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1、1.;2021-03-28 道:道理,規(guī)律 可:可以,能夠 道:理解,掌握2物:物質(zhì)理:規(guī)律3 力-貫穿整個物理學(xué)的一條重要主線 運動-物理學(xué)研究的主要內(nèi)容之一 4 力-加速度的原因 力的分類:場力(萬有引力、電場力、磁場力)、彈力、摩擦力、分子力、核力 等 力的性質(zhì):相互性(作用力與反作用力具有同時性)、矢量性(力不僅具有大小而且有方向,運算遵守平行四邊形定則)、作用的瞬時性(牛頓第二定律)、對時間和空間的積累性(動能定理和動量定理)及作用的獨立性等。5 馬克思:運動是絕對的,靜止是相對的 運動:勻速運動、勻變速直線運動、勻變速曲線運動(平拋運動)、勻速圓周運動、簡諧運動等 6 牛頓第一定律
2、:(亦稱慣性定律)在作用力為零的情況下,物體保持靜止?fàn)顟B(tài)或者勻速直線運動狀態(tài)。 主要應(yīng)用:1.通過受力分析確定物體的受力為零,保持原來運動狀態(tài)。 2.由運動狀態(tài)的性質(zhì)確定物體受力。7 牛頓第二定律:(加速度定律)物體運動的加速度與其所受力成正比,與其質(zhì)量成反比。 核心定律:力和運動的核心是二者的聯(lián)系,而定理二給出了簡單的聯(lián)系式。8 牛頓第三定律:作用力與反作用力是大小相等,方向相反。 應(yīng)用方向:力的作用是相互的,只要知道其中一個,我們就可以確定另外一個,在受力分析中非常有用。9 力的觀點 動量的觀點 能量的觀點10 例1、一顆人造衛(wèi)星以初速度v發(fā)射后,可繞地球做勻速圓周運動,若使發(fā)射速度為2v
3、,則該衛(wèi)星可能( BD ) 繞地球做勻速圓周運動 不繞地球運動,成為太陽系的人造行星 繞地球運動,軌道變?yōu)闄E圓 掙脫太陽引力的束縛,飛到太陽系以外的空間11 例2、一質(zhì)點在某段時間內(nèi)做曲線運動,則在這段時間內(nèi)( B ) 速度一定在不斷地改變,加速度也一定在不斷地改變 速度一定在不斷地改變,加速度可以不變 速度可以不變,加速度一定不斷地改變 速度可以不變,加速度也可以不變12 例3、一列簡諧橫波沿x傳播,某時刻的波形圖線如圖中A所示,若從此時刻開始計時(即t=0),那么圖B中所示的圖線是表示a、b、c、d哪個質(zhì)點的振動圖線( BD ) A.當(dāng)波沿x軸正方向傳播時,表示a 質(zhì)點的振動圖線 B.當(dāng)波
4、沿x軸正方向傳播時,表示b質(zhì)點的振動圖線 C.當(dāng)波沿x軸負方向傳播時,表示c質(zhì)點的振動圖線 D.當(dāng)波沿x軸負方向傳播時,表示d 質(zhì)點的振動圖線13 14 以靜制動 通過已知表示未知 通過常量表示變量15 領(lǐng)會問題的情景,在問題給出的信息中,提取有用信息,構(gòu)建出正確的物理模型;合理選擇研究對象;分析研究對象的受力情況和運動情況;正確建立坐標(biāo)系;運用牛頓運動定律和運動學(xué)的規(guī)律列式求解 16 舉重運動是力量和技巧充分結(jié)合的體育項目。就“抓舉”而言,其技術(shù)動作可分為預(yù)備、提杠鈴、發(fā)力、下蹲支撐、起立、放下杠鈴等六個步驟,圖1所示照片表示了其中的幾個狀態(tài)。現(xiàn)測得輪子在照片中的直徑為1.0cm。已知運動員
5、所舉杠鈴的直徑是45cm,質(zhì)量為150kg,運動員從發(fā)力到支撐歷時0.8s,試估測該過程中杠鈴被舉起的高度,估算這個過程中杠鈴向上運動的最大速度;若將運動員發(fā)力時的作用力簡化成恒力,則該恒力有多大?1718題目描述的舉重的實際情景,要把它理想化為典型的物理情景。抓舉中,舉起杠鈴是分兩個階段完成的,從發(fā)力到支撐是第一階段,舉起一部分高度。該過程中,先對杠鈴施加一個力(發(fā)力),使杠鈴作加速運動,當(dāng)杠鈴有一定速度后,人下蹲、翻腕,實現(xiàn)支撐,在人下蹲、翻腕時,可以認為運動員對杠鈴沒有提升的作用力,這段時間杠鈴是憑借這已經(jīng)獲得的速度在減速上升,最好的動作配合是,杠鈴減速上升,人下蹲,當(dāng)杠鈴的速度減為零時
6、,人的相關(guān)部位恰好到達杠鈴的下方完成支撐的動作。因此從發(fā)力到支撐的0.8s內(nèi),杠鈴先作加速運動(當(dāng)作勻加速),然后作減速運動到速度為零(視為勻減速),這就是杠鈴運動的物理模型。19 力學(xué)內(nèi)部知識的綜合 力學(xué)與電學(xué)的綜合 力學(xué)與光學(xué)的綜合 力學(xué)與原子物理學(xué)的綜合 力學(xué)與生物學(xué)的綜合 20 牛頓運動定律及運動學(xué)公式、動量定理及動量守恒定律、動能定理及機械能守恒定律是力學(xué)的核心內(nèi)容,也是解決力學(xué)問題的三條基本途徑 運動和力的關(guān)系是力學(xué)的中心問題 21 如圖1所示,在光滑地面上并放兩個相同的木塊,長度皆為,在左邊的木塊的左上端放一小金屬塊,它的質(zhì)量和一個木塊的質(zhì)量相等現(xiàn)令小金屬塊以初速度開始向右滑動,
7、金屬塊與木塊間的動摩擦因數(shù),取,求右邊木塊的最后速度22 若金屬塊最后停在左邊的木塊上,則兩木塊和金屬塊以相同的速度運動,設(shè)共同的速度為,表示金屬塊最后距左邊木塊的左端的距離,則 23 達共同速度歷時為,兩木塊移動距離為,金屬塊及兩木塊的加速度分別為和b ,由牛頓第二定律和運動學(xué)公式可得,b,b, (),b 24 由動量守恒及功能關(guān)系可得 ,(/)(/) 以上兩法代入數(shù)據(jù)均可解得,不合理證明金屬塊最后不能停在左邊的木塊上 設(shè)金屬塊最后停在右邊木塊上距離左端為處,令和表示兩木塊最后的速度,表示金屬塊到達左邊木塊右端時的速度25壓強是氣體的狀態(tài)參量之一,又是一個力學(xué)量因此,以壓強為橋梁,可構(gòu)建氣體
8、狀態(tài)變化的力、熱綜合問題根據(jù)與氣體相關(guān)聯(lián)的物體(如活塞、氣缸和液柱等)的不同運動狀態(tài)可將氣體的狀態(tài)變化與物體平衡、勻變速直線運動、圓周運動、功和能甚至簡諧運動等力學(xué)問題聯(lián)系在一起另外,分子動理論的有關(guān)內(nèi)容,如布朗運動、分子間的相互作用力及分子力的功、氣體壓強的微觀解釋等,以及熱和功的問題,也都要涉及力學(xué)知識26 兩端封閉的均勻細玻璃管水平放置,管的正中央有一段長的水銀柱,其兩側(cè)的空氣柱中的壓強均為,現(xiàn)將玻璃直管旋至豎直位置若欲使玻璃管中上、下兩段空氣柱的長度保持為 ,則玻璃管沿豎直方向做什么樣的運動?設(shè)整個過程中,溫度保持恒定 27 本例涉及玻意耳定律和牛頓第二定律,求解時應(yīng)注意兩部分氣體與水
9、銀柱間的聯(lián)系和單位的統(tǒng)一,切不可將氣體壓強的厘米水銀柱數(shù)值直接代入牛頓第二定律表達式進行計算28 帶電物體在電場中的靜止及在電場、磁場中的運動,通電導(dǎo)體在磁場中的靜止和運動,這類問題除了應(yīng)用電場、磁場和電磁感應(yīng)等方面的知識外,還需要應(yīng)用相應(yīng)的力學(xué)規(guī)律當(dāng)電場是由連接在電路中的電容器產(chǎn)生時,當(dāng)導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢而又形成閉合回路時,問題還可與恒定電流或交流電的知識聯(lián)系在一起力、電綜合問題是歷年高考的一個熱點,正確分析物體的受力情況,是求解的關(guān)鍵29 如圖3所示,兩根相距為的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌位于水平的O平面內(nèi),一端接有阻值為的電阻在的一側(cè)存在沿豎直方向的非均勻磁場,磁感強度B隨的增大而增
10、大,式中的是一常量一金屬直桿與金屬導(dǎo)軌垂直,可在導(dǎo)軌上滑動當(dāng)時位于處,速度為,方向沿軸的正方向在運動過程中,有一大小可調(diào)節(jié)的外力作用于金屬桿以保持金屬桿的加速度恒定,大小為,方向沿軸的負方向設(shè)除外接的電阻R外,所有其他電阻都可以忽略問:30 本例涉及金屬桿切割磁感線的電磁感應(yīng)問題電磁感應(yīng)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場中將受到安培力的作用,因此電磁感應(yīng)問題往往跟力學(xué)問題聯(lián)系在一起,要運用力學(xué)和電磁學(xué)的綜合知識來解答本例的解答便綜合運用了運動學(xué)公式、牛頓第二定律、感應(yīng)電動勢、安培力計算及歐姆定律等知識 31 物體和光具(如平面鏡、透鏡)的平移、旋轉(zhuǎn)及振動,可將光路、成像和運動交織在一起,構(gòu)成力學(xué)與幾何光學(xué)
11、的綜合題物理光學(xué)中有關(guān)光源的功率、物體對光能的吸收等問題,也常常涉及力學(xué)的功能概念 32 如圖4所示,臨界角C為 的液面上有一點光源S發(fā)出一束光垂直入射到水平放置于液體中且距液面為的平面鏡M上當(dāng)平面鏡M繞垂直過中心O的軸以角速度做逆時針勻速轉(zhuǎn)動時,觀察者發(fā)現(xiàn)水面上有一光斑掠過,則觀察者們觀察到的光斑在水面上掠過的最大速度為多少? 33 本例涉及平面鏡旋轉(zhuǎn)、光的反射及全反射現(xiàn)象,需綜合運用反射定律、速度的分解、線速度與角速度的關(guān)系等知識求解確定光斑掠移速度的極值點及其與平面鏡轉(zhuǎn)動角速度間的關(guān)系,是求解本例的關(guān)鍵 34 原子物理學(xué)中也不乏與力學(xué)的綜合問題例如,氫原子核外電子的繞核運動、粒子的散射以
12、及核反應(yīng)中的動量守恒與能的轉(zhuǎn)化和守恒,都是力學(xué)與原子物理學(xué)綜合的典型問題35 云室處在磁感強度為B的勻強磁場中,一靜止質(zhì)量為M的原子核在云室中發(fā)生一次衰變,粒子的質(zhì)量為,電量為,其運動軌跡在與磁場垂直的平面內(nèi)現(xiàn)測得粒子運動的軌道半徑為,試求在衰變過程中的質(zhì)量虧損(注:涉及物理問題時,虧損的質(zhì)量可忽略不計) 36 本例涉及原子核在勻強磁場中的衰變,求解時需綜合運用洛倫茲力計算式、牛頓第二定律、動量守恒定律和愛因斯坦質(zhì)能方程等知識 37 化學(xué)反應(yīng)中固態(tài)或液態(tài)物質(zhì)的質(zhì)量發(fā)生變化,氣態(tài)物質(zhì)的壓強發(fā)生變化,這些都將引起相關(guān)物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變,由此可將力學(xué)知識與化學(xué)知識揉合在一起,構(gòu)成力學(xué)與化學(xué)的綜合
13、問題另外,化學(xué)反應(yīng)中的熱量與做功問題也是與力學(xué)密切相關(guān)的38一個氣球中充滿了的,氣球體積為,氣球內(nèi)放了一個內(nèi)裝的小容器,小容器與氣球本身重量忽略不計在0時刻放手,氣球向上飄起,假設(shè)上升后,小容器自動彈開放出,又過了反應(yīng)完畢,此時氣球的速率為,方向向上,且在此內(nèi),氣球上升高度為問過多久氣球重新回到地面,氣球內(nèi)的平均反應(yīng)速率為多少?(空氣阻力不計,空氣密度為,氣球可自由收縮)39本例涉及氣球的運動和、的反應(yīng),求解時需綜合運本例涉及氣球的運動和、的反應(yīng),求解時需綜合運用硫的自身氧化方程式、化學(xué)反應(yīng)速率和運動學(xué)公式、牛頓第二用硫的自身氧化方程式、化學(xué)反應(yīng)速率和運動學(xué)公式、牛頓第二定律等知識定律等知識4
14、0 生物學(xué)中亦有不少與力學(xué)相關(guān)的內(nèi)容,如信號沿動物神經(jīng)傳播的速率及人的反應(yīng)時間、人體運動的力學(xué)原理、運動與體能的消耗 、航天過程對人體生理及作物育種與生長的影響等,都是力學(xué)與生物學(xué)綜合的常見問題 41森林里一只的小猴為逃避敵害,從地面豎直向上一躍抓住了離地面的樹枝若小猴抓樹枝時的速度恰好為零,在不考慮小猴身體高度的情況下,回答下列問題: (1)小猴剛剛離開地面時的速度多大? (2)小猴向上跳躍由骨骼肌收縮引起,骨骼肌收縮所消耗的能量由哪種物質(zhì)直接提供?若骨骼肌收縮時能量的利用率為90%,小猴向上跳躍時,至少要消耗多少克葡萄糖?42 本例涉及小猴起跳時體能的消耗,需綜合運用運動學(xué)公式、動能的計算及動物體內(nèi)能量的轉(zhuǎn)移等知識求解 43 力和運動是高中物理的重點內(nèi)容,也是高考命題的熱點??偨Y(jié)近年高考的命題
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