高中物理学和电磁学系统复习之一直线运动.doc

高中物理力学和电磁学系统复习之一——直线运动
知识梳理
直线运动的规律是物理学的重要根底，其相关知识和方法将逐步渗透到运动和力、匀变速曲线运动、机械能及带电粒子在电场中的运动等内容之中。本专题主要围绕匀变速直线运动学习描述物体运动的根本方法(物理量、图线等)，掌握匀变速直线规律、特点及相关公式，并学会将直线运动知识应用于对实际问题的处理。
1．描述运动的根本概念
(1)参考系：在描述某物体运动时，被选作假定不动的物体。同一运动，相对不同的参考系得到的观察结果可能不同。
(2)质点：在研究物体某一方面问题时，假设不需考虑物体的体积大小和形状，即物体的形状和体积对所研究过程没有影响或影响很小，则我们可将该物体处理为质点。
(3)时刻和时间：时刻指针对某一状态(或某一瞬间)，在时间轴上某一点对应的值。时刻及物体运动过程中某一状态(或位置)对应，时间指两个时刻问的间隔长短，它对应时间轴上两点间线段的长度。
(4)位移和路程：位移表示物体位置的变化，它是矢量。位移大小等于初位置到末位置间距离，方向由初位置指向末位置。路程是物体运动轨迹的长度，它是标量。
(5)瞬时速度和平均速度：速度是描述物体运动的快慢。瞬时速度是描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢，其方向就是物体经过该位置时的运动方向。平均速度是描述某段过程中的平均运动快慢程度，它的大小等于这段过程的位移大小及时间的比值，其方向沿位移方向。
(6)加速度：加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。它的大小等于物体速度对时间的变化率，其方向及速度变化量方向一样，即

2．直线运动形式及规律
(I)匀速直线运动：物体沿直线运动，假设在任何相等时间内发生的位移总相等，则选种运动叫做匀速直线运动。匀速直线运动也可描述为：物体在运动中，假设其瞬时速度保持不变，则该运动为匀速直线运动，可简称为匀速运动。根本公式：s＝vt 。
(2)匀变速直线运动：物体沿直线运动中，假设在任何相等时间内速度改变量总相等，则这种运动叫做匀变速直线运动。根本公式：

(3)匀变速直线运动公式推导结论
(a)做匀变速直线的物体，在任何两个连续相等时间内的位移之差总是一恒量，即
Δs=s2－s1=s3－s2=s4－s3=…=aT2
(b)做匀变速直线运动的物体，在某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度。
命题预测
本专题内容属于根底局部，在高考中将会出现的命题形式主要有以下几种： (1)对运动图像的识别及转换。(2)运用图线进展科学处理的探究能力。(3)从内容的融合上，将运动学规律渗透到动力学、匀变速曲线运动、机械能及带电粒子在静电场中的运动等内容中进展考察；从命题方向上，将会把运动学方法应用到实际问题中进展考察。
例题精析
题型一 准确辨析速度及加速度之间的关系
【例1】关于速度和加速度的关系，以下说法中正确的选项是( )
A．速度变化得越多，加速度就越大
B．速度变化得越快，加速度就越大
C．加速度大小保持不变，速度方向也保持不变
D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小
【解析】加速度的定义是：物体速度变化量及时间的比值，加速度的方向及速度变化量的方向是一致的。只要加速度不为零，物体的速度一定发生变化。速度变化得多不表示加速度大，所以A错、B对；假设加速度大小保持不变，则物体可能做匀变速直线运动，也可能做匀变速曲线运动，如自由落体、竖直上抛、匀速圆周运动，所以C错；加速度大小变化及速度大小变化间没有必然联系，加速度大小变化并不意味着速度大小一定变化，也许只是速度方向发生变化，所以D错。
【答案】B
【点评】对于加速度，我们应该从这样几个方面来理解： (1)加速度是描述速度变化快慢的物理量，不是描述速度大小的物理量，所以及速度的大小没有必然联系。 (2)加速度实质是由物体的受力和物体的质量共同决定的，从运动学的角度来看，加速度由
速度的变化及变化所用时间的比值来度量，说明加速度不是仅仅由速度的变化决定的。 (3)加速度的方向及速度的方向没有必然联系，但及速度变化的方向一致，其实质是及物体所受到的合外力方向一致。
题型二 明确运动学公式(根本公式及推导式)只适用于匀变速直线运动，运用公式时应认知对应的运动形式是否在条件上及之相符
【例2】在纽约举行的世界杯游泳比赛中，我国女蛙王罗雪娟在50 m蛙泳比赛中，以30″68的成绩获得金牌。高科技记录仪测得她冲刺终点的速度为4．0 m／s，则她在50m的运动中平均速度约为( )
A．2．0m／s B．1．63m／s C．4．0m／s D．1．70m／s
【解析】从题意来看，运发动在50m 的运动过程中历时3″68，故平均速度为：

【答案】B
【点评】从题意可看出，运发动出发的初速度为零、冲刺终点速度为4．0m／s，有些学生会运用v=(v0+vt)/2求得结果为2m／s； 该运发动在比赛中所作的运动并不是匀变速直线运动，所以不能运用推导式v=(v0+vt)/2来解在解答物理题时要先分析所研究的运动形式，在被确认为匀变速直线运动的情况下才能正确应用公式解答。培养严谨的分析习惯、逐步克制乱套物理公式的毛病尤为必要。
题型三 正确识别运动图线，并准确理解其物理意义
【例3】如图l—l所示是某物体做匀变速直线运动的速度图线，某同学根据图线得出以下分析结论：①物体始终沿正方向运动；②物体先向负方向运动，在t=2s后开场向正方向运动；③在t=2s前物体位于出发点负方向上，在t=2s后位于出发点正方向上；④在t=2s时，物体距出发点最远。以上分析结论正确的选项是( )
A．只有①③ B．只有②③
C．只有②④ D．只有①
【解析】物体
运动方向即为速度方向，从图上可知物体在2s前速度为负值，即物体向负方向运动；2s后速度为正值，即物体向正方向运动。故①是错误，②是正确的。
物体的位置要通过分析位移来确定，物体在某段时间内的位移等于速度－时间图线中对应图线所包围的面积的代数和。由图可知物体在2s时有最大的负位移；虽然2s后(在4s前)运动方向改为正方向，但它的位置仍在位置坐标值负值处(4s末物体回到原点)故③是错误的，④ 是正确的。
【答案】C
【点评】 (1)在速度－时间图像中各点纵坐标值实际是表示速度的代数值，它的正、负值分别表示速度方向沿正方向、负方向，所以要分析运动方向是否发生改变就直接去了解其纵坐标值是正值还是负值2)物体加速度大小和方向从图线斜率的正、负值来表达。在整个4s中，图线斜率不变，说明物体加速度一直不变。(3)物体在某段时间内的位移大小和方向从图线和坐标轴包围的面积来表达，但该“包围面〞在横轴之上表示正方向位移， “包围面〞在横轴之下表示负方向位移。
摸拟操练
1．假设物体做减速运动，则意味着：① 速度变化量方向一定取负值，其意义为速度的变化率减少；②速度变化量方向可能取负值、也可能取正值，速度的变化量方向及初速度的方向相反；③ 加速度的方向取负值，表示加速度在逐渐减小；④加速度的方向及初速度的方向相反。以上说法正确的选项是( )
A．①② B．③④ C，①③ D．②④
2．物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为4m／s，1s后速度大小变为10m/s，在这1s内物体的：① 位移大小可能小于4m；② 位移大小可能大于10m；③加速度大小可能小于4m／s2；④加速度大小可能大于10m／s2。以上结论正确的有( )
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
3．从20m高的楼房的阳台上以20 m/s的初速度竖直上抛出一个小球，不计空气阻力，小球运动到离抛出点15m处所经历的时间可能是：① 1s；②2s；③3s；④ (2+ )s，以上结论正确的选项是( )
A，只有① B，只有①③
C，只有①③④ D，以上都对
4．汽车以20m／s的速度作匀速直线运动，刹车后的加速度大小为5m／s2，刹车后6s内汽车的位移是( )( g取10 m／s2)
A，30m B．40m C，10m D．0m
5．火车在平直轨道上做匀加速直线运动，车头通过某路标时的速度为v1，车尾通过该路标时的速度为v2，则火车的中点通过该路标时的速度为( )

6．如图1-2所示为打点计时器记录一辆做匀加速直线运动的小车的纸带一局部，D1是任选的第一点，D11和D21是第11点和第21点，假设小车加速度是10cm／s2，则该计时器的打点频率是( )

A，l0Hz B．20Hz C．30Hz D．40Hz
7，某同学身高，在校运动会上参加跳高比赛，他起跳后身体横着越过1．8m高度的横杆。据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为( )(取g＝10m／s2)
A，2m／s B．4m／s C．6m／s D．8m／s
8．某人从楼顶由静止释放一颗石子，假设忽略空气对石子的阻力，利用下面的哪些己知测量值无法间接计算这栋楼的高度H的是( ) (重力加速度g)
A．石子落地时的速度
B．石子下落的时间
C，石子最初1s内下落的位移
D，石子最后1s内下落的位移
9，一枚小火箭由地面竖直向上发射的速度－时间图线如图l－3所示，则火箭上升到最高点的位置对应图中的( )
  A．
l0．如图l－4所示，甲、乙两质点在同一直线上的图，以甲的出发点为原点，以甲出发时刻为计时起点，有以下说法：① 甲开场运动时， 乙在它前面；② 甲、乙是从同地点开场运动的；③ 甲在途中停顿运动，最后甲还是追上了乙；④甲追上乙时甲运动时间比乙少。以上说法正确的选项是( )
A.     只有①④ B.①③④ C.只有①③ D.②④

答案点拨
1．D (当加速度方向及速度方向相反时做减速运动，当加速度方向及速度方向一样时做加速运动。物体减速，只能说明它的加速度方向及速度方向相反，加速度方向本身可能沿负方向，也可能沿正方向)
2．C (关键是位移、速度、加速度的矢量性。假设取初速度方向为正方向，则做匀变速直线运动的物体1s后速度可能为10m/s，也可能为－10m/s)
3．C (及抛出点相距15m有上方和下方的两个位置，因而对应有三种不同时间)
4．B (计算汽车从刹车到静止所用的时间：to=v0/a=4s，汽车刹车6s内的位移也就是4s内的位移，即汽车在6s前就已经停了。故6s内的位移s=v02/2a=40m)
5．D (可以从另一角度等效地分析：火车不动，路标从火车头向火车尾匀加速运动，路标经过车头和车尾时的速度，求路标经过火车中间时的速度为多大设火车全长为2l，中点速度为vⅠ,加速度为a，根据匀变速运动规律得：

由这两式可求得D选项正确)
6．A (做匀变速直线运动的物体在相邻的连续相等时间内的位移差相等且等于aT2。由此可得△s=aT2 =a(10×1/f)2，所以频率为f=(100a/△s)1/2=10Hz)
7．B (将跳高看作竖直上抛运动，他到达最高处时重心升高约0．9m，因而初速度为 v0==4m／s)
8．C (H=v2/2g，v可求H；H=1/2gt2，t可求H；无论物体从多高位置下落，最初1s内的位移为1/2g；假设最后1秒内的位移为h，则 ，可求出H )

9．D (速度－时间图线上点的纵坐标值的正、负值表示其运动方向．由图线可知，在点c之前的各点纵坐标都是正，说明火箭一直向上运动的)
l0．B (位移一时间图线中各点纵坐标值表示质点相对原点的位移值。另外，甲在运动途中有一段停顿)

高中物理力学和电磁学系统复习之二——力及共点力作用下物体的平衡
知识梳理
对力的分析是学习高中物理力学的根底和开端。在本专题中，我们将在分析三种根本力的作用的根底上，进一步掌握力的合成和分解，并结合共点力作用下物体的平衡条件来熟练地分析力。
1．力
力是物体及物体间的相互作用，力有其共性和个性。
(1)力的共性
所有的力都离不开物体而单独存在，即每个力都对应有施力物体和受力物体。所有的力都具有力的大小、方向和作用点。因此，所有的力都可以运用力的有向线段法、取定正方向后的代数表示法等方式来表示。
(2)力的个性
不同的力有不同的形成原因。重力是由于地球对物体的吸引而使之受到的力；弹力是由于物体发生弹性形变而对使之形变的(及之接触的)另一个物体产生的力；摩擦力是两个物体间存在相对运动(或相对运动趋势)时，接触面间阻碍相对运动(或相对运动趋势)的力。
不同情景中的力可能产生出不同的效果。如同样是摩擦力，它有时及受力物体的运动方向相反，我们称之为阻力；它有时可能及物体的运动方向一样，我们称之为动力。
(3)弹力的分析
弹力的产生条件：相互接触的物体发生弹性形变。
弹力的方向：发生形变的绳(或橡皮条)产生的弹力方向总是沿绳(或橡皮条)指向恢复形变方向，相互接触体间产生的弹力方向总是垂直接触处的公切面而指向恢复形变的方向。
弹力大小：弹力大小可运用运动和力的关系(如共点力作用下物体的平衡条件)来分析之。假设要分析弹簧弹力，则除运用运动和力间关系之外还可利用胡克定律分析之。
(4)摩擦力的分析
摩擦力的大小：根据公式Ff=μN求解之，除此之外还可运用运动和力的关系(如共点力作用下物体的平衡条件)来分析之。
2．力的合成和分解
(1)力的合成和分解遵循力的平行四边行定则。两个力的合力有唯一的结果。假设仅从理论上处理某一个力的两个分力有无数组，但是根据合力产生的效果来分解只有唯一的两个分力。
(2)在两个分力一定、方向可变的情况下，合力范围为：

3．共点力作用下的物体的平衡条件
(1)平衡状态
物体所处的保持不变的状态为平衡状态。如匀速直线运动状态和保持静止状态。
(2)平衡条件
处于平衡状态的物体的受力须满足的条件，即处于平衡状态的物体所受到的合外力为零。
(3)运用共点力作用下的物体的平衡条件分析时，先要选定分析对象．选取对象有隔离法和整体法。
命题预测
从知识方面运用共点力下物体的平衡条件，从对力的处理方式上运用力的合成和分解；从分析对象的选择角度运用隔离法和整体法；从命题背景方面选取及摩擦力、弹簧弹力有关的且及实际情景相结合。因此，综合考察知识、方法运用能力的应用问题是目前考察比拟集中的内容和方向。
例题精析
题型一 从决定滑动摩擦力大小和方向因素的角度分析摩擦力
【例1】如图2-1所示，物块m在静止的传送带上以速度v匀速下滑时，传送带突然启动，方向图2-1中箭头方向所示，假设传送带的速度大小也为v，则传送带启动之后( )

A．m将静止在传送带上
B．m可能沿斜面向上运动
C．m下滑的速度变小
D．m的下滑速度不变
【解析】 传送带突然启动，只是改变物块及传送带之间的相对速度大小，而相对速度大小的改变并不影响物块及传送带之间的摩擦因数，同时接触面处压力大小不变，故摩擦力大小不变。及此同时，物块相对传送带的运动方向不变，故滑动摩擦力方向也不变。因此，在传送带突然启动时物块受到合力仍为零，它仍作匀速下滑。
【答案】 D
【点评】局部同学分析该问题时，没有依据物理规律进展推理分析，而是“凭空想象〞认为传送带启动后摩擦力增大。
题型二 从运动和力的关系的角度，运用力的平衡分析物体受力情况
【例2】如图2—2所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端及斜面体P连接，P及斜放的挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此时受到外力的个数可能为：①2个；②3个；③4个；④5个。以上说法正确的选项是( )

A．①② B．②③ C．①③ D．②④
【解析】虽然档板MN及斜面体接触，但不一定对斜面体产生弹力。假设挡板没有对斜面体产生弹力，则对斜面体也就不会产生摩擦力，此情况下斜面体只受到弹簧的支持力和重力。假设档板对斜面体产生弹力，则对斜面体也就会产生摩擦力，此情况下除受到以上两个力外，斜面体还受到弹簧的支持力、重力．故斜面体可能受到2个力的作用，也可能受到4个力的作用。
【答案】C
题型三 运用力的合成和分解处理合力和分力间关系
【例3】三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力一样，它们结点O悬挂一重物，如图2—3所示。其中OB是水平的，A端、B端固定，假设逐渐增加C端所挂物体的质量，则最先断的绳( )

A．必定是OA
B．必定是OB
C．必定是OC
D．可能是OB，也可能是OC
【解析】方法一：运用力的分解法。OC的拉力等于重物的重力，将此力F按力的作用效果可分解为如图2—4所示的两个分力F1和 F2，它们分别等于OA、OB的拉力，由图中几何关系可知三段绳中OA的拉力最大。故逐渐增加重物的质量时，最先断的是OA。

方法二：运用力的合成法。作结点O的受力图，设绳OA、OB的拉力分别为FA 、FB ，它们的合力为F，由于结点O质量不计，所以它受到的力F及OA张力大小相等、方向相反，如图2-5所示。从力的平行四边形图可知：OA绳中张力最大，假设逐渐增加重物重力，则OA中张力先到达最大拉力，故最先断的绳是OA。
【答案】A
【点评】力的分解法和合成法是对力从两个角度来思考的处理方法，这两种方法是对力进展处理的重要方法。运用时可将图解法和数学计算结合在一起分析合力及分力之间的关系。
题型四 灵活运用隔离法和整体法选择对象分析受力
【例4】如图2－6所示。两个质量均为m的小球A、B用轻杆连接后斜放在墙上处于平衡状态，墙面光滑，水平地面粗糙。现将A球向上移动小段距离，两球再次处于平衡状态，则将移动后的平衡状态及原来的平衡状态比拟，地面对B球的支持力N及轻杆对A的作用力F变化情况是( )

A． N不变，F变大
B．N不变，F变小
C．N变大，F变大
D．N变大，F变小
【解析】将两球及轻杆看成一个整体，它们在竖直方向上只受重力和地面对B球的支持力作用，所以支持力N不变。隔离A球，其受力分析图如下图。随着A球上升，杆对A球作用力及竖直方向夹角θ减小，但A球在竖直方向有：Fcosθ－mg=0，故轻杆对A的作用力变小。
【答案】B
摸拟操练
1．用大小为100N的握力握住一个重为40N的瓶子，瓶子竖直处于静止状态．手掌及瓶子间动摩擦因数，μ=0．5。则：① 瓶子受到的摩擦力大小为50N；②瓶子受到的摩擦力大小为40N；③ 当握力进一步增大时，瓶子受到的摩擦力将成正比增大；④ 当握力减小时，瓶子受到的摩擦力大小可能先保持不变后逐渐减小。以上说法正确的选项是( )
A．①③ B．②③ C．②④ D．②③④
2．“街下儿童仰面时，清明妆点正堪宜；游丝一断浑无力，莫向东风怨别离。〞这是红楼梦中咏风筝的诗，风筝在风力F、线的拉力T以及重力G的作用下，能够稳定在蓝天上。图2—7是某同学关于风筝此时在空中的受力分析的四种可能性，其中可能正确的选项是( )

3、如图2—8所示，物体的质量为m，在恒力作用下沿水平天花板作匀速直线运动。物体及天花板之间的动摩擦因数为μ，则物体受到天花板的摩擦力大小为：①Fsinθ；②Fcosθ；③μ(Fsinθ－mg)；④μ(mg－Fsinθ)。以上说法正确的选项是( )

A．①③ B、②③ C．②④ D、① ④
4．如图2－9所示，这是斧头劈木柴的剖面图。图中BC边为斧头背，AB、AC为斧头的刃面，要使斧头更容易劈开木柴，则应该( )

A．BC边短一些，AB边更短一些
B．BC边长一些，AB边更短一些
C．BC边短一些，AB边长一些
D．AB边长一些，BC边更长一些
5．如图2－10所示，某同学做引体向上时处于图示位置静止，两手臂间的夹角为60°。该同学体重为60kg，则该同学手臂的拉力约为( )

A．30N B．200N C．300N D．600N
6．作用在一个物体上的两个共点力的合力的大小随两力之间夹角变化的关系如图
2－l 1所示，现有以下说法：①这两个分力的合力的最大值为30N；②这两个分力的合力的最小值为10N；③结合图像可计算两个分力的大小值；④结合图像只能计算这两个分力的大小范围，无法确定其具体值。以上说法正确的有( )

A．只有①②③ B．只有①②④ C．只有①③ D．只有①④
7．一直电线杆上有小松鼠，设松鼠沿杆运动速度为v，运动位移为s，它受到的合外力为F，现用图线表示及该松鼠的有关情况，如图2—12所示。在以下所表示的情况中，松鼠处于平衡状态的是〔 〕

A．只有①③ B．只有①②③ C．只有①② D．①②③④
8．如图2－13所示，物块P在沿平行斜面向上的拉力F作用下，沿斜面体Q匀速下滑，此过程中斜面体P仍静止，则水平面对斜面体Q：①有水平向左的摩擦力；② 有水平向右的摩擦力；③无摩擦力；④支持力小于物体和斜面的总重力。以上说法正确的选项是( )

A．①④ B．②④ C．只有③ D．③④
9．如图2—14所示，外表粗糙的固定斜面顶端安装有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)，P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态。当用水平力向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则( )

A．Q受到的摩擦力一定变小
B．Q受到的摩擦力一定变大
C．轻绳上的拉力一定变小
D．轻绳上的拉力一定不变
10．如图2－15所示，C是水平地面。A、B是两个叠放在一起的方形物块，F是作用于物块B上沿水平方向的力，物块A和B以一样的速度做匀速直线运动。由此可知，A、B间的摩擦因数μ1和B、C间的摩擦因数μ2有可能是：
①μ1＝0，μ2＝0； ②μ1＝0，μ2≠0
③μ1≠0，μ2＝0； ④μ1≠0，μ2≠0
以上结论正确的选项是( )

A．只有② B．①②④ C．②④ D．③④
答案点拨
1．C (瓶子静止时手对瓶子的摩擦力是静摩擦力，增大握力时摩擦力仍等于重力．当减小握力时，瓶子可能先仍受到静摩擦力、后受到滑动摩擦力。)
2．A〔风对风筝的作用力F应垂直风筝平面向上，故B、D错误；又风筝在三力作用下处于平衡状态，三力必围成一个封闭的矢量三角形，故C错A对。)
3．B (将力沿水平方向和竖直方向正交分解，根据平衡条件解。)
4．C (根据力F的作用效果将其分解， 作出分力F 1、F2 的矢量图，如右图，F一定时，θ越小，F 1、F2 就越大。)

5．B (人受到三个力作用，重力、两臂拉力。可以将两个拉力合成，求拉力的合力，该合力及重力大小相等；也可以按重力产生的效果采用分解法。)
6．A (从图像可得出当两个分力夹角为0时合力最大，且最大值为30N；当两个分力夹角为时合力最小，且最小值为10N；因而根据力的合成能得出两个分力的大小。)
7．B (物体处于平衡状态的情况有匀速直线运动和保持静止两种情况．图线① 和③ 表示松鼠匀速滑行，图线②表示松鼠停在电线杆上，而图线④ 表示松鼠沿电线杆匀变速滑行，并非处于平衡状态。)
8．A (运用整体法分析其受力情况，再将力沿水平方向和竖直方向正交分解)
9．D (除运用隔离法以P为对象得知轻绳拉力大小不变外，更关键的是要从绳对它的拉力大小及它受到的下滑力大小间关系的不确定因素出发，分析物块Q受到的静摩擦力方向不确定情景)
10．C (运动时A、B 间没有摩擦力，而B一定受到地面摩擦力作用)

高中物理力学和电磁学系统复习之三——运动和力的关系
知识梳理
运动是物体的属性，并不是由于力的作用而产生的。力不是物体运动的原因，力是使物体运动状态改变的原因。物体的运动形式由两个因素决定：物体的速度和物体受到的合外力。
1．几种常见运动形式中的运动及力的关系
(1)假设物体所受到的合外力为零，则物体运动状态将保持不变，即物体保持静止或作匀速直线运动。反过来，假设物体处于匀速运动或保持静止时，其受到的合外力一定为零。
(2)当物体运动速度方向及合外力方向共线时，物体作直线运动。假设速度方向及合外力方向一样，则物体作加速直线运动；假设速度方向及合外力方向相反，则物体作减速直线运动。
2．加速度及合外力间的关系、速度及加速度(合外力)间的关系
(1)由牛顿第二定律可知，加速度方向总及合外力方向一样、加速度大小及合外力大小成正比。它们间存在因果关系、矢量关系、同时关系、对应关系等多角度的联系。
(2)速度是描述物体运动快慢的物理量，加速度是描述速度变化快慢的物理量，即加速度是速度对时间的变化率。一个物体速度大(即运动得快)不一定速度要变或速度变化快(即加速度大)；反过来，一个物体速度变化快，速度变化率大，但其运动速度不一定大。
3．牛顿运动定律的应用
(1)在以上两种情况的分析中，都需要选择分析对象。选择对象的方法有隔离法和整体法。
隔离法：当以几个物体之中的某一个或一局部物体为对象进展分析时，这种选择方法为隔离法。
整体法：当以几个物体组成的整体为对象进展分析时，这种选择方法为整体法。
(2)牛顿运动定律应用于动力学有两种情形
(a)物体受力情况，分析物体的运动情况。处理该情形的思路和步骤如下：

(b)物体运动情况，分析物体的受力情况。处理该情形的思路和步骤如下：

(3)超重和失重
(a)当物体具有竖直向上的加速度或具有竖直向上的加速度分量时，物体处于超重状态。在物体处于超重状态时，只是对物体重力的测量值大于重力真实值，物体真实重力并没有增大。
(b)当物体具有竖直向下的加速度或具有竖直向下的加速度分量时，物体处于失重状态。当物体具有加速度为重力加速度时，物体处于完全失重状态。在物体处于失重状态或完全失重状态时，只是对物体重力的测量值小于重力真实值，物体真实重力并没有减
少或重力失去。
命题预测
从知识方面，命题可以对加速度及力、速度及加速度(合外力)的关系进展考察；从方法方面，命题可以对隔离法和整体法进展考察；从情景方面，命题可以将牛顿第二定律及运动学公式联系在一起处理动力学问题及应用于超重和失重现象等。
例题精析
题型一 物体速度及合外力方向关系决定物体是作加速还是减速的运动形式
【例1】如图3－1所示，一木块在光滑水平面上受到一恒力作用而运动，前方固定有一劲度系数足够大的水平弹簧，当木块接触弹簧后，将( )

A．立即作减速运动
B．立即作匀减速运动
C．在一段时间内速度继续增大
D．当弹簧处于最大压缩量时，物体速度为零、加速度也为零
【解析】当木块刚接触弹簧后，弹簧压缩量不大，物块所受到的合外力方向及物块速度方向仍然一样，故开场一段时间内仍然加速；随着弹力的增大，当弹簧弹力大于推力时物块速度方向及它受到的合外力方向相反，物块开场作减速运动；最后速度为零时，物块受到的合外力不为零，其方向向左。
【答案】C
【点评】解答这一类型的问题时要注意物体速度增大还是减小取决于速度方向及合外力方向的关系。另外有些同学认为物块在刚接触弹簧时就开场减速，其错误原因是只看到弹力而漏掉推力，或者认为只要物块接触弹簧它受到的合外力立即向左。
题型二 熟练运用隔离法和整体法的技巧，灵活选择受力分析对象
【例2】如图3—2所示装满土豆的木箱，以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速运动，则木箱中某一质量为m的土豆(图中阴影局部)受到其它土豆对它的作用力为( )

【解析】以木箱和装满的土豆组成的整体为对象，根据牛顿第二定律得，设它们的加速度为a， 由μmg=ma， 得a=μg， 它的方向水平向左。
以木箱中质量为m的被指定的土豆为研究对象，它随木箱向右作减速运动， 它的加速度方向也水平向左；根据牛顿第二定律可知，该土豆所受到的合外力方向也是水平向左，根据力的平行四边形定则可知，它受到的重力G、其它土豆作用力F及合外力
F 合之间关系如图3－3所示。该土豆所受到的其它土豆作用力F大小为：

【答案】C
【点评】运用牛顿第二定律解决问题时，要养成分析物体受力的好习惯。而分析受力的前提是选准研究对象，并针对同一对象分析合外力、质量和加速度。当然，这里所指的同一对象可以是某一物体，也可以是多个物体组成的整体，处理时灵活地运用隔离法和整体法。另外，此题所要分析的是该土豆受到其它土豆的作用力，而不是求解它受到的合外力。
题型三 对物体所处的超重和失重状态的分析
【例3】某同学正在体重计上，在他迅速下蹲的过程中体重计示数将( )
A．始终变小
B．始终变大
c．先变大，后变小，最后等于他的重力
D．先变小，后变大，最后等于他的重力
【解析】该同学下蹲过程中先加速下降、后减速下降。在加速下降过程中，其加速度方向向下，人处于失重状态，体重计示数小于人的重力；在人减速下降过程中，其加速度方向向上，人处于超重状态，体重计示数大于人的重力。人最后蹲在体重计上静止时示数等于人的重力。
【答案】D
【点评】解决该问题有两个关键点：首先搞清楚人下蹲的运动形式，从而掌握人的加速度方向；再就是掌握判断物体处于超重或失重的本质方法，直接观察人的加速度方向，从而得出结论。
摸拟操练
1．跳高运发动从地面上跳起，是由于：
①地面给运发动的支持力大于运发动给地面的压力
②运发动对地面的压力大于运发动受到的重力
③地面给运发动的支持力大于运发动受到的重力
④运发动给地面的压力等于地面给运发动的支持力。以上说法正确的选项是( )
A．①③ B．①④ C．②④ D．②③
2．某航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球过程中，由静止开场沿着及月球外表成一倾角的直线飞行，先加速，后匀速．探测器通过喷气而获得动力。以下关于喷气方向的描述中正确的选项是( )
A．探测器加速时，沿直线向后喷气
B．探测器加速时，沿竖直向下方向喷气
C．探测器匀速运动时，沿竖直向下方向喷气
D．探测器匀速运动时，不需要喷气
3．如图3-4所示，在水平传送带上放一个质量为10kg的工件。当传送带及工件一起以加速度a=1．5m／s2向右加速运动时，设工件及传送带之间动摩擦因数为0．2，则传送带受到的静摩擦力为( )

A．大小为20N，方向向右
B．大小为20N，方向向左
C．大小为15N，方向向右
D．大小为15N，方向向左
4．如图3－5所示，车厢中的弹簧处于拉伸状态，车厢地板上的木块和车厢都处于静止状态．现使车厢向右加速运动，木块仍相对车厢静止，此时木块受到的摩擦力的大小( )

A．一定增大 B．一定减小
C．一定不变 D．可能增大也可能减小
5．质点所受到的合外力F随时间变化如图3—6所示，力的方向始终在某一直线上．t=0时质点的速度为零。在图中的t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的速度最大( )

A．t1 B．t2 C．t3 D．t4
6．如图3—7所示，在光滑水平桌面上有甲、乙两个用一细线相连的物体，在水平力F1和F2的作用下运动，F1 < F2 ，则以下说法不正确的选项是( )

A．假设撤去F1 ，则甲的加速度一定变大
B．假设撤去F1 ，则细线上的拉力一定变小
C．假设撤去F2 ，则乙的加速度一定变大
D．假设撤去F2 ，则细线上的拉力一定变小
7．航天员为了适应升空、在轨道上运动及返回时所要经历超重、失重状态，在地面必须经受艰辛的训练。“神舟六号〞在升空及返回时都要穿过大气层，关于穿过大气层时的超重、失重情况，以下说法正确的选项是( )
A．升空过程处于超重状态，返回过程处于失重状态
B．升空过程处于失重状态，返回过程处于超重状态
C．无论升空还是返回，都处于失重状态
D．无论升空还是返回，都处于超重状态
8．如图3－8所示，水平传送带保持速度v=2．0m／s匀速运动，现将一质量为m=0．5kg的小工件在传送带的左端轻轻放下，设物体及传送带之间的动摩擦因数为μ=0．1，传送带的两端点间距离为L=8．0m，则小工件从传送带左端传到右端的时间为( )

A．4．0s B．1．0s C．5s D．1．41s
9．将一物体竖直向上抛出，最后又落回原处，假设考虑空气阻力，且设阻力在整个过程中大小不变，以下说法正确的选项是( )
A．上升过程的加速度大小一定等于下降过程中的加速度的大小
B．上升过程最后1s内位移的大小一定等于下降过程中最初1s内的位移
C．上升过程所需要的时间一定小于下降过程所需要的时间
D．上升过程的平均速度一定小于下降过程的平均速度
10．如图3—9所示，一足够长的传送带以恒定速率v1沿顺时针转动，传送带右侧有一及传送带等高的光滑水平面，一物体以速率v2沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，其速率为v2′，则( )

A．假设v1< v2，则v2′= v1
B．假设v1> v2，则v2′= v1
C．不管v2多大，总有v2′= v1
D．只有v1= v2，才有v2′= v1
答案点拨

高中物理力学和电磁学系统复习之四——抛体运动
知识梳理
1．曲线运动
(1)曲线运动的速度方向：曲线上该点的切线方向。其速度方向时刻改变，是变速运动。
(2)物体做曲线运动的条件：物体所受合外力不为零，且合外力的方向(加速度方向)及速度方向不在一条直线上。假设物体所受合外力为恒力，做匀变速曲线运动；合外力为变力，做加速度改变的曲线运动。当物体受到的合外力及速度方向成锐角时，物体运动速率将增大；当合外力方向及速度方向成钝角时，物体运动速率将减小。
2．运动的合成及分解
(1)分运动及合运动是一种等效替代关系，运动的合成及分解是研究曲线运动的一种根本方法。
(2)合运动及分运动的关系
等时性：各分运动经历的时间及合运动经历的时间相等。
独立性：一个物体同时参及几个分运动，各分运动独立进展，不受其他分运动影响。
(3)运动的合成分解运算法则：运动的合成分解即物体运动的位移、速度、加速度的合成分解，因它们都是矢量，都遵从平行四边形定则。
3．平抛运动的规律
平抛运动：将一物体水平抛出，物体只在重力作用下的运动。
性质：加速度为当地重力加速度g的匀变速曲线运动，运动过程中水平速度不变，只是竖直速度不断增大，合速度大小、方向时刻改变。
设平抛运动的初速度为v0，建立坐标系如图4—1。

4．斜抛运动
(1)定义将物体用一定的初速度沿斜上方抛出去，仅在重力作用下物体所做的运动。
(2)做斜抛运动的条件：①初速度不为零，且及水平方向成一定角度θ (θ≠90°)；②只受重力作用。
(3)斜抛运动的分解：斜抛运动可以看作是一个水平方向上的匀速直线运动和一个竖直方向上的竖直上抛运动的合运动。
(4)斜抛运动的规律：以抛出点为坐标原点，竖直向上为Oy轴，水平方向为Ox轴，抛体就在Oxy平面上做具有恒定加速度的曲线运动，如图4—2所示。

设抛体的初速度为v0，抛射角为θ，则可把v0在所建立的坐标系中分解为水平方向的分速度v0cosθ和竖直方向的分速度v0sinθ。
①     位置坐标：在抛出后t秒末的时刻，物体的位置坐标为：

②     两个分速度公式：vx＝v0cosθ， vy＝v0sinθ－gt。
合速度：，合速度方向跟水平方向的夹角α由tan α= 决定。
(5)射程及射高
在斜抛运动中，从物体被抛出的地点到落地点的水平距离叫射程。
从抛出点的水平面到物体运动轨迹最高点的高度叫射高。
从物体被抛出到落地所用的时间叫飞行时间。
① 飞行时间：斜抛物体从被抛出到落地，在空中的飞行时间T可以根据位置坐标方程求得，因为当t=T时，y=0，则v0Tsinθ－1/2gT2=0解得T=2v0sinθ/g。
② 射高：用Y表示，显然射高等于竖直上抛分运动的最大高度，即Y