运动的描述
知识点概述
1.机械运动:物理学中把物体位置的变化叫做机械运动,简称为运动。机械运动是宇宙中最普遍的运动。
2.参照物
(1)研究机械运动,判断一个物体是运动的还是静止的,要看是以哪个物体作为标准。这个被选作标准的物体叫做参照物。
(2)判断一个物体是运动的还是静止的,要看这个物体与参照物的位置关系。当一个物体相对于参照物位置发生了改变,我们就说这个物体是运动的,如果位置没有改变,我们就说这个物体是静止的。
(3)参照物的选择是任意的,选择不同的参照物来观察同一物体的运动,其结果可能不相同。例如:坐在行使的火车上的乘客,选择地面作为参照物时,他是运动的,若选择他坐的座椅为参照物,他则是静止的。对于参照物的选择,应该遵循有利于研究问题的简化这一原则。一般在研究地面上运动的物体时,常选择地面或者相对地面静止的物体(如房屋、树木等)作为参照物。
3.运动和静止的相对性:宇宙中的一切物体都在运动,也就是说,运动是绝对的。而一个物体是运动还是静止则是相对于参照物而言的,这就是运动的相对性。
4.判断一个物体是运动的还是静止的,一般按以下三个步骤进行:
(1)选择恰当的参照物。
(2)看被研究物体相对于参照物的位置是否改变。
(3)若被研究物体相对于参照物的位置发生了改变,我们就说这个物体是运动的。若位置没有改变,我们就说这个物体是静止的。
5.知道比较快慢的两种方法
(1)通过相同的距离比较时间的大小。(2)相同时间内比较通过路程的多少。
2.速度
(1)物理意义:速度是描述物体运动快慢的物理量。
(2)定义:速度是指运动物体在单位时间内通过的路程。
(3)速度计算公式:v=s/t。注意公式中各个物理物理量的含义及单位以及路程和时间的计算。
(4)速度的单位①国际单位:米/秒,读做米每秒,符号为m/s或m·s-l。②常用单位:千米/小时,读做千米每小时,符号为km/h。③单位的换算关系:1m/s=3.6km/h。
(5)匀速直线运动和变速直线运动
①物体沿着直线快慢不变的运动叫做匀速直线运动。对于匀速直线运动,虽然速度等于路程与时间的比值,但速度的大小却与路程和时间无关,因为物体的速度是恒定不变的,无论通过多远的路程,也不管运动多长时间。
②运动方向不变、速度大小变化的直线运动叫做变速直线运动。对于变速直线运动可以用平均速度来粗略的地描述物体在某段路程或某段时间的运动快慢。
③平均速度的计算公式:v=s/t,式中,t为总时间,s为路程。
④正确理解平均速度:A.平均速度只是粗略地描述变速运动的平均的快慢程度,它实际是把复杂的变速运动当作简单的匀速运动来处理,把复杂的问题简单化。B.由于变速直线运动的物体的速度在不断变化,因此在不同的时间、不同的路程,物体的平均速度不同。所以,谈到平均速度,必须指明是哪一段路程,或哪一段时间的平均速度,否则,平均速度便失去意义。
如图所示,升降机中的斜面和竖直壁之间放一个质量为10kg的光滑小球,斜面倾角θ=30°,当升降机以
a=5m/s2的加速度竖直上升时,求:
(1)小球对斜面的压力;
(2)小球对竖直墙壁的压力。(取g=10m/s2)如图所示,中国选手何雯娜在2008年北京奥运会女子蹦床项目的比赛中摘取金牌,已知何雯娜的体重为49kg,设她从3.2m高处自由下落后与蹦床的作用时间为1.2s,离开蹦床后上升的高度为5m,试求她对蹦床的平均作用力?(g取10m/s2) 一氢气球下系一小重物G,重物只在重力和绳的拉力F作用下做匀速直线运动,不计空气阻力和风力的影响,而重物匀速运动的方向如图中箭头所示的虚线方向,图中气球和重物G在运动中所处的位置正确的是 [ ] A. B. C. D. 质量mA=10kg的物块A与质量mB=2kg的物块B放在倾角θ=30°的光滑斜面上处于静止状态。轻质弹簧一端与物块B连接,另一端与固定档板连接,弹簧的劲度系数k=400N/m。现给物块A施加一个平行于斜面向上的F,使物块A沿斜面向上做匀加速运动。已知力F在前0.2s内为变力,0.2s后为恒力。求:(g=10m/s2)
(1)力F的最大值与最小值;
(2)力F由最小值到最大值的过程中,物块A所增加的重力势能。如图所示,质量M=10kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上,动摩擦因数μ=0.02。在木楔的倾角θ为30°的斜面上,有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑。当滑行路程s=1.4m时,其速度v=1.4m/s。在这过程中木楔没有动,求地面对木楔的摩擦力的大小和方向。(重力加速度取g=10m/s2) 一质量为2 kg的物体(视为质点)从某一高度由静止下落,与地面相碰后(忽略碰撞时间)又上升到最高点,该运动过程的v-t 图象如图所示,如果上升和下落过程中空气阻力大小相等,求:
(1)物体上升的最大高度;
(2)物体下落过程中所受的空气阻力的大小。(取g=10m/s2)借助于电动机来提升重物,如图所示,电动机的质量M=50kg,放在水平地面上,重物的质量m=20kg,提升时,重物以1.2 m/s2的加速度上升,()则电动机对地面的压力大小为 [ ] A.249N
B.169N
C.490N
D.270N质量分别为m和M的两物体叠放在水平面上如图所示,两物体之间及M与水平面间的动摩擦因数均为μ。现对M施加一个水平力F,则以下说法中不正确的是 [ ] A.若两物体一起向右匀速运动,则M受到的摩擦力等于F
B.若两物体一起向右匀速运动,则m与M间无摩擦,M受到水平面的摩擦力大小等于μmg
C.若两物体一起以加速度a向右运动,M受到的摩擦力的大小等于F-Ma
D.若两物体一起以加速度a向右运动,M受到的摩擦力大小等于μ(m+M)g+ma汽车起动的快慢是评价汽车性能的重要指标。汽车起动的快慢用车速从0增加到100km/h所需要的时间来表示。若某汽车质量为1.0×103kg,汽车所受阻力为车重的0.1倍,汽车从速度为零增加到100km/h所用的时间为7s,(为了简化计算,100km/h=28m/s,汽车加速过程看作做匀加速直线运动)。求:
(1)汽车加速过程的加速度多大?
(2)匀加速运动时汽车的牵引力多大?(g=10m/s2)如图所示,cd为固定在小车上的水平横杆,物块M串在杆上,靠摩擦力保持相对杆静止,M又通过轻绳悬吊着一个小铁球m,此时小车正以大小为a的加速度向右做匀加速运动,而M、m均相对小车静止,细线与竖直方向的夹角为θ。小车的加速度增加到2a时 [ ] A.横杆对M的摩擦力增加到原来的2倍
B.横杆对M的弹力不变
C.细线与竖直方向的夹角增加到原来的2倍
D.细线的拉力增加到原来的2倍物体质量为m=5Kg放在粗糙的水平面上,在力F的作用下做a=2m/s2的匀加速直线运动,方向向右,已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.3,则外力F为( )
A.20N
B.15N
C.25N
D.10N如图所示,将完全相同的两个小球A、B,用长L=0.8m的细绳悬于以v=4m/s向右匀速运动的小车顶部,两球与小车前后壁接触,由于某种原因,小车突然停止运动,此时悬线的拉力之比FB∶FA为(g=10m/s2) [ ] A.1∶1
B.1∶2
C.1∶3
D.1∶4如图所示,水平恒力F=20N,把质量m=0.6kg的木块压在竖直墙上,木块离地面的高度H=6m。木块从静止开始向下作匀加速运动,经过2s到达地面。求:
(1)画出木块的受力示意图;
(2)木块下滑的加速度a的大小;
(3)木块与墙壁之间的滑动摩擦系数(g取10m/s2)。2006年11月中国珠海航空展览上,俄罗斯“勇士”特级飞行表演队的一枚曳光弹在空中划过一道漂亮的弧线后,变为竖直向下的匀加速直线运动,加速度大小为,则在下落很小的一段高度h的过程中,曳光弹 [ ] A.受到阻力大小为
B.受到阻力大小为mg
C.重力势能减少了h
D.重力势能减少了mgh如图所示,在光滑水平面上停着一辆平板车,其质量M = 1kg,长AB = 2m,上表面距地面高h = 0.8m,在平板车上表面中点C放一质量m = 0.2 kg的小木块(视为质点)。已知木块与平板车之间的动摩擦因数为μ= 0.5,现在车的右侧施加一个水平拉力F,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g = 10 m/s2。
(1)要使木块与车相对静止,求F的取值范围;
(2)若F = 8 N,求木块落地时与车左端的水平距离。如图所示,小车沿水平面做直线运动,小车内光滑底面上有一物块被压缩的弹簧压向左壁,小车向右加速运动。若小车向右加速度增大,则车左壁受物块的压力F1和车右壁受弹簧的压力F2的大小变化是 [ ] A.F1变大,F2不变
B.F1不变,F2变大
C.F1、F2都变大
D.F1变大,F2减小如图所示,质量为M的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球,开始时小球在杆的 顶端,由静止释放后,小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的二分之一,则在小球下滑的过程中,木箱对地面的压力为____________。 光滑水平面上有一质量为M小车,上面放有一质量为m木块,如图所示。现用一水平恒力拉小车,使小车和木块一起向左以大小为a的加速度做匀加速运动。已知木块与小车间的动摩擦因数为μ,则在运动过程中,木块受到的摩擦力大小和方向分别是( )
A.Ma,向右
B.ma,向左
C.μmg,向右
D.ma,向右如图所示,站在自动扶梯上的人随扶梯斜向上做加速运动,关于人受到的力,以下说法正确的是 [ ] A.摩擦力为零
B.摩擦力方向水平向右
C.支持力等于重力
D.支持力大于重力木箱以大小为2m/s2的加速度水平向右做匀减速运动。在箱内有一轻弹簧,其一端被固定在箱子的右侧壁,另一端拴接一个质量为1kg的小车,木箱与小车相对静止,如图所示。不计小车与木箱之间的摩擦。下列判断正确的是 [ ]
A.弹簧被压缩,弹簧的弹力大小为10N
B.弹簧被压缩,弹簧的弹力大小为2N
C.弹簧被拉伸,弹簧的弹力大小为10N
D.弹簧被拉伸,弹簧的弹力大小为2N放在粗糙水平面上的物块A、B用轻质弹簧秤相连,如图所示,物块与水平面间的动摩擦因数均为μ,今对物块A施加一水平向左的恒力F,使A、B一起向左匀加速运动,设A、B的质量分别为m、M,则弹簧秤的示数 [ ] A.
B.
C.
D.如图所示,质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为5N时,物体A处于静止状态,若小车以1m/s2的加速度向右运动后,则(g=10m/s2) [ ] A.物体A相对小车仍然静止
B.物体A受到的摩擦力减小
C.物体A受到的摩擦力大小不变
D.物体A受到的弹簧拉力增大如图所示,斜劈形物体的质量为M,放在水平地面上,质量为m的粗糙物块以某一初速沿斜劈的斜面向上滑,至速度为零后又加速返回,而斜劈始终保持静止,物块m上、下滑动的整个过程中 [ ]
A.地面对斜劈M的摩擦力方向先向左后向右
B.地面对斜劈M的摩擦力方向没有改变
C.地面对斜劈M的支持力大于(M+m)g
D.物块m向上、向下滑动时加速度大小相同质量为2㎏的物体,受到4个力的作用而处于静止状态,当撤去其中F1、F2两个力后,其它力保持不变,物体运动的加速度为2m/s2,方向向北,F1、F2的合力是 [ ] A.2N、方向向北
B.4N、方向向北
C.2N、方向向南
D.4N、方向向南如图所示,质量为m1和m2的两个物体用细线相连,在大小恒定的拉力F作用下,先沿水平面,再沿斜面(斜面与水平面成角),最后竖直向上运动。则在这三个阶段的运动中,细线上张力的大小情况是 [ ] A.由大变小
B.由小变大
C.始终不变
D.由大变小再变大光滑水平面上的一个物体,质量为2kg,处于静止状态。当它受到一个水平恒力作用后,在头2.0s内移动了4.0m。那么,该物体受水平力作用之后,第3s内的位移大小为____________,所受的水平恒力大小为____________。 建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70.0kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.50m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取l0m/s2) [ ] A.510 N
B.490 N
C.890 N
D.91 N如图所示,底座A上装有一根长杆,总质量为M,杆上套有质量为m的环B,它与杆有摩擦,当环沿杆下滑的过程中,底座对地面的压力将可能 [ ] A.等于(M+m)g
B.小于(M+m)g
C.大于(M+m)g
D.无法判断如图所示,光滑水平面上,水平恒力F拉小车和木块一起做匀加速直线运动,小车质量为M,木块质量为m,它们的共同加速度为,木块与小车间的动摩擦因数为μ。则在运动过程中 [ ] A.木块受到的摩擦力大小一定为
B.木块受到的合力大小为
C.小车受到的摩擦力大小为
D.小车受到的合力大小为两个完全相同的物块a、b质量为m=0.8kg,在水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动,图中的两条直线表示物体受到水平拉力F作用和不受拉力作用的υ-t图象,求:
(1)物块b所受拉力F的大小;
(2)8s末a、b间的距离;
(3)若在8s末将作用在b物体上的水平拉力F换到a物体上,在a追上b之前再过多长时间它们相距最远?最远距离为多少?如图所示,水平面上,质量为12kg的物块A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的另一端固定在小车上,小车静止不动,弹簧对物块的弹力大小为6N时,物块处于静止状态,若小车以加速度a=1m/s2沿水平地面向右加速运动时( )
A.物块A相对小车向左运动
B.物块A受到的摩擦力大小不变
C.物块A受到弹簧的弹力将增大
D.物块A受到的摩擦力将减小如图所示,一个箱子放置在水平地面上,箱内固定着一根竖直的木杆,箱子和木杆的总质量M=10kg。一只质量m=2kg的小猫在杆上以a=1m/s2的加速度匀加速向上爬去。此时箱子对地面的压力是____________N。 以15m/s的速度行驶的无轨电车,在关闭电动机后,经过10s停了下来。电车的质量是4.0×103kg,求电车所受的阻力。 升降机由静止开始以加速度a1匀加速上升2s后,速度达到3m/s,接着匀速上升10s后再以加速度a2做匀减速运动,经3s停下来。求:
(1)加速度a1、a2的大小;
(2)升降机上升的高度;
(3)若升降机的总质量为2×103kg,求匀加速过程中的牵引力大小。(g=10m/s2)一物体重为50N,与水平桌面间的动摩擦因数为0.2,现如图所示加上水平力F1和F2,若F2=15N时物体做匀加速直线运动,则F1的值可能是(g=10m/s2) [ ] A.3N
B.20N
C.25N
D.50N为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。那么下列说法中正确的是 [ ]
A.顾客始终受到三个力的作用
B.顾客始终处于超重状态
C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
D.顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方,再竖直向下某校课外活动小组,自制一枚土火箭,火箭在地面时的质量为3kg。设火箭发射实验时,始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为作匀加速运动,经过4s到达离地面40m高处燃料恰好用完。若空气阻力忽略不计,g取10 m/s2。求:
(1)燃料恰好用完时火箭的速度为多大?
(2)火箭上升时受到的推力是多大?一小车在水平面上行驶,车后部通过一根细绳连接一物块A,如图所示。已知绳与水平面间的夹角为θ=53°,物块质量m=2kg,与水平面间的摩擦因数μ=0.5,若小车以a=10m/s2的加速度向左加速行驶,求物块A受到的绳的拉力及地面支持力。(g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,结果可以保留根号) 质量为5 kg的物体受水平拉力F的作用,物体以10 m/s的速度在水平面上沿拉力方向做匀速直线运动。当突然撤去F后,物体经5 s停止运动,则F的大小为____________N,物体与水平面间的动摩擦因数为____________。(g取10 m/s2) 已知物体在倾角为α的斜面上恰能匀速下滑,则物体与斜面间的动摩擦因数是___________;如果物体质量为m,当对物体施加一个沿着斜面向上的推力时恰能匀速上滑,则这个推力大小是___________。 一物体以7 m/s2的加速度竖直下落时,物体受到的空气阻力大小是物体重力的___________倍。(g取10 m/s2) 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60 kg的运动员,从离水平网面3.2 m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0 m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2 s,若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小。(g=10 m/s2) 质量为5kg的物质静止于光滑水平面上,若水平力F作用于该物体上,物体运动加速度大小为2m/s2。为使物体沿OP方向运动,已知OP与F的夹角=30°(如图所示),那么在施加F的同时必须再对物体施加一个力,此力的可能值为 [ ] A、2N
B、3N
C、5N
D、7N水平匀速运动的车厢内装满西瓜,其中质量为m。西瓜A受到周围其他的压力大小为___________,当车厢以加速度a向右运动时,A所受到的压力大小为___________,方向___________。 质量为150kg的网球从离地高3.2m处自由落下,着地后经0.1s反弹起来,上升到离地1.8m处速度减小为零。试求网球在着地过程中所受地面弹力的平均值。(空气阻力不计,g取10m/s2) 一同学身高h1=1.8m,质量m=65kg,站立举高(指手指能摸到的最大高度)h2=2.2m,他从h3=1.0m高度处自由落下,脚接触地面后经过时间t=0.25s身体速度降为零,同时重心下降缓冲,紧接着他用力吸地跳起,摸高为h4=2.7m,假定该同学与地面作用力为恒力,求起跳时蹬地的作用力大小。(g取10m/s2) 假设质量为250kg的赛艇在水中航行时受到的总阻力与它的速度成正比,赛艇受恒定的牵引力由静止开始加速,当赛艇速度为5m/s时加速度为4m/s2,赛艇能达到的最大速度为10m/s。求赛艇的牵引力。 电梯由静止开始下降,开始2s内匀加速下降了8m,以后3s内做匀速运动,最后2s内匀减速到停下。画出电梯中质量为60kg的人对电梯压力F随t变化的图像。(g取10m/s2)
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