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【资料】高中物理总复习专题.汇编

a 面向下作加速度 =gsinθ的匀加速直线运
动。现在,让我们拓展思路,设想给M一个 加速度a,使得m和M一起运动,m和M又保持 相对静止。这个加速度a的大小和方向应该 怎样? 分析与解答:此题主要是把握力和加速度的矢 量关系,合力的方向就是加速度的方向,合 力的大小就决定了加速度的大小。
经过周密思考,可以归纳出结论: 根据m的 受力情况,受到恒定
即a= F FTT
mAmB mA mB
例9:如图所示,在光滑的水平面上有甲,乙两个物 体,在水平力F1和F2的作用下运动,已知F1<F2, 以下说法中正确的是
(A)若撤去F1,则甲的加速度一定增大 (B)若撤去F2,则乙的加速度一定增大 (C) 若撤去F1,则甲对乙的作用力一定减小 (D)若撤去F2,则乙对甲的作用力一定减小
的作用力和反作用力的关系。 除了大小相等,方向相反,作 用在同一直线的特征之外,要 注意
一.牛顿第二定律F合=ma是联系 力与运动的桥梁
解题思路总是两种: 已知各个分力→合外力→加速度 →其他运动学的量
已N知o 各个运动学的量→加速度→合 Im外a力ge→未知的分力
例题三:物体A如图所示,静止在台秤 的 质 弹秤量簧m盘的B=劲B上1度.,5系kAg的数,K质弹=量簧8m0的0A=N质/1m量0。.忽5现k略g给,不AB施计的, 加一个竖直向上的力F,使它向上做 匀加速直线运动。已知力F在t=0.2s 内是变力,在0.2s后是恒力。求F的 最大值与最小值。
分析与解答:此题是A物体和B秤盘组 成的一个系统,系统的外力是重力,弹簧 的弹力和向上F力的合力。那么系统向上 匀加速,所受的合力就是恒力,因为重力 是恒力,弹簧的弹力是变力,所以向上的 F力在开始阶段也是变力,弹力变小,F力 变大,当A物与B盘脱离后,F力即为恒力。 接下来更关键的问题是,A物与B盘脱离时, 不能错误的认为B盘只受重力或者受到的 重力和弹簧的弹力合力为零,而应该正确 地把握住A与B脱离时,B仍有与A物相同的 加速度。
下面让我们一起分析三个综合性较强的例题。
例题一:在光滑的水平面上放着两块长度相同, 质量分别为M1和M2的木板,在两木板的左端 各放一个大小,形状,质量完全相同的物块 m,如图所示。开始均静止,若在两物块上 各作用一水平恒力F1和F2,当物块与木板分 离时,两木板所获得的速度分别为v1和v2, 又知物块与两木板的滑动摩擦系数相同,则 下列说法中正确的是:
分析与解答:
弹簧长度不变,则弹力不变; 长度改变,则弹力改变,侧壁的弹 力相当于是钢性绳,在形变极小时, 它的弹力大小可以在瞬间发生突变。 小车向右加速时,弹簧长度没有变, N2不变,N1变大,选项B正确。小车 向左加速时,要考虑两种情况,一 种是物块与左壁不脱离,一种是物 块与左壁脱离,根据题意,C,D选 项都正确。
例3:如图,在F作用下,两球在光滑水平面上 向右匀加速运动。已知F=3N,mA=1kg,mB= 2kg。求:当撤去F力的瞬间两种情况中aA,aB 分别为多少?
分析与解答:在F力作用下,两球向右匀加速 的a=1m/s2,弹簧和绳的力都为2N。撤去F力 瞬时,弹簧的弹力仍为2N,aA大小为2 m/s2, 方向向左,而aB保持不变,大小为1m/s2,方 向向左;撤去F力瞬时,绳的弹力立刻发生突 变,从2N变为零,aA=aB=0。
A.若F1 = F2 , M1 > M2 B.若F1 = F2 , M1 < M2 C.若M1 = M2, F1 > F2 D.若M1 = M2, F1 < F2
则v1 > v2. 则v1 > v2. 则v1 > v2. 则v1 > v2.
分析与解答:该题的本质是探究v1 > v2的 条件。
m的加速度am=(F-μmg)/m,M的加 速度aM = μmg/M,且am > aM。
高中物理总复习专题.
牛顿第二定律主要讲的是: 物体在力的作用下产生加速
度,物体的质量﹑力﹑加速度三 者的关系为 F=ma。这里要注意 六点:瞬时性﹑矢量性﹑力是几 个力的合力﹑如有系统要会区分 内力和外力﹑物理量统一用国际 单位﹑牛顿定律的适用范围是宏 观低速。
牛顿第三定律主要讲的是: 两个相互作用的物体受到
情景如图:如系统向右匀速,球受三个 力:重力G,拉力T,支持力N,三个 力的合力为零。当系统向右加速,且 a逐渐变大,则拉力T变大,支持力N 变小;当a大到某值,N减小至零;当 a再增大,球就要脱离斜面飘起,且 拉力T的方向和大小都要改变。
解题的思路是: 先要抓住质变,即临界状态,求出 N=0时的加速度a0大小。
二.超重与失重
超重即视重大于实重,F>mg,合力向上, 加速度向上,分为向上加速和向下减速 两种。
失重即视重小于实重,F<mg,合力向下, 加速度向下,分为向下加速和向上减速 两种。
完全失重即视重为零,F=0,合力为mg, 加速度为a=g。
(F一般为弹力,大小即为视重)
例5,一重球从高处下落,如图所 示,到a点时接触弹簧,压缩弹 簧至最低点位置b,后又被弹簧 弹起,那么重球从a至b的运动 过程中,球受到的合力怎么变 化?加速度怎么变化?速度怎 么变化?
例7,如图,两轻细线A和B成90o,线B与水平 成37o,球重100N,求(1)向右匀速 v=10m/s两线的拉力多大?(2)向右加速 时绳A拉力恰为0,向右加速度a=?B的拉 力=?(3)若向左加速时绳B拉力恰为0, 向左加速度a=?A的拉力=?
分析与解答:重球受到三个力:G=100N,TA和TB。 (=18)0N,重T球B=向6右0N匀。速,所受合力为零,可以求得TA (水平2)方重向球大向小右等加于速m,g/当tg3T7A=o,0加时速,度TB和a=G的g/合tg力37为o =13.3m/s2,B的拉力TB=mg/sin37o=167N。 (7.53m)/s重2,球T向A=左m加g/速co,s3当7oT=B=1205时N。,a=gtg37o=
竖直方向Tsinθ=mg, 水平方向Tcosθ=ma0, 则tgθ=g/a0 , a0=g/tgθ
如则实应际按加受速三度个力a小列于式a解0,题球;受三个力,
竖直方向Tsinθ+Ncosθ=mg
水平方向Tcosθ-Nsinθ=ma 如要实按际受加两速个度力列a大式于解a题0,;球只受两个力,
竖直方向Tsin=mg 水平方向Tcos=ma
例4,如图所示,小车内左边有一物块被右边 的弹簧压紧。小车水平匀速时物块与小车左 壁的压力为N1,弹簧与小车右壁的压力为N2, 当小车水平变速运动时,下列几种情况可能 成立的是:
A. 小车向右加速,N1变大,N2变小
B. 小车向右加速,N1变大,N2不变
C. 小车向左加速,N1变小,N2不变
D. 小车向左加速,N1为零,N2变大
分析与解答:
重球下落从a到b,重力G为恒 力,球受到弹簧对它向上的弹力F 逐渐变大,开始阶段F<G,合力向 下逐渐变小;某一瞬间F=G,合力 为零;以后F>G,合力向上逐渐变 大。加速度由合力决定,先向下变 小,后向上变大。速度先变大后减 小至零。
例6,在以2.5m/s2的加速度匀加速下降的升 降机里,某运动员最多能举起80kg的重物, 他在地面上能举起___kg的重物;若他在 匀加速上升的升降机中最多能举起40kg的 重物,则此升降机上升的加速度为___ m/s2。
在处理力和加速度的瞬时关系时, 要注意一点:绳和弹簧有区别。弹簧 内的弹力与形变的关系符合胡克定律, 绳受外力也要伸长,只是伸长量很微 小。绳相当于是一根劲度极大的钢质 硬弹簧。所以我们把绳可抽象为钢性 绳,它只要有极微小的形变,就可以 产生足够大的弹力。
两者的重要区别在于:钢性绳可 以在瞬间,长度不变的情况下,完成 弹力发生突变。而弹簧的弹力不能在 瞬间发生突变。
分析连接体问题一般采用的方法是:隔 离法和整体法。
比如在光滑的水平面上,有A,B两个 物体,质量分别为mA和mB,用细线相 连,在水平外力F作用下匀加速运动, 求加速度a和细线的拉力T。
以A为研究对象:F-T= mA a
以B为研究对象:T= mB a
以系统为研究对象:F=( mA+ mB)a
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例8,分析当系统分别向右, 向左,向上加速三种情况时, 两绳受力的变化情况。
分析与解答:
系统向右加速,斜绳拉力不变, 水平绳拉力变大。
系统向左加速,斜绳拉力不变, 水平绳拉力变小。
系统向上加速,合力向上,可 以分析得到,斜绳和水平绳 拉力都变大。
四.连接体问题
研究对象是两个以上的物体所组成的系 统就称之为连接体,凡是系统以外的 其他物体对系统的作用力都是外力, 系统内各物体之间的作用力就是内力, 内力不改变系统的运动状态。
例10:如图所示,一根轻弹簧上端固定,下端 挂一质量为m的平盘,盘中有一物体质量为M。 盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长了 L。现向下拉盘,使弹簧再伸长ΔL后停止。 然后松手放盘,设弹簧总处于弹性限度内, 则刚松手时,盘对物体的支持力等于多大?
分析与解答:∵向下再伸长ΔL则作用力为kΔL。松手后, kΔL=(m+M)a ∵kL=(m+M)g,∴ ΔL/L=a/g,则a=ΔL·g/L 对物体M而言,松手后向上作a的运动,得到N-Mg=Ma, N=M(g+a)=M(g+ ΔL·g/L)。
分析与解答:超重与失重的一般题型为物 体的质量﹑重力不变,弹力的大小发生改 变。此题是一种变形,题意是举力不变, 物体的质量﹑重力改变。第一空是求质量,
应列式:800-F=80×2.5,得到F=
600N,m=60kg。第二空求加速度,应列 式:600-400=40a,得到a=5 m/s2。
三.量变﹑质变和临界状态
的重力G和大小可以不断改变的N力, 合力产生加速度,它决定了M的加速 度。M的加速度方向有个范围,如图 中竖直向下与和斜面垂直向上之间 角范围内。(不包括与斜面垂直向 上的方向)M的加速度a的大小要随 方向的改变而改变,大小和方向之 间有一一对应的数量关系。只要M的 加速度满足以上条件,m和M就能一 起运动,又保持相对静止。
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