力和圆周运动.doc

一. 教学内容： ??? 期末综合复习及模拟试题三 ? 二. 重点、难点解析： 1. 物体运动的规律，运动学的基本公式 2. 物体的受力分析，力的正交分解，矢量合成 3. 平抛运动的规律，复杂运动的分解研究 4. 圆周运动的规律，受力及运动分析 5. 机械能守恒定律的应用 ? 【典型例题】 [例1] 骑自行车的人沿直线以速度v行进了三分之二的路程，接着以5m/s的速度跑完其余的三分之一路程。若全程的平均速度为3m/s，则v的大小为?????? 。 解析：由平均速度的定义式，即可得出v。设总位移为s，前一段运动所需时间为t1，后一段运动所需时间为t2，则，，。 又，解得。 ? [例2] 一架载满乘客的客机由于某种原因紧急着陆，着陆时的加速度大小为6.0 m／s2，着陆前的速度为60 m／s，问飞机着陆后12 s内滑行的距离为多大? 解析：飞机着陆后做匀减速运动至停下之后保持静止，是匀减速直线运动，即 a＝－6 m／s2。故有：飞机做匀减速运动至停止所用时间为： 　　t0＝＝s＝10 s 　　可见：飞机着陆后的12 s内前10 s做减速运动，后2 s停止不动，所以着陆后12 s内滑行的距离即为速度从60 m／s到停止的过程中滑行的距离： 　　x＝v0 t0＋at02＝[60×10＋×（－6.0）×102 ]m＝300m ? [例3] 质量为m的木箱在粗糙水平地面上，当用水平推力F作用于物体上时，物体产生的加速度为α，若作用力变为2F，而方向不变，则木箱产生的加速度α′（　　） A. 大于2α　　　　　　　　　　B. 等于2α C. 小于2α，大于α　　　　　　D. 等于α 解析：木箱在水平面上受到两个力的作用：向前的拉力、向后的阻力 　　根据牛顿第二定律F＝ma有： 　　F－f＝mα　　2F－f＝mα′　　由第二个式得2（F－f）＋f＝mα′ 2mα＋f＝mα′　　所以α′＞2α 答案：A ? [例4] 跳起摸高是现今学生常进行的一项活动，小明同学身高1.8 m，质量为65 kg，站立举手达到2.2m高。他用力蹬地，经0.45 s竖直离地跳起，设他蹬地时，地对他的支持力大小恒为1060 N，则他跳起可摸到的高度是多少?（g=10 m／s2） 解析：人要跳起，先是重心下降，用脚蹬地后重心上升，在蹬地过程中人受重力和地面对人的支持力 　　由牛顿第二定律得；FN－mg＝ma　　所以a＝＝6.3 m／s2 由v＝at＝2.8 m／s，即为人离地时的初速度 　　离地后人竖直向上匀减速运动，当速度减为零时达到最高点　　h＝＝0.4m 　　故其跳起可摸到的高度H＝（2.2＋0.4）m＝2.6 m 　　点评：此题与学生的生活实际紧密相连，解题关键是把生活中的实际现象抽象或转变成物理过程，进行受力分析，由牛顿第二定律求出加速度a，再应用运动学公式求位移。 ? [例5] 如图所示：在水平桌面上放一个重为CA＝20 N的木块，木块与桌面间的动摩擦因数μ＝0.4。 （1）使这个木块沿桌面做匀速运动时的水平拉力F为多少? 　　（2）如果再在木块A上加一块重为GB＝10 N的木块，B与A之间的动摩擦因数μ＝0.2，那么当A、B两木块一起沿桌面匀速滑动时，对木块A的水平拉力应为多少? （3）此时木块B受到木块A的摩擦力多大? 解析： （1）由平衡可知：　　F1＝Ff＝μGA＝0.4×20 N＝8 N 　　（2）由平衡知：　　F2＝μ（GA＋GB）＝0.4×（20＋10）N＝12 N 　　（3）对B由平衡知：FAB＝0 ? [例6] 如图，能承受最大拉力为10N的细绳OA与竖直方向成45°角，能承受最大拉力为5N的细绳OB水平，细绳OC能承受足够大的拉力，为使OA、OB均不被拉断，OC下端所悬挂物体的最大重力是多少？ 解析：当OC下端所悬挂物重不断增大时，细绳OA、OB所受的拉力同时增大，为了判断哪根细绳先断，可选O点为研究对象，其受力分析如下图，假设OB不会被拉断，且OA上的拉力先达到最大值，即，根据平衡条件有。 由于F2大于OB能承受的最大拉力，所以在物体重力不断增加时，OA被拉断前细绳OB先被拉断。 则假设OB绳上的拉力刚好达到最大值，处于被拉断的临界状态，根据平衡条件有，再选重物为研究对象，由平衡条件得以上三式联立解得。 ? [例7] 一台功率恒定的动力机器，能以1.0m/s的速度匀速提升一个质量为1.0×103kg的重物，若用这台机器匀速提升另一个质量为1.5×103kg的重物，则重物的速度为________m/s。（g=10m/s2，结果取两位有效数字） 解析：由重物匀速运动，可得F1＝m1g，根据P＝F1V1＝m1gV1，可知该机器的功率 同理，当机器匀速提起另一重物时F2＝m2g，根据P＝F2V2＝m2gV2，从而得到V2 答案