力学综合
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力学综合计算知识点总结一、基本概念1、质点、质量、体积、密度质点是物理学中用来简化分析的概念,质点只有质量,没有大小,是一个理想化的物体。
质量是物体所固有的属性,是一个物体的物质量和能量特有的属性。
体积是物体所占据的空间的大小。
密度是物体单位体积的质量。
2、力、力矩、力的平衡力是物体运动和形变的原因。
力矩是力对转动物体产生的效果。
力的平衡是指物体受到的合力和合力矩为零的状态。
3、速度、加速度、运动速度是物体在单位时间内所走过的距离。
加速度是单位时间内速度的变化率。
运动是物体位置随时间的变化。
4、动量、动能、功率动量是物体运动的特定量。
动能是物体由于运动具有的能量。
功率是单位时间内做功的能力。
5、牛顿三定律牛顿第一定律:物体静止或匀速直线运动时,如果合外力为零,则物体保持静止或匀速直线运动。
牛顿第二定律:物体的加速度与作用在其上的合外力成正比,与物体的质量成反比。
牛顿第三定律:任何两个物体之间存在相互作用力,且这两个物体之间的作用力大小相等,方向相反。
二、力学问题的分析方法1、力的合成当一个物体受到多个力的作用时,可以将这些力合成为一个合力。
2、平衡问题对于处于平衡状态的物体,可以通过力的平衡来分析其受力情况。
3、动力学问题对于具有运动的物体,可以通过动力学的方法来分析其运动情况。
4、碰撞问题对于物体之间的碰撞情况,可以通过动量守恒定律和动量变化率来分析碰撞的结果。
5、弹簧振子问题对于弹簧振子的问题,可以通过弹簧的力学性质和振动的运动方程来进行分析。
6、摩擦问题对于摩擦力的存在,可以通过静摩擦力和动摩擦力的关系来分析物体在斜面上的运动情况。
7、滑块问题对于滑块在斜面上的运动情况,可以通过受力分析和加速度的计算来解决问题。
三、力学计算的具体方法1、通过分析合力和合力矩,求解物体的受力情况。
2、通过牛顿第二定律和动力学方法,求解物体的运动和加速度情况。
3、通过动能和动量的计算,求解物体的运动能量和动量变化情况。
课题:力学综合复习力部分:、力的概念:。
、力的性质:物体间力的作用是;、力的作用效果:;。
说明:物体的运动状态改变一般指:和、力的单位:国际单位制中力的单位是简称,用表示。
、力的测量:工具。
、力的三要素:力的、、。
,如果没有大小,可不表示,在同一个图中,力越大,线段应越长物体由于发生而受到的力叫弹力,弹力的大小与有关⑴重力的概念:叫重力。
⑵重力大小其中g=9.8N/kg 它表示。
⑶重力的方向:⑷重力的作用点:⑶、摩擦力的方向:摩擦力的方向与方向相反,⑷、静摩擦力大小应通过受力分析,结合二力平衡求得⑸、滑动摩擦力定义:影响因素:;⑹、增大和减小摩擦的方法增大摩擦力的方法有:减小摩擦的方法有:力和运动部分:1、伽利略斜面实验:⑴三次实验小车都从斜面顶端滑下的目的是:⑵实验得出得论:。
⑶伽利略的推论是:2、牛顿第一定律:⑴内容是:⑵说明A、定律是大量的基础上,经过进一步出的,B、牛顿第一定律的内涵:C、定律告诉我们:力不是的原因。
3、惯性:⑴定义:叫惯性。
⑵说明:惯性是物体的一种性。
惯性大小只与有关,1、定义:。
、二力平衡条件:、、、1.(第一届初赛)木块放在水平桌面上,桌面对木块的压力跟木块的重力是( )A、一对大小相等、方向相反的力;(B)一对平衡力;(C)一对作用力和反作用力;(D)作用在同一物体上的力。
2.(第一届初赛)即使在冰上滑动的石块,最后也会停下来,这是由于( )A、没有力对它作用的原因;(B)冰还不够光滑的原因;(C)石头遇到了阻力的原因;(D)石头的惯性逐渐减小的原因。
3.(第一届初赛)正在运动的物体,所受的一切外力如果同时消失,那么将发生的现象是( )A、立即停下来;(B)速度逐渐减小,最后停止;(C)开始做匀速直线运动;(D)速度大小不变,方向可能改变。
4.(第二届初赛)首先推翻“力是维持物体运动的原因”这一错误观点的科学家是( )A、亚里士多德;(B)牛顿;(C)伽利略;(D)帕斯卡5.(第二届初赛)在平静的水面上匀速行驶的船,受到重力和浮力的作用。
初中物理力学综合测试题一、选择题:(36分)1、下列关于力和运动的说法正确的是A.人推墙的力和墙对人的力是一对平衡力B.静止的物体不受摩擦力,运动的物体才受摩擦力C.给正在运动的物体再施加一个力,物体就会比原来运动得更快D.在平直轨道上匀速行驶的火车车厢里,竖直向上跳起的人仍将落回原处(不计空气阻力)2、下列示例中属于防止惯性带来危害的是?A.拍打衣服,把灰尘拍去B.将足球射入球门C.公路上的汽车看见远处有障碍物时提前减速D.跳远时快速助跑3、以下措施中用来减小摩擦的是()A、上紧缝纫机的皮带;B、在纲丝钳口刻上花纹;C、在乒乓球拍上粘上带颗粒的胶皮;D、在笔头上装上小钢珠,制成圆珠笔。
4、匀速直线行驶的列车突然减速,车顶上悬挂的小球()A、向前摆B、向后摆C、保持不动D、无法判断。
5、一块砖平放在水平地面上,将它竖直切去一半,剩下的一半对地面的压强()A、一定是原来的1/2 ;B、一定和原来的一样;C、一定是原来的2倍;D、条件不足无法确定。
6、为了加强交通安全,交通部门要求严禁车辆超速超载,严禁驾驶员酒后开车,从20n 年5月1日起,对醉酒驾驶员施以刑法处理,下列说法错误的是・・A.车辆超载会加大对地面的压强,从而对路面具有极大的破坏力B.车辆超速超载会使其动能增大,一旦发生交通事故危害极大C.酒后或醉酒驾车,驾驶员反映迟缘,会加大反应距离,易发生交通事故D.酒后或醉酒驾车,驾驶员极度兴奋,反应迅速,易避免发生交通事故7、.放在水平桌面上静止不动的电视机,受到彼此平衡的两个力是()A.电视机受到的重力和桌面对电视机的支持力B.电视机受到的重力和电视机对桌面的压力C.桌面对电视机的支持力和电视机对桌面的支持力D.桌面受到的重力和电视机对桌面的压力8、.用1 m的玻璃管做托里拆利实验,下面对管内水银柱竖直高度有影响的是()A.玻璃管的粗细B.玻璃管的长短C.实验所在的高度D.玻璃管插入水银槽的深度9、在水平地面上放置一个质量为360N的物体,用图中所示的装置匀速拉动物体(不计绳子与滑轮的摩擦),拉力F 等于40N,则物体与地面间的摩擦力应为()A、 60NB、 80NC、 120ND、 360N10、.三个分别用铜、铁、铝制成的正立方体,它们的质量相等,把它们放在水平桌面上,则对桌面压强大的是()A.铜立方体B.铁立方体C.铝立方体D.三个一样大11、.有一人用一滑轮组分别将1000 N和2000 N的物体匀速提高相同的高度,动滑轮重200 N,绳重及摩擦都不计,则在上述两种情况中()A.人做的额外功相等B.滑轮组的机械效率相等C.人做的总功相等D.人做功的功率相等12、 .下列各现象中不属于惯性现象的是()A.刹车时,人的身体向前倾B.放入水中的铁球很快沉入水底C.汽车关闭发动机后,车还会向前运动一段距离D.锤头松了,用力将锤柄撞击固定物,使锤头紧套在柄上13、 .下列工具或仪器中属于省力杠杆的是() 14、用手握住汽水瓶,汽水瓶并不滑落,这是因为()A.手的握力大于汽水瓶的重力B.手的握力等于汽水瓶的重力C.手给汽水瓶的摩擦力大于瓶的重力D.手给汽水瓶的摩擦力等于瓶的重力 15、两手对拉一弹簧秤,它的示数是10 N,这两手的拉力分别为() A. 5 N, 5 NB. 10 N, 10 NC. 0 N, 0 ND. 20 N, 20 NB 两点处于同一水平线上,如图所示,B.PA =P B = 980帕D.p A =1.96X105帕,p B = 0 22.把一个油桶绕着支点C 推上台阶,在无滑动时,力中最省力的施力方向是A.MB.NC.P17、一年级的小朱和爸爸比一比:登白云山,谁快。
初三物理力学综合专题试题答案及解析1.王师傅装修房子时,用如图所示的滑轮组装置往楼上运送空心砖。
已知装物箱重250N,每个滑轮重50N,每块空心砖重20N(不计钢丝绳的重力和摩擦)。
若王师傅拉钢丝绳的力是600N,则一次能匀速提升块砖。
若某次提升中,钢丝绳受到的拉力是500N,拉力的功率是250W,则将空心砖匀速提升l0m,需要的时间是 min。
【答案】 80 1【解析】由图可知绳子的有效股数n=3,根据可得,所以砖的重力为,所以砖的块数为1600N/20N=80(块);绳子自由端移动的距离为s=nh=3×10m=30m,根据P=Fv可得,所以需要的时间为:。
【考点】测滑轮(组)的机械效率功率速度公式的应用2.用如图甲所示的滑轮组提升水中的物体M1,动滑轮A所受重力为G1,物体M1完全在水面下以速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F1,拉力F1做功的功率为P1,滑轮组的机械效率为;为了提高滑轮组的机械效率,用所受重力为G2的动滑轮B替换动滑轮A,如图乙所示,用替换动滑轮后的滑轮组提升水中的物体M2,物体M2完全在水面下以相同的速度v匀速竖直上升的过程中,卷扬机加在绳子自由端的拉力为F2,拉力F2做功的功率为P2,滑轮组的机械效率为。
已知:G1-G2=30N,-=5%,,M1、M2两物体的质量相等,体积V均为4×10-2m3,g取10N/kg,绳重、轮与轴的摩擦及水的阻力均可忽略不计。
求:(1)物体M1受到的浮力F浮;(2)拉力F1与F2之比;(3)物体M1受到的重力G。
【答案】(1)400N;(2)16:15;(3)760N。
【解析】通过读题发现,该题有两种情况,一是用动滑轮A时,一是用动滑轮B时;我们分别对其两种情况进行受力分析可得:将已知条件分别画出来,以加强对已知条件的印象,然后再看所求的问题。
(1)欲求浮力,由于物体的体积是已知的,且它们还都浸没于水中,故由阿基米德原理可得:F浮=ρ水gV=1.0×103×10×4×10-2N=400N;(2)欲求F1:F2,根据它们的功率之比可求出,设重物上升的速度为v,则拉力上升的速度都是2v,故P1=F1×2v,P2=F2×2v,由已知条件可得,故;(3)欲求物体M的重力,因为已知条件中就剩下两个了,我们要想办法在这两个条件中做文章。
力学综合知识点1 常用力学规律一览 1.静力学规律:共点力平衡条件2.运动学规律:匀变速直线运动公式,平抛运动规律 3.牛顿第二定律:F ma =合 4.动能定理:k2k1W E E =-合5.机械能守恒定律:p1k1p2k2E E E E +=+ 6.动量定理:Ft mv mv '=-7.动量守恒定律:11221122m v m v m v m v ''+=+ 知识点2 动力学三大基本规律的综合应用 1.力学知识体系力在位移过程中的积累规律力在时间过程中的积累规律牛顿第二定律、动量守恒定律、机械能守恒定律这三大定律将力与运动联系起来,在具体问题中要注意选取合适的规律解决题目.2.解决力学问题的三大基本观点(1)力的观点:这是解决力学问题的基本思路和方法,主要运用牛顿运动定律并结合运动学公式解决问题,在解题时要考虑运动状态变化的细节,多用于匀速运动或匀变速运动问题,这样求得的结果多是瞬时关系.(2)动量观点:应用动量定理、动量守恒定律解决问题,若在具体问题中不涉及加速度,不需研究过程的细节,如碰撞、打击类问题,则可使用动量观点解决问题.(3)能量观点:应用动能定理、机械能守恒定律解决问题,无论是恒力做功还是变力做功,若不涉及物体运动的加速度和时间,则可使用动能定理求解,若满足机械能守恒条件,可使用机械能守恒定律.3.三大观点的选用原则(1)若需要得到瞬时关系,要列出物理量在某时刻的关系式,可使用牛顿第二定律.(2)在力的持续作用下,物体的运动状态发生改变时,若涉及位移、速度,不涉及时间时,优先考虑动能定理;若涉及时间、速度,不涉及位移时,可优先考虑使用动量定理.(3)若研究对象为相互作用的物体组成的系统,一般考虑使用动量守恒定律和机械能守恒定律,但要注意分析是否满足守恒条件.(4)涉及相对位移时,优先考虑能量守恒定律,如子弹打木块问题、滑块与滑板问题等.(5)在碰撞、打击、绳绷紧、爆炸等现象中,要注意能量的转化,同时要注意使用动量守恒定律.4.解答力学综合题的基本思路(1)认真审题,挖掘题目中的隐含条件,分析物理过程.(2)确定研究对象,分析受力情况,分析运动情况.(3)正确运用规律,根据题目中的关系列出方程.1、如图所示,两个完全相同的质量为m的木板A、B置于水平地面上,它们的间距s=2.88m,质量为2m、大小可忽略的物块C置于A板的左端.C与A之间的动摩擦因数为μ1=0.22,A、B与水平地面之间的动摩擦因数为μ2=0.10,最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.开始时,三个物体处于静止状态.现给C施加一个水平向右,大小为25mg的恒力F,假定木板A、B碰撞时间极短且碰撞后粘连在一起.要使C最终不脱离木板,每块木板的长度至少应为多少?2、如图所示,光滑的14圆弧轨道AB、EF,半径AO、O’F均为R且水平.质量为m、长度也为R的小车静止在光滑水平面CD上,小车上表面与轨道AB、EF的末端B、E相切.一质量为m的物体(可视为质点)从轨道AB的A点由静止下滑,由末端B滑上小车,小车立即向右运动.当小车右端与壁DE刚接触时,物体m恰好滑动到小车右端且相对于小车静止,同时小车与壁DE相碰后立即停止运动但不粘连,物体继续运动滑上圆弧轨道EF,以后又滑下来冲上小车.求:(1)水平面CD的长度和物体m滑上轨道EF的最高点相对于E点的高度h;(2)当物体再从轨道EF滑下并滑上小车后,小车立即向左运动.如果小车与壁BC相碰后速度也立即变为零,最后物体m停在小车上的Q点,则Q点距小车右端多远?知识点3 常见题型举例1.传送带问题(1)力的问题:要注意判断物体与传送带之间是否存在摩擦力,是滑动摩擦力还是静摩擦力,摩擦力的方向如何,摩擦力的大小和方向是否发生突变等,如在倾斜放置的传送带中,要判断重力沿斜面方向的分量与摩擦力的大小,摩擦力是滑动摩擦力还是静摩擦力,若判断错误,则无法正确解答题目.(2)能量的问题:由于涉及到摩擦力和相对位移,因此有摩擦生热,除此之外还要注意物体机械能的增加,在计算传送带动力系统因传送物体而消耗的能量时,不要漏掉摩擦生热的能量,如匀速运动的传送带传送初速为零的物体,传送带应提供两方面的能量,一是物体动能的增加,二是物体与传送带间的摩擦所生成的热量.1、电机带动水平传送带以速度v匀速传动,一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上,若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ,如图所示,当小木块与传送带相对静止时,求:(1)小木块的位移;(2)传送带转过的路程;(3)小木块获得的动能;(4)摩擦过程产生的摩擦热;(5)电机带动传送带匀速转动输出的总能量.2、如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持v0=2m/s的速度运行.现把一质量为m=10kg的工件(可视为质点)轻轻放在皮带的底端,经时间1.9s,工件被传送到h=1.5m的高处,取g=10m/s2.求(1)工件与皮带间的动摩擦因数(2)电动机由于传送工件多消耗的电能知识点3 常见题型举例2.弹簧类问题(1)弹簧类问题多以轻质弹簧为载体,物理情景较复杂,考查物体的平衡、牛顿运动定律、能的转化与守恒等知识.(2)力的观点:某时刻弹簧提供的弹力与其形变量相关,可运动牛顿运动定律求解. (3)能量观点:弹性势能与其它形式的能量发生转化,根据能量的转化与守恒定律可求解弹性势能大小、弹力做功大小等.(4)举例:A 物体以速度0v 向B 运动,B 左端固定一轻弹簧静止在光滑的水平面上,如图所示.试分析A 与B 相互作用过程中弹簧再次恢复原长时,A B 、的速度特点.在弹簧刚开始被压缩的过程中,B 受到弹簧的弹力向右做加速运动,A 受到弹簧的阻力做减速运动,开始时A 的速度大于B 的速度,弹簧一直在被压缩,直至A B 、的速度相等,即弹簧缩短到最短,此时弹簧的弹性势能最大.此后由于A 继续减速,B 继续加速,B 的速度开始大于A 的速度,弹簧开始伸长.当弹簧恢复至原长时,弹性势能为零,A 的速度减至最小,此后弹簧继续伸长,A 开始加速,B 开始减速,当弹簧伸长至最长时,A B 、的速度相等,弹簧的弹性势能最大.此后A 开始加速,B 继续减速,弹簧缩短直至原长.在弹簧处于原长时:A B m m >,则最终都向右运动;A B m m =,A B 、交换速度,即A 的速度为零,B 的速度为0v ; A B m m <,A 反向弹回,B 向右运动.1、如图所示,坡道顶端距水平面高度为h ,质量为m 1的小物块A 从坡道顶端由静止滑下,在进入水平面上的滑道时无机械能损失,为使A 制动,将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M 处的墙上,另一端与质量为m 2的挡板B 相连,弹簧处于原长时,B 恰位于滑道的末端O 点。
力学综合一•选择题(共13小题)1 •如图所示,在光滑水平台面上,一轻质弹簧左端固定,右端连接一金属小球,弹簧在自然长度时,小球位于0点;当通过小球压缩弹簧到A位置时,释放小球;然后小球从A点开始向右运动,已知AO=B0则()4 n nA. 小球从A运动到0的过程中,所受弹力方向向右,速度不断增大B. 小球从0运动到B的过程中,所受弹力方向向右,速度不断减小C•小球运动到0点时,因弹簧恢复了原长,小球停止运动并保持静止D.小球运动到B点时,所受弹力方向向左,小球停止运动并保持静止2. 在汽车中悬线上挂一个小球,当汽车运动时,悬线将与竖直方向成某一固定角度,如图所示,若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体M ,则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况正确的是()A. 汽车一定向右做加速运动B. 汽车一定向左做加速运动C. M除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力作用D. M除受到重力、底板的支持力作用外,还可能受到向左的摩擦力作用3. 将物体甲放在水平桌面上匀速向右推动时,所用水平推力为F i,地面对物体甲的摩擦力为f i.现将物体乙叠放在物体甲上,如图所示,用水平拉力F2使物体甲向右匀速移动过程中,物体乙被左边墙上固定的细绳拉住且保持静止,地面对物体甲的摩擦力为f2,物体乙对物体甲的摩擦力为f3,细绳对物体乙的水平拉力为T.下列判断正确的是()乙甲A. f i>F i, f i的方向水平向左B. f2>F i, f2的方向水平向左C. f2=F2, f2和F2是一对平衡力D. f3=T, f3和T是一对相互作用力4. 如图所示,底面积不同的圆柱形容器分别盛有甲、乙两种液体,液体对各自容器底部的压强相等。
若在两容器中分别抽出相同高度的液体,则剩余液体对各自容器底部的压强p、压力F的关系是()A. p甲>p乙;F甲>F乙B. p甲v p乙;F甲v F乙C. p甲=p乙;F甲>F乙D. p甲=p乙;F甲v F乙5. 如图所示的甲、乙两实心均匀正方体分别放置在水平地面上,它们对地面的压强相等。
力学综合试题及答案一、选择题(每题3分,共30分)1. 牛顿第一定律描述的是:A. 力是改变物体运动状态的原因B. 物体保持静止或匀速直线运动的状态C. 物体的运动不需要力来维持D. 物体的加速度与作用力成正比答案:B2. 以下哪种情况物体的机械能守恒?A. 物体在斜面上匀速下滑B. 物体在竖直方向上自由下落C. 物体在水平面上匀速运动D. 物体在斜面上加速下滑答案:B3. 根据胡克定律,弹簧的弹力与弹簧的形变量成正比,比例常数为:A. 重力加速度B. 弹簧常数C. 质量D. 惯性答案:B4. 以下哪种力是保守力?A. 摩擦力B. 重力C. 阻力D. 空气阻力答案:B5. 物体做匀速圆周运动时,向心力的方向是:A. 指向圆心B. 指向圆周运动的切线方向C. 与速度方向相反D. 与速度方向相同答案:A6. 动量守恒定律适用于以下哪种情况?A. 只有重力作用的系统B. 只有摩擦力作用的系统C. 只有弹簧力作用的系统D. 只有重力和弹簧力作用的系统答案:D7. 根据动能定理,物体的动能变化量等于:A. 作用在物体上的力与位移的乘积B. 作用在物体上的力与速度的乘积C. 作用在物体上的力与时间的乘积D. 作用在物体上的力与加速度的乘积答案:A8. 以下哪种情况会导致物体的角动量守恒?A. 物体受到外力矩作用B. 物体受到内力矩作用C. 物体不受任何力矩作用D. 物体受到非保守力矩作用答案:C9. 以下哪种情况物体的机械能不守恒?A. 物体在斜面上匀速下滑B. 物体在竖直方向上自由下落C. 物体在水平面上匀速运动D. 物体在斜面上加速下滑答案:A10. 根据牛顿第三定律,作用力和反作用力:A. 大小相等,方向相反B. 大小不相等,方向相反C. 大小相等,方向相同D. 大小不相等,方向相同答案:A二、填空题(每题4分,共20分)1. 牛顿第二定律的公式是______。
答案:F=ma2. 根据能量守恒定律,一个物体的总能量是______。
初中物理力学综合试题一、单选题:1.某同学做托里拆利实验,测得玻璃管内水银柱比槽内水银面高出76厘米,下面的哪些措施可以使这个高度差改变:A.往槽内加入少许水银B.使玻璃管稍微倾斜一点C.把玻璃管往上提一提D.把实验移到高山上去做2.有两块完全相同的金属块,把它们合在一起后,它们的密度A.为原来的一半B.和原来一样C.为原来的两倍D.不能确定3.一艘船从东海驶入黄浦江时,船受的浮力将会A.浮力减少,船身下沉些B.浮力增大,船身上浮些C.浮力不变,船身下沉些D.无法确定4.如图所示,天平处于平衡状态,若将在水面上的木块取出来,直接放在天平的左盘上,那么A.天平仍然平衡B.天平左盘要下倾C.天平右盘要下倾D.无法确定5.试判断9.5×105毫克可能是下面哪种动物的质量:A.一只蚂蚁B.一头猪C.一只大象D.一只鸡6.某课外活动小组在探究物体的“浮沉条件”时,将重为100g的物体放入盛满水的盆中,有90g水溢出,则A.物块会浮在水面上B.物块会悬浮在水中C.物块会沉入盆底D.不能据此判断出物块的沉浮7.登上月球的宇航员,即便相距很近,也要靠无线电话交谈,这是因为A.月球上尘埃太多B.月球上温度太低C.月球表面凹凸不平D.月球上没有空气8.踢球时,球离开脚后仍继续滚动,这是因为:A.地球有吸引力B.球有惯性C.脚对球的作用力没有消失D.以上说法都没有道理9.关于运动和力的关系,下面说法中正确的是A.力是改变物体位置的原因B.力是物体产生速度的原因C.力是改变物体运动状态的原因D.力是维持物体平衡状态的原因10.如图所示为一个自制密度计,分别三次放入不同的液体,那么容器内液体密度最大的是A.甲容器中的液体B.乙容器中的液体C.丙容器中的液体11.人们用来计量噪声强弱的是:A.分贝B.音调C.响度D.音色12.使用简单机械可以:A.提高功率B.提高机械效率C.省力或便于工作D.省功13.下列各现象中属于滑动摩擦的是:A.用笔写字时,手与笔杆之间B.用钢笔写字时,笔尖与纸面之间C.用手握住瓶子时,手与瓶子之间14.在表面涂蜡的细木棒末端绕上适量的金属丝,把它分别放到甲、乙、丙三种不同的液体里,如图所示,则A.木棒在甲液体里受的浮力最大B.木棒在乙液体里受的浮力最大C.丙液体的密度最大D.甲液体的密度最小15.一根木头从长江漂流入东海海面后,它露出水面的体积和受到的浮力是A.露出水面的体积不变,受到的浮力不变B.露出水面的体积增大,受到的浮力不变C.露出水面的体积增大,受到的浮力减少D.露出水面的体积不变,受到的浮力增大16.采取下列措施,可以提高机械效率的是:A.有用功一定,增大总功B.总功一定,增大额外功C.有用功一定,减小额外功D..额外功一定,减少总功17.下列声音的要素中,由发声体振动的频率决定的是A.音色B.响度C.音调18.售票员和乘客都坐在一辆行驶的汽车上,他们均以自身为参照物,正确的说法是A.售票员认为汽车是运动的B.售票员认为乘客是运动的C.乘客认为售票员是运动的D.乘客认为车是静止的19.杯内装满水,若将手指浸入水面内,则水杯底的压强将:第8题图 A.不变 B.变大 C.变小 D.无法判断20.容器内盛满水,A 、B 两点处于同一水平线上,如图所示,那么A 、B 两点处水的压强为 A.p A =p B =1960Pa B.p A =p B =980PaC.p A =980Pa,p B =0D.p A =1.96×105Pa,p B =021.抛向空中的篮球,若不计空气阻力,篮球在空中运行时: A.只受重力作用 B.既受重力作用又受抛力作用C.只是由于惯性作用无其它外力D.受到向下的重力和向上的惯力作用22.把一个油桶绕着支点C 推上台阶,在无滑动时,力中最省力的施力方向是 A.M B.N C.P23. 某物体在前一半路程中的速度是20m/s,后一半路程中的速度是30 m/s,则该物体在全路程中的平均速度是:A.10 m/sB.25 m/sC.24 m/sD.30 m/s24.甲乙两台机器,甲做的功是乙的2倍,但乙所用的时间是甲的1/3,比较甲乙两台机器的功率,则 A.P 1 : P 2=3 : 2 B. P 1 : P 2=2 : 3 C. P 1 : P 2=1 : 2 D. P 1 : P 2=1 : 325.用绳子把一个在空气中重60N,体积为2dm 3,浸没在10m 深水中的物体匀速提高2m,则拉力对重物做功为: A.39.2J B.80.8J C.120J D.0J 26.以下所给数据中,最接近实际的是A.一个西瓜的质量一般是50kgB.正常成年人脉搏跳动的时间间隔约为1sC.人的正常体温大约是40℃D.普通楼梯一级台阶的高度约为50cm 27.下列有关运动的描述正确的是A.以地面为参照物,坐在行驶汽车里的乘客是静止的B.太阳是恒星,因此太阳是恒定不动的C.列车匀速运动时,火车头拉车厢的力大于车厢所受的阻力D.掷出的铅球在空中运动过程中,铅球的运动状态在改变 28.以下现象解释正确的是A.学校里旗杆的顶端所安装的滑轮是定滑轮B.矿泉水瓶盖周围的凹凸花纹是为了减小摩擦C.用瓶盖起子开啤酒瓶盖,是为了省距离D.饮料吸管的一端剪成斜的,是为了增大压力29.如图所示,一个质量为50kg 的人,在10s 内连续向上跳12个台阶,已知每个台阶的高度为0.2m,则这个人在这段时间内的功率是: g 取10N/kg A 、1200W B 、10W C 、12W D 、120W30.一密度计分别放入甲、乙两种液体中时的情况如图所示,则 A.甲的密度大 B.乙的密度大 C.密度计在甲中受到的浮力大 D.密度计在乙中受到的浮力大31.在用天平和量筒测量某种食油的密度时,以下操作步骤中,不必要且不合理的是A 、用天平测空烧杯的质量B 、取适量的油倒入烧杯中,用天平测出杯和油的总质量C 、将烧杯中的油倒入量筒中,测出倒入量筒中的油的体积D 、用天平测出烧杯和剩余油的总质量32.将同一个小球放入三个盛有不同液体的容器中,小球静止后容器中是液面向平,此时液体对容器底部的压强是 A .甲容器的最大 B .乙容器的最大 C .丙容器的最大 D .一样大二、 填空题:1.使用滑轮组的时候,重物和动滑轮的总重由几段绳子承担,提起的重物所用的力就是总重的 .2.历史上证明大气压强存在的最著名的实验是_______________实验.历史上首先用实验方法测出大气压强最著名的实验是_______________实验.3.跳伞运动员在匀速下落过程中,势能 ,动能 .4.缝纫机皮带如果打滑,只要在皮带上擦一些松香或将皮带加紧一些,这样就不打滑了;其道理:前者是_____________________;后者________________________;5.一个容器里盛有15cm 深的水,水中A 点离容器底面的高度11cm,B 点离容器底面的高度为6cm,则A 与B 两点的压强比p A :p B =_____.6.质量分别为2kg 和1kg 的甲、乙两铅块,它们的体积比V 乙:V 甲=______;它们的密度比ρ甲:ρ乙=_______.第29题图 第307.跳伞运动员在匀速下落过程中,势能_________,动能__________.8.甲乙两辆车作匀速直线运动,若两车在相同时间内经过的路程之比是2:1,则速度之比是________,若两车经过相同程所用时间之比是1:2,则速度之比是___________.9. 由于叫重力,重力的方向总是.10.一架飞机的外壳用铝板制作,需要250kg,若改用密度是铝的2倍而厚度不变的合金制作,飞机的外壳重将是 N.若要使飞机外壳保持原重,那么这种合金板的厚度只能是铝板厚度的_______.11.浮在水面上的木块,露出水面的体积是3/5,若将木块全部压入水中,至少施加0.588N的压力,则此木块的体积是 dm3,木块的密度是 kg/m3.12. 用图所示的滑轮组提起货物,已知货物重G=400N,滑轮质量和滑轮与轴之间的摩擦忽略不计,要把货物升高2m,F做的功是______J,拉力F是______N.三、作图题:1. 画出图中F1和F2的力臂L1和L2.2. 画出图中,加在杠杆上的动力F的力臂.3. 画出图中杠杆所受各力对于支点O的力臂不计杠杆所受重力4. 按要求画出滑轮组的穿绳情况:动滑轮重力不计,F为拉力题1 题2 题3 题4四、计算题:1. 一个空瓶质量为0.25kg,装满水时质量共1.05kg,装满油时,质量共0.85kg,计算油的密度2. 甲乙两列火车各长80m和100m,甲车以72km/h的速度向东开,乙车以25m/s的速度向西开,问甲乙两列火车从相遇到离开,须多长时间3. 用一个动滑轮把重480N的砖块拉到距地面10m高的楼上,所用的拉力为300N,试求有用功,总功和滑轮的机械效率各是多少4. 甲乙两地相距70km,一辆汽车从甲地向乙地开出,速度是1.5m/s,一辆自行车同时从乙地出发驶向甲地,它们在离甲地54km处相遇,求自行车的速度是多少km/h五、实验题:1.如图所示A、B两个箭头分别表示使用弹簧秤测力时,两次指针的位置,则这两个力的大小分别是和.2.下面哪组仪器可以用来测量液体的密度若需要水可供给,但不得添加其它器材A.天平和秒表B.米尺和量筒C.天平和玻璃杯D.天平和米尺3. 如图,某同学做杠杆平衡实验,杠杆上每小格表示4cm,每个钩码重1N.请根据图填写表格1中的数据,并通过分析得出实验结论.实验得出的结论:.5.测量图所示的滑轮组的机械效率,被提起的是质量200g的物体,对绳子自由端的实际拉力是0.8N,当物体升高0.2m时,绳的自由端移动的距离为________m,对滑轮组做成的总功为______J;滑轮组做的有用功为_______J;机械效率为_________.6.测量盐水的密度,已知空烧杯的质量是49.5g,在烧杯内装入一定质量的盐水后,放在天平上称量,当天平平衡时,右盘内砝码如图1所示,则被测盐水的质量是 g.将烧杯内盐水倒入量筒,量筒内液体如图2所示,则被测盐水的体积是 ______cm3,盐水的密度是 kg/m3.第7题图7.下面是小明做“测小石子密度的实验”,请回答下列问题;1观察如图所示量筒,每小格代表的体积是_______,量筒的测量范围是_______;2用天平测小石子的质量;天平平衡时,右盘中的砝码和游码的位置如图所示,则小石子的质量为_______克;3利用量筒测小石子的体积;先在量筒内装一定量的水,如图所示水面在量筒的A处,水的体积为______cm3;然后将小石子放入量筒里,水面上升到量筒的B处,则小石子的体积为_______cm3;4算出小石子的密度为_______g/cm3,合_______kg/m3;5在观察量筒里的水面到达的刻度时,视线要跟 ,量筒里的水面是凹形的,观察时要以为准;8.小东同学想测出液体B的密度,他手边只有:一个弹簧测力计、一根细线、一个小石块、两个烧杯和足量的水;小东同学根据这些器材设计出了下面的实验步骤,但不完整;请你将小东的实验步骤补充完整:1用细线系住小石块,将适量的水与液体B分别倒入两个烧杯中;2_______________________________________________________;3用弹簧测力计测出小石块浸没在水中受到的拉力F;4_______________________________________________________;请根据小东测量的物理量表示出液体B的密度:ρB=___________;9.小华用图所示的实验,探究影响浮力大小的因素;1进行甲、乙两步实验,小华的目的是____________________;2进行乙、丙两步实验,小华想验证的猜想是____________________;3小华研究浮力大小与深度的关系时,根据测得的实验数据,作出了弹簧测力计的示数F与物体下表面所处深度h的关系图像,如图所示,根据图像可以判断出,此实验过程中浮力的变化情况是先___________后___________;初中物理力学综合试题答案一、单选题1. D2. B3. C4. A5. D6. B7. D8. B9. C10. B 11. A 12. C 13. B 14. D 15. B 16. C 17. C 18. D19. A 20. A 21. A 22. B 23. C 24. B 25. B二、填空题1. 几分之一2. 503. 铝块、铅块4. 马德堡半球实验5. 4:96. 1:2 1:17. 减小不变8. 2:1 2:19. 地球的吸引而使物体受到的力竖直向下的10. 490012;11. 0104103 ..12. 800 200三、作图题1. 如图所示:2. 如图所示:3. 如图所示:4. 滑轮组穿绳见图四、 计算题1. 解:水的的质量m =1.05千克-0.25千克=0.8千克瓶的容积V 瓶千克千克/米米=⨯=⨯-0811*******33..油的密度ρ油瓶千克千克米千克/米==-⨯=⨯-m V 0850250810075103333....2. 4秒解:v 1=20米/秒,v 2=25米/秒t 4(===秒甲乙甲乙s s v v ++++802002025)3. 有用功:W 有=Gh =480牛顿×10米=4800焦耳 总功:W 总=F ·S =F ·2h =300牛顿×2×10米=6000焦耳 机械效率:η===W W 有总4800600080%4.汽车速度=米/秒=千米/小时相遇的时间=/=千米千米小时=小时为相遇前汽车行驶的路程自行车行驶的路程=-=千米-千米=千米∴自行车的速度=/=千米小时=千米/小时v 1554t s 1s s s s 705416v s t 1611112122v 5454161/五、 实验题1. 1.6牛顿 ,4牛顿2. C3. 答案:见表2;F 1·L 1=F 2·L 2.4. 0.2,0~5,5,2.25. 0.6 0.48焦耳 0.392焦耳 82%6. 60.5;55;1.1×103。
力学综合训练一、选择题1、在一辆足够长的光滑平板车上有质量分别为M1和M2的小球,随车一起做匀速直线运动,当车突然停止时(不考虑空气阻力)两个小球()A、一定相碰B、一定不相碰C、不一定相碰D、条件不足,难以确定2、三个实心正方体对水平地面的压强相同,它们的密度分别为P1>P2>P3,则这三个正方体对水平地面的压力F1、F2、F3的大小关系是()A、F1=F2=F3B、F1>F2>F3C、F1<F2<F3D、不能确定3、将铁、铜、铝制成的三个实心金属球,用细线拴好,分别拴在三个完全相同的弹簧秤下,将三个金属球没入水中,但不碰容器底,此时三只弹簧秤的示数相同。
现将三个球提出水面后静止,则()A、挂铁球的弹簧秤示数最小B、挂铜球的弹簧秤示数最小C、挂铝球的弹簧秤示数最小D、三个弹簧秤的示数相同4、一辆小车在光滑的水平面上运动,受到一个与运动方向相同的水平拉力作用,在拉力逐渐减小的过程中,小车的速度()A、逐渐减小B、逐渐变大C、保持不变D、无法判断5、一个空心球,空心部分体积为整个体积的一半。
它漂浮在水面上,有1/3的体积露出水面,若将空心部分注满水,放入水中再静止时将(水足够深)()A、漂浮B、悬浮C、下沉D、无法判断6、一个质量为0.3㎏的玻璃瓶,盛满水时称得质量是1.55㎏,若盛满某液体时称得质量是1.8㎏.那么这种液体的密度是( )A、1.0×103㎏/m3 B、1.16×103㎏/m3 C、1.75×103㎏/m3 D、1.2×103㎏/m3 7、静止在斜面上的金属块,重为10N,金属块与斜面的接触面积为20cm2,则金属块对斜面的压强可能是()A、5000Pa B、3000 Pa C、6000Pa D、50000Pa8、质量相等的实心铜球和铅球投入同种液体后,所受浮力相等,这种液体一定是()A、水B、酒精C、水银D、盐水9、把一个小球轻轻放入盛满水的容器中,溢出100g水,则小球质量()A、一定等于100gB、大于或等于100gC、小于或等于100gD、一定大于100g10、如图所示的台秤上放一只盛水的容器,有一金属球,挂在一弹簧测力计下面,现将金属球浸没在水中,比较金属球浸入水中前后的情况是()A、弹簧秤的示数减小,台秤的示数增大B、弹簧秤的示数增大,台秤的示数减小C、弹簧秤的示数减小,台秤的示数减小D、弹簧秤和台秤的示数都增大11、如图所示,重为5N的木块A,在水中处于静止状态,此时绳子的拉力为3N,若绳子突然断了,木块A在没有露出水面之前所受合力的大小和方向是()A、5N,竖直向下B、3N,竖直向上C、2N,竖直向上D、8N,竖直向下12、一个充气的气球下面挂一个金属块,把它们放入水中某处恰能静止,如图所示,如果把金属块及气球的位置轻轻向上移动一些,则金属块和气球()A、仍能静止B、向下运动C、向上运动D、上下晃动13、如图所示,悬浮在液体中的正方体物体受到来自前后左右上下六个面的液体对它的压力(以下简称为压力)作用,另外还受到重力作用,下列说法正确的是()A、物体受到的压力的合力的方向肯定是竖直向上的B、物体受到的压力的合力的大小等于零C、物体受到的压力以及重力的合力大于零D、物体除受到压力、重力外,还受到浮力的作用14、在轻质直杠杆两端A、B各挂有体积相同的实心铜块和铝块,杠杆在水平位置保持平衡。
力学综合习题及答案..A.力的作用点 C.力的方向 D.力的单位(参考答案与试题解析一.选择题3.(2014•郴州)在以“力”为主题的辩论赛中,正方和反方提出了许多观点,小明把他们的观点归纳整理如下表.你.C D.,5.(2013•枣庄)图是描述地球上不同位置的人释放手中石块的四个示意图,图中的虚线表示石块下落的路径,则.C D.6.(2014•十堰)如图,分别在A、B、C处用同样大小的力推门,可以感受到在A点用力容易把门推开.这说明力的作用效果与下列哪个因素有关?()7.(2013•永安市模拟)小华用矿泉水瓶做验证实验(如图):他用水平力轻轻推动底部时,瓶子沿桌面平稳地移动;当用水平力轻推瓶盖时,瓶子翻了.他验证的是力的作用效果与()8.如图所示,用大小相同的力,以不同的方向作用于塑料尺的同一点,塑料尺弯曲的程度不同.此现象表明影响力作用效果的因素是力的()9.(2014•山西)2014年世界杯足球赛正在巴西进行.小伟和小梁运用所学物理知识对比赛中的一些现象进行分析,下列说法中全部正确的一组是()①踢球时.脚感到疼是因为物体间力的作用是相互的②踢出去的足球能继续向前飞行是由于惯性③足球在空中飞行时受到重力和向前的推力④空中飞行的足球,若它所受的力全部消失它将立即停止⑤足球在空中飞行过程中.运动状态发生改变二.填空题(共9小题)10.(2013•沁阳市模拟)我们生活在地球上,重力无处不在.如工人师傅在砌墙时,常常利用重垂线来检验墙身是否竖直,这充分利用了重力的方向是竖直向下的这一原理;玩具“不倒翁”被扳倒后会自动起来,这是因为它的重心低的缘故.11.(2013•江永县二模)物体受到的重力的方向总是竖直向下的,建筑工人利用这个原理来检查所砌的墙是否符合要求,具体的做法是用细绳吊一个重物在墙边,当看到墙线与绷直的细线平行时,就达到要求了.12.(2013•天津)一座平直的跨海大桥全长1.6km,桥头立着如图所示的两个标志牌.如果一辆匀速行驶的载重汽车恰好达到两标志牌的最大限定值,该车通过桥中央时对桥面的压力为3×105N,通过该桥的时间为0.04 h.(g取10N/kg,车长不计)求出时间.v===0.04h13.(2012•南充)如果用g表示重力与质量的比值,则一个质量为m的物体受到的重力G=mg.它受到的重力方向总是竖直向下.14.(2014•深圳二模)请在图中画出小球所受力的示意图.15.(2013•鞍山模拟)请在图中画出铁锁松手后运动到A位置时的受力示意图(不计空气阻力).16.(2014•十堰)滑板车是中学生喜爱的玩具之一.用脚蹬地,滑板车会沿地面向前运动,这说明力的作用是相互的.如果不再蹬地,滑板车的速度会越来越慢,最后停下来,这是因为它在运动中受到阻力,这表明力可以改变物体的运动状态.滑板车静止时,受到的一对平衡力是人与车自身的重力和地面的支持力.17.(2014•厦门)今年端午节,全国首创的“龙舟拔河赛”在集美龙舟池举行.龙舟靠划桨获得动力.若甲船战胜乙船,则甲船的动力大于乙船的动力,甲船拉乙船的力等于乙船拉甲船的力.(均选填“大于”、“小于”或“等于”)18.(2014•北海)如图所示,打网球时,击球瞬间网球迅速被压扁并反弹出去,这说明力既可以改变物体形状又可以改变物体运动状态;在球被压扁的同时球拍的拉线也弯曲了,这说明力的作用是相互的.。
教学目标通过力学总复习,加深同学们对力学知识的纵向和横向联系的理解;使同学们熟悉和掌握力学部分的典型物理情景;并通过对典型物理情景的剖析,掌握力学问题的思维方法和掌握解决物理问题的基本方法.教学重点、难点分析力学知识的横向联系和纵向联系; 中,能量变化和动量变化的分析.教学过程设计、力学知识概况巴学⑴使物体产生加速虛i力的积男动力学................ '< ............ 力的积累时间简谐运动过程中,物体的恆暮受力、速度、加速度、动能、动量的变化规律I以廉能量的传递、知识概述(一)牛顿运动定律动力学部分的研究对象,就物体而言分为单体、连接体;就力而言,分为瞬时力与恒力,要通过典型题掌握各自的要领•其中对物体的受力分析,特别是受力分析中的隔离法与整体法的运用是至关重要的,要结合相关题型加以深化•特别是斜面体上放一个物块,物块静止或运动,再对斜面体做受力分析•近年来的试题更趋向于考查连接体与力的瞬时作用相结合的问题.复习中不妨把两个叠加的物体在斜面上运动,分析某个叠加体的受力这类问题当做一个难点予以突破,其中特别注意运用整体法与隔离法在加速度上效果一致的特点力学综合力与运动的关系;在物体运动过程中,以及物体间相互作用的过程功动能平衝原理运动规a动能定雀机械能守恒定建功能原理冲星动量动量守恒定律动量定理•可谓举一反三,触类旁通.质点做圆周运动时,其向心力与向心加速度满足牛顿第二定律.万有引力提供向心力,天体的匀速圆周运动问题,是牛顿第二定律的重要应用.从历年高考试题看,其命题趋势是逐渐把力的瞬时效应与连接体的合分处理结合起来,使考生具有灵活运用这方面知识的能力,其要求有逐年提高倾向•因此对本章的知识的复习必须注意到这一点.从能力上讲,受力分析的能力、运动分析的能力依然是考查的重点. 对研究对象进行正确的受力分析、运动分析,是解决动力学问题的关键.1 •力和运动的关系物体受合外力为零时,物体处于静止或匀速直线运动状态;物体所受合外力不为零时,产生加速度,物体做变速运动.若合外力恒定,则加速度大小、方向都保持不变,物体做匀变速运动,匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线•物体所受恒力与速度方向处于同一直线时,物体做匀变速直线运动•根据力与速度同向或反向,可以进一步判定物体是做匀加速直线运动或匀减速直线运动;若物体所受恒力与速度方向成角度,物体做匀变速曲线运动.物体受到一个大小不变,方向始终与速度方向垂直的外力作用时,物体做匀速圆周运动.此时,外力仅改变速度的方向,不改变速度的大小.物体受到一个与位移方向相反的周期性外力作用时,物体做机械振动.表1给出了几种典型的运动形式的力学和运动学特征.综上所述:判断一个物体做什么运动,一看受什么样的力,二看初速度与合外力方向的关系.在高中阶段所解决的力与运动的关系问题,无外乎已知物体运动情况,求物体的受力情况;已知物体受力情况,求物体的运动情况.力与运动的关系是基础,在此基础上,我们还要陆续从功和能、冲量和动量的角度,进一步讨论运动规律.2 •力的独立作用原理物体同时受几个外力时,每个力各自独立地产生一个加速度,就像别的力不存在一样,这个性质叫做力的独立作用原理.物体的实际加速度就是这几个分加速度的矢量和•根据力的独立作用原理解题时,有时采用牛顿第二定律的分量形式Fx=maxFy=may分力、合力及加速度的关系是AE+F;a2 =a^+aj在实际应用中,适当选择坐标系,让加速度的某一个分量为零,可以使计算较为简捷,通常沿实际加速度方向来选取坐标,这种解题方法称为正交分解法.如图1-9-1 ,质量为m的物体,置于倾角为0的固定斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为卩,若要求物体的加速度,可先作出物体的受力图•沿加速度方向建立坐标并写出牛顿第二定律的分量形式mgsin 0 -f=ma , f=卩Nmgcos 0 -N=0物体的加速度对于物体受三个力或三个以上力的问题,采用正交分解法可以减少错误,做受力分析时要避免“丢三落四”.(二)力的积累从力在空间上的积累效果与力在时间上的积累效果两个角度,来研究物质运动状态变化的规律,是高中物理重点内容•深入理解“功是能量转化的量度”,以及理解在动量守恒过程中能量的变化,是这部分的核心,应着重做好以下几项工作:1 •深入理解几个重要概念本讲研究的概念较多,有功、功率、动能、重力势能、弹性势能、机械能、冲量、动量等重要概念,这是本讲知识的基础,对于它们的物理意义必须进一步深入理解.mg an 9 - l^^gcos 0m(1)打破思维惯性,正确认识功的计算公式.功的计算公式W=Fscos B应用比较广泛,不仅机械功计算经常要应用它,电场力做功和磁场力做功有时也要应用它进行计算.(2)运用对比方法,区分几个不同的功率概念.①正确区别P=W/t和P=Fvcos 0的应用范围.前者为功率的普适定义式,后者是前者导出的机械功的计算公式;前者求出的是t时间内的平均功率,当然t趋近零时,其结果也为瞬时功率,后者公式中的v为瞬时速度大小,求出的功率为瞬时功率;若v为平均速度大小,F且为恒力,求出的即为平均功率.在运用P=Fvcos 0进行计算时,要注意0的大小,也可能求出负值,那是表示阻力的功率,要注意P 和F及v是对应的,通常讲汽车的功率是指汽车牵引力的功率.②正确区别额定功率和实际功率的不同.额定功率是指机器正常工作时输出的最大功率. 实际功率是指机器实际工作时的功率,一般不能超过额定功率.③正确区分汽车两种启动方法的物理过程的不同.(3)正确理解势能概念.中学教材研究了重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等概念,还要求能够直接运用公式计算重力势能和电势能的大小.不管哪种形式的势能,其对应的作用力均为保守力,它们做功与路径无关,只与物体的始末位置有关,并且W=-A Ep•势能是个相对量,它的大小与所取的零势能位置有关,但势能的变化与零势能位置的选取无关.因此,为了处理问题方便,要巧妙选取零势能的参考位置.势能是个标量,它的正负是相对于零势能而言的.比较势能的大小,要注意它们的正负号.势能属于系统所共有,平时讲物体的重力势能,实际上是物体与地球组成的系统所共有.又如,氢原子核外电子所具有的电势能,实际上应为氢原子所具有.(4)深入理解动量和冲量的物理意义.①弄清动量和动能的区别和联系.动量和动能都是描述物体机械运动状态量的物理量,它们的大小存在下述关系:匸1 2 X= — mv =-—它们都是相对量,均与参照物的选取有关,通常都取地球为参照物. 动量是矢量,动能是标量.物体质量一定,若动能发生变化,动量一定发生变化;若动量发生变化,动能不一定发生变化.例如 物体做匀速圆周运动,动能不变,而动量时刻在变.② 正确理解冲量l=Ft .l=Ft 适用于恒力冲量的计算,是个矢量式,I 和F 是对应的,方向相同.某一恒力有冲量,该力不一定做功;某一恒力做功,该力一定有冲量.③ 弄清冲量和动量的关系.合外力冲量是物体动量变化的原因,而非动量的原因.2 •熟练掌握动能定理和机械能守恒定律的应用 (1 )运用动能定理要善于分析物理过程.例如,总质量为M 的列车,沿水平直线轨道匀速前进, 其末节车厢质量为 m 中途脱节.司机发觉时, 机车已行驶L 的距离,于是立即关闭发动机滑行.设运动的阻力与质量成正比,比例系数为 k ,机车的牵 引力恒定.当列车的两部分都停止时,它们的距离是多少?解本题时应注意,前面的列车从脱钩以后到停止,整个运动过程有两个阶段: 第一阶段牵引力没撤去时,列车做匀加速直线运动;第二阶段为关闭发动机滑行阶段.运用动能定理时不必分阶段分别列式去研 究,应该从整个过程考虑列以下方程式:FL-k (M-m ) gSj = 0--(M-m ) vjI —■再对末节列车应用动能定理,有:-krngs 2 = 0 - ;y ;再从整体考虑,有 F=kMg本问题求解时也可假设中途脱节时,司机立即发觉并关闭发动机,则整个列车两部分将停在同一地 点.然而实际上是行驶了距离 L 后才关闭发动机,此过程中牵引力做的功可看作用来补偿前面列车多行驶s 克服阻力所做的功,即kMgL=k ( M-m ) g ^ s不难解出MLM-mM -m(2 )运用动能定理解连接体问题时,要注意各物体的位移及速度的关系.如图1-9-2所示,在光滑的水平面上有一平板小车 M 正以速度v 向右运动.现将一质量为 m 的木块无初速地放上小车,由于木块和小车间的摩擦力的作用,小车的速度将发生变化•为使小车保持原来的运动 速度不变,必须及时对小车施加一向右的水平恒力 F .当F 作用一段时间后把它撤去时,木块恰能随小车一起以速度v 共同向右运动•设木块和小车间的动摩擦因数为 □•求在上述过程中,水平恒力 F 对小车做多少功?本题中的m 和M 是通过摩擦相互联系的.题中已经给出最后两者速度均为 车和s 木的关系.由于s 车=vt , s 木=vt/2,所以s 车 /s 木=2/1根据动能定理,对于木块有WF-mgs 车=0 将①式、②式和③式联系起来,可得W=mv23 •强化动量守恒定律及其与功能关系的综合应用的训练(1 )重视动量守恒定律应用的思维训练. 例如下面这道试题.严严 Ph h /y芦 /2 * "才21 D 12图l-S-3如图1-9-3所示,一排人站在沿x 轴的水平轨道旁,原点0两侧的人的序号都记为 n (n=1,2,3,…).每 人手拿一个沙袋,x > 0 一侧的每个沙袋质量 m=14kg; x v 0 一侧的每个沙袋质量为m =10kg . —质量为M=48kg 的小车以某初速度从原点出发向 x 正方向滑行,不计轨道阻力.当车每经过一人身旁时,此人就把沙袋以水平速度u 朝与车相反的方向沿车面扔到车上, u 的大小等于扔此袋之前的瞬间车速大小的2n 倍(n是此人的序号数).(1)空车出发后,当车上堆积了几个沙袋时车就反向滑行?(2)车上最终有大小沙袋共多少个?先确定车上已有(n-1 )个沙袋时,车与沙袋的动量大小 p1,和第n 个人扔出的沙袋动量大小p2.如果p2> p1,则车反向滑行;若 p 仁p2就停止.要能运用不等式讨论,得出结果.题目中第( 2)问,车沿x 负方向运动时,也应能用上述思维方法进行分析讨论.v ,解题的关键是要找出 s对于车有图1-0-2(2 )强化动量守恒定律与能量转化的综合计算.动量守恒定律与机械能守恒定律是两个重要的守恒定律,一些物理过程常常需要运用这两个守恒定律进行处理,这就构造了一类动量和能量的综合题•详见后面例题.(三)典型物理情景[例1] 一光滑球夹在竖直墙与放在水平面上的楔形木块间,处于静止.若对光滑球施一个方向竖直向下的力F,如图1-9-4所示,整个装置仍处于静止,则与施力F前相比较[ ]A. 水平面对楔形木块的弹力增大B. 水平面对楔形木块的摩擦力不变C. 墙对球的弹力不变D. 楔形木块对球的弹力增大分析与解答:施加力F,相当于球“重”增加,这样按球“重”G增加来分析各个力的变化,就使问题简化了一层,从整体分析受力,不难得出水平面对楔形木块的弹力增加.确定选项A正确.但是,若简单地认为竖直方向的力增加,不会影响水平方向的力的变化,就认定选项 B (甚至于选项C)也正确,就犯了片面分析的错误.如果从另一角度稍加分析,不难看出球与墙之间是有相互作用力的,若没有墙,球就不可能静止.1-9-5所示,墙对球的弹力T和斜面对球的弹力N1分别为T=Gtan 0 , N仁G/cos 0以球为研究对象,其受力如图图1-9-4N,图17-5G 增加,当然T 、N1都增加.T 增加,从整体看水平面对楔形木块的摩擦力f=T .因此四个选项中所涉及到的力都应是增大的.本题选项A D 正确.[例2]在图1-9-6所示的装置中,AO BO 是两根等长的轻绳, 一端分别固定在竖直墙上的同一高度的 A B 两点,/ AOB=120,用轻杆 CC 使OA 0B 两绳位于同一水平面内, 0D 垂直于AB,轻杆0C 与0D 在同一竖直平面内,C 端固定在墙上,/ COD=60 •在结点O 用轻绳悬挂重为 G 的物体,则绳 OA 受到的拉力大 小为 ;杆OC 受到的压力大小为 ______________________ .位于水平面内的 AO BO 两绳等长,且整个装置左右对称,可见两绳的拉力相等,设为 T ,又已知/AOB=120,因此,不但能确定两绳拉力的合力的方向是沿OD 的,而且合力的大小也等于 T .于是若OD 为一绳,就可以取代(等效) AO BO 两绳的作用,题目就转化为如图1-9-7所示装置的问题,且求出 OD 绳的拉力就等于求出 OA 绳的拉力.不难得出:OD (0A )纟电拉九T = Gc 曲『 二二G乙OC 杆受压力:N=G/sin60 ° =2G[例3]物体静止在光滑水平面上,先对物体施一水平向右的恒力F2,又经t 秒后物体回到出发点时,速率为 v2,则v1、v2间的关分析与解答:本题的“难”在于涉及三维空间,但是题目也明确给出了两个平面:△ 在的竖直平面.本题应从我们熟悉的平面问题入手来解. AOB 所在的水平面及厶 COD 所A . v 仁v2B . 2v 仁v2C . 3v 仁v2D . 5v 仁v2F1,经t 秒后物体的速率为 v1时撤去F1,立即再对它施一水平向左的恒力團 1-9-7分析与解答:设物体在F1作用下,在时间t内发生的位移为s;则物体在F2作用下,在时间t内发生的位移为-s ; 根据平均速度的定义,以及在匀加速直线运动中平均速度与即时速度的关系,可得物体在F1作用下的平均速度于是v a = 得= 2v P选A.说明:对于平均速度I学,其适用范围为所有加速度恒定的运动,包括匀加速直线运动和匀加速曲线运动. 立;对于匀加速直线运动,注意上式的矢量性.[例4]从倾角为30°的斜面上的A点以水平速度v0平抛出的小球,最后落在斜面上B点,如图1-9-8 所示•求(1)物体从A到B所需时间;(2)若物体抛出时的动能为6J,那么物体落在B点时的动能为多少?分析与解答:物体水平抛出后,做平抛运动,假设经过时间t落在斜面上的B点,则:物体在水平方向上的位移为x=vOt物体在竖直方向上的位移为y=gt2/2于是有-=—tan30°x 2v0即:2程%t=^r因为 1 23叫=力物体在爲作用下的平均速度石对于匀加速直线运动,无论物体是否做往返运动,上式都成如果物体落在B 点的速度大小为 v ,则=tan30s 2%2^3 gt =〒坯2 = 6X1 = 1413 3[例5]如图1-9-9所示,置于光滑水平面上的斜劈上, 用固定在斜面上的竖直挡板, 挡住一个光滑球.这 时斜面和挡板对球的弹力分别是 N 和T .若用力F 水平向左推斜劈,使整个装置一起向左加速运动,则 N 与T 的变化情况是N ______ , T ___ .分析与解答:首先弄清静止时的情况,这是变化的基础.设球重 G 斜面倾角9,这是两个不变化的物理量.受力图已在原图上画出,静止时有Ncos 9 =G, Nsin 9 =TN=G/cos 9 , T=Gtan 9当整个装置一起向左加速运动时,N' cos 9 =G N' sin 9 -T ' =ma于是可得N ‘ =G/cos 9 , T ' =Gtan 9 -ma因此,N' =N, T 'v T其实,这一问题,也可以这样思考:整个装置一起向左加速运动时,在竖直方向上,系统依然处于平 衡状态,所以球在竖直方向受合力仍然为零•即仍要满足 N=G/cos 9,正是这一约束条件,使得斜面对球 的弹力N 不可能发生变化,于是使得重球向左加速运动,获得向左的合外力的唯一可能就是T 减小了.本题答案是N 不变,T 减小.本题给我们的直接启示,是要树立“正交思维的意识”,即在两个互相垂直的方向上分析问题. 对比和联想,特别是解题之后的再“想一想”,是提高解题能力的“事半功倍”之法•譬如:所以于是可得图 1-9-9其一,本题若改为整个装置竖直向上加速运动,讨论各个力的变化情况时,绝不能简单地套用本题的结论,得出“N增大,T不变”的错误结论•同样应由竖直与水平两个方向的约束条件分析,由竖直方向向上加速,可得N增大;由水平方向平衡,注意到N增大,其水平方向的分量也增大,T=Nsin 0,也会随之增大,“正交思维的意识”是一种思维方法,而不是某一简单的结论.其二,本题还应从T减小联想下去一一这也应形成习惯•挡板对球的弹力T的最小值是零•若T=0,可得出球以及整个装置的加速度a=gtan 0 ,这是整个装置一起向左加速运动所允许的最大加速度,加速度再大,球就相对斜面滑动了.若a=gtan 0,既然T=0,那么挡板如同虚设,可以去掉,这样对斜劈的水平推力F的大小,在知道斜劈和重球的质量(M和m)的前提下,也可得F= ( M+m gtan 0 •[例6]质量分别为ml和m2的1和2两长方体物块并排放在水平面上,在水平向右的力F作用下,沿水平面加速运动,如图1-9-10所示,试就下面两种情况,求出物体1对物体2的作用力T.图1-fi-LQ(1) 水平面光滑.(2) 两物块与水平面间的动摩擦因数□相同.分析与解答.(1 )以整个装置为研究对象,它们的加速度为a,则a nij再以物块2为研究对象,物块1对2的作用力T,有111)T 二口应二--- F叫+m3(2 )与上述过程相同•以整个装置为研究对象,它们的加速度为a',则;Fa' = 一-一 -卩g叫+叫再以物块2为研究对象,物块1对2的作用力「,有T' - 口m2g=m2a两种情况的结论相同, 这是因为与“光滑”情况相比较, 两物块在运动方向上都各增加了一个力, 而这个力是与两物块的质量成正比出现的,两物块的加速度为此改变了相同的值,并非它们之间相互作用力 改变造成的;反之,若两物块之间的相互作用力发生了变化,两物块在相反方向上改变了相同的值,为此 它们的加速度将一个增加,一个减小,不可能再一起运动了.这与事实不符.另外,1998年高考有一道类似的试题:题中给出物块1的质量为2m 与水平面间的摩擦不计,物块2的质量为m 与水平面间的动摩擦因数为□,同样在水平力F 作用下加速运动,求物块 1对物块2的作用力.解的步骤依然是:(3 )以整个装置为研究对象,它们的加速度为 a ,则再以物块2为研究对象,物块 1对2的作用力T ,有F= ( M+m g (tan 0 + )[例7] 一平板车质量 M=100kg,停在水平路面上,车身的平板离地面的高 h=1.25m , —质量m=50kg 的 小物块置于车的平板上, 它到车尾(左端)的距离b=1.00m ,与车板间的动摩擦因数 卩=0.20 ,如图1-9-11所示•今对平板车施一水平方向向右的恒力,使车向前行驶,结果物块从车板上滑落•物块刚离开车板的 时刻,车向前行驶的距离s0=2.0m .求物块落地时,落地点到车尾的水平距离s .(不计路面与平板车以及轮轴之间的摩擦,取g=10m/s2)分析与解答:车启动后,物块受向右的摩擦力 f=卩mg 同时车也受同样大小向左的摩擦力.物块与车都向右加速运动,物块能从左侧离开车, 表明车的加速度a2大于物块的加速度 a1 .图1-9-12所示为从启动到物块将离开车时,它们的位移关系.对物块:T y所以T ' - 口 m2g=m2a團1-9-12初速度为零,加速度al和位移si大小分别为a仁口g=2.0m/s2si=s0-b=1.0m所用时间ti和末速度vi分别为= (2烈角=2.0m/s此间车的加速度a2和末速度v2分别为2舟2a2= —= 4m/s ?巾二砌t]=4m/w由对车使用牛顿第二定律F-卩mg=Ma2作用于车向右的水平恒力F=500N物块离开车板后,做平抛运动,到落地所用的时间水平射程s'仁vit2=1.0m在物块做平抛运动这段时间内,车做匀速运动的加速度a3=F/M=5m/s2位移勿二巾S +却;/ 2二2.625m所以s=s2-s ' 1=1.625m说明:这道题要求同学能根据题给条件,对整个运动要有一个清晰的分析. 对涉及的车子、小物块在整个过程的各个阶段的运动特点都有明确的概念•这样就不难根据有关规律列出它们在各个阶段的有关方程•这道题列出的联立方程较多,因而要求同学具有一定的应用数学工具处理物理问题的能力,和把比较复杂的问题一步一步演算到底的心理素质.分析与解答: 由牛顿第二定律最低点:T z - mg = mAl由机械能守恒定律得+ mg2L所以由①、②、③式得 T1-T2=6mg[例9]质量m=4X 103kg 的汽车,发动机的额定功率为 P0=40X 103W 若汽车从静止开始, 的加速度做匀加速直线运动,运动中受到大小恒定的阻力f=2 X 103N,求:(1)汽车匀加速运动的时间. (2)汽车可达的最大速度 Vm(3 )汽车速度 v=2vm/3时的加速度a1.分析与解答:[例8]如图1-9-13所示,轻绳长L , 一端固定在0点,另一端拴一个质量为m 的小球, 平面内做圆周运动•欲使小球能通过最高点,试证明:使小球在竖直⑴水球通过最低点的逋軌应有%》应”(2)小球通过最低点和最高点所受的绳拉力T1 和 T2 之差有:T1-T2=6mg.以 a=0.5m/s2U 1-9-13若对汽车发动机的额定功率缺乏正确的理解,那么,对本题所设两问就不可能理解,更不用谈正确的解•汽车发动机的额定功率是允许的最大输出功率,发动机的输出功率P等于汽车的牵引力F与速度v的乘积,即P=Fv就本题而言,应分两个阶段分析:第一阶段,汽车从静止开始做匀加速直线运动,且阻力f恒定•因此,这一阶段汽车的牵引力恒定,由P=Fv可知,随汽车速度的增加,发动机的输出功率也将随之增加.但是汽车发动机的功率不可能无限增加•在达到额定功率后,汽车速度再增加,只能导致牵引力F减小,从而加速度减小.但速度仍在增加,又会使牵引力减小,加速度减小,…<AUTHOR A<AUTHOF这就是为什么会有匀加速运动的时间之说•直到汽车的加速度为零时,即牵引力减小到与阻力平衡,汽车的速度才达可能的最大值vm,以后在额定功率下,汽车做匀速运动.具体解法如下:(1 )汽车做匀加速直线运动,由牛顿第二定律得F-f=ma , F=4X 103N汽车做匀加速运动的过程,发动机的输出功率随之增加,当达额定功率时,汽车匀加速运动可达的最大速度v',有v' =PO/F汽车匀加速运动所用的时间t=v ' /a=20s(2)这以后汽车保持恒定的额定功率,做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减为零时,速度达到最大值vm此时有vm=P0/f=20m/s(3) v=2vm/3时,由于v> 10m/s,所以汽车正处于加速度减小过程中.汽车的加速度(即时加速度)图1-9-14是本题所述过程的v-t图线,t=20s前,汽车牵引力恒定,做匀加速直线运动,在t=20s 后,汽车的功率恒定,做加速度逐渐减小(图线的斜率逐渐减小)的加速运动•不难看出,这两种启动方法物理过程是有所不同的.为了把功率知识和牛顿第二定律与动能定理有机结合起来,还可讨论下面的问题:①在汽车保持P0不变的启动过程中,当速度达到最大速度vm的一半时,加速度为多大?②若汽车先以恒力F启动,达到v' m后再保持P0不变的运动.如果知道从v' m到刚达到v通过的位移s,那么汽车从静止开始到速度刚达到vm的时间为多少?[例10]质量为m的钢板与直立轻弹簧的上端连接,弹簧下端固定在地上•平衡时,弹簧的压缩量为x0,如图1-9-15所示•一物块从钢板正上方距离为3x0的A处自由落下,打在钢板上并立刻与钢板一起向下运动,但不粘连,它们到达最低点后又向上运动.已知物块质量也为m时,它们恰能回到O点.若物块质量为2m仍从A处自由落下,则物块与钢板回到O点时,还具有向上的速度•求物块向上运动到达的最高点与O点的距离.分析与解答:质量为m的物块运动过程应分为三个阶段:第一阶段为自由落体运动;第二阶段为和钢板碰撞;第三阶段是和钢板一道向下压缩弹簧运动,再一道回到O点•质量为2m的物块运动过程除包含上述三个阶段以外还有第四阶段,即2m物块在O点与钢板分离后做竖直上抛运动•弹簧的初始压縮量都是阳故有Ep二Ep,于是;对于m第—阶段,根据自由落体规律有%二J6肌©第二阶段,根据动量守恒有mv0=2mv1②笫三断段、很据机械能环恒有耳+1 v:= Lirig::,-,③对于2m物块:第二阶段,根据动量守恒有2mv0=3mv2对于这类综合题,程中相关量的关系.要善于分析物理过程中各个阶段的特点及其遵循的规律, 要注意两个物体在运动过图1-9-15。