高三物理一轮复习教案

第一章运动的描述匀变速直线运动的研究1、机械运动：一个物体相对于另一物体位置的改变（平动、转动、直线、曲线、圆周）直直线运动运动的描述参考系、质点、时间和时刻、位移和路程速度、速率、平均速度加速度典型的直线运动规律匀速直线运动规律特例特例参考系：假定为不动的物体（1）参考系可以任意选取,一般以地面为参考系（2）同一个物体，选择不同的参考系，观察的结果可能不同（3）一切物体都在运动，运动是绝对的，而静止是相对的2、质点：在研究物体时，不考虑物体的大小和形状，而把物体看成是有质量的点，或者说用一个有质量的点来代替整个物体，这个点叫做质点。（1）质点忽略了无关因素和次要因素，是简化出来的理想的、抽象的模型，客观（2）大的物体不一定不能看成质点，小的物体不一定就能看成质点。（3）转动的物体不一定不能看成质点，平动的物体不一定总能看成质点。（4）某个物体能否看成质点要看它的大小和形状是否能被忽略以及要求的精确程3、时刻：表示时间坐标轴上的点即为时刻。例如几秒初，几秒末。（对应于坐标系中的线段）4、位移：由起点指向终点的有向线段，位移是末位置与始位置之差，是矢量。路程：物体运动轨迹之长，是标量。路程不等于位移大小（坐标系中的点、线段和曲线的长度）5、速度：描述物体运动快慢和运动方向的物理量位移的方向）平均速率：为质点运动的路程与时间之比,它的大小与相应的平均速度之值可能不相同（粗略描述运动的快慢）即时速率：即时速度的大小即为速率；【例2】某人划船逆流而上，当船经过一桥时，船上一小木块掉在河水里，但一直航行至上游某处时此人才发现，便立即返航追赶，当他返航经过1小时追上小木块时，发现小木块距离桥有5400米远，若此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等。试求河 6、平动：物体各部分运动情况都相同。转动：物体各部分都绕圆心作圆周运动。7、加速度：描述物体速度变化快慢的物理量，a=△v/△t（又叫速度的变化率），是矢量。a的方向只与△v的方向相同（即与合外力方向相同）。（1）加速度与速度没有直接关系：加速度很大，速度可以很小、可以很大、也可以（2）加速度与速度的变化量没有直接关系：加速度很大，速度变化量可以很小、也可以很大；加速度很小，速度变化量可以很大、也可以很小。加速度是“变化率”——表示变化的快慢，不表示变化的大小。（3）当加速度方向与速度方向相同时，物体作加速运动，速度增大；若加速度增大，速度增大得越来越快；若加速度减小，速度增大得越来越慢（仍然增大）。当加速度方向与速度方向相反时，物体作减速运动，速度减小；若加速度增大，速度减小得越来越快；8匀速直线运动和匀变速直线运动【例4】关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（B）A．速度变化越大，加速度就越大B．速度变化越快，加速度越大C．加速度大小不变，速度方向也保持不变D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小st9、匀速直线运动：v，即在任意相等的时间内物体的位移相st等．它是速度为恒矢量的运动，加速度为零的直线运动．匀速s-图t像为一直线：图线的斜率在数值上等第2单元匀变速直线运动规律匀变速直线运动公式EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(2),t)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up1(2),0)②vt/2t，某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度。EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up3(2),tEQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up3(2),t)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up3(2),0)可以证明，无论匀加速还是匀减速，都有vt/23．初速度为零（或末速度为零）的匀变速直线运动4．初速为零的匀变速直线运动对末速为零的匀变速直线运动，可以相应的运用这些规律。经常会遇到这样的问题：物体由静止开始先做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动到静止。用右图描述该过程，可以得出以下结论：t2v、t2并且画出运动示意图。（3）分析研究对象的运动过程及特点，合理选择公式，注意多个运多种解法。要熟记每个公式的特点及相关物理量。（2）图象法：如用v—t图可以求出某段时间的位移大小、可以比较vt/2与vS/2，以及追及问题。用s—t图可求出任意时间内的平均速度。（3）比例法：用已知的讨论，用比例的性质求解。（4）极值法：用二次函数配方求极值，追赶问题用得多。（5）逆向思维法：如匀减速直线运动可视为反方向的匀加速直线运动来求解。综合应用例析【例1】在光滑的水平面上静止一物体，现以水平恒力甲推此物体，作用一段时间后换成相反方向的水平恒力乙推物体，当恒力乙作用时间与恒力甲的作用时间【解析】？（匀加速匀速匀减速匀加速匀速匀减速甲ttt乙甲ttt乙………………刹车段的时间为：汽车从甲站到乙站的平均速度为：EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up1(t),1)tEQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up1(t),3)【例3】一物体由斜面顶端由静止开始匀加速下滑，最初的3秒内的位移为s1，最后解析：设斜面长为s，加速度为a，沿斜面下滑的总时间为t。则：斜面长：……(1)（t-3）s【例4】物块以v0=4米/秒的速度滑上光滑的斜面，途经v=……(2)Bt12运动，接着做加速度为a2的匀减速直线运动，抵达B点时恰好v解：设质点的最大速度为v，前、后两段运动过程及全过程的平均速度相等全过程：……（1）EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up2(t),2)【例7】一个做匀加速直线运动的物体，连续通过两段长为s的位移所用的时间分别为t、t前一段s：……（1）t)2……ttEQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up4(1),2)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up4(2),2)方法（3设前一段位移的初速度为v方法（3设前一段位移的初速度为v，末速度为v，加速度为a。后一段s：……（2）v=v0+at……（3）例8．某航空公司的一架客机，在正常航线上做水平飞行时，突然受到强大的垂直气如果只研究在竖直方向上的运动，且假设这一运动是匀变速直线运动.（2）试估算成年乘客所系安全带必须提供多大拉力才能使乘客不脱离座椅.第3单元自由落体与竖直上抛运动1、自由落体运动：物体仅在重力作用下由静止开始下落的运动重快轻慢”――非也亚里斯多德――Y伽利略――――N对于自由落体运动，物体下落的时间仅与高度有关，与物体受的重力无关。（3）符合初速度为零的匀加速直线运动的比例规律2、竖直上抛运动：物体上获得竖直向上的初速度υ0后仅在重力作用下的运动。特点：只受重力作用且与初速度方向反向，以初速方向为正方向则---a=-g0/g米米时间对称性0理解加速度？（（4）、回到抛出点时速度=?速度大小对称性速度大小对称性-200结论：时间对称性速度大小对称性注意：若物体在上升或下落中还受有恒空气阻力，则物体的运动不再是自由落体和竖直上抛运动，分别计算上升a上与下降a下的加速度，利用匀变速公式问题同样可以得到解决。例题分析：例1、从距地面125米的高处，每隔相同的时间由静止释放一个小球队，不计空气阻力，的两个小球开始下落的时间间隔为多大？（2）当第1个小球恰好落地时，第3个（拓展）将小球改为长为5米的棒的自由落体，棒在下落过程中不能当质点来处理，但可选棒上某点来研究。例2、在距地面25米处竖直上抛一球，第1秒末及第3秒末先后经过抛出点上方15米处，试求1）上抛的初速度，距地面的最大高度和第3秒末的速度2）从抛例3、一竖直发射的火箭在火药燃烧的2S内具有3g的竖直向上加速度，当它从地面点燃发射后，它具有的最大速度为多少？它能上升的最大高度为多少？从发射开始？（第4单元直线运动的图象知识要点：tt对应于实际运动1、位移—时间图象，某一时刻的位移⑴截距的意义：出发点距离标准点的距离和方向⑵图象水平表示物体静止⑶,交叉点表示两个物体相遇2、速度—时间图象，某一时刻的速度St阴影面积＝位移数值（大小）上正下负2、匀变速直线运动的速度——时间图象(υ—t图）ttVtα△V(1)截距表示初速度(2)比较速度变化的快慢，即加速度(3)交叉点表示速度相等vvEQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(1】),其左)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(个固定在水),面是斜面AB)EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up10(面上的光),右侧面是)ttttttA.p小球先到C.两小球同时到D.无法确定解：可以利用v-t图象(这里的v是速率，曲线下的面积表示路程s)定性地进行比较。在同一个v-t图象中做出p、q的速率图线，显然开始时q的加速度较大，斜率较大；由于机械能守恒，末速率相同，即曲线末端在同一水平图线上。为使路程相同（曲线和横轴所），aa’ll1l【例2】两支完全相同的光滑直角弯管(如图所示)现有两aa’ll1llvvvtt到达出口时的速率v相等。又由题薏可知两球经历的总路程s相等。由牛顿第二定律，小球的加速度大小a=gsinα,小球a第一阶段的加速度跟小球a/第二阶段的加速度大小相同（设为aa第二阶段的加速度跟小球a/第一阶段的加速度大小这些物理量大小的分析，在同一个v-t图象中两球速度曲线下所开始时a球曲线的斜率大。由于两球两阶段加速度对应相等，lvvvtt2解析：依题意作出物体的v-t图象，如图所示。图线下方所围成的面积表示物体的位移，由几何知识知图线【例4】蚂蚁离开巢沿直线爬行，它的速度与到蚁巢解析：本题若采用将AB无限分割，每一等分可看作匀速直线运动，然后求和，这一办法原则上可行，实际上很难计算。题中有一关键条件：蚂蚁运动的速度v与蚂蚁离巢的距离x成反比，即1x，作出1x图象如图示，为一条通过原点L1)L2L2 第二章相互作用一、力：是物体对物体的作用定相同吗？性质相同效果一定相同吗？大小方向相同的两个力效果一定相同吗？)二、常见的三种力（1）产生：由于地球的吸引而使物体受到的力，是万有引力的一个分力由两极到赤道重力力的合力的作用点。重心何体的重心在其几何中EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up0(h),1)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up0(h),2)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up0(x),1)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up0(x),2)EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up0(x/),1)EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up0(x/),2)间的关系。EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up8(无拉力F时),加拉力F时)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up8(Δ),Δ)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up8(G),1)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up8(/k),Δ)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up2147483641(x),2)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up8(x),2)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up8(G),G)EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up3(2),2)EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up2147483642(x/),1)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up8(压缩量),为伸长)2EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up7(而),系)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up7(Δ),统)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up7(Δ),力)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up7(Δ),能)EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up6(Δh2),量)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up7(Δ),1)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up7(x),1)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up7(x),2))Δx212Δ练习F1.关于两物体之间的弹力和摩擦力，下列说法中正确的是()FA.有摩擦力一定有弹力B.摩擦力的大小与弹力成正比C.有弹力一定有摩擦力静摩擦力(5)作用点(5)作用点解析：物体受的滑动摩擦力始终和小车的后壁平行，方向竖直向上，而物体相对于地面的点评：无明显形变的弹力和静摩擦力都是被动力。就是大小和方向都无法由公式直接计算得出，而是由物体的受力则：A图所示，从t=0开始物体所受的摩擦力f随时间t变化关系是哪一个？B一、标量和矢量效替换的方法。一个矢量（合矢量）的作用效果和另外几个矢量（分矢量）共同作用二、力的合成与分解－F2|≤F合≤F1＋F2FO1F2FFFFO2FFEQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up14(F),F)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up4(2),1)553θ=30°解析：有无数种分法，只要在表示这个力的有向线段的一段任意③已知两个分力的大小，求两个分力的方向时（5)正交分解法:反的为负，这样，就用正、负号表示了被正交分解的力④求合力的大小F(Fx合)2(Fy合)2擦力F．沿水平方向建立x轴，将F进行正交NN∴Fmg+Fsinθ)故B、D答案是正确的．三、综合应用举例＝120°,∠CBF=θP解：以与滑轮接触的那一小段绳子为研究对象NF1GF一、物体的受力分析在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体。较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。研究对象确定以后，只分析研究对），画受力图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果（拉力、压力二、物体的平衡物体的平衡有两种情况：一是质点静止或做匀速直线运动，物体的加速度为零；二是理解：对于共点力作用下物体的平衡，不要认为只有静止才是平衡状态，匀速直线运动也状态相混淆，静止状态是物体在一段时间内保持速度为零不变，其加速度为零，而物体速度为零可能是物体静止，也可能是物体做变速运动中的一个状态，加速度不为零。由此可见，静止的物体速度一定为总之，共点力作用下的物体只要物体的加速度为零，它一定处于平三、共点力作用下物体的平衡当撤去F1后,木块仍静止,则此时木块受的合力为A四、综合应用举例=60°。两小球的质量比为AFFFF2．动态平衡类问题的分析方法FFFF′μ2）1/2)擦因数为μ(μ<tanθ)，滑轮的摩擦不计，要使物体A≤m(sinθ+μcosθ)）Gα【例8用与竖直方向成α=30°斜向右上方，大小为F的推力把一个重量为Gα块的摩擦力大小f。 F F34．整体法与隔离法的应用隔离法：物体之间总是相互作用的，为了使研究的整体法：在研究连接体一类的问题时，常把几个相互作用由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在NAAPFαN2。求半径rαEQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up8(上的A),天花板)EQ\*jc3\*hps28\o\al(\s\up8(B),成)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up8(静止时绳),求绳的A)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up8(两),端)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up8(端),所)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up8(的),受)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up8(切),拉)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up8(线),力)EQ\*jc3\*hps27\o\al(\s\up8(方向与),F和绳)αsin,sin,22tanF7解答平衡问题时常用的数学方法意义的三角形和具有几何意义的三角形相似）由相图象法：对研究对象在状态变化过程中的若干'hR-h-hL针对训练簧的弹力为()力的大小分别为()是()关于摩擦力正确的是()设摩擦力可忽略，现将动滑轮和重物一起挂到细绳上，在为θ的光滑斜面的A点上，如图所示，试求绳子中的第三章牛顿运动定律一、牛顿第一定律(内容)：（1）保持匀速直线运动或静止是物体的固有属性；物体的运动不需要用力来维持（2）要使物体的运动状态（即速度包括大小和方向）改变，必须施加力的作用，力是改变物体运动状态的原因1.牛顿第一定律导出了力的概念t有速度变化就一定有加速度，所以可以说：力是使物体产生加速度的原因。（不能说“力2.牛顿第一定律导出了惯性的概念惯性：物体保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。惯性应注意以下三点：（1）惯性是物体本身固有的属性，跟物体的运动状态无关，跟物体的受力无关，跟物体所处的地理位置无关（2）质量是物体惯性大小的量度，质量大则惯性大，其运动状态难以改变（3）外力作用于物体上能使物体的运动状态改变，但不能认为克服了物体的惯性3.牛顿第一定律描述的是理想化状态牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。而不受外力的物体是不存在的。物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的，所以不能把牛顿第一定律当成牛顿4、不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证，但是建立在大量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法，即通过大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中寻找事物的规律。5、牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例，牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系，牛顿第二定律定量地给出力与运动【例1】在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上，一运动员做立定跳远，若向各个方向都C．向东向西跳一样远，但没有向南跳远D．无论向哪个方向都一样远【例2】某人用力推原来静止在水平面上的小车，使小车开始运动，此后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动，可见()A．力是使物体产生运动的原因B．力是维持物体运动速度的原因C．力是使物体速度发生改变的原因D．力是使物体惯性改变的原因【例3】如图中的甲图所示，重球系于线DC再系一根同样的线BA，下面说法中正确的是()解析：如图乙，在线的A端慢慢增加拉力，使得重球有足够的时间发生向下的微小位移，以至拉力T2逐渐增大，这个过程进行得如此缓慢可以认为重球二、牛顿第三定律(12个字——等值、反向、共线同时、同性、两体、)1.区分一对作用力反作用力和一对平衡力一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。不同点有：作用力反作用力作用在两个不同物体上，而平衡力作用在同一个物体上；作用力反作用力一定是同种性质的力，而平衡力可能是不同性质的力；作用力反作用力一定是同时产生同时消失的，而平衡力中的一个消失后，另一个可能仍然存在。2.一对作用力和反作用力的冲量和功一对作用力和反作用力在同一个过程中（同一段时间或同一段位移）的总冲量一定为零，但作的总功可能为零、可能为正、也可能为负。这是因为作用力和反作用力的作用时间一定是相同的，而位移大小、方向都可能是不同的。A．汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B．汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力C．汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力D．汽车拉拖车的力等于拖车受到的阻力【例5】甲、乙二人拔河，甲拉动乙向左运动，下面说法中正确的是ACA．做匀速运动时，甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等B．不论做何种运动，根据牛顿第三定律，甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等C．绳的质量可以忽略不计时，甲乙二人对绳的拉力大小一定相等D．绳的质量不能忽略不计时，甲对绳的拉力一定大于乙对绳的拉力【例6】物体静止在斜面上，以下几种分析中正确的是DA．物体受到的静摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力B．物体所受重力沿垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力C．物体所受重力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力D．物体受到的支持力的反作用力，就是物体对斜面的压力A.桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力B.物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力C.物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力D.物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力三、牛顿第二定律物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合特别要注意表述的第三句话。因为力和加速度都是矢量，它们的关系除了数量大小的关系外，还有方向之间的关系。明确力和加速度方向，也是正确列出方程的重要环节。上的所有力的合力，那么a表示物体在该方向上的分加速度；若F为物体受的若干力中的某一个力，那么a仅表示该力产生的加速度，不是物体的实际加速度。（1）瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系，这种对应关系表现为：合外力恒定不变时，加速度也保持不变。合外力变化时加速度也随之变化。合外力为零时，加速度也为零F（2）矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式。公式a只表示加速度与合外力的大F小关系.矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致.（3）同一性：加速度与合外力及质量的关系，是对同一个物体（或物体系）而言，即F与a均是对同一个研究对象而言.（4）相对性；牛顿第二定律只适用于惯性参照系3．牛顿第二定律确立了力和运动的关系牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系。联系物体的受力情况和运动情况的桥梁或纽带就是加速度。4．应用牛顿第二定律解题的步骤an对这个结论可以这样理解：先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律：1anan，将以上各式等号左、右分别相加，其中左边所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和，即合外力F。②对研究对象进行受力分析。同时还应该分析研究对象的运动情况（包括速度、加速度并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动，一般用平行四边形定则（或三角形定则）解题；若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动，一般用正交分解法解题（注意灵活选取坐标轴的方向，既可以分解力，也可以分解加速度）。④当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时，那就必须分阶段进行受力分析，分阶段列方程求解。θθ四、超重和失重问题N静止或匀速直线视重＝重力平衡视重＞重力视重＜重力失重完全失重①、物体处于“超重”或“失重”状态，地球作用于物体的重力始终存在，大小也无变化；②、发生“超重”或“失重”现象与物体速度方向无关，只决定于物体的加速度方向；③、在完全失重状态，平常一切由重力产生的物理现象完全消失。如单摆停摆、浸在水中五、牛顿定律的适用范围：（1）只适用于研究惯性系中运动与力的关系，不能用于非惯性系；（2）只适用于解决宏观物体的低速运动问题，不能用来处理机内，当升降机以加速度减速上升时，秤系数为（A）静止时木块一部分浸在水中，当电梯以a加速上升时，问木块浸在水中的深度如何变化？（不变）①、电梯加速运动时，水也处在超重状态；一、牛顿运动定律在动力学问题中的应用1．运用牛顿运动定律解决的动力学问题常常可以分为两种类型（1）已知受力情况，要求物体的运动情况．如物体运动的位移、速度及时间等．）．但不管哪种类型，一般总是先根据已知条件求出物体运动的加速度，然后再由此得出vtv0at,sv0tat2,vt2v022as,vvt/2等.2．应用牛顿运动定律解题的一般步骤（1）认真分析题意，明确已知条件和所求量，搞清所求问题的类型.（2）选取研究对象.所选取的研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的整体.同一题目，根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象.（3）分析研究对象的受力情况和运动情况.（4）当研究对象所受的外力不在一条直线上时：如果物体只受两个力，可以用平行四边形定则求其合力；如果物体受力较多，一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力；如果物体做直线运动，一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上.（5）根据牛顿第二定律和运动学公式列方程，物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式，按代数和进行运算.（6）求解方程，检验结果，必要时对结果进行讨论.一质量为2kg的小物体（大小不计）从斜面顶若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5，求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间．（1）小滑块与水平面间的动摩擦因数；滑块在水平面上运动的加速度大小为（2）在斜面上运动的时间末它的速度达到4m/s，此时将F撤去，又经6s物体停下来，如解析：物体的整个运动过程分为两段，前4s物体做匀加速运动，后6s物体做匀减12①②③④二、整体法与隔离法1．整体法：在研究物理问题时，把所研究的对象作为一个整体来处理的方法称为整采用整体法可以避免对整体内部进行繁锁的分析，常常使问题解答更简便、明了。运用整体法解题的基本步骤：①明确研究的系统或运动的全过程.②画出系统的受力图和运动全过程的示意图.③寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解2．隔离法：把所研究对象从整体中隔离出来进行研究，最终得出结论的方法称为隔还可以对同一个物体，同一过程中不同物理量的变化进行分别处理。采用隔离物体法能排除与研究对象无关的因素，使事物的特征明显地显示出来，从而进行有效的处理。运用隔离法解题的基本步骤：①明确研究对象或过程、状态，选择隔离对象.选择原则是：一要包含待求量，二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少.②将研究对象从系统中隔离出来；或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来.③对隔离出的研究对象、过程、状态分析研究，画出某状态下的受力图或某阶段的运动过程示意图.④寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解.3．整体和局部是相对统一的，相辅相成的。隔离法与整体法，不是相互对立的，一般问题的求解中，随着研究对象的转化，往往两种方法交叉运用，相辅相成.解析：这里有a、FN两个未知数，需要要建立两个方程，要取两次研究对象。比较后面间μ相同也可以推广到沿斜面方向推A、B向上加速的问题，有趣的是，答案是完全沿杆下滑的加速度为重力加速度的，即，则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？ff′③由①②③式得FN=2gF′=F′=F.对于“一动一静”连接体，也可选取整体为研究对象，依牛顿第二定律列式：故木箱所受支持力由牛顿第三定律知：木箱对地面压力牛顿第二定律F=ma是矢量式，加速度的方向与物时，可以利用正交分解法进行求解。Ff作用，如图1所示.取水平向右为x轴正向，竖直向上为y轴正向，此时只需分解加速度，据牛顿第二定律可得：Ff0,FN00fayxa另例：如图所示，在箱内倾角为α的固定光滑斜面上用平行速上升，⑵箱以加速度a向左匀加速运动时，线对木块的拉力F1解：⑴a向上时，由于箱受的合外力竖直向上，重F力竖直向下，所以F1、F2的合力F必然竖直向上。F显然这种方法比正交分解法简单。G线上，必须用正交分解法。可选择沿斜面方向和ααyFvFyayxFxxxFxGGym(gsinα-acosα)显示其有可能得负值，这意味这绳而是相对于斜面向上滑动，绳子松弛，拉力为零。牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效果—产生加速度。物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直，物体处于平衡状态。现将L2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。LLL2（l）下面是某同学对该题的一种解法：（l）下面是某同学对该题的一种解法：图2(a)你认为这个结果正确吗？请对该解法作出评价并说明理由。图2(a)LθL（2）若将图2(a)中的细线L1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图2(b)所示，其他条件不变，求解的步骤和结果与（l）完全相同，即a＝gtanθ,你认为这个结果正确吗？请LθL图2(b)分析与解1）错。因为L2被剪断的瞬间，L1上的张力大小发生了变化。剪断瞬时物体的加速度a=gsinθ.图2(b)（2）对。因为L2被剪断的瞬间，弹簧L1的长度来不及发生变化，其大小和方向都不变。当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度（力的独立作用原理而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果。那个方向的力就产生那个方向的加速度。加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的，所以解题时一定要把研究对象确定好，把研究对象全过程的受力情例4、一人在井下站在吊台上，用如图4所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮的两段绳都分析与解：选人和吊台组成的系统为研究对象，受力如图5所示，FF再选人为研究对象，受力情况如图6所示，其中FN是吊台对人的支持力。由牛顿第由牛顿第三定律知，人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相等，方向相反，因此相互接触的物体间可能存在弹力相互作用。对于面接触的物体，在接触面间弹力变为零时，它们将要分离。例5、一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧，上端固定,下端系一质量为m的物体,有一水平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度。如图7所示。现让木板由静止开始以加速度a(a<g＝匀加速向下移动。求经过多长时间木板开始与物体分离。分析与解：设物体与平板一起向下运动的距离为x时，物体受重力aa)。竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在最初0．2s内F是变化？（分析与解：因为在t=0.2s内F是变力，在t=0.2s以后F是恒力，所以在所以此时弹簧不能处于原长，这与例2轻盘不同。设在0______0.2s这段时间内对于盘和物体P整体应用牛顿第二定律可得：FF.例7、如图10，在光滑水平面上放着紧靠在一起的AB两物体，B的质量是A的2倍，B受到向右的恒力FBB．t＞4s后,B物体做匀加速直线运动；C．t＝4.5s时,A物体的速度为零；D．t＞4.5s后,AB的加速度方向相反。逐渐减小的加速运动，当t=4.5s时A物体的加速度为零而速度不为零。t＞4.5s后,A所受 。向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a=2g的加P分析与解：当滑块具有向左的加速度a时，小球受重力a00由此两式可看出，当加速度a增大时，球受支持力N减TN0aαa在应用牛顿第二定律解题时，有时为了方便，可以取一组物体（一组质点）为研究对象。这一组物体一般具有相同的速度和加速度，但也可以有不同的速度和加速度。以质点组为研究对象的好处是可以不考虑组内各物体间的相互作用.(1)物体与绳的加速度；(2)绳中各处张力的大小(假定绳的质量分布均匀，下垂度可忽略不计。)分析与解：(1)以物体和绳整体为研究对象，根据MMFx(2)以物体和靠近物体x长的绳为研究对象，如图15Fx由此式可以看出：绳中各处张力的大小是不同的，当x=0大小为。一轻环，环上系一长为L质量不计的细绳，绳的另一端拴释放小球，则当细绳与AB成θ角时，小球速度的水平分量和竖直分量的大小各是多少？轻环移动距离d是多少？Bθ分析与解：本题是“轻环”模型问题。由于轻环是套在光滑水平横杆上的，在小球下落过程中，由于轻环可以无摩擦地向右移动，故小球在落到最低点之前，绳子对小球始终V2gLsin。可求得轻环移动的距离是d=L-Lcosθ.yABBF2间一定发生了相对滑动，用质点组牛顿第二定律列方程：木块由静止开始沿斜面加速下滑时斜面始终保持静止。求水平面给斜面的摩擦力大小和方解：以斜面和木块整体为研究对象，水平方向仅受静摩擦力作解：以斜面和木块整体为研究对象，水平方向仅受静摩擦力作fαfα间t到达某处速度为零，在小滑块上滑过程中斜面体保持不动。求此过程中水平地面对斜立如图17所示的坐标系，对系统在水平方向与竖直方向分别应用牛0cosθ/t,[N0sinθ/t所以f方向向左yVxθx设两轮子圆心的距离为S，传送带与零件间的动摩擦因数为μ,传送带的速度恒为V，在P点轻放一质量为m的零件，并使被传送到右边的Q处。设零件运动的后一段与传送带之间无滑动，则传送所需时间为,摩擦力对零件做功为.EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up2(t),1)EQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up2(t2),1)VEQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up3(t),1)例15、（难）如图19所示，传送带与地面的倾角θ=37o,从A到B的长度为16m,传送与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，求物体从BBf分析与解：物体放在传送带上后，开始阶段，传送带的速度大于物f1N2f1(a)(b)物体由静止开始加速下滑，受力分析如图20（a）所示；当物体加速至与传送带速度相等时，由于μ<tanθ,物体在重力作用下将继续加速，此后物体的速度大于传送带的速度，传送带给物体沿传送带向上的滑动摩擦力，但合力沿传送带向下，物体继续加速下滑，受力分析如图20(b)所示。综上可知，滑动摩擦力的方向在获得共同速度的瞬间发生了“突变”。开始阶段由牛顿第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma1;;物体加速至与传送带速度相等时需要的时间t1=v/a1＝1s;发生的位移：第二阶段，有：mgsinθ-mgcosθ=ma2;所以：a2＝2m/s2;设第二阶段物体滑故物体经历的总时间t=t1＋t2=2s.第四章机械能1．功：力对空间积累效应,和位移相对应（也和时间相对应）。功等于力和沿该力方向上的位移的乘积。求功必须指明是“哪个力”“在哪个①0≦θ≦900时，W＞0正功利于物体运动，动力③、900≦θ≦1800时W＜0符合代数相加法则，功的正负不具有方向意义，只能反映出该力是有利于物体运动，还是阻碍物体运动，是动力还是阻力。合合×S合①动能定理②用平均值代替公式中的F。如果力随位移是均匀变化的，则平均值【例2】用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升。如果前后两过程的运动时间相同，不计空气阻力，则（D）A．加速过程中拉力做的功比匀速过程中拉力做的功大B．匀速过程中拉力做的功比加速过程中拉力做的功大F①②6．一对作用力和反作用力做功的特点（1）一对作用力和反作用力在同一段时间内，可以都做正功、或者都做负功，或者一个做正功、一个做负功，或者都不做功。（2）一对作用力和反作用力在同一段时间内做总功可能为正、可能为负、可能为零。拓展：作用力和反作用力在同一段时间内的冲量一定大小相等，方向相反，矢量和为零。是能量转化的量度，即：做功的过程是能量的一个转化过程，这个过程做了多少功，就有多少能量发生了转化．对物体做正功，物体的能量增加．做了多少正功，物体的能量就增加了多少；对物体做负功，也称物体克服阻力做功，物体的能量减少，做了多少负功，物体的能量就减少多少．因此功的正、负表示能的转化情况，表示物体是输入了能量还是输出了能量．8、区别保守力和非保守力做功的不同:与路径有无关系二、功率——功率是描述做功快慢的物理t⑵功率的计算式：P=Fvcosθ,其中θ是力与速度间的夹角。该公式有两种用法：①求某一时刻的瞬时功率。这时F是该时刻的作用力大小，v取瞬时值，对应的P为F在该时刻的瞬时功率；②当v为某段位移（时间）内的平均速度时，则要求这段位移（时间）即功的正负【例3】质量为0.5kg的物体从高处自由下落，在下落的前2s内重力对物体做的功是多少？这2s内重力对物体做功的平均功率是多少？2s末，重力对物体做功的即时功率？（平均功率P21222s末速度vttt⑷汽车的两种加速问题。当汽车从静止开始沿水平面加速运动时，有两种不同的加速vaffF到最大值vm。可见恒定功率的加速一定不是匀EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up8(P),F)EQ\*jc3\*hps18\o\al(\s\up2147483646(m),f)就只能做恒定功率的变加速运动了。可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。这种加速要注意两种加速运动过程的最大速度的区别。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动中的阻力不变。求：①汽车所受阻力的大小。②汽车做匀加速运动的时间。③3s末汽车的瞬时功率。④汽车在匀加速运动中牵引力所做的功。②设匀加速运动的时间为t，则t时刻的速度为v=at=2t，这时汽车的功率为额定④虽然功率在不断变化，但功率却与速度成正比，故平均功率为额定功率的一半，从J.三、针对训练1．一质量为m的木块静止在光滑的水平A．火车发动机的功率一定越来越大，牵引力也越来越大B．火车发动机的功率恒定不变，牵引力也越来越小C．当火车达到某一速率时，若要保持此速率作匀速运动，发动机的功率这时应减小D．当火车达到某一速率时，若要保持此速率作匀速运动，则发动机的功率一定跟此时速率的平方成正比在题设条件下，火车发动机的功率和牵引力都随速率v的增大而增大，∴A正确。当火车3．同一恒力按同样方式施于物体上，使它分别沿着粗糙水平地面和光滑水平抛面移动相4．如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由5．物体静止在光滑水平面上，先对物体施一水平向右的恒力F1，经时间t后撤去F1，立即再对它施加一水平向左的恒力F2，又经时间t后物体回到原出发点，在这F2分别对物体做的功此时速度va1tF1t/m，之后受恒力F2向左，与v方向相反，则物体做匀减速直左，则力F2做正功。因位移与v的方向相反，则有svt1a2t2②与①式联立可得F23F1，滑轮间摩擦，H=2.4m，α=37°,β=53°,求拉力F所做的功1（1）动能是一个状态量，它与物体的运动状态对应．动能是标量．它只有大小，没有方向，而且物体的动能总是大于等于零，不会出现负值．（2）动能是相对的，它与参照物的选取密切相关．如行驶中的汽车上的物品，对汽车上的乘客，物品动能是零；但对路边的行人，物品的动能就不为零。（1）动能和动量都是由质量和速度共同决定的物理量，（2）动能是标量，动量是矢量。物体的动能变化，则其动量一定变化；物体的动量变化，则其动量不一定变化。（4）动能决定了物体克服一定的阻力能运动多么远；动量则决定着物体克服一定的阻力能运动多长时间。动能的变化决定于合外力对物体做多少功，动量的变化决定于合外力对物体施加的冲量。二、势能（位能）p举高。物体由于受到重力的作用，而具有的与其相对位置有关的能p②势能的正负和大小是相对于零势能面的③势能的正负和大小于零势能面的选取有关①跟物体的初位置的高度和末位置的高度有关，跟物体运动的路径无关。②重力势能改变量与零势能面的选取无关③重力势能的改变量与路径无关p发生形变的物体，在恢复原状时能够对外做功，因而具有能量，叫弹性势能，跟物体形变和材料有关。三、动能定理物体只在一个恒力作用下，做直线运动推广：物体在多个力的作用下、物体在做曲线运动、物体在变力的作用下加，合力做负功动能减小注：动能定理表达式是一个标量式，不能在某一个方向上应用动能定理。【例1】一个质量为m的物体静止放在光滑水平面上，在互成60°角的大小相等的两个水平恒力作用下，经过一段时间，物体获得的速度为v，在力的方向上获得的速度分别为v1、v2，那么在这段时间内，其中一个力做的功为错解：在分力F的方向上，由动动能定理得错解：在分力F的方向上，由动动能定理得1外力对物体做正功，物体的动能增加，这一外力有助于物体的运动，是动力；外力对物体做负功，物体的动能减少，这一外力是阻碍物体的运动，是阻力，外力对物体做负功往往又称物体克服阻力做功．功是能量转化的量度，外力对物体做了多少功；就有多少动能与其它形式的能发生了转化．所以外力对物体所做的功就等于物体动能的变化量．即.（1）确定研究对象和研究过程。和动量定理不同，动能定理的研究对象只能是单个（3）写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功（注意功的正负）（4）写出物体的初、末动能。按照动能定理列式求解。【例2】将小球以初速度v0竖直上抛，在不计空气阻力的理想状况下，小球将上升到某一最大高度。由于有空气阻力，小球实际上升的最大高度只有该理想高度的80%。设空气阻力大小恒定，求小球落回抛出点时的速度大小v。解：有空气阻力和无空气阻力两种情况下分别在上升过程对小球用动能定理：EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up2(2),0)fH再以小球为对象，在有空气阻力的情况下对上升和下落的全过程用动能定理。全过程111212【例3】如图所示，质量为m的钢珠从高出地面h处由静均阻力大小不随深度改变。解析1）取钢珠为研究对象，对它的整个运动过程，由F重力势能的零参考平面，则重力的功阻力的功EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up14(11),10)F=块落到水平地面时的落地点到台面右端的水平距离为解：本题的物理过程可以分为三个阶段，在其中两个阶段中有机械能损失：子弹射穿木块阶段和木块在台面上滑行阶段。所以本题必须分三木块在台面上滑行阶段对木块用动能定理，设木块离开台面时的速度为v2，EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(2),1)EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up6(2),2)g…③,由①、②、③可得g…③,由①、②、③可得μ=0.50四、动能定理的综合应用如果我们所研究的问题中有多个力做功，其中只有一个力是变力，其余的都是恒力，而且这些恒力所做的功比较容易计算，研究对象本身的动能增量也比较容易计算时，用动能定理就可以求出这个变力所做的功。【例5】一辆车通过一根跨过定滑轮的物体上．设绳的总长不变，绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦都忽略不计．开始时，车在A点，左右两侧绳都已绷解析：设绳的P端到达B处时，左边绳与水平地面所成夹角为θ,物体从井底上升的物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的过程（如加速、减速的过程），此时可以分段考虑，也可以对全过程考虑。以初速度v0沿斜面上滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜求滑块在斜面上经过的总路程为多少？解析：滑块在滑动过程中，要克服摩擦力做功，其机械能不断减少；又因为滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力，所以最终会停在斜面底端。在整个过程中，受重力、摩擦力和斜面支持力作用，其中支持力不做功。设其经过和总路程为L，对全过程，由动0sinEQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up1(2),0)3．利用动能定理巧求动摩擦因数斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同，求此动解析：滑块从A点滑到C点，只有重力和摩擦力做功，设滑块质量为m，动摩EQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up2(s),2)从计算结果可以看出，只要测出斜面高和水平部分长度，即可计算出动摩擦因数。4．利用动能定理巧求机车脱钩问题脱节，司机发觉时，机车已行驶L的距离，于是立即关闭油门，除去牵引力。设运动的阻解：对车头，脱钩后的全过程用动能定EQ\*jc3\*hps20\o\al(\s\up2(2),0)对车尾，脱钩后用动能定理得：20五、针对训练法中正确的是B过最高点，则此过程中小球克服空气阻力做的功为C小物块，物块与板间的动摩擦因数为μ。开始时板水平，在绕O点缓慢转过一个小角度θ的过程中，若物块始终保·持与板相对静止。对于这个过程中各力做功的情况，下列说法正确的是(C)A、摩擦力对物块所做的功为mglsinθ(1-cosθ)不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力(该升力由其他力的合力提供，不含重力)，今测得当飞机在水平方向的位移为l时，它的上升高度为h，求：(1)飞机受到的升力大小;(2)从起飞到上升至h高度的过程中升力所做的功及在高度h处飞机的动能.解析1）飞机水平速度不变atl2由牛顿第二定律续沿槽壁运动直到从槽右端边缘飞出……，如此反复几次，设摩f1mv22fff，由对称性知小球从槽底到槽左端口摩擦力的功也为W2Jf，ffEQ\*jc3\*hps35\o\al(\s\up4(1),2)f一、机械能守恒定律⑵只有系统内的弹力做功，动能和弹性势能相互(3)其它力的总功为零,机械能守恒（举例：木块压缩弹簧）3、机械能守恒定律的各种表达形式用⑴时，需要规定重力势能的参考平面。用⑵时则不必规定重力势能的改变量与参考平面的选取没有关系。尤其是用ΔE增=ΔE减，只要把增加的机械能和减少的机械能都写出5、动能定理与机械能守恒的联系），二、机械能守恒定律的综合应用解析：以直角尺和两小球组成的系统为对象，由于转动过程不受αB1⑴⑵⑴OBOθθB⑶α=16°G2m例3、如图所示，均匀铁链长为L，平放在距离地面高为2L的光滑水平142？（K解析：由于不考虑摩擦阻力，故整个水柱的机械能守恒。从的重力势能减少，动能增加。该过程中，整个水柱势能的减少量EQ\*jc3\*hps31\o\al(\s\up13(1),2)EQ\*jc3\*hps32\o\al(\s\up9(gL),8)点评：需要注意的是研究对象仍然是整个水柱高度h和长度l，但L>2πR）.EQ\*jc3\*hps36\o\al(\s\up14(g),L)①①1mv2212从A到B过程，满足2asvEQ\*jc3\*hps21\o\al(\s\up7(2),B)⑤解析1）小球在光滑圆轨道上滑行时，机械能滑过C点时的速度为，通过甲环最高点速度为v′，根据小球 2由①、②两式消去v′，可得C2C三、针对训练时间及损失的机械能的关系是(C)ttttEE上上>=tE下上下Eθ斜和上抛，空气阻力不计，C球沿倾角为θ的光滑斜面,,则(C)3．质量相同的两个小球，分别用长为l和2l的细绳悬挂在天花板上，如图所示，分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，当小球位置时(CD)直向下抛