力与直线运动公开课.doc

【求知若饥，谦卑若愚】 2011---2012学年高三物理二轮复习研讨
【课题】 力与直线运动（一）
【专题定位】
本专题解决的是物体(或带电体)受力和在力的作用下的匀变速直线运动问题．高考对本专题考查的内容主要有：①匀变速直线运动基本规律的应用；②匀变速直线运动的图象问题；③动力学的两类基本问题；④物体在传送带上的运动问题；⑤行车安全问题；⑥带电粒子(或带电体)在电场、磁场中的匀变速直线运动问题；考查的主要方法和规律有动力学方法、图象法、运动学的基本规律、临界问题等．
【解题策略】
抓住“两个分析”和“一个桥梁”．“两个分析”是指“受力分析”和“运动情景或运动过程分析”．“一个桥梁”是指加速度是联系运动和受力的桥梁．综合应用牛顿运动定律和运动学公式解决问题．
【思考与讨论】
一带正电微粒A放在匀强电场中，已知电场强度为E，微粒的电荷量为+q．试讨论微粒做什么运动？（不计微粒的重力）
（1） 如果带电微粒的初速度为v0，方向水平向右？（不计空气阻力）
（2） 如果带电微粒的初速度为v0，方向水平向左？（不计空气阻力）
（3） 如果带电微粒的初速度为v0，方向水平向左，受到恒定的空气阻力f ？
（4） 如果如果带电微粒的初速度为v0，方向水平向左，带电微粒所受空气的阻力大小f=kv ？

（5） 如果带电微粒为带电油滴，质量为m，若带电油滴做直线运动，则初速度v0的方向如何？
（不计空气阻力）

〖我的总结〗
1．物体或带电粒子做直线运动的条件是： ．
2．物体或带电粒子做匀变速直线运动的条件是： ．
3．物体的加速度a由物体所受的 决定．如果加速度与初速度v0的方向同向，则物体
做 　 运动，如果加速度与初速度v0的方向反向，则物体做 ．（填“加速运动”或“减速运动”）
4．在分析物体的运动时，常利用v－t图象帮助分析物体的运动情况．速度－时间关系图线的斜率表示物体运动的_________，图线所包围的面积表示物体运动的____________．
【例题讨论】
受水平外力F作用的物体，在光滑水平面上作直线运动，其v-t 图线如图所示，则（　　　）
(A)在0－t1秒内，外力大小不断增大 (B)在t1时刻，外力为零
(C)在t1－t２秒内，外力大小可能不断减小
(D)在t1－t２秒内，外力大小可能先减小后增大
〖我的分析过程〗

运动过程分析： 受力分析：
【变式1】受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其v-t 图线如图所示，则（　　　）

【变式2】匀强电场场强为E，物体带正电，受水平外力F作用在粗糙水平面上作直线运动，其v-t 图线如图所示，则（　　　）
（A）在0－t1秒内，外力大小不断增大
(B)在t1时刻，外力为零
(C)在t1－t２秒内，外力大小可能不断减小
(D)在t1－t２秒内，外力大小可能先减小后增大
【拓展】如图所示，放置在水平粗糙地面上的带正电物块在t=0受恒力F作用向右运动，电场场强随时间变化规律为E=kt.、 、和x 分别表示物块所受的摩擦力、物块的加速度、速度和位移，下列图像能正确描述上述物理量随时间变化规律的是（ ）

〖我的分析过程〗

运动过程分析： 受力分析：

【变式３】如图所示，靠在竖直粗糙墙壁上的带正电物块在t=0时被无初速释放，电场场强随时间变化规律为E=kt.、、和x分别表示物块所受的摩擦力、物块的加速度、速度和位移，下列图像能正确描述上述物理量随时间变化规律的是（ ）

〖我的分析过程〗

受力分析： 运动过程分析：
【变式４】如图所示，一个质量为m、带电量为q的物体处于场强按E＝E0－kt(E0、k均为大于零的常数，取水平向左为正方向)变化的电场中，物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为μ，当t＝0时，物体处于静止状态．若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且电场空间和墙面均足够大，下列说法正确的是(　　）
(A) 物体开始运动后加速度先增加后保持不变
(B)物体开始运动后加速度不断增加
(C) 经过时间t＝，物体在竖直墙壁上的位移达最大值
(D)经过时间t＝，物体运动速度达最大值
〖我的分析过程〗

受力分析： 运动过程分析：

【变式５】如图所示，水平向左的匀强电场的场强E=4 V/m，垂直纸面向内的匀强磁场的B=2 T，质量为1kg的带正电的小物块A从竖直绝缘墙上的M点由静止开始下滑，滑行0.8m到达N点时刚好离开墙面开始做曲线运动，在到达P点开始做匀速直线运动，此时速度与水平方向成45°角，P点离开M点的竖直高度为1.6m，g=10m/s2，试求：
（1） 求小物体在N点的速度大小和方向；
（2） 求小物体在P点的速度大小和方向；

【心得、收获】

【课后提升】
1．质量为m的物块，带正电q，开始时让它静止在倾角α＝60°的固定光滑绝缘斜面顶端，整个装置放在水平向左、大小为E＝的匀强电场中，如图所示，斜面高为H，释放物体后，物块落地的速度大小为 (　　)

A． B．2 C．2 D．2

2．如图所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做直线运动，运动过程中的速度图像如图所示，则B受到的摩擦(　 　)
A．方向向左，大小不变面　　　B．方向向左，逐渐减小
C．方向向右，大小不变　　　　D．方向向右，逐渐减小

3．如图所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块．假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等．现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt(k是常数)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是(　　　)

4．杂技中的“顶竿”是由两位演员共同表演完成．站在地面上的演员的肩部顶住一根质量为10 kg的长竹竿，另一位质量为40 kg的演员爬至竹竿的顶端完成各种动作后，从竹竿的顶端由静止开始下滑,滑到竹竿底时的速度正好为零.在竹竿上的演员从竿顶下滑到竿底的过程中，地面上顶竿人的肩部的受力情况如图1所示(g＝10 m/s2).则：
(1)竿上的人在下滑过程中的最大速度v1为多少？
(2)竹竿的长度h为多少？

５．如图所示，套在很长的绝缘圆直棒上的小球，其质量为m，带电量是＋q，小球可在棒上滑动，将此棒竖直放在互相垂直，且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度是E，磁感强度是B，小球与棒的动摩擦因数为μ，求小球由静止沿棒下落的最大加速度和最大速度。(设小球带电量不变)

６．某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止跳下，跳离飞机一段时间后打开降落伞。他打开降落伞后的速度图线如图a，降落伞用８根对称的绳悬挂运动员，每根绳与中轴线的夹角为37°，如图b，已知人的质量为50kg，降落伞质量为50kg，不计人所受的阻力，打开降落伞所受阻力与速度v成正比，即f=kv（g＝10 m/s2），求：
（1） 打开降落伞前人下落的距离为多大？
（2）求阻力系数k和刚打开伞后瞬间的加速度a的大小和方向？
（3）悬绳能够承受的接力至少为多少？

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