高中物理运动与力的关系

1、第四章 独立性原理与动态系图在高中物理当中研究关于运动和力的关系是非常重要的问 题。我们把这一系列的问题统称为动态系问题。动态系问题 是不仅设计为力学问题。动态系问题是设计力学问题当中的 常见的三种力，万有引力；电学当中的电场，磁场问题。这 些问题是从表面来看是没有关系，但从分析运动状态的角度 来说是同样的思路去解决此类问题。独立性原理是解释解决动态系问题的理论依据。独立性问 题是不仅是解决动态系问题，是把高中物理从不同的角度去 分析而提供的理论依据。这个原理是不仅应用在物理，在其 他的科目和很多方面都能看到独立性问题。独立性原理：独立性原理是当我们研究一个集体时我们把 一个集体从不同的角度去

2、分类。当我们把不同的角度去分类 一个集体时各各要素之间是相互无关的，相互独立的。从概念上理解有点难懂，下面以实际的问题来解释此原理。 我们现在把学生为一个集体说明动力性问题：集体：学生性别年级民族学习内容男生1年级汉族理科女生2年级朝族文科3年级满足下面我们研究独立性原理的特点：1 一个集体当中可以有任意种的要素，要素是指不同的角度。在每个要素当中可以拥有几个因素。要素是从不同的角度来决定的。对一个集体来说从研究的目的不同可以有其他类型的要素，因素是要素的内容的分化的结果。要素里的每一个因素是相互对立的关系，不能有交叉的部分，也不能漏掉或添加。此例子里的性别，年级，民族，学习内容是以学生为集体

3、的要素。因素数只性别当中的男生和女生。我们也可以从学生的电话的使用户可以分为移动户，联通户。他就是从研究目的不同可以从不同的角度分类的含义。在这个例子里我们用可以知道既是移动户，又是联通户的学生是没有的（假设一个学生只有一个号） ，他就是要素里的每一个因素是相互对立的关系的现象。1. 在一个集体当中对一个对象来说持有每一个要素，且在每一个要素当中持有唯一的因素。如果对一个名字叫小名的学生来说，他持有性别，年级，民族，学习内容的特点，但不能小名既是男生又是女生。1 一个集体当中含有各个因数的乘积数目的类型。性别 年级 民族 学习内容23322X3X3X3 = 54在这个集体来说有54个数目的类型

4、。卜面我们以物理问题当中的运动的问题为研究集体，从独立 性的原理来解释。集体：运动的问题:运动加速度力匀速直线运动加速度重力，弹力，摩擦力匀加速直线运动力启引力平抛运动库伦力运动圆周运动电场力安培力洛伦兹力1 .此集体有运动，加速度，力三个要素。2 .运动当中有4个因素，加速度有1个因素，力当中有6个因素4 X1 X6 = 24从而可知在研究运动的问题有 24种类型的问题。我们在第三章上研究过的问题都属于 24种类型当中。我们把上 面的分类图叫做动态系图。 我们在研究动态系问题时把动态系图充当为找公式的依据。上面的动态系图是为为了说明而使用的。下面的图是实际解题当中使用的动态系图运用动态系图我

5、们会很快的我由来相应的公式。为了以后的学习我们一定要背诵动态系图。下面我们来练习一下用动态系图来找公式。F的作用下在斜面轨道上匀速上升。对导线ab的运动进行分析。导线以匀速向斜面向上的方向做运动。所以把沿斜面向上的方向设为X轴，与斜面垂直向上的方向设为 Y轴。下面 用斜面截图来建立坐标。2.对位移，速度，加速度，力方向和大小的分析；1）位移：因为物体做匀直线运动，所以只在X方向上有位移。2）速度：因为物体做匀加速直线运动，所以只在X方向上有速度。3）加速度：因为物体做匀加速直线运动，所以只在 X方向 上有加速度。4）力：此物体受自身的重力，斜面对物体的支持力，安培 力，外力F。3 .坐标运算；

6、我们应用动态系图找公式.从对位移，速度，加速度，力的方向和大小的分析我们已经知道了运动的特性.这种特性从动态系图上找由来.现在我们把我们所需要的公式提由来s = V0t, a = ,G = mg, F = BIV, I = " ,U = BLVmR卜面把上面的公式转化为坐标形式Sx = Vot 4=0 ax = 0ay = 0鼠=BIVJ M = VoLVy = 0F = m ax = F - F安-mgsin 0F = m ay = FN-mgcos 0=UU BLVR从这道题的解题过程来看步骤是与以前的步骤相同的。与 以前的过程相比添加的部分是在坐标运算当中应用动态系图来找公式的

7、那个步骤。对复杂的电学问题当中应用此方法 是会大大提供学习的效率，而且对解题提供了一个详细的步 骤。h 一 一 F一 、X、/ n 、，1、48c3：一个卫星B围绕着地球旋转。当物体围绕着地球做匀速圆周 运动，且物体B到地心的距离为 R。对物体B进行运动分析。1 . 建立坐标：因为物体B围绕着地球做匀速圆周运动。 所以向圆心的方向 设为X轴，物体B速度的方向设为Y轴2 .对位移，速度，加速度，力的方向和大小的分析；1）位移：此物体做匀速圆周运动， 所以只在Y轴上有位移。2）速度：此物体做匀速圆周运动， 所以只在Y轴上有速度。3）加速度：此物体做匀速圆周运动，所以只在 X轴有加速度。4）力：此物

8、体只受万有引力。3 .坐标运算；我们应用动态系图找公式.从对位移，速度，加速度，力的方向和大小的分析我们已经知道了运动的特性.这种特性从现在我们把我们所需要的公式提由来.V2MmF向 = mR=mar = G诺M = 0Vy = Vy卜面把上面的公式转化为坐标形式SX = 0Sy= Vytax=.Fx = m ax = 0ay = ayMm晨=G1万R2从上面的量个例子来看应用动态图来解释运动状况当中 坐标运算的步骤当中应用动态系图来找公式是很方便，而且 动态系图的应用面广。特别是解决电学问题当中起着很重要 的解题思路。我们用动态系图找公式的步骤下面详细解释。1 . 对位移，速度，加速度，力；进详细的分析。特别 是在研究力的时候不要漏掉每一个力。2 . 分析之后把分析的结果一一表示在动态系图上。3 . 表示在动态系上的每