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专题一:描述物体运动的几个基本概念【例 1】物体沿直线向同一方向运动,通过两个连续相等的位移的平均速度分别为v1=10m/s 和 v2=15m/s,则物体在这整个运动过程中的平均速度是多少?解:设每段位移为 s,由平均速度的定义有 = =12m/sv212121/vsvts【例 3】一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过,当他听到飞机的发动机声音从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方与地面成 600 角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的多少倍?解:设飞机在头顶上方时距人 h,则人听到声音时飞机走的距离为: h/33对声音:h=v 声 t 对飞机: h/3=v 飞 t 解得:v 飞 = v 声 /30.58v 声3专题二.加速度【例 5】 一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为 v1=4m/s,1S 后速度大小为v2=10m/s,在这 1S 内该物体的加速度的大小为多少?解:根据加速度的定义, 题中 v0=4m/s,t=1stva0当 v2 与 v1 同向时,得 =6m/s2 当 v2 与 v1 反向时,得 =-14m/s2141402a专题三.运动的图线 例题评析【例 7】右图为某物体做匀变速直线运动的图像,求:(1)该物体 3s 末的速度。(2)该物体的加速度。(3)该物体前 6s 内的位移。解: (1)由图可直接读出 3s 末的速度为 6m/s。(2)at 图中图线的斜率表示加速度,故加速度为 。22/1/639sma(3)at 图中图线与 t 轴所围面积表示位移,故位移为。mS36)9(6点评这部分内容关键要掌握速度-时间图象及位移时间图象的意义,包括载距,斜率,相交等.第三章:探究匀变速运动的规律专题一:自由落体运动【例 1】 建筑工人安装塔手架进行高空作业,有一名建筑工人由于不慎将抓在手中的一根长 5m 的铁杆在竖直状态下脱落了,使其做自由落体运动,铁杆在下落过程中经过某一楼层面的时间为 0.2s,试求铁杆下落时其下端到该楼层的高度?(g10m/s 2,不计楼层面的厚度)解:铁杆下落做自由落体运动,其运动经过下面某一楼面时间 t=0.2s,这个 t 也就是杆的上端到达该楼层下落时间 tA 与杆的下端到达该楼层下落时间 tB 之差,设所求高度为 h,则由自由落体公式可得到:tAt B t 解得 h28.8m21Bgth215g【例 2】 在现实生活中,雨滴大约在 1.5km 左右的高空中形成并开始下落。计算一下,若该雨滴做自由落体运动,到达地面时的速度是多少?你遇到过这样快速的雨滴吗?据资料显示,落到地面的雨滴速度一般不超过 8m/s,为什么它们之间有这么大的差别呢?解:根据: 21gtstvt可推出 smsvt /10732./105.3可见速度太大,不可能出现这种现象。点评实际上雨滴在下落过程所受空气阻力和其速度是有关的,速度越大所受阻力也越大,落到地面之前已做匀速运动.,专题二:匀变速直线运动的规律【例 5】 以速度为 10 m/s 匀速运动的汽车在第 2 s 末关闭发动机,以后为匀减速运动,第 3 s 内平均速度是 9 m/s,则汽车加速度是_ m/s2,汽车在 10 s 内的位移是_ m.解:第 3 s 初的速度 v010 m/s,第 3.5 s 末的瞬时速度 vt=9 m/s推论(2) 所以汽车的加速度:a= = m/s22 m/s 2tv05.19“”表示 a 的方向与运动方向相反.汽车关闭发动机后速度减到零所经时间:t 2 = s=5 s8 sav021则关闭发动机后汽车 8 s 内的位移为:s 2 = m25 m)(前 2 s 汽车匀速运动:s 1v 0t1102 m 20 m汽车 10 s 内总位移:s= s1s 220 m 25 m45 m.专题三汽车做匀变速运动,追赶及相遇问题【例 6】一列客车以 v1的速度前进,司机发现前面同一轨道上有一列货车正以 v2(v2s1,所以乙车能追上甲车。【例 8】 火车以速度 v1 匀速行驶,司机发现前方同轨道上相距 s 处有另一列火车沿同方向以速度 v2(对地、且 v1v 2)做匀速运动,司机立即以加速度 a 紧急刹车.要使两车不相撞,a 应满足什么条件?解:解法一:两车运动情况如图所示,后车刹车后虽做匀减速运动,但在其速度减小至和 v2 相等之前,两车的距离仍将逐渐减小;当后车速度减小至小于前车速度,两车距离将逐渐增大.可见,当两车速度相等时,两车距离最近.若后车减速的加速度过小,则会出现后车速度减为和前车速度相等之前即追上前车,发生撞车事故;若后车减速的加速度过大,则会出现后车速度减为和前车速度相等时仍未追上前车,根本不可能发生撞车事故;若后车加速度大小为某值时,恰能使两车在速度相等时后车追上前车,这正是两车恰不相撞的临界状态,此时对应的加速度即为两车不相撞的最小加速度.综上分析可知,两车恰不相撞时应满足下列两方程:v1t a0t2v 2ts v1a 0t v2 解之可得:a 0 .sv21)( 所以当 a 时,两车即不会相撞.)( 【例 9】一辆摩托车行驶的最大速度为 30m/s。现让该摩托车从静止出发,要在 4 分钟内追上它前方相距 1 千米、正以 25m/s 的速度在平直公路上行驶的汽车,则该摩托车行驶时,至少应具有多大的加速度?解:假设摩托车一直匀加速追赶汽车。则: V0t+S0 (1)21ata = (m/s 2) (2)4.425220tSV摩托车追上汽车时的速度:V = at = 0.24240 = 58 (m/s) (3)因为摩托车的最大速度为 30m/s,所以摩托车不能一直匀加速追赶汽车。应先匀加速到最大速度再匀速追赶。(4) V m at 1 (5)tStatm0121由(4) (5)得:t 1=40/3(秒) a= 2.25 (m/s)093/第三章 力 物体的平衡专题一 力的概念、重力和弹力【例 1】下列关于力的说法中,正确的是( )A只有相互接触的两物体之间才会产生力的作用B力是不能离开物体而独立存在的,一个力既有施力物体,又有受力物体C一个物体先对别的物体施加力后,才能受到反作用力D物体的施力和受力是同时的解 力是物体间的相互作用,不一定发生在直接接触的物体间,直接接触而发生的作用叫接触力,如弹力、摩擦力;通过场发生的作用叫场力,如重力、电场力、磁场力等。物体的施力和受力不分先后,总是同时的。正确答案为 B、D【例 4】在一粗糙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 、劲度系数为 k 的轻弹簧连接起来,如图甲所示木块与地面间的动摩擦因数为 ,现用一水平力向右拉木块 2,当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是 ( )解:方法一选连接体为研究对象,对它进行受力分析,其受力如图乙所示对连接体整体,由三力平衡得 F-Fl-F2=0,其中,F 1=m 1g,F 2=m 2g选木块 2 为研究对象,其受力如图丙所示,由三力平衡得 F-F2-F 弹 =O,其中,F 弹 为弹簧的弹力综合以上各式得,F 弹 =m 1g设弹簧的伸长长度为 ,由胡克定律得 F 弹 =kx即 x=m 1g/k所以当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离为 +x=+m 1g/k.因而选项 A 正确可以说,这一解法被不少同学所采用方法二选木块 l 为研究对象,其受力如图丁所示,由二力平衡得 F 弹 -F1=0,而 F1=m 1g,由以上两式得 F 弹 =m lg参照方法一,所求距离是 +m lg/k显然,这一创新的解法比较简单,而第一种解法是常规的却是较麻烦的解法它们是由选择的研究对象不同而出现的专题二摩擦力【例 5】如右图所示,质量为 m 的木块在倾角为 的斜面上沿不同方向以不同速度 Vl、V 2、V 3滑行时,小木块受到的滑动摩擦力多大?斜面受到的滑动摩擦力多大?(已知木块与斜面间的动摩擦因数为 )解:(公式法)不管小木块沿斜面向哪个方向运动,其受到斜面支持力 N 都等于 mgcos,故小木块受到的滑动摩擦力均为:f=N=mgcos木块受斜面的滑动摩擦力为 f=mgcos,则由牛顿第三定律知,斜面受木块的滑动摩擦力大小也为 f=mgcos【例 6】如下图所示,拉力 F 使叠放在一起的 A、B 两物体以共同速度沿 F 方向做匀速直线运动,则 ( )A甲、乙图中 A 物体均受静摩擦力作用,方向与 F 方向相同。B甲、乙图中 A 物体均受静摩擦力作用,方向与,方向相反C甲、乙图中 A 物体均不受静摩擦力作用D甲图中 A 物体不受静摩擦力作用,乙图中 A 物体受静摩擦力作用,方向与 F 方向相同解: 假设甲图中 A 物体受静摩擦力作用,则它在水平方向上受力不平衡,将不可能随 B物体一起做匀速直线运动,所以 A 物体不受静摩擦力作用,这样就排除了 A、B 两项的正确性c、D 两项中哪个正确,由乙图中 A 物体是否受静摩擦力判定假设乙图中 A 物体不受静摩擦力作用,则它将在其重力沿斜面的分力作用下向下滑不能随 B 物体保持沿斜面向上的匀速直线运动因此乙图中 A 物体一定受静摩擦力作用,且方向与 F 方向相同,c 项是不正确的答案:D专题三力的合成与分解【例 7】 在倾角为 的斜面上,放一质量为 m 的光滑小球,小球被竖直的木板挡住,则球对斜面的压力为 ( )解:小球的重力产生两个效果:水平挤压木板;垂直斜面方向压紧斜面故可将重力沿水平方向和垂直斜面方向分解为 Fl、F 2如右图所示,根据平行四边形定则,可得:F=mg/cos答案:C【例 8】分解一个力,若已知它的一个分力的大小和另一个分力的方向,以下正确的是 ( )A只有唯一组解 B一定有两组解C可能有无数组解 D可能有两组解专题四受力分析 【例 9】 如图所示,斜面小车 M 静止在光滑水平面上,一边紧贴墙壁。若再在斜面上加一物体 m,且 M、m 相对静止,试分析小车受哪几个力的作用解 对 M 和 m 整体分析,它们必受到重力和地面支持力,由于小车静止,由平衡条件知墙面对小车必无作用力。以小车为研究对象,如图所示,它受四个力:重力 Mg,地面的支持力FN, ,m 对它的压力 F2和静摩擦力 f,由于 m 静止,可知 f 和 FN的合力必竖直向下。【注意】 为防止丢力,在分析接触力时应绕研究对象观察一周,对每个接触点要逐一分析。不能把作用在其它物体上的力错误地认为通过力的传递作用在研究对象上。正确画出受力示意图。画图时要标清力的方向,对不同的力标示出不同的符号。专题五共点力作用下物体的平衡【例 13】如图所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O 点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为 ml和 mz的小球,当它们处于平衡状态时,质量为 m1的小球与 0 点的连线与水平线的夹角为 =60 0,两小球的质量比为( )解 质量为 m1的小球受力情况:重力 m1g,方向向下;碗对小球的支持力 N,方向沿半径方向斜向上;绳对小球的拉力 T,沿绳子方雨斜向上。利用分解法或合成法处理三力平衡,并考虑 T=m2g,得 m2/m1= /3。 【答案】A3【说明】 (1)解答本题只需由平时掌握的隔离体法,分别对 m1mz进行受力分析。由平衡条件和牛顿第三定律即可求解。(2)力的合成与分解也是解此题的核心之一。第四章 力与运动一、牛顿第一定律(惯性定律):【例 1】 火车在长直水平轨道上匀速行驶,门窗紧闭的车厢内有一个人
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