高一物理必修1第19期.ppt

《高一物理必修1第19期.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理必修1第19期.ppt（44页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、高一物理必修1第19期,在分析力的合成与分解问题时，用公式法讨论有时很繁琐，而巧妙地引入“圆”，用作图法解决就比较直观、简单，但由于很多同学往往没有深刻理解平行四边形定则或三角形定则的意义，因而不能领会作图法的实质和技巧，导致解题时存在诸多问题.本文结合实例探讨圆在力的合成与分解问题中的巧妙应用,一、求分力的组数 例1 已知合力F和两个不平行分力F1、F2的大小.三力的大小的关系满足F1-F2FF1+F2 ，问：F可以分解为几组分力？,解析 如图1所示，分别以F的始端、末端为圆心，以F1、F2的大小为半径画圆，两圆有两个交点，说明在纸平面内F分解为两组解.由于力F的分解并没有被限制在纸平面内，

2、现以F为转动轴旋转，可得到在空间内力F可分解为无数组分力,二、求力的极值 例2 一个物体受到两个共点力F1、F2的作用，两个力间的夹角可以变化，其中F1=100 N，F2=200 N.当两个力的合力F与F2之间的夹角最大时，合力F为多大？,A.两个力都增大，合力一定减小?摇?摇 B.两个力都增大，合力一定增大 C.两个力都增大，合力可能减小?摇?摇 D.两个力都增大，合力可能大小不变,解析 为了方便比较，以两个力的作用点O为圆心，以原合力F的大小为半径画圆，从图3甲、乙、丙中可以看出：当F1增大到F1，F2增大到F2 时，合力F的大小可能减小、不变或增大，同理可知一个力增大时合力的变化也存在以

3、上三种可能.选项C、D均正确,例4 橡皮条的一端固定在A点，另一端同时作用两个力，使橡皮条伸长到O位置，这时两个力F1、F2与OA夹角分别为、，如图4所示，（F1与F2间的夹角为锐角）.现保持F2大小不变，角减小一些，并仍保持橡皮条伸长到O位置，则下列说法可能发生的是（ ） A.减小，F1增大B.不变，F1增大 C.增大，F1增大D.增大，F1减小,解析 如图5所示，以O点为圆心，以F2的大小为半径画圆，初始F2的箭头与圆交于B点，过B点作初始F2的平行线，与圆交于C点，C点是F1方向变化的临界点.当F2的箭头沿圆弧BC左移时，角比初始值小；F2指向C点时，角等于初始值；F2的箭头沿圆弧从C点

4、左移时，角比初始值大.连接F2箭头和F箭头的有向线段表示F1，可以看出在角减小的过程中F1一直增大.选项A、B、C均正确,一、分解法 采用“拆”的方法，按照事物发展的时间顺序将复杂的物理过程分解为若干个小过程（子过程），并规范地画出各子过程转换的示意图，最后找到各子过程所遵从的规律，找出各子过程之间的联系，从而达到解决问题的目的.,例1 如图1所示，电动机带动滚轮匀速转动，在滚轮的作用下，将金属杆从最底端A送往倾角=30的足够长斜面上部.滚轮中心B与斜面底部A的距离L=6?郾5 m，当金属杆的下端运动到B处时，滚轮提起，与杆脱离接触.杆由于自身重力作用最终会返回斜面底部，与挡板相撞后，立即静止

5、不动.此时滚轮再次压紧杆，又将金属杆从最底端送往斜面上部，如此周而复始.已知滚轮边缘的线速度 v=4 m/s，滚轮对杆的正压力FN=2104 N，滚轮与杆间的动摩擦因数=0.35，杆的质量m=1103 kg，不计杆与斜面间的摩擦，取g=10 m/s2.求杆往返运动的周期T,二、图象法 图象法是分析物理过程的一种很好的辅助方法，通过图象可以理清思路，使各种关系形象、直观地显现出来. 例2 某短跑名将在100 m和200 m短跑项目的成绩分别是9.69 s和19.30 s；假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动；200 m比赛（近

6、似为直线运动）时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度和加速时间与100 m比赛时相同，但由于体力等因素的影响，以后的平均速率只有跑100 m时最大速率的96.求： （1）加速所用时间和达到的最大速率； （2）起跑后做匀加速运动的加速度.（结果保留2位小数）,解析 在v-t图象中，某短跑名将在100 m和200 m中的运动图线分别如图2中甲、乙所示.,（1）设加速所用时间t，达到的最大速率v，则根据图象有：,例1 如图1所示，倾角为的斜面固定在升降机里，一质量为m的物体静止在斜面上，当升降机以加速度a竖直向上做加速运动时，物体保持与斜面相对静止，试问此时物体受到的支持力FN和摩擦力F分别为多大？,

7、解析 当升降机以加速度a竖直向上加速运动时，物体也和升降机具有相同的加速度a.将a沿斜面向上和垂直斜面向上两个方向进行正交分解，如图2所示.由矢量关系可得： a1=asin ，a2=acos . 对物体进行受力分析，如图3所示. 根据牛顿运动定律有： F-mgsin =ma1，FN-mgcos =ma2 解得：F=m（g+a）sin ，FN=m（g+a）cos .,例2 如图4所示，一质量为m的物块沿斜面以加速度a匀加速下滑，斜面体的质量为M且始终处于静止状态.求地面对斜面体的摩擦力F的大小和地面对斜面体的支持力FN的大小.,解析 将物块的加速度沿水平方向和竖直方向进行分解，如图5所示，由矢量

8、关系可得：a1=acos ，a2=asin .把M、m看成一个整体，由于M处于静止状态，可知该整体在水平方向上具有加速度a1，竖直方向上具有加速度a2. 对于该整体，利用牛顿第二定律有： F=ma1，（M+m）g-FN=ma2 联立解得：F=macos ，FN=（M+m）g-masin . 点评 在一般的动力学问题中,我们常常采用分解力来进行求解,但在有些特殊问题中,用分解加速度求解问题显得更为方便.,一、单项选择题,1.下列诗句描绘的情景中,含有以流水为参考系的是(),A.人在桥上走,桥流水不流,B.飞流直下三千尺,疑是银河落九天,C.白日依山尽,黄河入海流,D.孤帆远影碧空尽,唯见长江天际

9、流,2.关于力,下列说法正确的是(),A.力是维持物体运动状态的原因,B.作用力与反作用力作用在同一个物体上,C.摩擦力、支持力、压力都是按力的性质命名的,D.力是矢量,它可以改变物体的形状或运动状态,3.下列运动图象中,质点的运动方向不会发生变,化的是(),4.一个小球正在做曲线运动,若突然撤去所有外力,则该小球(),A.立即停止运动,B.由于具有惯性,仍做曲线运动,C.开始做减速直线运动,D.开始做匀速直线运动,5.“神舟九号”载人飞船成功发射.假设近地加速时,飞船以大小为2g(g为重力加速度)的加速度匀加速上升,则飞船内质量为m的宇航员对飞船的作用力F为(),A.mgB.2mgC.3mg

10、D.4mg,6.用细线将两个质量均为m的相同光滑球悬挂在天花板上,如图1所示,则此时两球之间的相互作用力的大小是(),A.mgB.mg,C.mgD.mg,7.有一些问题你可能不会求解,但你可对这些问题的答案是否正确进行分析与判断.如从答案的,物理量单位、答案随某些已知量变化的趋势、答案在一些特殊条件下的结果等方面进行分析,并与预期结果、实验结论等进行比较,从而判断答案的合理性或正确性.试分析如下情形:如图2所示,质量为m的小环套在光滑的水平杆上,用细线与质量为M的小球相连,将细线水平拉直由静止释放小球,当细线竖直时线中张力是(),A.3Mg+B.2Mg+,C.3Mg+D.3Mg+,8.甲、乙两

11、位同学多次进行百米赛跑,每次甲都比乙提前10 m到达终点.假若甲、乙在比赛过程中的平均速度均不变,现让甲远离起跑点10 m,乙仍在起跑点起跑,则(),A.甲先到达终点,B.乙先到达终点,C.两人同时到达终点,D.条件不足,不能确定谁先到达终点,9.石块A自塔顶从静止开始自由下落,落下h1时,石块B从离塔顶h2处由静止开始自由下落,若两石块,同时落地,不计空气阻力,则塔高H为(),A.h1+h2B.,C.D.,10.如图3所示,两根直木棍AB和CD相互平行,斜靠在竖直墙壁上固定不动,水泥圆筒从木棍的上部匀速滑下.若保持两木棍倾角不变,将两棍间的距离稍减小后固定不动,且仍将水泥圆筒放在两木棍的上部

12、,则(),A.每根木棍对圆筒的支持力变小,摩擦力不变,B.每根木棍对圆筒的支持力变大,摩擦力变大,C.圆筒将静止在木棍上,D.圆筒将沿木棍加速下滑,二、非选择题,11.某同学利用DIS实验装置(如图4所示)来研究支架上力的分解.图中A、B为两个相同的双向力传感器,该型号传感器在受到拉力时读数为正,受到压力时读数为负.A连接质量不计的细绳,可沿固定的板做圆弧形移动.B固定不动,通过光滑铰链连接长为0.3 m的杆.将细绳连接在杆右端O点构成支架.保持杆始终在水平方向上,按如下步骤,操作:测量绳子与水平杆的夹角AOB=;对两个传感器进行调零;用另一绳在O点悬挂一个钩码,记录两个传感器读数;取下钩码,

13、移动传感器A改变角;重复上述,将数据记录在下面的表格内.,问题:,(1)根据上面的表格可判定A传感器对应力(填“F1”或“F2”),钩码质量为kg.,(2)本实验中多次对传感器进行调零,对此操作的说明正确的是.,A.该同学觉得调零很有趣,所以多次调零,B.何时调零对实验结果没有影响,C.为了消除横杆自身重力对测量结果的影响,D.可以完全消除实验的误差,12.假设飞机着陆后做匀减速直线运动,经过t1=10 s速度大小减为飞机着陆时的速度大小的一半,滑行位移x1=450 m.求:,(1)飞机着陆时的速率v.,(2)飞机着陆后滑行的最大位移x.,13.【2012年高考浙江理综卷】为了研究鱼所受水的阻

14、力与其形状的关系,小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼,”,如图5所示.在高出水面H处分别静止释放“A鱼”和“B鱼”,“A鱼”竖直下潜hA后速度减小为零,“B鱼”竖直下潜hB后速度减小为零.“鱼”在水中运动时,除受重力外,还受到浮力和水的阻力.已知“鱼”在水中所受浮力是其重力的 倍,重力加速度为g, “鱼”运动的位移值远大于,“鱼”的长度.假设“鱼”运动时所受水的阻力恒定,空气阻力不计.求:,(1)“A鱼”入水瞬间的速度vA.,(2)“A鱼”在水中运动时所受阻力fA.,(3)“A鱼”和“B鱼”在水中运动时所受阻力之比fAfB.,14.如图6所示,在倾角为的光滑斜面上端系有一,劲度系数为k的轻弹簧,弹簧下端连一个质量为m的小球,小球被一垂直斜面的平直挡板A挡住,此时弹簧没有形变.若挡板A以加速度a(agsin )沿斜面向下做匀加速运动,求:,(1)从挡板开始运动到球与板分离所经历的时间t.,(2)从挡板开始运动到小球速度最大时,球的位移,大小xm.,图6,