内容正文:
专题二 运动与力计算题
知识点1:机械运动物理量
速度物理意义:是描述物体运动快慢的物理量。
公式:(其中t表示时间,S表示路程,v表示速度,比值定义法)
速度单位:速度的国际是m/s(读作米每秒)。速度的常用单位还有km/h。
换算关系:1 m/s===3.6 km/h
路程时间图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像(s-t图像),纵坐标表示路程(s),横坐标表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
路程时间图像
如果图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动;斜率越大,表示物体运动的速度越大。
①0~2s内,甲、乙均做匀速直线运动,且v乙>v甲;
②交点表示相遇,即4s时甲乙相遇;
③2s之后乙处于静止状态。
速度时间图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像(v-t图像),纵坐标表示速度(v),横坐标表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。
甲图像是一条水平直线(平行于横轴),表示物体做匀速直线运动
①如果不是水平直线,表示物体做变速运动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动);②速度与时间轴围成的面积表示路程;③交点只是表示在该时刻两物体的速度相等。
平均速度是指在某段时间内,物体运动的位移,与所用时间的比值,反映的是某段路程中物体运动的平均快慢,用v表示平均速度,用s表示路程,用t表示时间,则平均速度的公式是(中途如果有休息时间,也得算在总时间之内)。
知识点2:力
力是物体对物体的作用。力的三要素:力的大小、方向和作用点叫做力的三要素。力的三要素都能影响力的作用效果。
知识点3:弹力
物体由于发生弹性形变而受到的力叫弹力;弹力的大小与弹性形变的大小有关;在弹性限度内,弹性形变越大,弹力越大。
弹力产生条件:①两个物体必须直接接触;②物体必须发生了弹性形变。
对弹力的理解:①有弹力必有形变,有形变不一定有弹力,只有弹性形变才会产生弹力。②弹力是接触力,物体不接触不会产生弹力。③生活中的推力、拉力、压力、支持力等都是弹力。
弹簧测力计原理:在弹性限度内或发生弹性形变时,弹簧受到的拉力越大,弹簧的伸长量就越长。(在弹性限度内或发生弹性形变时,弹簧受到的拉力跟弹簧的伸长量成正比)
计算公式:F=kx,k为劲度系数,x为伸长量。
知识点4:重力
重力:地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力。重力的符号是G;
重力的大小:通常把重力的大小叫重量;重量的计算公式:G=mg,其中g=9.8N/kg,粗略计算的时候g=10N/kg。
知识点5:摩擦力
摩擦力产生的条件:①两物体相互接触;②接触面粗糙;③两物体发生相对运动或相对运动趋势。
摩擦力的作用效果是阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势。摩擦力的方向可能与实际运动方向相同,此时摩擦力是动力,如人行走时后脚受到的摩擦力;也可能与实际运动方向相反,此时摩擦力是阻力,如滚动的球受到的摩擦力。
知识点6:二力平衡
二力平衡:如果物体只受两个力的作用,且处于平衡状态,这种情况叫做二力平衡;
二力平衡特点:作用在同一物体上的两个力,如果大小相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此平衡。简单的说就是:同体、等大、反向、共线。
平衡力及平衡状态的判定:①平衡力:物体在受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这几个力平衡;②平衡状态:物体静止和匀速直线运动状态叫平衡状态;③物体受到平衡力的作用,那么物体就处于平衡状态。
平衡力和相互作用力的区分:①二力平衡特点:同体、等大、反向、共线。②相互作用力特点:不同体、等大、反向、共线。
1.重力是由于地球的吸引而产生的,同样火星对物体也有吸引作用。如图所示为火星上物体的重力G与其质量m之间的关系图像。在地球上重力常数g取10N/kg,假若测得某物体的质量为10kg,求:
(1)该物体在地球表面上所受到的重力;
(2)该物体在火星上的质量;
(3)该物体在火星表面上所受到的重力。
2.如图,我国的秦岭终南山公路隧道,是世界最长的公路隧道,全长18km,限速80km/h,一辆(长城)哈弗H6运动版汽车(车与乘客总质量为1600kg),完全通过该隧道用时12分钟。试求:
(1)这辆汽车与乘客的总重力G
(2)通过计算说明此汽车是否超速?
3.如图所示是某大学设计的“都市蚂蚁”概念车,这款汽车小巧实用,有利于缓解城市交通拥堵。(g=10N/kg)
(1)若这款车质量为440kg,车内驾驶员的质量为60kg,地面对车的支持力是多少?
(2)若在水平公路上匀速行驶时受到的阻力是车总重的0.4倍,车受到的牵引力是多少?
4.人工智能逐渐融入我们的生活。如图所示,某餐厅的送餐机器人的质量为40kg,求:(g取10N/kg)
(1)送餐机器人的重力;
(2)若送餐机器人匀速