专题一物体的平衡与直线运动201303

南莫中学2013届高三二轮复习教学案专题一策划：高三物理备课组校对、审核：徐平1专题一物体的平衡与直线运动教学目标1.知道常见力的特点，熟练掌握受力分析的方法，准确地对物体进行受力分析；2.熟练掌握物体的平衡条件，并运用它解决实际问题；3.熟练掌握匀速直线运动和匀变速直线运动的规律及其相关公式；4.理解描述物体直线运动的图象；会熟练解决直线运动的相遇和追击等典型问题。第一课时物体的平衡一．知识梳理1.力学中常见的三种力的比较力学中常见的三种力产生原因大小方向作用点及示意图重力弹力拉力支持力压力摩擦力静摩擦力滑动摩擦力2.电磁场中的力比较大小方向特点库仑力洛仑兹力安培力2.物体的平衡（1）状态（2）规律二．典例分析类型一弹力、摩擦力的分析与计算例1(2012·浙江高考)如图1所示，与水平面夹角为30°的固定斜面上有一质量m＝1.0kg的物体。细绳的一端与物体相连。另一端经摩擦不计的定滑轮与固定的弹簧秤相连。物体静止在斜面上，弹簧秤的示数为4.9N。关于物体受力的判断(取g＝9.8m/s2)。下列说法正确的是()A．斜面对物体的摩擦力大小为零南莫中学2013届高三二轮复习教学案专题一策划：高三物理备课组校对、审核：徐平2B．斜面对物体的摩擦力大小为4.9N，方向沿斜面向上C．斜面对物体的支持力大小为4.93N，方向竖直向上D．斜面对物体的支持力大小为4.9N，方向垂直斜面向上图1变式训练1(2012·山东高考)如图1－1所示，两相同轻质硬杆OO1、OO2可绕其两端垂直纸面的水平轴O、O1、O2转动，在O点悬挂一重物M，将两相同木块m紧压在竖直挡板上，此时整个系统保持静止。Ff表示木块与挡板间摩擦力的大小，FN表示木块与挡板间正压力的大小。若挡板间的距离稍许增大后，系统仍静止且O1、O2始终等高，则()A．Ff变小B．Ff不变C．FN变小D．FN变大图1－1类型二动态变化分析例2如图中光滑半球固定在水平面上，球心O的正上方O′处固定一光滑的小定滑轮，细线的一端拴小球A，另一端绕过定滑轮，今用一外力拉细线，将小球从图中位置慢慢拉至B点，在此过程中，小球A对光滑半球的压力N、对细线的拉力T的大小变化情况是()A．N变大，T不变B．N变小，T变大C．N不变，T变小D．N变大，T变小变式训练2如图1-9所示，用一根绕过定滑轮的细绳把质量分别为m和M的两个物块P和Q拴在一起，若将物块Q沿水平地面向右移动少许，仍能保持平衡，则关于力的变化的结论正确的是()A．细绳的张力大小不变，Q对地面的压力减小B．细绳的张力变大，Q对地面的摩擦力变大C．滑轮的轴所受的压力减小D．地面对Q的最大静摩擦力不变类型三共点力的平衡问题例3．如图所示，质量为m1=0.4㎏的物体A与质量为m2=2㎏的物体B叠放在倾角为30°的斜面上，物体B在平行于斜面向上的拉力F作用下匀速运动，已知A、B总保持相对静止，若A、B间的动摩擦因数为0.43,B与斜面间的动摩擦因数为3/4，（g取10m/s2）南莫中学2013届高三二轮复习教学案专题一策划：高三物理备课组校对、审核：徐平3求：（1）则A、B间的摩擦力为多少？（2）拉力F为多少？变式训练3如图是某兴趣小组制作的一种测定水平风力的装置。质量为m的气球系在质量可忽略的细金属丝下端，金属丝上端固定在O点。AB是长为L的均匀电阻丝，阻值为R。金属丝和电阻丝接触良好，摩擦不计。AB的中点C焊接一根导线，从O点也引出一根导线，这两根导线之间接一个零刻度在中间的伏特表V，（金属丝和连接用导线的电阻不计）。图中虚线OC与AB垂直，OC=h，电阻丝AB两端接在电压为U的稳压电源上。整个装置固定，让水平的风直接吹到气球上。那么，从电压表的读数，就可以测出气球受的水平风力的大小。⑴写出水平风力大小Ｆ和金属丝偏转角θ间的关系式。⑵写出水平风力大小Ｆ和电压表读数U/的关系式。⑶该装置能测定的最大水平风力大小Ｆ是多大？课堂评价1.（单选）关于重力的说法，正确的是：（）A.物体所受的重力与物体运动状态和轨迹无关B.在空中飞行的物体不受重力作用C.物体的重心就是重力的作用点，故一定在物体上D.静置于水平桌面上的物体对桌面的压力就是物体的重力2．（单选）如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P.Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平向左的恒力推Q时，P.Q仍静止不动，则（）Ａ．Q受到的摩擦力一定变小Ｂ．Q受到的摩擦力一定变大Ｃ．轻绳上拉力一定变小Ｄ．轻绳上拉力一定不变3．（多选）如图所示，用两根细线把A.B两小球悬挂在天花板上的同一点O，并用第三根细线连接A.B两小球，然后用某个力F作用在小球A上，使三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好沿竖直方向，两小球均处于静止状态。则该力可能为图中的（）θOF4F3AF2BF1南莫中学2013届高三二轮复习教学案专题一策划：高三物理备课组校对、审核：徐平4A.F1BF2CF3DF44.（单选）（2011江苏）如图所示，石拱桥的正中央有一质量为m的对称楔形石块，侧面与竖直方向的夹角为α,重力加速度为g，若接触面间的摩擦力忽略不计，旵石块侧面所受弹力的大小为A．2sinmgB．2smgcoC．1tan2mgD．1t2mgco5.（2011海南）如图，墙上有两个钉子a和b，它们的连线与水平方向的夹角为45°，两者的高度差为l。一条不可伸长的轻质细绳一端固定于a点，另一端跨过光滑钉子b悬挂一质量为m1的重物。在绳子距a端2l得c点有一固定绳圈。若绳圈上悬挂质量为m2的钩码，平衡后绳的ac段正好水平，则重物和钩码的质量比12mm为（）A.5B.2C.52D.26.建筑工地上的黄砂，若堆成圆锥形而且不管如何堆其锥角总是不变，试证明之。如果测出其圆锥底的周长为12.1m，高为1.5m，求黄砂之间的动摩擦因数。（设滑动摩擦力与最大静摩擦力相等）7.如图中甲图所示，将一条轻而柔软的细绳一端固定在天花板上的A点，另一端固定在竖直墙上的B点，A点和B点到O点的距离相等，绳的长度为OA的两倍。图乙所示为一质量和半径均可忽略的动滑轮K，滑轮下悬挂一质量为m的重物。设摩擦力可忽略，现将动滑轮和重物一起挂到细绳上，在达到平衡时，绳所受的拉力是多大？南莫中学2012年高三物理主备课（二轮）直线运动校对、审核：徐平第5页第二课时直线运动及其规律一．知识梳理1、（1）路程与位移：路程是指物体运动__________，位移是表示物体位置变化的物理量，是从________到_________的一条_____线段。（2）时间与时刻：时刻是时间轴上的一个______，与______（填“状态量”或“过程量”）相对应；时间是时间轴上的一条______，与__________相对应。（3）平均速度与平均速率：平均速度是________与所用时间的比值，是矢量；平均速率是________与所用时间的比值，是矢量。（4）速度变化、速度变化率、速度快慢：2．加速度（a）（1）物理意义：________________________________________________________（2）定义式：______________________3．匀变速直线运动的规律：（1）速度时间公式：_____________________（2）位移时间公式：___________________（3）位移速度公式：_____________________（4）两个推论①___________②_______________________二．典例分析命题热点一：运动基本概念的辨析与匀变速直线运动基本规律的应用［例1］做匀加速直线运动的物体，依次通过A、B、C三点，位移sAB=sBC，已知物体在AB段的平均速度大小为3m/s，在BC段的平均速度大小为6m/s，那么物体在B点的瞬时速度大小为（）A．4m/sB．4.5m/sC．5m/sD．5.5m/s【解析】【点评】：变式训练1：自由落体的物体最后1s下落了25m,则物体从多高处自由下落？变式训练2（《过关冲刺教学案》P.4变式训练1）通过“10m折返跑”的测试成绩可以反应一个人的灵敏素质。在平直的跑道上，一返线，到达折返线处时，用手触摸固定在折返线处的标杆，再转身跑回起点线，返程无需减速，到达起点处时，停止计时，全过程所用时间即为折返跑的成绩。学生可视为质点，加速或减速过程均视为匀变速，触摸杆的时间不计。该学生加速时的加速度为4m/s2，减速时的加速度大小为8m/s2，到达折返线处时速度需减小到零，并且该生全过程中最大速度不超过4m/s.求该生“10m折返跑”的最好成绩。南莫中学2012年高三物理主备课（二轮）直线运动校对、审核：徐平第6页命题热点二：追及与相遇的问题例2（《过关冲刺教学案》P.5例2）狗能以最大速度v1=10m/s持续的奔跑。野兔只能以最大速度v2=8m/s的速度持续奔跑。一只野兔在离洞窟s1=200m处的草地上玩耍，猎狗发现后径直朝野兔追来。兔子发现猎狗时，与猎狗相距s2=60m，兔子立即掉头跑向洞窟。设猎狗野兔、洞窟总在同一条直线上，问：野兔的加速度至少多少才能保证安全回到洞窟？【解析】【点评】变式训练3在一条平直的公路上，乙车以10m/s的速度匀速行驶，甲车在乙车的后面做初速度为15m/s，加速度大小为0.5m/s2的匀减速运动，则两车初始距离L满足什么条件可以使（1）两车不相遇；（2）两车只相遇一次；（3）两车能相遇两次（设两车相遇时互不影响各自的运动）。命题热点三：图像问题例3一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示。下列选项正确的是A.在0～6s内，物体离出发点最远为30mB.在0～6s内，物体经过的路程为40m[C.在0～4s内，物体的平均速率为7.5m/sD.5～6s内，物体所受的合外力做负功变式训练4：（2011年全国卷1）汽车由静止开始在平直的公路上行驶，0~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示。⑴画出汽车在0~60s内的v-t图线；南莫中学2012年高三物理主备课（二轮）直线运动校对、审核：徐平第7页⑵求在这60s内汽车行驶的路程。变式训练5：如图甲所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接。图乙中v、a、fF和x分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和位移随时间变化的规律。其中正确的是三．课堂评价1．2010年2月18日上午，在温哥华冬奥会女子500m短道速滑决赛中，中国老将王濛以43秒048的成绩夺得冠军，成功卫冕了女子500m冬奥会冠军，成为首位蝉联冬奥会金牌的中国选手。短道速滑滑道一圈的长度为111.2m。下列说法中正确的是（）A．在女子500m短道速滑决赛中，王濛的平均速度为11.6/msB．王濛滑行一圈的位移大小为111.2mC．王濛取得的成绩43秒048指的是时刻D．研究王濛在比赛中的平均速度，可以把她看成质点2.某物体以30m/s的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g取10m/s2。5s内物体的A．路程为65mB．位移大小为25m，方向向上C．速度改变量的大小为10m/sD．平均速度大小为13m/s，方向向上3.（2009年江苏卷）如图所示，以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s将熄灭，此时汽车距离停车线18m。该车加速时最大时速度大小为22m/s，减速时最大加速度大小为25m/s。此路段允许行驶的最大速度为12.5m/s，下列说法中正确的有A．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线B．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速C．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一南莫中学2012年高三物理主备课（二轮）直线运动校对、审核：徐平第8页定不能通过停车线D．如果距停车线5m处减速，汽车能停在停车线处4.甲、乙两人在长为L=84m的水池里沿直线来回游泳，甲的速率为v1=1.4m/s，乙的速率为v2=0.6m/s，他们同时分别从水池的两端出发，来回