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文檔簡(jiǎn)介

第三部分牛頓第二定律專題一牛頓第一定律牛頓第三定律專題二牛頓第二定律及應(yīng)用(一)(隔離法和整體法)專題三牛頓第二定律及其應(yīng)用(二)(動(dòng)力學(xué)中的多個(gè)過程)專題四超重和失重專題五實(shí)驗(yàn)與探究:驗(yàn)證牛頓第二定律專題一牛頓第一定律牛頓第三定律備考導(dǎo)航例題剖析(一)知識(shí)與技能

本題考查慣性、牛頓第一定律、牛頓第三定律等知識(shí)點(diǎn),考查理解能力邏輯推理能力.(二)過程與方法

1.伽利略斜面實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)建立和發(fā)展過程中有著重大的意義,也是近年高考多次考查的內(nèi)容之一.對(duì)于理想實(shí)驗(yàn)同學(xué)們必須掌握方法、學(xué)會(huì)思維、知道如何探究.

2.對(duì)于牛頓第一定律和慣性的相關(guān)內(nèi)容重在理解,由于新課改對(duì)高考命題的影響,考查相關(guān)內(nèi)容的問題可能更具靈活性、創(chuàng)新性的特點(diǎn).

3.要理解牛頓第三定律的確切含義,并能運(yùn)用其定律解析相關(guān)的問題,要注意的是個(gè)別同學(xué)在解題過程基本正確后由于沒有運(yùn)用牛頓第三定律導(dǎo)致所答非所問現(xiàn)象出現(xiàn).

4.本專題側(cè)重于對(duì)定律和要領(lǐng)的理解,并能在理解基礎(chǔ)上定性分析物體的運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系,理解慣性概念、牛頓第三定律,能正確區(qū)分作用力與反作用力和平衡力的關(guān)系并應(yīng)用到對(duì)物體的受力分析之中.

(2008廣東)伽利略在著名的斜面實(shí)驗(yàn)中,讓小球分別沿傾角不同、阻力很小的斜面從靜止開始滾下,他通過實(shí)驗(yàn)觀察和邏輯推理,得到的正確結(jié)論有()A.傾角一定時(shí),小球在斜面上的位移與時(shí)間成正比B.傾角一定時(shí),小球在斜面上的速度與時(shí)間成正比C.斜面長度一定時(shí),小球從頂端滾到底端時(shí)的速度與傾角無關(guān)D.斜面長度一定時(shí),小球從頂端滾到底端所需的時(shí)間與傾角無關(guān)【思路剖析】本題以歷史上和高中物理中著名的伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)為依托,考查應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的能力,是典型的動(dòng)力學(xué)題目.解題方法是將牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)規(guī)律相結(jié)合.【答案】B【思維拓展】從本題我們可以看出,高考對(duì)物理學(xué)史的考查已經(jīng)從過去對(duì)物理學(xué)中重大事件簡(jiǎn)單的判斷轉(zhuǎn)到對(duì)實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)質(zhì)的考查,這里面不但考查了同學(xué)們對(duì)物理學(xué)史的了解情況,同時(shí),也對(duì)物理學(xué)方法和思想進(jìn)行了考查,這一變化要引起同學(xué)們的注意.解析:小球在下滑過程中受重力、支持力兩個(gè)力的作用,由牛頓第二定律mgsinθ=ma得小球下滑的加速度a=gsinθ.下滑過程中小球速度v=at=gsinθ·t,位移s=

at2=

gsinθ·t2,滑到斜面底端時(shí)v2=2aL=2gsinθ·L(L為斜面的長度)④,由這幾式看出,當(dāng)θ一定時(shí),v∝t,s∝t2;當(dāng)斜面長度一定時(shí),v2∝sinθ,t2∝

,所以ACD項(xiàng)均錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確.2121qsin1

關(guān)于力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,下列說法正確的是()A.物體靜止在水平桌面上,它肯定不受任何力的作用B.物體由靜止開始運(yùn)動(dòng),必定是受到了外力的作用C.物體向東運(yùn)動(dòng),必定受到向東的力的作用D.物體運(yùn)動(dòng)的越來越慢,必定是受到了外力的作用【思路剖析】(1)要明確力的作用效果是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和形狀(2)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變就是速度大小或方向的改變解析:物體靜止于水平桌面上,是因?yàn)槲矬w受到的合外力為零,并非物體不受任何力的作用,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由牛頓第一定律知,當(dāng)物體不能繼續(xù)保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),物體必定受到了不為零的力的作用,這個(gè)不為零的外力【思維拓展】1.牛頓第一定律描述的是一種理想化的狀態(tài),因?yàn)椴淮嬖诓皇芡饬ψ饔玫奈矬w,因此它是在一些理想實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上經(jīng)過科學(xué)推理做出的結(jié)論.通常人們看到的靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),實(shí)際上是物體受到平衡力作用的結(jié)果.2.牛頓第一定律適用于一切物體.這就包括地上的物體和天上的物體,這是人類思想史上一次跨越天地之間的溝通,把地上的物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律與天上的物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律統(tǒng)一起來.3.牛頓第一定律揭示了物體自己就是運(yùn)動(dòng)的,物體自己能夠維持自己的狀態(tài),具有總保持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的屬性.迫使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,所以BD選項(xiàng)正確;又由于物體向東運(yùn)動(dòng)時(shí),可能是勻速直線運(yùn)動(dòng),這時(shí)物體可能不受外力作用,所以C錯(cuò)誤.故本題選項(xiàng)BD正確.【答案】BD

一汽車在路面情況相同的公路上直線行駛,下面關(guān)于車速、慣性、質(zhì)量和滑行路程的討論,正確的是()A.質(zhì)量越大,它的慣性越大B.車速越大,它的慣性越大C.車速越大,剎車后滑行的路程越長D.車速越大,剎車后滑行的路程越長,所以慣性越大【思路剖析】(1)要明確慣性有大小沒方向,沒數(shù)量,只與質(zhì)量有關(guān)的物理量.(2)慣性與物體運(yùn)動(dòng)情況、受力情況等物理量無關(guān).解析:慣性是一切物體的固有屬性,物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及是否受力、所處位置等沒有關(guān)系,僅由物體的質(zhì)量決定.選項(xiàng)A正確.車速越大,所需制動(dòng)距離越大,選項(xiàng)C正確,選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤.【答案】AC【思維拓展】對(duì)于慣性,我們不能存在這樣的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí):(1)認(rèn)為做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,才有慣性,做變速運(yùn)動(dòng)的物體沒有慣性;(2)物體在做勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止時(shí)有慣性,一旦速度改變了就沒有慣性;(3)或把慣性看成一種力,認(rèn)為物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是因?yàn)槭艿綉T性力;(4)認(rèn)為物體的速度越大,物體的慣性就越大等等.

(上海徐匯區(qū)2008)如圖1所示,完全相同的兩光滑圓柱體放在斜面上,用一塊與斜面垂直的擋板擋住,接觸處均光滑,圓柱體的質(zhì)量均為m,下列說法中正確的是

()A.A、B對(duì)斜面的壓力大小均為mgcosθB.斜面對(duì)B的彈力大小一定大于mgcosθC.擋板對(duì)B的彈力大小等于mgtanθD.B對(duì)A的彈力大小等于mgsinθ【思路剖析】(1)擋板與斜面垂直,受力分析時(shí)要注意,這是易錯(cuò)點(diǎn).(2)要采用隔離法分別畫出研究對(duì)象的受力情況.解析:以A球?yàn)檠芯繉?duì)象,如圖2所示,A球受到重力mg、斜面的支持力N、B對(duì)A的彈力NBA,根據(jù)力的平衡條件有:N=mgcosθ,NBA=mgsinθ,圖1圖2【答案】AD【思維拓展】本題在解題過程中首先要選準(zhǔn)研究對(duì)象,然后再正確進(jìn)行受力分析.另外,還要注意題干中研究的受力物體是否與我們選取的一致,然后確定是否要用牛頓第三定律,這一點(diǎn)在計(jì)算題解題過程中非常重要.由牛頓第三定律知,A對(duì)斜面的壓力大小也為mgcosθ,同理對(duì)B球進(jìn)行研究,得:B對(duì)斜面的壓力大小也為mgcosθ,故選項(xiàng)A、D正確.【思路剖析】(1)要注意由于磁鐵磁性不確定.產(chǎn)生的相互作用力方向而有兩種可能.(2)要用隔離法對(duì)每個(gè)物體進(jìn)行受力分析.解析:對(duì)B進(jìn)行受力分析,B受到重力、地面的支持力、A對(duì)它的作用力;由于A對(duì)B的作用力的方向、大小都是未知的,所以要先求出B對(duì)A的作用力,再根據(jù)牛頓第三定律可得出A對(duì)B的作用力的大小、方向.對(duì)A進(jìn)行受力分析,A受到三個(gè)力的作用,重力、彈簧的拉力、B對(duì)A的作用力,由于彈簧伸長量為1cm,由胡克定律

如右圖所示,兩塊小磁鐵質(zhì)量均為0.5kg,A磁鐵用輕質(zhì)彈簧吊在天花板上,B磁鐵在A正下方的地板上,兩塊磁鐵磁性知道嗎?彈簧的原長L0=10cm,勁度系數(shù)k=100N/m,當(dāng)

A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),彈簧的長度為L=11cm,不計(jì)地磁場(chǎng)對(duì)磁鐵的作用和磁鐵與彈簧間的相互作用,則地面對(duì)B的支持力N多大?【答案】地面對(duì)B的支持力N等于9N.【思維拓展】理解牛頓第三定律要搞清三個(gè)方面的問題:一是正確理解作用力與反作用力和平衡力的區(qū)別和聯(lián)系;二是要正確認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變是合外力作用的效果;三是作用力和反作用力在不同物體上,它們的作用效果往往是不同的.可求出彈簧對(duì)A的拉力為:F=kx=100×0.01N=1N.用GA表示A的重力,F(xiàn)表示彈簧對(duì)A的拉力,F(xiàn)B表示B對(duì)A的作用力,假設(shè)B對(duì)A的作用力向上,取向上為正方向,由共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件:F+FB-G=0,計(jì)算得:FB=G-F=4N.可知B對(duì)A的力方向向上,大小為4N;由牛頓第三定律可知A對(duì)B的作用力為向下的4N,再對(duì)B進(jìn)行受力分析,由B的受力平衡條件可求出B受到地面的支持力N為9N.返回專題目錄專題二牛頓第二定律及應(yīng)用(一)(隔離法和整體法)備考導(dǎo)航例題剖析(一)知識(shí)與技能

本專題主要涉及的知識(shí)點(diǎn)有牛頓第二定律,整體法、隔離法的應(yīng)用,力學(xué)單位制等知識(shí)點(diǎn),考查理解能力、綜合分析能力、邏輯理解能力等.(二)過程與方法

1.牛頓第二定律是動(dòng)力學(xué)的靈魂,同學(xué)們必須深刻理解定律的確切含義,會(huì)用公式進(jìn)行計(jì)算.

2.在應(yīng)用牛頓第二定律解題時(shí)要正確對(duì)物體進(jìn)行受力分析,注意力的合成與分解在解題中的應(yīng)用,會(huì)用整體法、隔離法進(jìn)行受力分析,深刻理解牛頓第二定律中的同體性、矢量性、瞬時(shí)性、獨(dú)立性,能正解使用正交分解法進(jìn)行解題.

3.從近年高考情況看牛頓第二定律是高考的重點(diǎn),在選擇題、實(shí)驗(yàn)題和計(jì)算題中均有考查牛頓定律或與之相關(guān)的內(nèi)容,牛頓定律經(jīng)常與勻變速運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)、天體運(yùn)動(dòng)、帶電粒子在電、磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)等知識(shí)相結(jié)合,有時(shí)其命題難度還

很大.

如右圖所示,兩個(gè)質(zhì)量相同的小球A和B,甲圖中兩球用不可伸長的細(xì)繩連接,乙圖用輕彈簧相連,然后用細(xì)繩懸掛起來.問:(1)對(duì)于甲圖,在剪斷懸掛線OA的瞬間,A球和B球的加速度分別是多少?(2)對(duì)于乙圖,在剪斷細(xì)繩的瞬間,A球與B球的加速度分別是多少?【思路剖析】不可伸長的細(xì)繩上的張力變化有什么特點(diǎn)?彈簧的彈力變化有什么特點(diǎn)?它們有什么區(qū)別?【答案】(1)g,g

(2)2g,0【思路拓展】牛頓第二定律描述的加速度與合外力的關(guān)系是同一個(gè)物體的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,對(duì)于彈簧而言,如果兩端有關(guān)聯(lián)物體,則與兩物體相聯(lián)的其他物體的受力發(fā)生變化的瞬時(shí),彈簧由于恢復(fù)形變需要一個(gè)過程,所以可以認(rèn)為彈簧的形變還沒來得及恢復(fù),彈力保持原來的值大小不變.解析:(1)不可伸長的細(xì)繩的張力變化時(shí)間可以忽略不計(jì),因此可稱為“突變彈力”.甲圖中剪斷OA后,A、B兩球立即達(dá)到共同加速度,A、B間的細(xì)繩張力立即變?yōu)榱悖视衋A=aB=g.

(2)當(dāng)A、B間是輕彈簧相連時(shí),剪斷OA后,彈簧形變量尚未改變,其彈力將逐漸減少,可稱為“漸變彈力”.因此,這時(shí)B球加速度仍為零,即aB=0,A球加速度為aA=2g.

如右圖所示,自由下落的小球下落一段時(shí)間后,與彈簧接觸,從它接觸彈簧開始,到彈簧被壓縮到最短的過程中,即彈簧上端位置A→O→B,且彈簧被壓縮到O位置時(shí)小球所受到的彈力等于重力,則小球速度最大時(shí)彈簧上端位于()

A.A位置

B.B位置

C.O位置

D.OB之間某一位置【思路剖析】速度變化取決于速度方向與加速度的關(guān)系(當(dāng)a與v同向時(shí),v變大;當(dāng)a與v反向時(shí),v變小,而加速度由合力決定所以要分析v、a的變化,必先分析物體受到的合力的變化)解析:小球的運(yùn)動(dòng)過程是:小球由高處下落,與彈簧接觸時(shí),小球有了一定速度,彈簧被壓縮,小球受兩個(gè)力作用,重力豎直向下,彈力豎直向上.開始彈簧形變不大,彈力小于重力,合力方向仍向下,小球速度繼續(xù)增大,當(dāng)小球把彈簧壓縮到O點(diǎn)時(shí),重力等于彈力,小球加速度為零,但速度不為零,且達(dá)到最大.以后小球繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),彈簧的彈力大于小球重力,小球所受合力方向向上,加速度方向也向上,與小球速度方向相反,所以小球速度開始減小.小球反方向加速度越來越大,而速度越來越??;當(dāng)彈簧被壓縮到B點(diǎn)時(shí),小球速度減為零.所以小球從A→O是做加速度逐漸變小的加速運(yùn)動(dòng),從O→B是做加速度逐漸增大的減速運(yùn)動(dòng).所以正確選項(xiàng)為C.【答案】C【思維拓展】物體受到的合外力的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的加速度的方向,即合外力的方向和加速度的方向始終相同,因此可以由其中之一的方向確定另外一個(gè)量的方向.

(2007年西安交大附中)物體同時(shí)受到F1、F2兩個(gè)力的作用,F(xiàn)1、F2隨位移變化的關(guān)系如右圖所示,如果物體從靜止開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)物體具有最大速度時(shí),其位移為

m;位移最大時(shí),速度為

.;【思路剖析】要分清分力與合力的關(guān)系.學(xué)會(huì)應(yīng)用解決圖象問題.解析:當(dāng)物體的加速度為零時(shí),物體的速度最大.由圖象可知,當(dāng)x<5時(shí),F(xiàn)1-F2>0,合外力與運(yùn)動(dòng)方向相同,物體做加速度逐漸減小的運(yùn)動(dòng),當(dāng)x

=5時(shí),F(xiàn)1-F2=0,物體的加速度為零,速度最大;當(dāng)x>5時(shí),F(xiàn)1-F2<0,物體做加速度逐漸增大的運(yùn)動(dòng),到x=10m時(shí),加速度最大,速度為零.【答案】x=5

v=0【思維拓展】圖象問題在2008年高考命題中出現(xiàn)的較多,解此類問題的關(guān)鍵是要了解圖象所表達(dá)的物理意義,通過圖象了解所描述的物理情景,收集解題所需的有效信息.【思路剖析】本題是較簡(jiǎn)單的連接性問題.要注意的是同驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)不同.沒有M

>m的條件在此.解析:解法一:隔離法將物體M和m作為兩個(gè)物體隔離開,分別進(jìn)行受力分析,如圖乙所示,因此,通過細(xì)繩連接著的物體M與m之間的相互作用力T必須標(biāo)出,而且對(duì)M

小亮在實(shí)驗(yàn)室做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn),他把質(zhì)量為M的物體放在光滑的水平高臺(tái)上,用一條可以忽略質(zhì)量而且不變形的細(xì)繩繞過定滑輪把它與質(zhì)量為m的物體連接起來,求物體M和物體m的運(yùn)動(dòng)加速度各是多大.甲乙m單獨(dú)來看都是外力.根據(jù)牛頓第二定律對(duì)物體M可列出下式

T=Ma

①根據(jù)牛頓第二定律對(duì)物體m可列出下式

mg-T′=ma

②根據(jù)牛頓第三定律得

T′=T

③聯(lián)立求解①②③得

mg-Ma=ma所以物體M和物體m所共有的加速度大小為a

=

解法二:整體法

將物體M和m看作一個(gè)整體,它們的總質(zhì)量為(M+m).把通過細(xì)繩連接著的物體M與m之間的相互作用力看作是內(nèi)力,既然水平高臺(tái)是光滑無阻力的,那么這個(gè)整體所受的外力就只有mg了.又因細(xì)繩不發(fā)生形變,所以物體M與m應(yīng)具有相同大小的加速度a.現(xiàn)將牛頓第二定律用于本題,則可寫出下列關(guān)系式mg=(M+m)a.所以物體M和物體m所共有的加速度大小為a=gmMm+gmMm+【思維拓展】1.對(duì)于一個(gè)具有共同運(yùn)動(dòng)加速度的連接體所構(gòu)成的系統(tǒng)而言,牛頓運(yùn)動(dòng)定律指出:系統(tǒng)所受的合外力等于系統(tǒng)的總質(zhì)量與加速度的乘積,即F=(m1+m2+…+mn)a.

2.“整體法”求解“連接體”問題,一般比“隔離法”簡(jiǎn)單的多,但在求解研究系統(tǒng)內(nèi)相互作用或某對(duì)象運(yùn)動(dòng)情況時(shí),則必須采用“隔離法”.其實(shí)多數(shù)情況是將“隔離法”和“整體法”兩種方法有機(jī)地結(jié)合起來,交替運(yùn)用,將更能有效、更快捷地解決問題.所以具體選用何種方法還應(yīng)因題而宜.

為了慶?!傲弧眱和?jié),小明為妹妹小芳買了一盒積木玩具,調(diào)皮的小芳選出如圖甲所示的兩塊積木,在光滑的桌面上推著它們共同運(yùn)動(dòng),如乙圖所示,小芳測(cè)出了兩個(gè)木塊A和B的質(zhì)量分別為m和M,把它們緊挨著并排放在水平桌面上,A、B垂直于紙面且A、B的接觸面與水平面成θ角,各接觸面間均無摩擦,現(xiàn)小芳施一水平力作用于A,要使AB向右做加速運(yùn)動(dòng),且A、B不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),小芳問哥哥小明,F(xiàn)最大不超過多少才能保持AB共同運(yùn)動(dòng).甲乙丙【思路剖析】(1)讀題時(shí)要注意各物體之間的關(guān)系.(2)在用整體法或隔離法時(shí),最主要的是受力分析.【思維拓展】本題應(yīng)用到整體法、隔離法、正交分析法和極限法,其中應(yīng)用到極限法的是考慮到A對(duì)地面壓力為零時(shí)的情況,這也是解題的關(guān)鍵,如不采用極限法,地面對(duì)A的支持力是一個(gè)變力,那本題就無法進(jìn)行求解.解析:設(shè)外力最大值為F,此時(shí),A物塊與地面之間無相互作用力,共同加速度為a,先把AB看作是一個(gè)整體,則有:F=(m+M)a(1)對(duì)于A,它受B與接觸面垂直向上的推力N,根據(jù)受力分析圖丙可得:Ncosθ=mg

(2)對(duì)于B,在水平方向有:N′sinθ=Ma

(3)根據(jù)牛頓第三定律可知N=N′

(4)由上述四式解得

qtan)(MmgmMF+=【答案】

物理公式可以確定物理量的關(guān)系,也可以確定物理量的單位,下面的各量L是長度,v是速度,g和a均表示加速度.這些量都采用國際單位,請(qǐng)?jiān)谙铝械谋磉_(dá)式中判斷表達(dá)的單位和物理量:(1)的單位

,物理量

;(2)的單位

,物理量

.解析:(1)因?yàn)?/p>

=s,所以是時(shí)間單位;(2)因?yàn)?/p>

=m,所以是位移的單位.2/smmgl=m/s(m/s)22=av【答案】(1)s

、時(shí)間;(2)m

、位移

【思維拓展】有關(guān)單位問題在高考命題中出現(xiàn)的極少(多年來只有一題),這不意味單位制問題不重要,特別是在解答一些復(fù)雜問題時(shí),如果中間過程所用物理量較多,推導(dǎo)出的方程復(fù)雜且從沒見過,此時(shí),最好不要急于計(jì)算,首先要用單位制的方法驗(yàn)證一下,方程左右單位是否一樣,這樣可粗略判斷是否正確,以決定下一步行動(dòng).返回專題目錄專題三牛頓第二定律及其應(yīng)用(二)(動(dòng)力學(xué)中的多個(gè)過程)備考導(dǎo)航例題剖析(一)知識(shí)與技能

本專題考查的知識(shí)點(diǎn)有牛頓第二定律、牛頓第二定律應(yīng)用的兩種基本類型、多過程和連接體問題等,考查理解能力、綜合分析能力、邏輯推理、用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問題的能力.(二)過程與方法

1.對(duì)于已知物體受力情況求運(yùn)動(dòng)情況的問題,對(duì)物體進(jìn)行正確受力分析非常重要,要注意隔離法和整體法的選擇,在受力分析時(shí)一定要畫出物體受力示意圖,要養(yǎng)成規(guī)范解題的良好習(xí)慣.

2.對(duì)于已知運(yùn)動(dòng)情況求受力的問題,可采用畫運(yùn)動(dòng)過程圖、圖象法等方法結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解物體的加速度,然后再求合力.

3.本專題是動(dòng)力學(xué)的重要內(nèi)容,在復(fù)習(xí)時(shí)要在理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律基礎(chǔ)上,正確受力分析或?qū)\(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行分析,靈活運(yùn)用相應(yīng)公式進(jìn)行求解,要注意連接體問題、臨界問題、極值問題和一些綜合問題的求解,要通過大量反復(fù)訓(xùn)練達(dá)到靈活掌握和運(yùn)用知識(shí)的目的.

(2006年上海)如右圖所示,質(zhì)量為10kg的物體在F=200N的水平推力作用下,從粗糙斜面的底端由靜止開始沿斜面運(yùn)動(dòng),斜面固定不動(dòng),與水平地面的夾角θ=37°.力F

作用2s后撤去,這很重要物體在斜面上繼續(xù)上滑了1.25s后,速度減為零.求物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ和物體向上運(yùn)動(dòng)的總位移s.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)【思路剖析】物體在光斜面運(yùn)動(dòng)分兩個(gè)過程,一是做初速度為零勻加速運(yùn)動(dòng),二是做勻減速運(yùn)動(dòng).解析:力F撤去前,物體受力分析如圖甲所示:Fcosθ-mgsinθ-Ff=ma1,Ff=μ(mgcosθ+Fsinθ)整理得a1=撤去力F的瞬間物體的速度v=a1t1撤去力F后,物體受力分析如圖乙所示:mgsinθ+μmgcosθ=ma2mmgFmgF)cossin(sincosqqmqq+--甲乙mmgmgaqmqcossin2-=【思維拓展】本題考查牛頓第二定律的應(yīng)用——從運(yùn)動(dòng)情況確定受力,從受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況.物體在運(yùn)動(dòng)的各個(gè)階段受力情況不同,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也隨之變化,求解時(shí)要求有較強(qiáng)的分析能力.【答案】0.2516.25m0=v-a2t2

則a1t1=a2t2,解得:物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為對(duì)于涉及物體的多階段運(yùn)動(dòng)問題,應(yīng)對(duì)物體不同的運(yùn)動(dòng)階段做出正確的受力分析,應(yīng)用牛頓第二定律列出相應(yīng)的方程;在應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式時(shí),要善于挖掘各運(yùn)動(dòng)階段之間的聯(lián)系.

如右圖所示,傾角為θ的光滑斜面固定在水平地面上,質(zhì)量為m的物塊A疊放在物塊B上,物塊B的上表面水平.當(dāng)A隨B一起沿斜面下滑時(shí),A、B保持相對(duì)靜止.求物塊B對(duì)A的支持力和摩擦力.【思路剖析】本題的研究對(duì)象分別是A(或B)和AB,解題時(shí)應(yīng)分別用隔離法和整體法.解析:當(dāng)物塊A隨B一起沿斜面下滑時(shí),物塊A受到豎直向下的重力mg、物塊B對(duì)A豎直向上的支持力N和水平向左的摩擦力f

的作用而一起做加速運(yùn)動(dòng).【思維拓展】若物體受幾個(gè)互相垂直的力的作用,應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解時(shí),若分解的力太多,則比較繁瑣,所以在建立直角坐標(biāo)系時(shí),可根據(jù)物體的受力情況,使盡可能多的力位于兩坐標(biāo)軸上而分解加速度a,得ax和ay,根據(jù)牛頓第二定律得Fx=max,Fy=may,再求解.這種方法一般是在以某個(gè)力的方向?yàn)閤軸正方向時(shí),其他的力都落在或大多數(shù)力落在兩個(gè)坐標(biāo)軸上而不需再分解的情況下應(yīng)設(shè)物塊B的質(zhì)量為M,以物塊A、B為整體,根據(jù)牛頓第二定律,有(m+M)·gsinθ=(m+M)a,得a=gsinθ.利用正交分解法,將加速度沿水平方向和豎直方向進(jìn)行分解,如圖所示,則ax=acosθ=gsinθcosθ,ay=asinθ=gsin2θ,所以Ff=max=mgsinθcosθ,根據(jù)mg-FN=may=mgsin2θ,解得FN=mgcos2θ【答案】FN=mgcos2θ

Ff=mgsinθcosθ用.至于采用哪種方法,要根據(jù)題目的具體條件和所求,靈活地建立坐標(biāo)系,使解題簡(jiǎn)便,不能一概而論.此題通過分析受力情況發(fā)現(xiàn)力都是互相垂直的,所以采用分解加速度的方法,簡(jiǎn)化了解題過程.但在具體求解中,一般很少分解加速度.

在地面上方足夠高的地方,存在一個(gè)高度d=0.30m的“相互作用區(qū)域”(如右圖中劃有虛線的部分).一小圓環(huán)A套在一條均勻直桿B上,A和B的質(zhì)量均為m,開始時(shí)A處于B的最下端,B豎直放置.A距“相互作用區(qū)域”的高度h=0.20m,讓A和B一起由靜止開始下落,它們之間的滑動(dòng)摩擦力f=0.5mg.當(dāng)A進(jìn)入“相互作用區(qū)域”時(shí),A受到方向向上的恒力F作用,F(xiàn)=2mg,“相互作用區(qū)域”對(duì)桿B不產(chǎn)生作用力已知桿B著地前A和B的速度相同.不計(jì)空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2.(1)求桿B剛離開“相互作用區(qū)域”時(shí)的速度.(2)假如桿B著地前A和B的速度相同,求這一速度的大?。ㄔO(shè)桿B在下落過程中始終保持豎直且足夠長).【思路剖析】本題屬于特殊連接體,在感應(yīng)區(qū)只有A受作用力,AB相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)有摩擦力.解析:過程1:(1)A在“相互作用區(qū)域”中運(yùn)動(dòng)時(shí),取方向向下為正方向,A受到方向豎直向下的重力mg、滑動(dòng)摩擦力f和豎直向上的恒力F的作用.

設(shè)加速度為aA1、末速度為vA、運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1,根據(jù)牛頓第二定律有:aA1=

根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有:vA=v0+aA1t1,d=

代入數(shù)據(jù)解出:t1=0.2s,vA=1.0m/s

B受到豎直向下的重力mg和豎直向上滑動(dòng)摩擦力f的作用.同理有:aB1=

,vB=v0+aB1t1

代入數(shù)據(jù)解出:vB=3m/s

過程2:A離開“相互作用區(qū)域”后,因?yàn)関A<vB,A受到豎直向下滑動(dòng)摩擦力gmFfmg21-=-+1A0222avvA-gmfmg21=-【思維拓展】該題是動(dòng)力學(xué)問題中難度較大的一道題,它既有多個(gè)物體之間的作用,又有多個(gè)過程之間的演變.不同的過程中出現(xiàn)不同的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向,物體受到的摩擦力方向不同,這也是本題難點(diǎn)之一.只有根據(jù)動(dòng)力學(xué)規(guī)律對(duì)每個(gè)過程嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、逐步地進(jìn)行推理,才能順利作答.【答案】vB=3m/sv=4m/sf、豎直向下的重力mg作用,B受到豎直向上滑動(dòng)摩擦力f和豎直向下的重力mg作用.設(shè)加速度分別為aA2、aB2,共同速度為v,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t2.同理有:v=vA+aA2t2

v=vB+aB2t2由上述四式代入數(shù)據(jù)解得:v=4m/sgmfmgagmfmgaBA21,2322=-==+=

一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)放在水平地面上,Q為與輕彈簧上端連在一起的秤盤,P為一重物,已知重物P的質(zhì)量為M=10.5kg,秤盤Q的質(zhì)量為m=1.5kg,彈簧的質(zhì)量不計(jì),勁度系數(shù)為k=800N/m,系統(tǒng)處于靜止,如右圖所示.現(xiàn)給重物P施加一個(gè)方向豎直向上的力F,使它從靜止開始向上做勻加速運(yùn)動(dòng),已知在前0.2s時(shí)間內(nèi),F(xiàn)為變力;0.2s以后,F(xiàn)為恒力.求力F的最大值與最小值.(g取10m/s2)【思路剖析】由于彈簧彈力是變力,則若勻加速運(yùn)動(dòng),則F也是變力.解析:(1)重物P做勻加速運(yùn)動(dòng),它受到的合外力一定是恒力,重物P受到的外力有三個(gè):重力Mg、向上的力F及秤盤Q對(duì)它的力N,其中重力Mg為恒力,N為變力,0.2s以后F為恒力,說明t=0.2s的時(shí)刻正是重物P與秤盤Q開始脫離的時(shí)刻,即臨界點(diǎn).(2)t=0.2s的時(shí)刻,是秤盤Q對(duì)重物P的作用力N恰好減為零的時(shí)刻,此時(shí)重物P與秤盤Q具有相同的加速度和速度.因此,此時(shí)的彈簧并未恢復(fù)原長,彈簧的彈力并不是零.(3)當(dāng)t=0的時(shí)刻,應(yīng)是力F最小的時(shí)刻,此時(shí)Fmin=(M+m)a(a為它們的加速度).隨后由于彈簧彈力逐漸減小,而重物P與秤盤Q所受的合力保持不變,因此力F逐漸變大,至t

=0.2s的時(shí)刻力F增至最大,此時(shí)刻Fmax=M(g+a).以上三點(diǎn)中,第(2)點(diǎn)是解決此問題的關(guān)鍵所在,只有明確了重物P與秤盤Q脫離接觸的瞬間情況,才能確定這0.2s內(nèi)物體的位移,從而求出加速度a,其余問題也就迎刃而解了.設(shè)開始時(shí)彈簧壓縮量為x1,t

=0.2s時(shí)的彈簧壓縮量為x2,物體P的加速度為a,則有:kx1=(M+m)g,kx2-mg=ma,x1-x2=at221【答案】168N72N【思維拓展】極值問題是在滿足一定的條件下,某物理量出現(xiàn)極大值或極小值的情況.臨界問題往往是和極值問題聯(lián)系在一起的.解決此類問題重在形成清晰的物理圖景,分析清楚物理過程,從而找出臨界條件或達(dá)到極值的條件.要特別注意可能出現(xiàn)的多種情況.解得:Fmin=(M+m)a=72N,F(xiàn)max=M(g+a)=168N.【思路剖析】在解較復(fù)雜問題時(shí)要注意對(duì)過程的分析,如本題M與傳送帶勻速運(yùn)動(dòng),子彈在M內(nèi)使M加速運(yùn)動(dòng);子彈離開木塊后勻減速運(yùn)動(dòng);木塊與傳送帶共同勻速運(yùn)動(dòng).

一質(zhì)量為M=2.0kg的小物塊和一足夠長的水平傳送帶一起運(yùn)動(dòng),被一水平向左飛來的子彈擊中并從物塊中穿過,如右圖所示,地面觀察者記錄了小物塊被擊穿后的速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示,圖中所示向右方向?yàn)檎较?已知傳送帶的速度保持不變,g取10m/s2.(1)指出傳送帶速度v的方向及大小,說明理由;(2)計(jì)算物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù);(3)計(jì)算傳送帶總共對(duì)外做了多少功?子彈射穿物塊后系統(tǒng)有多少能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能?解析:(1)從速度圖象中可以看出,物塊被擊穿后,先向左做減速運(yùn)動(dòng),速度減為零后,又向右做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度2m/s以后隨傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng),所以,傳送帶的速度方向向右,傳送帶的速度v的大小為2m/s.(2)由速度圖象可得,物體在滑動(dòng)摩擦力的作用下做勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度為a,有:a=

m/s2=2.0m/s2由牛頓第二定律得滑動(dòng)摩擦力:Ff=ma其中:Ff=μFN,FN=mg由以上各式解得:μ=

=0.2(3)由速度圖象可知,傳送帶與物塊存在摩擦力的時(shí)間只有3s,傳送帶在這段時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的位移為s,則:s=vt=2.0×3m=6.0m所以傳送帶對(duì)物塊做的功:W=Ff

s=4.0×6.0J=24J20.4=DDtv100.2=MgMa【答案】(1)2.0m/s向右;(2)0.2;(3)24J36J【思維拓展】對(duì)受力情況和運(yùn)動(dòng)情況較復(fù)雜的問題,要畫出其運(yùn)動(dòng)過程圖對(duì)解題有很大幫助,此題還要注意從圖象中提取正確信息,此類由圖象、圖表、插圖中給出解題信息的命題時(shí)有出現(xiàn),同學(xué)們應(yīng)當(dāng)注意相關(guān)例題的訓(xùn)練.在物塊獲得速度到與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)的過程中,物塊動(dòng)能減少了ΔEk:所以轉(zhuǎn)化的內(nèi)能EQ=W+ΔE=(24+12)J=36J轉(zhuǎn)化的內(nèi)能還可用以下辦法求解:以傳送帶為參考系,物塊相對(duì)于傳送帶的初速度:v′=v0+v=(4.0+2.0)m/s=6m/s從4.0m/s沖上傳送帶到相對(duì)靜止的過程中,物塊相對(duì)傳送帶通過的路程為:s′=

×3m=9m所以轉(zhuǎn)化的內(nèi)能EQ=Ffs′=4.0×9J=36J262=¢tv返回專題目錄專題四超重和失重備考導(dǎo)航例題剖析(一)知識(shí)與技能

本題考查超重、失重、完全失重等知識(shí)點(diǎn),考查理解能力和綜合分析能力.(二)過程與方法

1.超重和失重問題是牛頓第二定律應(yīng)用的特例,在復(fù)習(xí)本節(jié)時(shí)要注意的是物體的重力并沒有發(fā)生變化,只是視重(支持力或壓力)發(fā)生變化.

2.超重和失重問題在教材中所占比重并不大,但由于近年航天熱導(dǎo)致相關(guān)命題頻頻出現(xiàn),這要引起同學(xué)們的重視.對(duì)超重和失重及產(chǎn)生的原因問題要反復(fù)訓(xùn)練,靈活運(yùn)用,特別注意一些取材于現(xiàn)實(shí)生活的實(shí)例的應(yīng)用訓(xùn)練.

3.超重、失重問題在高考中有著特殊的地位,特別是在“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星發(fā)射、神舟系列飛天計(jì)劃的實(shí)施以來,超重和失重問題經(jīng)常在高考命題中出現(xiàn),在復(fù)習(xí)時(shí)要注意題型的新變化.

秀琴是個(gè)活潑好動(dòng)的小姑娘,一天她把校醫(yī)的體重計(jì)借來放到電梯里,當(dāng)電梯加速上升時(shí)她站在體重計(jì)上驚奇的發(fā)現(xiàn)體重突然增加了10kg,正在秀琴為此煩惱時(shí),體重神奇般地回復(fù)了正常,接著又減少了10kg.如下圖所示是秀琴乘電梯開始上升時(shí)的情況,請(qǐng)根據(jù)秀琴在電梯中觀察的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),求:(1)秀琴的實(shí)重和在電梯上升過程中視重分別是多少?(2)求電梯在運(yùn)動(dòng)各階段的加速度.(3)由實(shí)驗(yàn)情況和計(jì)算結(jié)果填好下表(g取10m/s2).【思路剖析】(1)本題通過文字,實(shí)物圖提供信息,同學(xué)們要提取有效信息(2)問題以兩種形式出現(xiàn),同學(xué)們要注意區(qū)分和解答解析:由圖中提供的信息可知在電梯開始上升時(shí),視重為50kg,在電梯正常運(yùn)動(dòng)過程中,視重為40kg,電梯在最后運(yùn)動(dòng)階段體重計(jì)視重為30kg.秀琴體重實(shí)重是40kg.(2)當(dāng)加速度方向向上時(shí),物體處于超重狀態(tài),有:N1-mg=ma1,a1=

-g=2m/s2;當(dāng)加速度方向向下時(shí),物體處于失重狀態(tài),有:mg-N2=ma2,a2=g-

=2m/s2(3)支持力與重力關(guān)系情況如圖下表所示mN2mN1【答案】(1)見解析;(2)當(dāng)電梯加速上升時(shí),加速度方向向上,加速度大小為2m/s2;當(dāng)電梯減速上升時(shí),加速度方向向下,加速度大小為2m/s2;(3)見解析.【思維拓展】通過文字、圖表提供信的命題同學(xué)們并不感到陌生,但通過實(shí)物圖提供信息的命題則需要學(xué)會(huì)從圖片中提取準(zhǔn)確的有效信息,而本題還通過圖片和簡(jiǎn)單計(jì)算提供了失重和實(shí)重的兩個(gè)隱含信息.

2008年9月27日17時(shí)35秒,總計(jì)19分35秒的艙外活動(dòng)中,42歲的航天員翟志剛成為中國飛得最高、“走”得最快的人,據(jù)報(bào)道他在距地面343公里處“行走”時(shí),飛船正以7.8km/s的速度運(yùn)行,如圖所示是翟志剛在艙外揮動(dòng)五星紅星的照片,則()A.翟志剛在艙外活動(dòng)中,在太空上總共“走”

了9165公里,即他發(fā)生的位移是9165kmB.翟志剛在太空中處于完全失重狀態(tài),這種失重

是由于地球?qū)λ奈ν耆Мa(chǎn)生的C.飛船在太空中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其機(jī)械能守恒D.翟志剛隨飛船做圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律符合開普勒天體運(yùn)行三定律【思路剖析】(1)要注意區(qū)別位移和路程的關(guān)系.(2)在解答此題過程中要對(duì)超重、失重圓周運(yùn)動(dòng),機(jī)械能守恒定律及開普勒三定律進(jìn)行簡(jiǎn)單復(fù)習(xí).解析:翟志剛在太空“行走”的路程s=7.8×(19×60+35)km=9165km,由于飛船軌道是圓的,則他所“行走”的是路程,位移則是起點(diǎn)至終點(diǎn)有向線段,即飛船在這一過程所“走”軌道的弦,則A錯(cuò);飛船失重并非重力消失,而是重力提供了他做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,則B錯(cuò);由于飛船在343km軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)故機(jī)械能守恒,則C對(duì);任何天體運(yùn)行都符合開普勒三定律,則D對(duì).【答案】CD【思維拓展】本題以翟志剛太空行走為背景,其命題考查了多個(gè)知識(shí)點(diǎn),未來高考命題對(duì)超重和失重考查很可能以此類形式出現(xiàn),因此,同學(xué)們?cè)谕瓿蛇x擇題的同時(shí)要注意題目所涉及的知識(shí)點(diǎn),要知道為什么會(huì)選或不選相關(guān)內(nèi)容,這樣才能做到在完成訓(xùn)練的同時(shí)鞏固基礎(chǔ)知識(shí)、提高應(yīng)試能力.

2008年日本機(jī)器人展將于10月11日在橫濱對(duì)公眾開放,來自日本各地的40多家科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)廠商展示機(jī)器人領(lǐng)域的科研成果.如右圖所示是日本機(jī)器人展媒體預(yù)展上一個(gè)小型機(jī)器人在表演垂直攀登表演.關(guān)于機(jī)器人在上升過程中細(xì)繩對(duì)手的拉力以下說法正確的是()A.當(dāng)機(jī)器人高速向上攀爬時(shí)細(xì)繩對(duì)手的拉力比低速攀爬時(shí)大B.若機(jī)器人在細(xì)繩上蕩秋千,則它通過最低點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)C.當(dāng)機(jī)器人減速下降時(shí),機(jī)器人處于失重狀態(tài)D.機(jī)器人加速下降過程中(a

<g),其機(jī)械能在減小【思路剖析】利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律對(duì)物體受力情況進(jìn)行分析.牛頓第二定律是連接運(yùn)動(dòng)員和受力情況的橋梁.【答案】3m解析:機(jī)器人對(duì)細(xì)繩的拉力與速度大小無關(guān),只與是否有向上的加速度有關(guān),則A錯(cuò);物體做圓周運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)時(shí)有向上的加速度,處于超重狀態(tài),則B對(duì);機(jī)器人減速下降時(shí),其加速度方向向上,處于超重狀態(tài),則C錯(cuò);機(jī)器人加速下降過程中若加速度小于重力加速度,說明摩擦力做負(fù)功,其機(jī)械能在減小,則D對(duì).【答案】BD【思維拓展】在解題過程中,同學(xué)們首先要了解本題所考查的知識(shí)點(diǎn)是什么,需要掌握哪些基礎(chǔ)知識(shí),考查的是什么能力,在解題過程和結(jié)束后進(jìn)行一下反思,這樣才能提高復(fù)習(xí)的效率.返回專題目錄專題五實(shí)驗(yàn)與探究:驗(yàn)證牛頓第二定律備考導(dǎo)航例題剖析(一)知識(shí)與技能

本專題考查的主要知識(shí)點(diǎn)有驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)原理、器材、步驟過程,誤差的分析,紙帶的處理等知識(shí)點(diǎn),考查實(shí)驗(yàn)探究能力.(二)過程與方法

1.驗(yàn)證牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)是力學(xué)部分的重要實(shí)驗(yàn)之一,也是近年高考命題者關(guān)注的熱點(diǎn),更是同學(xué)們復(fù)習(xí)的重點(diǎn).

2.在本實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)過程中同學(xué)們要對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、器材和步驟都熟練地掌握,要注意教材中通過斜面進(jìn)行的探究實(shí)驗(yàn)和其他類似的探究實(shí)驗(yàn),適當(dāng)進(jìn)行一些相關(guān)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和開放性實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練.

3.對(duì)紙帶和類似紙帶問題的處理是復(fù)習(xí)要關(guān)注的重點(diǎn),要能準(zhǔn)確提取紙帶中的有效信息.

在做本實(shí)驗(yàn)時(shí),按實(shí)驗(yàn)要求裝置好器材后,應(yīng)按一定的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下

列給出供選擇的操作步驟A.保持小桶和沙的質(zhì)量不變,在小車?yán)锛禹来a,測(cè)出加速度,重復(fù)幾次B.保持小車質(zhì)量不變,改變小桶里沙的質(zhì)量,測(cè)出加速度,重復(fù)幾次C.用天平測(cè)出小車和小桶的質(zhì)量D.在長木板沒有定滑輪的一端墊上厚度合適的墊木,平衡摩擦力E.根據(jù)測(cè)出的數(shù)據(jù),分別畫出a-F和a-(1/m0)的圖線F.用秒表測(cè)出小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間G.將裝有沙的小桶用細(xì)線通過定滑輪系到小車上,接通電源,釋放小車,在紙

帶上打下一系列的點(diǎn)以上步驟中,不必要的步驟是

,正確步驟的合理順序是

(填寫代表字母).【思路剖析】本題考查實(shí)驗(yàn)步驟的了解,對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟的記憶應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)過程的需要按邏輯思維的方法進(jìn)行記憶解析:本實(shí)驗(yàn)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí),相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s,不需要秒表,步驟F是不必要的,記住本實(shí)驗(yàn)的重要步驟不難作答.本探究實(shí)驗(yàn)中,可以先保持外力F不變,研究加速度a與小車質(zhì)量m0的關(guān)系;再保持小車質(zhì)量m0不變,研究加速度與外力F的關(guān)系,因此,實(shí)驗(yàn)步驟中的A、B可以互換.【答案】F;CDGABE(或CDGBAE)【思維拓展】本實(shí)驗(yàn)中,平衡摩擦力是重要的一步,如果沒有平衡摩擦力,小車的加速度就不能與拉力F成正比,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗.平衡摩擦力時(shí),斜面傾角不能過大,否則小車在沒有拉力的情況下會(huì)產(chǎn)生加速度,同樣會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗.

某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究物體的加速度與物體的質(zhì)量之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,不改變拉力,只改變物體的質(zhì)量,得到了如下表所示的幾組數(shù)據(jù),其中第3組數(shù)據(jù)還未算出加速度,但對(duì)應(yīng)該組已打出了紙帶,如下圖(長度單位:cm),圖中各點(diǎn)為每5個(gè)打點(diǎn)選出的計(jì)數(shù)點(diǎn)(兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)未標(biāo)出).(1)請(qǐng)由紙帶上的數(shù)據(jù),計(jì)算缺少的加速度值并填入表中(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位數(shù)).(2)請(qǐng)?jiān)谙聢D中建立合適的坐標(biāo),將表中各組數(shù)據(jù)用小黑點(diǎn)描在坐標(biāo)系上,并作出平滑的圖線.(3)由圖象得出的結(jié)論是:

.【思路剖析】物體的加速度可以由紙帶利用逐差法求得.為了便于研究a與M之間的關(guān)系,可以作出a-

圖象,圖象為直線說明物體在拉力一定時(shí)加速度與質(zhì)量成反比.解析:(1)a的計(jì)算利用逐差法

22m/s99.0m/s210

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