物体的物体运动状态态由什么决定

所谓“运动状态的改变”的正确理解是A.仅指速度大小的改变B.仅指速度方向的改变C.要改变物体的运动状态,必须有力的作用D.物体运动状态的改变与物体的初始状态有关相关试题当前位置:
>>>物体做圆周运动时,所需的向心力F需由运动情况决定,提供的向心力..
物体做圆周运动时,所需的向心力F需由运动情况决定,提供的向心力F供由受力情况决定.若某时刻F需=F供,则物体能做圆周运动;若F需>F供,物体将做离心运动;若F需<F供,物体将做向心运动.现有一根长L=1m的刚性轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=0.5kg的小球(可视为质点),将小球提至正上方的A&点处,此时绳刚好伸直且无张力,如图所示.不计空气阻力,g取10m/s2,则:(1)为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动,在A点至少应施加给小球多大的水平速度?(2)若小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间,绳中的张力为多少?(3)若小球以速度v2=1m/s水平抛出的瞬间,绳中若有张力,求其大小?若无张力,试求绳子再次伸直时所经历的时间?
题型:问答题难度:中档来源:不详
(1)要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动,在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力,所以 由 mg=mV20L得V0=gL=10m/s,(2)因为v1>V0,故绳中有张力,由牛顿第二定律得,T+mg=mV21L代入数据解得,绳中的张力为T=3N,(3)因为v2<V0,故绳中没有张力,小球将做平抛运动,如图所示水平方向:x=v2t竖直方向:y=12gt2 &&& L2=(y-L)2+x2 解得:t=2ggl-V22=0.6s.答:(1)在A点至少应施加给小球10m/s 的水平速度;(2)若小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间,绳中的张力为3N;(3)若小球以速度v2=1m/s水平抛出的瞬间,绳中无张力,绳子再次伸直时所经历的时间是0.6s.
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据魔方格专家权威分析,试题“物体做圆周运动时,所需的向心力F需由运动情况决定,提供的向心力..”主要考查你对&&平抛运动,向心力,牛顿第二定律&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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平抛运动向心力牛顿第二定律
平抛运动的定义:
将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫做平抛运动。平抛运动的特性:
以抛出点为坐标原点,水平初速度V0,竖直向下的方向为y轴正方向,建立如图所示的坐标系,在该坐标系下,对任一时刻t:①位移分位移(水平方向),(竖直方向);合位移,(φ为合位移与x轴夹角)。②速度分速度(水平方向),Vy=gt(竖直方向);合速度,(θ为合速度V与x轴夹角)。③平抛运动时间:(取决于竖直下落的高度)。④水平射程:(取决于竖直下落的高度和初速度)。类平抛运动:
&(1)定义当物体所受的合外力恒定且与初速度垂直时,物体做类平抛运动。&(2)类平抛运动的分解方法& ①常规分解法:将类平抛运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向(即沿合力的方向)的匀加速直线运动,两分运动彼此独立,互不影响,且与合运动具有等时性。& ②特殊分解法:对于有些问题,可以过抛出点建立适当的直角坐标系,将加速度分解为,,初速度分解为,然后分别在x、y方向上列方程求解。(3)类平抛运动问题的求解思路根据物体受力特点和运动特点判断该问题属于类平抛运动问题——求出物体运动的加速度——根据具体问题选择用常规分解法还是特殊分解法求解。 (4)类抛体运动当物体在巨力作用下运动时,若物体的初速度不为零且与外力不在一条直线上,物体所做的运动就是类抛体运动。在类抛体运动中可采用正交分解法处理问题,基本思路为:&①建立直角坐标系,将外力、初速度沿这两个方向分解。 &②求出这两个方向上的加速度、初速度。&③确定这两个方向上的分运动性质,选择合适的方程求解。向心力的定义:
在圆周运动中产生向心加速度的力。。向心力的特性:
1、向心力总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小,大小,方向总是指向圆心(与线速度方向垂直),方向时刻在变化,是一个变力。向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供。2、轻绳模型Ⅰ、轻绳模型的特点:①轻绳的质量和重力不计;②可以任意弯曲,伸长形变不计,只能产生和承受沿绳方向的拉力;③轻绳拉力的变化不需要时间,具有突变性。Ⅱ、轻绳模型在圆周运动中的应用小球在绳的拉力作用下在竖直平面内做圆周运动的临界问题:①临界条件:小球通过最高点,绳子对小球刚好没有力的作用,由重力提供向心力:②小球能通过最高点的条件:(当时,绳子对球产生拉力)③不能通过最高点的条件:(实际上小球还没有到最高点时,就脱离了轨道)3、轻杆模型:Ⅰ、轻杆模型的特点:①轻杆的质量和重力不计;②任意方向的形变不计,只能产生和承受各方向的拉力和压力;③轻杆拉力和压力的变化不需要时间,具有突变性。Ⅱ、轻杆模型在圆周运动中的应用轻杆的一端连着一个小球在竖直平面内做圆周运动,小球通过最高点时,轻杆对小球产生弹力的情况:①小球能通过最高点的临界条件:(N为支持力)②当时,有(N为支持力)③当时,有(N=0)④当时,有(N为拉力)知识点拨:向心力是从力的作用效果来命名的,因为它产生指向圆心的加速度,所以称它为向心力。它不是具有确定性质的某种类型的力。相反,任何性质的力都可以作为向心力。实际上它可是某种性质的一个力,或某个力的分力,还可以是几个不同性质的力沿着半径指向圆心的合外力。对一个物体进行受力分析的时候,是不需要画向心力的,向心力是效果力。知识拓展:对于向心力的理解,同学们可以切身的体会一下。两个同学手拉手,甲同学原地,乙同学绕着甲同学转,甲同学给乙同学的拉力就是向心力,当拉力大于向心力的时候,乙同学向心(甲同学)运动,当拉力小于向心力的时候,乙同学做离心运动。内容:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表达式F=kma。在国际单位制中,k=1,上式简化为F合=ma。牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律定义的:使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力,叫做1N(kg·m/s2=N)。对牛顿第二定律的理解:①模型性牛顿第二定律的研究对象只能是质点模型或可看成质点模型的物体。②因果性力是产生加速度的原因,质量是物体惯性大小的量度,物体的加速度是力这一外因和质量这一内因共同作用的结果。③矢量性合外力的方向决定了加速度的方向,合外力方向变,加速度方向变,加速度方向与合外力方向一致。其实牛顿第二定律的表达形式就是矢量式。④瞬时性加速度与合外力是瞬时对应关系,它们同生、同灭、同变化。⑤同一性(同体性)中各物理量均指同一个研究对象。因此应用牛顿第二定律解题时,首先要处理好的问题是研究对象的选择与确定。⑥相对性在中,a是相对于惯性系的而不是相对于非惯性系的,即a是相对于没有加速度参照系的。⑦独立性F合产生的加速度a是物体的总加速度,根据矢量的合成与分解,则有物体在x方向的加速度ax;物体在y方向的合外力产生y方向的加速度ay。牛顿第二定律分量式为:。⑧局限性(适用范围)牛顿第二定律只能解决物体的低速运动问题,不能解决物体的高速运动问题,只适用于宏观物体,不适用与微观粒子。牛顿第二定律的应用: 1.应用牛顿第二定律解题的步骤: (1)明确研究对象。可以以某一个质点作为研究对象,也可以以几个质点组成的质点组作为研究对象。设每个质点的质量为mi,对应的加速度为ai,则有:F合=对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个质点为研究对象用牛顿第二定律:,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现并且大小相等方向相反,其矢量和必为零,所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。。 (2)对研究对象进行受力分析,同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度),并把速度、加速度的方向在受力图旁边表示出来。 (3)若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题;若研究对象在不共线的三个或三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。 (4)当研究对象在研究过程的小同阶段受力情况有变化时,那就必须分阶段进行受力分析,分阶段列方程求解。2.两种分析动力学问题的方法: (1)合成法分析动力学问题若物体只受两个力作用而产生加速度时,根据牛顿第二定律可知,利用平行四边形定则求出的两个力的合力方向就是加速度方向。特别是两个力互相垂直或相等时,应用力的合成法比较简单。 (2)正交分解法分析动力学问题当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法解题。通常是分解力,但在有些情况下分解加速度更简单。 ①分解力:一般将物体受到的各个力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解,则:(沿加速度方向),(垂直于加速度方向)。 ②分解加速度:当物体受到的力相互垂直时,沿这两个相互垂直的方向分解加速度,再应用牛顿第二定律列方程求解,有时更简单。具体问题中要分解力还是分解加速度需要具体分析,要以尽量减少被分解的量,尽量不分解待求的量为原则。3.应用牛顿第二定律解决的两类问题: (1)已知物体的受力情况,求解物体的运动情况解这类题目,一般是应用牛顿运动定律求出物体的加速度,再根据物体的初始条件,应用运动学公式,求出物体运动的情况,即求出物体在任意时刻的位置、速度及运动轨迹。流程图如下: (2)已知物体的运动情况,求解物体的受力情况解这类题目,一般是应用运动学公式求出物体的加速度,再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力,进而求出物体所受的其他外力。流程图如下:可以看出,在这两类基本问题中,应用到牛顿第二定律和运动学公式,而它们中间联系的纽带是加速度,所以求解这两类问题必须先求解物体的加速度。知识扩展:1.惯性系与非惯性系:牛顿运动定律成立的参考系,称为惯性参考系,简称惯性系。牛顿运动定律不成立的参考系,称为非惯性系。 2.关于a、△v、v与F的关系 (1)a与F有必然的瞬时的关系F为0,则a为0; F不为0,则a不为0,且大小为a=F/m。F改变,则a 立即改变,a和F之间是瞬时的对应关系,同时存在,同时消失.同时改变。 (2)△v(速度的改变量)与F有必然的但不是瞬时的联系 F为0,则△v为0;F不,0,并不能说明△v就一定不为0,因为,F不为0,而t=0,则△v=0,物体受合外力作用要有一段时间的积累,才能使速度改变。 (3)v(瞬时速度)与F无必然的联系 F为0时,物体可做匀速直线运动,v不为0;F不为0时,v可以为0,例如竖直上抛到达最高点时。
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125958237216287943238198157381382945物体的惯性大小由什么决定呢?与速度有关吗? 答:惯性的大小仅由质量决定. 这里有一个易错点:很多同学认为速度大.惯性大,速度小.惯性小.原因是他们把“运动状态改变的难易程度理 理解为“物体从运动到——精英家教网——
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物体的惯性大小由什么决定呢?与速度有关吗? 答:惯性的大小仅由质量决定. 这里有一个易错点:很多同学认为速度大.惯性大,速度小.惯性小.原因是他们把“运动状态改变的难易程度理 理解为“物体从运动到静止的难易程度 . 分析:正是因为有外力的作用才使得物体的运动状态发生改变.所以要比较两个物体运动状态改变的难易程度.最起码要给它们相同的外力作用.才好进行比较.(不恰当的比方:想看两个人一天谁挣的钱多.最起码要给他们相同的本钱) 要比较速度变化的难易程度其实就是比较物体的加速度.加速度反映了相同时间内物体速度变化的大小关系.而在相同的外力作用的情况下.物体的加速度大小是仅仅是由质量决定的.所以惯性仅仅由质量决定.(a大.速度变化容易,a小.速度变化难) 惯性的大小仅由质量决定.但由于惯性是属性不是物理量.所以不能具体讲1千克的物体有多少惯性.例:如手挡相同速度的篮球和汽车.如果一辆空车和一辆装满货物车在相同的牵引力作用下由静止开始运动.它们的运动状态改变的情况并不相同.空车的质量小.在较短的时间内可以达到某一速度.运动状态容易改变.装满货物的车.质量大.要在很长的时间内才能达到相同的速度.运动状态难以改变.惯性大小在实际中是经常要加以考虑的.当我们要求物体的运动状态容易改变时.应该尽可能减小物体的质量.歼击机的质量比运输机.轰炸机的质量要小得多.在战斗前还要抛掉副油箱.以进一步减小质量.就是为了要提高歼击机的灵活性.相反.当我们要求物体的运动状态不容易改变时.应该尽量增大物体的质量.抽水站的电动抽水机和水泵都固定在很重的机座上.就是要增大它们的质量.以尽量减小它们振动或避免意外的碰撞而移动. 牛顿第一定律扩展:我们现在已经知道物体不受力与受力平衡是等效的(可以由牛顿第二定律得到受力平衡时加速为0.物体静止或匀速).所以牛顿第一定律可以这样理解:当物体不受力或受力平衡时.物体将保持静止状态或匀速直线运动状态.反过来亦成立.当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时.物体必定不受力或受力平衡.有下图: 例1.下列说法正确是(BD) A. 牛顿第一定律是实验定律. B. 牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因. C. 惯性定律与惯性实质上是相同的. D. 物体的运动不需要力来维持. 例2.人在匀速行驶的封闭火车车厢里竖直向上跳起.则(D) A. 落回原处.因为人跳起后.车厢空气给人一个向前的推力使之与车厢一起运动. B. 落回原处.因为人跳起瞬间车板给人一个向前的力. C. 落回跳起处后面.因为人跳起后.车向前. D. 整个过程中人与车水平方向速度始终一样. 解:大家能不能从日常生活中找到类似例子.比如你乘车时.钥匙掉到地面上了.那钥匙的落地点是在人的旁边还是前或后.或者在运动的火车里你立定跳远.是向火车运动方向跳得远还是向火车运动反方向跳得远呢?大家知道是怎么一回事吗?是因为好多同学忽略了一点那就是你认为车厢在运动.却忘了你站在车厢里时是跟车厢以相同的速度在运动.也就是说在没有跳起前.你和车厢有一个向前的相同的速度.当你竖直跳起后.你只在竖直方向受到重力作用.水平方向并没有受到力的作用.所以由于惯性.你水平方向仍然保持原来的速度水平向前.在竖直方向你向上减速达到最高点后再向下加速.这是由于重力的作用.所以不管什么时候.你始终与起跳点相同的水平坐标.始终在起跳点上方. 例3.下列关于惯性的说法中.正确的是 ( D ) A.人走路时没有惯性.被绊倒时有惯性 B.百米赛跑到终点时不能立即停下来是由于惯性.停下来时就没有惯性了 C.物体没有受外力作用时有惯性.受外力作用后惯性被克服了 D.物体的惯性与物体的运动状态及受力情况均无关 例4.如图.用力扯D与慢扯D两种情况下.哪一段绳子先断? 例5.接触面均光滑.撤去F力后.则小球的运动情况. 思考: 【】
题目列表(包括答案和解析)
关于惯性,下面哪一种说法正确
A.速度大的车不易停下来,说明物体速度大时惯性大
B.汽车刹车时的惯性大
C.汽车启动时乘客向后倒,说明人的惯性方向向后
D.物体的惯性大小仅由质量决定
关于惯性,下面哪一种说法正确A.速度大的车不易停下来,说明物体速度大时惯性大B.汽车刹车时的惯性大C.汽车启动时乘客向后倒,说明人的惯性方向向后D.物体的惯性大小仅由质量决定
牛顿第一定律
1.定律内容:一切物体总保持________状态或________状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.
2.惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫惯性.惯性是物体的________属性.当物体不受力时,表现在保持原有的运动状态上;当物体受外力时,表现在运动状态改变的难易程度上.________是物体惯性大小的唯一量度,物体的惯性大小与其受力情况及运动情况无关.
3.力是________的原因,运动状态的改变是指________的变化.
4.理想实验:也叫假想实验或思想实验,它是在可靠的实验事实基础上,采用科学的思维来展开的实验,是人们在思想上塑造的理想过程.牛顿第一定律即通过________得出的,它不能由实际的实验来验证,故牛顿第一定律是推理定律.
关于物体的惯性,下列叙述中正确的是(  )A、物体只有在不受外力的情况下才表现出惯性来B、某人无法拉动一辆车,说明车的惯性很大C、列车启动时,速度增加得十分缓慢,说明速度小时惯性较大D、物体的惯性大小与物体是否运动、运动的快慢以及受力情况无关
关于惯性的说法中,正确的是(  )A.汽车匀速行驶时没有惯性,刹车时有惯性B.两个质量相同的物体,在阻力相同的情况下,速度大的不容易停下来,所以速度大的物体惯性大C.推动地面上静止的物体比维持这个物体做匀速运动所需的力大,所以静止的物体惯性大D.物体的惯性大小与物体的运动状态及受力情况无关,只跟物体的质量有关
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