安徽省芜湖市第一中学高考物理一轮复习 第三章 第6讲 动力学两类基本问题3、力和运动定性关系、变加速运动教案

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安徽省芜湖市第一中学高考物理一轮复习 第三章 第6讲 动力学两类基本问题3、力和运动定性关系、变加速运动教案

动力学两类基本问题3、力和运动定性关系、变加速运动 ‎ 一、知识清单 ‎1. 力和运动的关系 ‎(1)F合、a、v关系 由牛顿运动定律可知,力是改变物体运动状态的原因,即:力→加速度→速度变化(运动状态改变),从而可以更加深刻地理解加速度与速度无关的说法,即物体受到的合外力决定了物体的加速度的大小,而加速度的大小决定了单位时间内速度的变化量,而与物体当时的速度无关。‎ ‎(2)运动由力F合与v共同决定 物体运动的性质和轨迹由所受合力F合和它的初速度v0共同决定。‎ a(F合)与v0方向在同一条直线上 a(F合)与v0方向不在同一条直线上 a恒定 匀变速直线运动 匀变速曲线运动 a变化 非匀变速直线运动 非匀变速曲线运动 a=0‎ 匀速直线运动 ‎2. 小球砸弹簧问题 ‎(1)下落的“三段四点”:‎ ‎(2)四个图像 v-t图 a-t图 F-t图 a-x图 ‎3. 恒力推弹簧连接的两物体问题 P Q F ‎ ‎‎0‎ t v 加速度相等,速度差最大 速度相等,‎ 压缩量最大 恢复原长 P Q P Q ‎4. 流体的变加速运动问题 ‎(1)注意阻力的三种可能情况:①阻力不计;②阻力大小恒定;③阻力跟速度(或速度的二次方)大小成正比即f=kv或f=kv2。‎ ‎(2)上升加速度a=g+f/m=g+kv/m随速度减小而减小 ;‎ 下降加速度a=g-f/m =g-kv/m随速度增大而减小 。‎ f mg f mg ‎ ‎‎0‎ t v v0‎ ‎-vm v=0,a=g mg=kvm 或mg=kvm2‎ 二、例题精讲 ‎5. (多选)如图所示,某科研单位设计了一空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角α=60°,使飞行器恰恰与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行,经时间t后,将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小,使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行,飞行器所受空气阻力不计,下列说法中正确的是(  )‎ A.加速时加速度的大小为g B.加速时动力的大小等于mg C.减速时动力的大小等于mg D.减速飞行时间t后速度为零 ‎6. (多选)如图甲所示,静止在水平地面上的物块A,受到水平向右的拉力F作用,F与时间t的关系如图乙所示,设物块与地面的最大静摩擦力fm与滑动摩擦力大小相等,则( )‎ A.0~t1时间内物块A的加速度逐渐增大 B.t2时刻物块A的加速度最大 C.t3时刻物块A的速度最大 D.t2~t4时间内物块A一直做减速运动 ‎7.如图,在一直立的光滑管内放置一劲度系数为k的轻质弹簧,管口上方O点与弹簧上端初位置A的距离为h,一质量为m的小球从O点由静止下落,压缩弹簧至最低点D,弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力。小球自O点下落到最低点D的过程中,下列说法中正确的是 ( )‎ A.小球最大速度的位置随h的变化而变化 B.小球的最大速度与h无关 C.小球的最大加速度大于重力加速度 D.弹簧的最大压缩量与h成正比 ‎8.如图1所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上。一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由下落,接触弹簧后继续向下运动。观察小球开始下落到小球第一次运动到最低点的过程,下列关于小球的速度v或加速度a随时间t变化的图像中符合实际情况的是(  )‎ ‎ ‎ ‎9. (多选)利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值,如图所示是用这种方法获得的弹性细绳中拉力 F 随时间t变化的图线.实验时,把小球举到悬点O 处,然后放手让小球自由落下,由图线所提供的信息可以判断( )‎ A.绳子的自然长度为 ½ gt12‎ B.t2时刻小球的速度最大 C.t1时刻小球处在最低点 D.t1时刻到t2时刻小球的速度先增大后减小 ‎10.如图所示,质量相同的木块P和Q用轻弹簧连接,置于光滑水平面上,弹簧处于自由状态.现用水平恒力F推木块A,则在弹簧第一次压缩到最短的过程中,P和Q的速度图象是图中的(  )‎ P Q F ‎ ‎0‎ t v A P Q ‎0‎ t v B P Q ‎0‎ t v C P Q ‎‎0‎ t v D P Q ‎11. (多选)如图所示,一木块在光滑水平面上受一恒力F作用,前方固定一足够长的水平轻弹簧,则当木块接触弹簧后,下列判断正确的是( )‎ A.木块立即做减速运动 B.木块在一段时间内速度仍增大 C.当F等于弹簧弹力时,木块速度最大 D.弹簧压缩量最大时,木块速度为零但加速度不为零 ‎12.甲、乙两球质量分别为m1、m2,从同一地点(足够高)同时由静止释放。两球下落过程所受空气阻力大小f仅与球的速率v成正比,与球的质量无关,即f=kv(k为正的常量)。两球的vt图象如图所示。落地前,经时间t0两球的速度都已达到各自的稳定值v1、v2。则下列判断正确的是(  )‎ A.释放瞬间甲球加速度较大 B.= C.甲球质量大于乙球 D.t0时间内两球下落的高度相等 三、自我检测 ‎13.如图,鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力可能是( )‎ A.F1 B.F2‎ C.F3 D.F4‎ ‎14.一质点受多个力的作用,处于静止状态,现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中,其他力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是(  )‎ A.a和v都始终增大 B.a和v都先增大后减小 C.a先增大后减小,v始终增大 D.a和v都先减小后增大 ‎15.(多选)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动,某人身系弹性绳自高空中P点由静止开始下落,如图所示,a点是弹性绳的原长位置,c点是人所能到达的最低位置,b点是人静止悬挂时的平衡位置,则在人从P点下落到c点的过程中( )‎ A.在Pa段,人做自由落体运动,处于完全失重状态 B.在ab段,绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态 C.在bc段,绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态 D.在c点,人的速度为零,加速度也为零 ‎16. "蹦极"就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g。据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为( )‎ A.g B.‎‎2g C.‎3g D.‎‎4g ‎17.如图4所示,一根轻弹簧竖直立在水平地面上,下端固定。小球从高处自由落下,落到弹簧上端,将弹簧压缩至最低点。能正确反映上述过程中小球的加速度的大小随下降位移x变化关系的图象是下列图中的(  )‎ ‎ ‎ ‎18.(多选)如图所示,两质量相等的物块A、B通过一轻质弹簧连接,B足够长、放置在水平面上,所有接触面均光滑.弹簧开始时处于原长,运动过程中始终处在弹性限度内.在物块A上施加一个水平恒力F,在A、B从静止开始运动到第一次速度相等的过程中(  )‎ A.当A、B的加速度相等时,A、B的速度差最大 B.当A、B的加速度相等时,A的速度最大 C.当A、B的速度相等时,弹簧最长 D.当A、B的速度相等时,A、B的加速度相等 ‎19.如图所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住质量为m的物体,现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体可以一直运动到B点.如果物体受到的阻力恒定,则( )‎ ‎ A.物体从A到O先加速后减速 B.物体从A到O做加速运动,从O到B做减速运动 C.物体运动到O点时,所受合力为零 D.物体从A到O的过程中,加速度逐渐减小 ‎20.从地面上以初速度ν0竖直向上抛出一质量为m的球,若运动过程中受到的空气阻力与其速率成正比关系,球运动的速率随时间变化规律如图所示,t1时刻到达最高点,再落回地面,落地时速率为v1,且落地前球已经做匀速运动.则下列说法正确的是(  )‎ A.小球加速度在上升过程中逐渐增加,在下降过程中逐渐减小 B.小球抛出瞬间的加速度大小为(1+v0/v1)g C.小球到达最高点的加速度为零 D.小球上升过程中的平均速度大于v0/2‎
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