高三物理 专题复习 《动量与能量观点的综合应用》(含答案解析)

第5课时动量与能量观点的综合应用

考点动量定理与动量守恒定律的应用

1．动量定理

(1)公式：Ft＝p′－p＝Δp

(2)理解：

等式左边是过程量Ft，右边是两个状态量之差，是矢量式．v1、v2是以同一惯性参考系为参照的；Δp的方向可与m v1一致、相反或成某一角度，但是Δp的方向一定与F的方向一致．2．动量守恒定律

(1)表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′或p＝p′，或Δp＝0，或Δp1＝－Δp2.

(2)守恒条件

①系统不受外力或系统虽受外力但所受外力的合力为零．

②系统所受外力的合力不为零，但在某一方向上系统受到的合力为零，则系统在该方向上动量守恒．

③系统虽受外力，但外力远小于内力且作用时间极短，如碰撞、爆炸过程．

3．应用技巧

(1)动量定理没有适用条件，在计算与时间有关的问题或求平均冲力时可以用．

(2)动量定理的研究对象可以是单一物体，也可以是物体系统．

(3)判断动量是否守恒时，要注意所选取的系统，区分内力和外力．

(4)两规律都是矢量式，书写时要规定正方向．

例1(2019·山东济南市上学期期末)某研究小组经查阅资料了解到，在空气中低速下落的物体所受的空气阻力可认为与物体速度大小成正比关系，因此下落的物体最终会达到一个恒定的速度，称之为收尾速度．如图1所示为小球由静止开始，在低速下落过程中速度随时间变化的一部分图象．图中作出了t＝0.5 s时刻的切线，小球的质量为0.5 kg，重力加速度g取10 m/s2，求：

图1

(1)小球在t＝0.5 s时刻的加速度大小；

(2)小球最终的收尾速度的大小；

(3)小球从静止下落到t ＝0.5 s 时刻的位移大小．

答案 (1)4 m/s 2 (2)203 m/s (3)23 m 解析 (1)由题图图象可知：a ＝Δv Δt

＝4 m/s 2 (2)设空气阻力与速度大小的正比系数为k ，当v ＝4 m/s 时，有：mg －k v ＝ma

达到最大速度时，有mg ＝k v m

联立解得：k ＝34，v m ＝203

m/s (3)在0到t ＝0.5 s 内对小球由动量定理可得

mgt －Σk v i Δt ＝m v －0

即：mgt －kx ＝m v －0

解得：x ＝23

m. 变式训练

1．(2019·全国卷Ⅰ·16)最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展．若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s ，产生的推力约为4.8×106 N ，则它在1 s 时间内喷射的气体质量约为( )

A ．1.6×102 kg

B ．1.6×103 kg

C ．1.6×105 kg

D ．1.6×106 kg

答案 B

解析 根据动量定理有F Δt ＝Δm v －0，解得Δm ＝F v Δt ＝1.6×103 kg ，所以选项B 正确．

2．(2019·山西晋中市适应性调研)如图2所示，在光滑水平面上有一质量为m 的物体，它受到水平向右的力F 的作用．力F 分别按下图A 、B 、C 、D 所示的四种方式随时间t 变化(图中纵坐标是F 与mg 的比值，力沿水平向右为正方向)．已知物体在t ＝0时速度为零，若用v 1、v 2、v 3、v 4分别表示上述四种受力情况下物体在2 s 末的速率，则这四个速率中最大的是

( )

图2

答案 A

解析 物体运动过程中，受重力、支持力、拉力作用，合力等于拉力，根据动量定理，有：I

＝m v －0，故力F 的冲量最大时，末速度最大；图中F mg －t 图线与t 轴包围的“面积”与冲量大小成正比，上方冲量为正，下方冲量为负，由于A 图中冲量的矢量和最大，故A 图中物体的末速度最大；故选A.

例2 (2019·江苏南通市通州区、海门市、启东市联考)如图3甲所示的水平面上，B 点左侧光滑、右侧粗糙，静止放置甲、乙两个可视为质点的小球，已知m 甲＝2 kg ，m 乙＝4 kg.乙球与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.现给甲球一个水平向右的速度，大小为v 1＝5 m /s ，与乙球发生碰撞后被弹回，弹回的速度大小v 1′＝1 m/s.

图3

(1)试求发生碰撞后，乙球获得的速度大小；

(2)碰撞后，立即有一水平向右的拉力F 作用在乙球上，F 随时间变化的规律如图乙所示，试求3 s 末乙球的速度大小．

答案 (1)3 m/s (2)0.75 m/s

解析 规定水平向右为正方向．

(1)由动量守恒定律有：

m 甲v 1＝m 甲(－v 1′)＋m 乙v 2

解得：v 2＝3 m/s ；

(2)由动量定理有：I F －μm 乙gt ＝m 乙v 2′－m 乙v 2

I F ＝12

×(2＋10)×3 N·s ＝15 N·s 解得：v 2′＝0.75 m/s.

变式训练

3．(2019·宁夏银川市六盘山上学期期末)如图4所示，质量为M 的木块位于光滑水平面上，木块与墙用轻弹簧连接，开始时木块静止在A 位置．现有一质量为m 的子弹以水平速度v 0射向木块并嵌入其中，则当木块回到A 位置时的速度v 以及此过程中墙对弹簧的冲量I 的大小分别为( )

图4

A.m v 0M ＋m ，0

B.m v 0M ，2m v 0

C.m v 0M ＋m ，m 2v 0M ＋m

D.m v 0M ＋m

，2m v 0 答案 D 解析 子弹射入木块过程，由于时间极短，子弹与木块间的内力远大于系统外力，由动量守

恒定律得：m v 0＝(M ＋m )v ，解得：v ＝m v 0M ＋m

；子弹和木块系统在弹簧弹力的作用下先做减速运动，后做加速运动，回到A 位置时速度大小不变，即木块回到A 位置时的速度大小v ＝m v 0M ＋m

；子弹和木块弹簧组成的系统受到的合力即为墙对弹簧的作用力，规定水平向右为正方向，根据动量定理得：I ＝－(M ＋m )v －m v 0＝－2m v 0，所以墙对弹簧的冲量I 的大小为2m v 0，故选D.

考点

碰撞类问题

1．三类碰撞的特点

2．熟记结论

“一动碰一静”：两物体(m 1初速度为v 0，m 2静止)发生弹性正碰后的速度v 1＝

m 1－m 2m 1＋m 2v 0，v 2

＝2m 1m 1＋m 2v 0. 3．基本思路

(1)弄清有几个物体参与运动，并划分清楚物体的运动过程．

(2)进行正确的受力分析，明确各过程的运动特点．

(3)光滑的平面或曲面(仅有重力做功)，还有不计阻力的抛体运动，机械能一定守恒；碰撞过程、子弹打木块、不受其他外力作用的两物体相互作用问题，一般考虑用动量守恒定律分析． 例3 (2020·山东等级考模拟卷·8)秦山核电站是我国第一座核电站，其三期工程采用重水反

应堆技术，利用中子(10n)与静止氘核(21H)的多次碰撞，

使中子减速.已知中子某次碰撞前的动能为E ，碰撞可视为弹性正碰，经过该次碰撞后，中子损失的动能为( )

A.19E

B.89E

C.13E

D.23

E 答案 B

解析 质量数为1的中子与质量数为2的氘核发生弹性碰撞，满足动能守恒和动量守恒，设

中子的初速度为v 0，碰撞后中子和氘核的速度分别为v 1和v 2，以v 0的方向为正方向，可列式：12×1×v 02＝12×1×v 12＋12×2×v 22，1×v 0＝1×v 1＋2×v 2，解得v 1＝－13

v 0，即中子的动能减小为原来的19，动能损失量为89

E . 变式训练

4.(多选)(2019·吉林“五地六校”合作体联考)如图5所示，在光滑水平地面上，A 、B 两物体质量都为m ，A 以速度v 向右运动，B 左端有一轻弹簧且初速度为0，在A 与弹簧接触以后的过程中(A 与弹簧不粘连)，下列说法正确的是( )

图5

A ．轻弹簧被压缩到最短时，A 、

B 系统总动量仍然为m v

B ．轻弹簧被压缩到最短时，A 的动能为14

m v 2 C ．弹簧恢复原长时，A 的动量一定为零

D ．A 、B 两物体组成的系统机械能守恒

答案 AC

解析 A 和B 组成的系统所受的外力之和为零，动量守恒，初态总动量为m v ，则弹簧压缩到最短时，系统总动量仍然为m v ，故A 正确；轻弹簧被压缩到最短时A 和B 的速度相等，由

动量守恒有m v ＝2m v 共，可得v 共＝v 2，则此时A 的动能为E k A ＝12m v 共2＝18

m v 2，故B 错误；A 和B 在相对靠近压缩弹簧和相对远离弹簧恢复原状的过程中，A 和B 及轻弹簧组成的系统满

足动量守恒和机械能守恒，则弹簧恢复原长时，有：m v ＝m v A ＋m v B ，12m v 2＝12m v A 2＋12

m v B 2，可得v A ＝0，v B ＝v ，故C 正确；A 、B 系统的机械能有一部分转化为弹簧的弹性势能，机械能不守恒，而A 、B 及弹簧组成的系统没有其他能参与转化，机械能守恒，故D 错误．

5．(2019·河南名校联盟高三下学期2月联考)如图6所示，小木块用细线吊在O 点，此刻小物块的重力势能为零．一颗子弹以一定的水平速度射入木块A 中，并立即与A 有共同的速度，然后一起摆动到最大摆角α(0<α<90°)．如果保持子弹质量和入射的速度大小不变，而使小木块的质量稍微增大，关于最大摆角α、子弹的初动能与木块和子弹一起达到最大摆角时的机械能之差ΔE ，有( )

图6

A ．α角增大，ΔE 也增大

B ．α角增大，ΔE 减小

C ．α角减小，ΔE 增大

D ．α角减小，Δ

E 也减小

答案 C

解析 小木块质量增大，由动量守恒可知，小木块与子弹的共同速度减小，则最大摆角α减

小，又ΔE ＝12m v 02－12(M ＋m )v 2，且v ＝m v 0M ＋m ，联立解得ΔE ＝Mm v 022(M ＋m )＝m v 022(1＋m M

)，则M 增大时，ΔE 增大，C 正确．

6.(2019·重庆市部分区县第一次诊断)如图7，立柱固定于光滑水平面上O 点，质量为M 的小球a 向右运动，与静止于Q 点的质量为m 的小球b 发生弹性碰撞，碰后a 球立即向左运动，不计b 球与立柱碰撞的能量损失，所有碰撞时间均不计，b 球恰好在P 点追到a 球，Q 点为OP 中点，则a 、b 球质量之比M ∶m 为( )

图7

A ．3∶5

B ．1∶3

C ．2∶3

D ．1∶2

答案 A

解析 设a 、b 两球碰后速度大小分别为v 1、v 2.由题有：b 球与挡板发生弹性碰撞后恰好在P 点追上a 球，则从碰后到相遇a 、b 球通过的路程之比为：s 1∶s 2＝1∶3，根据s ＝v t 得：v 2＝3v 1，以水平向右为正方向，两球发生弹性碰撞，由动量守恒定律得：M v 0＝M (－v 1)＋m v 2，

由机械能守恒定律得：12M v 02＝12M v 12＋12

m v 22，解得M ∶m ＝3∶5，A 正确． 考点

动力学、动量和能量观点的综合应用

1．三个基本观点 (1)力的观点：主要是牛顿运动定律和运动学公式相结合，常涉及物体的受力、加速度或匀变速运动等问题．

(2)动量的观点：主要应用动量定理或动量守恒定律求解，常涉及物体的受力和时间问题，以及物体间的相互作用问题．

(3)能量的观点：在涉及单个物体的受力、速度和位移问题时，常用动能定理；在涉及系统内能量的转化问题时，常用能量守恒定律．

2．选用原则

(1)单个物体：宜选用动量定理、动能定理和牛顿运动定律．若其中涉及时间的问题，应选用动量定理；若涉及位移的问题，应选用动能定理；若涉及加速度的问题，只能选用牛顿第二定律．

(2)多个物体组成的系统：优先考虑两个守恒定律，若涉及碰撞、爆炸、反冲等问题，应选用动量守恒定律，然后再根据能量关系分析解决．

3．系统化思维方法

(1)对多个物理过程进行整体思维，即把几个过程合为一个过程来处理，如用动量守恒定律解决比较复杂的运动．

(2)对多个研究对象进行整体思维，即把两个或两个以上的独立物体合为一个整体进行考虑，如应用动量守恒定律时，就是把多个物体看成一个整体(或系统)．

例4 (2019·全国卷Ⅰ·25)竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接，小物块B 静止于水平轨道的最左端，如图8(a)所示．t ＝0时刻，小物块A 在倾斜轨道上从静止开始下滑，一段时间后与B 发生弹性碰撞(碰撞时间极短)；当A 返回到倾斜轨道上的P 点(图中未标出)时，速度减为0，此时对其施加一外力，使其在倾斜轨道上保持静止．物块A 运动的v －t 图像如图(b)所示，图中的v 1和t 1均为未知量．已知A 的质量为m ，初始时A 与B 的高度差为H ，重力加速度大小为g ，不计空气阻力．

图8

(1)求物块B 的质量；

(2)在图(b)所描述的整个运动过程中，求物块A 克服摩擦力所做的功；

(3)已知两物块与轨道间的动摩擦因数均相等．在物块B 停止运动后，改变物块与轨道间的动摩擦因数，然后将A 从P 点释放，一段时间后A 刚好能与B 再次碰上．求改变前后动摩擦因数的比值．

答案 (1)3m (2)215mgH (3)119

解析 (1)根据题图(b)，v 1为物块A 在碰撞前瞬间速度的大小，v 12

为其碰撞后瞬间速度的大小．设物块B 的质量为m ′，碰撞后瞬间的速度大小为v ′.由动量守恒定律和机械能守恒定律有

m v 1＝m ???

?－v 12＋m ′v ′①

12m v 12＝12m ????－12v 12＋12

m ′v ′2② 联立①②式得m ′＝3m ③

(2)在题图(b)所描述的运动中，设物块A 与轨道间的滑动摩擦力大小为F f ，下滑过程中所经过的路程为s 1，返回过程中所经过的路程为s 2，P 与水平轨道的高度差为h ，整个过程中克服摩擦力所做的功为W .由动能定理有

mgH －F f s 1＝12

m v 12－0④ －(F f s 2＋mgh )＝0－12m ???

?－v 122⑤ 从题图(b)所给出的v －t 图线可知

s 1＝12

v 1t 1⑥ s 2＝12·v 12

·(1.4t 1－t 1)⑦ 由几何关系得：s 2s 1＝h H

⑧ 物块A 在整个运动过程中克服摩擦力所做的功为

W ＝F f s 1＋F f s 2⑨

联立④⑤⑥⑦⑧⑨式可得W ＝215

mgH ⑩ (3)设倾斜轨道倾角为θ，物块与轨道间的动摩擦因数在改变前为μ，有W ＝μmg cos θ·H ＋h sin θ

? 设物块B 在水平轨道上能够滑行的距离为s ′，由动能定理有－μm ′gs ′＝0－12

m ′v ′2? 设改变后的动摩擦因数为μ′，由动能定理有

mgh －μ′mg cos θ·h sin θ

－μ′mgs ′＝0? 联立①③④⑤⑥⑦⑧⑩???式可得

μμ′＝119

. 变式训练

7．(2019·全国卷Ⅱ·25)一质量为m ＝2 000 kg 的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶．行驶过程中，司机突然发现前方100 m 处有一警示牌，立即刹车．刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间的变化可简化为图9(a)中的图线．图(a)中，0～t 1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间(这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶)，t 1＝0.8 s ；t 1～t 2时间段为刹车系统的启动时间，t 2＝1.3 s ；从t 2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止．已知从t 2时刻开始，汽车第1 s 内的位移为24 m ，第4 s 内的位移为1 m.

图9

(1)在图(b)中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v －t 图线；

(2)求t 2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小；

(3)求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t 1～t 2时间内汽车克服阻力做的功；从司机发现警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离约为多少(以t 1～t 2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度)?

答案 见解析

解析 (1)v －t 图线如图所示．

(2)设刹车前汽车匀速行驶时的速度大小为v 1，则t 1时刻的速度也为v 1，t 2时刻的速度为v 2，在t 2时刻后汽车做匀减速运动，设其加速度大小为a ，取Δt ＝1 s ，设汽车在t 2＋(n －1)Δt ～t 2＋n Δt 内的位移为s n ，n ＝1,2,3….

若汽车在t 2＋3Δt ～t 2＋4Δt 时间内未停止，设它在t 2＋3Δt 时刻的速度为v 3，在t 2＋4Δt 时刻的速度为v 4，由运动学公式有s 1－s 4＝3a (Δt )2①

s 1＝v 2Δt －12

a (Δt )2② v 4＝v 2－4a Δt ③

联立①②③式，代入已知数据解得v 4＝－176

m/s ④ 这说明在t 2＋4Δt 时刻前，汽车已经停止．因此，①式不成立．

由于在t 2＋3Δt ～t 2＋4Δt 内汽车停止，由运动学公式

v 3＝v 2－3a Δt ⑤

2as 4＝v 32⑥

联立②⑤⑥式，代入已知数据解得

a ＝8 m/s 2，v 2＝28 m/s ⑦

或者a ＝28825

m /s 2，v 2＝29.76 m/s ⑧ 但⑧式情形下，v 3<0，不合题意，舍去．

(3)设汽车的刹车系统稳定工作时，汽车所受阻力的大小为f 1，由牛顿第二定律有f 1＝ma ⑨ 在t 1～t 2时间内，阻力对汽车冲量的大小为

I ＝12 f 1(t 2－t 1)⑩ 由动量定理有I ＝m v 1－m v 2?

由动能定理，在t 1～t 2时间内，汽车克服阻力做的功为

W ＝12m v 12－12

m v 22? 联立⑦⑨⑩??式，代入已知数据解得

v 1＝30 m/s ?

W ＝1.16×105 J ?

从司机发现警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离s 约为

s ＝v 1t 1＋12(v 1＋v 2)(t 2－t 1)＋v 222a

? 联立⑦??式，代入已知数据解得s ＝87.5 m ．

专题突破练

级保分练

1．(2019·福建泉州市质检)甲、乙两冰雹从高空由静止落下，假设两冰雹下落过程中空气阻力大小均与速率的二次方成正比，且比例系数相同，甲的质量是乙的2倍，则下落过程中( )

A ．甲的最大加速度是乙的2倍

B ．甲的最大速度是乙的2倍

C ．甲的最大动量是乙的2倍

D ．甲的最大动能是乙的4倍

答案 D

解析 冰雹下落过程中空气阻力大小均与速率的二次方成正比，所以下落过程中速度为0时加速度最大，冰雹只受重力，所以最大加速度均为g ，故A 错误；当冰雹的重力与阻力相等时加速度为0，速度最大，即有mg ＝k v 2，得：v ＝mg k

，由于甲的质量是乙的2倍，所以甲的最大速度是乙的2倍，故B 错误；动量p ＝m v ，由于甲的质量是乙的2倍，甲的最大速

度是乙的2倍，所以甲的最大动量是乙的22倍，故C 错误；动能E k ＝12

m v 2，由于甲的质量是乙的2倍，甲的最大速度是乙的2倍，所以甲的最大动能是乙的4倍，故D 正确．

2．(2019·四川综合能力提升卷)质量为1 kg 的弹性小球以9 m/s 的速度垂直砸向地面，然后以同样大小的速度反弹回来，关于小球与地面的碰撞过程，下列说法正确的是( )

A ．小球动量的变化量为0

B ．地面对小球的冲量大小为18 N·s

C ．合外力的冲量大小为18 N·s

D ．小球的加速度为0

答案 C

解析 从砸向地面到最后原速反弹的过程中机械能守恒，以小球初速度方向为正方向，则小球在与地面碰撞过程中速度的变化量为：Δv ＝v 2－v 1＝－9 m/s －9 m/s ＝－18 m/s ，小球动量的变化量

为Δp ＝m Δv ＝－18 kg·m /s ，则小球的加速度为：a ＝Δv Δt ＝－18 m/s Δt

，所以加速度不为0，A 、D 错误；碰撞过程中小球受阻力和重力的作用，则由动量定理：I G －I 地＝Δp ＝－18 N·s ，则合外力冲量大小等于18 N·s ，地面对小球的冲量大小大于18 N·s ，C 正确，B 错误．

3.(多选)(2019·广西梧州市联考)水平推力F 1和F 2分别作用于水平面上原来静止的、等质量的a 、b 两物体上，作用一段时间后撤去推力，物体将继续运动一段时间停下，两物体的v －t 图象如图1所示，已知图中线段AB ∥CD ，下列关于两物体在整个运动过程中的说法，正确的是( )

图1

A ．F 1的冲量小于F 2的冲量

B ．F 1做的功大于F 2做的功

C ．两物体受到的摩擦力大小相等

D ．两物体受到的摩擦力做的功相等

答案 AC

解析 由题意可知，AB 与CD 平行，说明推力撤去后两物体的加速度相同，而撤去推力后物体的合力等于摩擦力，根据牛顿第二定律可知，两物体受到的摩擦力大小相等，选项C 正确；对整个过程，由动量定理得：F 1t 1－F f t OB ＝0，F 2t 2－F f t OD ＝0，由题图看出，t OB ＜t OD ，则有 F 1t 1＜F 2t 2，即F 1的冲量小于F 2的冲量，故A 正确；克服摩擦力做的功W f ＝F f x ，因v －t 图线与t 轴围成的图形的“面积”等于位移大小，可知无法比较x 1和x 2的大小，则两物体受到的摩擦力做的功不能比较，根据动能定理有：W F 1－W f1＝0，W F 2－W f2＝0，则可知F 1做的功与F 2做的功不能比较，选项B 、D 错误．

4．(2019·河南平顶山市一轮复习质检)质量为m 的小球被水平抛出，经过一段时间后小球的速度大小为v ，若此过程中重力的冲量大小为I ，重力加速度为g ，不计空气阻力，则小球抛出时的初速度大小为( )

A ．v －I m

B ．v －I mg

C.v 2－I 2m 2

D.v 2

－I 2

m 2g 2 答案 C 解析 由题意可知：I ＝mgt ，则t ＝I mg ，经过t 时间，小球竖直方向的速度大小为v y ＝gt ＝I m

，根据速度分解可知，初速度大小为v 0＝v 2－I 2

m 2

，故选C. 5.(2019·山东烟台市下学期高考诊断)如图2所示，质量为M ＝3 kg 的足够长的木板放在光滑水平地面上，质量为m ＝1 kg 的物块放在木板上，物块与木板之间有摩擦，两者都以大小为4 m /s 的初速度向相反方向运动．当木板的速度为3 m/s 时，物块处于( )

图2

A ．匀速运动阶段

B ．减速运动阶段

C ．加速运动阶段

D ．速度为零的时刻

答案 B

解析 开始阶段，物块向左减速，木板向右减速，当物块的速度为零时，设此时木板的速度

为v 1，根据动量守恒定律得：(M －m )v ＝M v 1，解得：v 1＝(3－1)×43

m /s≈2.67 m /s ；此后物块将向右加速，木板继续向右减速，当两者速度达到相同时，设共同速度为v 2.由动量守恒定律得：

(M －m )v ＝(M ＋m )v 2，解得：v 2＝(M －m )v M ＋m ＝(3－1)×43＋1

m /s ＝2 m/s ，两者相对静止后，一起向右做匀速直线运动．由此可知当木板的速度为3 m/s 时，m 处于减速运动阶段，故选B.

6.(2019·湖北稳派教育上学期第二次联考)某同学为研究反冲运动，设计了如图3所示的装置，固定有挡光片的小车内表面水平，置于光滑水平面上，挡光片宽为d ，小车的左侧不远处有固定的光电门，用质量为m 的小球压缩车内弹簧，并锁定弹簧，整个装置处于静止状态，解除锁定，小球被弹射后小车做反冲运动并通过光电门，与光电门连接的计时器记录挡光片挡光时间为t ，小车、弹簧和挡光片的总质量为3m ，则小球被弹出小车的瞬间相对于地面的速度大小为( )

图3

A.d t

B.2d t

C.3d t

D.4d t

答案 C

解析 解除锁定，小球被弹射后小车做反冲运动，挡光片挡片时间为t ，则小车匀速运动的

速度为v 1＝d t ，设小球的速度为v 2，根据反冲运动的特点可知，小车与小球总动量为零，根据动量守恒定律得：3m v 1＝m v 2，得小球的速度v 2＝3d t

，故选C. 7．(多选)(2019·河北邯郸市测试)如图4所示，光滑水平面上有大小相同的A 、B 两球在同一直线上运动．两球质量关系为m B ＝2m A ，规定向右为正方向，A 、B 两球的动量均为6 kg·m /s ，运动中两球发生碰撞，碰撞前后A 球动量变化为－4 kg·m/s ，则( )

图4

A ．左方是A 球

B ．右方是A 球

C ．碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2∶5

D ．经过验证两球发生的碰撞不是弹性碰撞

答案 AC

解析 光滑水平面上大小相同的A 、B 两球发生碰撞，规定向右为正方向，由动量守恒定律可得：Δp A ＝－Δp B ，由于碰后A 球的动量增量为负值，所以右边不可能是A 球，若是A 球则动量的增量应该是正值，因此碰后A 球的动量为2 kg·m /s ，所以碰后B 球的动量是增加的，为10 kg·m/s.由于两球质量关系为m B ＝2m A ，那么碰撞后A 、B 两球速度大小之比为2∶5，所

以选项A 、C 正确，B 错误；设A 的质量为m ，则B 的质量为2m ；根据E k ＝p 2

2m

，碰前动能：E k1＝622m ＋622×2m ＝27m ；碰后动能：E k2＝222m ＋1022×2m ＝27m

，E k1＝E k2，则两球发生的是弹性碰撞，选项D 错误．

8.(多选)(2019·河南驻马店市第一学期期终)如图5所示，光滑水平直轨道上静止放置三个质量均为m ＝3 kg 的物块A 、B 、C ，物块B 的左侧固定一轻弹簧(弹簧左侧的挡板质量不计)．现使A 以v 0＝4 m/s 的速度朝B 开始运动，压缩弹簧；当A 、B 速度相同时，B 与C 恰好相碰并粘接在一起，然后继续运动．假设B 和C 碰撞过程时间极短，则以下说法正确的是( )

图5

A ．从开始到弹簧最短时物块C 受到的冲量大小为1 N·s

B ．从开始到弹簧最短时物块

C 受到的冲量大小为4 N·s

C ．从开始到A 与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为3 J

D ．从开始到A 与弹簧分离的过程中整个系统损失的机械能为9 J

答案 BC

解析 根据动量守恒定律，当A 、B 速度相等时，且与C 碰撞之前A 、B 的速度均为v 1，则

m v 0＝2m v 1，解得v 1＝2 m/s; 从开始到弹簧最短时，对ABC 系统：m v 0＝3m v 2，解得v 2＝43 m /s ；从开始到弹簧最短时，对物块C ，由动量定理：I ＝m v 2＝4 N·s ，选项B 正确，A 错误．B 与C 相碰的过程：m v 1＝2m v 3，解得v 3＝1 m /s ；则从开始到A 与弹簧分离的过程中整个系统损

失的机械能为ΔE ＝12m v 12－12

·2m v 32＝3 J ，选项C 正确，D 错误． 9.(2019·湖南长沙市雅礼中学期末)3个质量分别为m 1、m 2、m 3的小球，半径相同，并排悬挂在长度相同的3根竖直绳上，彼此恰好相互接触．现把质量为m 1的小球拉开一些，如图6中虚线所示，然后释放，经球1与球2、球2与球3相碰之后，3个球的动量相等．若各球间碰撞时均为弹性碰撞，且碰撞时间极短，不计空气阻力，则m 1∶m 2∶m 3为( )

图6

A ．6∶3∶1

B ．2∶3∶1

C ．2∶1∶1

D ．3∶2∶1

答案 A

解析 因为各球间发生的碰撞是弹性碰撞，则碰撞过程机械能守恒，动量守恒．因碰撞后三

个小球的动量相等，设为p ，则总动量为3p .由机械能守恒得(3p )22m 1＝p 22m 1＋p 22m 2＋p 22m 3，即9m 1＝1m 1

＋1m 2＋1m 3

，代入四个选项的质量比值关系，只有A 项符合，故选A. 级争分练

10．(多选)(2019·吉林“五地六校”合作体联考)如图7所示，一质量为M 的木板静置于光滑的水平面上，一质量为m 的木块(可视为质点)，以初速度v 0滑上木板的左端，已知木块和木板间的动摩擦因数为μ，木块始终没有滑离木板．则从运动开始到二者具有共同速度这一过程中( )

图7

A ．木块与木板间的相对位移小于木板对地的位移

B ．因摩擦而产生的热量Q ＝M M ＋m ·12m v 0

2 C ．从开始运动到木块与木板具有共同速度所用的时间t ＝m v 0μg (M ＋m )

D ．木块与木板的共同速度v ＝m v 0M ＋m

答案 BD

解析 对木块和木板组成的系统，由动量守恒定律：m v 0＝(m ＋M )v ，可得v ＝

m v 0M ＋m

，故D 正确；由功能关系：μmg ΔL ＝12m v 02－12

(m ＋M )v 2； 对木板：μmgx ＝12

M v 2， 解得μmg ΔL ＝12m v 02·M M ＋m

； μmgx ＝12m v 02·M M ＋m ·m M ＋m

， 可知x <ΔL ，即木块与木板间的相对位移大于木板对地的位移，选项A 错误；

因摩擦而产生的热量(内能)Q ＝μmg ΔL ＝M M ＋m ·12m v 0

2，选项B 正确； 对木板，根据动量定理：μmgt ＝M v ，解得从开始运动到木块与木板具有共同速度所用的时间

t ＝M v 0μg (M ＋m )

，选项C 错误． 11．(2019·山西晋中市适应性调研)一物块A 的质量为m ＝0.5 kg ，初动能为E k ＝4 J ，在水平地面上做直线运动，当A 的动能变为初动能的一半时与静止的物块B 发生弹性正碰，且碰撞时间极短，物块B 质量为1.0 kg ，物块A 与地面间的动摩擦因数为μ1＝0.2，物块B 与地面间的动摩擦因数为μ2＝0.1，取重力加速度g ＝10 m/s 2.求：

(1)物块A 经过多长时间与物块B 相碰；(保留3位小数)

(2)物块A 与物块B 碰后，它们之间的最大距离．

答案 (1)0.586 s (2)2 m

解析 (1)以A 初速度方向为正方向，A 与B 碰撞前，根据动量定理得－μ1mgt ＝m v －m v 0

又有E k ＝12

m v 02 E k 2＝12

m v 2 联立解得t ＝(2－2) s ≈0.586 s

(2)A 、B 碰撞为弹性正碰，且碰撞时间极短，碰撞过程中系统动量守恒，机械能守恒，故有： m v ＝m v A ＋2m v B

12m v 2＝12m v A 2＋12

·2m v B 2 解得v A ＝－13v ，v B ＝23

v 碰后到A 、B 都停止时二者相距最远

根据动能定理，对于A ：－μ1mgx A ＝0－12

m v A 2 对于B ：－μ2·2mgx B ＝0－12

·2m v B 2 最大距离x ＝x A ＋x B

联立得x ＝2 m.

12．(2019·全国卷Ⅲ·25)静止在水平地面上的两小物块A 、B ，质量分别为m A ＝1.0 kg ，m B ＝4.0 kg ；两者之间有一被压缩的微型弹簧，A 与其右侧的竖直墙壁距离l ＝1.0 m ，如图8所示．某时刻，将压缩的微型弹簧释放，使A 、B 瞬间分离，两物块获得的动能之和为E k ＝10.0 J ．释放后，A 沿着与墙壁垂直的方向向右运动．A 、B 与地面之间的动摩擦因数均为μ＝0.20.重力加速度取g ＝10 m/s 2.A 、B 运动过程中所涉及的碰撞均为弹性碰撞且碰撞时间极短．

图8

(1)求弹簧释放后瞬间A 、B 速度的大小；

(2)物块A 、B 中的哪一个先停止？该物块刚停止时A 与B 之间的距离是多少？

(3)A 和B 都停止后，A 与B 之间的距离是多少？

答案 (1)4.0 m /s 1.0 m/s (2)物块B 先停止 0．50 m (3)0.91 m

解析 (1)设弹簧释放瞬间A 和B 的速度大小分别为v A 、v B ，以向右为正方向，由动量守恒定律和题给条件有

0＝m A v A －m B v B ①

E k ＝12m A v A 2＋12

m B v B 2② 联立①②式并代入题给数据得

v A ＝4.0 m /s ，v B ＝1.0 m/s ③

(2)A 、B 两物块与地面间的动摩擦因数相等，因而两者滑动时加速度大小相等，设为a .假设A 和B 发生碰撞前，已经有一个物块停止，此物块应为弹簧释放后速度较小的B .设从弹簧释放到B 停止所需时间为t ，B 向左运动的路程为s B ，则有m B a ＝μm B g ④

s B ＝v B t －12

at 2⑤ v B －at ＝0⑥

在时间t 内，A 可能与墙发生弹性碰撞，碰撞后A 将向左运动，碰撞并不改变A 的速度大小，所以无论此碰撞是否发生，A 在时间t 内的路程s A 都可表示为

s A ＝v A t －12

at 2⑦ 联立③④⑤⑥⑦式并代入题给数据得

s A ＝1.75 m ，s B ＝0.25 m ⑧

这表明在时间t 内A 已与墙壁发生碰撞，但没有与B 发生碰撞，

此时A 位于出发点右边0.25 m 处．B 位于出发点左边0.25 m 处，两物块之间的距离s 为 s ＝0.25 m ＋0.25 m ＝0.50 m ⑨

(3)t 时刻后A 将继续向左运动，假设它能与静止的B 碰撞，碰撞时速度的大小为v A ′，由动能定理有

12m A v A ′2－12

m A v A 2＝－μm A g ()2l ＋s B ⑩ 联立③⑧⑩式并代入题给数据得

v A ′＝7 m/s ?

故A 与B 将发生碰撞．设碰撞后A 、B 的速度分别为v A ″和v B ″，由动量守恒定律与机械能守恒定律有

m A ()－v A ′＝m A v A ″＋m B v B ″?

12m A v A ′2＝12m A v A ″2＋12

m B v B ″2? 联立???式并代入题给数据得

v A ″＝375 m/s ，v B ″＝－275

m/s ? 这表明碰撞后A 将向右运动，B 继续向左运动．设碰撞后A 向右运动距离为s A ′时停止，B 向左运动距离为s B ′时停止，由运动学公式

2as A ′＝v A ″2,2as B ′＝v B ″2?

由④??式及题给数据得

s A ′＝0.63 m ，s B ′＝0.28 m ?

s A ′小于碰撞处到墙壁的距离．由上式可得两物块停止后的距离

s ′＝s A ′＋s B ′＝0.91 m.

高三物理：受力分析题型精练(含答案)

· 高三物理受力分析专题练习 受力分析专题： 1、图中a 、b 是两个位于固定斜面上的正方形物块，它们的质量相等。F 是沿水平方向作用于a 上的外力。已知a 、b 的接触面，a 、b 与斜面的接触面都是光滑的。 正确的说法是（ ） A ．a 、b 一定沿斜面向上运动 B ．a 对b 的作用力沿水平方向 C ．a 、b 对斜面的正压力相等 D ．a 受到的合力沿水平方向的分力等于b 受到的合力沿水平方向的分力 2、如图所示，斜面体放在墙角附近，一个光滑的小球置于竖直墙和斜面之间，若在小球上施加一个竖直向下的力F ，小球处于静止。如果稍增大竖直向下的力F ，而小球和 斜面体都保持静止，关于斜面体对水平地面的压力和静摩擦力的大小的 下列说法：①压力随力F 增大而增大；②压力保持不变；③静摩擦力 随F 增大而增大；④静摩擦力保持不变。其中正确的是（ ） A ．只有①③正确 B ．只有①④正确 C ．只有②③正确 D ．只有②④正确 3、在地球赤道上，质量为m 的物体随地球一起自转，下列说法中正确的是（A ．物体受到万有引力、重力、向心力 的作用，合力为零 B ．物体受到重力、向心力的作用、地面支持力的作用，合力不为零 ( C ．物体受到重力、向心力、地面支持力的作用，合力为零 D ．物体受到万有引力、地面支持力的作用，合力不为零 4、如图所示，物体A 、B 、C 叠放在水平桌面上，水平力F 作用于C 物体，使A 、B 、C 以共同速度向右匀速运动，那么关于物体受几个力的说法正确的是（ ） A ．A 受6个， B 受2个， C 受4个 B ．A 受5个，B 受3个，C 受3个 C ．A 受5个，B 受2个，C 受4个 D ．A 受6个，B 受3个，C 受4个 5、甲、乙、丙三个立方体木块重量均为10牛，叠放在一起放在水平地面上保持静止，各接触面之间的动摩擦因数相同，均为μ=,F 1=1牛，方向水平向左，作用在甲上，F 2=1牛，方向水平向右，作用在丙上，如图所示，地面对甲的摩擦力大小为f 1，甲对乙的摩擦力大小为f 2，乙对丙摩擦力大小为f 3，则( ) Ａ、f 1=2牛、f 2=4牛、f 3=0 Ｂ、f 1=1牛、f 2=1牛、f 3=1牛 Ｃ、f 1=0、 f 2=1牛、f 3=1牛 Ｄ、f 1=0、 f 2=1牛、f 3=0 6、如图所示，滑块A 受到沿斜向上方的 拉力F 作用，向右作匀速直线运动，则滑块受到的拉力与摩擦力的合力方向是（ ） A.向上偏右 B.向上偏左 C.竖直向上 D.无法确定 》 7．如图所示，两个等大、反向的水平力F 分别作用在物体A 和B 上，A 、B 两物体均处于静止状态。 若各接触面与水平地面平行，则A 、B 两物体各受几个力（ ） — A F

高一物理受力分析专题(含答案)

高一物理受力分析专题 (含答案) -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

高一物理力学练习题（含答案） 一、选择题 1、粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平力F拉B，而B仍保持静止，则此时( ) A．B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力也等于F． B．B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力等于零． C．B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力也等于零． D．B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力等于F． 2、如图所示,重力G=20N的物体，在动摩擦因数为0.1的水平面上向左运 动，同时受到大小为10N的，方向向右的水平力F的作用，则物体所受摩擦 力大小和方向是( ) A．2N，水平向左B．2N，水平向右 C．10N，水平向左D．12N，水平向右 3、（多选）水平地面上的物体在水平方向受到一个拉力F和地面对它的摩擦力f的作用。在物体处于静止状态的条件下，下面说法中正确的是：( ) A．当F增大时，f也随之增大B．当F增大时，f保持不变 C．F与f是一对作用力与反作用力 D．F与f是一对平衡力 4、木块A、B分别重50 N和60 N，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为0.25；夹在 A、B之间的轻弹簧被压缩了2cm,弹簧的劲度系数为400N/m.系统置于水平地面上静止不动。现用F=1 N的水平拉力作用在木块B上.如图所示.力F作用后 ( ) A.木块A所受摩擦力大小是12.5 N B.木块A所受摩擦力大小是11.5 N C.木块B所受摩擦力大小是9 N D.木块B所受摩擦力大小是7 N 5、如图所示，质量为m的木箱在与水平面成θ的推力F作用下,在水平地面上 滑行，已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，那物体受到的滑动摩擦力大小 为( ) A．μmg B．μ (mg+F sinθ) C．F cosθ D．μ (mg+F cosθ) 6、如图所示，质量为m的物体置于水平地面上，受到一个与水平面方向成α 角的拉力F作用，恰好做匀速直线运动，则物体与水平面间的动摩擦因数为 ( ) A．F cosα/（mg－F sinα） B．F sinα/（mg－F sinα） C．（mg－F sinα）/F cosα D．F cosα/mg 7、如图所示，物体Ａ、Ｂ的质量均为ｍ，A、B之间以及Ｂ与水平地面之间的动摩擦 系数均为μ水平拉力F拉着B物体水平向左匀速运动（A未脱离物体Ｂ的上表面）F 的大小应为( ) A．2μmg B．3μmg C．4μmg D．5μmg 8、如图所示物体在水平力F作用下静止在斜面上，若稍许增大水 平力F, 而物体仍能保持静止时( ) A..斜面对物体的静摩擦力及支持力一定增大 B.斜面对物体的静摩擦力及支持力都不一定增大 C.斜面对物体的静摩擦力一定增大，支持力不一定增 大 D.斜面对物体的静摩擦力不一定增大，支持力一定增大 9、用大小相等、方向相反，并在同一水平面上的力F挤压相同的木板，木板中间夹着 两块相同的砖，砖和木板均保持静止，则( ) A．两砖间摩擦力为零B．F越大，板与砖之间的摩擦力就越大 C．板砖之间的摩擦力大于砖的重力 D．两砖之间没有相互挤压的力 10、（多选）如图所示，以水平力F压物体A，这时A沿竖直墙壁匀速下滑，若物 体A与墙面间的动摩擦因素为μ，A物体的质量为m，那么A物体与墙面间的滑动摩擦力大小等于（） A．μmg B．mg C．F D．μF 11、运动员用双手握住竖直的竹竿匀速攀上和匀速下滑，他们所受的摩擦力分别 为F 上和F下，则( ) A．F 上 向上，F 下 向下，F 上 =F 下 B．F 上 向下，F 下 向上，F 上 >F 下C．F 上 向上，F 下 向上，F 上 =F 下 D．F 上 向上，F 下 向下，F 上 >F 下 12、（多选）用水平力F把一铁块紧压在竖直墙壁上静止不动，当F增大时( ) A．墙对铁块的支持力增大 B．墙对铁块的摩擦力增大 C．墙对铁块的摩擦力不变 D．墙与铁块间的摩擦力减小 2

高一物理力学受力分析专题(精选)

受力分析练习： 1.画出静止物体A 受到的弹力：（并指出弹力的施力物） 2.画出物体A 受到的摩擦力，并写出施力物：（表面不光滑） B A A 静止不动 A 向右匀速 A 沿着斜面向上运动 A 相对斜面静止 A 沿着斜面向下运动 A 匀速下滑

3：对下面物体受力分析： 1）重新对1、2两题各物体进行受力分析（在图的右侧画）2）对物体A进行受力分析（并写出各力的施力物） 3）对水平面上物体A和B进行受力分析，并写出施力物（水平面粗糙） 4）分析A和B物体受的力分析A和C受力（并写出施力物） A沿着水平面向左运动A沿着墙向上运动A 沿着水平面向右运动 A、B相对地面静止 A与皮带一起向右匀速运动 A、B一起向右匀速运动 A、B一起向右加速运动 A、B相对地面静止 木块A沿斜面匀速上滑 A、B相对地面静止A、 B、C一起向右加速运动 A、B一起向右加速运动 物体静止不动 A 在水平力F作用下A、B沿桌面匀速运动，

思路点拨 1、如图所示，质量为m=2kg 的物体在水平力F=80N 作用下静止在竖直墙上，物体与墙面之间的动摩擦因数为0.5，用二力平衡知识可知物体受到的摩擦力大小为______N ，弹力大小为________N 。（g=10N/kg ） 2、如图所示，在水平面上向右运动的物体，质量为20kg ，物体与水平面间1.0=μ，在运动过程中，物体还到一个水平向左的大小为F =10N 的拉力的作用，则物体受到的滑动摩擦力大小为______N ，方向_______。（g=10N/kg ） 3、如图，A 和B 在水平力F 作用下，在水平面上向右做匀速直线运动。试分析A 、B 物体 所受的力，并指出B 所受的每一力的反作用力。 基础训练 1、如图所示的物体A ，放在粗糙的斜面上静止不动，试画出A 物体受力的示意图，并标出个力的名称。 2、重G =5N 的木块在水平压力F 作用下，静止在竖直墙面上，则木块所受的静摩擦力f = N ；若木块与墙面间的动摩擦因数为μ=0.4，则当压力F N ＝ N 时木块可沿墙面匀速下滑。 3、如图(1)人和木板的质量分别为m 和M ，不计滑轮质量及滑轮与绳之间的摩擦，保持系统静止 时，求人对绳子的拉力T 2=？ 4、如图所示，物体A 沿倾角为θ 的斜面匀速下滑.求摩擦力及动摩擦因数。 5、如图所示，重G 1=600N 的人，站在重G 2=200N 的吊篮中，吊篮用一根不计质量的软绳悬挂，绳绕过不计质量和摩擦的定滑轮，一端拉于人的手中。当人用力拉绳，使吊篮匀速上升时，绳的拉力T 及人对吊篮底部的压力N ’多大？ 6、两个大人和一个小孩沿河岸拉一条小船前进，两个大人的拉力分别为F 1=400N 和F 2=320N ，它们的方向如图所示.要使船在河流中间行驶，求小孩对船施加的最小的力。 7、如图所示，质量为m 的物体放在水平面上，在外力F 的作用下物体向右作匀速直线运动，求物体与平面间的摩擦力系数。 F

2019高考物理动量与能量专题测试题及答案及解析

2019高考物理动量与能量专题测试题及答案及解析 一、单选题 1．【河北省衡水中学2019届高考模拟】如图所示，A、B、C三球的质量分别为m、m、2m,三个小球从同 一高度同时出发，其中A球有水平向右的初速度，B、C由静止释放。三个小球在同一竖直平面内运动，小球与地面之间、小球与小球之间的碰撞均为弹性碰撞，则小球与小球之间最多能够发生碰撞的次数为（） A．1次 B．2次 C．3次 D．4次 2．【河北省武邑中学2018-2019学年高考模拟】如图所示,有一条捕鱼小船停靠在湖边码头,一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量。他进行了如下操作:首先将船平行码头自由停泊,然后他轻轻从船尾上船,走到船头后停下,而后轻轻下船。他用卷尺测出船后退的距离为d,然后用卷尺测出船长L,已知他自身的质量为m,则船的质量为( ) A．B．C．D． 3．【全国百强校山西大学附属中学2018-2019学年高考模拟】如图所示，倾角θ = 30°的光滑斜面固定在水平地面上，斜面长度为60m。质量为3kg的滑块A由斜面底端以初速度v0 = 15 m/s沿斜面向上运动，与此同时，一质量为2kg的物块B从静止由斜面顶端沿斜面向下运动，物块A、B在斜而上某处发生碰撞，碰后A、B粘在一起。已知重力加速度大小为g =10 m/s2。则

A．A、B运动2 s后相遇 B．A、B相遇的位置距离斜面底端为22．5 m C．A、B碰撞后瞬间，二者速度方向沿斜而向下，且速度大小为1m/s D．A、B碰撞过程损失的机械能为135J 4．【湖北省宜昌市英杰学校2018-2019学年高考模拟】光滑水平地面上，A，B两物块质量都为m，A以速度v向右运动，B原来静止，左端有一轻弹簧，如图所示，当A撞上弹簧，弹簧被压缩到最短时 A．A、B系统总动量为2mv B．A的动量变为零 C．B的动量达到最大值 D．A、B的速度相等 5．【陕西省西安市远东第一中学2018-2019学年高考模拟】如图所示，质量为0.5kg的小球在距离车底面高20m处以一定的初速度向左平抛，落在以7.5m/s速度沿光滑水平面向右匀速行驶的敞篷小车中，车底涂有一层油泥，车与油泥的总质量为4kg，设小球在落到车底前瞬间速度是25m/s，则当小球与小车相对静止时，小车的速度是（） A．5m/s B．4m/s C．8.5m/s D．9.5m/s 二、多选题 6．【山东省烟台二中2019届高三上学期10月月考物理试题】如图所示，在光滑的水平面上有一辆平板车，人和车都处于静止状态。一个人站在车上用大锤敲打车的左端，在连续的敲打下，下列说法正确的是

绝版高三物理专题复习受力分析

受力分析 重要知识点讲解 知识点一：简单物理模型受力分析 题型一：弹力 例题1 画出物体A受到的弹力：（并指出弹力的施力物体） 变式1 画出物体A受到的弹力：（并指出弹力的施力物体） 题型二：摩擦力 例题2 画出物体A受到的摩擦力，并写出施力物：（表面不光滑） 变式2 画出物体A受到的摩擦力，并写出施力物：（表面不光滑）

变式3 画出物体 A 受到的摩擦力，并写出施力物：（表面不光滑） 题型三：整体分析受力 例题3 对物体A 进行受力分析。 变式4 对物体A 进行受力分析。 随堂练习 对下列物理模型中的A 、B 进行受力分析。 知识点二：组合模型的受力分析 A 、B 相对地面静止

题型一组合模型受力分析 例题1 变式1 对水平面上各物体进行受力分析（水平面粗糙）。 变式2 对下列各物块进行受力分析。 知识点二：力的合成与分解 题型二：力的变化 例题2 在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于平衡状态．现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F1，B对A的作用力为F2，地面对A的作用力为F3．若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程 中 A．F1保持不变，F3缓慢增大 B．F1缓慢增大，F3保持不变 C．F2缓慢增大，F3缓慢增大 D．F2缓慢增大，F3保持不变 变式3 水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为(01) μμ <<。现对木箱施 A B F

加一拉力F ，使木箱做匀速直线运动。设F 的方向与水平面夹角为θ，如图，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则 A ．F 先减小后增大 B ．F 一直增大 C ．F 的功率减小 D ．F 的功率不变 题型三：力的合成与分解 例题3 两个大小分别为1F 、2F （12F F <）的力作用在同一质点上，它们的合力F 的大小满足（ ） A. 21F F F ≤≤ B. 121 2 22 F F F F F -+≤≤ C. 1212F F F F F -≤≤+ D. 22222 1212F F F F F -≤≤+ 变式4 若有两个共点力1F 、2F 的合力为F ，则有（ ） A.合力F 一定大于其中任何一个分力。 B. 合力F 至少大于其中任何一个分力。 C. 合力F 可以比1F 、2F 都大，也可以比1F 、2F 都小。 D. 合力F 不可能和1F 、2F 中的一个大小相等。 知识点三 常见物理模型的分析 1、 斜面模型：如下图所示，在对斜面模型进行分析受力的时候要注意，尽量把斜面的倾斜 角画的小一些，这样将便于对分力的辨别。在对斜面进行受力分析建立坐标系时，尽量以平行斜面为x 轴。同时，也应该记住一些基本的力的表达，如：支持力cos N mg θ=；重力沿斜面向下的分力sin F mg θ=；若斜面上的物体和斜面发生相对运动，则所受到的摩擦力cos f mg μθ=。 θ

高考物理专题一(受力分析)(含例题、练习题及答案)

高考定位 受力分析、物体的平衡问题是力学的基本问题，主要考查力的产生条件、力的大小方向的判断(难点：弹力、摩擦力)、力的合成与分解、平衡条件的应用、动态平衡问题的分析、连接体问题的分析，涉及的思想方法有：整体法与隔离法、假设法、正交分解法、矢量三角形法、等效思想等．高考试题命题特点：这部分知识单独考查一个知识点的试题非常少，大多数情况都是同时涉及到几个知识点，而且都是牛顿运动定律、功和能、电磁学的内容结合起来考查，考查时注重物理思维与物理能力的考核． 考题1对物体受力分析的考查 例1如图1所示，质量为m的木块A放在质量为M的三角形斜面B上，现用大小均为F，方向相反的水平力分别推A和B，它们均静止不动，则() 图1 A．A与B之间不一定存在摩擦力 B．B与地面之间可能存在摩擦力 C．B对A的支持力一定大于mg D．地面对B的支持力的大小一定等于(M＋m)g 审题突破B、D选项考察地面对B的作用力故可以：先对物体A、B整体受力分析，根据平衡条件得到地面对整体的支持力和摩擦力；A、C选项考察物体A、B之间的受力，应当隔离，物体A受力少，故：隔离物体A受力分析，根据平衡条件求解B对A的支持力和摩擦力． 解析对A、B整体受力分析，如图， 受到重力(M＋m)g、支持力F N和已知的两个推力，水平方向：由于两个推力的合力为零，故

整体与地面间没有摩擦力；竖直方向：有F N＝(M＋m)g，故B错误，D正确；再对物体A受力分析，受重力mg、推力F、斜面体B对A的支持力F N′和摩擦力F f，在沿斜面方向：①当推力F沿斜面分量大于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向下，②当推力F沿斜面分量小于重力的下滑分量时，摩擦力的方向沿斜面向上，③当推力F沿斜面分量等于重力的下滑分量时，摩擦力为零，设斜面倾斜角为θ，在垂直斜面方向：F N′＝mg cos θ＋F sin θ，所以B对A的支持力不一定大于mg，故A正确，C错误．故选择A、D. 答案AD 1．(单选)(2014·广东·14)如图2所示，水平地面上堆放着原木，关于原木P在支撑点M、N处受力的方向，下列说法正确的是() 图2 A．M处受到的支持力竖直向上 B．N处受到的支持力竖直向上 C．M处受到的静摩擦力沿MN方向 D．N处受到的静摩擦力沿水平方向 答案 A 解析M处支持力方向与支持面(地面)垂直，即竖直向上，选项A正确；N处支持力方向与支持面(原木接触面)垂直，即垂直MN向上，故选项B错误；摩擦力与接触面平行，故选项C、D错误． 2．(单选)如图3所示，一根轻杆的两端固定两个质量均为m的相同小球A、B，用两根细绳悬挂在天花板上，虚线为竖直线，α＝θ＝30°，β＝60°，求轻杆对A球的作用力() 图3 A．mg B.3mg C. 3 3mg D. 3 2mg

高中物理各种模型受力分析练习题

单一物体在水平面上的受力问题 1、如右图所示，甲、乙、丙三个物体，质量相同，与地面间的动 摩擦因数相同，受到三个大小相同的作用力F，它们受到的摩擦 力的大小关系是( ) A．三者相同B．乙最大 C．丙最大D．已知条件不够，无法比较 2、如右图所示，在动摩擦因数μ＝的水平面上向右运动的物体，质量为 20kg，在运动过程中，还受到一个水平向左的大小为10N的拉力作用，则 物体受到的滑动摩擦力为(g取10N/kg)( ) A．10N，向右B．10N，向左 C．20N，向右D．20N，向左 3、质量为m的木块，在与水平方向夹角为θ的推力F作用下，沿水平地 面做匀速运动，如右图所示，已知木块与地面间的动摩擦因数为μ，那 么木块受到的滑动摩擦力应为( ) A．μmg B．μ(mg＋F sinθ) C．μ(mg－F sinθ) D．F cosθ 4、水平地面上的物体受一水平力F的作用，如右图所示，现将作用力F保持大小不变，沿逆时针方向缓缓转过180°，在转动过程中，物体一直在向右运动，则在此过程中，物体对地面的正压力F N和地面给物体的摩擦力F f的变化情况是( ) A．F N先变小后变大，F f不变 B．F N不变，F f先变小后变大 C．F N、F f都先变大后变小 D．F N、F f都先变小后变大 5、如右图所示，一木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力的作用，木块处于静止状态，其中F1＝10N，F2＝2N．若撤去力F1，则木块在水平方向受到的合力为( ) A．10N，方向向左B．6N，方向向右 C．2N，方向向右D．零 6、如下图甲所示，重为G的物体在水平外力F作用下，向右以2m/s的速度匀速运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ.试问在下列情况下物体受到的滑动摩擦力将怎样变化？ (1)当F突然增大时； (2)从撤去F到物体最终静止的过程中； (3)将物体立放起来(如图乙)，仍在水平拉力F作用下，向右匀速运动的过程中． 7、质量为的空木箱，放置在水平地面上，沿水平方向施加拉力，当拉力F1＝时，木箱静止；当拉力F2＝时，木箱做匀速运动，求： (1)木箱与地面间的动摩擦因数； (2)木箱在的拉力作用下受到的摩擦力的大小； (3)木箱在水平拉力作用下，受到的摩擦力的大小． 8、如图所示，一个质量为m=2kg的物块，在F=10N的拉力作用下，从静止开始沿水平面做匀加速直线运动，拉力方向与水平成θ=370，物块与水平面的动摩擦因数μ=，取重力加速度g=10m/s2，sin370=，cos37°=。 （1）画出物块的受力示意图；

高考物理动量定理真题汇编(含答案)

高考物理动量定理真题汇编(含答案) 一、高考物理精讲专题动量定理 1．图甲为光滑金属导轨制成的斜面，导轨的间距为1m l =，左侧斜面的倾角37θ=?，右侧斜面的中间用阻值为2R =Ω的电阻连接。在左侧斜面区域存在垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度大小为10.5T B =，右侧斜面轨道及其右侧区域中存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为20.5T B =。在斜面的顶端e 、f 两点分别用等长的轻质柔软细导线连接导体棒ab ，另一导体棒cd 置于左侧斜面轨道上，与导轨垂直且接触良好，ab 棒和cd 棒的质量均为0.2kg m =，ab 棒的电阻为12r =Ω，cd 棒的电阻为24r =Ω。已知t =0时刻起，cd 棒在沿斜面向下的拉力作用下开始向下运动(cd 棒始终在左侧斜面上运动)，而ab 棒在水平拉力F 作用下始终处于静止状态，F 随时间变化的关系如图乙所示，ab 棒静止时细导线与竖直方向的夹角37θ=?。其中导轨的电阻不计，图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架。 (1)请通过计算分析cd 棒的运动情况； (2)若t =0时刻起，求2s 内cd 受到拉力的冲量； (3)3 s 内电阻R 上产生的焦耳热为2. 88 J ，则此过程中拉力对cd 棒做的功为多少? 【答案】(1)cd 棒在导轨上做匀加速度直线运动；(2)1.6N s g ；(3)43.2J 【解析】 【详解】 (1)设绳中总拉力为T ，对导体棒ab 分析，由平衡方程得： sin θF T BIl =+ cos θT mg = 解得： tan θ 1.50.5F mg BIl I =+=+ 由图乙可知： 1.50.2F t =+ 则有： 0.4I t = cd 棒上的电流为：

高中物理受力分析

受力分析专题 一、典型例题 1.分析满足下列条件的各个物体所受的力，并指出各个力的施力物体. 2.对下列各种情况下的物体A 进行受力分析 二、静力学中的整体与隔离 通常在分析外力对系统的作用时，用整体法；在分析系统内各物体（各部分）间相互作用时，用隔离法．解题中应遵循“先整体、后隔离”的原则。 【例1】 在粗糙水平面上有一个三角形木块a ，在它的两个粗糙斜面上分别放有质量为m1和m2的两个木块b 和c ，如图所示，已知m1＞m2，三木块均处于静止，则粗糙地面对于三角形木块（ ） A ．有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向右 B ．有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向左 C ．有摩擦力作用，但摩擦力的方向不能确定 （1）沿水平草地滚动的足球 （2）在力F 作用下静止水 平面上的物体球 F V （3）在光滑水平面上向右运动的物体球 （4）在力F 作用下行使在路面上小车 F V （2）沿斜面上滑的物体A （接触面光滑） A V （1）沿斜面下滚的小球， 接触面不光滑. A V （3）静止在斜面上的物体 A （4）在力F 作用下静止 在斜面上的物体A F （5）各接触面均光滑 A （6）沿传送带匀速上滑的物块A A b c a m 1 m 2

D ．没有摩擦力的作用 【解析】由于三物体均静止，故可将三物体视为一个物体，它静止于水平面上，必无摩擦力作用，故选D ． 【点评】本题若以三角形木块a 为研究对象，分析b 和c 对它的弹力和摩擦力，再求其合力来求解，则把问题复杂化了．此题可扩展为b 、c 两个物体均匀速下滑，想一想，应选什么？ 【例2】有一个直角支架 AOB ，AO 水平放置，表面粗糙，OB 竖直 向下，表面光滑，AO 上套有小环P ，OB 上套有小环 Q ，两环质量均为m ，两环间由一根质量可忽略、不可伸展的细绳相连，并在某一位置平衡，如图。现将P 环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么 将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO 杆对P 环的支持力N 和细绳上的拉力T 的变化情况是（ ） A ．N 不变，T 变大 B ．N 不变，T 变小 C ．N 变大，T 变大 D ．N 变大，T 变小 【解析】隔离法：设PQ 与OA 的夹角为α，对P 有： mg ＋Tsinα=N 对Q 有：Tsinα=mg 所以 N=2mg ， T=mg/sinα 故N 不变，T 变大．答案为B 整体法：选P 、Q 整体为研究对象，在竖直方向上受到的合外力为零，直接可得N=2mg ，再选P 或Q 中任一为研究对象，受力分析可求出T=mg/sinα 【点评】为使解答简便，选取研究对象时，一般优先考虑整体，若不能解答，再隔离考虑． 【例3】如图所示，设A 重10N ，B 重20N ，A 、B 间的动 摩擦因数为0.1，B 与地面的摩擦因数为0.2．问：（1）至少 对B 向左施多大的力，才能使A 、B 发生相对滑动？（2）若 A 、 B 间μ1=0.4，B 与地间μ2=0.l ，则F 多大才能产生相对 滑动？ 【解析】（1）设A 、B 恰好滑动，则B 对地也要恰好滑动，选A 、B 为研究对象，受力如图，由平衡条件得： F=f B +2T 选A 为研究对象，由平衡条件有 T=f A f A =0.1×10=1N f B =0.2×30=6N F=8N 。 （2）同理F=11N 。 【例5】如图所示，在两块相同的竖直木板间，有质量均为m 的四块相同的砖，用两个大小均为F 的水平力压木板，使砖静止不动，则左边木板对第一块砖，第二块砖对第三块砖的摩擦力分别为 A ．4mg 、2mg B ．2mg 、0 C ．2mg 、mg D ．4mg 、mg 【解析】设左、右木板对砖摩擦力为f1，第 3块砖对第2块砖摩擦为f2，则对四块砖作整体有：2f1=4mg ，∴ f1=2mg 。 A B F T T f B A T f A A O B P Q A B F

高中物理功能关系专题

高中物理功能关系专题 XXXX教育学科教师辅导讲义讲义编号: 学员编号: 年级:高三课时数: 学员姓名: 辅导科目:高中物理学科教师: 学科组长签名及日期家长签名及日期 课题功能关系 授课时间备课时间 1( 功，功率的定义 教学目的 2( 汽车启动问题 3( 动能定理初步 类型1 功和功率的计算 (一)功的相关问题 1. 恒力F做功: WFs,cos, 两种理解: scos, (1)力F与在力F的方向上通过的位移的乘积。 (2)在位移s方向上的力与位移s的乘积。 Fcos, 注:力的作用点和位移要画成共点的，然后来找箭头和箭头之间的夹角 2. 变力F做功的求解方法 FF，12，?cos (1)若变力F是位移s的线性函数，则。 F,WFs,,2 WPT,? (2)变力F的功率恒定。 (3)利用动能定理及功能关系等方法求解。 (4)分段来看是恒力的，分段求功然后加起来。 典型的常见题型:篮球

3. 合外力的功W 合 WFs,cos, (1)，在位移s上F恒定。合合合 WWWW,，，，… (2)要注意各功的正负。 12n合 4. 正、负功的物理意义 正功表示该力作为动力对物体做功，把其他物体的能量(或者其他形式的能量)给物体 负功表示该力作为阻力对物体做功，把物体的能量给了其他物体(或者变成其他形式的能量) 5. 摩擦力做功的特点 (1)摩擦力既可以做正功，也可以做负功。 (2)相互摩擦的系统内: 一对静摩擦力的功的代数和总为零，静摩擦力起着传递机械能的作用，而没有机械能转化为其他形式的能。 一对滑动摩擦力的功的代数和与路径有关，其值为负。等于摩擦力与相对位移的乘积。即WFsEQ,,,,。所以摩擦力可能有两个作用:一是物体间的机械能的转移;二是机滑相对损内能 械能转化为内能。 6.重力做功的特点 如右图(d)所示，质量为m的物体经三条不同的路径，从高度是h的位置运动到高度是h的位12置。重力做功有什么特点呢, 小结:重力做的功只跟它的起点和终点位置的高度差有关，而跟物体运动的路径无关

高考物理真题同步分类解析专题12动量(含解析)

高考物理真题同步分类解析专题12动量（含解析） 1. 2019全国2卷25.（20分） 一质量为m=2000 kg的汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机忽然发现前方100 m处有一警示牌。立即刹车。刹车过程中，汽车所受阻力大小随时间变化可简化为图（a）中的图线。图（a）中，0~t1时间段为从司机发现警示牌到采取措施的反应时间（这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶），t1=0.8 s；t1~t2时间段为刹车系统的启动时间，t2=1.3 s；从t2时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止，已知从t2时刻开始，汽车第1 s内的位移为24 m，第4 s内的位移为1 m。 （1）在图（b）中定性画出从司机发现警示牌到刹车系统稳定工作后汽车运动的v-t图线； （2）求t2时刻汽车的速度大小及此后的加速度大小； （3）求刹车前汽车匀速行驶时的速度大小及t1~t2时间内汽车克服阻力做的功；司机发现警示牌到汽车停止，汽车行驶的距离约为多少（以t1~t2时间段始末速度的算术平均值替代这段时间内汽车的平均速度）？ 【解析】（1）v-t图像如图所示。 （2）设刹车前汽车匀速行驶时的速度大小为v1，则t1时刻的速度也为v1，t2时刻的速度也为v2，在t2时刻

后汽车做匀减速运动，设其加速度大小为a ，取Δt =1s ，设汽车在t2+n-1Δt 内的位移为sn ，n=1,2,3,…。 若汽车在t 2+3Δt~t 2+4Δt 时间内未停止，设它在t 2+3Δt 时刻的速度为v 3，在t 2+4Δt 时刻的速度为v 4，由运动学有 ① ②代入数据得24=v 2-a/2 424Δv v a t =-③ 联立①②③式，代入已知数据解得 417m/s 6 v =-④ 这说明在t 2+4Δt 时刻前，汽车已经停止。因此，①式不成立。 由于在t 2+3Δt~t 2+4Δt 内汽车停止，由运动学公式 323Δv v a t =-⑤ 2432as v =⑥ 联立②⑤⑥，代入已知数据解得 解得 28m/s a =，v 2=28 m/s ⑦ 或者2288m/s 25 a =，v 2=29.76 m/s （3）设汽车的刹车系统稳定工作时，汽车所受阻力的大小为f 1，由牛顿定律有 f 1=ma ⑧ 在t 1~t 2时间内，阻力对汽车冲量的大小为 1211=()2 I f t t -⑨ 由动量定理有 12I mv m '=-I ’=mv 1-mv 2⑩ 由动量定理，在t 1~t 2时间内，汽车克服阻力做的功为 ? 联立⑦⑨⑩?式，代入已知数据解得 v 1=30 m/s ? ?

高考物理--传送带问题专题归类(含答案及解析)

传送带问题归类分析 传送带是运送货物的一种省力工具，在装卸运输行业中有着广泛的应用，本文收集、整理了传送带相关问题，并从两个视角进行分类剖析：一是从传送带问题的考查目标（即：力与运动情况的分析、能量转化情况的分析）来剖析；二是从传送带的形式来剖析．（一）传送带分类：（常见的几种传送带模型） 1.按放置方向分水平、倾斜和组合三种； 2.按转向分顺时针、逆时针转两种； 3.按运动状态分匀速、变速两种。 （二）| （三）传送带特点：传送带的运动不受滑块的影响，因为滑块的加入，带动传送带的电机要多输出的能量等于滑块机械能的增加量与摩擦生热的和。 （三）受力分析：传送带模型中要注意摩擦力的突变（发生在v物与v带相同的时刻），对于倾斜传送带模型要分析mgsinθ与f的大小与方向。突变有下面三种： 1.滑动摩擦力消失； 2.滑动摩擦力突变为静摩擦力； 3.滑动摩擦力改变方向； （四）运动分析： 1.注意参考系的选择，传送带模型中选择地面为参考系； 2.判断共速以后是与传送带保持相对静止作匀速运动呢还是继续加速运动 ， 3.判断传送带长度——临界之前是否滑出 （五）传送带问题中的功能分析

1.功能关系：W F =△E K +△E P +Q 。传送带的能量流向系统产生的内能、被传送的物体的动能变化，被传送物体势能的增加。因此，电动机由于传送工件多消耗的电能就包括了工件增加的动能和势能以及摩擦产生的热量。 2.对W F 、Q 的正确理解 （a ）传送带做的功：W F =F·S 带 功率P=F× v 带 （F 由传送带受力平衡求得） （b ）产生的内能：Q=f·S 相对 （c ）如物体无初速，放在水平传送带上，则在整个加速过程中物体获得的动能E K ，因为摩擦而产生的热量Q 有如下关系：E K =Q= 2 mv 2 1传 。一对滑动摩擦力做的总功等于机械能转化成热能的值。而且这个总功在求法上比一般的相互作用力的总功更有特点，一般的一对相互作用力的功为W ＝f 相s 相对，而在传送带中一对滑动摩擦力的功W ＝f 相s ，其中s 为被传送物体的实际路程，因为一对滑动摩擦力做功的情形是力的大小相等，位移不等（恰好相差一倍），并且一个是正功一个是负功，其代数和是负值，这表明机械能向内能转化，转化的量即是两功差值的绝对值。 （六）水平传送带问题的变化类型 ） 设传送带的速度为v 带，物体与传送带之间的动摩擦因数为μ，两定滑轮之间的距离为L ，物体置于传送带一端的初速度为v 0。 1、v 0＝0， v 0物体刚置于传送带上时由于受摩擦力作用，将做a =μg 的加速运动。 假定物体从开始置于传送带上一直加速到离开传送带，则其离开传送带时的速度为v ＝ gL μ2，显然有： v 带＜ gL μ2 时，物体在传送带上将先加速，后匀速。 v 带 ≥ gL μ2时，物体在传送带上将一直加速。 2、 V 0≠ 0，且V 0与V 带同向 （1）V 0＜ v 带时，同上理可知，物体刚运动到带上时，将做a =μg 的加速运动，假定物体一直加速到离开传送带，则其离开传送带时的速度为V ＝ gL V μ220 +，显然有： V 0＜ v 带＜ gL V μ220 + 时，物体在传送带上将先加速后匀速。 v 带 ≥ gL V μ220 + 时，物体在传送带上将一直加速。 （2）V 0＞ v 带时，因V 0＞ v 带，物体刚运动到传送带时，将做加速度大小为a = μg 的减速运动，假定物体一直减速到离开传送带，则其离开传送带时的速度为V ＝ gL V μ220 - ，显然

高中物理力学受力分析专题

高中物理力学受力分析专题 （一）受力分析 物体之所以处于不同的运动状态，是由于它们的受力情况不同．要研究物体的运动，必须分析物体的受力 如何分析物体的受力情况呢?主要依据力的概念、从物体所处的环境(有多少个物体接触)和运动状态着手，分析它与所处环境的其它物体的相互联系；一般采取以下的步骤分析： 1．确定所研究的物体，然后找出周围有哪些物体对它产生作用． 采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力，不要找该物体施于其它物体的力，譬如所研究的物体叫A ，那么就应该找出“甲对A ”和“乙对A ”及“丙对A ”的力……而“A 对甲”或“A 对乙”等的力就不是A 所受的力．也不要把作用在其它物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上． 2．要养成按步骤分析的习惯． 先画重力：作用点画在物体的重心． 个接触点(面)后再依次分析其他的接触点(面)． 再画其他场力：看是否有电、磁场力作用，如有则画出场力． 3．受力分析的注意事项： 初学者对物体进行受力分析时，往往不是“少力”就是“多力”，因此在进行受力分析时应注意以下几点： (1) (2) 措施之一。检查一下画出的每个力能否找出它的施力物体，特别是检查一下分析的结果，能否使对象与题目所给的运动状态(静止或加速)相一致，否则，必然发生了多力或漏力现象． (4)只分析根据力的性质命名的力（如重力、弹力、摩擦力）力等）。 （二）受力分析练习： 1。画出物体A 受到的弹力：（并指出弹力的施力物） 水平面光滑 静止 半球固定，内表面光滑

2。画出物体A受到的力，并写出施力物：（表面不光滑） 3：对下面物体受力分析：对物体A进行受力分析（并写出各力的施力物） A沿着水平面向左运动 A沿着墙向上运动 A沿着水平面向右运动 A向右匀速 A沿着斜面向上运动 A相对斜面静止A沿着斜面向下运动 A静止A匀速下滑 木块A沿斜面匀速上滑 A A

高中物理受力分析(动态平衡问题)典型例题(含答案)【经典】(可编辑修改word版)

3 5 知识点三：共点力平衡（动态平衡、矢量三角形法） 1．(单选)如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕 O 点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力 F 1 和球对斜面的压力 F 2 的变化情况是( )．答案 B A ．F 1 先增大后减小，F 2 一直减小 B ．F 1 先减小后增大，F 2 一直减小 C ．F 1 和 F 2 都一直减小 D ．F 1 和 F 2 都一直增大 2、 （单选）(天津卷，5)如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于 O 点．现用水平力 F 缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平， 此过程中斜面对小球的支持力 F N 以及绳对小球的拉力 F T 的变化情况是( )．答案 D A ．F N 保持不变，F T 不断增大 B ．F N 不断增大，F T 不断减小 C ．F N 保持不变，F T 先增大后减小 D ．F N 不断增大，F T 先减小后增大 3．（单选）如图所示，一光滑小球静止放置在光滑半球面的底端，用竖直放置的光滑挡板水平向右缓慢地推动小球，则在小球运动的过程中(该过程小球未脱离球面)，木板对小球的推力 F 1、半球面对小球的支持力 F 2 的变化情况正确的是( )． 答案 B A ．F 1 增大，F 2 减小 B ．F 1 增大，F 2 增大 C ．F 1 减小，F 2 减小 D ．F 1 减小，F 2 增大 4、（单选）如图所示，一物块受一恒力 F 作用，现要使该物块沿直线 AB 运动，应该再加上另 一个力的作用，则加上去的这个力的最小值为( )．答案 B A ．F cos θ B ．F sin θ C ．F tan θ D ．F cot θ 5．(单选)如图所示，一倾角为 30°的光滑斜面固定在地面上，一质量为 m 的小木块在水平力 F 的作用下静止在斜面上．若只改变 F 的方向不改变 F 的大小，仍使木块静止，则此时力 F 与水平 面的夹角为( )．答案 A A ．60° B ．45° C ．30° D ．15° 6．（多选）一铁架台放于水平地面上，其上有一轻质细线悬挂一小球，开始时细线竖直，现将水平力 F 作用于小球上，使其缓慢地由实线位置运动到虚线位置，铁架台始终保持静止，则在这 一过程中( )． 答案：AD A ．细线拉力逐渐增大 B ．铁架台对地面的压力逐渐增大 C ．铁架台对地面的压力逐渐减小 D ．铁架台所受地面的摩擦力逐渐增大 7、（多选）(苏州调研)如图所示，质量均为 m 的小球 A 、B 用两根不可伸长的轻绳连接后悬挂于 O 点，在外力 F 的作用下，小球 A 、B 处于静止状态．若要使两小球处于静止状态且悬线 OA 与竖直方 向的夹角 θ 保持 30°不变，则外力 F 的大小( )．答案 BCD A ．可能为 mg B ．可能为 mg 3 2 C ．可能为 2mg D ．可能为 mg 8、（单选）如图所示，轻绳的一端系在质量为 m 的物体上，另一端系在一个轻质圆环上，圆环套在粗糙水平杆 MN 上．现用水平力 F 拉绳上一点，使物体处于图中实线位置，然后改变 F 的大小使 其缓慢下降到图中虚线位置，圆环仍在原来的位置不动．在这一过程中，水平拉力 F 、环与杆 的摩擦力 F 摩和环对杆的压力 F N 的变化情况是( )．答案 D A ．F 逐渐增大，F 摩保持不变，F N 逐渐增大 B ．F 逐渐增大，F 摩逐渐增大，F N 保持不 变

2021届人教版高考物理一轮总复习学案设计第五单元第4讲功能关系能量守恒定律

第4讲功能关系 能量守恒定律 考纲考情核心素养 ?功能关系Ⅱ?几种常见的功能关系和能 量守恒定律. 物理观念 全国卷5年4考 高考指数★★★★★?利用功能关系进行相关计 算． ?能量转化问题的解题思路. 科学思维 知识点一功能关系 1．功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化．2．做功的过程一定伴随着能量的转化，而且能量的转化必须通过做功来实现． 3．做功对应变化的能量形式 (1)合外力的功影响物体的动能的变化． (2)重力的功影响物体重力势能的变化． (3)弹簧弹力的功影响弹性势能的变化． (4)除重力或系统内弹力以外的力做功影响物体机械能的变化． (5)滑动摩擦力的功影响内能的变化． (6)电场力的功影响电势能的变化． 知识点二能量守恒定律 1．内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一个物体，在转化

或转移的过程中，能量的总量保持不变． 2．适用范围：能量守恒定律是贯穿物理学的基本规律，是各种自然现象中普遍适用的一条规律． 3．表达式 (1)E初＝E末，初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和． (2)ΔE增＝ΔE减，增加的那些能量的增加量等于减少的那些能量的减少量． 1．思考判断 (1)力对物体做了多少功，物体就具有多少能．(×) (2)力对物体做正功，物体的机械能不一定增加．(√) (3)能量在转化或转移的过程中，其总量会不断减少．(×) (4)物体的机械能减少的过程中，动能有可能是增大的．(√) (5)能量在转移或转化过程中守恒，因此没有必要节约能源．(×) 2．韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1 900 J，他克服阻力做功100 J．韩晓鹏在此过程中(C) A．动能增加了1 900 J B．动能增加了2 000 J C．重力势能减小了1 900 J D．重力势能减小了2 000 J 解析：根据动能定理得韩晓鹏动能的变化ΔE＝W G＋W f＝1 900 J －100 J＝1 800 J>0，故其动能增加了1 800 J，选项A、B错误；根据重力做功与重力势能变化的关系W G＝－ΔE p，所以ΔE p＝－W G＝－1 900 J<0，故韩晓鹏的重力势能减小了1 900 J，选项C正确，选项D 错误． 3.质量为m的物体以初速度v0沿水平面向左开始运动，起始点A 与一轻弹簧O端相距s，如图所示．已知物体与水平面间的动摩擦因