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文檔簡介

高中物理必修一專題復(fù)習(xí)TOC\o"1-5"\h\z一、參考系2二、質(zhì)點(diǎn)5三、時間與時刻7四、路程和位移9五、速度、平均速度、瞬時速度、平均速率、瞬時速率11六、加速度14七、用圖象描述直線運(yùn)動17八、自由落體運(yùn)動21九、勻變速直線運(yùn)動規(guī)律24十、研究勻變速直線運(yùn)動實(shí)驗(yàn)27十^一、力的概念、重力和彈力30十二、摩擦力………………………34十三、力的合成與分解39十四、共點(diǎn)力平衡43十五、受力分析48十六、牛頓運(yùn)動定律51十七、牛頓第二定律的應(yīng)用/超重和失重56、參考系

課標(biāo)要求:理解參考系選取在物理中的作用,會根據(jù)實(shí)際選定.知識梳理:參考系:在描述一個物體的運(yùn)動時,選來作為標(biāo)準(zhǔn)的另外的物體.凡是被用作參考系的物體,我們都認(rèn)為是靜止的;參考系的選擇是任意的,但應(yīng)以觀測方便和使運(yùn)動的描述盡可能簡單為原則.研究地面上物體的運(yùn)動時,常選地面為參考系.有時為了研究問題方便,也可以巧妙地選用其它物體做參考系,甚至在分析某些較為復(fù)雜的問題時,為了求解簡潔,還需靈活地轉(zhuǎn)換參考系.物體的運(yùn)動都是相對參考系而言的,這是運(yùn)動的相對性.選擇不同的參考系來觀察同一運(yùn)動,會有不同結(jié)果,要比較兩個物體的運(yùn)動情況,必須選擇同一參考系.例1】“坐地日行八萬里,巡看遙天一千河.”這一詩句表明()坐在地上的人是絕對靜止的坐在地上的人相對于地球以外的其他星體是運(yùn)動的人在地球上的靜止是相對的,運(yùn)動是絕對的以上說法都是錯誤的答案:BC點(diǎn)評:基礎(chǔ)題,考查物體運(yùn)動與參考系的選取.參考系問題往往和我們的日常思維發(fā)生矛盾,因?yàn)槲覀兩钤诘厍蛏?,所以我們總是不自覺地以地球?yàn)閰⒖枷祦砻枋鑫矬w的運(yùn)動,我們處理這類問題時,一定要防止思維定勢的影響.【例2】(2010年廣東學(xué)業(yè)水平考試單選I)在行汽車上的乘客,看到道路兩旁的樹木不斷向后退,這是因?yàn)槌丝瓦x擇的參考系是()所乘坐的汽車B.地面上的建筑物C.道路旁的樹木D.路邊站著的人答案:A點(diǎn)評:基礎(chǔ)題,考查物體運(yùn)動與參考系的選取.例3】甲、乙、丙三架觀光電梯,甲中乘客看某幢高樓在向下運(yùn)動;乙中乘客看甲在向下運(yùn)動;丙中乘客看甲、乙都在向上運(yùn)動.這三架電梯相對地面的可能運(yùn)動情況是()甲向上、乙向下、丙不動甲向上、乙向上、丙不動甲向上、乙向上、丙向下甲向上、乙向上、丙也向上,但比甲、乙都慢答案:BCD點(diǎn)評:中難題,考查物體運(yùn)動與參考系的選取.觀察者看到的運(yùn)動都是相對于自己的運(yùn)動,明確這一點(diǎn),一切問題就可迎刃而解了.【例4】如圖所示,ab、cd兩棒的長度均為L=1m,a與c相距s=20m,現(xiàn)使兩L-ia棒同時開始運(yùn)動,其中ab自由下落,cd棒以初速度v=20m/sL-ia解析:以ab為參考系,認(rèn)為ab棒靜止不動,則cd棒相對于ab棒做速度為v=20m/s的勻速直線運(yùn)動.兩棒從開始相遇到分開相對位移為2L,故所經(jīng)歷的時間為:t=2L/v=0.1s.點(diǎn)評:中難題,考查巧選參考系解題.中學(xué)一般選擇地面為參

考系研究物體的運(yùn)動,但有時適當(dāng)選擇參考系,能使運(yùn)動的描述和研究更為簡便.質(zhì)點(diǎn)小口訣研究運(yùn)動有訣竅,看作質(zhì)點(diǎn)很重要質(zhì)點(diǎn)不管大與小,簡化模型很奇妙看作質(zhì)點(diǎn)有條件,大小影響是關(guān)鍵對該問題有影響,當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)太勉強(qiáng)對該問題無影響,當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)理應(yīng)當(dāng)質(zhì)點(diǎn)應(yīng)用很廣泛,更需細(xì)心來判斷二、質(zhì)點(diǎn)課標(biāo)要求:認(rèn)識質(zhì)點(diǎn)模型建立的意義和方法,能根據(jù)具體情況簡化為質(zhì)點(diǎn)知識梳理:質(zhì)點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)小口訣研究運(yùn)動有訣竅,看作質(zhì)點(diǎn)很重要質(zhì)點(diǎn)不管大與小,簡化模型很奇妙看作質(zhì)點(diǎn)有條件,大小影響是關(guān)鍵對該問題有影響,當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)太勉強(qiáng)對該問題無影響,當(dāng)成質(zhì)點(diǎn)理應(yīng)當(dāng)質(zhì)點(diǎn)應(yīng)用很廣泛,更需細(xì)心來判斷它是在研究物體的運(yùn)動時,為使問題簡化而引入的理想模型.不能僅憑物體的大小來判斷物體是否可視為質(zhì)點(diǎn),而是取決于所研究的問題.可以把物體看作一個質(zhì)點(diǎn)的條件:①物體的形狀、大小都遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于所研究的距離,如:研究地球繞太陽公轉(zhuǎn);②做平動的物體,物體各部分的運(yùn)動情況相同,如:研究火車的運(yùn)行情況.質(zhì)點(diǎn)是一個理想模型,其意義是:第一、引入理想模型可以使問題的處理大為簡化而不會發(fā)生大的偏差;第二、在現(xiàn)實(shí)世界里中,有許多實(shí)際的事物與這種理想模型十分接近,可以將研究理想模型的結(jié)果直接應(yīng)用于實(shí)際事物.【例1】下列關(guān)于質(zhì)點(diǎn)的說法中,正確的是()質(zhì)點(diǎn)是一個理想化模型,實(shí)際上并不存在,所以,引入這個概念沒有多大意義只有體積很小的物體才能看作質(zhì)點(diǎn)凡輕小的物體,皆可看作質(zhì)點(diǎn)如果物體的形狀和大小對所研究的問題屬于無關(guān)或次要因素時,即可把物體看作質(zhì)點(diǎn)答案:D點(diǎn)評:基礎(chǔ)題,考查質(zhì)點(diǎn)概念.一個物體能否看作質(zhì)點(diǎn),要具體情況具體分析,不是小物體就可以看作質(zhì)點(diǎn),大物體就不能看作質(zhì)點(diǎn).關(guān)鍵要看物體的大小、形狀在所研究的問題中可不可以忽略不計(jì).【例2】(2009年廣東高考題)做下列運(yùn)動的物體,能當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理的是()自轉(zhuǎn)中的地球旋轉(zhuǎn)中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片在冰面上旋轉(zhuǎn)的花樣滑冰運(yùn)動員勻速直線運(yùn)動的火車答案:D點(diǎn)評:基礎(chǔ)題,考查質(zhì)點(diǎn)實(shí)例.火車做平動,各部分的運(yùn)動情況相同,可以視為質(zhì)點(diǎn).雖然也有特殊情況,如研究火車通過某一路標(biāo)或某座橋所用的時間時就不能視為質(zhì)點(diǎn),但相對于其它答案,此題中的D項(xiàng)是最優(yōu)的選項(xiàng).【例3】(2010年廣東學(xué)業(yè)水平考試單選I)在物理學(xué)中,突出問題的主要方面,

忽略次要因素,建立理想化物理模型,是經(jīng)常用的一種科學(xué)研究方法,質(zhì)點(diǎn)就是這種物理模型之一,關(guān)于地球能否看作質(zhì)點(diǎn),下列說法正確的是()地球的質(zhì)量太大,不能把地球看作質(zhì)點(diǎn)地球的體積太大,不能把地球看作質(zhì)點(diǎn)研究地球的自轉(zhuǎn)時可以把地球看作質(zhì)點(diǎn)研究地球繞太陽公轉(zhuǎn)時以把地球看作質(zhì)點(diǎn)答案:D點(diǎn)評:基礎(chǔ)題,考查物體可視為質(zhì)點(diǎn)的條件.三、時間與時刻課標(biāo)要求:知道時間和時刻的區(qū)別和聯(lián)系.知識梳理:(1)時刻指的是某一瞬時,是時間軸上的一點(diǎn),對應(yīng)于位置、瞬時速度、動量、動能等狀態(tài)量,通常說的“2秒末”,“速度達(dá)2m/s時”都是指時刻.(2)時間是兩時刻的間隔,是時間軸上的一段.對應(yīng)位移、路程、沖量、功等過程量.通常說的“幾秒內(nèi)”“第幾秒內(nèi)”均是指時間.【例1】關(guān)于時刻和時間間隔的下列理解,哪些是正確的?()時刻就是一瞬間,即一段很短的時間間隔不同時刻反映的是不同事件發(fā)生的順序先后時間間隔確切地說就是兩個時刻之間的間隔,反映的是某一事件發(fā)生的持續(xù)程度—段時間間隔包含無數(shù)個時刻,所以把多個時刻加到一起就是時間間隔答案:BC點(diǎn)評:基礎(chǔ)題,考查對時刻和時間的理解.時刻和時間雖然單位相同,但是兩個不同的概念,不能認(rèn)為很短的時間就是時刻,也不能認(rèn)為把多個時刻加到一起就是時間.【例2】下列說法中表示同一個時刻的是()第2s末和第3s初前3s內(nèi)和第3s內(nèi)第3s末和第2s初第Is內(nèi)和第Is末答案:A點(diǎn)評:基礎(chǔ)題,考查對時刻和時間的表述.同一時刻可以有不同的表述.四、路程和位移〈〉課標(biāo)要求:理解位移的概念,了解路程與位移的區(qū)別.知道標(biāo)量和矢量,位移是矢量,路程是標(biāo)量.知識梳理:(1)路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌跡的長度.位移是表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量.(2)位移是矢量,可以用初位置指向末位置的一條有向線段來表示.因此,位移的大小等于物體的初位置到末位置的直線距離.路程是標(biāo)量,它是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動軌跡的長度.因此其大小與運(yùn)動路徑有關(guān).(3)一般情況下,運(yùn)動物體的路程與位移大小是不同的.只有當(dāng)質(zhì)點(diǎn)做單一方向的直線運(yùn)動時,路“C圖4-1

程與位移的大小才相等.圖4-1中質(zhì)點(diǎn)軌跡ACB的長度是路程,AB是位移S.4)在研究機(jī)械運(yùn)動時,位移才是能用來描述位置變化的物理量.路程不能用來表達(dá)物體的確切位置.比如說某人從O點(diǎn)起走了50m路,我們就說不出終了位置在何處.【例1】關(guān)于位移和路程,下列說法正確的是()物體沿直線向某一方向運(yùn)動,通過的路程就是位移物體沿直線向某一方向運(yùn)動,通過的路程等于位移的大小物體通過一段路程,其位移可能為零物體通過的路程不等,但其位移可能相同答案:BCD點(diǎn)評:基礎(chǔ)題,考查對位移和路程的關(guān)系.位移和路程是兩個不同的概念,位移是矢量,路程是標(biāo)量,不能說路程就是位移,只是物體做單一方向的直線運(yùn)動時大小相等.【例2】某質(zhì)點(diǎn)向東運(yùn)動12m,又向西運(yùn)動20m,又向北運(yùn)動6m,貝V它運(yùn)動的路程和位移大小分別是()A.2m,10mB.38m,10mC.14m,6mD.38m,6m答案:B點(diǎn)評:基礎(chǔ)題,考查位移和路程的計(jì)算.計(jì)算位移的關(guān)鍵是能畫出示意圖,找出質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的初位置和末位置.而路程就是各段運(yùn)動軌跡的長度之和.【思考】本題中的位移方向怎樣表述?專題訓(xùn)練四:1.對位移和路程的正確說法是()位移是矢量,位移的方向即質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向路程是標(biāo)量,即位移的大小質(zhì)點(diǎn)作直線運(yùn)動,路程等于位移的大小質(zhì)點(diǎn)位移的大小不會比路程大2.關(guān)于位移和路程,下列說法正確的是()在某一段時間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的位移為零,該質(zhì)點(diǎn)不一定是靜止的在某一段時間內(nèi),質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的路程為零,該質(zhì)點(diǎn)不一定是靜止的在直線運(yùn)動中,質(zhì)點(diǎn)位移的大小一定等于其路程在曲線運(yùn)動中,質(zhì)點(diǎn)位移的大小一定小于其路程如圖所示,物體沿兩個半徑為R的半圓弧由A運(yùn)動到C,則它的位移和路程分別是()TOC\o"1-5"\h\zHYPERLINK\l"bookmark10"\o"CurrentDocument"0,0—乂、、4R向西,2nR向東4nR向東,4R西;BC東4R向東,2nR一個電子在勻強(qiáng)磁場中做半徑為R的圓周運(yùn)動.轉(zhuǎn)了3圈回到原位置,運(yùn)動過程中位移大小的最大值和路程的最大值分別是()A.2R,2RB.2R,6nRC.2nR,2RD.0,6nR

5?以下4個運(yùn)動中,位移大小最大的是()物體先向東運(yùn)動8m,接著向西運(yùn)動4m物體先向東運(yùn)動2m,接著向西運(yùn)動8m物體先向東運(yùn)動4m,接著向南運(yùn)動3m物體先向東運(yùn)動3m,接著向北運(yùn)動4m某人沿著半徑為R的水平圓周跑道跑了1.75圈時,他的()路程和位移的大小均為3.5nRB.路程和位移的大小均為込RC.路程為3.5nR、位移的大小為*2RD.路程為0.5nR、位移的大小為RTOC\o"1-5"\h\z一位同學(xué)沿著周長為400m的運(yùn)動場跑了整整1圈,他的位移大小和路程分別是()C.0,400mD.0,0400m,C.0,400mD.0,0J匕h士-東F西(2008年江蘇春季高考題)如圖所示,某質(zhì)點(diǎn)沿半徑為r的半圓弧由a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn),則它通過的位移和路程分別是()西0;02r,向東;兀rr,向東;兀r2r,向東;2r甲、乙兩小分隊(duì)進(jìn)行軍事演習(xí),指揮部通過現(xiàn)代通信設(shè)備,在屏幕上觀察到兩小分隊(duì)的具體行軍路線如圖所示,兩小分隊(duì)同時同地由O點(diǎn)出發(fā),最后同時到達(dá)A點(diǎn),下列說法中正確的是(小分隊(duì)行軍路程s>s甲乙小分隊(duì)平均速度V>V甲乙y-x圖象表示的是速率v-t圖象y-x圖象表示的是位移s-t圖象A、B、C三質(zhì)點(diǎn)同時同地沿一直線運(yùn)動,這段時間內(nèi),下列說法中正確的是(質(zhì)點(diǎn)A的位移最大質(zhì)點(diǎn)C的平均速度最小三質(zhì)點(diǎn)的位移相等三質(zhì)點(diǎn)平均速度一定不相等如圖所示,一實(shí)心長方體木塊,體積為axbxc.有一質(zhì)點(diǎn)自A點(diǎn)沿木塊表面運(yùn)動到E運(yùn)動到E點(diǎn),則最短路程是多少?對應(yīng)的位移是多少?五、速度、平均速度、瞬時速度、平均速率、瞬時速率課標(biāo)要求:理解物體運(yùn)動的速度;理解平均速度的意義,會用公式計(jì)算平均速度;理解瞬時速度的意義.知識梳理:速度:表示質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動快慢和方向,是矢量.它的大小用位移和時間的比值定義,方向就是物體的運(yùn)動方向,也是位移的變化方向,但不一定與位移方向相同.平均速度:運(yùn)動物體的位移與通過這段位移所用時間的比值.定義式:VSt平均速的方向:與位移方向相同.說明:①矢量:有大小,有方向;平均速度與一段時間(或位移)相對應(yīng);平均速度定義式適用于所有的運(yùn)動,計(jì)算時一般要直接應(yīng)用,不能亂套其它公式;只有做勻變速直線運(yùn)動的情況才有特殊(即是等于初、末速度之和的一半),此時平均速度的大小等于中時刻的瞬時速度,并且一定小于中間位置的速度.瞬時速度:運(yùn)動物體在某一時刻(或經(jīng)過某一位置)時的速度,叫做瞬時速度.簡稱“速度”.瞬時速度是矢量,其方向是物體此刻或此位置的運(yùn)動方向,軌跡是曲線時,則為該點(diǎn)的切線方向.大小等于運(yùn)動物體在該時刻前后無窮短時間內(nèi)的平均速度的大?。矔r速度概念的引入:由速度定義求出的速度實(shí)際上是平均速度,它表示運(yùn)動物體在某段時間內(nèi)的平均快慢程度,它只能粗略地描述物體的運(yùn)動快慢,要精確地描述運(yùn)動快慢,就要知道物體在某個時刻(或經(jīng)過某個位置)時運(yùn)動的快慢,因此而引入瞬時速度的概念.平均速率:表示運(yùn)動快慢,是標(biāo)量,指路程與所用時間的比值.瞬時速率:就是瞬時速度的大小,是標(biāo)量.【例1】關(guān)于速度,下列說法正確的是()速度是表示物體運(yùn)動快慢的物理量,既有大小,又有方向,是矢量平均速度就是速度的平均值,它只有大小,沒有方向,是標(biāo)量運(yùn)動物體在某一時刻或某一位置的速度,叫做瞬時速度,它是矢量汽車上的速度計(jì)是用來測量汽車平均速度大小的儀器答案:AC點(diǎn)評:基礎(chǔ)題,考查對速度概念的認(rèn)識和理解.平均速度通常并不等于速度的平均值,只有對勻變速直線運(yùn)動,平均速度才等于初、末速度的平均值.汽車上的速度計(jì)是用來測量汽車瞬時速度大小的儀器.【例2】物體沿直線向同一方向運(yùn)動,通過兩個連續(xù)相等的位移的平均速度分別為V]=10m/s和v2=15m/s,則物體在這整個運(yùn)動過程中的平均速度是多少?【分析與解答】設(shè)每段位移為s,由平均速度的定義有

2vv2vv——^2=12m/sv+v12點(diǎn)評:基礎(chǔ)偏難題,考查平均速度計(jì)算.一個過程的平均速度與它在這個過程中各階段的平均速度沒有直接的關(guān)系,因此要根據(jù)平均速度的定義計(jì)算,不能用公式v=(v0+vt)/2,因它僅適用于勻變速直線運(yùn)動.【例3】一質(zhì)點(diǎn)沿直線ox方向作加速運(yùn)動,它離開o點(diǎn)的距離x隨時間變化的關(guān)系為x=5+2t3(m),它的速度隨時間變化的關(guān)系為v=6t2(m/s),求該質(zhì)點(diǎn)在t=0到t=2s間的平均速度大小和t=2s到t=3s間的平均速度的大小.【分析與解答】當(dāng)t=0時,對應(yīng)x0=5m,當(dāng)t=2s時,對應(yīng)x2=21m,當(dāng)t=3s時,對應(yīng)x3=59m,則:t=0到t=2s間的平均速度大小為7=x2—x0=8m/st=2s到t=3s間的平均速度大小12為二X3_x2=38m/s21點(diǎn)評:中難題,考查平均速度計(jì)算.只有區(qū)分了求的是平均速度還是瞬時速度,才能正確地選擇公式.六、加速度〈〉課標(biāo)要求:理解加速度的意義,知道加速度和速度的區(qū)別;理解勻變速直線運(yùn)動的含義.知識梳理:(1)物理意義:描述速度變化快慢的物理量(包括大小和方向的變化).(2)大小定義:速度的變化與所用時間的比值.定義式:a==匕0(即單位時間內(nèi)速度的變化)單位:m/s2Att(3)方向:現(xiàn)象上與速度變化方向相同,本質(zhì)上與質(zhì)點(diǎn)所受合外力方向一致.(4)理解清楚:速度、速度變化、速度變化的快慢V、AV、a無必然的大小決定關(guān)系.(5)加速度的符號表示方向.(其正負(fù)只表示與規(guī)定的正方向比較的結(jié)果).為正值,表示加速度的方向與規(guī)定的正方向相同.但并不表示加速運(yùn)動.為負(fù)值,表示加速度的方向與規(guī)定的正方向相反.但并不表示減速運(yùn)動.(6)勻變速直線運(yùn)動:物體沿直線運(yùn)動且其速度均勻變化(增加或減少,在相等時間內(nèi)速度變化相等).(7)判斷質(zhì)點(diǎn)作加減速運(yùn)動的方法:加速運(yùn)動時,a與v方向相同;減速運(yùn)動時,a與v方向相反.并不是由加速度的正負(fù)來判斷.有加速度并不表示速度有增加,只表示速度有變化,是加速還是減速由加速度的方向與速度方向是否相同去判斷.(8)a的矢量性:a在v方向的分量,稱為切向加速度,改變速度大小變化的快慢.a在與v垂直方向的分量,稱為法向加速度,改變速度方向變化的快慢.所以a與v成銳角時加速,成鈍角時減速.判斷質(zhì)點(diǎn)作直曲線運(yùn)動的方法:加速度的方向與速度方向是否在同一條直線上.【例1】下列關(guān)于加速度的說法正確的是()加速度表示運(yùn)動中增加的速度加速度表示速度大小變化的快慢加速度表示速度的變化量加速度在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化量答案:D點(diǎn)評:基礎(chǔ)題,考查加速度的意義.加速度不是增加的速度,而描述速度變化快慢的物理量(包括大小和方向的變化),在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)速度的變化量.【例2】物體做勻加速直線運(yùn)動,已知加速度為2m/s2,那么在任意Is內(nèi)()物體的末速度一定等于初速度的2倍物體的末速度一定比初速度大2m/s物體的初速度一定比前1s內(nèi)的末速度大2m/s物體的末速度一定比前1s內(nèi)的初速度大2m/s答案:B點(diǎn)評:基礎(chǔ)題,考查對加速度的理解.在勻加速直線運(yùn)動中,加速度為2m/s2,表示每秒內(nèi)速度變化(增加)2m/s,即末速度比初速度大2m/s,并不表示物體的末速度一定是初速度的2倍.在任意Is內(nèi),物體的初速度就是前1s的末速度,而其末速度相對于前1s的初速度已經(jīng)過2s,當(dāng)加速度為2m/s2時,應(yīng)比前1s的初速度大4m/s.【例3】一物體做勻變速直線運(yùn)動,某時刻速度大小為v1=4m/s,1s后速度大小為v2=10m/s,在這Is內(nèi)該物體的加速度的大小為多少?【分析與解答】根據(jù)加速度的定義,a=二0題中v0=4m/s,t=1st0當(dāng)v2與V]同向時,得a=10-4=6m/s2當(dāng)v2與V]反向時,得11a=~10-4=-14m/s221點(diǎn)評:基礎(chǔ)題,考查加速度的計(jì)算.必須注意速度與加速度的矢量性,要考慮V]、v2的方向.七、用圖象描述直線運(yùn)動課標(biāo)要求:理解物理圖象和數(shù)學(xué)圖象之間的關(guān)系;能用圖象描述勻速直線運(yùn)動和勻變速直線運(yùn)動;知道速度時間圖象中面積含義,并能求出物體運(yùn)動位移.知識梳理表示函數(shù)關(guān)系可以用公式,也可以用圖像.圖像也是描述物理規(guī)律的重要方法,不僅在力學(xué)中,在電磁學(xué)中、熱學(xué)中也是經(jīng)常用到的.圖像的優(yōu)點(diǎn)是能夠形象、直觀地反映出函數(shù)關(guān)系.(2)位移和速度都是時間的函數(shù),因此描述物體運(yùn)動的規(guī)律常用位移-時間圖像(s-t圖)和速度-時間圖像(v-t圖).

對于圖像要注意理解它的物理意義,形狀完全相同的圖線,在不同的圖像(坐標(biāo)軸的物理量不同)中意義會完全不同.對于運(yùn)動圖象要從以下幾點(diǎn)來認(rèn)識它的物理意義:⑴點(diǎn):描述物體的運(yùn)動狀態(tài)⑵線:物體運(yùn)動的性質(zhì)⑶截:認(rèn)識圖像的截距的意義⑷斜:能認(rèn)識圖像的斜率的意義⑸面:能認(rèn)識圖線覆蓋面積的意義S-t圖v-t圖表示物體做勻速直線運(yùn)動(斜率表示速度v)表示物體靜止表示物體向反方向做勻速直線運(yùn)動父點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示二個運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)相遇時的位移t時刻物體位移為Sl1表示物體做勻加速直線運(yùn)動(斜率表示加速度S-t圖v-t圖表示物體做勻速直線運(yùn)動(斜率表示速度v)表示物體靜止表示物體向反方向做勻速直線運(yùn)動父點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示二個運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)相遇時的位移t時刻物體位移為Sl1表示物體做勻加速直線運(yùn)動(斜率表示加速度a)表示物體做勻速直線運(yùn)動表示物體做勻減速直線運(yùn)動父點(diǎn)的縱坐標(biāo)表示二個運(yùn)動質(zhì)點(diǎn)的共同速度t』寸刻物體速度為v(圖中陰影部分面積表示①質(zhì)點(diǎn)在O?t時間內(nèi)的位移)求:【例1】右圖為某物體做勻變速直線運(yùn)動的圖像,該物體3s末的速度.該物體的加速度.該物體前6s內(nèi)的位移.【分析與解答】(1)由圖可直接讀出3s末的速度為6m/s.9一3a—t圖中圖線的斜率表示加速度,故加速度為a=9一m/s2=1m/s26a—t圖中圖線與t軸所圍面積表示位移,故位移為s=3X6+2X6X(9-3)m=36m[點(diǎn)評]基礎(chǔ)題,考查掌握速度-時間圖象及位移-時間圖象的意義,包括載距、斜率、交點(diǎn)等.【例2】(2009年廣東普通高考全國統(tǒng)考不定選)某物體運(yùn)動的速度圖象如圖1,根據(jù)圖象可知0-2s內(nèi)的加速度為1m/s20-5s內(nèi)的位移為10m第1s末與第3s末的速度方向相同第1s末與第5s末的速度方向相同答案:AC解析:由v-t圖象知,0-2s內(nèi)物體運(yùn)動的速度為1m/s2,0-5s內(nèi)的位移為7m,第1s末與第3s末的速度方向相同(均與正方向一致),第5s末的速度為零,沒有方向.[點(diǎn)評]基礎(chǔ)偏難題,考查掌握速度-時間圖象的意義,包括斜率、面積、坐標(biāo)等.八、自由落體運(yùn)動課標(biāo)要求:認(rèn)識自由落體運(yùn)動,理解自由落體運(yùn)動是在理想條件下的運(yùn)動;理解自由落體的方向,知道在地球不同地方重力加速度不同;掌握自由落體的規(guī)律.知識梳理定義:物體從靜止開始下落,并只受重力作用的運(yùn)動.條件:①只在重力作用下;②初速度為零.1規(guī)律:初速為0的勻加速直線運(yùn)動,位移公式:h二1gt2,速度公式:v=gt2重力加速度:用g表示,g=9.8m/s2,方向總是豎直向下.自由落體運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用:、已知s、t、vt中的任何一個,求出另外兩個的值;、測量反應(yīng)時間;、測量高度或深度;、測量重力加速度.兩個重要比值:連續(xù)相等時間內(nèi)的位移比1:3:5…,連續(xù)相等位移上的時間比劇1:(邁-1):G-'3-邁).....【例1】從六樓無初速掉下一個果核,每層樓高為3m,果核下落到地面時的速度大約是多少?(g=10m/s2)解:果核的運(yùn)動可以近似看作自由落體運(yùn)動,由s=-gt22得t==s=1.73s所以,v=gt=10x1.73m/s=17.3m/s.g10t[點(diǎn)評]基礎(chǔ)題,考查自由落體運(yùn)動規(guī)律的基本應(yīng)用.【例2】(課文“討論與交流”在現(xiàn)實(shí)生活中,雨滴大約在1.5km左右的高空中形成并開始下落.計(jì)算一下,若該雨滴做自由落體運(yùn)動,到達(dá)地面時的速度是多少?你遇到過這樣快速的雨滴嗎?據(jù)資料顯示,落到地面的雨滴速度一般不超過8m/s,為什么它們之間有這么大的差別呢?【解答】由s=—gt2,v=gt消去t可得2tv=*2gs=x:2x10x1.5x103m/s=1.732x102m/sth可見速度太大,不可能出現(xiàn)這種現(xiàn)象.[點(diǎn)評]基礎(chǔ)題,考查自由落體運(yùn)動規(guī)律的基本應(yīng)用.實(shí)際上,雨滴在下落過程所受空氣阻力和其速度是有關(guān)的,速度越大所受阻力也越大,落到地面之前已做勻速運(yùn)動,不能視為自由落體運(yùn)動.九、勻變速直線運(yùn)動規(guī)律課標(biāo)要求:理解和掌握勻變速直線運(yùn)動的速度位移公式;能理解公式的推導(dǎo)方法,并應(yīng)用它進(jìn)行相關(guān)計(jì)算.知識梳理(1)定義:物體沿直線運(yùn)動且其速度均勻變化(增加或減少,在相等時間內(nèi)速度變化相等).(2)特點(diǎn):a=恒量,即加速度是恒定的變速直線運(yùn)動.a=恒量且a與v方向相同,是勻加速直線運(yùn)動;a=恒量且a與v方向相反,是勻減速直線運(yùn)動.(3)基本公式:vt=v0+at,S=vot+at2(4)常用推論:推論:vt2-v02=2as(勻加速直線運(yùn)動:a為正值;勻減速直線運(yùn)動:a為負(fù)值).V=1t=v,s=^o“,某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間的中TOC\o"1-5"\h\z2t/22間時刻的瞬時速度.位移中點(diǎn)的瞬時速度:vs/2=.在任兩個連續(xù)相等的時間里的位移之差是個恒量,即AS=S—S=aT2=?一III初速為零的勻加速直線運(yùn)動規(guī)律在1s末、2s末、3s末……ns末的速度比為1:2:3……n;在1s、2s、3sns內(nèi)的位移之比為12:22:32n2;在第1s內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)第ns內(nèi)的位移之比為1:3:5(2n-1);從靜止開始通過連續(xù)相等位移所用時間之比為1::(通過連續(xù)相等位移末速度比為1:“2:<3<n勻減速直線運(yùn)動至停止可等效為反方向的初速為零的勻加速直線運(yùn)動來進(jìn)行計(jì)算.【例1】A、B兩物體均做勻變速直線運(yùn)動,A的加速度a1=1.0m/s2,B的加速度a2=—2.0m/s2,根據(jù)這些條件做出的以下判斷,其中正確的是()A.B的加速度大于A的加速度B.A做的是勻加速運(yùn)動,B做的是勻減速運(yùn)動兩個物體的速度都不可能為零兩個物體的運(yùn)動方向一定相反答案:A點(diǎn)評:基礎(chǔ)題,考查加速度的意義和勻加速直線運(yùn)動的特點(diǎn).【解析】加速度的正負(fù)表示其方向與選定的正方向一致或相反,比較加速度的大小須比較其數(shù)值,有B的加速度大于A的加速度.物體做加速運(yùn)動還是做減速運(yùn)動,由速度方向和加速度方向的關(guān)系決定,與加速度的正負(fù)沒有直接關(guān)系,從題給條件中無法判斷A、B的運(yùn)動性質(zhì)和運(yùn)動方向,兩物體的速度可以為零.【例2】物體從靜止開始做勻加速運(yùn)動,測得第ns內(nèi)的位移為s,則物體的加速度為()A.n22sB.A.n22sB.2sn2C.2s2n—1D.2s2n+1答案:C點(diǎn)評:基礎(chǔ)題,考查勻變速直線運(yùn)動的位移公式的應(yīng)用.【解析】設(shè)物體的加速度為a,根據(jù)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律知;運(yùn)動(n—l)s的位移為sn]=—a(n—l)22運(yùn)動ns運(yùn)動ns的位移為sn=1an22所以第n所以第ns內(nèi)的位移為△s=s—S=-an2--a(n-1)2=s-122十、研究勻變速直線運(yùn)動實(shí)驗(yàn)課標(biāo)要求:能用打點(diǎn)計(jì)時器或其它實(shí)驗(yàn)得到相關(guān)的運(yùn)動軌跡,并能自主分分析紙帶上記錄的位移與時間等運(yùn)動信息.知識梳理實(shí)驗(yàn)步驟:把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,將打點(diǎn)計(jì)時器固定在平板上,并接好電路;把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過定滑輪,下面吊著重量適當(dāng)?shù)你^碼;將紙帶固定在小車尾部,并穿過打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔;拉住紙帶,將小車移動至靠近打點(diǎn)計(jì)時器處,先接通電源,后放開紙帶;斷開電源,取下紙帶;換上新的紙帶,再重復(fù)做三次.右圖為打點(diǎn)計(jì)時器打下的紙帶.選點(diǎn)跡清楚的一條,舍掉開始比較密集的點(diǎn)跡,從便于測量的地方取一個開始點(diǎn)O,然后每5個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D….測出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離s1>s2、s3…利用打下的紙帶可以:K代收■丿4^代;一;S3T>1?(1)求任一計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的即時速度v:如IA一BCDs+sv=—23c2T(其中T=5X0.02s=0.1s);(2)利用“逐差法”求a:a=(s4+s5+s6)—(si+s2+s3;9T2(3)利用上圖中任意相鄰的兩段位移求a:如s—s;a=r2'T2(4)利用v-t圖象求a:求出A、B、C、D、E、F各點(diǎn)的即時速度,畫出v-t圖線,圖線的斜率就是加速度a.

(5)注意:a、紙帶的記錄方式(三種):相鄰記數(shù)間的距離;各點(diǎn)距第一個記數(shù)點(diǎn)、/、/ZMW^WVMUI^WVMUI^WVMUIWMWWWIWMWWWIWMWWWIWMWWWIWMWWWIWM%的距離;各點(diǎn)在刻度尺上對應(yīng)的刻度值.r~*r_Lr?m_Lmi—.-ij-.—mu^i—ifiu^i—ifj■■■j-.—mu^i—ifiu^i—ifj■■■j-.—m■■■j-.—.-ib、時間間隔(計(jì)數(shù)周期)與選計(jì)數(shù)點(diǎn)的方式有關(guān)(50Hz,打點(diǎn)周期0.02s,常以打點(diǎn)的5個間隔作為一個記時單位),說法:每5個點(diǎn)取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)或每兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個點(diǎn)未畫出.c、注意單位,(打點(diǎn)計(jì)時器打的點(diǎn))和(人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn))的區(qū)別.【例1】在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時器使用的交流電的頻率為50Hz,記錄小車運(yùn)動的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5的6個計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個點(diǎn)未畫出,紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺,零點(diǎn)跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對齊,由圖可以讀出三個計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0點(diǎn)的距離填入下列表格中.距離d1d2d3測量值/cm計(jì)算小車通過計(jì)數(shù)點(diǎn)“2”的瞬時速度為v2=m/s?小車的加速度是a:m/s2.d3=12.00cmv2=0.21m/s答案:d]=1.20cmd2=5.40cmd3=12.00cmv2=0.21m/sa=0.60m/s2點(diǎn)評:中難題,考查對紙帶點(diǎn)跡的分析處理能力以及加速度的計(jì)算.勻變速直線運(yùn)動的推論及推理對勻變速直線運(yùn)動公式作進(jìn)一步的推論,是掌握基礎(chǔ)知識、訓(xùn)練思維、提高能力的一個重要途徑,掌握運(yùn)用的這些推論是解決一些特殊問題的重要手段。推論1做勻變速直線運(yùn)動的物體在中間時刻的即時速度等于這段時間的平均速度,即v=S=第工合t22推導(dǎo):設(shè)時間為t,初速v,末速為V,加速度為a,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的0t速度公式v=速度公式v=v+at得:0tv=v+ax—斗02V2tv=v+ax—tt212\o"CurrentDocument"v+vnv=-0t丄22推論2做勻變速直線運(yùn)動的物體在一段位移的中點(diǎn)的即時速度根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的推導(dǎo):設(shè)位移為S,初速v,末速為v,加速度為a,根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的0速度和位移關(guān)系公式v2速度和位移關(guān)系公式v2=v2+2as得:t0Sv2=v2+2ax令o22Sv2=v2+2axt子22'v2+v2vs=#P2推論3做勻變速直線運(yùn)動的物體,如果在連續(xù)相等的時間間隔推論3做勻變速直線運(yùn)動的物體,如果在連續(xù)相等的時間間隔t內(nèi)的位移分加速度為a,則AS=AS=S-S21=S3-S2=……=S-S=at2

n-1推導(dǎo):設(shè)開始的速度是v0經(jīng)過第一個時間t經(jīng)過第一個時間t后的速度為v=v+at,10這一段時間內(nèi)的位移為S=v0t+2嘰經(jīng)過第二個時間t后的速度為v經(jīng)過第二個時間t后的速度為v=2v+at,20這段時間的位移為S=vt+-at=vt+-at的位移為21202的位移為經(jīng)過第三個時間t后的速度為v=3v+at,這段時間20S=vt+人=vt+5at32202經(jīng)過第n個時間t后的速度為v=nv+at,這段時間內(nèi)的位移為n0TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"12n-1S=vt+at2=vt+at2\o"CurrentDocument"nn-1202則AS=S2-S1=S3-S2=……=S-S=at2\o"CurrentDocument"2132nn-1點(diǎn)撥:只要是勻加速或勻減速運(yùn)動,相鄰的連續(xù)的相同的時間內(nèi)的位移之差是一個與加速度a與時間“有關(guān)的恒量”.這也提供了一種加速度的測量的方法:AS即a=AS,只要測出相鄰的相同時間內(nèi)的位移之差A(yù)S和t,就容易測出加速度12a。推論4初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的位移與所用時間的平方成正比,即t秒內(nèi)、21秒內(nèi)、31秒內(nèi)nt秒內(nèi)物體的位移之比S:S:S:…:S=1:123n4:9…:n2推導(dǎo):已知初速度v=0,設(shè)加速度為a,根據(jù)位移的公式S=at2在t秒02

內(nèi)、2t秒內(nèi)、3t秒內(nèi)……nt秒內(nèi)物體的位移分別為:s1卜以篤2a(2t)2、S!a(3t)2TOC\o"1-5"\h\z32S-^a(nt)2n2則代入得S1S:S:…:S=1:4:9…:則代入得S123n推論5初速度為零的勻變速直線運(yùn)動,從開始運(yùn)動算起,在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移之比是從1開始的連續(xù)奇數(shù)比,即S:S:S:…:S=1:123n3:5:(2n-1)推導(dǎo):連續(xù)相同的時間間隔是指運(yùn)動開始后第1個t、第2個t、第3:5:(2n-1)推導(dǎo):連續(xù)相同的時間間隔是指運(yùn)動開始后第1個t、第2個t、第3個t第n個t,設(shè)對應(yīng)的位移分別為S、S、S、……S,則根據(jù)位移公式得n第1個七的位移為氣第2個七的位移g第3個七的位移樺11at22Za(2t)22^a(3t)221at22丄a(2t)223at225

at22第n個t的位移為Sn2a(nt)2扛61)t]22n1at22代入可得:S:S:S::S123推論6初速度為零的勻變速直線運(yùn)動,從開始運(yùn)動算起,物體經(jīng)過連續(xù)相等:t=1:(\21):(心3V2):n的位移所用的時間之比為t:t:t1231:3:5:(2n1)推導(dǎo):通過連續(xù)相同的位移是指運(yùn)動開始后,第一個位移推導(dǎo):通過連續(xù)相同的位移是指運(yùn)動開始后,第一個位移S、第二個S、第5t、t23n三個S……第n個S,設(shè)對應(yīng)所有的時間分別為t,根據(jù)公式S2at2L-i第一段位移所用的時間為勺蘭第二段位移所用的時間為運(yùn)動了兩段位移的時間減去第一段位移所用的時t2浮戲】)罟

同理可得:運(yùn)動通過第三段位移所用的時間為以此類推得到t=■'lnS-:'2(n—1同理可得:運(yùn)動通過第三段位移所用的時間為以此類推得到t=■'lnS-:'2(n—1)Sn¥a\a=(、;n—\:n—1)代入可得t:t:tt=1:(^2—1):(\.;3-\.:2):(\:n-叮n—1)123n從以上推導(dǎo)可知解決這些問題主要要理解:連續(xù)的時間內(nèi)、連續(xù)相等的時間內(nèi)、連續(xù)相等的位移的含義、要克服存在的思維障礙。利用勻變速直線運(yùn)動的推論解題,??墒盏交y為易,

例1運(yùn)行著的汽車制動后做勻減速滑行,經(jīng)3.5秒停止。后的1秒內(nèi)、2秒內(nèi)、3秒內(nèi)通過的位移之比為多少?解析:設(shè)汽車從0起制動,1秒末到A,2秒末到B,3秒末到C,最后停在D。這個運(yùn)動的逆過程可看初速"為零的勻加速運(yùn)動,加速度的大小不變。將3.5秒分為7個0.5秒,那么,從D逆過來在連續(xù)7個0.5秒的位移之比為1:3:5:7:9:11:13簡捷明快的效果。試問它在制動開始——V且——ABCD0ABCdIIiIia<-則SCb:Sba:SAo=8:16:24所以得到汽車從0起在1秒內(nèi),2秒內(nèi),3秒內(nèi)位移之比Soa:Sob:Soc=24:40:48=3:5:6例2火車從靜止起動做勻加速直線運(yùn)動,站在第1節(jié)車廂前端的人看到第2節(jié)車廂從他身邊通過的時間是5秒,那么第6節(jié)車廂從他身邊通過的時間是多少?解析:因?yàn)槊抗?jié)車廂的長度是相等的,利用從開始運(yùn)動算起,經(jīng)過連續(xù)相等位移所用的時間之比為t:1t=1:(、;2—1):(p3—\:2)nt=、'二X5=2.58(S)2—1例3做勻變速度直線運(yùn)動物體從A點(diǎn)到B點(diǎn)經(jīng)過的時間t,物體在A、B兩點(diǎn)的速度分別為v和v,物體通過AB中點(diǎn)的瞬時速度為v,物體在丄時刻的瞬時ab12速度為V2,則()位移中點(diǎn)的速度,所以b2+VjA.若做勻加速運(yùn)動,則V>V12B.若做勻減速運(yùn)動,則vA.若做勻加速運(yùn)動,則V>V12B.若做勻減速運(yùn)動,則v>1C.不論勻加速運(yùn)動還是勻減速運(yùn)動,D.不論勻加速運(yùn)動還是勻減速運(yùn)動,解析:根據(jù)題意,V是時間中點(diǎn)的速度,所以1ABTOC\o"1-5"\h\zv=i~ab~22■V2+V2-2(V2+V2)-;V2+V2+V2+V2V2+2vV+V2y+VV=ab=ab=aabb>aaJbb=ab=V2242221因?yàn)閂HV所以不論勻加速運(yùn)動還是勻減速運(yùn)動,則V>V故選項(xiàng)D正ab21確。汽車行駛安全停車距離=反應(yīng)距離(車速X反應(yīng)時間)+剎車距離(勻減速)安全距離三停車距離剎車距離的大小取決于車的初速度和路面的粗糙程度追及/相遇問題:抓住兩物體速度相等時滿足的臨界條件,時間及位移關(guān)系臨界狀態(tài)(勻減速至靜止)??捎脠D象法解題。一、力的概念、重力和彈力課標(biāo)要求:核心知識課標(biāo)解讀力的概念1理解力是物體之間的相互作用,能找出施力物體和受力物體.2知道力的作用效果.3知道力有大小和方向,會畫出力的圖示或力的示意圖.4知道力的分類.重力的確概念5知道重力是地面附近的物體由于受到地球的吸引而產(chǎn)生的.6知道重力的大小和方向,會用公式G=mg計(jì)算重力.7知道重心的概念以及均勻物體重心的位置.彈力的概念8知道什么是彈力以及彈力產(chǎn)生的條件.9能在力的圖示(或力的示意圖)中正確畫出彈力的方向.10知道如何顯示微小形變.胡克定律11知道在各種形變中,形變越大,彈力越大.12知道胡克定律的內(nèi)容和適用條件.13對一根彈簧,會用公式f=kx進(jìn)行計(jì)算.知識梳理要對力有深刻的理解,應(yīng)從以下幾個方面領(lǐng)會力的概念.1.力的本質(zhì)力的物質(zhì)性:力是物體對物體的作用.提到力必然涉及到兩個物體一—施力物體和受力物體,力不能離開物體而獨(dú)立存在.有力時物體不一定接觸.力的相互性:力是成對出現(xiàn)的,作用力和反作用力同時存在.作用力和反作用力總是等大、反向、共線,屬同性質(zhì)的力、分別作用在兩個物體上,作用效果不能抵消.力的矢量性:力有大小、方向,對于同一直線上的矢量運(yùn)算,用正負(fù)號表示同一直線上的兩個方向,使矢量運(yùn)算簡化為代數(shù)運(yùn)算;這時符號只表示力的方向,不代表力的大?。ψ饔玫莫?dú)立性:幾個力作用在同一物體上,每個力對物體的作用效果均不會因其它力的存在而受到影響,這就是力的獨(dú)立作用原理.2.力的作用效果力對物體作用有兩種效果:一是使物體發(fā)生形變_,二是改變物體的運(yùn)動狀態(tài).這兩種效果可各自獨(dú)立產(chǎn)生,也可能同時產(chǎn)生.通過力的效果可檢驗(yàn)力的存在.3.力的三要素:大小、方向、作用點(diǎn)完整表述一個力時,三要素缺一不可.當(dāng)兩個力F、F的大小、方向均相12同時,我們說F=F,但是當(dāng)他們作用在不同物體上或作用在同一物體上的不同點(diǎn)時可以產(chǎn)生不1同的2效果.力的大小可用彈簧秤測量,也可通過定理、定律計(jì)算,在國際單位制中,力的單位是牛頓,符號是N.4.力的圖示和力的示意圖力的圖示:用一條有向線段表示力的方法叫力的圖示,用帶有標(biāo)度的線段長短表示大小,用箭頭指向表示方向,作用點(diǎn)用線段的起點(diǎn)表示.力的示意圖:不需畫出力的標(biāo)度,只用一帶箭頭的線段示意出力的作用點(diǎn)和方向.5.力的分類性質(zhì)力:由力的性質(zhì)命名的力.如;重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力、分子力等.效果力:由力的作用效果命名的力.如:拉力、壓力、支持力、張力、下滑力、分力:合力、動力、阻力、沖力、向心力、回復(fù)力等.6?重力:由于受到地球的吸引而使物體受到的力叫重力.(1)重力的產(chǎn)生:重力是由于地球的吸收而產(chǎn)生的,重力的施力物體是地球.(2)重力的大小:由G=mg計(jì)算,g為重力加速度,通常在地球表面附近,g取9.8米/秒2表示質(zhì)量是1千克的物體受到的重力是9.8牛頓.由彈簧秤測量:物體靜止時彈簧秤的示數(shù)為重力大小.重力的大小與緯度和距地面的高度有關(guān).重力在不同緯度的地方不同,南北兩極較大,赤道處較小.離地面不同高度的地方不同,離地越高的地方越小.但是在處理物理問題時,在地球表面和地球表面附近某一高度的地方,一般認(rèn)為物體受的重力不變.重力的方向:重力的方向總是豎直向下的,即與水平面垂直,不一定指向地心,重力是矢量.重力的作用點(diǎn)——重心物體的各部分都受重力作用,效果上,認(rèn)為各部分受到的重力作用都集中于一點(diǎn),這個點(diǎn)就是重力的作用點(diǎn),叫做物體的重心.重心跟物體的質(zhì)量分布、物體的形狀有關(guān),重心不一定在物體上.質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體其重心在物體的幾何中心上.重力和萬有引力重力是地球?qū)ξ矬w萬有引力的一個分力,萬有引力的另一個分力提供物體隨地球自轉(zhuǎn)的向心力,同一物體在地球上不同緯度處的向心力大小不同,但由此引起的重力變化不大,一般情況可近似認(rèn)為重力等于萬有引力,即:mg=GMm/R2.除兩極和赤道外,重力的方向并不指向地心.重力的大小及方向與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān),在加速運(yùn)動的系統(tǒng)中,例如:發(fā)生超重和失重的現(xiàn)象時,重力的大小仍是mg.7?彈力:發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀會對跟它接觸的物體產(chǎn)生力的作用,這種力叫彈力.產(chǎn)生條件①物體間直接接觸;②接觸處發(fā)生形變(擠壓或拉伸).(2)彈力的方向:彈力的方向與物體形變的方向相反,具體情況如下:(彈力方向的判斷方法)輕繩只能產(chǎn)生拉力,方向沿繩指向繩收縮的方向.彈簧產(chǎn)生的壓力或拉力方向沿彈簧的軸線,指向彈簧恢復(fù)原狀的方向.輕桿既可產(chǎn)生壓力,又可產(chǎn)生拉力,且方向方向可能沿桿也可能不沿桿.

點(diǎn)與面接觸時彈力的方向,過接觸點(diǎn)垂直于接觸面(或接觸面的切線方向)而指向受力物體.面與面接觸時彈力的方向,垂直于接觸面而指向受力物體.球與面接觸時彈力的方向,在接觸點(diǎn)與球心的連線上而指向受力物體.球與球相接觸的彈力方向,沿半徑方向,垂直于過接觸點(diǎn)的公切面而指向受力物體.(3)彈力的大小:彈力的大小跟形變量的大小有關(guān).彈簧的彈力,由胡克定律F=kx,k為勁度系數(shù),由本身的材料、長度、截面積等決定,x為形變量,即彈簧伸縮后的長度L與原長Lo的差:x=IL-L0l,不能將x當(dāng)作彈簧的長度L;一般物體所受彈力的大小,應(yīng)根據(jù)運(yùn)動狀態(tài),利用平衡條件和牛頓運(yùn)動定律計(jì)算,例2小車的例子就說明這一點(diǎn).(4)彈力有無的判斷方法——“假設(shè)法”彈力的方向總跟形變方向相反,但很多情況接觸處的形變不明顯,這給判斷彈力是否存在帶來困難.假設(shè)撤掉與之接觸的物體(或接觸面),看被研究的物體的狀態(tài)是否改變,若改變則存在彈力,反之則不存在彈力;假設(shè)存在彈力,判斷物體的狀態(tài)是否與題意相符合,若符合則存在彈力,反之則不存在彈力.【例1】下列關(guān)于力的說法中,正確的是()只有相互接觸的兩物體之間才會產(chǎn)生力的作用力是不能離開物體而獨(dú)立存在的,一個力既有施力物體,又有受力物體一個物體先對別的物體施加力后,才能受到反作用力物體的施力和受力是同時的【分析與解答】力是物體間的相互作用,不一定發(fā)生在直接接觸的物體間,直接接觸而發(fā)生的作用叫接觸力,如彈力、摩擦力;通過場發(fā)生的作用叫場力,如重力、電場力、磁場力等.物體的施力和受力不分先后,總是同時的.正確答案為B、D.【例2】關(guān)于物體的重心,以下說法正確的是物體的重心一定在該物體上形狀規(guī)則的物體,重心就在其中心處用一根懸線掛起的物體靜止時,細(xì)線方向一定通過物體的重心重心是物體上最重的一點(diǎn)【分析與解答】重心是物體各部分的重力的合力的作用點(diǎn),薄板物體的重心位置可以用懸掛法確定,其他形狀的物體重心位置也可以用懸掛法想象的討論.重心不一定在物體上,也當(dāng)然不是物體中最、重的一點(diǎn),故AB錯,(如一根彎曲的桿,其重心就不在桿上)用懸線掛起物體處于靜止時,由二力平衡原理知細(xì)線拉力必與重力等大、反向、共線,故C正確.G【例3】如圖所示,在光滑的半球型碗中,斜放著一根重力為G的木桿,與碗的接觸點(diǎn)分別為A、B,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),試分析木桿的受力情況.G〖解析〗桿受到豎直向下的重力G,在A點(diǎn)桿受到的支持力N]的方向應(yīng)沿著半徑指向圓心,而在B點(diǎn)的支持力N應(yīng)該垂直于桿斜向上.例4】如圖所示,各接觸面是光滑的,則A、B間可能無彈力作用的是D)B)D)B)〖解析〗隔離A球受力分析,由于各接觸面均光滑,且球均處于靜止?fàn)顟B(tài),所以可以分析出A球受力如圖所示,因此本題的正確答案為A、C.GG【例5】如圖所示,下端固定有質(zhì)量為m的小球,下列關(guān)于桿對球的作用力斷中,固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為。,在斜桿的F的判正確的是:GG【例5】如圖所示,下端固定有質(zhì)量為m的小球,下列關(guān)于桿對球的作用力斷中,固定在小車上的支架的斜桿與豎直桿的夾角為。,在斜桿的F的判正確的是:A.小車靜止時,F(xiàn)=mgsin8,方向沿桿向上B.小車靜止時,F(xiàn)=mgcos3,方向垂直于桿向上C.小車以向右的加速度a運(yùn)動時,一定有F=ma/sin3直方向的夾角為a=arctan(a/g)D.小車以向左的加速度a運(yùn)動時,F(xiàn)=j(ma)2直方向的夾角為a=arctan(a/g)〖解析〗小車靜止時,由物體的平衡條件知此時桿對球的作用力方向豎直向上,且大小等于球的重力mg.小車以向右的加速度a運(yùn)動,設(shè)小球受桿的作用力的方向與豎直方向的夾角為a如圖所示,根據(jù)牛頓第二定律有:Fsina=maFcosa=mg兩式相除可得tana=a/g只有當(dāng)球的加速度a=gtan9時,桿對球的作用力才沿桿的方向,此時才有F=ma/sin9.小車以加速度a向左加速運(yùn)動時,根據(jù)牛頓第二定律知小球所受到的重力mgmg與桿對球的作用力的合力大小為ma,方向水平向左,如圖所示,所以桿對球的作用力的大小為mgF=J(ma)2+(mg)2,方向斜向左上方,與豎直方向的夾角a=arctan(a/g).故正確答案為D.十二、摩擦力課標(biāo)要求:知道滑動摩擦力產(chǎn)生的條件,會判斷滑動摩擦力的方向;會利用公式

f=“N進(jìn)行計(jì)算,知道動摩擦因數(shù)跟什么有關(guān);知道靜摩擦產(chǎn)生的條件,會判斷靜摩擦力的方向;知道最大靜摩擦力跟兩物間的壓力成正比.知識梳理摩擦力有滑動摩擦力和靜摩擦力兩種,它們的產(chǎn)生條件和方向判斷是相近的.1?產(chǎn)生的條件:(1)相互接觸的物體間存在壓力;(2)接觸面不光滑;(3)接觸的物體之間有相對運(yùn)動(滑動摩擦力)或相對運(yùn)動的趨勢(靜摩擦力).注意:不能絕對地說靜止物體受到的摩擦力必是靜摩擦力,運(yùn)動的物體受到的摩擦力必是滑動摩擦力.靜摩擦力是保持相對靜止的兩物體之間的摩擦力,受靜摩擦力作用的物體不一定靜止.滑動摩擦力是具有相對滑動的兩個物體之間的摩擦力,受滑動摩擦力作用的兩個物體不一定都滑動.2?摩擦力的方向:沿接觸面的切線方向(即與引起該摩擦力的彈力的方向垂直),與物體相對運(yùn)后軋f前后軋f前注意:“與相對運(yùn)動方向相反”不能等同于“與運(yùn)動方向相反”?相對運(yùn)動是以相互作用的另一物體為參考系的運(yùn)動,與以地面為參考系的運(yùn)動不同,故摩擦力是阻礙物體間的相對運(yùn)動,其方向不一定與物體的運(yùn)動方向相反.例如:站在公共汽車上的人,當(dāng)人隨車一起啟動(即做加速運(yùn)動)時,受重力G、支持力N、靜摩擦力f的作用.當(dāng)車啟動時,人相對于車有向后的運(yùn)動趨勢,車給人向前的靜摩擦力作用;此時人隨車向前運(yùn)動,受靜摩擦力方向與運(yùn)動方向相同.3?摩擦力的大?。海?)靜摩擦大小跟物體所受的外力及物體運(yùn)動狀態(tài)有關(guān),只能根據(jù)物體所處的狀態(tài)(平衡或加速)由平衡條件或牛頓定律求解.靜摩擦力的變化存在一個最大值最大靜摩擦力,即物體將要開始相對滑動時摩擦力的大小(最大靜摩擦力與正壓力成正比).(2)滑動摩擦力與正壓力成正比,即f=pN,"為動摩擦因數(shù),與接觸面材料和粗糙程度有關(guān);N指接觸面的正壓力,并不總等于重力.重難點(diǎn)突破一、正確理解動摩擦力和靜摩擦力中的“動”與“靜”的含義.“動”和“靜”是指研究對象相對于跟它接觸的物體而言的,而不是相對于地面的運(yùn)動和靜止,所以受滑動摩擦力作用的物體可能是靜止的,反之,受靜摩擦力作用的物體可能是運(yùn)動的.二、滑動摩擦力方向的判斷.幾乎所有的同學(xué)認(rèn)為滑動摩擦力方向判斷要比靜摩擦力方向的判斷容易,因而忽視了對滑動摩擦力方向判斷方法的深刻理解.滑動摩擦力方向總是跟相對運(yùn)動的方向相反,要確定滑動摩擦力的方向首先要判斷出研究對象跟它接觸的物體的相對運(yùn)動方向.

三、靜摩擦力的有無、方向判斷及大小計(jì)算.判斷相互作用的物體之間是否存在靜摩擦力,確實(shí)是一個難點(diǎn).原因在于靜摩擦力是被動出現(xiàn)的,再加上靜摩擦力中的“靜”字,就更增加了它的隱性.為了判斷靜摩擦力是否存在,幾乎所有的參考資料都有給出了“假設(shè)法”,目的是想化“靜”為“動”,即假設(shè)接觸面光滑無摩擦力,看研究對象是否會發(fā)生相對滑動,這種方法對受其它力較少的情況是可以的,但對物體受力較多的情況,這說是一種“中聽不中用”的方法了.根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài)來分析靜摩擦力的有無,判斷其方向、計(jì)算其大小.這是最基本的也是最有效的方法.若物體處于平衡狀態(tài),分析沿接觸面其它力(除靜摩擦力)的合力,若合力為零,則靜摩擦力不存在,若合力不為零,一定存在靜摩擦力,且靜摩擦力的大小等于合力,方向與合力方向相反.若物體處于非平衡狀態(tài),則利用牛頓運(yùn)動定律來判斷靜摩擦力的有無、方向及大小.四、計(jì)算摩擦力大?。菏紫纫逡?jì)算的是靜摩擦力還是滑動摩擦力,只有滑動摩擦力才可以用F=pFN計(jì)算,而靜摩擦力是被動力,當(dāng)它小于最大靜摩擦力時,取值要由其它力情況及運(yùn)動狀態(tài)來分析,跟正壓力的大小無關(guān).特別是有些情況中物體運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生了變化(如先動后靜或先靜后動)時,更要注意兩種摩擦力的轉(zhuǎn)化問題.【例1】如右圖所示,質(zhì)量為m的木塊在傾角為0的斜面/上沿不同方向以不同速度V]、v2、v3滑行時,小木塊受到’的滑動摩擦力多大?斜面受到的滑動摩擦力多大?(已知木/塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為“).'"■■■【分析與解答】:①(公式法)不管小木塊沿斜面向哪個方向運(yùn)動,其受到斜面支持力N都等于mgcosO,故小木塊受到的滑動摩擦力均為:f=yN=[jmgcos0由牛頓第三定律知,斜面受木塊的滑動摩擦力大小也為f=ymgcos0【例2】如右圖所示,拉力F使疊放在一起的A、B兩物體以共同速度沿F方向做勻速直線運(yùn)動,則()甲、乙圖中A物體均受靜摩擦力作用,方向與F方向相同.4"甲、乙圖中A物體均受靜摩擦力作用,方向與F方向相反甲、乙圖中A物體均不受靜摩擦力作用甲圖中A物體不受靜摩擦力作用,乙圖中A物體受靜摩擦力作用,方向與F方向相同【分析與解答】假設(shè)甲圖中A物體受靜摩擦力作用,則它在水平方向上受力不平衡,將不可能隨B物體一起做勻速直線運(yùn)動,所以A物體不受靜摩擦力作用,這樣就排除了A、B兩項(xiàng)的正確性.C、D兩項(xiàng)中哪個正確,由乙圖中A物體是否受靜摩擦力判定.假設(shè)乙圖中A物體不受靜摩擦力作用,則它將在其重力沿斜面的分力作用下向下滑.不能隨B物體保持沿斜面向上的勻速直線運(yùn)動.因此乙圖中A物體一定受靜摩擦力作用,且方向與F方向相同,C項(xiàng)是不

正確的.答案:DF2和摩擦力作用,木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),其中F]=10NF2和摩擦力作用,木塊處于靜止?fàn)顟B(tài),其中F]=10N,F2=2N.若撤去力F,則木塊在水平方向受到的合力為()A.10N,方向向左B.8N,方向向右C.2N,方向向左D.零【錯解】木塊在三個力作用下保持靜止.當(dāng)撤去行后,另外兩個力的合力與撤去力大小相等,方向相反?故A正確.【錯解原因】造成上述錯解的原因是不加分析生搬硬套運(yùn)用“物體在幾個力作用下處于平衡狀態(tài),如果某時刻去掉一個力,則其他幾個力的合力大小等于去掉這個力的大小,方向與這個力的方向相反”的結(jié)論的結(jié)果.實(shí)際上這個規(guī)律成立要有一個前提條件,就是去掉其中一個力,而其他力不變.本題中去掉F1后,由于摩擦力發(fā)生變化,所以結(jié)論不成立.【分析解答】由于木塊原來處于靜止?fàn)顟B(tài),所以所受摩擦力為靜摩擦力?依據(jù)牛二定律有F1-F2-f=0此時靜摩擦力為8N方向向左?撤去F1后,木塊水平方向受到向左2N的力,有向左的運(yùn)動趨勢,由于F2小于最大靜摩擦力,所以所受摩擦力仍為靜摩擦力?此時—F2^=0即合力為零.故D選項(xiàng)正確.十三、力的合成與分解課標(biāo)要求:理解合力和分力的概念.理解力的合成與分解的概念.掌握平行四邊形定則,會用作圖法、公式法求合力的大小和方向.掌握平行四邊形定則.理解力的分解是力的合成逆運(yùn)算,會用作圖法求分力,會用直角三角形的知識計(jì)算分力.知識梳理1?力的合成:求幾個已知力的合力叫力的合成.利用一個力(合力)產(chǎn)生的效果跟幾個力(分力)共同作用產(chǎn)生的效果相同,而做的一種等效替代.力的合成必須遵循物體的同一性和力的同時性.合力和分力:如果一個力產(chǎn)生的效果跟幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個力就叫那幾個力的合力,那幾個力就叫這個力的分力.合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系,即一個力若分解為兩個分力,在分析和計(jì)算時,考慮了兩個分力的作用,就不可考慮這個力的作用效果了;反過來,若考慮了合力的效果,也就不能再去重復(fù)考慮各個分力的效果.共點(diǎn)力:物體同時受幾個力作用,如果這些力的作用線交于一點(diǎn),這幾個力叫共點(diǎn)力.如圖(a)所示,為一金屬桿置于光滑的半球形碗中.桿受重力及A、B兩點(diǎn)的支持力三個力的作用;N1作用線過球心,N2作用線垂直于桿,當(dāng)桿在作用線共面的三個非平行力作用下處于平衡狀態(tài)時,這三力的作用線必匯于一點(diǎn),所以重力G的作用線必過N2的交點(diǎn)0;圖(b)為豎直墻面上掛一光滑球,它受三個力:重力、墻面彈力和懸線拉力,它們的作用線必過球心.力的合成定則:平行四邊形定則:求共點(diǎn)力F]、F2的合力,可以把表示F]、F2的線段為鄰邊作平行四邊形,它的對角線即表示合力的大小和方向,如圖a.三角形定則:求片、F2的合力,可以把表示片、F2的有向線段首尾相接,從F]的起點(diǎn)指向F2的末端的有向線段就表示合力F的大小和方向,如圖b.2?合力的計(jì)算(])合力的大小:若兩個共點(diǎn)力F],f2的夾角為a根據(jù)余弦定理,其合力大小為:F=2+F2+2FFcos9,合力的范圍是:IF]-F2I<F<F]+F2,還可以看出:合力可能大于分力,可能小于分力,也可能等于分力.(合力與分力的關(guān)系就是平行四邊形的對角線與鄰邊的關(guān)系;對角線可以大于鄰邊,也可以小于鄰邊,還可以等于鄰邊;合力與分力的關(guān)系還可以看成是三角形三邊的關(guān)系,任意兩邊之和大于第三邊,任意兩邊之差小于第三邊)Fsin9(2)合力的方向:若F與F的夾角為e,貝寸:tan?=,當(dāng)9=9001F+Fcos912時tan?=當(dāng)F]、F2大小一定,9在0-180。范圍內(nèi)變化時,9增大,F(xiàn)減?。?減小,F(xiàn)增大.此外當(dāng)大小相等的兩力夾角為1200時,合力大小等于兩分力大小.同一直線上的矢量運(yùn)算:幾個力在一條直線上時,先在此直線上選定正方向,與其同向的力取正值,反之取負(fù)值,然后進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算求其合力.這時“+”或“-”只代表方向,不代表大小.3?力的分解:求一個力的分力叫力的分解.力的分解是力的合成的逆運(yùn)算,同樣遵守平行四邊形法則.力的分解問題的關(guān)鍵是:根據(jù)力的作用效果確定分力的方向.然后作出力的平行四邊形,接著轉(zhuǎn)化為一個根據(jù)己知邊角關(guān)系求解的幾何問題.有確定解的條件:已知合力和兩個分力的方向,求兩個分力的大小.(有唯一解)已知合力和一個分力的大小與方向,求另一個分力的大小和方向.(有一組解或兩組解)已知合力、一個分力F的大小與另一分力F的方向,求F的方向和F的1212大小?(有兩個或唯一解)力的正交分解:將已知力按互相垂直的兩個方向進(jìn)行分解的方法?利用力的正交分解法可以求幾個已知共點(diǎn)力的合力,它能使不同方向的矢量運(yùn)算簡化為同一直線上的矢量運(yùn)算.處理力的合成與分解問題的方法力的圖示法:按力的圖示作平行四邊形,然后量出對角線的長短并找出方向.代數(shù)計(jì)算法:由正弦或余弦定理解三角形求解.正交分解法:將各力沿互相垂直的方向先分解,然后求出各方向的合力,再合成.

(4)多邊形法:將各力的首尾依次相連,由第一個力的始端指向最后一個力的尾端的有向線段表示合力的大小和方向.重難點(diǎn)突破一、正確理解合力、分力及二者的關(guān)系.合力和分力是一種等效替代關(guān)系,求幾個已知分力的合力必須要明確這個合力是虛設(shè)的等效力,并非真實(shí)存在的力,合力沒有性質(zhì)可言,也找不到施力物體.反之,把一個已知力分解為兩個分力,這兩個分力也并非存在.無性質(zhì)可言,當(dāng)然也找不到施力物體.因此在進(jìn)行受力分析時,要注意以下兩點(diǎn):1、合力和分力不能同時共存,不能既考慮了合力,又考慮分力,這們就增加了力.2、不要把受力分析與力的分解相混淆,受力分析的對象是某一個物體,分析的力是實(shí)際受到的性質(zhì)力;而力的分解的對象則是某一個力,是用分力代替這個力.二、合力的取值范圍.1、共點(diǎn)的兩個力的合力的大小范圍是丨f1-f2|<f岸F]+f2.合力隨兩力夾角。的減小而增大.口2、合力可以大于分力,也可以等于分力,或者小于分力.3、共點(diǎn)的三個力的合力大小范圍是:合力的最大值為三個力的大小之和.用三個力中最大的一個力的值減去其余兩個力,其結(jié)果為正,則這個正值為三個力的合力的最小值;若結(jié)果為零或負(fù),則三個力的合力的最小值為零.三、力的分解原則.如果不加限制,從數(shù)學(xué)角度來看,將一個力分解答案將無窮多.從物理學(xué)角度來看,這樣分解一個力是沒有意義的.因此我們分解力時,要遵循以下原則才有意義:(1)按照力產(chǎn)生的實(shí)際效果分解.(2)按照題設(shè)條件或解題實(shí)際需要分解.【例1】在傾角為?的斜面上,放一質(zhì)量為m的光滑小球,小球被豎直的木板擋住,則球?qū)π泵娴膲毫椋ǎ〢.mgcosaB.mgtanaC.mg/cosaD.mg【分析與解答】:小球的重力產(chǎn)生兩個效果:水平擠壓木板;垂直斜面方向壓緊斜面.故可將重力沿水平方向和垂直斜面方向分解為F]、F2如右圖所示,根據(jù)平行四邊形定則,可得:F=mg/cosa.答案:C【例2】分解一個力,若已知它的一個分力的大小和另一個分力的方向,以下正確的是()°A.只有唯一組解B.一定有兩組解C.可能有無數(shù)組解D.可能有兩組解【分析與解答】:分解一個力,若已知其中一個分力的方向,可作出另一個分力的最小值,如圖所示,F(xiàn)2=Fsin0.(1)當(dāng)F2VFsin0時,無解.(2)當(dāng)F2=Fsin0時,有唯一解.(3)當(dāng)Fsin0VF2VF時,有兩組解.(4)當(dāng)F2>F時,有唯一解.答案:D

十四、共點(diǎn)力平衡課標(biāo)要求:認(rèn)識共點(diǎn)力、平衡狀態(tài)等概念;知道共點(diǎn)力的平衡條件;能用點(diǎn)力的平衡條件求解生活中的問題.知識梳理1、共點(diǎn)力的判別:同時作用在同一物體上的各個力的作用線交于一點(diǎn),這幾個力就是共點(diǎn)力.這里要注意的是“同時作用”和“同一物體”兩個條件,而“力的作用線交于一點(diǎn)”和“同一作用點(diǎn)”含義不同.當(dāng)物體可視為質(zhì)點(diǎn)時,作用在該物體上的外力均可視為共點(diǎn)力:力的作用線的交點(diǎn)既可以在物體內(nèi)部,也可以在物體外部.2、平衡狀態(tài):對質(zhì)點(diǎn)是指靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動狀態(tài),對轉(zhuǎn)動的物體是指靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài).共點(diǎn)力的平衡:如果物體受到共點(diǎn)力的作用,且處于平衡狀態(tài),就叫做共點(diǎn)力的平衡.兩種平衡狀態(tài):靜態(tài)平衡v=0;a=0動態(tài)平衡v工0a=0瞬時速度為0時,不一定處于平衡狀態(tài).如:豎直上拋?zhàn)罡唿c(diǎn).只有能保持靜止?fàn)顟B(tài)而加速度也為零才能認(rèn)為平衡狀態(tài).物理學(xué)中的“緩慢移動”一般可理解為動態(tài)平衡.3、共點(diǎn)力的平衡條件:為使物體保持平衡狀態(tài),作用在物體上的力必須滿足的條件.(1)物體受到的合外力為零.即F=0其正交分解式為F=0;F=0合合x合y(2)某力與余下其它力的合力平衡(即等值、反向).二力平衡時,兩個力必等大、反向、共線;三力平衡時,若是非平行力,則三力作用線必交于一點(diǎn),三力的矢量圖必為一閉合三角形;多個力共同作用處于平衡狀態(tài)時,這些力在任一方向上的合力必為零;多個力作用平衡時,其中任一力必與其它力的合力是平衡力;若物體有加速度,則在垂直加速度的方向上的合力為零.4、4、平衡力與作用力、反作用力共同點(diǎn):都是大小相等、方向相反,作用在一條直線上的兩個力.【注意】①一個力可以沒有平衡力,但一個力必有其反作用力.②作用力和反作用力同時產(chǎn)生、同時消失;對于一對平衡力,其中一個力存在與否并不一定影響另一個力的存在.規(guī)律方法一對平衡力一對作用力與反作用力作用對象只能是同一物體,分別作用在兩個物體上力的性質(zhì)可以是不同性質(zhì)的力一定是同一性質(zhì)的力作用效果二者的作用相互抵消各自產(chǎn)生自己的效果,互不影響.5、求解平衡問題時研究對象的選取方法1)隔離法:將研究對象從周圍物體中分隔開來單獨(dú)研究的方法.2)整體法:將幾個物體做為一個整體進(jìn)行分析,分析時只研究選定的物體系受到的合外力,而不研究系統(tǒng)內(nèi)各物體間相互作用的研究方法.3)當(dāng)一個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)時,組成系統(tǒng)的每一個物體都處于平衡狀態(tài).一般的,當(dāng)求解系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用時,用隔離法;求解系統(tǒng)受到的外力作用時,用整體法.整體法的優(yōu)點(diǎn)是研究對象少,未知量少,方程少,故求解較為簡潔.具體應(yīng)用中,應(yīng)將這兩種方法結(jié)合起來靈活應(yīng)用.6、用平衡條件解題的常用方法(1)力的三角形法物體受同一平面內(nèi)三個互不平行的力作用平衡時,這三個力的矢量箭頭首尾相接,構(gòu)成一個矢量三角形;反之,若三個力矢量箭頭首尾相接恰好構(gòu)成三角形,則這三個力的合力必為零.利用三角形法,根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識可求得未知力.(2)力的合成法物體受三個力作用而平衡時,其中任意兩個力的合力必跟第三個力等大反向,可利用力的平行四邊形定則,根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識求解.(3)正交分解法將各個力分別分解到x軸上和y軸上,運(yùn)用兩坐標(biāo)軸上的合力等于零的條件,多用于三個以上共點(diǎn)力作用下的物體的平衡.值得注意的是,對x、y方向選擇時,使落在x、y軸上的力盡可能多,被分解的力盡可能少,而且是已知力,不宜分解待求力.說明:力的三角形法與正交分解法是解決共點(diǎn)力平衡問題的最常見的兩種解法.前者適于三力平衡問題,簡捷、直觀.后者適于多力平衡問題,是基本的解法,但有時有冗長的演算過程,因此要靈活地選擇解題方法.7、動態(tài)平衡問題的分析在有關(guān)物體平衡問題中,存在著大量的動態(tài)平衡問題,所謂動態(tài)平衡問題是指通過控制某些物理量,使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢的變化,而在這個過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài).解動態(tài)問題的關(guān)鍵是抓住不變量,依據(jù)不變的量來確定其他量的變化規(guī)律,常用的分析方法有解析法和圖解法.解析法的基本程序是:對研究對象的任一狀態(tài)進(jìn)行受力分析,建立平衡方程,求出應(yīng)變物理量與自變物理量的一般函數(shù)關(guān)系式,然后根據(jù)自變量的變化情況及變化區(qū)間確定應(yīng)變物理量的變化情況.圖解法的基本程序是:對研究對象在狀態(tài)變化過程中的若干狀態(tài)進(jìn)行受力分析,依據(jù)某一參量的變化(一般為某一角度),在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下的平衡力圖(力的平行四邊形或力的三角形),再由動態(tài)的力的平行四邊形或三角形的邊的長度變及角度變化確某些力的大小及方向的變化情況8、解決臨界問題的方法臨界問題:某種物理現(xiàn)象變化為另一種物理現(xiàn)象或物體從某種特性變化為另一種特性時,發(fā)生的轉(zhuǎn)折狀態(tài)為臨界狀態(tài).臨界狀態(tài)也可理解為“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”某種現(xiàn)象的狀態(tài),平衡物體的臨界狀態(tài)是指物體所處平衡狀態(tài)將要變化的狀態(tài),涉及臨界狀態(tài)的問題叫臨界問題,解決這類問題一定要注意“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”的條件.在研究物體的平衡時,經(jīng)常遇到求物理量的取值范圍問題,這樣涉及到平衡問題的臨界問題,解決這類問題的基本方法是假設(shè)推理法,即先假設(shè)怎樣,然后再根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識列方程求解.9、平衡問題中極值的求法極值問題:平衡物體的極值,一般指在力的變化過程中的最大值和最小值問題.解決這類問題的方法常用解析法,即根據(jù)物體的平衡條件列出方程,在解方

程時,采用數(shù)學(xué)知識求極值或者根據(jù)物理臨界條件求極值.另外,圖解法也是常用的一種方法,即根據(jù)物體的平衡條件作出力的矢量圖,畫出平行四邊形或者矢量三角形進(jìn)行動態(tài)分析,確定最大值或最小值.【例1】如圖所示,一個半球形的碗放在桌面上,碗口水平,0點(diǎn)為其球心,碗的內(nèi)表面及碗口是光滑的.一根細(xì)線跨在碗口上,細(xì)線的兩端分別系有質(zhì)量為m1和m2的小球,當(dāng)它們處于水平狀態(tài)時,質(zhì)量為m]的小球與0點(diǎn)的連線與水平線的夾角為“60。,兩小球的質(zhì)量比m為:(全國高考卷)m23/3B^/2/3C.*3/2D.邁/2再對m][[解析〗對m2受力分析,由平衡條件可得,繩子對m2的拉力T=m再對m]受力分析,如圖所示,由平衡條件可得snT育倍,所以m=訂/3,m2故答案A正確.m]>【說明】(1)解答本題只需由平時掌握的隔離法,分別對m]>m2進(jìn)行受力分析.由平衡條件和牛頓第三定律即可求解.(2)力的合成與分解也是解此題的核心之一.【例2】質(zhì)量為m的圓球放在光滑斜面和光滑的豎直擋板之間,如圖所示.當(dāng)斜面傾角?由零逐漸增大時(保持擋板豎直),斜面和擋板對圓球的彈力大小的變化是()A?斜面的彈力由零逐漸變大B?斜面的彈力由mg逐漸變大擋板的彈力由零逐漸變大擋板的彈力由mg逐漸變大【答案】BCFN2㈡【解析】質(zhì)量為m的圓球放在光滑斜面和光滑的豎直擋板之間,受重力mg、斜面的彈力Fn]、擋板的彈力FN2?斜面傾角a由零逐漸增大,保持擋板豎直,斜面的彈力fn1與豎直方向的夾角逐漸增大,擋板的彈力fN2的方向不變.三力平衡,構(gòu)成封閉的矢量三角形,如圖?由圖可得斜面的彈力由mg逐漸變大,擋板的彈力由零逐漸變大.FN2㈡卜五、受力分析課標(biāo)要求:初步熟悉物體的受力分析.知識梳理受力分析就是把研究對象在給定物理環(huán)境中所受到的力全部找出來,并畫出相應(yīng)受力圖.1、受力分析的依據(jù)(1)依據(jù)各種力的產(chǎn)生條件和性質(zhì)特點(diǎn),每種力的產(chǎn)生條件提供了其存在的可能性,由于力的產(chǎn)生原因不同,形成不同性質(zhì)的力,這些力又可歸結(jié)為場力和接觸力,接觸力(彈力和摩擦力)的確定是難點(diǎn),兩物體直接接觸是產(chǎn)生彈力、摩擦力的必要條件,彈力產(chǎn)生原因是物體發(fā)生形變,而摩擦力的產(chǎn)生,除物體間相互擠壓外,還要發(fā)生相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢.(2)依據(jù)作用力和反作用力同時存在,受力物體和施力物體同時存在.一方面物體所受的每個力都有施力物體和它的反作用力,找不到施力物體的力和沒有反作用力的力是不存在的;另一方面,依據(jù)作用力和反作用力的關(guān)系,可靈活變換研究對象,由作用力判斷出反作用力.依據(jù)物體所處的運(yùn)動狀態(tài):有些力存在與否或者力的方向較難確定,要根據(jù)物體的運(yùn)動狀態(tài),利用物體的平衡條件或牛頓運(yùn)動定律判斷.2、受力分析的程序根據(jù)題意選取研究的對象.選取研究對象可以是單個物體或物體的某一部分,也可以是由幾個物體組成的系統(tǒng).把研究對象從周圍的物體中隔離出來,為防止漏掉某個力,要養(yǎng)成按一般步驟分析的好習(xí)慣.一般應(yīng)先分析重力;然后環(huán)繞物體一周,找出跟研究對象接觸的物體,并逐個分析這些物體對研究對象的彈力和摩擦力;最后再分析其他場力(電場力、磁場力)等.(|順口溜:一重、二彈、三摩擦、再其它.)每分析一個力,都要想一想它的施力物體是誰,這樣可以避免分析出某些不存在的力.如豎直上拋的物體并不受向上的推力,而剎車后靠慣性滑行的汽車也不受向前的“沖力”.畫完受力圖后要進(jìn)行定性檢驗(yàn),看一看根據(jù)你畫的受力圖,物體能否處于題目中所給的運(yùn)動狀態(tài).3、受力分析的注意事項(xiàng)只分析研究對象所受的力,不分析研究對象對其他物體所施的力.只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力(如重力、彈力、摩擦力).不分析根據(jù)效果命名的力(如下滑力等).每分析一個力,都應(yīng)找出施力物體.若沒有施力物體,則該力一定不存在.這是防止“多力”的有效措施之一.合力和分力不能同時作為物體所受的力.4、受力分析的常用方法:隔離法和整體法隔離法為了弄清系統(tǒng)(連接體)內(nèi)某個物體的受力和運(yùn)動情況,一般可采用隔離法.運(yùn)用隔離法解題的基本步驟是:明確研究對象或過程、狀態(tài);將某個研究對象、某段運(yùn)動過程或某個狀態(tài)從全過程中隔離出來;畫出某狀態(tài)下的受力圖或運(yùn)動過程示意圖;選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解.整體法當(dāng)只涉及研究系統(tǒng)而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部某些物體的力和運(yùn)動時,一般可采用整體法.運(yùn)用整體法解題的基本步驟是:明確研究的系統(tǒng)和運(yùn)動的全過程;

畫出系統(tǒng)整體的受力圖和運(yùn)動全過程的示意圖;選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解.隔離法和整體法常常交叉運(yùn)用,從而優(yōu)化解題思路和方法,使解題簡捷明快.【例1】如圖所示,斜面小車M靜止在光滑水平面上,一邊緊貼墻壁.若再在斜面上加一物體m,且M、m相對靜止,試分析小車受哪幾個力的作用.【分析與解答】對M和m整體分析,它們必受到重力和地面支持

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