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文檔簡(jiǎn)介

1、物理重要知識(shí)點(diǎn)總結(jié)學(xué)好物理要記?。鹤罨镜闹R(shí)、方法才是最重要的。 秘訣:“想”學(xué)好物理重在理解(概念、規(guī)律的確切含義,能用不同的形式進(jìn)行表達(dá),理解其適用條件)A(成功)X(艱苦的勞動(dòng))十Y(正確的方法)十Z(少說空話多干實(shí)事) (最基礎(chǔ)的概念,公式,定理,定律最重要);每一題中要弄清楚(對(duì)象、條件、狀態(tài)、過程)是解題關(guān)健物理學(xué)習(xí)的核心在于思維,只要同學(xué)們?cè)谄匠5膹?fù)習(xí)和做題時(shí)注意思考、注意總結(jié)、善于歸納整理,對(duì)于課堂上老師所講的例題做到觸類旁通,舉一反三,把老師的知識(shí)和解題能力變成自己的知識(shí)和解題能力,并養(yǎng)成規(guī)范答題的習(xí)慣,這樣,同學(xué)們一定就能笑傲考場(chǎng),考出理想的成績(jī)!對(duì)聯(lián): 概念、公式、定理

2、、定律。 (學(xué)習(xí)物理必備基礎(chǔ)知識(shí)) 對(duì)象、條件、狀態(tài)、過程。(解答物理題必須明確的內(nèi)容)力學(xué)問題中的“過程”、“狀態(tài)”的分析和建立及應(yīng)用物理模型在物理學(xué)習(xí)中是至關(guān)重要的。說明:凡矢量式中用“+”號(hào)都為合成符號(hào),把矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算的前提是先規(guī)定正方向。答題技巧:“基礎(chǔ)題,全做對(duì);一般題,一分不浪費(fèi);盡力沖擊較難題,即使做錯(cuò)不后悔”?!叭菀最}不丟分,難題不得零分。“該得的分一分不丟,難得的分每分必爭(zhēng)”,“會(huì)做做對(duì)不扣分”在學(xué)習(xí)物理概念和規(guī)律時(shí)不能只記結(jié)論,還須弄清其中的道理,知道物理概念和規(guī)律的由來。力的種類:(13個(gè)性質(zhì)力) 這些性質(zhì)力是受力分析不可少的“是受力分析的基礎(chǔ)”力的種類:(13

3、個(gè)性質(zhì)力)有18條定律、2條定理1重力: G = mg (g隨高度、緯度、不同星球上不同)2彈力:F= Kx 3滑動(dòng)摩擦力:F滑= mN AB4靜摩擦力: O£ f靜£ fm (由運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)和平衡方程去判斷)5浮力: F浮= rgV排 6壓力: F= PS = rghs 7萬有引力: F引=G 8庫侖力: F=K(真空中、點(diǎn)電荷)9電場(chǎng)力: F電=q E =q 10安培力:磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力F= BIL (BI) 方向:左手定則11洛侖茲力:磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力f=BqV (BV) 方向:左手定則 12分子力:分子間的引力和斥力同時(shí)存在,都隨距離的增大而減小,隨距離的減小而

4、增大,但斥力變化得快。13核力:只有相鄰的核子之間才有核力,是一種短程強(qiáng)力。5種基本運(yùn)動(dòng)模型1靜止或作勻速直線運(yùn)動(dòng)(平衡態(tài)問題);2勻變速直、曲線運(yùn)動(dòng)(以下均為非平衡態(tài)問題);3類平拋運(yùn)動(dòng);4勻速圓周運(yùn)動(dòng);5振動(dòng)。1萬有引力定律B2胡克定律B3滑動(dòng)摩擦定律B4牛頓第一定律B5牛頓第二定律B 力學(xué)6牛頓第三定律B7動(dòng)量守恒定律B8機(jī)械能守恒定律B9能的轉(zhuǎn)化守恒定律10電荷守恒定律 11真空中的庫侖定律12歐姆定律13電阻定律B 電學(xué)14閉合電路的歐姆定律B15法拉第電磁感應(yīng)定律16楞次定律B17反射定律18折射定律B定理:動(dòng)量定理B動(dòng)能定理B做功跟動(dòng)能改變的關(guān)系受力分析入手(即力的大小、方向、力

5、的性質(zhì)與特征,力的變化及做功情況等)。再分析運(yùn)動(dòng)過程(即運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及形式,動(dòng)量變化及能量變化等)。最后分析做功過程及能量的轉(zhuǎn)化過程;然后選擇適當(dāng)?shù)牧W(xué)基本規(guī)律進(jìn)行定性或定量的討論。強(qiáng)調(diào):用能量的觀點(diǎn)、整體的方法(對(duì)象整體,過程整體)、等效的方法(如等效重力)等解決運(yùn)動(dòng)分類:(各種運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)條件及運(yùn)動(dòng)規(guī)律)是高中物理的重點(diǎn)、難點(diǎn)高考中常出現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)形式的組合 追及(直線和圓)和碰撞、平拋、豎直上拋、勻速圓周運(yùn)動(dòng)等勻速直線運(yùn)動(dòng) F合=0 a=0 V00 勻變速直線運(yùn)動(dòng):初速為零或初速不為零,勻變速直、曲線運(yùn)動(dòng)(決于F合與V0的方向關(guān)系) 但 F合= 恒力 只受重力作用下的幾種運(yùn)動(dòng):自由落

6、體,豎直下拋,豎直上拋,平拋,斜拋等圓周運(yùn)動(dòng):豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)(最低點(diǎn)和最高點(diǎn));勻速圓周運(yùn)動(dòng)(關(guān)鍵搞清楚是什么力提供作向心力)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng);單擺運(yùn)動(dòng); 波動(dòng)及共振;分子熱運(yùn)動(dòng);(與宏觀的機(jī)械運(yùn)動(dòng)區(qū)別)類平拋運(yùn)動(dòng);帶電粒在電場(chǎng)力作用下的運(yùn)動(dòng)情況;帶電粒子在f洛作用下的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。物理解題的依據(jù):(1)力或定義的公式 (2) 各物理量的定義、公式(3)各種運(yùn)動(dòng)規(guī)律的公式 (4)物理中的定理、定律及數(shù)學(xué)函數(shù)關(guān)系或幾何關(guān)系幾類物理基礎(chǔ)知識(shí)要點(diǎn):凡是性質(zhì)力要知:施力物體和受力物體;對(duì)于位移、速度、加速度、動(dòng)量、動(dòng)能要知參照物;狀態(tài)量要搞清那一個(gè)時(shí)刻(或那個(gè)位置)的物理量;過程量要搞清那段時(shí)間或那個(gè)位

7、侈或那個(gè)過程發(fā)生的;(如沖量、功等)加速度a的正負(fù)含義:不表示加減速; a的正負(fù)只表示與人為規(guī)定正方向比較的結(jié)果。如何判斷物體作直、曲線運(yùn)動(dòng);如何判斷加減速運(yùn)動(dòng);如何判斷超重、失重現(xiàn)象。如何判斷分子力隨分子距離的變化規(guī)律根據(jù)電荷的正負(fù)、電場(chǎng)線的順逆(可判斷電勢(shì)的高低)電荷的受力方向;再跟據(jù)移動(dòng)方向其做功情況電勢(shì)能的變化情況V。知識(shí)分類舉要 F2 F F1 1力的合成與分解、物體的平衡 ú求F、F2兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的公式: 合力的方向與F1成a角: tga= 注意:(1) 力的合成和分解都均遵從平行四邊行定則。 (2) 兩個(gè)力的合力范圍: ú F1F2 ú 

8、3; F£ú F1 +F2 ú (3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件:靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體,所受合外力為零。 åF=0 或åFx=0 åFy=0推論:1非平行的三個(gè)力作用于物體而平衡,則這三個(gè)力一定共點(diǎn)。按比例可平移為一個(gè)封閉的矢量三角形2幾個(gè)共點(diǎn)力作用于物體而平衡,其中任意幾個(gè)力的合力與剩余幾個(gè)力(一個(gè)力)的合力一定等值反向三力平衡:F3=F1 +F2摩擦力的公式:(1 ) 滑動(dòng)摩擦力: f= mN 說明 :a、N為接觸面間的彈力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于Gb、m

9、為滑動(dòng)摩擦系數(shù),只與接觸面材料和粗糙程度有關(guān),與接觸面積大小、接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)快慢以及正壓力N無關(guān).(2 ) 靜摩擦力: 由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解,與正壓力無關(guān).大小范圍: O£ f靜£ fm (fm為最大靜摩擦力與正壓力有關(guān))說明:a 、摩擦力可以與運(yùn)動(dòng)方向相同,也可以與運(yùn)動(dòng)方向相反,還可以與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角。b、摩擦力可以作正功,也可以作負(fù)功,還可以不作功。c、摩擦力的方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。d、靜止的物體可以受滑動(dòng)摩擦力的作用,運(yùn)動(dòng)的物體也可以受靜摩擦力的作用。力的獨(dú)立作用和運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性 當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用時(shí),每個(gè)力各自獨(dú)立地

10、使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度,就象其它力不存在一樣,這個(gè)性質(zhì)叫做力的獨(dú)立作用原理。 一個(gè)物體同時(shí)參與兩個(gè)或兩個(gè)以上的運(yùn)動(dòng)時(shí),其中任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)不因其它運(yùn)動(dòng)的存在而受影響,這叫運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理。物體所做的合運(yùn)動(dòng)等于這些相互獨(dú)立的分運(yùn)動(dòng)的疊加。 根據(jù)力的獨(dú)立作用原理和運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理,可以分解速度和加速度,在各個(gè)方向上建立牛頓第二定律的分量式,常常能解決一些較復(fù)雜的問題。VI.幾種典型的運(yùn)動(dòng)模型:追及和碰撞、平拋、豎直上拋、勻速圓周運(yùn)動(dòng)等及類似的運(yùn)動(dòng)2勻變速直線運(yùn)動(dòng):兩個(gè)基本公式(規(guī)律): Vt = V0 + a t S = vo t +a t2 及幾個(gè)重要推論: (1) 推論:Vt2 V02 = 2as

11、(勻加速直線運(yùn)動(dòng):a為正值 勻減速直線運(yùn)動(dòng):a為正值)(2) A B段中間時(shí)刻的即時(shí)速度: Vt/ 2 = (若為勻變速運(yùn)動(dòng))等于這段的平均速度 (3) AB段位移中點(diǎn)的即時(shí)速度: Vs/2 = Vt/ 2 = VN £ Vs/2 = 勻速:Vt/2 =Vs/2 ; 勻加速或勻減速直線運(yùn)動(dòng):Vt/2 <Vs/2(4) S第t秒 = St-S(t-1)= (vo t +a t2) vo( t1) +a (t1)2= V0 + a (t)(5) 初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律在1s末 、2s末、3s末ns末的速度比為1:2:3n; 在1s 、2s、3sns內(nèi)的位移之比為12:22:3

12、2n2;在第1s 內(nèi)、第 2s內(nèi)、第3s內(nèi)第ns內(nèi)的位移之比為1:3:5(2n-1); 從靜止開始通過連續(xù)相等位移所用時(shí)間之比為1:(通過連續(xù)相等位移末速度比為1:(6)勻減速直線運(yùn)動(dòng)至??傻刃дJ(rèn)為反方向初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).(先考慮減速至停的時(shí)間).“剎車陷井”實(shí)驗(yàn)規(guī)律:(7) 通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)(或頻閃照像法記錄在底片上)來研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律:此方法稱留跡法。初速無論是否為零,只要是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),就具有下面兩個(gè)很重要的特點(diǎn):在連續(xù)相鄰相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為一常數(shù);Ds = aT2(判斷物體是否作勻變速運(yùn)動(dòng)的依據(jù))。中時(shí)刻的即時(shí)速度等于這段的平均速度 (運(yùn)用可快速求位

13、移)是判斷物體是否作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法。Ds = aT2 求的方法 VN= 求a方法: Ds = aT2 一=3 aT2 Sm一Sn=( m-n) aT2 畫出圖線根據(jù)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度,圖線的斜率等于a;識(shí)圖方法:一軸、二線、三斜率、四面積、五截距、六交點(diǎn)探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn):下圖為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶。選點(diǎn)跡清楚的一條,舍掉開始比較密集的點(diǎn)跡,從便于測(cè)量的地方取一個(gè)開始點(diǎn)O,然后每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D 。(或相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間t/s0 T 2T 3T 4T 5T 6Tv/(ms-1)有四個(gè)點(diǎn)未畫出)測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離s1、s2、s3 BCDs1s2s3A利用打下的紙帶可以:求任

14、一計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度v:如(其中記數(shù)周期:T=5×0.02s=0.1s)利用上圖中任意相鄰的兩段位移求a:如 利用“逐差法”求a:利用v-t圖象求a:求出A、B、C、D、E、F各點(diǎn)的即時(shí)速度,畫出如圖的v-t圖線,圖線的斜率就是加速度a。注意: 點(diǎn) a. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的點(diǎn)還是人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)距離 b. 紙帶的記錄方式,相鄰記數(shù)間的距離還是各點(diǎn)距第一個(gè)記數(shù)點(diǎn)的距離。紙帶上選定的各點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)的米尺上的刻度值,周期 c. 時(shí)間間隔與選計(jì)數(shù)點(diǎn)的方式有關(guān)(50Hz,打點(diǎn)周期0.02s,常以打點(diǎn)的5個(gè)間隔作為一個(gè)記時(shí)單位)即區(qū)分打點(diǎn)周期和記數(shù)周期。d. 注意單位。一般為cm試通過計(jì)算推導(dǎo)出的剎

15、車距離的表達(dá)式:說明公路旁書寫“嚴(yán)禁超載、超速及酒后駕車”以及“雨天路滑車輛減速行駛”的原理。解:(1)、設(shè)在反應(yīng)時(shí)間內(nèi),汽車勻速行駛的位移大小為;剎車后汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移大小為,加速度大小為。由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有:由以上四式可得出:超載(即增大),車的慣性大,由式,在其他物理量不變的情況下剎車距離就會(huì)增長(zhǎng),遇緊急情況不能及時(shí)剎車、停車,危險(xiǎn)性就會(huì)增加;同理超速(增大)、酒后駕車(變長(zhǎng))也會(huì)使剎車距離就越長(zhǎng),容易發(fā)生事故;雨天道路較滑,動(dòng)摩擦因數(shù)將減小,由<五>式,在其他物理量不變的情況下剎車距離就越長(zhǎng),汽車較難停下來。因此為了提醒司機(jī)朋友在公路上行車安全,在公路旁

16、設(shè)置“嚴(yán)禁超載、超速及酒后駕車”以及“雨天路滑車輛減速行駛”的警示牌是非常有必要的。思維方法篇1平均速度的求解及其方法應(yīng)用 用定義式: 普遍適用于各種運(yùn)動(dòng); =只適用于加速度恒定的勻變速直線運(yùn)動(dòng)2巧選參考系求解運(yùn)動(dòng)學(xué)問題3追及和相遇或避免碰撞的問題的求解方法:兩個(gè)關(guān)系和一個(gè)條件:1兩個(gè)關(guān)系:時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系;2一個(gè)條件:兩者速度相等,往往是物體間能否追上,或兩者距離最大、最小的臨界條件,是分析判斷的切入點(diǎn)。關(guān)鍵:在于掌握兩個(gè)物體的位置坐標(biāo)及相對(duì)速度的特殊關(guān)系?;舅悸罚悍謩e對(duì)兩個(gè)物體研究,畫出運(yùn)動(dòng)過程示意圖,列出方程,找出時(shí)間、速度、位移的關(guān)系。解出結(jié)果,必要時(shí)進(jìn)行討論。追及條件:追者和被追

17、者v相等是能否追上、兩者間的距離有極值、能否避免碰撞的臨界條件。討論:1.勻減速運(yùn)動(dòng)物體追勻速直線運(yùn)動(dòng)物體。兩者v相等時(shí),S追<S被追 永遠(yuǎn)追不上,但此時(shí)兩者的距離有最小值若S追<S被追、V追=V被追 恰好追上,也是恰好避免碰撞的臨界條件。S追=S被追若位移相等時(shí),V追>V被追則還有一次被追上的機(jī)會(huì),其間速度相等時(shí),兩者距離有一個(gè)極大值2.初速為零勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體追同向勻速直線運(yùn)動(dòng)物體兩者速度相等時(shí)有最大的間距 位移相等時(shí)即被追上3.勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體:同向轉(zhuǎn)動(dòng):wAtA=wBtB+n2;反向轉(zhuǎn)動(dòng):wAtA+wBtB=24利用運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性解題5逆向思維法解題6應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象解

18、題7用比例法解題8巧用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論解題某段時(shí)間內(nèi)的平均速度 = 這段時(shí)間中時(shí)刻的即時(shí)速度 連續(xù)相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移差為一個(gè)恒量位移=平均速度時(shí)間解題常規(guī)方法:公式法(包括數(shù)學(xué)推導(dǎo))、圖象法、比例法、極值法、逆向轉(zhuǎn)變法3豎直上拋運(yùn)動(dòng):(速度和時(shí)間的對(duì)稱) 分過程:上升過程勻減速直線運(yùn)動(dòng),下落過程初速為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng).全過程:是初速度為V0加速度為-g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。(1)上升最大高度:H = (2)上升的時(shí)間:t= (3)從拋出到落回原位置的時(shí)間:t =2(4)上升、下落經(jīng)過同一位置時(shí)的加速度相同,而速度等值反向 (5)上升、下落經(jīng)過同一段位移的時(shí)間相等。(6)勻變速運(yùn)動(dòng)適用全過程

19、S = Vo t g t2 ; Vt = Vog t ; Vt2Vo2 = 2gS (S、Vt的正、負(fù)號(hào)的理解)4.勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度: V=wR=2f R 角速度:w= 向心加速度: a =2 f2 R= 向心力: F= ma = m2 R= mm4n2 R 追及(相遇)相距最近的問題:同向轉(zhuǎn)動(dòng):wAtA=wBtB+n2;反向轉(zhuǎn)動(dòng):wAtA+wBtB=2注意:(1)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力就是物體所受的合外力,總是指向圓心.(2)衛(wèi)星繞地球、行星繞太陽作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由萬有引力提供。 (3)氫原子核外電子繞原子核作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由原子核對(duì)核外電子的庫侖力提供。5.平拋運(yùn)動(dòng):勻速

20、直線運(yùn)動(dòng)和初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)(1)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):a、只受重力;b、初速度與重力垂直盡管其速度大小和方向時(shí)刻在改變,但其運(yùn)動(dòng)的加速度卻恒為重力加速度g,因而平拋運(yùn)動(dòng)是一個(gè)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。在任意相等時(shí)間內(nèi)速度變化相等。(2)平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法:平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)既具有獨(dú)立性又具有等時(shí)性(3)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律:證明:做平拋運(yùn)動(dòng)的物體,任意時(shí)刻速度的反向延長(zhǎng)線一定經(jīng)過此時(shí)沿拋出方向水平總位移的中點(diǎn)。證:平拋運(yùn)動(dòng)示意如圖設(shè)初速度為V0,某時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn),位置坐標(biāo)為(x,y ),所用時(shí)間為t.此時(shí)速度與水平方向的夾角為,

21、速度的反向延長(zhǎng)線與水平軸的交點(diǎn)為,位移與水平方向夾角為.以物體的出發(fā)點(diǎn)為原點(diǎn),沿水平和豎直方向建立坐標(biāo)。依平拋規(guī)律有: 速度: Vx= V0 Vy=gt 位移: Sx= Vot 由得: 即 所以: 式說明:做平拋運(yùn)動(dòng)的物體,任意時(shí)刻速度的反向延長(zhǎng)線一定經(jīng)過此時(shí)沿拋出方向水總位移的中點(diǎn)?!霸谪Q直平面內(nèi)的圓周,物體從頂點(diǎn)開始無初速地沿不同弦滑到圓周上所用時(shí)間都相等。”一質(zhì)點(diǎn)自傾角為的斜面上方定點(diǎn)O沿光滑斜槽OP從靜止開始下滑,如圖所示。為了使質(zhì)點(diǎn)在最短時(shí)間內(nèi)從O點(diǎn)到達(dá)斜面,則斜槽與豎直方面的夾角等于多少?7.牛頓第二定律:F合 = ma (是矢量式) 或者 åFx = m ax 

22、9;Fy = m ay理解:(1)矢量性 (2)瞬時(shí)性 (3)獨(dú)立性 (4)同體性 (5)同系性 (6)同單位制力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系物體受合外力為零時(shí),物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài);物體所受合外力不為零時(shí),產(chǎn)生加速度,物體做變速運(yùn)動(dòng)若合外力恒定,則加速度大小、方向都保持不變,物體做勻變速運(yùn)動(dòng),勻變速運(yùn)動(dòng)的軌跡可以是直線,也可以是曲線物體所受恒力與速度方向處于同一直線時(shí),物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)根據(jù)力與速度同向或反向,可以進(jìn)一步判定物體是做勻加速直線運(yùn)動(dòng)或勻減速直線運(yùn)動(dòng);若物體所受恒力與速度方向成角度,物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)物體受到一個(gè)大小不變,方向始終與速度方向垂直的外力作用時(shí),物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)此時(shí),

23、外力僅改變速度的方向,不改變速度的大小物體受到一個(gè)與位移方向相反的周期性外力作用時(shí),物體做機(jī)械振動(dòng)表1給出了幾種典型的運(yùn)動(dòng)形式的力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征綜上所述:判斷一個(gè)物體做什么運(yùn)動(dòng),一看受什么樣的力,二看初速度與合外力方向的關(guān)系力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是基礎(chǔ),在此基礎(chǔ)上,還要從功和能、沖量和動(dòng)量的角度,進(jìn)一步討論運(yùn)動(dòng)規(guī)律8.萬有引力及應(yīng)用:與牛二及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式1思路和方法:衛(wèi)星或天體的運(yùn)動(dòng)看成勻速圓周運(yùn)動(dòng), F心=F萬 (類似原子模型)2公式:G=man,又an=, 則v=,T= 3求中心天體的質(zhì)量M和密度由G=mr =mM= ()=(當(dāng)r=R即近地衛(wèi)星繞中心天體運(yùn)行時(shí))=(M=V球=r3) s球面=4r2

24、s=r2 (光的垂直有效面接收,球體推進(jìn)輻射) s球冠=2Rh軌道上正常轉(zhuǎn): F引=G= F心= ma心= m2 R= mm4n2 R 地面附近: G= mg GM=gR2 (黃金代換式) mg = m=v第一宇宙=7.9km/s 題目中常隱含:(地球表面重力加速度為g);這時(shí)可能要用到上式與其它方程聯(lián)立來求解。軌道上正常轉(zhuǎn): G= m 【討論】(v或EK)與r關(guān)系,r最小時(shí)為地球半徑時(shí),v第一宇宙=7.9km/s (最大的運(yùn)行速度、最小的發(fā)射速度);T最小=84.8min=1.4h沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星的幾個(gè)結(jié)論: v=,T=理解近地衛(wèi)星:來歷、意義 萬有引力重力=向心力、 r最小時(shí)為地球半徑、

25、最大的運(yùn)行速度=v第一宇宙=7.9km/s (最小的發(fā)射速度);T最小=84.8min=1.4h同步衛(wèi)星幾個(gè)一定:三顆可實(shí)現(xiàn)全球通訊(南北極仍有盲區(qū))軌道為赤道平面 T=24h=86400s 離地高h(yuǎn)=3.56104km(為地球半徑的5.6倍) V同步=3.08km/sV第一宇宙=7.9km/s w=15o/h(地理上時(shí)區(qū)) a=0.23m/s2運(yùn)行速度與發(fā)射速度、變軌速度的區(qū)別衛(wèi)星的能量:r增v減小(EK減小<Ep增加),所以 E總增加;需克服引力做功越多,地面上需要的發(fā)射速度越大衛(wèi)星在軌道上正常運(yùn)行時(shí)處于完全失重狀態(tài),與重力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)不能進(jìn)行應(yīng)該熟記常識(shí):地球公轉(zhuǎn)周期1年, 自轉(zhuǎn)周期

26、1天=24小時(shí)=86400s, 地球表面半徑6.4103km 表面重力加速度g=9.8 m/s2 月球公轉(zhuǎn)周期30天結(jié)果原因原因受力力學(xué)助計(jì)圖 有a v會(huì)變化受力典型物理模型及方法1.連接體模型:是指運(yùn)動(dòng)中幾個(gè)物體或疊放在一起、或并排擠放在一起、或用細(xì)繩、細(xì)桿聯(lián)系在一起的物體組。解決這類問題的基本方法是整體法和隔離法。整體法是指連接體內(nèi)的物體間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),可以把物體組作為整體,對(duì)整體用牛二定律列方程隔離法是指在需要求連接體內(nèi)各部分間的相互作用(如求相互間的壓力或相互間的摩擦力等)時(shí),把某物體從連接體中隔離出來進(jìn)行分析的方法。連接體的圓周運(yùn)動(dòng):兩球有相同的角速度;兩球構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒(單個(gè)

27、球機(jī)械能不守恒)m1m2與運(yùn)動(dòng)方向和有無摩擦(相同)無關(guān),及與兩物體放置的方式都無關(guān)。平面、斜面、豎直都一樣。只要兩物體保持相對(duì)靜止記?。篘= (N為兩物體間相互作用力), 一起加速運(yùn)動(dòng)的物體的分子m1F2和m2F1兩項(xiàng)的規(guī)律并能應(yīng)用討論:F10;F2=0 N=m2m1F F10;F20N= (就是上面的情況)F=F=F=F1>F2 m1>m2 N1<N2(為什么) N5對(duì)6=(m為第6個(gè)以后的質(zhì)量) 第12對(duì)13的作用力 N12對(duì)13=2.水流星模型(豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)是典型的變速圓周運(yùn)動(dòng))研究物體通過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況,并且經(jīng)常出現(xiàn)臨界狀態(tài)。(圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例) 火車轉(zhuǎn)彎

28、 汽車過拱橋、凹橋3飛機(jī)做俯沖運(yùn)動(dòng)時(shí),飛行員對(duì)座位的壓力。物體在水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)(汽車在水平公路轉(zhuǎn)彎,水平轉(zhuǎn)盤上的物體,繩拴著的物體在光滑水平面上繞繩的一端旋轉(zhuǎn))和物體在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)(翻滾過山車、水流星、雜技節(jié)目中的飛車走壁等)。萬有引力衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)、庫侖力電子繞核旋轉(zhuǎn)、洛侖茲力帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)、重力與彈力的合力錐擺、(關(guān)健要搞清楚向心力怎樣提供的)(1)火車轉(zhuǎn)彎:設(shè)火車彎道處內(nèi)外軌高度差為h,內(nèi)外軌間距L,轉(zhuǎn)彎半徑R。由于外軌略高于內(nèi)軌,使得火車所受重力和支持力的合力F合提供向心力。 (是內(nèi)外軌對(duì)火車都無摩擦力的臨界條件)當(dāng)火車行駛速率V等于V0時(shí),F(xiàn)合=F向,內(nèi)外軌道對(duì)輪

29、緣都沒有側(cè)壓力當(dāng)火車行駛V大于V0時(shí),F(xiàn)合<F向,外軌道對(duì)輪緣有側(cè)壓力,F(xiàn)合+N=當(dāng)火車行駛速率V小于V0時(shí),F(xiàn)合>F向,內(nèi)軌道對(duì)輪緣有側(cè)壓力,F(xiàn)合-N'=即當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎時(shí)行駛速率不等于V0時(shí),其向心力的變化可由內(nèi)外軌道對(duì)輪緣側(cè)壓力自行調(diào)節(jié),但調(diào)節(jié)程度不宜過大,以免損壞軌道?;疖囂崴倏吭龃筌壍腊霃交騼A角來實(shí)現(xiàn)(2)無支承的小球,在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)過最高點(diǎn)情況:受力:由mg+T=mv2/L知,小球速度越小,繩拉力或環(huán)壓力T越小,但T的最小值只能為零,此時(shí)小球以重力提供作向心力. 結(jié)論:通過最高點(diǎn)時(shí)繩子(或軌道)對(duì)小球沒有力的作用(可理解為恰好通過或恰好通不過的條件),此時(shí)只

30、有重力提供作向心力. 注意討論:繩系小球從最高點(diǎn)拋出做圓周還是平拋運(yùn)動(dòng)。能過最高點(diǎn)條件:VV臨(當(dāng)VV臨時(shí),繩、軌道對(duì)球分別產(chǎn)生拉力、壓力)不能過最高點(diǎn)條件:V<V臨(實(shí)際上球還未到最高點(diǎn)就脫離了軌道)討論: 恰能通過最高點(diǎn)時(shí):mg=,臨界速度V臨=;可認(rèn)為距此點(diǎn) (或距圓的最低點(diǎn))處落下的物體。此時(shí)最低點(diǎn)需要的速度為V低臨= 最低點(diǎn)拉力大于最高點(diǎn)拉力F=6mg 最高點(diǎn)狀態(tài): mg+T1= (臨界條件T1=0, 臨界速度V臨=, VV臨才能通過)最低點(diǎn)狀態(tài): T2- mg = 高到低過程機(jī)械能守恒: T2- T1=6mg(g可看為等效加速度) 半圓:過程mgR= 最低點(diǎn)T-mg= 繩上拉

31、力T=3mg; 過低點(diǎn)的速度為V低 = 小球在與懸點(diǎn)等高處靜止釋放運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn),最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度a=2g與豎直方向成q角下擺時(shí),過低點(diǎn)的速度為V低 =,此時(shí)繩子拉力T=mg(3-2cosq)(3)有支承的小球,在豎直平面作圓周運(yùn)動(dòng)過最高點(diǎn)情況:臨界條件:桿和環(huán)對(duì)小球有支持力的作用 當(dāng)V=0時(shí),N=mg(可理解為小球恰好轉(zhuǎn)過或恰好轉(zhuǎn)不過最高點(diǎn))恰好過最高點(diǎn)時(shí),此時(shí)從高到低過程 mg2R= 低點(diǎn):T-mg=mv2/R T=5mg ;恰好過最高點(diǎn)時(shí),此時(shí)最低點(diǎn)速度:V低 = 注意物理圓與幾何圓的最高點(diǎn)、最低點(diǎn)的區(qū)別: (以上規(guī)律適用于物理圓,但最高點(diǎn),最低點(diǎn), g都應(yīng)看成等效的情況)2解決勻速圓

32、周運(yùn)動(dòng)問題的一般方法(1)明確研究對(duì)象,必要時(shí)將它從轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)中隔離出來。(2)找出物體圓周運(yùn)動(dòng)的軌道平面,從中找出圓心和半徑。(3)分析物體受力情況,千萬別臆想出一個(gè)向心力來。(4)建立直角坐標(biāo)系(以指向圓心方向?yàn)閤軸正方向)將力正交分解。(5)3離心運(yùn)動(dòng)在向心力公式Fn=mv2/R中,F(xiàn)n是物體所受合外力所能提供的向心力,mv2/R是物體作圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力。當(dāng)提供的向心力等于所需要的向心力時(shí),物體將作圓周運(yùn)動(dòng);若提供的向心力消失或小于所需要的向心力時(shí),物體將做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng),即離心運(yùn)動(dòng)。其中提供的向心力消失時(shí),物體將沿切線飛去,離圓心越來越遠(yuǎn);提供的向心力小于所需要的向心力時(shí),物體

33、不會(huì)沿切線飛去,但沿切線和圓周之間的某條曲線運(yùn)動(dòng),逐漸遠(yuǎn)離圓心。3斜面模型(搞清物體對(duì)斜面壓力為零的臨界條件)斜面固定:物體在斜面上情況由傾角和摩擦因素決定=tg物體沿斜面勻速下滑或靜止 > tg物體靜止于斜面< tg物體沿斜面加速下滑a=g(sin一cos) 4輕繩、桿模型繩只能受拉力,桿能沿桿方向的拉、壓、橫向及任意方向的力。如圖:桿對(duì)球的作用力由運(yùn)動(dòng)情況決定只有=arctg()時(shí)才沿桿方向 最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)球的作用力;最低點(diǎn)時(shí)的速度?,桿的拉力?Em,qL·O 若小球帶電呢?假設(shè)單B下擺,最低點(diǎn)的速度VB= mgR=整體下擺2mgR=mg+ = ; => VB=所

34、以AB桿對(duì)B做正功,AB桿對(duì)A做負(fù)功 通過輕繩連接的物體在沿繩連接方向(可直可曲),具有共同的v和a。特別注意:兩物體不在沿繩連接方向運(yùn)動(dòng)時(shí),先應(yīng)把兩物體的v和a在沿繩方向分解,求出兩物體的v和a的關(guān)系式,被拉直瞬間,沿繩方向的速度突然消失,此瞬間過程存在能量的損失。討論:若作圓周運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)速度 V0<,運(yùn)動(dòng)情況為先平拋,繩拉直時(shí)沿繩方向的速度消失即是有能量損失,繩拉緊后沿圓周下落機(jī)械能守恒。而不能夠整個(gè)過程用機(jī)械能守恒。求水平初速及最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力?換為繩時(shí):先自由落體,在繩瞬間拉緊(沿繩方向的速度消失)有能量損失(即v1突然消失),再v2下擺機(jī)械能守恒例:擺球的質(zhì)量為m,從偏離水平方

35、向30°的位置由靜釋放,設(shè)繩子為理想輕繩,求:小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)A時(shí)繩子受到的拉力是多少?5超重失重模型 系統(tǒng)的重心在豎直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量ay)向上超重(加速向上或減速向下)F=m(g+a);向下失重(加速向下或減速上升)F=m(g-a)難點(diǎn):一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致系統(tǒng)重心的運(yùn)動(dòng)1到2到3過程中 (1、3除外)超重狀態(tài) 繩剪斷后臺(tái)稱示數(shù) 鐵木球的運(yùn)動(dòng) 系統(tǒng)重心向下加速 用同體積的水去補(bǔ)充a圖9qFm 斜面對(duì)地面的壓力? 地面對(duì)斜面摩擦力? 導(dǎo)致系統(tǒng)重心如何運(yùn)動(dòng)?6.碰撞模型:兩個(gè)相當(dāng)重要典型的物理模型,后面的動(dòng)量守恒中專題講解7.子彈打擊木塊模型:8.人船模型:一

36、個(gè)原來處于靜止?fàn)顟B(tài)的系統(tǒng),在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過程中,在此方向遵從動(dòng)量守恒方程:mv=MV;ms=MS ;位移關(guān)系方程 s+S=d s= M/m=Lm/LM載人氣球原靜止于高h(yuǎn)的高空,氣球質(zhì)量為M,人的質(zhì)量為m.若人沿繩梯滑至地面,則繩梯至少為多長(zhǎng)?20mS1S2MmOR9.彈簧振子模型:F=-Kx (X、F、a、v、A、T、f、EK、EP等量的變化規(guī)律)水平型或豎直型10.單擺模型:T=2 (類單擺)利用單擺測(cè)重力加速度11.波動(dòng)模型:特點(diǎn):傳播的是振動(dòng)形式和能量,介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動(dòng)并不隨波遷移。各質(zhì)點(diǎn)都作受迫振動(dòng), 起振方向與振源的起振方向相同,離源近的點(diǎn)先振動(dòng),沒波傳播方

37、向上兩點(diǎn)的起振時(shí)間差=波在這段距離內(nèi)傳播的時(shí)間波源振幾個(gè)周期波就向外傳幾個(gè)波長(zhǎng)。波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì),頻率不改變, 波速v=s/t=/T=f 波速與振動(dòng)速度的區(qū)別 波動(dòng)與振動(dòng)的區(qū)別:波的傳播方向質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向(同側(cè)法)知波速和波形畫經(jīng)過t后的波形(特殊點(diǎn)畫法和去整留零法)0Ftt或s12.圖象模形:識(shí)圖方法: 一軸、二線、三斜率、四面積、五截距、六交點(diǎn)明確:點(diǎn)、線、面積、斜率、截距、交點(diǎn)的含義中學(xué)物理中重要的圖象 運(yùn)動(dòng)學(xué)中的s-t圖、v-t圖、振動(dòng)圖象x-t圖以及波動(dòng)圖象y-x圖等。電學(xué)中的電場(chǎng)線分布圖、磁感線分布圖、等勢(shì)面分布圖、交流電圖象、電磁振蕩i-t圖等。實(shí)驗(yàn)中的圖象:如驗(yàn)證牛

38、頓第二定律時(shí)要用到a-F圖象、F-1/m圖象;用“伏安法 ”測(cè)電阻時(shí)要畫I-U圖象;測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí)要畫U-I圖;用單擺測(cè)重力加速度時(shí)要畫的圖等。在各類習(xí)題中出現(xiàn)的圖象:如力學(xué)中的F-t圖、電磁振蕩中的q-t圖、電學(xué)中的P-R圖、電磁感應(yīng)中的-t圖、E-t圖等。模型法常常有下面三種情況(1)“對(duì)象模型”:即把研究的對(duì)象的本身理想化用來代替由具體物質(zhì)組成的、代表研究對(duì)象的實(shí)體系統(tǒng),稱為對(duì)象模型(也可稱為概念模型),實(shí)際物體在某種條件下的近似與抽象,如質(zhì)點(diǎn)、光滑平面、理想氣體、理想電表等;常見的如“力學(xué)”中有質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、輕繩或桿、輕質(zhì)彈簧、單擺、彈簧振子、彈性體、絕熱物質(zhì)等;(2)條件模型

39、:把研究對(duì)象所處的外部條件理想化.排除外部條件中干擾研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)變化的次要因素,突出外部條件的本質(zhì)特征或最主要的方面,從而建立的物理模型稱為條件模型(3)過程模型:把具體過理過程純粹化、理想化后抽象出來的一種物理過程,稱過程模型理想化了的物理現(xiàn)象或過程,如勻速直線運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)等。有些題目所設(shè)物理模型是不清晰的,不宜直接處理,但只要抓住問題的主要因素,忽略次要因素,恰當(dāng)?shù)膶?fù)雜的對(duì)象或過程向隱含的理想化模型轉(zhuǎn)化,就能使問題得以解決。審視物理情景 構(gòu)建物理模型 轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)問題 還原為物理結(jié)論解決物理問題的一般方法可歸納為以下幾個(gè)環(huán)節(jié):原始的物理

40、模型可分為如下兩類:對(duì)象模型(質(zhì)點(diǎn)、輕桿、輕繩、彈簧振子、單擺、理想氣體、點(diǎn)電荷、理想電表、理想變壓器、勻強(qiáng)電場(chǎng)、勻強(qiáng)磁場(chǎng)、點(diǎn)光源、光線、原子模型等)過程模型(勻速直線運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧波、彈性碰撞、自由落體運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)等)物理模型物理解題方法:如整體法、假設(shè)法、極限法、逆向思維法、物理模型法、等效法、物理圖像法等 知識(shí)分類舉要 力的瞬時(shí)性(產(chǎn)生a)F=ma、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化牛頓第二定律1力的三種效應(yīng):時(shí)間積累效應(yīng)(沖量)I=Ft、動(dòng)量發(fā)生變化動(dòng)量定理空間積累效應(yīng)(做功)w=Fs動(dòng)能發(fā)生變化動(dòng)能定理2動(dòng)量觀點(diǎn):動(dòng)量(狀態(tài)量):p=mv= 沖量(過

41、程量):I = F t動(dòng)量定理:內(nèi)容:物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)量的變化。 公式: F合t = mv一mv (解題時(shí)受力分析和正方向的規(guī)定是關(guān)鍵)I=F合t=F1t1+F2t2+-=p=P末-P初=mv末-mv初 動(dòng)量守恒定律:內(nèi)容、守恒條件、不同的表達(dá)式及含義:;內(nèi)容:相互作用的物體系統(tǒng),如果不受外力,或它們所受的外力之和為零,它們的總動(dòng)量保持不變。 (研究對(duì)象:相互作用的兩個(gè)物體或多個(gè)物體所組成的系統(tǒng))守恒條件:系統(tǒng)不受外力作用。 (理想化條件)系統(tǒng)受外力作用,但合外力為零。系統(tǒng)受外力作用,合外力也不為零,但合外力遠(yuǎn)小于物體間的相互作用力。系統(tǒng)在某一個(gè)方向的合外力為零,在這個(gè)方向的動(dòng)量

42、守恒。全過程的某一階段系統(tǒng)受合外力為零,該階段系統(tǒng)動(dòng)量守恒,即:原來連在一起的系統(tǒng)勻速或靜止(受合外力為零),分開后整體在某階段受合外力仍為零,可用動(dòng)量守恒。例:火車在某一恒定牽引力作用下拖著拖車勻速前進(jìn),拖車在脫勾后至停止運(yùn)動(dòng)前的過程中(受合外力為零)動(dòng)量守恒“動(dòng)量守恒定律”、“動(dòng)量定理”不僅適用于短時(shí)間的作用,也適用于長(zhǎng)時(shí)間的作用。不同的表達(dá)式及含義(各種表達(dá)式的中文含義):PP 或 P1P2P1P2或 m1V1m2V2m1V1m2V2(系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量P等于相互作用后的總動(dòng)量P)P0(系統(tǒng)總動(dòng)量變化為0)PP(兩物體動(dòng)量變化大小相等、方向相反)如果相互作用的系統(tǒng)由兩個(gè)物體構(gòu)成,動(dòng)量

43、守恒的實(shí)際應(yīng)用中的具體表達(dá)式為m1v1+m2v2=; 0=m1v1+m2v2 m1v1+m2v2=(m1+m2)v共原來以動(dòng)量(P)運(yùn)動(dòng)的物體,若其獲得大小相等、方向相反的動(dòng)量(P),是導(dǎo)致物體靜止或反向運(yùn)動(dòng)的臨界條件。即:P+(P)=0注意理解四性:系統(tǒng)性、矢量性、同時(shí)性、相對(duì)性系統(tǒng)性:研究對(duì)象是某個(gè)系統(tǒng)、研究的是某個(gè)過程矢量性:對(duì)一維情況,先選定某一方向?yàn)檎较?,速度方向與正方向相同的速度取正,反之取負(fù),再把矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。,引入正負(fù)號(hào)轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。不注意正方向的設(shè)定,往往得出錯(cuò)誤結(jié)果。一旦方向搞錯(cuò),問題不得其解相對(duì)性:所有速度必須是相對(duì)同一慣性參照系。同時(shí)性:v1、v2是相互作

44、用前同一時(shí)刻的速度,v1'、v2'是相互作用后同一時(shí)刻的速度。解題步驟:選對(duì)象,劃過程,受力分析.所選對(duì)象和過程符合什么規(guī)律?用何種形式列方程(先要規(guī)定正方向)求解并討論結(jié)果。動(dòng)量定理說的是物體動(dòng)量的變化量跟總沖量的矢量相等關(guān)系;動(dòng)量守恒定律說的是存在內(nèi)部相互作用的物體系統(tǒng)在作用前后或作用過程中各物體動(dòng)量的矢量和保持不變的關(guān)系。7碰撞模型和8子彈打擊木塊模型專題:碰撞特點(diǎn)動(dòng)量守恒 碰后的動(dòng)能不可能比碰前大 對(duì)追及碰撞,碰后后面物體的速度不可能大于前面物體的速度。彈性碰撞: 彈性碰撞應(yīng)同時(shí)滿足: (這個(gè)結(jié)論最好背下來,以后經(jīng)常要用到。)討論:一動(dòng)一靜且二球質(zhì)量相等時(shí)的彈性正碰:速

45、度交換大碰小一起向前;質(zhì)量相等,速度交換;小碰大,向后返。原來以動(dòng)量(P)運(yùn)動(dòng)的物體,若其獲得等大反向的動(dòng)量時(shí),是導(dǎo)致物體靜止或反向運(yùn)動(dòng)的臨界條件?!耙粍?dòng)一靜”彈性碰撞規(guī)律:即m2v2=0 ;=0 代入(1)、(2)式 解得:v1'=(主動(dòng)球速度下限) v2'=(被碰球速度上限) 討論(1): 當(dāng)m1>m2時(shí),v1'>0,v2'>0 v1與v1方向一致;當(dāng)m1>>m2時(shí),v1'v1,v2'2v1 (高射炮打蚊子) 當(dāng)m1=m2時(shí),v1'=0,v2'=v1 即m1與m2交換速度 當(dāng)m1<m2時(shí),v

46、1'<0(反彈),v2'>0 v2與v1同向;當(dāng)m1<<m2時(shí),v1'-v1,v2'0 (乒乓球撞鉛球) 討論(2): 被碰球2獲最大速度、最大動(dòng)量、最大動(dòng)能的條件為A.初速度v1一定,當(dāng)m1>>m2時(shí),v2'2v1 B初動(dòng)量p1一定,由p2'=m2v2'=,可見,當(dāng)m1<<m2時(shí),p2'2m1v1=2p1C初動(dòng)能EK1一定,當(dāng)m1=m2時(shí),EK2'=EK1完全非彈性碰撞應(yīng)滿足: 一動(dòng)一靜的完全非彈性碰撞(子彈打擊木塊模型)是高中物理的重點(diǎn)。特點(diǎn):碰后有共同速度,或兩者的距離

47、最大(最小)或系統(tǒng)的勢(shì)能最大等等多種說法. (主動(dòng)球速度上限,被碰球速度下限) 討論:E損 可用于克服相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能E損=fd相=mg·d相=一= d相= 也可轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能;轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能、電能發(fā)熱等等;(通過電場(chǎng)力或安培力做功)由上可討論主動(dòng)球、被碰球的速度取值范圍 “碰撞過程”中四個(gè)有用推論推論一:彈性碰撞前、后,雙方的相對(duì)速度大小相等,即: u2u1=12推論二:當(dāng)質(zhì)量相等的兩物體發(fā)生彈性正碰時(shí),速度互換。推論三:完全非彈性碰撞碰后的速度相等推論四:碰撞過程受(動(dòng)量守恒)(能量不會(huì)增加)和(運(yùn)動(dòng)的合理性)三個(gè)條件的制約。碰撞模型1Av0vsMv0Lv0ABAB

48、v0其它的碰撞模型: 證明:完全非彈性碰撞過程中機(jī)械能損失最大。證明:碰撞過程中機(jī)械能損失表為:E=m112+m222m1u12m2u22由動(dòng)量守恒的表達(dá)式中得: u2=(m11+m22m1u1)代入上式可將機(jī)械能的損失E表為u1的函數(shù)為:E=u12u1+(m112+m222)( m11+m22)2這是一個(gè)二次項(xiàng)系數(shù)小于零的二次三項(xiàng)式,顯然:當(dāng) u1=u2=時(shí),即當(dāng)碰撞是完全非彈性碰撞時(shí),系統(tǒng)機(jī)械能的損失達(dá)到最大值 Em=m112+m222 歷年高考中涉及動(dòng)量守量模型的計(jì)算題都有:(對(duì)照?qǐng)D表)一質(zhì)量為M的長(zhǎng)木板靜止在光滑水平桌面上.一質(zhì)量為m的小滑塊以水平速度v0從長(zhǎng)木板的一端開始在木板上滑動(dòng)

49、,直到離開木板.滑塊剛離開木板時(shí)速度為V0/3,若把此木板固定在水平面上,其它條件相同,求滑塊離開木板時(shí)速度?3x0x0AOm1996年全國廣東(24題)1995年全國廣東(30題壓軸題)1997年全國廣東(25題軸題12分)1998年全國廣東(25題軸題12分)試在下述簡(jiǎn)化情況下由牛頓定律導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式:系統(tǒng)是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),相互作用力是恒力,不受其他力,沿直線運(yùn)動(dòng)要求說明推導(dǎo)過程中每步的根據(jù),以及式中各符號(hào)和最后結(jié)果中各項(xiàng)的意義。質(zhì)量為M的小船以速度V0行駛,船上有兩個(gè)質(zhì)量皆為m的小孩a和b,分別靜止站在船頭和船尾. 現(xiàn)小孩a沿水平方向以速率v(相對(duì)于靜止水面)向前躍入水中, 1999

50、年全國廣東(20題12分)2000年全國廣東(22壓軸題)2001年廣東河南(17題12分) M 2 1 N P Q B 2002年廣東(19題)2003年廣東(19、20題)2004年廣東(15、17題)AHO/OBLPCLL0EAOBP1P2v0(a)T2T3T4T5T6TEtE00(b)2005年廣東(18題)2006年廣東(16、18題)2007年廣東(17題)ANBCRRDP1P22008年廣東( 19題、第20題 )子彈打木塊模型:物理學(xué)中最為典型的碰撞模型 (一定要掌握)子彈擊穿木塊時(shí),兩者速度不相等;子彈未擊穿木塊時(shí),兩者速度相等.這兩種情況的臨界情況是:當(dāng)子彈從木塊一端到達(dá)另

51、一端,相對(duì)木塊運(yùn)動(dòng)的位移等于木塊長(zhǎng)度時(shí),兩者速度相等例題:設(shè)質(zhì)量為m的子彈以初速度v0射向靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為M的木塊,并留在木塊中不再射出,子彈鉆入木塊深度為d。求木塊對(duì)子彈的平均阻力的大小和該過程中木塊前進(jìn)的距離。解析:子彈和木塊最后共同運(yùn)動(dòng),相當(dāng)于完全非彈性碰撞。從動(dòng)量的角度看,子彈射入木塊過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒: 從能量的角度看,該過程系統(tǒng)損失的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的內(nèi)能。設(shè)平均阻力大小為f,設(shè)子彈、木塊的位移大小分別為s1、s2,如圖所示,顯然有s1-s2=d對(duì)子彈用動(dòng)能定理: 對(duì)木塊用動(dòng)能定理:、相減得: 式意義:fd恰好等于系統(tǒng)動(dòng)能的損失;根據(jù)能量守恒定律,系統(tǒng)動(dòng)能的損失應(yīng)該等于系統(tǒng)內(nèi)能的增加;可見,即兩物體由于相對(duì)運(yùn)動(dòng)而摩擦產(chǎn)生的熱(機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能),等于摩擦力大小與兩物體相對(duì)滑動(dòng)的路程的乘積(由于摩擦力是耗散力,摩擦生熱跟路徑有關(guān),所以這里應(yīng)該用路程,而不是用位移)。 由上式不難求得平均阻力的大?。褐劣谀緣K前進(jìn)的距離s2,可以由以上、相比得出:從牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式出發(fā),也可以得出同樣的結(jié)論。試試推理。由于子彈和木塊都在恒力作用下做勻變速運(yùn)動(dòng),位移與平均速度成正比: 一般情況下,所以s2<&

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