高考物理知識(shí)點(diǎn)速查復(fù)習(xí)牛頓第二定律的理解與方法應(yīng)用

1、精品文檔2011 屆高考物理知識(shí)點(diǎn)速查復(fù)習(xí)牛頓第二定律的理解與方法應(yīng)用牛頓第二定律的理解與方法應(yīng)用一、牛頓第二定律的理解。1 、矢量性合外力的方向決定了加速度的方向，合外力方向變，加 速度方向變，加速度方向與合外力方向一致。其實(shí)牛頓第二定律的表達(dá)形式就是矢量式。2 、瞬時(shí)性加速度與合外力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，它們同生、同滅、同 變化。3 、同一性 （ 同體性 ）中各物理量均指同一個(gè)研究對(duì)象。 因此應(yīng)用牛頓第二定律解題時(shí)，首先要處理好的問(wèn)題是研究對(duì)象的選擇與確定。4 、相對(duì)性在中， a 是相對(duì)于慣性系的而不是相對(duì)于非慣性系的即a 是相對(duì)于沒(méi)有加速度參照系的。5 、獨(dú)立性理解一： F 合產(chǎn)生的加速度a

2、是物體的總加速度，根據(jù)矢量的合成與分解，則有物體在x 方向的加速度ax; 物體在 y 方向的合外力產(chǎn)生 y 方向的加速度ay 。牛頓第二定律分量 式為：。二、方法與應(yīng)用1 、整體法與隔離法（同體性）選擇研究對(duì)象是解答物理問(wèn)題的首要環(huán)節(jié)， 在很多問(wèn)題中，涉及到相連接的幾個(gè)物體，研究對(duì)象的選擇方案不惟一。 解答這類問(wèn)題，應(yīng)優(yōu)先考慮整體法，因?yàn)檎w法涉及研究對(duì)象少，未知量少，方程少，求解簡(jiǎn)便。但對(duì)于大多數(shù)平衡問(wèn) 題單純用整體法不能解決，通常采用“先整體，后隔離”的 分析方法。2 、牛頓第二定律瞬時(shí)性解題法（瞬時(shí)性）牛頓第二定律的核心是加速度與合外力的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān) 系，做變加速運(yùn)動(dòng)的物體，其加速度時(shí)刻都

3、在變化，某時(shí)刻 的加速度叫瞬時(shí)加速度，而加速度由合外力決定，當(dāng)合外力 恒定時(shí)，加速度也恒定，合外力變化時(shí)，加速度也隨之變化， 且瞬時(shí)力決定瞬時(shí)加速度。解決這類問(wèn)題要注意：（ 1 ）確定瞬時(shí)加速度的關(guān)鍵是正確確定瞬時(shí)合外力。（ 2 ）當(dāng) 指定某個(gè)力變化時(shí)，是否還隱含著其它力也發(fā)生變化。（ 3 ） 整體法、隔離法的合力應(yīng)用。3 、動(dòng)態(tài)分析法4 、正交分解法（獨(dú)立性）（ 1 ）、平行四邊形定則是矢量合成的普遍法則，若二力 合成，通常應(yīng)用平行四邊形定則，若是多個(gè)力共同作用，則往往應(yīng)用正交分解法(2) 正交分解法：即把力向兩個(gè)相互垂直的方向分解， 分解到直角坐標(biāo)系的兩個(gè)軸上，再進(jìn)行合成，以便于計(jì)算解題。

4、5 、結(jié)論求解法：結(jié)論：物體由豎直圓周的頂點(diǎn)從靜止 出發(fā)，沿不同的光滑直線軌道運(yùn)動(dòng)至圓周上另外任一點(diǎn)所用 的時(shí)間相同。三、牛頓定律的應(yīng)用1 、脫離問(wèn)題一起運(yùn)動(dòng)的兩物體發(fā)生脫離時(shí)，兩物體接觸，物體間的 彈力為零，兩物體的速度、加速度相等。曲線運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的合成與分解、平拋運(yùn)動(dòng)1 、深刻理解曲線運(yùn)動(dòng)的條件和特點(diǎn)(1) 曲線運(yùn)動(dòng)的條件：運(yùn)動(dòng)物體所受合外力的方向跟 其速度方向不在一條直線上時(shí)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)。(2) 曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)： O1 在曲線運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向，就是通過(guò)這一點(diǎn)的曲線的切線方向。曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，這是因?yàn)榍€運(yùn)動(dòng)的速度方向 是不斷變化的。 O3 做曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，

5、其所受的合外力一 定不為零，一定具有加速度。(3) 曲線運(yùn)動(dòng)物體所受合外力方向和速度方向不在一直線上，且一定指向曲線的凹側(cè)。2 、深刻理解運(yùn)動(dòng)的合成與分解(1) 物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)往往是由幾個(gè)獨(dú)立的分運(yùn)動(dòng)合成 的，由已知的分運(yùn)動(dòng)求跟它們等效的合運(yùn)動(dòng)叫做運(yùn)動(dòng)的合成；由已知的合運(yùn)動(dòng)求跟它等效的分運(yùn)動(dòng)叫做運(yùn)動(dòng)的分解。運(yùn)動(dòng)的合成與分解基本關(guān)系： O1 分運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性； O2運(yùn)動(dòng)的等效性 ( 合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是等效替代關(guān)系，不能并 存) ； O3運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性； O4 運(yùn)動(dòng)的矢量性 ( 加速度、速度、 位移都是矢量，其合成和分解遵循平行四邊形定則。 )(2) 互成角度的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的判斷合運(yùn)動(dòng)的情況取決于

6、兩分運(yùn)動(dòng)的速度的合速度與兩分 運(yùn)動(dòng)的加速度的合加速度，兩者是否在同一直線上，在同一直線上作直 線運(yùn)動(dòng)，不在同一直線上將作曲線運(yùn)動(dòng)。 兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻速直線運(yùn)動(dòng)。 一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)是曲線運(yùn)動(dòng)。 兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 兩個(gè)初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是直線運(yùn)動(dòng)也可能是曲線運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的初速度的合速度的方向與這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合加速度方向在同一直線上時(shí)，合運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，否則是曲線運(yùn)動(dòng)。(3) 怎樣確定合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng) 合運(yùn)動(dòng)一定是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng) 如果選擇運(yùn)動(dòng)的物體作為參照物， 則參照物的運(yùn)動(dòng)和 物體

7、相對(duì)參照物的運(yùn)動(dòng)是分運(yùn)動(dòng)， 物體相對(duì)地面的運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)。 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的分解時(shí)，在遵循平行四邊形定則的前提下，類似力的分解，要按照實(shí)際效果進(jìn)行分解。3 、繩端速度的分解此類有繩索的問(wèn)題， 對(duì)速度分解通常有兩個(gè)原則按效果正交分解物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)際速度沿繩方向一個(gè)分量，另一個(gè)分量垂直于繩。（效果：沿繩方向的收縮速度，垂直于繩方向的轉(zhuǎn)動(dòng)速度）4 、小船渡河問(wèn)題17 、一條寬度為 L 的河流，水流速度為 Vs, 已知船在靜水中的速度為 Vc ，那么：（ 1 ） 怎 樣渡河時(shí)間最短？（ 2 ） 若 Vc>Vs, 怎樣渡河位移最?。浚?） 若 Vc 分析與解：（ 1）如圖 2 甲所示，設(shè)船上頭斜向上游與河岸

8、成任意角 B, 這時(shí)船速在垂直于河岸方向的速度分量V 仁 Vcsin 9,渡河所需時(shí)間為： .可以看出： L、 Vc 一定時(shí)， t 隨 sin 9增大而減?。划?dāng)9=900時(shí)，sin 9=1,所以，當(dāng)船頭與河岸垂直時(shí)， 渡河時(shí)間最短，.（2） 如圖 2 乙所示，渡河的最小位移即河的寬度。為了 使渡河位 移等于L,必須使船的合速度 V的方向與河岸垂直。 這是船頭應(yīng) 指向河的上游，并與河岸成一定的角度 區(qū)根據(jù) 三角函數(shù)關(guān)系有： Vccos 0 Vs=0.所以 B=arccosVs/Vc, 因?yàn)?0 < cos 0<1,所以只有在 Vc>Vs 時(shí)，船才有可能垂直于河岸橫渡。(3 )如

9、果水流速度大于船上在靜水中的航行速度，則 不論船的航向如何，總是被水沖向下游。怎樣才能使漂下的 距離最短呢？如圖 2 丙所示，設(shè)船頭 Vc 與河岸成0角，合速度 V 與河岸成a角?？梢钥闯觯篴角越大，船漂下的距離X越短，那么，在什么條件下a角最大呢？以Vs的矢尖為圓心，以Vc為半徑畫(huà)圓，當(dāng) V與圓相切時(shí)，a角最大，根據(jù)cos 0=Vc/Vs, 船頭與河岸的夾角應(yīng)為 ： 0=arccosVc/Vs.船漂的最短距離為： .此時(shí)渡河的最短位移為： .5 、平拋運(yùn)動(dòng)(1) 1). 物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件：只受重力作用，初速度不為零且沿水平方向。物體受恒力作用，且初速度與恒力垂直，物體做類平拋運(yùn)動(dòng)。(2)

10、 . 平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法通常，可以把平拋運(yùn)動(dòng)看作為兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合動(dòng)動(dòng)：一 個(gè)是水平方向 ( 垂直于恒力方向 ) 的勻速直線運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是 豎直方向 ( 沿 著恒力方向 ) 的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。(3) . 平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，水平初速度V0 方向?yàn)檠?x 軸正 方向，豎直向下的方向?yàn)?y 軸正方向，建立如圖 1 所示的坐 標(biāo)系，在該坐標(biāo)系下，對(duì)任一時(shí)刻 t. 位移分位移,合位移,.為合位移與 x 軸夾角 . 速度分速度 ， Vy=gt, 合速度 ,.為合速度 V 與 x 軸夾角(4) . 平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)做平拋運(yùn)動(dòng)的物體僅受重力的作用， 故平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。29 、如圖 4 所示

11、，排球場(chǎng)總長(zhǎng)為 18 ，設(shè)球網(wǎng)高度為 2, 運(yùn)動(dòng)員站在離網(wǎng) 3 的線上 ( 圖中虛線所示 ) 正對(duì)網(wǎng)前跳起將球水平擊出。( 不計(jì)空氣阻力 )(1) 設(shè)擊球點(diǎn)在3 線正上方高度為 2.5 處，試問(wèn)擊球的 速度在什么范圍內(nèi)才能使球即不觸網(wǎng)也不越界？( 2) 若擊球點(diǎn)在3 線正上方的高度小余某個(gè)值，那么 無(wú)論擊球的速度多大，球不是觸網(wǎng)就是越界，試求這個(gè)高 度？思路分析：排球的運(yùn)動(dòng)可看作平拋運(yùn)動(dòng)，把它分解為水平的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直的自由落體運(yùn)動(dòng)來(lái)分析。 但應(yīng)注意本題是“環(huán)境”限制下的平拋運(yùn)動(dòng)，應(yīng)弄清限制條件再求解。 關(guān)鍵是要畫(huà)出臨界條件下的圖來(lái)。解答： ( 1) 如圖，設(shè)球剛好擦網(wǎng)而過(guò)擦網(wǎng)點(diǎn) x1 = 3, y1 = h2- h1 = 2.5 - 2= 0.5設(shè)球剛好打在邊界線上，則落地點(diǎn) x2 = 12, y2 = h2 =2.5 ，代入上面速度公式可求得：欲使球既不觸網(wǎng)也不越界，則球初速度v0 應(yīng)滿足：( 2) 設(shè)擊球點(diǎn)高度為 h3 時(shí)，球恰好既觸網(wǎng)又壓線，如圖所示。再設(shè)此時(shí)排球飛出的初速度為 v, 對(duì)觸網(wǎng)點(diǎn) x3 = 3, y3=h3-h1 = h3-2代入(1)中速度公式可得：對(duì)壓界點(diǎn) x4 = 1