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- 2021-05-13 发布
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高中物理——力学专讲
学好物理要记住:最基本的知识、方法才是最重要的。 秘诀:“想”
学好物理重在理解(概念、规律的确切含义,能用不同的形式进行表达,理解其适用条件)
A(成功)=X(艰苦的劳动)十Y(正确的方法)十Z(少说空话多干实事)
(最基础的概念,公式,定理,定律最重要);每一题中要弄清楚(对象、条件、状态、过程)是解题关健
物理学习的核心在于思维,只要同学们在平常的复习和做题时注意思考、注意总结、善于归纳整理,对于课堂上老师所讲的例题做到触类旁通,举一反三,把老师的知识和解题能力变成自己的知识和解题能力,并养成规范答题的习惯,这样,同学们一定就能笑傲考场,考出理想的成绩!
对联: 概念、公式、定理、定律。 (学习物理必备基础知识)
对象、条件、状态、过程。 (解答物理题必须明确的内容)
力学问题中的“过程”、“状态”的分析和建立及应用物理模型在物理学习中是至关重要的。
说明:凡矢量式中用“+”号都为合成符号,把矢量运算转化为代数运算的前提是先规定正方向。
答题技巧:“基础题,全做对;一般题,一分不浪费;尽力冲击较难题,即使做错不后悔”。“容易题不丢分,难题不得零分。“该得的分一分不丢,难得的分每分必争”,“会做做对不扣分”
在学习物理概念和规律时不能只记结论,还须弄清其中的道理,知道物理概念和规律的由来。
Ⅰ。力的种类:(13个性质力) 这些性质力是受力分析不可少的“是受力分析的基础”
力的种类:(13个性质力)
有18条定律、2条定理
1重力: G = mg (g随高度、纬度、不同星球上不同)
2弹力:F= Kx
3滑动摩擦力:F滑= mN
A
B
4静摩擦力: O£ f静£ fm (由运动趋势和平衡方程去判断)
5浮力: F浮= rgV排
6压力: F= PS = rghs
7万有引力: F引=G
8库仑力: F=K(真空中、点电荷)
9电场力: F电=q E =q
10安培力:磁场对电流的作用力
F= BIL (B^I) 方向:左手定则
11洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力
f=BqV (B^V) 方向:左手定则
12分子力:分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,但斥力变化得快。
13核力:只有相邻的核子之间才有核力,是一种短程强力。
5种基本运动模型
1静止或作匀速直线运动(平衡态问题);
2匀变速直、曲线运动(以下均为非平衡态问题);
3类平抛运动;
4匀速圆周运动;
5振动。
1万有引力定律B
2胡克定律B
3滑动摩擦定律B
4牛顿第一定律B
5牛顿第二定律B 力学
6牛顿第三定律B
7动量守恒定律B
8机械能守恒定律B
9能的转化守恒定律.
10电荷守恒定律
11真空中的库仑定律
12欧姆定律
13电阻定律B 电学
14闭合电路的欧姆定律B
15法拉第电磁感应定律
16楞次定律B
17反射定律
18折射定律B
定理:
①动量定理B
②动能定理B做功跟动能改变的关系
受力分析入手(即力的大小、方向、力的性质与特征,力的变化及做功情况等)。
再分析运动过程(即运动状态及形式,动量变化及能量变化等)。
最后分析做功过程及能量的转化过程;
然后选择适当的力学基本规律进行定性或定量的讨论。
强调:用能量的观点、整体的方法(对象整体,过程整体)、等效的方法(如等效重力)等解决
VI.几种典型的运动模型:追及和碰撞、平抛、竖直上抛、匀速圆周运动等及类似的运动。
一.受力分析
考点一、受力分析的步骤
墙壁光滑
例1、下列各图的A物体处于静止状态,试分析A物体的受力情况
跟踪训练1、下列各图的物体处于静止状态,试分析物体的受力情况
考点二、受力分析的方法
(1)简单的整体法 隔离法
例2、ABC均静止,F=10N,求各接触面间的摩擦力
跟踪训练2、用大小相等、方向相反,并在同一水平面上的力F挤压相同的木板,木板中间夹着两块相同的砖,砖和木板均保持静止,则( )
A.两砖间摩擦力为零
B.F越大,板与砖之间的摩擦力就越大
C.板砖之间的摩擦力大于砖的重力
D.两砖之间没有相互挤压的力
拓展:若有三块砖,每块质量均为m,则各砖间的摩擦力为多大?
(2)产生原因分析法
例3、如图所示,重力G=20N的物体,在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运动,同时受到大小为10N的,方向向右的水平力F的作用,则物体所受摩擦力大小和方向是( )
A.2N,水平向左 B.2N,水平向右
C.10N,水平向左 D.12N,水平向右
跟踪训练3、如图所示,物体A重40N,物体B重20N,A与B、B与地面间的动摩擦因数均为0.4.当用水平力向右拉动物体A时,试求:
(1)B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向;
(2)A物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向.
例4、如图所示的皮带传送装置,如果右边的皮带轮是主动轮,左边的是从动轮,则传送带上的P点受摩擦力方向如何,从动轮上的Q点受摩擦力方向如何?
变:①若物体与传送带相对静止,当传送带匀速、加速、减速时物体受到的摩擦力方向分别向什么方向?
②若将物体轻放在匀速运动的传送带上,分析物体受到的摩擦力如何变化?
(3)运动状态分析法
例5、把一个物体放在传送带上,当传送带匀速向上运动时(物体与传送带之间无相对运动)如图则物体受到的力有( )
A.重力,传送带的支持力,静摩擦力(沿传送带向上)
B.重力,传送带的支持力,静摩擦力(沿传送带向下)
C.重力,传送带的支持力,静摩擦力(沿传送带向上),下滑力
D.重力,传送带的支持力,静摩擦力(沿传送带向下),下滑力
跟踪训练5、运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑,他们所受的摩擦力分别为F上和F下,则( )
A.F上向上,F下向下,F上=F下 B.F上向下,F下向上,F上>F下
C.F上向上,F下向上,F上=F下 D.F上向上,F下向下,F上>F下:
跟踪训练6、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2cm,弹簧的劲度系数为400N/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
(4)相互作用分析法
例6、如图所示,物体A、B、C叠放在水平面上,水平力F作用于C使A、B、C以共同速度向右作匀速直线运动(A、B、C三者相对静止)那么关于摩擦力的说法正确的是 ( )
A.C受摩擦力为零
B.B受摩擦力为零
C.A受摩擦力的矢量和为零
图2-6-1
D.A、B、C作为整体所受摩擦力为零
(5)三角形法则
例7、绳子一端拴着一小球,另一端绕在钉子上,小球放在一光滑的大半球上静止,如图2-6-1所示.由于某种原因,小球缓慢地沿球面向下移动,在此过程中,球面的支持力和绳子的拉力如何变化?
整体隔离法专题训练:
A
B
F
图2-6-15
例8.在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑圆球B,整个装置处于平衡状态.现对B加一竖直向下的力F,F的作用线通过球心,设墙对B的作用力为F1,B对A的作用力为F2,地面对A的作用力为F3.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止,截面如图2-6-15所示,在此过程中( )
A.F1保持不变,F3缓慢增大
B.F1缓慢增大,F3保持不变
C.F2缓慢增大,F3缓慢增大
D.F2缓慢增大,F3保持不变
跟踪训练8、如图所示,光滑的两个球体直径为d,置于一直径为D的圆桶内,且有dF下
C.F上向上,F下向上,F上=F下 D.F上向上,F下向下,F上>F下
13、用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动,当F增大时( )
A.墙对铁块的支持力增大 B.墙对铁块的摩擦力增大
C.墙对铁块的摩擦力不变 D.墙与铁块间的摩擦力减小
Fc
Fb
图2-2-8
a
b
c
14、如图2-2-8所示,物体a、b和c叠放在水平桌面上,水平力Fb=5N、Fc=10N分别作用于物体b、c上,a、b和c仍保持静止.以F1、F2、F3分别表示a与b、b与c、c与桌面间的静摩擦力的大小,则( )
A.F1=5N,F2=0,F3=5N
B.F1=5N,F2=5N,F3=0
C.F1=0,F2=5N,F3=5N
D.F1=0,F2=10N,F3=5N
B
A
A
B
F
F
甲 乙
图2-2-2
15、如图2-2-2示,物体A、B在力F作用下一起以相同速率沿F方向匀速运动,关于物体A所受的摩擦力,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两图中A均受摩擦力,且方向均与F相同
B.甲、乙两图中A均受摩擦力,且方向均与F相反
C.甲、乙两图中A均不受摩擦力
D.甲图中A不受摩擦力,乙图中A受摩擦力,方向均与F相同
二、填空题
16、用弹簧秤沿水平方向拉一重为4N木块在水平桌面上匀速运动时,弹簧秤读数为1.0N,则木块与桌面间的动摩擦因数为________。当弹簧秤读数增至1.6N时,木块受到的摩擦力为__________N。
17、木块与水平面间的滑动摩擦力的大小为重力的0.1倍,木块的质量为2Kg。在木块向左运动的过程中,还受到一个水平向左的大小为10N的拉力作用,则木块所受的滑动摩擦力大小为 ,方向 ,地面所受摩擦力的方向 (g取10N/Kg)。
三、计算题
18、如图所示,物体A重40N,物体B重20N,A与B、B与地面间的动摩擦因数均为0.4.当用水平力向右拉动物体A时,试求:
(1)B物体所受的滑动摩擦力的大小和方向;
(2)A物体所受的地面滑动摩擦力的大小和方向.
19、
水平地面上放一个重为200N的铁块,铁块与地面间的最大静摩擦力大小为85N,铁块与地面间的动摩擦因素为0.4,一个人用沿着水平方向的力推原静止的铁块,试求下列各种情况下铁块所受的摩擦力大小:(1)推力为50N时;(2)推力为83N时;(3)推力为100N时.
20、如图所示,甲、乙两个物体叠放在水平地面上,现给下面的乙物体施加一水平向右的拉力F,使它们一起向右做匀速运动.试求乙对甲的摩擦力及地面对乙的摩擦力.
21、用水平恒力F将一重为10N的木块紧压在竖直墙上,木块与墙之间的动摩擦因数为0.2,若是木块沿竖直方向匀速下滑,那水平恒力F大小是多少?
22、如图所示,放在水平地面上的物体A重G=100 N,左侧用轻质绳系在墙上,此时张力为零,右侧连着一轻质弹簧,已知物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4,弹簧的劲度系数k=25 N/cm.在弹簧的右端加一水平拉力F,则:
(1)当弹簧伸长1 cm时,物体受哪几个力的作用,各为多大
(2)当弹簧伸长2 cm时,物体受哪几个力的作用,各为多大
23、质量为2kg的物体放到水平地板上,用一轻弹簧水平拉该物体,当物体刚开始运动时,弹簧伸长了3cm,当拉着物体前进时,弹簧伸长2cm,己知弹簧的劲度系数为k=200N/m,(g=10N/kg)求:
(1)物体所受的最大静摩擦力为多少?(2)物体和地板间的动摩擦因数
24、如图,位于水平地面上的质量为M的小木块,在大小为F、方向与水平方向成a角的拉力作用下沿地面做匀速直线运动。求:
(1)地面对物体的支持力?(2)木块与地面之间的动摩擦因数?
练习3
25、如图所示,弹簧AB原长为35 cm,A端挂一个重50 N的物体,手执B端,将物体置于倾角为30°的斜面上,当物体沿斜面匀速下滑时,弹簧长变为40 cm,当物体匀速上滑时,弹簧长变为50 cm,求弹簧的劲度系数和物体与斜面的动摩擦因数?
27、如图所示,用与水平方向成θ角向上的推力F,将重为G的物体压在竖直的墙上,使之保持静止的状态,求物体受到墙对它的弹力和摩擦力。
28、重为40N的物体与竖直墙壁的动摩擦因数为0.4,若用斜向上与水平面成θ=53°的推力F=50N托住物体。物体处于静止,如图所示。这时物体受到的摩擦力是多少?要使物体能匀速下滑,推力F的大小应变为多大?
29、如图1-24(原图1-38)所示,质量为m=5kg的物体,置于倾角为q=30°的粗糙斜面块上,用一平行于斜面的大小为30N的力推物体,使其沿斜面向上匀速运动.求地面对斜面块M的静摩擦力是多少?
F
A
B
图2-2-3
30、如图2-2-3所示,物体A、B的质量mA=mB=6kg,A和B、B和水平面间的动摩擦因数都等于0.3,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,水平力F=30N.那么,B对A的摩擦力和水平桌面对B的摩擦力各为多大?
图2-2-16
31、如图2-2-16所示,重物A质量为mA=5kg,重物B质量为mB=2kg,A与桌面间的最大静摩擦力为Fm=10N.为使系统处于静止状态,试求拉力F大小范围.(g取10m/s2)
α
F
G
图2-3-24
32、如图2-3-24所示,用跟水平方向成α角的推力F推重量为G的木块沿天花板向右运动,木块和天花板间的动摩擦因数为μ,求木块所受的摩擦力大小.
图2-4-5
33、如图2-4-5所示,重力为G的物体在水平向右和跟竖直方
向成θ角的斜向上绳子的拉力作用下,保持静止状态,试求两绳的拉力
α
图2-4-27
θ
34、如图2-4-27所示,小球质量为m,置于质量为M的倾角为θ的光滑斜面上,悬线与竖直方向的夹角为α,系统处于静止状态.求
(1)斜面对小球的支持力和悬线对小球的拉力大小.
(2)地面对斜面体的水平和竖直方向的作用力大小
35、物体A在水平力F作用下,沿着倾角为 370的斜面匀速上滑,物体A所受到的重力为G=300N,它与斜面之间的动摩擦因数u=0.5,求:
(1)物体A所受到的支持力。
(2)水平外力F。(sin370=0.6 cos370=0.8)
36、如图所示,物体A重40N,物体B重20N,A与B,B与地的动摩擦因数都相同.物B用细绳系住,接触面间的动摩擦因数u=0.4,当水平力为多少时,才能将A匀速拉出?
37、如图所示,在倾角为θ的粗糙斜面上,质量为m的物体受到与斜面成α的拉力F的作用,在斜面上向上作匀速直线运动,求:动摩擦因数为多大?
α
θ
38、如图所示,A,B两滑块叠放在水平面上,已知A与滑块B所受重力分别为GA= 10N,GB=20N,A与B间动摩擦因数μA=0.2,,B与水平面间的动摩擦因数μB=0.3.水平力F刚好能拉动滑块B,试分析两图中B滑块所受的力.并求出拉动滑块 B所需的最小水平拉力分别是多大?