2008高考物理總復(fù)習(xí)資料3三運(yùn)動(dòng)和力

1、三-運(yùn)動(dòng)和力復(fù)習(xí)要點(diǎn)1牛頓第一定律、物體的慣性2牛頓第二定律3牛頓第三定律4牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用：已知運(yùn)動(dòng)求受力；已知受力求運(yùn)動(dòng)5超重與失重二、難點(diǎn)剖析 1對牛頓第一定律的理解（1）內(nèi)容：一切物體都將保持靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，直到有外力迫使其改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止。（2）理解：牛頓第一定律分別從物體的本質(zhì)特征和相應(yīng)的外部作用兩個(gè)側(cè)面對運(yùn)動(dòng)作出了深刻的剖析。就物體的本質(zhì)特征而言，一切物體都具有“不愿改變其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”的特性；就物體所受到的外力與其運(yùn)動(dòng)的關(guān)系而言，外力是迫使物體改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。也就是說，牛頓第一定律一方面揭示出一切物體共同具備的本質(zhì)特性慣性，另一方面又指出了外力的作用效果之一改變物

2、體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 2對牛頓第二定律的理解 （1）內(nèi)容：物體的加速度a與其合外力F成正比，與其質(zhì)量m成反比.可表示為 F=ma. （2）理解：F量化了迫使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化的外部作用，m量化了物體“不愿改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”的基本特性（慣性），而a則描述了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（）變化的快慢。明確了上述三個(gè)量的物理意義，就不難理解如下的關(guān)系了： aF， a. 另外，牛頓第二定律給出的是F、m、a三者之間的瞬時(shí)關(guān)系，也是由力的作用效果的瞬時(shí)性特征所決定的。 3牛頓第二定律的基本應(yīng)用步驟（1）確定研究對象； （2）分析受力情況與運(yùn)動(dòng)情況；（3）建立適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系，將力與運(yùn)動(dòng)加速度作正交分解； （4）沿各坐標(biāo)軸方向列出

3、動(dòng)力學(xué)方程，進(jìn)而求解. 4牛頓第二定律的修正形式 通常情況下，當(dāng)把該定律應(yīng)用于單一物體，或者是各個(gè)部分加速度完全相同的某系統(tǒng)時(shí)，定律的含義并不難理解：m為物體或系統(tǒng)的質(zhì)量，為物體或系統(tǒng)所受到的所有外力的矢量和，而a則為物體或系統(tǒng)的國速度。但若將定律直接應(yīng)用于各個(gè)部分加速度并不完全相同的某系統(tǒng)時(shí)，一方面定律的表現(xiàn)形式要相應(yīng)修正為=；另一方面必須對定律的修正形式有一個(gè)正確的，同時(shí)也應(yīng)該是更為深刻的理解：mi為系統(tǒng)各部分的質(zhì)量，為系統(tǒng)各部分所受到的來自系統(tǒng)外部物體所施加的力的矢量和，而aI則分別為系統(tǒng)各部分的不盡相同的加速度. 另外需要說明的是：盡管對于牛頓定律應(yīng)用于加速度各不相同的系統(tǒng)時(shí)的修正形式

4、，中學(xué)物理教學(xué)并未提出要求，但實(shí)際上我們確實(shí)會(huì)碰到大量的用“隔離法”（應(yīng)用牛頓定律的原形）求解時(shí)非常復(fù)雜，而用“整體法”（應(yīng)用牛頓定律的修正形式）則很簡單的物理習(xí)題。 5超重與失重 （1）真重與視重。如圖1所示，在某一系統(tǒng)中（如升降機(jī)中）用彈簧秤測某一物體的重力,懸于彈簧秤掛鉤下的物體靜止時(shí)受到兩個(gè)力的作用：地球給物體的豎直向上的重力mg和彈簧秤掛鉤給物體的豎直向上的彈力F，這里，mg是物體實(shí)際受到的重力，稱力物體的真重；F是彈簧秤給物體的彈力，其大小將表現(xiàn)在彈簧秤的 圖1示數(shù)上，稱為物體的視重。 （2）起重與失重 通常情況下測物體的重力時(shí)，視重等于真重，我們就以彈簧秤的示數(shù)作為物體重力大小的

5、測量值。當(dāng)系統(tǒng)（升降機(jī)）做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，有時(shí)會(huì)使得視重大于真重，此時(shí)稱為超重現(xiàn)象；有時(shí)會(huì)使得視重大小真重，此時(shí)稱為失重現(xiàn)象；甚至有時(shí)會(huì)做視重等于零，此時(shí)稱為完全為重現(xiàn)象。 （3）超重與失重的條件由牛頓第二定律不難判斷：當(dāng)圖81中的升降機(jī)做變速運(yùn)動(dòng)，有豎直向上的加速度a時(shí)，可由 Fmg=ma 得 F=m（g+a）mg在此條件下，系統(tǒng)處于超重狀態(tài)；當(dāng)圖81中的升降機(jī)做變速運(yùn)動(dòng)，有豎直向上的加速度a時(shí)，可由mgF=ma 得 F=m（ga）mg在此條件下，系統(tǒng)處于失重狀態(tài)；當(dāng)圖81中的升降機(jī)做變速運(yùn)動(dòng)，有豎直向下的加速度a且 a=g時(shí)，視重將為 F=0 在此條件下，系統(tǒng)處于完全失重狀態(tài)。三、典型例題 例

6、2如圖84所示，質(zhì)量分別為15kg和5kg的長方形物體A和B靜止疊放在水平桌面上.A與桌面以及A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)分別為1=0.1和2=0.6，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。問：（1）水平作用力F作用在B上至少多大時(shí)，A、B之間能發(fā)生相對滑動(dòng)？（2）當(dāng)F=30N或40N時(shí)，A、B加速度分別各為多少？ 圖4 圖5分析：AB相對滑動(dòng)的條件是：A、B之間的摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力，且加速度達(dá)到A可能的最大加速度a0，所以應(yīng)先求出a0.解：（1）以A為對象，它在水平方向受力如圖85（a）所示，所以有 mAa0=2mBg1（mA+mB）g，a0=g=×10m/s2=m/s2再以B為對象，它在水平方

7、向受力如圖85（b）所示，加速度也為a0，所以有 FF2=mBa0，F(xiàn)=f2+mBa0=0.6×5×10N+5×N=33.3N.即當(dāng)F達(dá)到33.3N時(shí)，A、B間已達(dá)到最大靜摩擦力.若F再增加，B加速度增大而A的加速度已無法增大，即發(fā)生相對滑動(dòng)，因此，F(xiàn)至少應(yīng)大于33.3N.（2）當(dāng)F=30N，據(jù)上面分析可知不會(huì)發(fā)生相對滑動(dòng)，故可用整體法求出共同加速度 aA=aB=m/s2=0.5m/s2.還可以進(jìn)一步求得A、B間的靜摩擦力為27.5N（同學(xué)們不妨一試）.當(dāng)F= 40N時(shí)，A、B相對滑動(dòng)，所以必須用隔離法分別求aA、aB，其實(shí)aA不必另求， aA=a0=m/s2.以

8、B為對象可求得 aB=m/s2=2m/s2.從上可看出，解決這類問題關(guān)鍵是找到情況發(fā)生變化的“臨界條件”.各種問題臨界條件不同，必須對具體問題進(jìn)行具體分析。例3如圖6（a）所示，質(zhì)量為M的滑塊與傾角為的斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.滑動(dòng)上安裝一支架，在支架的O點(diǎn)處，用細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球.當(dāng)滑塊勻加速下滑時(shí)，小球與滑塊相對靜止，則細(xì)線的方向?qū)⑷绾?？（a） （b） （c） 圖6分析：要求細(xì)線的方向，就是要求細(xì)線拉力的方向，所以這還是一個(gè)求力的問題.可以用牛頓第二定律先以整體以求加速度a（因a相同），再用隔離法求拉力（方向）.解：以整體為研究對象，受力情況發(fā)圖86（b）所示，根據(jù)牛頓第二定律有（M+m

9、）gsinf=（M+m）a，N（M+m）gcos=0. 而f=N，故可解得 a=g（sincos）. 再以球?yàn)檠芯繉ο?，受?wù)情況如圖86（c）表示，取x、y軸分別為水平、豎直方向（注意這里與前面不同，主要是為了求a方便）.由于加速度a與x軸間的夾角為，根據(jù)牛頓第二定律有 Tsin=macos，mgTcos=masin. 由此得 tan=. 為了對此解有個(gè)直觀的認(rèn)識，不妨以幾個(gè)特殊值代入 （1）=0，=，繩子正好與斜面垂直；（2）=tan，=00，此時(shí)物體勻速下滑，加速度為0，繩子自然下垂；（3）tan，則，物體加速下滑.例5如圖9所示，升降機(jī)地板上有一木桶，桶內(nèi)水面上漂浮著一個(gè)木塊，當(dāng)升降機(jī)靜止時(shí)，木塊有一半浸在水中，若升降機(jī)以a=g的加速度勻加速上升時(shí)，木塊浸入水中的部分占總體積的_。分析：通常會(huì)有同學(xué)作出如下分析。當(dāng)升降機(jī)靜止時(shí)，木塊所受浮力F1與重力平衡，于是 F1mg=0 F1=Vg當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)，木塊所受浮力F2比重大，此時(shí)有 F2mg=ma=mg F2=V/g在此基礎(chǔ)上可解得 V/ ：V=3 ：4但上述結(jié)論是錯(cuò)誤的，正確解答如下。 解：當(dāng)升降機(jī)