轉(zhuǎn)載高考物理第一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)302牛

1、.轉(zhuǎn)載 高考物理第一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)302牛 8545原文地址：高考物理第一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)302牛、單位制、瞬時(shí)問題作者：晶品質(zhì)心高考物理第一輪復(fù)習(xí)同步導(dǎo)學(xué)§3.2牛、單位制、瞬時(shí)問題【考點(diǎn)自清】一、牛頓第二定律1、牛頓第二定律內(nèi)容：物體的加速度與所受合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比。表達(dá)式：F=ma。物理意義：反映物體運(yùn)動的加速度大小、方向與所受合外力的關(guān)系，且這種關(guān)系是瞬時(shí)的。適用范圍：牛頓第二定律只適用于慣性參考系(相對地面靜止或勻速直線運(yùn)動的參考系)。牛頓第二定律只適用于宏觀物體(相對于分子、原子)、低速運(yùn)動(遠(yuǎn)小于光速)的情況。2、牛頓第二定律的理解牛頓第二定律明確了物體的受力情況和

2、運(yùn)動情況之間的定量關(guān)系。聯(lián)系物體的受力情況和運(yùn)動情況的橋梁是加速度。可以從以下角度進(jìn)一步理解牛頓第二定律。因果統(tǒng)一性：引起物體運(yùn)動狀態(tài)變化的外因是物體受到的合外力，這里強(qiáng)調(diào)三個(gè)字："受、合、外"，即物體受力是合力并且是外力；物體的加速度是合外力對物體所產(chǎn)生的效果，即加速度是結(jié)果，合外力是原因；物體的質(zhì)量是決定其加速度的內(nèi)因，質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動狀態(tài)的改變越困難.瞬時(shí)性：牛頓第二定律對運(yùn)動物體在運(yùn)動過程中的任何一個(gè)時(shí)刻都成立.當(dāng)合外力的大小和方向發(fā)生變化時(shí)，物體的加速度的大小和方向也同時(shí)發(fā)生相應(yīng)的變化.若合外力為零，加速度也立即為零；合外力為恒力，物體就做勻變速運(yùn)動.加速

3、度時(shí)刻隨著合外力的變化而變化，加速度的改變不需要時(shí)間的積累.矢量(同向)性：牛頓第二定律是矢量表達(dá)式，加速度是矢量，其方向始終與物體受到的合外力的方向一致，與速度的方向沒有直接關(guān)系，加速度的方向與速度變化的方向相同，但由合外力的方向決定.獨(dú)立性：如果幾個(gè)力同時(shí)作用于一個(gè)物體，則物體所產(chǎn)生的加速度等于每個(gè)力單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的加速度的矢量和；如果將一個(gè)力分解成幾個(gè)不同方向的分力，則每個(gè)分力使物體產(chǎn)生的加速度等于實(shí)際加速度在各個(gè)分力方向上的加速度分量.例如，常常把在斜面上做變速運(yùn)動的物體所受的合外力分解為平行斜面方向與垂直于斜面方向上，再在這兩個(gè)方向上分別應(yīng)用牛頓第二定律列方程，其效果與求一加速度時(shí)相

4、當(dāng)，且求解更為簡便.對F=ma的說明同體性：F、a、m三者都針對同一個(gè)物體，其中F是該物體所受的合外力，m是該物體的質(zhì)量，a是在F作用下該物體的加速度。牛頓第二定律公式可寫成F=ma或a=F/m，但前者較易操作，因?yàn)槟馨盐矬w所受的力集中處理好.注意列式時(shí)等號右邊只列ma，不要夾雜著某個(gè)作用力在加或減.由F=ma可知，只要作用在物體上的合外力不為零，物體就產(chǎn)生加速度，速度就要變化，但物體產(chǎn)生的加速度與原來的速度無關(guān).當(dāng)a=0時(shí)，F(xiàn)=0.故力的平衡問題是牛頓第二定律的特例，并不是牛頓第一定律的特例.3、應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律解題的基本方法當(dāng)物體只受兩個(gè)力作用而做變速運(yùn)動時(shí)，通常根據(jù)加速度和合外力方向一致

5、，用平行四邊形定則先確定合外力后求解，稱為合成法。當(dāng)物體受多個(gè)力作用時(shí)，通常采用正交分解法。為減少矢量的分解，建立坐標(biāo)系，確定x軸正方向有兩種方法：分解力不分解加速度，此時(shí)一般規(guī)定a方向?yàn)閤軸正方向。分解加速度不分解力，此種方法以某種力的方向?yàn)閤軸正方向，把加速度分解在x軸和y軸上。4、力和運(yùn)動關(guān)系的分析分析力和運(yùn)動關(guān)系問題時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：物體所受合力的方向決定了其加速度的方向，合力與加速度的大小關(guān)系是F合=ma，只要有合力，不管速度是大還是小，或是零，都有加速度，只有合力為零時(shí)，加速度才能為零，一般情況下，合力與速度無必然的聯(lián)系，只有速度變化才與合力有必然的聯(lián)系。合力與速度同向時(shí)，物體加速

6、，反之則減速。物體的運(yùn)動情況取決于物體受的力和物體的初始條件(即初速度)，尤其是初始條件是很多同學(xué)最容易忽視的，從而導(dǎo)致不能正確地分析物體的運(yùn)動過程。二、單位制1、單位制：由基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制?；締挝唬夯疚锢砹康膯挝?力學(xué)中的基本物理量有三個(gè)，它們是長度、質(zhì)量、時(shí)間；它們的國際單位分別是米、千克、秒。導(dǎo)出單位：由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位。2、國際單位制從根本上說，所有的物理量都是由基本物理量構(gòu)成的.在力學(xué)范疇內(nèi)，所有的力學(xué)量都是由長度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)基本物理量組成的，因此基本物理量的單位選定也就決定了其他導(dǎo)出物理量的單位。國際單位制：1960年第11屆

7、國際計(jì)量大會制訂了一種國際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制，叫做國際單位制，其法文簡稱為SI。國際單位制中的基本物理量和基本單位物理公式不僅決定了物理量之間的關(guān)系，也決定了物理量單位間的關(guān)系，推導(dǎo)物理量的單位要借助物理公式，依據(jù)單位是否正確可以判斷物理公式是否正確.力的國際單位力的國際單位是牛頓(簡稱牛，符號N).牛頓(N)為導(dǎo)出單位，"1N"的物理意義是：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的作用力為1N，即1N=1kgm/s2.【重點(diǎn)精析】一、應(yīng)用牛頓第二定律解題的基本方法【例1】一物體放置在傾角為的斜面上，斜面固定于加速上升的電梯中，加速度為a，如圖所示，在物體

8、始終相對于斜面靜止的條件下，下列說法正確的是()A、當(dāng)一定時(shí)，a越大，斜面對物體的正壓力越小B、當(dāng)一定時(shí)，a越大，斜面對物體的摩擦力越大C、當(dāng)a一定時(shí)，越大，斜面對物體的正壓力越小D、當(dāng)a一定時(shí)，越大，斜面對物體的摩擦力越小【答案】BC【方法點(diǎn)撥】解題方法要根據(jù)題設(shè)條件靈活選擇。本題的解法二中，要分析的支持力和摩擦力相互垂直，所以分解加速度比較簡單，但是當(dāng)多數(shù)力沿加速度方向時(shí)，分解力比較簡單?！咀兪骄毩?xí)1】如圖所示，電梯與水平面夾角為30°，當(dāng)電梯加速向上運(yùn)動時(shí)，人對梯面的壓力是其重力的6/5，則人與梯面間的摩擦力是其重力的多少倍?二、瞬時(shí)性問題分析研究某一時(shí)刻物體的受力和運(yùn)動突變的

9、關(guān)系稱為力和運(yùn)動的瞬時(shí)問題，簡稱"瞬時(shí)問題"。"瞬時(shí)問題"常常伴隨著這樣一些標(biāo)志性詞語："瞬時(shí)"、"突然"、"猛地"、"剛剛"等。分析物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度，關(guān)鍵是分析瞬時(shí)前后的受力情況及運(yùn)動狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時(shí)加速度。此類問題應(yīng)注意兩種模型的建立。1、中學(xué)物理中的"線"和"繩"是理想化模型，具有以下幾個(gè)特性：輕：其質(zhì)量和重力均可視為等于零，且一根繩(或線)中各點(diǎn)的張力大小相等，其方向總是沿著繩子且背離受力物體的方向。不可

10、伸長：即無論繩子受力多大，繩子的長度不變，由此特點(diǎn)可知，繩子中的張力可以突變。剛性桿、繩(線)或接觸面都可以認(rèn)為是一種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，若剪斷(或脫離)后，其中彈力立即消失，不需要形變恢復(fù)時(shí)間，一般題目中所給桿、細(xì)線和接觸面在不加特殊說明時(shí)，均可按此模型來處理。2、中學(xué)物理中的"彈簧"和"橡皮繩"也是理想化模型，具有以下幾個(gè)特性：輕：其質(zhì)量和重力均可視為等于零，同一彈簧兩端及其中間各點(diǎn)的彈力大小相等。彈簧既能承受拉力，也能承受壓力；橡皮繩只能承受拉力，不能承受壓力。由于彈簧和橡皮繩受力時(shí)，要恢復(fù)形變需要一段時(shí)間，所以彈簧和橡皮繩中的力不能

11、突變?！纠?】如圖甲所示，一質(zhì)量為m的物體系于長度分別為L1、L2的兩根細(xì)線上，L1的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為，L2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)。(1)現(xiàn)將L2線剪斷，求剪斷瞬間物體的加速度；(2)若將圖甲中的細(xì)線L1改為質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧而其余情況不變，如圖乙所示，求剪斷L2線瞬間物體的加速度。【解析】(1)對圖甲的情況，L2剪斷的瞬間，繩L1不可伸縮，物體的加速度只能沿切線方向，則mgsin=ma1所以a1=gsin，方向?yàn)榇怪盠1斜向下。(2)對圖乙的情況，設(shè)彈簧上拉力為FT1，L2線上拉力為FT2。重力為mg，物體在三力作用下保持平衡，有FT1cos=mg，F(xiàn)T1sin=FT2

12、，F(xiàn)T2=mgtan剪斷線的瞬間，F(xiàn)T2突然消失，物體即在FT2反方向獲得加速度。因?yàn)閙gtan=ma2，所以加速度a2=gtan，方向與FT2反向，即水平向右?！痉椒c(diǎn)撥】(1)力和加速度的瞬時(shí)對應(yīng)性是高考的重點(diǎn)。物體的受力情況應(yīng)符合物體的運(yùn)動狀態(tài)，當(dāng)外界因素發(fā)生變化(如撤力、變力、斷繩等)時(shí)，需重新進(jìn)行運(yùn)動分析和受力分析，切忌想當(dāng)然；(2)求解此類瞬時(shí)性問題，要注意以下四種理想模型的區(qū)別：【變式練習(xí)2】如圖所示，彈簧S1的上端固定在天花板上，下端連一小球A，球A與球B之間用線相連.球B與球C之間用彈簧S2相連.A、B、C的質(zhì)量分別為mA、mB、mC，彈簧與線的質(zhì)量均不計(jì)。開始時(shí)它們都處于靜

13、止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將A、B間的線突然剪斷，求線剛剪斷時(shí)A、B、C的加速度。三、力和運(yùn)動的關(guān)系【例3】如圖所示，自由下落的小球下落一段時(shí)間后，與彈簧接觸，從它接觸彈簧開始，到彈簧壓縮到最短的過程中，小球的速度、加速度的變化情況如何?【解析】小球接觸彈簧上端后受到兩個(gè)力作用：向下的重力和向上的彈力。在接觸后的前一階段，重力大于彈力，合力向下，因?yàn)閺椓=kx不斷增大，所以合外力不斷減小，故加速度不斷減小，由于加速度與速度同向，因此速度不斷變大。當(dāng)彈力逐步增大到與重力大小相等時(shí)，合外力為零，加速度為零，速度達(dá)到最大。后一階段，即小球達(dá)到上述位置之后，由于慣性小球仍繼續(xù)向下運(yùn)動，但彈力大于重力，合外力豎直向上

14、，且逐漸變大，因而加速度逐漸變大，方向豎直向上，小球做減速運(yùn)動，當(dāng)速度減小到零時(shí)，達(dá)到最低點(diǎn)，彈簧的壓縮量最大。【答案】小球的加速度方向是先向下后向上，大小是先變小后變大；速度方向始終豎直向下，大小是先變大后變小?！痉椒c(diǎn)撥】速度的變化取決于速度方向與加速度方向的關(guān)系(當(dāng)a與v同向時(shí)，v變大，當(dāng)a與v反向時(shí)，v變小)，而加速度由合力決定，所以要分析v、a的變化，必須先分析物體受到的合力的變化。很多非勻變速過程都要涉及應(yīng)用牛頓第二定律進(jìn)行過程分析，如"電磁感應(yīng)部分導(dǎo)體棒獲得收尾速度前的過程""機(jī)車起動獲得最大速度之前的過程"等都屬于這一問題。分析此類問題應(yīng)

15、注意以下幾方面：(1)準(zhǔn)確分析研究對象的受力情況，明確哪些力是恒力，哪些力是變力，如何變化。(2)依據(jù)牛頓第二定律列方程，找到運(yùn)動情況和受力情況的相互制約關(guān)系，發(fā)現(xiàn)潛在狀態(tài)(如平衡狀態(tài)、收尾速度等)，找到解題突破口。【變式練習(xí)3】如圖所示，彈簧左端固定，右端自由伸長到O點(diǎn)并系住物體m，現(xiàn)將彈簧壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，物體一直可以運(yùn)動到B點(diǎn)，如果物體受到的摩擦力恒定，則()A、物體從A到O加速，從O到B減速B、物體從A到O速度越來越小，從O到B加速度不變C、物體從A到O間先加速后減速，從O到B一直減速運(yùn)動D、物體運(yùn)動到O點(diǎn)時(shí)所受合力為零【解析】在A點(diǎn)，彈簧彈力F大于摩擦力mg，合外力向右，物體加速

16、運(yùn)動；在O點(diǎn)，彈簧彈力減小到零，只受摩擦力mg，方向向左，物體在A到O之間一定存在某點(diǎn)彈力等于摩擦力，此時(shí)物體所受到的合外力為零，速度最大。故從A到O，物體先加速后減速，加速度先減小后增大。從O到B，合外力向左，物體一直減速運(yùn)動，加速度一直增大，故C選項(xiàng)正確?！敬鸢浮緾【方法點(diǎn)撥】要正確理解力和運(yùn)動的關(guān)系，物體運(yùn)動方向和合外力方向相同時(shí)物體做加速運(yùn)動，當(dāng)彈力減小到等于摩擦力，即合外力為零時(shí)，物體的速度最大，小球的加速度決定于小球受到的合外力?！就阶鳂I(yè)】1、在動摩擦因數(shù)=0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成=45°角的不可伸長的輕繩一端相連，如

17、圖所示。此時(shí)小球處于靜止平衡狀態(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零，當(dāng)剪斷輕繩的瞬間，取g=10m/s2。求：(1)此時(shí)輕彈簧的彈力大小為多少?(2)小球的加速度大小和方向?(3)當(dāng)剪斷彈簧的瞬間小球的加速度為多少?2、一個(gè)研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一個(gè)豎直加速度器，如圖所示。把輕彈簧上端用膠帶固定在一塊紙板上，讓其自然下垂，在彈簧末端處的紙板上刻上水平線A?，F(xiàn)把墊圈用膠帶固定在彈簧的下端，在墊圈自由垂下處刻上水平線B，在B的下方刻一水平線C，使AB間距等于BC間距。假定當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10m/s2，當(dāng)加速度器在豎直方向運(yùn)動時(shí)，若彈簧末端的墊圈()A、在A處，則表示此時(shí)的加速度為零B、在A處，則表示此

18、時(shí)的加速度大小為g，且方向向下C、在C處，則質(zhì)量為50g的墊圈對彈簧的拉力為1N D、在BC之間某處，則此時(shí)加速度器一定是在加速上升解析：設(shè)AB=BC=x，由題意知，mg=kx，在A處mg=maA，aA=g，方向豎直向下，B正確；在C處，2kx-mg=maC，aC=g，方向豎直向上，此時(shí)彈力F=2kx=2mg=1N，C正確；在B、C之間彈力F大于mg，加速度方向豎直向上，但加速度器不一定在加速上升，也可能減速下降，故D錯(cuò)誤。答案：BC 3、如圖所示，質(zhì)量為m的小球用水平輕彈簧系住，并用傾角為30°的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間，小球的加速度大小

19、為()4.(2010泉州模擬)如圖所示，豎直放置在水平面上的輕質(zhì)彈簧上疊放著兩物塊A、B，A、B的質(zhì)量均為2kg，它們處于靜止?fàn)顟B(tài)，若突然將一個(gè)大小為10N，方向豎直向下的力施加在物塊A上，則此瞬間，A對B的壓力大小為(g=10m/s2)()A.10 NB.20 NC.25 ND.30 N解析：對AB整體分析，當(dāng)它們處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈簧的彈力等于整體AB的重力，當(dāng)施加力F的瞬間，彈力在瞬間不變，故A、B所受合力為10 N，則a=F合/(2m)=2.5m/s2，后隔離A物塊受力分析，得F+mg-FN=ma，解得FN=25N，所以A對B的壓力大小也等于25 N.答案：C 5.(2009廣東高考理基

20、)搬運(yùn)工人沿粗糙斜面把一個(gè)物體拉上卡車，當(dāng)力沿斜面向上，大小為F時(shí)，物體的加速度為a1；若保持力的方向不變，大小變?yōu)?F時(shí)，物體的加速度為a2，則()6.雨滴在下降過程中，由于水汽的凝聚，雨滴質(zhì)量將逐漸增大，同時(shí)由于速度逐漸增大，空氣阻力也將越來越大，最后雨滴將以某一收尾速度勻速下降，在此過程中()A.雨滴所受到的重力逐漸增大，重力產(chǎn)生的加速度也逐漸增大B.由于雨滴質(zhì)量逐漸增大，下落的加速度逐漸減小C.由于空氣阻力增大，雨滴下落的加速度逐漸減小D.雨滴所受到的重力逐漸增大，但重力產(chǎn)生的加速度不變7.靜止在光滑水平面上的物體，在水平推力F作用下開始運(yùn)動，推力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，關(guān)于物體在0t1時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動情況，正確的描述是()A.物體先做勻加速運(yùn)動，后做勻減速運(yùn)動B.物體的速度一直增大C.物體的速度先增大后減小