2008高考物理總復習資料3三運動和力

1、三-運動和力復習要點1牛頓第一定律、物體的慣性2牛頓第二定律3牛頓第三定律4牛頓運動定律的應用：已知運動求受力；已知受力求運動5超重與失重二、難點剖析 1對牛頓第一定律的理解（1）內(nèi)容：一切物體都將保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，直到有外力迫使其改變運動狀態(tài)為止。（2）理解：牛頓第一定律分別從物體的本質(zhì)特征和相應的外部作用兩個側(cè)面對運動作出了深刻的剖析。就物體的本質(zhì)特征而言，一切物體都具有“不愿改變其運動狀態(tài)”的特性；就物體所受到的外力與其運動的關系而言，外力是迫使物體改變運動狀態(tài)的原因。也就是說，牛頓第一定律一方面揭示出一切物體共同具備的本質(zhì)特性慣性，另一方面又指出了外力的作用效果之一改變物

2、體的運動狀態(tài)。 2對牛頓第二定律的理解 （1）內(nèi)容：物體的加速度a與其合外力F成正比，與其質(zhì)量m成反比.可表示為 F=ma. （2）理解：F量化了迫使物體運動狀態(tài)發(fā)生變化的外部作用，m量化了物體“不愿改變運動狀態(tài)”的基本特性（慣性），而a則描述了物體的運動狀態(tài)（）變化的快慢。明確了上述三個量的物理意義，就不難理解如下的關系了： aF， a. 另外，牛頓第二定律給出的是F、m、a三者之間的瞬時關系，也是由力的作用效果的瞬時性特征所決定的。 3牛頓第二定律的基本應用步驟（1）確定研究對象； （2）分析受力情況與運動情況；（3）建立適當?shù)淖鴺讼担瑢⒘εc運動加速度作正交分解； （4）沿各坐標軸方向列出

3、動力學方程，進而求解. 4牛頓第二定律的修正形式 通常情況下，當把該定律應用于單一物體，或者是各個部分加速度完全相同的某系統(tǒng)時，定律的含義并不難理解：m為物體或系統(tǒng)的質(zhì)量，為物體或系統(tǒng)所受到的所有外力的矢量和，而a則為物體或系統(tǒng)的國速度。但若將定律直接應用于各個部分加速度并不完全相同的某系統(tǒng)時，一方面定律的表現(xiàn)形式要相應修正為=；另一方面必須對定律的修正形式有一個正確的，同時也應該是更為深刻的理解：mi為系統(tǒng)各部分的質(zhì)量，為系統(tǒng)各部分所受到的來自系統(tǒng)外部物體所施加的力的矢量和，而aI則分別為系統(tǒng)各部分的不盡相同的加速度. 另外需要說明的是：盡管對于牛頓定律應用于加速度各不相同的系統(tǒng)時的修正形式

4、，中學物理教學并未提出要求，但實際上我們確實會碰到大量的用“隔離法”（應用牛頓定律的原形）求解時非常復雜，而用“整體法”（應用牛頓定律的修正形式）則很簡單的物理習題。 5超重與失重 （1）真重與視重。如圖1所示，在某一系統(tǒng)中（如升降機中）用彈簧秤測某一物體的重力,懸于彈簧秤掛鉤下的物體靜止時受到兩個力的作用：地球給物體的豎直向上的重力mg和彈簧秤掛鉤給物體的豎直向上的彈力F，這里，mg是物體實際受到的重力，稱力物體的真重；F是彈簧秤給物體的彈力，其大小將表現(xiàn)在彈簧秤的 圖1示數(shù)上，稱為物體的視重。 （2）起重與失重 通常情況下測物體的重力時，視重等于真重，我們就以彈簧秤的示數(shù)作為物體重力大小的

5、測量值。當系統(tǒng)（升降機）做變速運動時，有時會使得視重大于真重，此時稱為超重現(xiàn)象；有時會使得視重大小真重，此時稱為失重現(xiàn)象；甚至有時會做視重等于零，此時稱為完全為重現(xiàn)象。 （3）超重與失重的條件由牛頓第二定律不難判斷：當圖81中的升降機做變速運動，有豎直向上的加速度a時，可由 Fmg=ma 得 F=m（g+a）mg在此條件下，系統(tǒng)處于超重狀態(tài)；當圖81中的升降機做變速運動，有豎直向上的加速度a時，可由mgF=ma 得 F=m（ga）mg在此條件下，系統(tǒng)處于失重狀態(tài)；當圖81中的升降機做變速運動，有豎直向下的加速度a且 a=g時，視重將為 F=0 在此條件下，系統(tǒng)處于完全失重狀態(tài)。三、典型例題 例

6、2如圖84所示，質(zhì)量分別為15kg和5kg的長方形物體A和B靜止疊放在水平桌面上.A與桌面以及A、B間動摩擦因數(shù)分別為1=0.1和2=0.6，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。問：（1）水平作用力F作用在B上至少多大時，A、B之間能發(fā)生相對滑動？（2）當F=30N或40N時，A、B加速度分別各為多少？ 圖4 圖5分析：AB相對滑動的條件是：A、B之間的摩擦力達到最大靜摩擦力，且加速度達到A可能的最大加速度a0，所以應先求出a0.解：（1）以A為對象，它在水平方向受力如圖85（a）所示，所以有 mAa0=2mBg1（mA+mB）g，a0=g=×10m/s2=m/s2再以B為對象，它在水平方

7、向受力如圖85（b）所示，加速度也為a0，所以有 FF2=mBa0，F(xiàn)=f2+mBa0=0.6×5×10N+5×N=33.3N.即當F達到33.3N時，A、B間已達到最大靜摩擦力.若F再增加，B加速度增大而A的加速度已無法增大，即發(fā)生相對滑動，因此，F(xiàn)至少應大于33.3N.（2）當F=30N，據(jù)上面分析可知不會發(fā)生相對滑動，故可用整體法求出共同加速度 aA=aB=m/s2=0.5m/s2.還可以進一步求得A、B間的靜摩擦力為27.5N（同學們不妨一試）.當F= 40N時，A、B相對滑動，所以必須用隔離法分別求aA、aB，其實aA不必另求， aA=a0=m/s2.以

8、B為對象可求得 aB=m/s2=2m/s2.從上可看出，解決這類問題關鍵是找到情況發(fā)生變化的“臨界條件”.各種問題臨界條件不同，必須對具體問題進行具體分析。例3如圖6（a）所示，質(zhì)量為M的滑塊與傾角為的斜面間的動摩擦因數(shù)為.滑動上安裝一支架，在支架的O點處，用細線懸掛一質(zhì)量為m的小球.當滑塊勻加速下滑時，小球與滑塊相對靜止，則細線的方向?qū)⑷绾?？（a） （b） （c） 圖6分析：要求細線的方向，就是要求細線拉力的方向，所以這還是一個求力的問題.可以用牛頓第二定律先以整體以求加速度a（因a相同），再用隔離法求拉力（方向）.解：以整體為研究對象，受力情況發(fā)圖86（b）所示，根據(jù)牛頓第二定律有（M+m

9、）gsinf=（M+m）a，N（M+m）gcos=0. 而f=N，故可解得 a=g（sincos）. 再以球為研究對象，受務情況如圖86（c）表示，取x、y軸分別為水平、豎直方向（注意這里與前面不同，主要是為了求a方便）.由于加速度a與x軸間的夾角為，根據(jù)牛頓第二定律有 Tsin=macos，mgTcos=masin. 由此得 tan=. 為了對此解有個直觀的認識，不妨以幾個特殊值代入 （1）=0，=，繩子正好與斜面垂直；（2）=tan，=00，此時物體勻速下滑，加速度為0，繩子自然下垂；（3）tan，則，物體加速下滑.例5如圖9所示，升降機地板上有一木桶，桶內(nèi)水面上漂浮著一個木塊，當升降機靜止時，木塊有一半浸在水中，若升降機以a=g的加速度勻加速上升時，木塊浸入水中的部分占總體積的_。分析：通常會有同學作出如下分析。當升降機靜止時，木塊所受浮力F1與重力平衡，于是 F1mg=0 F1=Vg當升降機加速上升時，木塊所受浮力F2比重大，此時有 F2mg=ma=mg F2=V/g在此基礎上可解得 V/ ：V=3 ：4但上述結(jié)論是錯誤的，正確解答如下。 解：當升降機