1、第 1/20 页 北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 123专题二 力与物体的直线运动第 1 课时 匀变速直线运动规律在力学中的应用知识规律整合基础回扣1物体或带电粒子做直线运动的条件是_2物体或带电粒子做匀变速直线运动的条件是_3牛顿第二定律的内容是:物体运动的加速度与物体所受的_成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与_的方向一致,且二者具有_关系,此定律可以采用_进行实验验证4速度时间关系图线的斜率表示物体运动的_,图线所包围的面积表示物体运动的_在分析物体的运动时,常利用 vt 图象帮助分析物体的运动情况5.超重或失重时,物体的重力并未发生变化,只是物体对支持物的_(或对悬
2、挂物的_)发生了变化当 a=g 时,物体_物体发生超重或失重现象与物体的运动方向_,只决定于物体的_方向6匀变速直线运动的基本规律为:速度公式:_位移公式: 201xvta速度和位移公式的推论为:_7匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度为 =_12xvt位移中点的瞬时速度为 _x思路和方法1动力学的两类基本问题的处理思路第 2/20 页 北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 123(1)已知力求运动,应用牛顿第二定律求加速度,再根据物体的初始条件,应用运动学公式求出物体的运动情况任意时刻的位置和速度,以及运动轨迹(2)已知运动求力,根据物体的运动情况,求出物体的加速度,再应用牛顿第二定律,
3、推断或者求出物体的受力情况 ()Fma vxtAAA合 运 动 学 公 式合受 力 运 动 情 况、 、情 况2动力学问题通常是在对物体准确受力分析的基础上,采用_或者是_求合力,然后结合牛顿第二定律列式求解3匀减速直线运动问题通常看成反方向的匀加速直线运动来处理,这是利用了运动的_性在竖直上抛运动和类竖直上抛运动的处理中也常用此法4借用 vt 图象分析: vt 图象表示物体的运动规律,形象而且直观自测自查1在四川省抗震救灾过程中,某空降兵从飞机上跳下,先做自由落体运动,在 t1 时刻速度达最大值 v1,此时打开降落伞,做减速运动,在 t2 时刻以较小速度 v2 着地他的速度图象如图所示,该空
4、降兵在 0t1 和 t1t2 时间内的平均速度分别是( )A0t 1 时刻内, Bt 1t2 时间内,1v12vCt 1t2 时间内, Dt 1t2 时间内,22直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态在箱子下落过程中,下列说法正确的是( )A箱内物体对箱子底部始终没有压力B箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大C箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大D若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”3质量为 20kg 的物体若用 20N 的水平力牵引它,刚
5、好能在水平面上匀速前进,问:若改用 50N 拉力、沿与水平方向成 37的夹角向斜上方拉它,使物体由静止出发在水平面上前进 2.3m,它的速度多大?在前进 2.3m 时撤去拉力,又经过 3s,物体的速度多大?(g 取 10m/s2,c os37=0.8,sin37 =0.6)4为了保证行车安全,不仅需要车辆有良好的刹车性能,还需要在行车过程中前后第 3/20 页 北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 123车辆保持一定的距离驾驶手册规定,在一级公路上,允许行车速度为 v1,发现情况后需在 x1 距离内被刹住在高速公路上,允许行车速度为 v2(v 2v 1) ,发现情况后需在 x2(x 2
6、x 1)距离内被刹住假设对于这两种情况驾驶员允许的反应时间(发现情况到开始刹车经历的时间)与刹车后的加速度都相等,求允许驾驶员的反应时间和刹车加速度重点热点透析题型 1 匀变速直线运动规律的应用【例 1】物体以速度 v 匀速通过直线上的 A、B 两点需要的时间为 t现在物体由 A点静止出发,先做加速度大小为 a1 的匀加速运动到某一最大速度 vm 后立即做加速度大小为 a2 的匀减速运动至 B 点停下,历时仍为 t,则物体的( )A最大速度 vm 只能为 2v,无论 a1、a 2 为何值B最大速度 vm 可为许多值,与 a1、a 2 的大小有关Ca 1、a 2 值必须是一定的,且 a1、a 2
7、 的值与最大速度 vm 有关Da 1、a 2 必须满足 12t规律总结此题主要考查匀变速直线运动规律的灵活运用此题也可以用速度图象形式给出解题信息,降低难度【强化练习 1】在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中,需要精确的重力加速度 g 值,g 值可由实验精确测定近年来测 g 值的一种方法叫“对称自由下落法” ,它是将测 g 值归于测长度和时间,以稳定的氦氖激光的波长为长度标准,用光学干涉的方法测距离,以铷原子钟或其他手段测时间,能将 g测得很准,具体做法是:将真空长直管沿竖直方向放置,自其中 O 点向上抛小球又落至原处的时间为 T2,在小球运动过程中经过比 O 点高 H 的 P 点
8、,小球离开 P 点至又回到 P 点所用的时间 T1,测得 T1、T 2 和 H,可求得 g 等于( )A B C D218HT214218()214()T题型 2 vt 图象的应用【例 2】某学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的图象,已知小车在 0t s 内做匀加速直线运动; t 第 4/20 页 北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 123s10 s 内小车牵引力的功率保持不变,用 7 s10 s 为匀速直线运动;在 10 s末停止遥控,让小车自由滑行,小车质量 m=1 kg,整个过
9、程中小车受到的阻力 F1 大小不变,求:(1)小车所受阻力 F1 的大小(2)在 t s10 s 内小车牵引力的功率 P(3)小车在加速运动过程中的总位移 x满分展示,名师教你如何得分解析:(1)在 10s 末撤去牵引力后,小车只在阻力 F1 作用下做匀减速运动,由图象可得减速时加速度的值为(2 分)2m/sa则 (1 分)1NF(2)小车在 7s10s 内做匀速直线运动,设牵引力为 F,则 (1 分)1由图象可知 (1 分)m6/sv (1 分)12WPF在 t s10 s 内小车功率保持不变,为 12W(3)小车的加速运动过程可以分为 0t s 和 t s7 s 两段,由于 t s 时功率
10、为12 W,所以此时牵引力为(2 分)113/4NtFPvat,所以 0t s 内的加速度大小为,时间 t=1.5 s (2 分)21f()/m/sam (1 分)2.5xt所以 07 s 内由动能定理可得(2 分)2212f 01FPtxv代入解得 x=28.5 m (2 分)答案:(1)2N (2)12 W (3)28.5 m规律总结第 5/20 页 北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 1231vt 图象的斜率为物体运动的加速度,包围面积是物体通过的位移因此,本题第(3)问中的 x1 也可以通过面积来求2机车匀加速起动过程还未达额定功率3t 时刻是匀加速运动的结束还是额定功率的开
11、始,因此功率表达式结合牛顿第二定律和运动学公式求 t 是解题的关键【强化练习 2】某人骑自行车在平直道路上行进,如图中的实线记录了自行车开始一段时间内的 vt 图象某同学为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是( )A在 t1 时刻,虚线反映的加速度比实际的大B在 0t1 时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大C在 t1t2 时间内,由虚线计算出的位移比实际的大D在 t3t4 时间内,虚线反映的是匀速直线运动题型 3 运动学中的临界和极值问题【例 3】如图所示,在水平长直的轨道上,有一长度为 L 的平板车在外力控制下始终保持速度 v0 做匀速直线运动,某时刻将一质量为 m 的小滑块轻
12、放到车面的中点,滑块与车面间动摩擦因数为 (1)证明:若滑块最终停在小车上,滑块在车摩擦产生的内能与动摩擦因数无关,是一个定值(2)已知滑块与车面间动摩擦因数 0.2,滑块质量 m1kg,车长L2m,车速 v04m/s,取 g10m/s 2,当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力 F,要保证滑块不能从车的左端掉下,恒力 F 大小应该满足什么条件?(3)在(2)的情况下,力 F 取最小值,要保证滑块不从车上掉下,力 F 的作用时间应该在什么范围内?审题指导1临界和极值问题的处理关键是要找到临界状态,进一步确定临界条件2运动学中的临界问题还应注意找到时间和位移关系,以便列方
13、程【强化练习 3】2008 年初的南方雪灾给我国造成了巨大的损失,积雪对公路行车的危害主要表现在路况的改变路面积雪经车辆压实后,车轮与路面的摩擦力减少,汽车易左右滑摆,同时,汽车的制动距离也难以控制,一旦车速过快、转弯太急,都可能发生交通事故如果一辆小汽车在正常干燥路面上行驶速度为108km/h,司机从发现前方有情况到开始刹车需要 0.5s 的反应时间,已知轮胎与干燥路面的动摩擦因数为 0.75,g10m/s 2,问:(1)在正常干燥路面上行驶,司机从发现前方有紧急情况到使车停下来,汽车行驶距离为多少?第 6/20 页 北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 123(2)若汽车与雪地间的
14、动摩擦因数为 ,当司机发现前方有紧急情况时要使车14在上述相同距离内停下来,汽车行驶速度不能超过多少?题型 4 动力学的两类基本问题【例 4】如图所示,质量为 M 的汽车通过质量不计的绳索拖着质量为 m 的车厢(可视为质点)在水平地面上由静止开始做直线运动已知汽车和车厢与水平地面间的动摩擦因数均为 ,汽车和车厢之间的绳索与水平地面间的夹角,汽车的额定功率为 P,重力加速度为 g,不计空气阻力为汽车能尽快地加速到最大速度又能使汽车和车厢始终保持相对静止,问:(1)汽车所能达到的最大速度为多少?(2)汽车能达到的最大加速度为多少?、(3)汽车以最大加速度行驶的时间为多少?【强化练习 4】在 200
15、8 年 5 月 12 日,我国四川省发生际 8.0 级的特大地震,广大武警官兵和消防队员参加了抗震救灾,在一次救灾中,消防队员为缩短下楼的时间,往往抱着竖直的杆直接滑下假设一名质量为 60kg、训练有素的消防队员从七楼(即离地面 18m 的高度)抱着竖直的杆以最短的时间滑下已知杆的质量为 200kg,消防队员着地的速度不能大于 6m/s,手和腿对杆的最大压力为1800N,手和腿与杆之间的动摩擦因数为 0.5,设当地的重力加速度g10m/s 2假设杆是搁在地面上的,杆在水平方向不能移动试求:(1)消防队员下滑过程中的最大速度(2)消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力(3)消防队员下滑的最短的时间
16、备考能力提升1如图所示,放在光滑水平面上的木块受到两个水平力 F1与 F2 的作用,静止不动,现保持力 F1 不变,使力 F2 逐渐减小到零,再逐渐恢复到原来的大小,在这个过程中,能正确描述木块运动情况的图象是下图中的( )第 7/20 页 北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 1232如图所示,一滑块恰能在一个斜面上沿斜面匀速下滑;当用平行于斜面方向向下的力推此滑块时,滑块将沿斜面加速下滑若滑块匀速下滑与加速下滑时,斜面体都保持静止,且用 Ff1 和 Ff2 分别表示上述两种情况下斜面体受到的水平地面的摩擦力,则( )AF f1 为零,F f2 不为零且方向向左BF f1 为零,F
17、f2 不为零且方向向右CF f1 不为零且方向向右,F f2 不为零且方向向左DF f1 和 Ff2 均为零3质量为 1500kg 的汽车在平直的公路上运动,vt 图象如图所示由此可求( )A前 25s 内汽车的平均速度B前 10s 内汽车的加速度C前 10s 内汽车所受的阻力D1525s 内合外力对汽车所做的功4在车上有一用硬杆做成的框架,其下端固定一质量为m 的小球,小车在水平面上以加速度 a 运动,有关角度如图所示,下列说法正确的是( )A小球受到的杆的弹力大小一定为 mg/cosB小球受到的杆的弹力大小一定为 mgtan ,方向沿杆方向C小球受到的杆的弹力大小一定为 2mgaD小球受到
18、的杆的弹力大小一定为 ,方向一定沿杆方向第 8/20 页 北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 1235如图所示,在一直立的光滑管内放置一轻质弹簧,上端 O 点与管口 A 的距离为2x0,一质量为 m 的小球从管口由静止下落,将弹簧压缩至最低点 B,压缩量为x0,不计空气阻力,则( )A小球从接触弹簧开始,其加速度一直减小、B小球运动的最大速度大于 02gxC弹簧的劲度系数大于 0mD弹簧的最大弹性势能为 3gx6目前,有一种先进的汽车制动装置,可保持车轮在制动时不会被抱死,使车轮仍有一定的滚动,安装了这种防抱死装置的汽车,在紧急刹车时可获得比车轮抱死更大的制动力,从而使刹车距离大大减
19、小假设汽车安装防抱死装置后刹车则制动力恒为 F,驾驶员的反应时间为 t,汽车的质量为 m,刹车前匀速行驶的速度为 v,试推出驾驶员发现情况后紧急刹车时的安全距离 x 的表达式7科研人员乘气球进行科学考察,气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990kg气球在空中停留一段时间后,发现气球漏气而下降,及时堵住堵住时气球下降速度为 1m/s,且做匀加速运动,4s 内下降了 12m为使气球安全着陆,向舷外缓慢抛出一定的压舱物此后发现气球做匀速运动,下降速度在 5 分钟内减少了 3m/s若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度 g 取 9.89m/s2,求抛掉的压舱物的质量8用同种材料制成倾角 3
20、0的斜面和长水平面,斜面长 2.4m 且固定,一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度 v0 开始自由下滑,当 时,经过 0.8s 后02/vs小物块停在斜面上多次改变 v0 的大小,记录下小物块从开始运动到最终停下的时间 t,作出 tv 0 图象,如图所示求:(1)小物块与该种材料间的动摩擦因数为多少?(2)某同学认为,若小物块初速度为 4m/s,则根据图象中 t 与 v0 成正比推导,可知小物块运动时间为 1.6s以上说法是否正确?若不正确,说明理由并解出你认第 9/20 页 北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 123为正确的结果第 2 课时 匀变速直线运动规律在电学中的应用知识规
21、律整合基础回扣1带电粒子在电场中直线运动的问题:实质是在电场中处理力学问题,其分析方法与力学中相同首先进行_,然后看物体所受的合力与_是否一致,其运动类型有电场加速运动和在交变的电场内往复运动2带电粒子在磁场中直线运动问题:洛伦兹力的方向始终_粒子的速度方向3带电粒子在复合场中的运动情况一般较为复杂,但是它仍然是一个_问题,同样遵循力和运动的各条基本规律4若带电粒子在电场力、重力和洛伦兹力共同作用下做直线运动,如果是电场和磁场,那么重力和电场力都是_力,洛伦兹力与速度方向垂直,而其大小与_大小密切相关因此,只有带电粒子的_不变,才可能做直线运动,也即匀速直线运动思路和方法1处理带电粒子在交变电
22、场作用下的直线运动问题时,首先要分析清楚带电粒子在_内的受力和运动特征2在具体解决带电粒子的复合场内运动问题时,要认真做好以下三点:(1)正确分析_情况;(2)充分理解和掌握不同场对电荷作用的特点和差异;(3)认真分析运动的详细过程,充分发掘题目中的_,建立清晰的物理情景,最终把物理模型转化为数学表达式自测自查1如图所示,质量为 m、带电荷量为 +q 的滑块,沿绝缘斜面匀速下滑,当滑块滑至竖直向下的匀强电场区域时,滑块的运动状态为(已知 qEmg ) ( )A继续匀速下滑 B将加速下滑C将减速下滑 D上述三种情况都有可能发生2压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小某位同学利用压敏电阻设计了判断
23、电梯运动状态的装置,其装置示意图如图所第 10/20 页 北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 123示,将压敏电阻平放在电梯内,受压面朝上,在上面放一物体 m,电梯静止时电流表示数为 I0,电梯在不同的运动过程中,电流表的示数分别如图中甲、乙、丙、丁所示,下列判断中正确的是( )A甲图表示电梯可能做匀速直线运动B乙图表示电梯可能做匀加速上升运动C丙图表示电梯可能做匀加速上升运动D丁图表示电梯可能做变减速下降运动3某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场,A 、B 两个物块叠放在一起,并置于光滑水平地面上,物块 A 带正电,物块 B 为不带电的绝缘块水平恒力 F 作用在物块 B 上,使
24、 A、B 一起由静止开始向左运动则在 A、B 一起向左运动的过程中( )AA 对 B 的压力变小 BA 对 B 的压力变大CB 对 A 的摩擦力不变 DB 对地面的压力变大4如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为 B 的匀强磁场中,有两条光滑的平行金属导轨,其电阻不计,间距为L,导轨平面与磁场方向垂直,ab、cd 为两根垂直导轨放置的、电阻都为 R、质量都为 m 的金属棒棒 cd 用水平细线拉住,棒 ab 在水平拉力 F 的作用下以加速度 a 由静止开始向右做匀加速运动求:(1)F 随时间 t 的变化规律(2)经 t0 时间,拉棒 cd 的细线被拉断,则此细线所能承受的最大接力 FT 为多大?
25、重点热点透析第 11/20 页 北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 123题型 1 电场内的直线运动【例 1】如图所示,倾角为 的斜面 AB 是粗糙且绝缘的,AB长为 L,C 为 AB 的中点,在 A、C 之间加一方向垂直斜面向上的匀强电场,与斜面垂直的虚线 CD 为电场的边界现有一质量为 m、电荷量为 q 的带正电的小物块(可视为质点) ,从 B 点开始在 B、C 间以速度 v0 沿斜面向下做匀速运动,经过 C 后沿斜面匀加速下滑,到达斜面底端 A 时的速度大小为 v试求:(1)小物块与斜面间的动摩擦因数 (2)匀强电场场强 E 的大小满分展示,名师教你如何得分解析:(1)小物块在
26、 BC 上匀速运动,由受力平衡得(1 分)NcosFmg(1 分)fin而 FN (1 分)f由解得 (1 分)tan(2)小物块在 CA 上做直线运动,受力情况如下图所示,则(1 分)NcosFmgqE(1 分)f根据牛顿第二定律得(1 分)fsingFa(1 分)20LvA由解得(1 分)20()tanmvEqL第 12/20 页 北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 123答案:(1) (2)tan20()tanmvqL拓展探究上例中若加一方向垂直斜面向下的匀强电场,小物块到达斜面底端 A 时的速度大小为 v,请分析小物块在 AC 间的运动性质并求出匀强电场场强 E 的大小规律总
27、结1在电场中的带电体,不管其运动与否,均始终受到电场力作用,其大小为F=qE,与电荷运动的速度无关,方向与电场的方向相同或相反它即可以改变速度的方向,也可以改变速度的大小,做功与路径无关2电场内的变速运动问题实质上仍是力学问题,受力分析是解题的关键【强化练习 1】如图所示,倾角为 的绝缘斜面固定在水平面上,当质量为 m、带电荷量为+q 的滑块沿斜面下滑时,在此空间突然加上竖直方向的匀强电场,已知滑块受到的电场力小于滑块的重力则( )A若滑块匀速下滑,加上竖直向上的电场后,滑块将减速下滑B若滑块匀速下滑,加上竖直向下的电场后,滑块仍匀速下滑C若滑块匀减速下滑,加上竖直向上的电场后,滑块仍减速下滑
28、,但加速度变大D若滑块匀加速下滑,加上竖直向上的电场后,滑块仍以原加速度下滑题型 2 混合场内直线运动问题的分析【例 2】带负电的小物体 A 放在倾角为 ( )的足sin0.6够长的绝缘斜面上整个斜面处于范围足够大、方向水平向右的匀强电场中,如图所示物体 A 的质量为m,电荷量为q,与斜面间的动摩擦因数为 ,它在电场中受到的电场力的大小等于重力的一半,物体 A的斜面上由静止开始下滑,经时间 t 后突然在斜面区域加上范围足够大的匀强磁场,磁场方向下滑距离 L 后离开斜面(1)物体 A 在斜面上的运动情况如何?说明理由(2)物体 A 在斜面上运动的过程中有多少能量转化为内能?规律总结该题涉及到重力
29、、电场力、洛伦兹力的做功特点和动能定理等知识点,考查学生对运动和力的关系的理解和掌握情况,同时考查了学生对接触物体分离条件的灵活运动,解决此题的关键是抓住重力、电场力做功与路径无关、洛伦兹力永不做功的特点,另要注意加上磁场后,受洛伦兹力 F 洛 =Bqv,随速度 v 的增大,支持力 FN减小,直到 FN=0 时物体将离开斜面第 13/20 页 北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 123【强化练习 2】如图所示,PK 是一块长为 L,沿东西方向水平放置的绝缘平板,整个空间存在着由左向右的匀强电场板的右半部分还存在着垂直纸面指向外的匀强磁场一个质量为 m,带电荷量为 q 的物体从板的左端
30、 P 点由静止开始,在电场力和摩擦力作用下做匀加速运动,进入磁场后,恰能做匀速运动,碰到右端 K 点的挡板后被反弹回来,若碰后立即撤去电场,物体返回磁场中运动时,仍做匀速运动,离开磁场后做匀减速运动,最后停在 C 点,已知 PC= ,物体4L与平板间的动摩擦因数为 试求:(1)物体与挡板碰撞前后的速度 v1 和 v2(2)磁场的磁感应强度 B(3)电场的电场强度 E(4)物体碰板时产生的热量 Q题型 3 电磁感应中的动态问题分析【例 3】如图所示,光滑斜面的倾角 =30,在斜面上放置一矩形线框 abcd,ab 边长 ,bc 边长 ,线框的质量 m1kg、电阻1ml20.6lR=0.1,线框用细
31、线通过定滑轮与重物相连,重物的质量M=2kg,斜面上 ef 线与 gh 线(efghpqab)间有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度 B1=0.5T;gh 线与 pq 线间有垂直斜面向下的匀强磁场,磁感应强度 B2=0.5T,如果线框从静止开始运动,当 ab 边进入磁场时恰好做匀速直线运动,ab 边由静止开始运动到 gh 线所用的时间为 2.3s,取 g=10m/s2,求:(1)ef 线和 gh 线间的距离(2)ab 边由静止开始至运动到 gh 线这段时间内线框中产生的焦耳热(3)ab 边刚越过 gh 线瞬间线框的加速度规律总结电磁感应中动态问题的分析,要注意导体棒中感应电流受到的安培力的特点
32、:是阻力;将机械能转化为电能;由 ,可知:v 与 相互影响,因2BLFR变 总 F变此在分析时应注意其变力的特点【强化练习 3】如图所示,两条互相平行的光滑导轨位于水平面内,距离 L=0.2m,在导轨的一端接有阻值为 R=0.5 的电阻,在 x0 的区域有一与水平面垂直的匀强磁场,磁感应强度 B=0.5T一质量为 m=0.1kg 的金属直杆垂直放置在导轨上,并以 v0=2m/s 的初速度进入磁场,在安培力和一垂直于直杆的水平第 14/20 页 北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 123外力 F 的共同作用下做匀变速直线运动,加速度为 a=2m/s2,方向与初速度方向相反设导轨和金属杆
33、的电阻都可以忽略,且连接良好求:(1)电流为零时金属杆所处的位置(2)电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力 F 的大小和方向备考能力提升1压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图所示,将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个绝缘重球小车向右做直线运动过程中,电流表示数如图所示,下列判断正确的是( )A从 0 到 t1 时间内,小车可能做匀速直线运动B从 t1 到 t2 时间内,小车做匀加速直线运动C从 t2 到 t3 时间内,小车做匀速直线运动D从 t2 到 t3 时间内,小车做匀加速直线运动2如图所示,一质量为 m、电
34、荷量为 +q 的物体处于场强按( 均为大于零的常数,取水平向左为正方向)0Ekt0、变化的电场中,物体与竖直墙壁间动摩擦因数为 ,当 t=0 时刻物体刚好处于静止状态若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且电场空间和墙面墙均足够大,下列说法正确的是( )A物体开始运动后加速度先增加,后保持不变B物体开始运动后加速度不断增加C经过时间 ,物体在竖直墙壁上的位移达最大值0/tEkD经过时间 ,物体运动速度达最大值()/qmgk3如何所示,水平面绝缘且光滑,弹簧左端固定,右端连一轻质绝缘挡板,空间存在着水平方向的匀强电场,一带电小球在电场力和挡板压力作用下静止若突然将电场反向,第 15/20 页
35、北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 123则小球加速度的大小随位移 x 变化的关系图象可能是下图中的( )4质量为 m 的物块,带正电荷量 Q,开始时让它静止在倾角 =60的固定光滑绝缘斜面顶端整个装置放在水平方向、大小为 的匀强电场中,如图所示,3/Eg斜面高为 H,释放物块后,物块落地的速度大小为( )A B C D(2)2H2gH23gH5如图甲所示,两平行金属板竖直放置,左极板接地,中间有小孔,右极板电势随时间变化的规律如图乙所示,电子原来静止在左极板小孔处,不计电子的重力下列说法正确的是( )A从 t=0 时刻释放电子,电子始终向右运动,直到打到右极板上B从 t=0 时刻释
36、放电子,电子可能在两板间振动、C从 t=T/4 时刻释放电子,电子可能在两板间振动,也可能打到右极板上D从 t=3T/8 时刻释放电子,电子必将打到左极板上6如图甲所示,光滑且足够长的平行金属导轨 MN 和 PQ 固定在同一水平面上,两导轨间距 L=0.2m,电阻 R=0.4,导轨上停放一质量 m=0.1kg、电阻 r=0.1 的金属杆,导轨电阻忽略不计,整个装置处在磁感应强度 B=0.5T 的匀强磁场中,第 16/20 页 北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 123磁场的方向竖直向下,现用一外力 F 沿水平方向拉杆,使之由静止开始运动,若理想电压表示数 U 随时间 t 变化关系如图
37、乙所示求:(1)金属杆在 5s 末的运动速率(2)第 4s 末时外力 F 的功率7如图所示,光滑足够长的平行导轨 P、Q 相距 L=1.0m,处在同一水平面上,导轨左端与电路连接,其中水平放置的平行板电容器 C 两极板 M、N 间距离d=10mm,定值电阻 R1=8.0 ,R 2=2.0,导轨电阻不计磁感应强度 B=0.4T 的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面(磁场区域足够大) ,断开开关 S,当金属棒 ab沿导轨方向匀速运动时,电容器两极板之间质量 m=1.01014 kg,带电荷量q=1.010 15 C 的微粒恰好静止不动取 g=10m/s2,金属棒 ab 的电阻为r=2,在整个运动中金属棒
38、与导轨接触良好,且运动速度保持恒定求:(1)金属棒 ab 运动的速度大小 v1(2)闭合开关 S 后,要使粒子立即做加速度 a=5m/s2 的匀加速运动,金属棒 ab向右做匀速运动的速度 v2 应变为多大?专题过关测评1以下关于力和运动关系的说法中,正确的是( )A物体受到的力越大,速度就越大B没有力的作用,物体就无法运动C物体不受外力作用,运动状态也能改变D物体不受外力作用,也能保持静止状态或匀速直线运动状态2t=0 时,甲乙两汽车从相距 70km 的两地开始相向对驶,它们的 vt 图象如图所示忽略汽车掉头所需时间下列对汽车运动状况的描述正确的是( )第 17/20 页 北京中育未来教育科技
39、有限公司 版权所有新课标 123A在第 1 小时末,乙车改变运动方向B在第 2 小时末,甲乙两车相距 10kmC在前 4 小时内,乙车运动加速度的大小总比甲车的大D在第 4 小时末,甲乙两车相遇3如图甲所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架 cdeg 处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆 ab 与金属框架接触良好在两根导轨的端点 de 之间连接一电阻,其他部分电阻忽略不计现用一水平向右的外力 F 作用在金属杆 ab 上,使金属杆由静止开始向右在框架上滑动,运动中杆 ab 始终垂直于框架乙图为一段时间内金属杆受到的安培力 F 安 随时间 t 的变化关系,向右为正方向则下图中可以表示外力 F 随时间
40、 t 变化关系的图象是( )4如图所示,质量为 m、2m、3m 的物块 A、B、C 叠放在光滑的水平地面上,现对 B 施加一水平力 F,已知 AB 间、BC 间最大静摩擦力均为 F1,为保证它们能够一起运动,F 最大值为( )A6F 1 B4F 1 C3F 1 D2F 15如图甲所示,A 和 B 为两个处于真空中的足够大的相互平行的金属板,板上各有一个小孔 a 和 b,两小孔正对,金属板间所加电压 UBA(B 板与 A 板的电势之差)随时间按图乙所示的规律作周期性变化,一电子于某时刻 t 从小孔 a 飘入两板之间,飘入时速度很小,可以忽略不计,不计重力作用,下列判断中正确的是( )第 18/2
41、0 页 北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 123A在 ,电子可能再从小孔 a 飞出/2tTB在 ,电子一定从小孔飞出C若 ,电子一定从小孔 b 飞出D若 ,电子可能从小孔 a 飞出/t 6历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动” (现称“另类匀变速直线运动” ) , “另类加速度”定义为 ,其0xvA中 分别表示某段位移 x 内的初速度和末速度 表示物体做加速运动,0xv和 0表示物体做减速运动而现在物理学中加速度的定义式为 ,下A 10vat列说法正确的是( )A若 A 不变,则 a 也不变B若 A0 且保持不变,则 a 逐渐变大C若 A 不
42、变,则物体在中间位置处的速度为 02tvD若 A0 且保持不变,则物体在中间时刻的速度小于 0tv7同学们在由静止开始向上运动的电梯里,把一测量加速度的小探头固定在一个质量为 1kg 的手提包上,到达某一层停止,采集数据并分析处理后,列在下表中:建立物理模型匀加速直线运动匀速直线运动匀减速直线运动时间段(s) 2.5 9 2.5平均加速度(m/s 2) 0.40 0 0.40为此同学们在计算机上画出了很多图象,请你根据上表数据和所学知识判断下图(设 F 为手提包的拉力,g 取 9.8m/s2)中正确的是( )第 19/20 页 北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 12382006 年
43、 7 月 1 日,世界上海拔最高、线路最长的青藏铁路全线通车,青藏铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号,以确定火车的位置和运动状态,其原理是将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面,如图甲所示(俯视图) ,当它经过安放在两铁轨间的线圈时,线圈便产生一个电信号传输线的电阻忽略不计若火车通过线圈时,线圈便产生一个电信号传输给控制中心线圈边长分析为 l1 和 l2,匝数为 n,线圈和传输线的电阻忽略不计若火车通过线圈时,控制中心接收到线圈两端的电压信号 u 和时间 t 的关系如图乙所示(ab、cd 均为直线) ,t 1、t 2、t 3、t 4 是运动过程的四个时刻,则火车( )A在 t1
44、t2 时间内做匀加速直线运动B在 t3t4 时间内做匀减速直线运动C在 t1t2 时间内加速度大小为 21()unBltD在 t3t4 时间内平均速度的大小为 341+2l9甲乙两运动员在训练交接棒的过程中发现:甲经短距离加速后能保持 9m/s 的速度跑完全程;乙从起跑后到接棒前的运动是匀加速的为了确定乙起跑的时机,第 20/20 页 北京中育未来教育科技有限公司 版权所有新课标 123需在接力区前适当的位置设置标记在某次练习中,甲在接力区前 处013.5sm作了标记,并以 的速度跑到此标记时向乙发出起跑口令乙在接力区9/vms的前端听到口令时起跑,并恰好在速度达到与甲相同时被甲追上,完成交接
45、棒已知接力区的长度为 求:20l(1)此次练习中乙在接棒前的加速度 a(2)在完成交接棒时乙离接力区末端的距离10如图所示,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为 ,长为 L,车上右端(A 点)有m一块静止的质量为 m 的小金属块金属块与平板车的上表面之间存在摩擦,以上表面的中点 C 为分界点已知金属块与 AC存在摩擦,以上表面的中点 C 为分界点,已知金属块与 AC 段间的动摩擦因数为 ,与 CB 段的动摩擦因数未知现给车一个向右的水平恒力 ,使 5Fmg车向右运动,同时金属块在车上也开始滑动,当金属块滑到中点 C 时,立即撤去这个水平恒力 F,最后金属块恰好停在车的左端(B 点) 已知重力加速度为g,求:撤去 F 的瞬间,金属块的速度 v1、车的速度 v2 分别为多少?11磁悬浮列车的运动原理如图所示,在水平面上有两根很长的平行直导轨,导轨间有与导轨垂直且方向相反的匀强磁场 B1 和 B2,B 1 和 B2 相互间隔,导轨上放有金属框 abcd,当磁场 B1 和 B2 同时以恒定速度沿导轨向右匀速运动时,金属框也会沿导轨向右运动已知两导轨间距 L1=0.4m,两种磁场的宽度均为L2,L 2=ab,B 1=B2=1.