高中物理巧學巧解大全(部分)Word版

1、下面以物理大全中的部分內容介紹，讓你“先看”，讓你真實地看到大全的高質量。高中物理巧學巧解大全目錄第一部分高中物理活題巧解方法總論整體法 隔離法 力的合成法 力的分解法 力的正交分解法 加速度分解法 加速度合成法 速度分解法 速度合成法 圖象法 補償法（又稱割補法） 微元法 對稱法 假設法 臨界條件法 動態(tài)分析法 利用配方求極值法 等效電源法 相似三角形法 矢量圖解法 等效擺長法 等效重力加速度法 特值法 極值法 守恒法 模型法 模式法 轉化法 氣體壓強的參考液片法 氣體壓強的平衡法 氣體壓強的動力學法 平衡法（有收尾速度問題） 窮舉法 通式法 逆向轉換法 比例法 推理法 密度比值法 程序法

2、等分法 動態(tài)圓法 放縮法 電流元分析法估算法 節(jié)點電流守恒法 拉密定理法 代數(shù)法 幾何法第二部分部分難點巧學一、利用“假設法”判斷彈力的有無以及其方向二、利用動態(tài)分析彈簧彈力三、靜摩擦力方向判斷四、力的合成與分解五、物體的受力分析六、透徹理解加速度概念七、區(qū)分s-t 圖象和v-t圖象八、深刻領會三個基礎公式九、善用勻變速直線運動幾個重要推論十、抓住時空觀解決追趕（相遇）問題十一、有關彈簧問題中應用牛頓定律的解題技巧十二、連接體問題分析策略整體法與隔離法十三、熟記口訣巧解題十四、巧作力的矢量圖，解決力的平衡問題十五、巧用圖解分析求解動態(tài)平衡問題十六、巧替換、化生僻為熟悉，化繁難就簡易十七、巧選研

3、究對象是解決物理問題的關鍵環(huán)節(jié)十八、巧用“兩邊夾”確定物體的曲線運動情況十九、效果法運動的合成與分解的法寶二十、平拋運動中的“二級結論”有妙用二十一、建立“F供F需”關系，巧解圓周運動問題二十二、把握兩個特征，巧學圓周運動二十三、現(xiàn)代科技和社會熱點問題STS問題二十四、巧用黃金代換式“GMR2g”二十五、巧用“比例法”解天體運動問題的金鑰匙二十六、巧解天體質量和密度的三種方法二十七、巧記同步衛(wèi)星的特點“五定”二十八、“六法”求力的功二十九、“五大對應”功與能關系三十、“四法”判斷機械能守恒三十一、“三法”巧解鏈條問題三十二、兩種含義正確理解功的公式，功率的公式三十三、解題的重要法寶之一功能定理

4、三十四、作用力與反作用力的總功為零嗎？摩擦力的功歸類三十五、“尋”規(guī)、“導”矩學動量三十六、巧用動量定理解釋常用的兩類物理現(xiàn)象三十七、巧用動量定理解三類含“變”的問題三十八、動量守恒定律的“三適用”“三表達”動量守恒的判斷三十九、構建基本物理模型學好動量守恒法寶四十、巧用動量守恒定律求解多體問題四十一、巧用動量守恒定律求解多過程問題四十二、從能量角度看動量守恒問題中的基本物理模型動量學習的提高篇四十三、一條連等巧串三把“金鑰匙” 四十四、巧用力、能的觀點判斷彈簧振子振動中物理量的變化四十五、彈簧振子運動的周期性、對稱性四十六、巧用比值處理擺鐘問題四十七、巧用位移的變化分析質點的振動：振動圖像與

5、振動對應四十八、巧用等效思想處理等效單擺四十九、巧用繩波圖理解機械波的形成五十、波圖像和振動圖像的區(qū)別五十一、波的疊加波的干涉五十二、物質是由大量分子組成的五十三、布朗運動五十四、分子間作用力五十五、內能概念的內涵五十六、能的轉化和守恒定律五十七、巧建模型氣體壓強的理解及大氣壓的應用五十八、活用平衡條件及牛頓第二定律氣體壓強的計算五十九、微觀與宏觀正確理解氣體的壓強、體積與溫度及其關系六十、巧用結論理想氣體的內能變化與熱力學第一定律的綜合應用六十一、巧用庫侖定律解決帶電導體球間力的作用六十二、巧選電場強度公式解決有關問題六十三、巧用電場能的特性解決電場力做功問題六十四、巧用電容器特點解決電容器

6、動態(tài)問題六十五、利用帶電粒子在電場中不同狀態(tài)解決帶電粒子在電場中的運動六十六、巧轉換，速求電場強度六十七、巧用“口訣”，處理帶電平衡問題六十八、巧用等效法處理復合場問題六十九、巧用圖象法處理帶電粒子在交變電場中運動問題第一部分高中物理活題巧解方法總論高中階段，最難學的課程是物理，既要求學生有過硬的數(shù)學功底，還要學生有較強的空間立體感和抽象思維能力。本總論較詳細地介紹了48種高中物理活題巧解的方法，加上磁場部分“難點巧學”中介紹的“結論法”，共計有49種方法，這些方法中有大家很熟悉的、用得很多的整體法、隔離法、臨界條件法、矢量圖解法等，也有用得很少的補償法、微元法、節(jié)點電流法等，更多的是用得較多

7、，但方法名稱還未統(tǒng)一的巧解方法，這些方法用起來很巧，給人以耳目一新、豁然開朗的感覺，本總論給出了較科學合理的方法名稱。古人云：授人以魚，只供一飯之需；授人以漁，則一生受用無窮，本書編者本著“一切為了學生，為了一切學生，為了學生的一切”的宗旨，嘔心瀝血地編寫了這本書，以精益求精的質量、獨具匠心的創(chuàng)意，教會學生在短時間內提高物理分析、解題技能，縮短解題時間，對減輕學習負擔、開發(fā)智力、提高學習成績有極大地幫助。一、整體法研究對象有兩個或兩個以上的物體，可以把它們作為一下整體，整體質量等于它們的總質量。整體電量等于它們電量代數(shù)和。有的物理過程比較復雜，由幾個分過程組成，我們可以把這幾個分過程看成一個整

8、體。所謂整體法就是將兩個或兩個以上物體組成的整個系統(tǒng)，或由幾個分過程組成的整個過程作為研究對象進行分析研究的方法。整體法適用于求系統(tǒng)所受的外力，計算整體合外力時，作為整體的幾個對象之間的作用力屬于系統(tǒng)內力不需考慮，只需考慮系統(tǒng)外的物體對該系統(tǒng)的作用力，故可使問題化繁為簡。例1：在水平滑桌面上放置兩個物體A、B如圖1-1所示，mA=1kg，mB=2kg，它們之間用不可伸長的細線相連，細線質量忽略不計，A、B分別受到水平間向左拉力F1=10N和水平向右拉力F2=40N的作用，求A、B間細線的拉力。【巧解】由于細線不可伸長，A、B有共同的加速度，則共同加速度對于A物體：受到細線向右拉力F和F1拉力作

9、用，則，即 F=20N 【答案】=20N例2：如圖1-2所示，上下兩帶電小球，a、b質量均為m，所帶電量分別為q和-q，兩球間用一絕緣細線連接，上球又用絕緣細線懸掛在開花板上，在兩球所在空間有水平方向的勻強電場，場強為E，平衡細線都被拉緊，右邊四圖中，表示平衡狀態(tài)的可能是：【巧解】對于a、b構成的整體，總電量Q=q-q=0，總質量M=2m，在電場中靜止時，ab整體受到拉力和總重力作用，二力平衡，故拉力與重力在同一條豎直線上?！敬鸢浮緼說明：此答案只局限于a、b帶等量正負電荷，若a、b帶不等量異種電荷，則a與天花板間細線將偏離豎直線。例3：如圖1-3所示，質量為M的木箱放在水平面上，木箱中的立桿

10、上套著一個質量為m的小球，開始時小球在桿的頂端，由靜止釋放后，小球沿桿下滑的加速度為重力加速度的，即，則小球在下滑的過程中，木箱對地面的壓力為多少？【巧解】對于“一動一靜”連接體，也可選取整體為研究對象，依牛頓第二定律列式：故木箱所受支持力：，由牛頓第三定律知：木箱對地面壓力。【答案】木箱對地面的壓力例4：如圖1-4，質量為m的物體A放置在質量為M的物體B上，B與彈簧相連，它們一起在光滑水平面上做簡諧振動，振動過程中A、B之間無相對運動，設彈簧的勁度系數(shù)為k，當物體離開平衡位置的位移為x時，A、B間摩擦力f的大小等于（ ）A、0B、kxC、D、【巧解】對于A、B構成的整體，當系統(tǒng)離開平衡位置的

11、位移為x時，系統(tǒng)所受的合力為F=kx，系統(tǒng)的加速度為，而對于A物體有摩擦力，故正確答案為D。【答案】D例5：如圖1-5所示，質量為m=2kg的物體，在水平力F=8N的作用下，由靜止開始沿水平方向右運動，已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)=0.2，若F作用t1=6s后撤去，撤去F后又經t2=2s物體與豎直壁相碰，若物體與墻壁作用時間t3=0.1s，碰后反向彈回的速度=6m/s，求墻壁對物體的平均作用力FN（g取10m/s2）?！厩山狻咳绻磿r間段來分析，物理過程分為三個：撤去F前的加速過程；撤去F后的減速過程；物體與墻壁碰撞過程。分段計算會較復雜?，F(xiàn)把全過程作為一個整體（整體法），應用動量定理，并取

12、F的方向為正方向，則有代入數(shù)據(jù)化簡可得FN=280N【答案】FN=280N巧練：如圖1-6所示，位于水平地面上的斜面傾角為，斜面體的質量為M，當A、B兩物體沿斜面下滑時，A、B間無相對滑動，斜面體靜止，設A、B的質量均為m，則地面對斜面體的支持力FN及摩擦力f分別是多少？若斜面體不是光滑的，物體A、B一起沿斜面勻速下滑時，地面對斜面體的支持力FN及摩擦力f又分別是多少？巧練2：如圖1-7所示，MN為豎直墻壁，PQ為無限長的水平地面，在PQ的上方有水平向左的勻強電場，場強為E，地面上有一點A，與豎直墻壁的距離為d，質量為m，帶電量為+q的小滑塊從A點以初速vo沿PQ向Q運動，滑塊與地面間的動摩擦

13、因數(shù)為，若mgEq，滑塊與墻MN碰撞時無能量損失，求滑塊所經歷的總路程s。二、隔離法所謂隔離法就是將研究對象（物體）同周圍物體隔離開來，單獨對其進行受力分析的方法。隔離法適用于求系統(tǒng)內各物體（部分）間相互作用。在實際應用中，通常隔離法要與整體法結合起來應用，這樣更有利于問題的求解。例1：如圖2-1所示，在兩塊相同的豎直木板之間，有質量均為m的4塊相同的磚，用兩個大小均為F的水平力壓木板，使磚靜止不動，則第1塊對第2塊磚摩擦力大小為（ ）A、0B、mg/2C、mgD、2mg【巧解】本題所求解的是第1塊對第2塊磚摩擦力，屬于求內力，最終必須要用隔離法才能求解，研究對象可以選1，也可以選2，到底哪個

14、更簡單呢？若選2為研究對象，則1對2的摩擦力及3對2的摩擦力均是未知的，無法求解；而選1為研究對象，盡管2對1的摩擦力及左板對1的摩擦力均是未知的，但左板對1的摩擦力可以通過整體法求解，故選1為研究對象求內力較為簡單。先由整體法（4塊磚作為一個整體）可得左、右兩板對系統(tǒng)的摩擦力方向都豎直向上，大小均為4mg/2=2mg，再以1為研究對象分析，其受力圖2-2所示（一定要把它從周圍環(huán)境中隔離開來，單獨畫受力圖），1受豎直向下的重力為mg，左板對1的摩擦力f左板豎直向上，大小為2mg，故由平衡條件可得：2對1的摩擦力f21豎直向下，大小為mg，答案應選C項?！敬鸢浮緾例2：如圖2-3所示，斜面體固定

15、，斜面傾角為，A、B兩物體疊放在一起，A的上表面水平，不計一切摩擦，當把A、B無初速地從斜面頂端釋放，若運動過程中B沒有碰到斜面，則關于B的運動情況描述正確的是（ ）A、與A一起沿斜面加速下滑B、與A一起沿斜面勻速下滑C、沿豎直方向勻速下滑D、沿豎直方向加速下滑【巧解】本題所求解的是系統(tǒng)中的單個物體的運動情況，故可用隔離法進行分析，由于不計一切摩擦，而A的上表面水平，故水平方向上B不受力。由牛頓第一定律可知，B在水平方向上運動狀態(tài)不變（靜止），故其運動方向必在豎直方向上。因A加速下滑，運動過程中B沒有碰到斜面（A、B仍是接觸的），即A、B在豎直方向上的運動是一樣的，故B有豎直向下的加速度，答案

16、D正確。【答案】D例3：如圖2-4所示，固定的光滑斜面體上放有兩個相同的鋼球P、Q，MN為豎直擋板，初狀態(tài)系統(tǒng)靜止，現(xiàn)將擋板MN由豎直方向緩慢轉至與斜面垂直的方向，則該過程中P、Q間的壓力變化情況是（ ）A、一直增大B、一直減小C、先增大后減小D、一直不變【巧解】本題所求解的是系統(tǒng)內力，可用隔離法來分析，研究對象可以選P，也可以選Q，到底選哪個更簡單呢？當然選P要簡單些，因為P受力個數(shù)少，P受到重力、斜面的支持力N斜（垂直斜面向上）和Q的支持力NQ（沿斜面斜向上）共三個力作用，由平衡條件可知，這三個力的合力為零，即重力沿N斜，NQ反方向的分力分別與N耕、NQ的大小相等，在轉動擋板過程中，重力的

17、大小及方向都不變，而N耕、NQ的方向也都不變，即分解重力的兩個方向是不變的，故分力也不變，故D選項正確【答案】D例4：如圖2-5所示，人重G1=600N，木板重G2=400N，人與木板、木板與地面間滑動摩擦因數(shù)均為=0.2，現(xiàn)在人用水平力F拉繩，使他們木板一起向右勻速動動，則（ ）A、人拉繩的力是200NB、人的腳給木板的摩擦力向右C、人拉繩的力是100ND、人的腳給木板的摩擦力向左【巧解】求解人與板間的摩擦力方向，屬求內力，須用隔離法，研究對象可選人，也可以選板，到底選哪個更簡單呢？當然選人要簡單些，因為人受力個數(shù)少，以人為研究對象，人在水平方向上只受繩的拉力（水平向右）和板對人的摩擦力兩個

18、力作用，屬二力平衡，故板對人的摩擦力向左，由牛頓第三定律可知，人的腳給木板的摩擦力向右，B、D兩個選項中B選項正確。繩的拉力屬外力，可用整體法來求解，人與板相對地向右運動，滑動摩擦力水平向左，而其大小為；人與板系統(tǒng)水平向右受到兩個拉力，故由平衡條件可得：2T=f，故T=100N，答案C選項正確?！敬鸢浮緽、C巧練1：如圖2-6所示，半徑為R的光滑球，重為G，光滑木塊厚為h，重為G1，用至少多大的水平F推木塊才能使球離開地面？巧練2：如圖2-7所示，A、B兩物體疊放在轉臺上（A在上，B在下），并隨轉臺一起勻速運動，則關于A對B的摩擦力的判斷正確的是（ ）A、A對B沒有摩擦力B、A對B有摩擦力，方

19、向時刻與線速度方向相反C、A對B有摩擦力，方向時刻指向轉軸D、A對B有摩擦力，方向時刻背離轉軸三、力的合成法一個力如果產生的效果與幾個力共同作用所產生的效果相同，這個力就叫做那幾個的合力，而那幾個力就叫做這個力的分力，求幾個力的合力叫力的合成。力的合成遵循平行四邊形法則，如求兩個互成角度的共點力F1、F2的合力，可以把表示F1、F2的有向線段作為鄰邊，作一平行四邊形，它的對角線即表示合力大小和方向。共點的兩個力F1、F2的合力F的大小，與兩者的夾角有關，兩個分力同向時合力最大，反向時合力最小，即合力取值范圍力F1-F2F1+F2合力可以大于等于兩力中的任一個力，也可以小于任一個力，當兩力大小一

20、定時，合力隨兩力夾角的增大而減小，隨兩力夾角的減小而增大。如果一個物體A對另一個物體B有兩個力作用，當求解A對B的作用力時，通常用力的合成法來求解。例1：水平橫梁的一端A插在墻壁內，另一端裝有一小滑輪B，一輕繩的一端C固定于墻壁上，另一端跨過滑輪后懸掛一質量m=10kg的重物，CBA=30°，如圖3-1所示，則滑輪受到繩子的作用力大小為（g取10m/s2）（ ）A、50NB、C、100ND、【巧解】繩子對滑輪有兩個力的作用，即繩子BC有斜向上的拉力，繩子BD有豎直向下的拉力，故本題所求的作用力應該為以上這兩個力的合力，可用力的合成法求解。因同一根繩張力處處相等，都等于物體的重力，即T

21、BC=TBD=mg=100N，而這兩個力的夾角又是特殊角120°，用平行四邊形定則作圖，可知合力F合=100N，所以滑輪受繩的作用力為100N，方向與水平方向成30°角斜向下?！敬鸢浮緾例2：如圖3-2所示，一質量為m的物塊，沿固定斜面勻速下滑，斜面的傾角為，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為，則斜面對物塊的作用力大小及方向依次為（ ）A、，沿斜面向下B、，沿斜面向上C、，垂直斜面向下D、mg，豎直向上【巧解】斜面對物塊有兩個力的作用，一個是沿垂直斜面向上支持力N，另一個是沿斜面向上的摩擦力f，故本題所求的作用力應該為以上這兩個力的合力，可用力的合成法求解。物塊共受三個力作用：重力

22、mg、支持力N、摩擦力f；由平衡條件可知，這三個力的合力為0，即支持力N、摩擦力f的合力重力mg等大反向，故答案D選項正確【答案】D例3：如圖3-3所示，地面上放在一個質量為m的物塊，現(xiàn)有斜向上的力F拉物塊，物塊仍處于靜止狀態(tài)，則拉力F與物體所受到摩擦力f的合力方向為（ ）A、斜向左上B、斜向右上C、豎直向上D、條件不足，無法判斷【巧解】物塊共受四個力作用，重力G、拉力F、摩擦力f以及支持力N，其受力圖如圖3-4所示，我們可以用力的合成法，把四力平衡轉化成二力平衡：即F與f合成，G與N合成，G與N的合力一定豎直向下，故F與f的合力一定豎直向上，故答案C正確?！敬鸢浮緾巧練1：如圖3-5所示，A

23、、B兩小球穿在水平放置的細桿上，相距為d，兩小球各用一根長也是d的細繩連接小球C，三個小球的質量均為m，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)，而桿對小球A的作用力大小是（ ）A、1.5mgB、mgC、D、巧練2：如圖3-6所示，在傾角為=30°的粗糙斜面上放有一重為G的物體，現(xiàn)用與斜面底邊平行的力F=G/2推物體，物體恰能沿斜面作勻速直線運動，則物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為（ ）A、0.5B、0.2C、D、四、力的分解法由一個已經力求解它的分力叫力的分解，力的分解是力的合成的逆過程，也同樣遵循平行四邊形法則，由平行四邊形則可知，力的合成是惟一的，而力的分解則可能多解，但在處理實際問題時，力的分解必須依

24、據(jù)力的作用效果來進行的，答案同樣是惟一的。利用力的分解法解題時，先找到要分解的力，再找這個力的作用效果，根據(jù)作用效果確定兩個分力的方向，然后用平行四邊形定則求這兩個部分。例1：刀、斧、刨等切削工具都叫劈，劈的截面是一個三角形，如圖4-1所示，設劈的面是一個等腰三角形，劈背的寬度是d，劈的側面的長度是L使用劈的時候，在劈背上加力F，則劈的兩側面對物體的壓力F1、F2為（ ）A、F1=F2=FB、F1=F2=（L/d）FC、F1=F2=（d/L）FD、以上答案都不對【巧解】由于F的作用，使得劈有沿垂直側面向外擠壓與之接觸物體的效果，故所求的F1、F2大小等于F的兩個分力，可用力的分解法求解。如圖4

25、-2所示，將F分解為兩個垂直于側面向下的力F1、F2，由對稱性可知，F(xiàn)1=F2，根據(jù)力的矢量三角形OFF1與幾何三角形CAB相似，故可得：F1/L=F/d，所以F1=F2=LF/d，由于F1= F1， F2= F2故F1=F2=（d/L）F?！敬鸢浮坷?：如圖4-3所示，兩完全相同的小球在擋板作用下靜止在傾角為的光滑斜面上，甲圖中擋板為豎直方向，乙圖中擋板與斜面垂直，則甲、乙兩種情況下小球對斜面的壓力之比是（ ）A、1：1B、1：C、1：D、1：【巧解】由于小球重力G的作用，使得小球有沿垂直側面向下擠壓斜面及沿垂直擋板方向擠壓擋板的效果，故所求的小球對斜面壓力大小等于重力G沿垂直斜面方向的分力

26、，可用力的分解法求解，如圖所求，甲情況下將G分解G2，乙情況下將G分解G2，所求壓力之比即為G1：G1，而G1=G/，G1=G，故可得壓力之比G1：G1=1：。【答案】B例3：如圖4-4所示，用兩根輕繩將質量為m的物塊懸掛在空中，已知ac和bc與豎直方向的夾角分別為30°和60°，則ac繩和bc繩中拉分別為（ ）A、B、C、D、【巧解】由于小球重力G的作用，使得小球有沿兩繩方向斜向下拉緊繩的效果，故兩繩的拉力大小等于重力的兩個分力，力的分解圖如上所示，由幾何知識可得：Tac=G1=mgcos30°,Tbc=G2=mgcos60°。【答案】A例4：如圖4-

27、5所示，小車上固定著一根彎成角的曲桿，桿的另一端固定一個質量為m的球，小車以加速度a水平向右運動，則桿對球的彈力大小及方向是（ ）A、mg，豎直向上B、，沿桿向上C、ma，水平向右 D、，與水平方向成arctan角斜向上【巧解】本題中，小球只受重力mg和桿對球的彈力N兩個力作用，桿對球的彈力N有兩個作用效果；豎直向上拉小球及水平向右拉小球，因兩個作用效果是明確的，故可用力的分解法來求解。桿豎直向上拉小球，使小球在豎直方向上保持平衡，故豎直向上的分力N1=mg；桿水平向右拉小球，使小球獲得向右的加速度，故水平向右的分力N2=ma，由幾何知識可知桿對球的彈力與水平方向的夾角為arctan=arct

28、an，故答案D選項正確?！敬鸢浮緿巧練1：如圖4-6所示，用一根細繩把重為G的小球，掛在豎直光滑的墻上，改用較長的細繩，則小球對繩的拉力T及對墻的壓力N將（ ）A、T減小，N增在B、T增大，N減小C、T減小，N減小D、T增大，N增大巧練2：如圖4-7所示，輕繩AC與水平角夾角=30°，BC與水平面的夾角=60°，若AC、BC能承受的最大拉力不能超過100N，設懸掛重物的繩不會拉斷，那么重物的重力G不能超過（ ）A、100NB、200NC、D、五、力的正交分解法力的正交分解法：即是把力沿著兩個經選定的互相垂直的方向作分解，其目的是便于運用普通代數(shù)運算公式來解決矢量的運算，坐標

29、軸的選取是以使問題的分析簡化為原則，通常選取坐標軸的方法是：選取一條坐標軸與物體運動的速度方向或加速度的方向相同（包括處理物體在斜面上運動的問題），以求使物體沿另一條坐標軸的加速度為零，這樣就可得到外力在該坐標軸上的分量之和為零，從而給解題帶來方便，物體受力個數(shù)較多時，常用正交分解法來解。例1：如圖5-1所示，用與水平成=37°的拉力F=30N，拉著一個重為G=50N的物體在水平地面上勻速前進，則物體與地面間的動摩擦因數(shù)為（ ）A、0.2B、0.3C、0.6D、0.75【巧解】物體受四個力作用而勻速，這四個力分別為重力G、拉力F、地面的支持力N、地面的摩擦力f，由于受多個力作用，用正

30、交分解法來解題較為簡單。怎樣選取坐標軸呢？選水平方向與豎直方向為坐標軸，只需分解F，最簡單，如圖5-2所示，將F進行正交分解，由平衡條件可得：【答案】D例2：如圖5-3所示，重為G=40N的物體與豎直墻間的動摩擦因數(shù)=0.2，若受到與水平線成45°角的斜向上的推力F作用而沿豎直墻勻速上滑，則F為多大？【巧解】物體受四個力作用而勻速上滑，這四個力分別為重為N、推力F、墻的支持力N、墻的摩擦力f，由于受多個力作用，用正交分解法來解題較為簡單。怎樣選取坐標軸呢？選水平方向與豎直方向為坐標軸，只需分解F，最簡單，如圖5-4所示，將F進行正交分解，由平衡條件可得：【答案】推力F為71N例3：如

31、圖5-5所示，物體Q放在固定的斜面P上，Q受到一水平作用力F，Q處于靜止狀態(tài)，這時Q受到的靜摩擦力為f，現(xiàn)使F變大，Q仍靜止，則可能（ ）A、f一直變大B、f一直變小C、f先變大，后變小D、f先變小后變大【巧解】隔離Q，Q物體受重力G支持力N，外力F及摩擦力f四個力而平衡，但f的方向未知（當F較小時，f沿斜面向上；當F較大時f沿斜面向下），其受力圖如圖5-6所示。怎樣選取坐標軸呢？選水平方向與豎直方向為坐標軸，需分解N與f，而選沿斜面方向與豎直斜面方向為坐標軸，需分解G與F都需要分解兩個力，但N、f是未知力，G、F是已知力，分解已知力更簡單些，故應選沿斜面方向與堅直斜面方向為坐標軸。如圖5-6

32、所示，將G、F進行正交分解，由平衡條件可得：當F較小時有：即隨著F的增大，f將減小，當F較大時有： 即隨著F的增大，f將增大，故當F的初始值較小時，f先減小后增大；當F的初始值較大時f一直增大。【答案】A、D巧練1：如圖5-7所示，斜面體P固定在水平面上，斜面體的傾角為=37°，斜面體上有一重為G=60N的木塊Q，用F=10N的水平力推木塊Q，Q恰能沿斜面勻速下滑，則木塊Q與斜面體P間的摩擦力大小及摩擦因數(shù)分別是多少？巧練2：如圖5-8所示，有一直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB豎直向下，表面光滑，AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質量均為m，兩環(huán)間由一根質量可忽略，

33、不何伸長的細繩相連，并在某一位置平衡，如圖1-28所示，現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再將達到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，AO桿對P環(huán)的支持力N和摩擦力f的變化情況是：（ ）A、N不變、f變大B、N不變、f變小C、N變大、f變大D、N變大、f變小共49種方法，其他略第三章 牛頓運動定律難點巧學一、 巧用“兩邊夾”確定物體的曲線運動情況曲線運動是變速運動，從運動學的角度可以確定物體加速度與速度、軌跡之間的關系，也可以從動力學的角度確定合外力F與速度、軌跡之間的關系。物體做曲線運動的軌跡不外乎以下三種情況：物體的加速度a與其速度v之間的夾角為銳角、直角或鈍角。所謂“兩邊夾”就

34、是加速度（或合外力）與速度把軌跡夾在中間，即：物體做曲線運動的軌跡總在a與v兩方向的夾角中，且和v的方向相切，向加速度一側彎曲。如下圖41所示三種情況就是這樣。Va VaVaAAa圖41例1 一質點在某恒力F作用下做曲線運動，圖42中的曲線AB是該質點運動軌跡的一段，質點經過A、B兩點時的速率分別為vA、vB.（1） 用作圖法找出該恒力方向的可能范圍。BVBAVA圖42（2） 該恒力的方向能否在過A點或B點的切線上？（3） 該質點從A點到B點的過程中其速度大小如何變化？（4） 若速率有變化，且vAvB，則速率最大或最小時在什么位置？解析 （1）過A、B兩點分別作曲線的切線和、法線和，如圖43所

35、示，從A點看，恒力F應在線的右側；從B點看F應在線的左側；因恒力的方向是不變的，故應同時滿足上述兩條件。若平移線過A點，則、兩線之間箭頭所指的區(qū)域即為F在A點的方向可能的范圍。 （2）若F在線上，則它與vA在同一直線上，由于F為恒力，故質點不可能再做曲線運動，這說明F不可能在線上。若F在線上，則在A點時vA在垂直于F的方向上有分量，而到B點時垂直于線的運動分量沒有了，這與該方向上沒有F分量相矛盾，故F不可能在線上。圖43AVAVB（3）由于F在A點時與vA夾角大于90º，而在B點時與vB夾角小于90º，故質點的速率應該是先減小后增大。（4）由于已經判定速率為先減小后增大，且

36、vAvB，則運動過程中速率有最小值，且發(fā)生在F與v垂直的位置。二、效果法運動的合成與分解的法寶力的分解如果不考慮該力產生的效果，對求解往往影響不大，但運動的分解如果不考慮實際效果，就有可能得出錯誤的結論。反之，若根據(jù)運動效果進行分解，會有意想不到的收獲。下面以一個曲線運動中常見的題型“繩連物”模型為例進行說明。V1V圖44例2 如圖44所示，用繩牽引小船靠岸，收繩的速度為v1，在繩子與水平方向夾角為的時刻，船的速度v有多大？ 解析 先用“微元法”解答。小船在極短時間t內從A點移到C位移為s，如圖45所示，由于t很小，因此繩子轉過的角度很小，由數(shù)學知識可認為s2OA, s2OC,ADCO圖45所

37、以有，s2為物體垂直繩方向的位移，s1為沿繩方向的位移。再由速度的定義，當t很小時，v，所以vv1v2，即船的速度分解為沿繩方向的速度v1和垂直于繩方向的速度v2。用“效果法”解答。船的速度v的方向就是合速度的方向，這個速度產生了兩個運動效果：（1）假如繩與水平方向夾角不變，只是在拉繩，小船將沿繩收縮方向以v1速度運動，（2）假如繩長AO不變，只是在變，V1VV246小船將以O為圓心、OA長為半徑做圓周運動，速度v2垂直于OA。而、OA均改變時，即小船向右運動時，v1、v2就可以看成是它的兩個分運動，矢量圖如圖46所示，從圖中易知vv1/cos比較兩種方法可知，效果法簡便易行，又可幫助同學們理

38、解圓周運動知識，同時也讓學生懂得不能將繩的速度進行正交分解。三、平拋運動中的“二級結論”有妙用 解決平拋及類平拋運動問題，重在把握水平方向的勻速運動和豎直方向初速為零的勻加速直線運動的獨立性、等時性、等效性，充分利用矢量三角形、勾股定理、三角函數(shù)等知識解答。特別提醒：強調落點的問題必須抓住兩個分位移之間的關系。強調末速度的“大小”或“方向”（特別是“方向”）的問題必須抓住兩個分速度之間的關系。另外，記住以下三個“二級結論”（也可稱作定理）會讓我們在今后解決平拋及類平拋運動問題中收到意想不到的效果，結論如下。結論一：做平拋（或類平拋）運動的物體在任一時刻任一位置處，設其末速度方向與水平方向的夾角

39、為，位移與水平方向的夾角為，則tan2tanyvxOBAvov（其應用見“活題巧解”例7）結論二：做平拋（或類平拋）運動的物體任意時刻瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點。如圖47中A點和B點。（其應用見“活題巧解”例6）結論三：平拋運動的物體經過時間t后，位移s與水平方向的夾角為，則此時的動能與初動能的關系為圖47EktEko（14tan2）（待高一下學期用）四、建立“F供F需”關系，巧解圓周運動問題在勻速圓周運動中合外力一定等于物體所需的向心力；在變速圓周運動中，合外力沿半徑方向的分力提供向心力。但有一個問題我們極易出錯又始終感到不好理解，即：做曲線運動的物體實際受到的力沿半徑方

40、向的分力（F供）并不一定等于物體所需的向心力（F需m）。例如，當F供F需時，物體做向心運動；當F供F需時，物體就做圓周運動；當F供F需時，即物體所受的力不足于維持它做圓周運動，物體做離心運動。因此，我們在分析物體是否能做圓周運動時，必須弄清F供與F需的關系，活用臨界條件法、等效法、類比法等列方程求解。例3 設一運動員和自行車的總質量為m，自行車與地面的動摩擦因素為µ，自行車做圓周運動的軌道半徑為R，自行車平面偏離豎直方向的角度為，轉彎速度為v，地面支持力為N。問：自行車要順利轉彎，須滿足什么條件？解析 要使自行車順利轉彎，必須解決兩個問題：一是不向外滑動，二是不發(fā)生翻倒。（1） 轉彎

41、速度不向外滑動的臨界條件自行車轉彎所需向心力由地面的靜摩擦力提供，不向外滑動的條件是所需向心力不超出最大靜摩擦力，即Fnmg，根據(jù)牛頓第二定律有mgFNmg圖48 mgm所以，最大轉彎速度為vmax（2） 臨界轉彎傾角不翻倒的臨界條件 自行車不翻倒的條件，是質心受到的合力矩為零。如圖48所示，即向內傾斜而又不滑動、也不翻倒的臨界條件是支持力N與最大靜摩擦力fmax的合力通過質心。根據(jù)三角函數(shù)關系，臨界轉彎傾角tan，tan1tan1答案：必須同時滿足兩個條件，即速度不超過，自行車平面與豎直方向的夾角等于tan1五、把握兩個特征，巧學圓周運動1 圓周運動的運動學特征問題此類問題，需同學們熟練掌握

42、描述圓周運動的線速度、角速度、向心加速度、周期、頻率、轉速等物理量及其關系，同時，要抓住一些“過渡橋梁”。例如：凡是直接用皮帶傳動（包括鏈條傳動、摩擦傳動）的兩個輪子，在不考慮打滑的情況下，兩輪邊緣上各點的線速度大小相等；凡是同一輪軸上（各個輪都繞同一根軸同步轉動）的各點角速度相等（軸上的點除外）2圓周運動的動力學特征及分析與求解圓周運動的動力學特征為F向m。具體在解決問題時，要注意以下三點：確定研究對象的軌道平面和圓心的位置。例如火車轉彎時，其軌道平面是在水平面內而不是在斜面上。在水平放置的半球形碗內壁上做圓周運動的小球，其軌道平面為水平面，圓心在軌道圓平面上，而不是在球心。向心力不是與重力

43、、彈力、摩擦力等并列的“性質力”，而是據(jù)效果命名的“效果力”，故在分析做圓周運動的質點受力時，切不可在性質力上再添加一個向心力。坐標系的建立：應用牛頓第二定律解答圓周運動問題時，常用正交分解法，其坐標原點是做圓周運動的物體（視為質點）所在的位置，相互垂直的兩個坐標軸中，其中一個坐標軸的方向一定沿半徑指向圓心。六、現(xiàn)代科技和社會熱點問題STS問題這類試題往往利用物理新模型將教材中難度不大、要求不高，但屬重點內容的基礎知識及與其相關的例題、習題加以有效拼接，演變成各種立意新穎、設計科學的題目，從更高層次上考查學生對所學基礎知識的掌握程度和遷移能力、綜合能力、創(chuàng)新能力。這類題具有“高起點、低落點”的

44、特點，起點高是指科技成果新，題型新穎、獨特，為題海所無法包容；落點低是指完成這些題目所需的基礎知識不超綱?，F(xiàn)舉兩例說明此類題目的巧解。例4 從空間同一點O，同時向各個方向以相同的速率拋出許多小球，不計空氣阻力，試證明在這些球都未落地之前，它們在任一時刻的位置可構成一個球面。解析 如果我們從“可構成一個球面”出發(fā)，以地面為參照物列方程求解會很復雜，并且不易求解。其實，這道題比較好的解法是虛物假設法。解析 假設在O點另有一個小球A，當所有小球被拋出的那一瞬間，讓O點處的這個假設小球做自由落體運動（這是解答本題最關鍵的一步）。因為做拋體運動的所有小球與假設做自由落體運動的小球A的加速度都相等（都等于

45、重力加速度），所以，做拋體運動的各小球相對于A球都做勻速直線運動，其位移（注意：是相對于做自由落體運動的小球A的位移）的大小都是sv0t（v0為各小球拋出時的初速率，t為小球運動的時間），也就是說，在同一時刻，各小球與A的距離都相等，因各小球在同一時刻在空中的位置可構成一個球面，這個球面的半徑為Rv0t。可見，不同時刻，這些小球的位置構成不同球面，當然，這些球面的球心就是假設做自由落體運動的小球A。由以上解答也可解釋節(jié)日的夜晚燃放的煙花在空中為什么是球形的。例5 （2005·武漢模擬）早在19世紀，匈牙利物理學家厄缶就明確指出：“沿水平地面向東運動的物體，其重量，即：列車的視重或列車

46、對水平軌道的壓力一定要減輕?！焙髞?，人們常把這類物理現(xiàn)象稱之為“厄缶效應”。我們設想，在地球赤道附近的地平線上，有一列車質量是m，正在以速度v沿水平軌道向東勻速行駛。已知地球的半徑R及地球自轉周期T。今天我們像厄缶一樣，如果僅僅考慮地球自轉的影響，火車隨地球做線速度為的圓周運動時，火車對軌道的壓力為FN；在此基礎上，又考慮到這列火車相對地面附加了一個線速度更快的勻速圓周運動，并設此時火車對軌道的壓力為FN，那么，單純地由于該火車向東行駛而引起火車對軌道壓力減輕的數(shù)量FNFN為A.B.C.D.解析 我們用構建物理模型法來解答此題。把火車看作一個質點在向東繞地心做勻速圓周運動，向心力由地球對火車的

47、引力F引和地面對火車支持力的合力提供，根據(jù)牛頓第二定律得 F引FN F引FN聯(lián)立求解得：FNFN答案選B.活題巧解例1 一質點在xoy平面內運動的軌跡如圖49 所示，下面關于其分運動的判斷正確的是 yA. 若在x方向始終勻速運動，則在y方向先加速后減速運動；B. 若在x方向始終勻速運動，則在y方向先減速后加速運動；C. 若在y方向始終勻速運動，則在x方向一直加速運動；D. 若在y方向始終勻速運動，則在x方向一直減速運動。 O X巧解 類比法圖49本題可從動力學的角度確定外力與速度方向改變的關系，即：物體做曲線運動的軌跡總在加速度與速度矢量的夾角中，且和速度的方向相切，向加速度一側彎曲。再和平拋

48、運動的動力學特點類比，可知B對【答案】B 例2 小河寬為d，河水中各點水流速度大小與各點到較近河岸邊的距離成正比，v水kx，k4v0/d，x是各點到近岸的距離。小船船頭垂直河岸渡河，小船劃水速度為v0，則下列說法中正確的是A. 小船渡河的軌跡為曲線；B. 小船到達離河岸d/2處，船渡河的速度為v0；C. 小船渡河時的軌跡為直線；D. 小船到達離河岸3d/4處，船渡河的速度為v0。 巧解 速度合成法由于小船劃水速度為v0不變，水流速度先變大再變小，河中間為其速度大小變化的轉折點，故其合速度的大小及方向在不斷的變化，可見其軌跡為曲線；在河中間時小船的渡河速度應為v0；到達離河岸3d/4處時，水流速

49、度為v0，船渡河的速度應為v0，故正確選項為A、B。【答案】AB例3 甲、乙兩船從同一地點渡河，甲船以最短時間過河，乙船以最短航程過河，結果甲、乙到達對岸同一地點。設甲、乙兩船在靜水中的速度分別為v甲、v乙并保持不變，求它們到達對岸所用時間之比t甲t乙？巧解 矢量圖解法V甲v水v乙圖410由題意可知，甲、乙航線相同，設它們合速度與河岸的夾角為，航程為S，如圖410所示。則對甲有t甲（1）作出乙的速度矢量圖如圖，由圖可知，要使乙的航程最短，v乙與航線必定垂直，所以t乙 （2）由（1）（2）兩式得再由幾何知識得cos sin 將它們代入上式得 【答案】 AB圖411例4 如圖411所示的塔吊臂上有

50、一可以沿水平方向運動的小車A，小車下吊著裝有物體B的吊鉤。在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運動的同時，吊鉤將物體B向上吊起，A、B之間距離以dH2t2（式中H為吊臂離地面的高度）的規(guī)律變化，則物體做 A. 速度大小不變的曲線運動；B. 速度大小增加的曲線運動；C. 加速度大小方向均不變的曲線運動；D. 加速度大小方向均變化的曲線運動。 巧解 構建模型法物體在水平方向上隨車一起做勻速直線運動。而在豎直方向，A、B間的距離滿足dH2t2，即做初速為零的勻加速直線運動，類似平拋運動的模式。過程中物體的水平速度不變，而豎直方向上加速度大小、方向均不變，C正確。向上的速度隨時間均勻增大，由

51、速度的合成可知，其速度大小也增大，B正確。即選BC.【答案】BC例5 如圖412所示，與水平面的夾角為的直角三角形木塊固定在地面上，有一質點以初速度 vo 從三角形木塊的頂點上水平拋出。試求質點距斜面的最遠距離。vo圖412巧解 定理法當質點做平拋運動的末速度方向 平行于斜面時，質點距斜面的距離最遠。此時末速度方向與初速度方向成角，如圖413 所示。中A為末速度的反向延長線與水平位移的交點， AB 即為所求的最遠距離。根據(jù)平拋運動規(guī)律有OABv圖413 vy gt ， x v0t 和由平拋運動的“二級結論”可知： 據(jù)圖中幾何關系可得： 解以上各式得： 此式即為質點距斜面的最遠距離【答案】例6

52、一質量為 m 的小物體從傾角為30o的斜面頂點A水平拋出，落在斜面上 B 點，若物體到達 B 點時的速度為 21m/s ，試求小物體拋出時的初速度為多大?（不計運動過程中的空氣阻力） vtAv0Bv0vy圖414巧解 定理法由題意作出圖414，末速度與水平方向夾角設為，斜面傾角設為。根據(jù)平拋運動的“二級結論”可得tan 2tan，30o所以tan 2 由三角知識可得：cos又因為 vt ，所以初速度 v0 vtcos3m/s 【答案】初速度為3m/s例7 如圖415 ，AB為斜面，BC為水平面。從A點分別以 v0,3v0 的速度水平拋出的小球，落點與拋出點之間的水平距離分別為 S1, S2 。不計空氣阻力，則S1: S2 可能為 voA A1:3 B. 1:4 C.1:8 D.1:10CB巧解 極限推理法圖415本題考慮小球落點的不確定性，有三種情況?，F(xiàn)分析如下。 當兩球均落在水平面上時，因為運動時間相同， S1:S2=1:3當兩球均落在斜面上時，設斜面傾角為，則有S1=v0t1 S2=3v0t2