内容正文:
第四章 力与运动的关系单元复习与检测【讲】
一.单元知识体系构建
二.核心主干知识总结
主题一 力与运动的关系
(1)合外力与加速度的关系
(2)合外力与速度的关系
合力与速度同向时,物体做加速运动,反之减速。
(3)力与运动的关系
→—
(4)加速度的定义式与决定式
①a=是加速度的定义式,它给出了测量物体的加速度的方法,这是物理上用比值定义物理量的方法。
②a=是加速度的决定式,它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素。
特别提醒:物体的加速度的方向与物体所受的合外力是瞬时对应关系,即a与合力F方向总是相同,但速度v的方向不一定与合外力的方向相同。
【例1】如图所示,静止在光滑水平面上的物体A的一端固定着处于自然状态的轻质弹簧。现对物体作用一水平恒力F,在弹簧被压缩到最短这一过程中,物体的速度和加速度变化的情况是( )
A.速度先增大后减小,加速度先增大后减小
B.速度先增大后减小,加速度先减小后增大
C.速度增大,加速度增大
D.速度增大,加速度减小
【变式训练1】物块从某一高度自由落下,落在竖直于地面的轻弹簧上,如图所示,在A点物块开始与弹簧接触,到B点时物块速度变为零,则:物块从A到B运动过程中,下列说法正确的是( )
A.一直匀加速 B.一直匀减速
C.加速度先增加后减小 D.加速度先减小后增加
【变式训练2】如图,一小车上有一个固定的水平横杆,左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定,下端连接一质量为m的小球P.横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q.当小车沿水平面做加速运动时,细线保持与竖直方向的夹角为α,已知θ<α,不计空气阻力,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.小车一定向右做匀加速运动
B.轻杆对小球P的弹力沿轻杆方向
C.小球P受到的合力不一定沿水平方向
D.小球Q受到的合力大小为mgtan α
主题二 动力学的图像问题
v-t图象(属于已知运动求受力)
(1)根据图象确定物体各段的加速度大小和方向
(2)弄清每段与物体运动的对应关系
(3)对各段进行受力分析
(4)用牛顿第二定律求解
F-t图象(属于已知受力求运动)
(1)根据图象结合物体运动情况明确物体在各时间段的受力情况
(2)利用牛顿第二定律求出加速度
(3)利用运动学公式求其他运动量
a-F图象
图象的力F是物体受到的某一个力的变化对物体加速度的影响,
(1)对物体进行全面受力分析
(2)根据牛顿第二定律求其他未知力
解决这类问题的基本步骤
(1)看清坐标轴所表示的物理量,明确因变量(纵轴表示的量)与自变量(横轴表示的量)的制约关系.
(2)看图线本身,识别两个相关量的变化趋势,从而分析具体的物理过程.
(3)看交点,分清两个相关量的变化范围及给定的相关条件.明确图线与坐标轴的交点、图线斜率、图线与坐标轴围成的“面积”的物理意义.
在看懂以上三个方面后,进一步弄清“图象与公式”“图象与图象”“图象与物体”之间的联系与变通,以便对有关的物理问题作出准确的判断.
【例2】如图1所示,一质量为m=2 kg的物体置于水平面上,在水平外力的作用下由静止开始运动,水平外力随时间的变化情况如图2所示,物体运动的速度随时间变化的情况如图3所示,4 s后图线没有画出。g取10 m/s2。求:
(1)物体与水平面间的动摩擦因数;
(2)物体在前6 s内的位移。
【针对训练】质量为60 kg的消防队员,从一根竖直的长直轻绳上由静止滑下,经2.5 s落地。轻绳上端有一力传感器,它记录的轻绳受到的拉力变化情况如图甲所示,g取10 m/s2,则:
(1)消防队员下滑过程中最大速度和落地速度大小各是多少?
(2)在图乙中画出消防队员下滑过程中的v-t图像。
主题三 连接体问题
如图所示,物块A的质量是B的2倍,在恒力F作用下,在水平面上做匀加速直线运动。若水平面光滑,物块A的加速度大小为a1,物块A、B间的相互作用力大小为N1;若水平面粗糙,且物块A、B与水平面间的动摩擦因数相同,物块B的加速度大小为a2,物块间的相互作用力大小为N2,试分析下列问题。
【设问探究】
1.A、B两物块的加速度有什么关系?
2.如何求出A、B两物块的加速度?
3.水平面光滑与粗糙时,物块A、B间的相互作用力大小N1和N2的大小有什么关系?
4.什么情况下对两个物体用整体法受力分析,什么时候用隔离法?
5.物块A、B间的相互作用力大小与什么因素有关?
【深度思考】
如图所示,质量、形状均相同的木块紧靠在一起,放在光滑的水平面上,现用水平恒力F推1号木块,使10个木块一起向右做匀加速运动,则6号木块对7号木块的推力为多少?
【例3】)a、b两物体的质量分别为m1、m2,由轻质弹簧相连.当用大小为F的恒力沿水平方向拉着 a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速