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力与运动力安培力F=BILsinα重力G=mg弹力F=kx摩擦力f=μN电场力F=qE洛仑兹力f=qvBsinα静止匀速直线运动匀变速直线运动平抛运动匀速圆周运动简谐振动F=-kx运动V=ωrω=2π/T运动定律牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律静止匀速直线运动匀变速直线运动平抛运动匀速圆周运动简谐振动牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第三定律力运动运动定律力和运动重力弹力摩擦力电场力磁场力力和运动的关系3.F大小不变且始终垂直V匀速圆周运动4.F=-kx简谐运动V=0静止V≠0匀速运动1.F=0V≠0F、V反向匀减速直线运动F、V夹角α匀变速曲线运动匀加速直线运动V=0F、V同向匀加速直线运动2.F=恒量物体的运动决定于受到的合力和初始运动情况.力的作用效应1.力的静力学效应——使物体发生形变2.力的动力学效应力的空间累积效应——使物体的动能发生变化力的时间累积效应——使物体的动量发生变化力的瞬时作用效应——使物体产生加速度研究方法1、隔离分析法2、整体分析法研究对象的整体分析法研究过程的整体分析法不考虑中间过程的细节不考虑系统内部的相互作用力图中a、b、c为三个物块，M、N为两个轻质弹簧，R为跨过光滑定滑轮的轻绳，它们连接如图并处于平衡状态。（）A、有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态B、有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态C、有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态D、有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态MNaRcbADA、先开动P1适当时间；再开动P4适当时间B、先开动P3适当时间，再开动P2适当时间C、开动P4适当时间D、先开动P3适当时间，再开动P4适当时间图为空间探测器的示意图，P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机，P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行，P2、P4的连线与y轴平行。每台发动机开动时，都能向探测器提供推力，但不会使探测器转动。开始时，探测器以恒定的速率v向正x方向平动，要使探测器改为向正x偏负y60°的方向以原来的速率v平动，则可（）A例1用细线把两个质量未知的小球悬挂起来，今对a球持续施加一个向左偏下30角的恒力，对b球持续施加一个向右偏上30角的恒力，最后达到平衡，表示平衡状态的图可能是：（）abAabBabCabDba解：隔离b，在mg和F作用下，须向右偏，最后三力平衡对整体ab，绳中张力为内力，两个外力F平衡，只受重力2mg所以上段线应竖直。A跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板，另一端被吊板上的人拉住，如图所示，已知人的质量为70kg，吊板的质量为10kg，绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计。取重力加速度g=10m/s2，当人以440N的力拉绳时，人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为（）(A)a=1.0m/s2,F=260N(B)a=1.0m/s2,F=330N(C)a=3.0m/s2,F=110N(D)a=3.0m/s2,F=50NB例2如图所示匀强电场方向竖直向下，场强大小为E，三个质量分别为m、2m、3m的小球A、B、C，(其中B球带正电Q，A、C两球不带电）用绝缘线连接悬于O点，问(1)当三球均处于静止状态时,A、B之间的细线的张力等于多少?(2)当把OA段细线剪断的瞬间,A、B之间的细线的张力又等于多少?OAmB2mC3mE解:(1)对BC整体,受力如图:BC2mg3mgQET1T1=5mg+QE(2)剪断OA,AB球一起下落(C自由下落)AmB2mC3mQE对AB整体3mg+QE=3maa=g+QE/3m对B2mg+QE-T2=2maT2=QE/3例3如图示，传送带与水平面夹角为370，并以v=10m/s运行，在传送带的A端轻轻放一个小物体，物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，AB长16米，求：以下两种情况下物体从A到B所用的时间.（1）传送带顺时针方向转动（2）传送带逆时针方向转动AB解：（1）传送带顺时针方向转动时受力如图示：vNfmgmgsinθ－μmgcosθ=maa=gsinθ－μgcosθ=2m/s2S=1/2at2ABv（2）传送带逆时针方向转动物体受力如图：Nfmg开始摩擦力方向向下,向下匀加速运动a=gsin370+μgcos370=10m/s2t1=v/a=1sS1=1/2×at2=5mS2=11m1秒后，速度达到10m/s，摩擦力方向变为向上Nfmga2=gsin370-μgcos370=2m/s2物体以初速度v=10m/s向下作匀加速运动S2=vt2+1/2×a2t2211=10t2+1/2×2×t22t2=1s∴t=t1+t2=2s例4一平板车,质量M=100千克,停在水平路面上,车身的平板离地面的高度h=1.25米,一质量m=50千克的小物块置于车的平板上,它到车尾端的距离b=1.00米,与车板间的滑动摩擦系数m=0.20,如图所示.今对平板车施一水平方向的恒力,使车向前行驶,结果物块从车板上滑落.物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的距离S0=2.0米.求物块落地时,落地点到车尾的水平距离S,不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦.取g=10米/秒2.解：m离车前am=f/m=g=2m/s2Sm=1/2amt2=S0-b=1mS0=1/2aMt2=2m∴aM=2am=4m/saM=(F-μmg)/M=F/M–μmg/M=4m/s2m离车后aM′=F/M=5m/s2m平抛Sm′=vmt1=2×0.5=1mSM′=vMt1+1/2aM′t12=4×0.5+1/2×5×0.25=2.625mS=SM′－Sm′=1.625m例5水平放置的导轨处于垂直轨道平面的匀强磁场中，今从静止起用力拉金属棒ab，若拉力为恒力，经t1秒ab的速度为v，加速度为a1，最终速度为2v,若拉力的功率恒定，经t2秒ab的速度为v，加速度为a2，最终速度为2v,求a1和a2的关系B××××××××××baR解：拉力为恒力时，F安1a1tv2vFFF安最终有F=F安=B2L2×2v/Ra1=(F-B2L2v/R)/m=F/m-B2L2v/mR=B2L2v/mR拉力的功率恒定：F′=F安=P/2v=B2L2×2v/R∴P/v=4B2L2v/Ra2=(F2′-F安′)/m=[P/v-B2L2v/R]/m=3B2L2v/mR∴a2=3a1例6由平行金属导轨组成的倾角30°的斜面，匀强磁场垂直于导轨平面，磁感应强度B＝0.8T.导轨顶端接有电池和变阻器，电池电动势＝12V，内阻不计，如图.今在导轨上横放一质量为0.2kg、长0.25m的金属杆ab，已知杆与导轨间的摩擦系为.问：电阻R调节在什么范围内，金属杆可静止在导轨上；解：画出金属杆的截面图,并分析受力并将重力分解:×mgNFfmgsin30°=1牛f=N=0.5牛F=ILB=BLE/R=2.4/R若I很大,F很大,f向下,F=f+mgsin30°=1.5N2.4/R1=f+mgsin30°=1.5N∴R1=1.6Ω若I很小,F很小,f向上,F+f=mgsin30°=1N2.4/R2=mgsin30°-f=0.5N∴R2=4.8Ω∴电阻R调节在1.6Ω到4.8Ω范围内，金属杆可静止在导轨上一航天探测器完成对月的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，以下关于喷气方向的描述中正确的是：（）A.探测器加速运动时，沿直线向后喷气B.探测器加速运动时，竖直向下喷气C.探测器匀速运动时，竖直向下喷气D.探测器匀速运动时，不需要喷气C第二课时例1质量为m的物体在沿斜面向上的拉力F作用下沿放在水平地面上的质量为M的粗糙斜面匀速下滑，此过程中斜面体保持静止，则地面对斜面（）A．无摩擦力B．有水平向左的摩擦力C．支持力为（M+m）gD．支持力小于（M+m）gFvM解：整体法——受力如图示，(M+m)gN要平衡，必须受向左的摩擦力fN＜（M+m）gBD例2如图示，竖直放置的弹簧下端固定，上端连接一个砝码盘B，盘中放一个物体A，A、B的质量分别是M=10.5kg、m=1.5kg，k=800N/m,对A施加一个竖直向上的拉力，使它做匀加速直线运动，经过0.2秒A与B脱离，刚脱离时刻的速度为v=1.2m/s，取g=10m/s2,求A在运动过程中拉力的最大值与最小值。AB解：对整体kx1=(M+m)gx1F+kx-(M+m)g=(M+m)a脱离时，A、B间无相互作用力，x2对Bkx2-mg=max1-x2=1/2at2a=v/t=6m/s2Fmax=Mg+Ma=168NFmin=(M+m)a=72N例3惯性制导系统已广泛应用于导弹工程中，这个系统的重要元件是加速度计。加速度计的构造和原理的示意图如图示，沿导弹长度方向按装的固定光滑杆上套一个质量为m的滑块，滑块的两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连，两弹簧的另一端与固定壁相连。滑块原来静止，弹簧处于自然长度。滑块上有指针，可通过标尺测出滑块的位移，然后通过控制系统进行制导。1.设某段时间内导弹沿水平方向运动，指针向左偏离O点的距离为S，则这段时间内导弹的加速度（）A.方向向左，大小为kS/mB．方向向右，大小为kS/mC．方向向左，大小为2kS/mD.方向向右，大小为2kS/mD01010UP2.若电位器（可变电阻）总长度为L，其电阻均匀，两端接在稳压电源U0上，当导弹以加速度a沿水平方向运动时，与滑块连接的滑动片P产生位移，此时可输出一个电信号U，作为导弹惯性制导系统的信息源，为控制导弹运动状态输入信息，试写出U与a的函数关系式。01010UPU0解：a=2kS/m∴S=ma/2kU=U0Rx/R=U0S/L=maU0/2kL=mU0a/2kL∝a例4汽车在某一段直路上以恒定功率加速行驶，若它的速度是4m/s时，加速度是a；若它的速度是8m/s时，加速度是a/4。则汽车行驶的最大速度是.解：画出运动示意图，4m/sa8m/sa/4Vma=oF2F1fffFF1=P/v1（F1-f）=ma即P/4-f=maF2=P/v2（F2-f）=ma/4即P/8-f=ma/4F=P/vm=f解得P=6maf=0.5mavm=P/f=12m/s12m/s例5质点在恒力作用下，从静止开始做匀加速直线运动，则质点的动能（）（A）与它的位移成正比（B）与它的位移平方成正比（C）与它的运动时间成正比（D）与它的运动时间的平方成正比解：EK=FS=1/2×mv2=1/2×ma2t2AD例6某人用手表估测火车的加速度，先观测3分钟，发现火车前进540米，隔3分钟后，又观测1分钟，发现火车前进360米，若火车在这7分钟内做匀加速直线运动，则火车的加速度为（）A.0.03m/s2B.0.01m/s2C.0.5m/s2D.0.6m/s2解:画出运动示意图如图示：········6123457在1.5分时的速度·1.5v1=540/(3×60)=3m/s在6.5分时的速度·6.5v2=360/(1×60)=6m/s∴a=(v2-v1)/t=3/(5×60)=0.01m/s2B例7一半径为R的光滑圆环上穿有一个质量为m的小球，当圆环位于竖直平面内，小球沿圆环做圆周运动，如图所示，到达最高点C时的速度，则下列说法中正确的是（）（A）此小球的最大速率为（B）小球达到最高点C时对环的压力为4mg/5（C）小球在任一直径两端点上的动能之和相等（D）小球沿圆环绕行一周所用时间小于·CRvCACD例8在光滑的水平面上有两个滑块A和B,它们的质量分别为mA和mB,且mAmB滑块A上连一个轻质弹簧,静止在M点,滑块B以某一速度朝着滑块A运动,压缩弹簧并推动A运动起来,A运动到N点时,弹簧被压缩得最厉害,A运动到Q点时,弹簧恢复原长,如图所示.则().(A)滑块A从M运动到Q点的过程中,滑块A的加速度与B的加速度大小总相等(B)滑块A运动到N点时,滑块A、B的速度相等(C)滑块A运动到Q点时,滑块B的速度方向一定与原来相反(D)滑块A在N、Q之间某点时,滑块B的速度为零BCDABNQM练习.1.一物体从光滑斜面的顶端由静止开始下滑，当所用时间为下滑到斜面底