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1、力与运动,力,安培力 F = BILsin,重力 G=mg,弹力 F=kx,摩擦力 f=N,电场力 F = qE,洛仑兹力 f=qvBsin,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,运动,F=0时：,F=恒量,F大小恒定，方向与v始终垂直,F=kx,a=0，静止或匀速直线运动牛顿第一定律,F与v在一直线上匀变速直线运动,特例： 自由落体 竖直上抛,F与v不在一条直线上：曲线运动,平抛,水平方向：,竖直方向：,斜抛,匀速圆周运动,弹簧振子,单摆,物体的平衡,如右图所示，三角形林块A放在水平地面上，一物块B在水平推力F作用下静止在A的斜面上，B静止在地面上。此时B与A
2、之间的静摩擦力大小为f1，A与地面间的静摩擦力大小为f2，若减小水平推力的大小面A与B均保持静止，则f1与f2的变化情况是： A、f1肯定变小，f2可能变小 B、f1肯定变小，f2可能变大 C、f2肯定变小，f1可能变小 D、f2肯定变小，f1可能变大,解法：整体法和隔离法；正交分解法,1、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，两环间有一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡。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
3、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,如图所示，用同样长的细线，在同一点悬挂两个带电量相同的小球A和B，且B球固定在细线竖直位置。若平衡时，A、B相距一定的距离R，为了使A、B的距离减一半而平衡，A球的质量应增至原质量的： A、8倍 B、4倍 C、2倍 D、不能确定,解法：相似三角形法,如图所示，小球用细线系住放在倾角为的光滑斜面上，当细线由水平方向逐渐向上偏移时，细线上的拉力将： A、逐渐增大 B、逐渐减小 C、先增大后减小 D、先减小后增大,解法：图解法,总结选择题常用解法： 1、整体法和隔离法 2、平行四边形法则 3、正交分解法
4、4、三角形相似法 5、图解法,如图所示，小球用长为L的轻绳挂在A点，停在半径为R的光滑半圆球表面，已知悬点A与球顶的高度为h，若将小球缓缓拉至大球球顶处，则在此过程中，小球对大球的压力和绳子拉力的大小怎样变化？,例4 如图1-5所示，匀强电场方向水平方向，匀强磁场方向垂直于纸面，一质量为带电量为+q的微粒以速度与磁场垂直、与电场成45角射入复合场中，恰能做匀速直线运动，求电场强度E、磁感强度B的大小和方向。,例5：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B0.8T.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
5、.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；,1.6 4.8 ,如图所示，劲度系数为K1的轻弹簧两端分别为m1、m2的物块连接，劲度系数为K2的轻弹簧上端与物块2连接，下端压在桌面上，整个系统处于平衡状态，现施力将物体1缓慢竖直上提，直到下面那个轻弹簧的下端刚脱离桌面，在这个过程中，物块1、2上升的高度各上多少？,恒力作用下的直线运动：,运动特点：匀变速直线运动,典型例子 （1）只在重力作用下的自由落体运动和竖直上抛运动 （2）带电粒子在匀强电场中由静止开始被加速，或带电粒子沿着平行于电场方向射入电场中的运动,处理匀变速直线运动的方法：,牛
6、顿运动定律或其他力学规律,例1 气球上吊一重物，以速度v0从地面匀速竖直上升，经过时间t重物落回地面。不计空气对物体的阻力，重物离开气球时离地面的高度为多少。,解 方法1：设重物离开气球时的高度为hx，对于离开气球后的运动过程，可列下面方程：,其中（-hx表示）向下的位移， 为匀速运动的时间，tx为竖直上抛过程的时间，解方程得：,于是，离开气球时的离地高度可在匀速上升过程中求得，为：,方法2：将重物的运动看成全程做匀速直线运动与离开气球后做自由落体运动的合运动。显然总位移等于零，所以：,解得：,评析 通过以上两种方法的比较，更深入理解位移规律及灵活运用运动的合成可以使解题过程更简捷。,2、空间
7、探测器从某一星球表面竖直升空，已知探测器质量为1500Kg，发动机推动力为恒力。探测器升空后发动机因故障突然关闭，如右图是探测器从升空到落回星球表面的速度随时间变化的图象，则由图象可判断该探测器在星球表面达到的高度为多少？该星球表面附近的重力加速度为多少？发动机的推力为多少？,恒力作用下的直线运动：,如图所示，小木箱abcd的质量M=180g，高难度l=0.20m，其顶部离挡板E的竖直距离h=0.8m，在木箱内放有一个质量m=20g的小物体P（可视为质点），通过轻细绳对静止的木箱施加一个竖直向上的恒定拉力F，木箱能向上运动且与挡板相碰后木箱立即静止，为使物体P不会与木箱顶ad相碰。求拉力F的取
8、值范围。,如图所示，长为L、质量为M的铁板放在水平地面上，铁板与地面间的动摩擦因数为。一个质量为m的人，从铁板的一端匀加速地跑向另一端，到达另一端时骤然停在铁板上，人在跑动过程中铁板刚好不滑动（铁板受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。则： （1）人在铁板上跑动的加速度多大？ （2）人跑到铁板另一端骤然停止前的速度多大？ （3）若人相对于铁板骤然停止时，内力（从与板间的水平作用力）远大于地面摩擦力，人相对铁板骤然停止后，人和铁板一起向前运动，铁板在水平地面上移动的最大距离多大？,质量m =1 kg的物体静止在光滑的水平面上，在第1，3，5，奇数秒内给物体施加同向力F=2 N的水平推力；在第2，4
9、，6，偶数秒内不给物体施加力的作用，求经多少时间，此物体的位移恰好是105 m.,T=14s,如图所示，质量为M = 4kg的木板静置于足够大的水平地面上，木板与地面间的动因数 = 0.01，板上最左端停放着质量为m = 1kg可视为质点的电动小车，车与木板的挡板相距L = 5m车由静止开始从木板左端向右做匀加速运动，经时间t = 2s，车与挡板相碰，碰撞时间极短且碰后电动机的电源切断，车与挡板粘合在一起，求碰后木板在水平地上滑动的距离。,设木板不动，电动车在板上运动的加速度为a0。,由 L = a0t2 得 a0 = 2.5m/s2,此时木板使车向右运动的摩擦力 F = ma0 = 2.5N
10、 木板受车向左的反作用力 F/ = F = 2.5N 木板受地面向右最大静摩擦力 Ff = (M + m)g = 0.5N F/Ff所以木板不可能静止，将向左运动,设电动车向右运动加速度为a1，木板向左运动加速度为a2，碰前电动车速度为1，木板速度为2，碰后共同速度为，两者一起向右运动s而停止，则a1t2/2 + a2t2/2 = L 对木板 F (m + M )g = Ma2 对电动车 F = F/ = ma 而 1 = a1t 2 = a2t 两者相碰时动量守恒，以向右为正方向，有 m1 - M2 = (m + M ) 由动能定理得 - (m + M )gs = 0 - (m + M )2
11、/2 代入数据，解得s = 0.2m,例5、平行金属板A、B相距为d，如图A所示，板间加有随时间而变化的电压，如图B所示。设U0和T已知。A板上O处有一静止的带电粒子，其电量为q，质量为m（不计重力）。在t=0时刻受板间电场加速向B板运动，途中由于电场反向又向A返回。 （1）为使t=T时粒子恰好回到点，求 的比值应满足什么关系？ （2）为使粒子在由A向B运动中不致碰到B板，求U0的取值范围。,如图所示，将一物体A轻放在匀速传送的传送带的a点，已知传送带速度大小= 2m/s，ab = 2m，bc = 4m，A与传送带之间的动摩擦因素 = 0.25假设物体在b点不平抛而沿皮带运动，且没有速度损失求
12、物体A从a点运动到c点共需多长时间?（取g = 10m/s2，sin370 = 0.6，cos370 = 0.8）,答案：t=2.4s,若传送带速度为4m/s，物体A从a点运动到c点又需多长时间?,3、质量为M=3kg、长度为L=1.6m的木板放在光滑水平地面上，在木板的左端放有一质量为m=1kg的小木块，开始时木块和木板都处于静止状态。某一时刻，用一水平恒力向左拉木板，若小木块与木板间动摩擦因数为=0.1，且认为两者之间静摩擦力最大值与其滑动摩擦力相等，试求： （1）要想把木板从小木块下方抽出，水平恒力的最小值多大？ （2）若所施拉力为F=10N，为了把木木板从小木块下方抽出，此力的作用时间
13、不得小多多少？,例4、质量为m，电荷量为+q 的小球以初速度v0与水平方向成角射出，如图所示。如果在某一方向加上一定大小的匀强电场后，能保证小球仍沿v0方向做直线运动，试求所加匀强电场强度的最小值，加了这个电场后，经多长时间小球速度变为零？,q,V0,m,20如图1所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距l=0.20m，电阻R=1.0，有一导体杆静止放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻可忽略不计，整个装置处于磁感强度B=0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下，现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图2所示， 求杆的质量m和加速度a.,5. 如
14、图所示，两条相互平行的光滑金属导轨位于水平距离为l=0.2 m，在导轨的一端接有阻值为R=0.5 的电阻，在x0处有一与水平面垂直的均匀磁场，磁感应强度B=0.5 T。一质量为m=0.1 kg的金属直杆垂直放置在导轨上，并以v0=2 m/s的初速度进入磁场，在安培力和一垂直于杆的水平外力F的共同作用下做匀速直线运动，加速度大小为a=2 m/s2、方向与初速度方向相反。设导轨和金属杆的电阻都可以忽略，且接触良好。求： （1）电流为零时金属杆所处的位置； （2）电流为最大值的一半时施加在金属杆上外力F的大小和方向； （3）保持其他条件不变，而初速度v0取不同值，求开始时F的方向与初速度v0取值的关
15、系。,6、右图所示，匀强电场的场强E=2.0103V/m，方向水平。电场中有两个带电质点，它们的质量均为m=1.0105kg。质点A带负电，质点B带正电，电量皆为q=1.0109C。开始时两质点位于同一等势面上，A的初速度vA0=2.0m/s，B的初速vB0=1.2m/s，均沿场强方向。在以后的运动过程中，若用S表示任一时刻两质点间的水平距离，问当S的数值在什么范围内，可判断哪个质点在前面（规定图中右方前），在什么范围内不可判断谁前谁后？,恒力作用下的曲线运动,运动特点：,受恒力作用，力的方向与初速度方向不在同一直线上,典型例子 （1）只受重力作用的平抛、斜抛运动 （2）带电粒子垂直电场方向射
16、入电场中的运动 （3）物体所受各种外力的合力恒定，且初速度方,向与外力方向成某一夹角的运动,基本处理方法：运动的合成和分解法,恒力作用下的曲线运动,例1、右图所示，在竖直向下的匀强磁场中，将一水平放置的金属棒ab以水平速度v0水平抛出，且棒与磁场垂直，设棒在落下的过程中取向不变且不计空气阻力。则金属棒在运动过程中产生的感应电动势大小变化情况是： A、越来越大 B、越来越小 C、保持不变 D、无法判断,例2 如图2-1所示，两个相对斜面的倾角分别为37和53，在斜面顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上。若不计空气阻力，则A、B两个小球的运动时间之比为（ ） A、1:1 B、4:3 C、16:9 D、9：16,恒力作用下的曲线运动,例3、如图，水平放置的平行金属板，板长L=1.0m，板间距离d=0.06m，上板带正电，下板带负电，两板间有一质量为m=0.1g、带电量为q=4107C 的微粒
