等于木块A所受的摩擦力,即F=f=μAN=μAGA=0.4×20
N=8
N.
(2)加上木块B,A与桌面间的压力大于等于A、B两者所受重力之和.两木块一起运动,可以看做一个整体,使这一整体做匀速直线运动的拉力等于这个整体所受的摩擦力,即F′=f
′=μAN=μA(GA+GB)=0.4×(20+10)
N=12
N.
答案: (1)8
N (2)12
N
12.(12分)如图所示,在一粗糙的水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2,中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧相连,木块与地面间的动摩擦因数为μ,现用一水平力F向右拉木块2,当两木块一起匀速运动时,两木块的距离为多少?
解析: 当两木块一起匀速运动时,对m1:kΔx=μm1g,所以弹簧伸长量Δx=.此时两木块间的距离L′=L+Δx=L+.
答案: L+
13.(12分)如图所示为一轻质弹簧的长度L和弹力F大小的关系图象,试由图线确定:
(1)弹簧的原长;
(2)弹簧的劲度系数;
(3)弹簧长为0.20
m时弹力的大小.
解析: 由题图容易看出:(1)弹簧原长:L0=10
cm,因为此时F=0,其长度必为原长.
(2)当L=15
cm时,F=10
N.
由胡克定律得F=k(L-L0),
所以k===200
N/m.
(3)当L′=0.20
m时,
F=k(L′-L0)=200
N/m×(0.20-0.10)
m=20
N.
答案: (1)10
cm (2)200
N/m (3)20
N
14.(14分)把一根长20
cm的弹簧上端固定,下端系一木块,当木块静止时,弹簧长为23
cm;把木块放在水平桌面上,用这个弹簧水平拉它,当弹簧长为21.2
cm时,木块沿桌面匀速运动,求木块与桌面间的动摩擦因数.
解析: 如图所示是木块在两种情况下的受力示意图.木块在桌面上匀速运动时,受到四个力的作用,重力G、支持力N、拉力F′和滑动摩擦力f.因为木块处于平衡状态,支持力N和重力G大小相等,拉力F′与滑动摩擦力f大小相等.而拉力F′和重力G又都可以应用胡克定律通过弹簧的形变量表示出来.
设弹簧的劲度系数为k,根据胡克定律有:
N=G=F=k(l1-l0)
f=F′=k(l2-l0)
又μ=
由以上各式可得μ===0.4.
答案: 0.4(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
1.关于合力与其两个分力的关系.下列说法中错误的是( )
A.合力的作用效果与两个分力共同作用的效果相同
B.合力的大小一定等于两个分力的代数和
C.合力可能小于它的任一分力
D.合力大小可能等于某一分力的大小
解析: 合力与分力在作用效果上是相同的,它们可以互相替换,故A正确.合力的大小范围是:|F1-F2|≤F≤F1+F2,故C、D正确.
答案: B
2.将一个8
N的力分解成两个分力,下列各组值不可能的有( )
A.1
N和10
N
B.10
N和10
N
C.10
N和20
N
D.20
N和20
N
解析: 两个力F1和F2的合力的范围是:|F1-F2|≤F合≤F1+F2,1
N和10
N两个力的合力的大小范围为9
N~11
N,10
N和10
N两个力的合力大小范围为0~20
N,10
N和20
N两个力的合力的大小范围为10
N~30
N,20
N和20
N两个力的合力大小范围是0~40
N,所以8
N的力分解成两个分力,选项A、C是不可能的.
答案: AC
3.如图所示,挑水时,水桶上绳子的状况分别为a、b、c三种,则绳子在哪种情况下更容易断( )
A.a
B.b
C.c
D.以上说法都不对
答案: A
4.已知力F的一个分力F1跟F成30°角,F1大小未知,如图所示,则另一个分力F2的最小值为( )
A.
B.
C.F
D.无法判断
答案: A
5.如图所示,AB、AC两光滑斜面互相垂直,AC与水平方向成30°角.若把球O的重力按照其作用效果分解为两个力,则两个分力的大小分别为( )
A.,G
B.G,G
C.G,G
D.G,G
解析: 球的重力G产生两个作用效果:一个压AC,一个压AB.压AB的力F1与AB垂直,压AC的力F2与AC垂直,如图所示,容易求得F1=G,F2=G.
答案: A
6.如图所示,大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成封闭的直角三角形(顶角为直角),下列四个图中,这三个力的合力最大的是( )
解析: 该题考查力的合成的平行四边形定则的应用.A项中把F2平移到F1和F3的箭尾处,F2和F3构成的平行四边形的对角线正好和F1重合,即合力的大小为F1,方向与F1同向,则F1、F2、F3三个力的合力为2F1.同样的方法,B项中把F3平移,可以求得合力为零.C项中把F3平移,可以求得合力为2F2.D项中把F1平移,可以求得合力为2F3.又因为图中的线段的长短表示力的大小,所以位于斜边上的F2最大.故选C.
答案: C
7.如图所示,质量为m的物体A以一定初速度v沿粗糙斜面上滑,物体A在上滑过程中受到的力有( )
A.向上的冲力、重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力
B.重力、斜面的支持力和下滑力
C.重力、对斜面的正压力和沿斜面向下的摩擦力
D.重力、斜面的支持力和沿斜面向下的摩擦力
解析: 物体受到重力、斜面的支持力以及沿斜面向下的摩擦力作用,物体由于惯性向上运动,不受向上的冲力,下滑力是重力的一个分力.
答案: D
8.一物体放在斜面上、当斜面倾角缓慢增大时,物体始终相对斜面静止,则下列说法中正确的是( )
A.物体对斜面的压力逐渐减小
B.物体对斜面的压力的大小不变
C.物体的重力沿斜面方向的分力逐渐减小
D.物体的重力沿斜面方向的分力大小不变
解析: 对在斜面上的物体进行受力分析,并把重力分解可得物体对斜面的压力N=mgcos
θ,重力沿斜面方向的分力F1=mgsin
θ,当斜面倾角缓慢增大时,即θ增大,则N减小,F1增大,故A项正确.
答案: A
9.如图所示,一个半径为r、重为G的圆球,被长为2r的细绳挂在竖直的光滑墙壁上,绳与墙所成的角为30°.则绳子的拉力T和对墙壁的弹力N分别是( )
A.T=G,N=
B.T=2G,N=G
C.T=G,N=G
D.T=G,N=G
解析: 把小球的重力按实际产生的作用效果可分解为对绳斜向下的拉力和对墙水平的压力,作出示意图如图所示.由直角三角形中的三角函数关系可得:T==G,N′=Gtan30°=G则T=T′=G,N=N′=
N.
答案: D
10.如图所示,质量为m的木块在与水平方向成θ角的推力F作用下,在水平地面上做匀速直线运动.已知木块与地面间的动摩擦因数为μ,那么木块受到的滑动摩擦力为( )
A.μmg
B.μ(mg+Fsin
θ)
C.μ(mg-Fsin
θ)
D.Fcos
θ
解析: 木块匀速运动时受到四个力的作用:重力mg、推力F、支持力N、摩擦力f.沿水平方向建立x轴,将F进行正交分解,如图所示(这样建立坐标系只需分解F),由于木块做匀速直线运动,所以,在x轴上,向左的力等于向右的力(水平方向二力平衡);在y轴上,向上的力等于向下的力(竖直方向二力平衡).即
Fcos
θ=f,N=mg+Fsin
θ
又由于f=μN
所以f=μ(mg+Fsin
θ),故本题应选B、D.
答案: BD
11.2008年北京奥运会的体操项目中,我国运动员李小鹏夺得男子双杠冠军.如图是李小鹏在比赛中的英姿.已知李小鹏的体重为56
kg,如果李小鹏在双杠上双手倒立支撑时,两手臂的夹角为60°,则两手臂的支撑力多大?(g取10
m/s2)
解析: 当李小鹏用一只手支撑自己时,由二力平衡可知,手臂的作用力为F=mg=56×10
N=560
N
当李小鹏用两只手支撑自己时,两手臂的作用力F1和F2的合力为F,如图所示,则有F=2F1cos
30°
解得F1==
N≈323.3
N.
答案: 323.3
N
12.如图所示,F1、F2、F3和F4为同一水平面内的四个共点力,它们的大小分别是F1=1
N、F2=2
N、F3=3
N、F4=4
N,它们之间的夹角依次为60°、90°和150°,F1的方向为正东方向.试求它们的合力.
解析: 如图建立坐标轴,则
Fx=F1cos
60°+F2-F4cos
60°=0.5
N
Fy=F3-F1sin
60°-F4sin
60°=
N
从而,这四个力的合力的大小
F==1
N
设合力的方向与x轴间的夹角为φ,则
tan
φ==,φ=60°
即合力的方向为北偏西30°.
答案: 合力大小为1
N,方向为北偏西30°(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
1.关于质点的位移和路程,下列说法中正确的是( )
A.位移是个矢量概念,位移的方向即是质点的运动方向
B.位移的大小不会比路程大
C.路程是标量,路程即是位移的大小
D.当质点做直线运动时,路程等于位移的大小
解析: 位移是矢量,其大小等于从初位置指向末位置的有向线段的长度,其方向是由初位置指向末位置,和质点的运动方向无关;只有质点做单方向的直线运动时,路程才等于位移的大小,如果运动不是单方向,或者轨迹不是直线,则路程要大于位移的大小.
答案: B
2.第16届亚运动于2010年11月12日在中国广州隆重举行,世人瞩目,中国代表团参加了包括田径、体操、柔道等在内的所有28个大项的比赛,下列几种比赛项目中的研究对象可视为质点的是( )
A.在撑杆跳高比赛中研究运动员手中的支撑杆在支撑地面过程中的转动情况时
B.帆船比赛中确定帆船在大海中位置时
C.跆拳道比赛中研究运动员动作时
D.铅球比赛中研究铅球被掷出后在空中飞行时间时
解析: 能否把某物体看做质点,关键要看忽略物体的大小和形状后,对所研究的问题是否有影响.显然A、C项中的研究对象的大小和形状忽略后,所研究的问题将无法继续,故A、C错.而B、D项中的研究对象的大小和形状忽略后,所研究的问题不受影响,故B、D正确.
答案: BD
3.如图所示,一物体沿三条不同的路径由A运动到B,下列关于它们位移大小的比较正确的是( )
A.沿Ⅰ较大
B.沿Ⅱ较大
C.沿Ⅲ较大
D.一样大
解析: 该物体沿三条不同的路径由A运动到B,其路程不等,但初位置、末位置相同,即位置的变化相同,故位移一样大.
答案: D
4.在下述问题中,能够把研究对象当作质点的是( )
A.研究地球绕太阳公转一周所需的时间是多少
B.研究地球绕太阳公转一周地球上不同区域季节和昼夜长短的变化
C.将一枚硬币用力上抛,猜测它落地时正面朝上还是反面朝上
D.正在进行花样溜冰的运动员
解析: 物体是否能视为质点,不能仅仅以它的大小和形状来确定,关键要看物体的大小和形状与所研究的问题是否有关.选项A中,地球可以看成一个质点,因为地球的大小和形状与它绕太阳公转一周的时间无关;选项B中,地球不能视为质点,因为在地球绕太阳公转的过程中,地球上不同地区季节和昼夜长短的变化是不同的,如果把地球看成一个质点,在一点上怎么能区分不同地区呢?选项C中,很显然硬币的形状与研究的问题关系非常密切,故硬币不能看成质点;选项D中,溜冰运动员在冰面上优美的动作被人欣赏,不能当做质点.
答案: A
5.
某一运动质点沿一直线往返运动,如图所示,OA=AB=OC=CD=1
m,设O点为x轴坐标原点,且质点由A点出发向x轴的正方向运动至B点再返回沿x轴的负方向运动,则下列说法中正确的是( )
A.质点在A→B→C时间内发生的位移为2
m,路程为4
m
B.质点在B→D时间内发生的位移为-4
m,路程为4
m
C.当质点运动到D点时,其位置可用D点的坐标-2
m表示
D.当质点运动到D点时,相对于出发点A的位移为-3
m
答案: BCD
6.某学校田径运动场跑道示意图如图所示,其中A点是所有跑步项目的终点,也是400
m、800
m赛跑的起跑点;B点是100
m赛跑的起跑点.在校运会中,甲、乙、丙三个同学分别参加了100
m、400
m和800
m赛跑,则( )
A.甲的位移最小
B.丙的位移最大
C.乙、丙的路程相等
D.丙的路程最大
答案: D
7.氢气球升到离地面80
m高空时掉下一物体,物体又上升了10
m后开始下落.若取向上为正方向,则物体从掉落开始到落到地面时的位移和经过的路程分别为( )
A.80
m,100
m
B.-80
m,100
m
C.90
m,180
m
D.-90
m,180
m
解析: 本题考查了位移与路程的区别.物体的初位置为开始掉落的位置,物体的末位置在地面,所以物体的位移为向下的80
m,因与规定的正方向相反,所以应表示为-80
m;物体通过的路程为100
m,所以正确选项为B.
答案: B
8.某同学做匀速运动去新华书店买书,在书店停留了一会又匀速返回出发点,下列可以大致表示该同学运动的s-t图象的是( )
解析: 该题目容易错选B.由于题目条件中说:“最终又返回出发点”.往往会形成误导,在轨迹图象中返回出发点就是回到原来的位置.实际上在s-t图象中时间是只能增加,不能后退的.C选项不是返回,而是继续前进;D选项中没有在书店停留的时间,所以正确的答案是A.
答案: A
9.如图所示,是一位晨练者每天早晨进
行锻炼时的行走路线,从A点出发,沿半径分别为3
m和5
m的半圆经B点到达C点,则他的位移和路程分别为( )
A.16
m,方向从A到C;16
m
B.8
m,方向从A到C;8π
m
C.8π
m,方向从A到C;16
m
D.16
m,方向从A到C;8π
m
解析: 位移是矢量,大小等于A、C之间的线段长度,即s=+=2×3
m+2×5
m=16
m,方向由A指向C;路程是标量,等于两个半圆曲线的长度和,即l=(3π+5π)m=8π
m,故D正确.
答案: D
10.甲、乙两位同学的家都在学校门前的东西路上,某一天他们在上学的路上恰好在学校门口相遇,他们在同一个s-t坐标系中画出了各自的运动图象,如图所示,以甲的出发点为参考点,以甲的时间为计时的起点,则下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两位同学的家可能分别在学校的两侧
B.甲、乙两位同学是同时出发的
C.甲同学离学校更近
D.以上说法都不对
解析: 位移图象的纵坐标表示位移,是矢量,它的正、负号表示位移的方向,通过图象可以看出甲、乙两位同学位移方向相同,所以A选项错误.横坐标表示时间,是标量,正、负号表示时刻的先后,所以甲、乙两位同学是同时出发的,B选项正确.纵坐标的截距表示初始时刻距原点的距离,由此可知乙同学的家比甲同学的家离学校近,所以C选项错误,D选项也不正确.
答案: B
11.如图所示,一辆汽车沿着马路由A地出发经B、C两地到达D地.D与A、C两地恰好在一条直线上,汽车行驶的路程是多少?位移又是多少?方向如何?
答案: 2
200
m 1
800
m 方向北偏东53°
12.
如图所示是两质点A和B沿一条直线运动,结合图象求出:
(1)质点A在第1
s内的位移大小是多少?
(2)质点B在前2
s内的位移大小是多少?
(3)两图线的交点P表示什么?
解析: (1)根据图象可以知道质点A在第1
s内从-4
m处到0
m处,所以sA=4
m.
(2)质点B在前2
s内从2
m处到4
m处,所以sB=2
m.
(3)两图线的交点P表示A、B两物体在第2
s末相遇.
答案: (1)4
m (2)2
m (3)A、B两物体在第2
s末相遇
13.经过查询,下表为T16次列车的相关数据介绍,请续表后回答下列问题:
详细情况
车次
T16
运行时间
20小时25分钟
发车时间
17:25
到站时间
13:50
类型
暂无数据
全程
2
294公里
备注
无
站次
车站
日期
到站时间
开车时间
里程
1
广州
当天
始发站
17:25
0公里
2
长沙
当天
00:21
00:27
707公里
3
武昌
第2天
03:41
03:47
1
069公里
4
郑州
第2天
08:17
08:21
1
605公里
5
北京西
第2天
13:50
终点站
2
294公里
(1)表中哪项数据表示的是时间?
(2)表中数据显示,列车在中途停站的时间共有多少?
(3)表中的里程数据所表示的是位移还是路程?
答案: (1)运行时间 20小时25分钟 (2)16分钟
(3)路程(共63张PPT)
第3节 速度和加速度
学习目标
基础导学
位移
时间
m/s
3.6
位移
快慢
提示:不一定.如绕操场跑步的同学,跑一圈后又回到原点,位移为零,则在跑一圈的时间内的平均速度为零,但该同学并没有处于静止状态.
速度
速度
快慢
运动
瞬时速度
平均速度
瞬时速度
速度计
速度
时间
米/秒2
米每二次方秒
相同
增加
减小
变化快慢
提示:子弹的加速度大.
疑难突破
答案: 平均 12.5 14 瞬时 14
答案: 10
m/s 14
m/s 2.5
m/s 12.5
m/s
答案: C
典例精析
答案: ACD
答案: BD
答案: 24
m/s
解析: 由于路程为11πr,而位移的大小为2r,所以平均速率为11πr/t,平均速度的大小为2r/t.
答案: AD
答案: BCD
解析: 速度为正,加速度为负,二者方向相反,则物体在做减速运动,故选项C正确.
答案: C
易错辨析
答案: C
答案: CD
随堂演练
答案: AC
答案: CD
答案: ABD
答案: 100
km/h
答案: 200
m/s2
课时作业
谢谢观看!(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
1.下列形变中,属于弹性形变的是( )
A.被挤压的面粉团的形变
B.上紧的钟表发条的形变
C.能承受10
N拉力的弹簧在5
N拉力下的形变
D.细铁丝被弯曲的形变
解析: 能够恢复原状的形变叫弹性形变.
答案: BC
2.下列关于弹力产生条件的说法正确的是( )
A.只要两个物体接触就一定有弹力产生
B.只要两个物体相互吸引就一定有弹力产生
C.只要物体发生运动就一定受到弹力作用
D.只有发生弹性形变的物体才会产生弹力
解析: 弹力产生的条件:接触并产生弹性形变,二者缺一不可.A、C中都只有弹力产生的一个条件,故A、C都不一定能产生弹力.B中只说“相互吸引”,只能证明有力存在,不一定能产生弹力.D项同时具备两个条件.
答案: D
3.关于弹力,下列说法中正确的是( )
A.形变微小时,弹力很小
B.形变量越大,弹力就越大,弹力大小总是与形变量成正比的
C.放在水平桌面上的书对桌面的压力就是物体所受的重力
D.通常所说的压力、支持力和绳的拉力都是弹力
答案: D
4.如图所示,弹簧的劲度系数为k,小球重力为G,平衡时球在A位置.今用力F将小球向下拉长x至B位置,则此时弹簧的弹力大小为( )
A.kx
B.kx+G
C.G-kx
D.以上都不对
答案: B
5.关于弹性形变的概念,下面理解正确的是( )
A.物体形状的改变叫做弹性形变
B.一根铁丝用力弯折后的形变就是弹性形变
C.物体在外力停止作用后,能够恢复原状的形变叫做弹性形变
D.物体在外力的作用下发生的形变叫做弹性形变
答案: C
6.一个实验小组在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中,使用两条不同的轻质弹簧a和b,得到弹力与弹簧长度的图象如图所示.下列表述正确的是( )
A.a的原长比b的长
B.a的劲度系数比b的大
C.a的劲度系数比b的小
D.测得的弹力与弹簧的长度成正比
解析: 图象的横轴截距表示弹簧的长度,A错误,图象的斜率表示弹簧的劲度系数,B正确,C错误,图象不过原点,D错误.
答案: B
7.铅球放在水平地面上处于静止状态,下列关于铅球和地面受力的叙述正确的是( )
A.地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变;铅球坚硬没发生形变
B.地面受到向下的弹力是因为地面发生了弹性形变;铅球受到向上的弹力,是因为铅球也发生了形变
C.地面受到向下的弹力是因为铅球发生了弹性形变;铅球受到向上的弹力,是因为地面发生了形变
D.铅球对地面的压力即为铅球的重力
解析: 两个物体之间有弹力,它们必定相互接触且发生了形变,地面受到向下的弹力是因为铅球发生了形变,故A、B错.铅球对地面的压力的受力物体是地面而不是铅球,D错.只有C项正确.
答案: C
8.关于胡克定律,下列说法正确的是( )
A.由F=kx可知,在弹性限度内弹力F的大小与弹簧形变量x成正比
B.由k=可知,劲度系数k与弹力F成正比,与弹簧的长度改变量成反比
C.弹簧的劲度系数k是由弹簧本身的性质决定的,与弹力F的大小和弹簧形变量x的大小无关
D.弹簧的劲度系数在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时弹力的大小
解析: 在弹性限度内,弹簧的弹力与形变量遵守胡克定律F=kx,故A正确;弹簧的劲度系数是由弹簧本身的性质决定的,与弹力F及x无关,故C对,B错;由胡克定律得k=,可理解为弹簧每伸长(或缩短)单位长度时受到的弹力的值与k相等,故D正确.
答案: ACD
9.如图为P物体对Q物体的压力的示意图,有明显错误的是( )
解析: P对Q物体的压力应作用在Q物体上且力的方向应垂直于接触面并指向Q物体,故B、C、D均是错误的.
答案: BCD
10.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重为2
N的小球,小球处于静止状态,则弹性杆对小球的弹力( )
A.大小为2
N,方向平行于斜面向上
B.大小为2
N,方向垂直于斜面向上
C.大小为2
N,方向竖直向上
D.大小为1
N,方向平行于斜面向上
解析: 小球受重力和杆对它的弹力而处于静止状态,这两个力是一对平衡力,大小相等方向相反,故C正确.
答案: C
11.如图所示,弹簧秤和细线的重力不计,一切摩擦不计,重物的重力G=10
N,则弹簧秤A和B的读数分别为( )
A.10
N,20
N
B.10
N,10
N
C.10
N,0
N
D.0
N,0
N
答案: B
12.量得一只弹簧测力计3
N和5
N两刻度线之间的距离为2.5
cm,求:
(1)这只弹簧测力计3
N、5
N刻度线分别与零刻度线之间的距离.
(2)这只弹簧测力计所用弹簧的劲度系数.
解析: 弹簧测力计的刻度值应与该刻度线到零刻度线的距离成正比.
(1)设3
N、5
N刻度线到零刻度线的距离分别为x1、x2,弹簧的劲度系数为k.根据胡克定律F=kx可得=,又x2-x1=2.5
cm,由以上两式解得:x1=3.75
cm,x2=6.25
cm.
(2)由F1=kx1可得k==
N/m=80
N/m.
答案: (1)6.25 (2)80
N/m(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!)
1.下列运动中,物体的运动状态不变的是( )
A.匀速直线运动
B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动
D.自由落体运动
解析: 运动状态的变化是指物体的运动速度的大小或方向发生了变化,或者两者都发生了变化,运动状态不变,一定是其速度的大小、方向均不发生变化,所以只有选项A正确.
答案: A
2.下面关于惯性的说法中,正确的是( )
A.速度大的物体惯性一定大
B.物体具有保持瞬时速度不变的性质
C.物体不受外力时才有惯性
D.物体做变速运动时没有惯性
解析: 伽利略的理想实验是牛顿第一定律的基础,它描述了力的作用不是使物体运动,也不是使物体静止,而是使物体运动状态改变的原因;当物体不受外力时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,故排除A、D、C.只有选项B对.
答案: B
3.伽利略的斜面实验证明了( )
A.要物体运动必须有力作用,没有力作用的物体将静止
B.要物体静止必须有力作用,没有力作用的物体就运动
C.物体不受外力作用时,一定处于静止状态
D.物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态
解析: 伽利略的斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动的原因,如果物体不受外力作用,将保持原来的匀速直线运动状态或静止状态,故只有D项正确.
答案: D
4.下列关于牛顿第一定律的说法中正确的是( )
A.牛顿第一定律是实验定律
B.牛顿第一定律只是提出了惯性的概念
C.牛顿第一定律提出了当物体受到的合外力为零时,物体将处于静止状态
D.牛顿第一定律既提出了物体不受外力作用时的运动规律,又提出了力是改变物体运动状态的原因
解析: 牛顿第一定律不是实验定律,A错;牛顿第一定律提出了惯性的概念,同时又指出了物体运动状态改变的原因,B错;牛顿第一定律提出了物体不受外力作用时,物体将处于静止状态或匀速直线运动状态,所以C错;综上所述,D选项是正确的.
答案: D
5.行驶的汽车在刹车后能停下,这是因为( )
A.汽车的惯性消失了
B.汽车的惯性小于汽车的阻力
C.阻力的作用改变了汽车的运动状态
D.汽车受到平衡力的作用而刹车停下
答案: C
6.下列说法正确的是( )
A.掷出的铅球速度不大,所以其惯性很小,可以用手去接
B.用力打出的乒乓球速度很大,因此其惯性很大,不能用手去接
C.相同的两辆车,速度大的比速度小的难以停下来,是因为速度大的车惯性大
D.相同的两辆车,速度大的比速度小的难以停下来,是因为速度大的车运动状态变化大
解析: 因为惯性的大小仅由质量来确定,铅球质量很大,其惯性大,尽管速度不大,但是运动状态很难改变,故不能用手接;而乒乓球则与其相反,运动状态容易改变,尽管速度很大,也可以用手去接(这一点我们都有经验).所以A、B是错误的.对于C、D,相同的两辆车惯性相同,要让速度大的停下来,其运动状态变化大,因此较难,C错误,D正确.故正确答案为D.
答案: D
7.有关惯性大小的下列叙述中,正确的是( )
A.物体跟接触面间的摩擦力越小,其惯性就越大
B.物体所受的合力越大,其惯性就越大
C.物体的质量越大,其惯性就越大
D.物体的速度越大,其惯性就越大
解析: 物体的惯性只由物体的质量决定,和物体受力情况、速度大小无关,故A、B、D错误,C正确.
答案: C
8.如图所示,物体B在气球A的带动下匀速上升,运动到某一时刻,连接A、B的绳子断了,关于A、B后来的运动情况正确的是(不考虑空气阻力)( )
A.A仍做匀速上升
B.A以初速度v变速上升
C.B做自由落体运动
D.B做竖直上抛运动
解析: 物体B与气球A整体匀速上升,气球的浮力与总重力等大反向;绳子断后,由于惯性B仍有向上的速度,在重力作用下,B将做竖直上抛运动,C错误,D正确;对A球,因此时浮力大于A的重力,合力向上,所以A的运动状态发生变化做变速运动,A错误,B正确.
答案: BD
9.如图所示,在一辆表面光滑的小车上,放着质量分别为m1、m2的两个小球,随车一起匀速运动,当车突然停止运动,如不计其他阻力,设车无限长,则两个小球( )
A.一定相碰
B.一定不相碰
C.若m1>m2则肯定相碰
D.若m1解析: 小车表面光滑,两个小球在水平方向上不受力的作用,由于惯性,两球都保持原速度做匀速直线运动,它们之间的距离不会发生变化,因而它们一定不相碰,故A选项错误B选项正确.至于C、D选项中把质量大小考虑进来,那是一种干扰因素,只要我们弄清楚两球都将保持原速运动,就不会上当.
答案: BD
10.火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗密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,厢内空气给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动
B.人跳起的瞬间,车厢地板给他一个向前的力,推动他随同火车一起向前运动
C.人跳起后,车继续向前运动,所以人下落后必定偏后一些,只是由于时间很短,偏后距离太小,不明显而已
D.人从跳起到落地,在水平方向上和车始终具有相同的速度
解析: 人跳起后,在水平方向上不受力,因惯性使人在水平方向上保持与车同样的运动,所以落回原处,故选项D正确.
答案: D
11.有两辆相同的车A和B,其中A车装满货物,而B车为空车,现对两辆车施加相同的推力,则B车启动得快,A车启动得慢.则:
(1)在相同的时间内,B车获得的速度比A车获得的速度________,即B车的加速度比A车的加速度________.
(2)B车的运动状态比A车的运动状态________改变.(填“容易”或“难”)
(3)B车反抗其运动状态变化的“本领”比A车________,即B车的“惯性”比A车的“惯性”________.
答案: (1)大 大 (2)容易 (3)小 小
12.为了行车安全,规定城市里各种车辆的最高行驶速度.已知两个最高行驶速度是40
km/h和50
km/h,一个是小汽车的,一个是大卡车的.请你判断一下哪个是小汽车的最高行驶速度?为什么?
解析: 因为大卡车的质量比小汽车的质量大,惯性大,运动状态难以改变.若大卡车用高速50
km/h行驶,那么遇到险情时就比小汽车难停下来(相同阻力作用下产生的加速度小,从运动到静止所用的时间长,滑行距离远).所以,为了行车安全,大卡车应该用较小的速度行驶.故50
km/h是小汽车的最高行驶速度.
答案: 50
km/h是小汽车的最高行驶速度