匀变速直线运动的速度与时间的关系(1)

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1、力和匀变速直线运动天台中学汤有国一.命题趋向与考点力和直线运动历来是高考的热点,它不仅涉及力学中对物体的受力分析和牛顿定律的应用,还常常涉及带电粒子在电磁场和复合场中的运动问题.近几年的高考题中有速度、位移、加速度的矢量性考查的选择题,也有运用牛顿定律解决的计算题,还有对带电粒子在电磁场以及复合场中的运动的综合题.特别是以实际问题为背景命题,如以交通、体育、人造卫星、天体物理和日常生活等方面的问题为背景,重点考查获取并处理信息,去粗取精，把实际问题转化成物理问题的能力.质点在直线运动问题中应用牛顿定律,高考热点是物体沿斜面的运动和运动形式发生变化两类问题。F与v0在同一直线上F与v

2、0成一夹角匀变速曲线运动平抛运动恒力FF≠0F=0匀速直线运动匀变速直线运动运动力牛顿运动定律F的大小与相对于平衡位置的位移成正比，方向与位移相反F的大小不变，方向总与速度垂直F的方向始终与v0在同一直线上变力F匀速圆周运动简谐运动变速直线运动自由落体运动竖直上抛运动二.知识概要与方法匀变速直线运动条件合力大小恒定方向与速度共直线类型规律vt=v0+ats=v0t+at2/2vt2-v02=2asv=(vt+v0)/2=vt/2s=aT2F合=ma,W合=Ek匀加速直线运动自由落体匀减速直线运动单向匀减速直线运动双向匀减速直线运动竖直上抛二.知识概要与方法2130246810F／N

3、t／s202468104t／sv／m/s1．（04年全国卷）放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。取重力加速度g＝10m/s2.由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为A．m＝0.5kg，μ＝0.4B．m＝1.5kg，μ＝2/15C．m＝0.5kg，μ＝0.2D．m＝1kg，μ＝0.2（A）2、(2009,浙江,23)如图所示，相距为d的平行金属板A、B竖直放置，在两板之间水平放置一绝缘平板。有一质量m、电荷量q(q＞0)的小物块在与金属板A相距L处静止。若某一时刻在金属板A、B间

4、加一电压UAB＝，小物块与金属板只发生了一次碰撞，碰撞后电荷量变为－q，并以与碰前大小相等的速度反方向弹回。已知小物块与绝缘平板间的动摩擦因数为μ，若不计小物块几何量对电场的影响和碰撞时间。则(1)小物块与金属板A碰撞前瞬间的速度大小是多少？（2）小物块碰撞后经过多长时间停止运动？停在何位置？ABdL电源3、(06，上海)如图所示，质量为10kg的物体在F=200N的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平地面的夹角θ＝37°。力F作用2s后撤去，物体在斜面上继续上滑了1.25s后，速度减为零。求物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移S.（已知s

5、in37°=0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2）解：（1）根据牛顿运动定律，前2s内有Fcosθ-mgsinθ-μN1=ma1mgcosθ+Fsinθ-N1=0代入数据得a1=10-20μ后1.25s内有mgsinθ+μN2=ma2mgcosθ-N2=0代入数据得a2=6+8μ根据运动学公式，2s末的速度为v=a1t1=a2t2，即（10-20μ）×2=（6+8μ）×1.25，可得μ=0.25.（2）s=4、带负电的小物体A放在倾角为θ(sinθ=0.6)的足够长的绝缘斜面上.整个斜面处于范围足够大，方向水平向右的匀强电场中,如图所示.物体A的质量为m,电荷量为-q,与

6、斜面间的动摩擦因数为μ,它在电场中受到的电场力的大小等于重力的一半.物体A在斜面上由静止开始下滑。(1)经时间t，物体A在斜面上的运动的位移？(2)经时间t，突然在斜面区域加上范围足够大的匀强磁场,磁场方向垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B,此后物体A沿斜面继续下滑距离L后离开斜面.物体A在斜面上运动的过程中有多少能量转化为内能?解析(1)mgsinθ+qEcosθ-Ff=ma对物体A受力分析,在垂直斜面上,有FN+qEsinθ-mgcosθ=0Ff=μFN由以上三式解得:a=A沿斜面运动的距离为x=at2=(2)加上磁场后,受洛伦兹力F洛=qvB,随速度v的增大,支

7、持力FN减小,直到FN=0时物体将离开斜面有qvB=mgcosθ-qEsinθ解得v=mg/2qB物体A在斜面上运动的全过程中,重力和电场力做正功,滑动摩擦力做负功,洛伦兹力不做功,由动能定理,有mg(L+x)sinθ+qE(L+x)cosθ+Wf=mv2-0物体A克服摩擦力做功,机械能转化为内能ΔE=

8、Wf

9、=mg(L+gt2)-