力與直線運(yùn)動(dòng)專題

一、主干知法必記

1.共點(diǎn)力的平衡

(1)彈力和摩擦力的大小可根據(jù)平衡條件確定;彈簧彈力:F=kx;滑動(dòng)摩擦力:f=μF_N;靜摩擦力:0≤f≤f_max。

(2)二力作用下物體平衡時(shí),兩個(gè)力等大、反向、共線;多力作用下物體平衡時(shí),任意幾個(gè)力的合力和其余力的合力等大、反向、共線。

2.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

(1)速度公式:v=v₀+at。

(2)位移公式:x=v₀t+at²。

(3)速度與位移關(guān)系公式:v²-=2ax。

(4)平均速度公式:==。

(5)中間時(shí)刻瞬時(shí)速度公式:=。

(6)位移差公式:Δx=aT²。

3.運(yùn)動(dòng)圖像

(1)位移-時(shí)間圖像的斜率表示速度,兩圖線的交點(diǎn)表示兩物體相遇的位置。

(2)速度-時(shí)間圖像的斜率表示加速度,速度圖像與時(shí)間軸所圍面積表示對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移。

(3)分析圖像時(shí)要注意“截距、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積、斜率”的意義。

4.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用

(1)加速度方向向上時(shí),物體處于超重狀態(tài);加速度方向向下時(shí),物體處于失重狀態(tài)。

(2)受力分析和運(yùn)動(dòng)情況的分析是解決動(dòng)力學(xué)問題的關(guān)鍵。

二、易錯(cuò)知識(shí)點(diǎn)撥

1.應(yīng)用F=kx時(shí),誤將彈簧長(zhǎng)度當(dāng)成形變量。

2.將靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力混淆,盲目套用公式f=μF_N。

3.誤將物體的速度等于零當(dāng)成平衡狀態(tài)。

4.誤將v、Δv、的意義混淆。

5.錯(cuò)誤地根據(jù)公式a=認(rèn)為a與Δv成正比,與Δt成反比。

6.誤將加速度的正負(fù)當(dāng)成物體做加速運(yùn)動(dòng)還是減速運(yùn)動(dòng)的依據(jù)。

7.誤認(rèn)為“慣性與物體的速度有關(guān),速度大,慣性大,速度小,慣性小”。

8.誤認(rèn)為“牛頓第一定律”是“牛頓第二定律”的特例。

9.誤將“力和加速度”的瞬時(shí)關(guān)系當(dāng)成“力和速度”的瞬時(shí)關(guān)系。

10.誤將超重、失重現(xiàn)象當(dāng)成物體重力變大或變小。

三、保溫訓(xùn)練

1.(粵教版必修1P35第5題改編)雨滴自屋檐由靜止滴下,每隔0.2 s滴下一滴,第1滴落到地面時(shí)第6滴恰欲滴下,此時(shí)測(cè)得第1、2、3、4滴之間的距離依次為1.62 m、1.26 m、0.9 m。假定落下的雨滴的運(yùn)動(dòng)情況完全相同,則此時(shí)第2滴雨滴下落的速度和屋檐高度各為(假設(shè)雨滴下落過程中不考慮空氣阻力)(  )

A.3.6 m/s,4.5 m B.7.2 m/s,4.5 m

C.3.6 m/s,4 m D.8 m/s,4 m

答案 B

2.物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速8 s后,立即做勻減速直線運(yùn)動(dòng),再經(jīng)過4 s停下。關(guān)于該物體的運(yùn)動(dòng)情況,下列說法正確的是(  )

A.加速、減速過程中的加速度大小之比為2∶1

B.加速、減速過程中的平均速度大小之比為2∶1

C.加速、減速過程中的位移大小之比為2∶1

D.加速、減速過程中速度的變化率大小之比為2∶1

答案 C

3.如圖所示,質(zhì)量為M的物塊通過與斜面平行的細(xì)繩與質(zhì)量為m的小物體相連,斜面的傾角θ可以改變,討論物塊對(duì)斜面的摩擦力的大小,則一定有(  )

A.若物塊保持靜止,則θ角越大,摩擦力越大

B.若物塊保持靜止,則θ角越大,摩擦力越小

C.若物塊沿斜面下滑,則θ角越大,摩擦力越大

D.若物塊沿斜面下滑,則θ角越大,摩擦力越小

答案 D

4.下列每個(gè)圖像中的兩條圖線分別表示某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度v和加速度a隨時(shí)間t變化的關(guān)系,則可能正確的是(  )

答案 B

5.(多選)將質(zhì)量為M的滑塊A放在傾斜滑板B上,C為位移傳感器,它能將滑塊A到傳感器C的距離數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到計(jì)算機(jī)上,經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后在屏幕上顯示出滑塊A的速率-時(shí)間圖像。先給滑塊A一個(gè)沿滑板B向上的初速度,得到的速率-時(shí)間圖像如圖乙所示,已知滑板和傳感器始終靜止不動(dòng),取g=10 m/s²,則下列說法中正確的是(  )

A.滑塊A上滑時(shí)加速度的大小為8 m/s²

B.滑塊A下滑時(shí)加速度的大小為8 m/s²

C.可以求出滑板與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)

D.不能求出滑板與水平面的夾角

答案 AC

6.(人教版必修1P45第5題)頻閃攝影是研究變速運(yùn)動(dòng)常用的實(shí)驗(yàn)手段。在暗室中,照相機(jī)的快門處于常開狀態(tài),頻閃儀每隔一定時(shí)間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光,照亮運(yùn)動(dòng)的物體,于是膠片上記錄了物體在幾個(gè)閃光時(shí)刻的位置。如圖是小球自由下落時(shí)的頻閃照片示意圖,頻閃儀每隔0.04 s閃光一次。如果通過這幅照片測(cè)量自由落體加速度,可以采用哪幾種方法?試一試。照片中的數(shù)字是小球落下的距離,單位是厘米。

答案 見解析

解析 方法一 根據(jù)公式x=gt²

x=19.6 cm=0.196 m。

t=5T=0.2 s

g== m/s²=9.8 m/s²

方法二 根據(jù)公式Δx=gT²

g==×10^-2 m/s²=10.6 m/s²

方法三 根據(jù)v=gt和===

= m/s=1.56 m/s

g== m/s²=9.75 m/s²

7.車站、碼頭、機(jī)場(chǎng)等使用的貨物安檢裝置的示意圖如圖所示,繃緊的傳送帶始終保持v=1 m/s的恒定速率運(yùn)行,AB為水平傳送帶部分且足夠長(zhǎng),現(xiàn)有一質(zhì)量為m=5 kg的行李包(可視為質(zhì)點(diǎn))無初速度地放在水平傳送帶的A端,傳送到B端時(shí)沒有被及時(shí)取下,行李包從B端沿傾角為37°的斜面滑入儲(chǔ)物槽,已知行李包與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,行李包與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.8,g取10 m/s²,不計(jì)空氣阻力(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。

(1)行李包相對(duì)于傳送帶滑動(dòng)的距離;

(2)若B輪的半徑為R=0.2 m,求行李包在B點(diǎn)對(duì)傳送帶的壓力;

(3)若行李包滑到儲(chǔ)物槽時(shí)的速度剛好為零,求斜面的長(zhǎng)度。

答案 (1)0.1 m (2)25 N,方向豎直向下 (3)1.25 m