• 1. 高三物理讲义高三物理总复习
    • 2. 索 引 模型化思维结构概述 第一部分 物体的运动 一、基本概念 二、运动形式的判定 三、情境图与时空关系 四、匀速及匀变速直线运动 规律与图像 五、匀速圆周运动 六、运动的合成与分解 第二部分 牛顿运动定律 一、力的基本概念 二、物体的受力分析 三、物理过程的动态分析 四、运用牛顿运动定律解题方法 五、研究对象的选择 六、物体受力的瞬时变化 七、竖直弹簧问题 八、失重与超重 九、周期性变力作用下的物体 运动 第三部分 圆周运动 一、曲线运动 二、圆周运动模型及规律 三、天体运动
    • 3. 第四部分 功 机械能 一、功 功率 二、动能定理 三、机械能守恒 四、功能关系 第五部分 动量 动量守恒 一、基本概念 二、动量定理 三、动量守恒 四、反冲、碰撞与爆炸 五、对模型的演绎 六、复杂物理过程模型化拆分 第六部分 振动和波 一、简谐振动 二、单摆的简谐振动 三、简谐振动的图像 四、受迫振动与共振 五、机械波 六、波的干涉和衍射 第七部分 电场 一、静电场基本概念及性质 二、电场中的电荷 三、场分析 四、电场中的导体 五、电容器 六、电荷在电场中的运动 第八部分 稳恒电流 一、电流、电压与电阻 二、滑动变阻器的使用 三、闭合电路欧姆定律 四、电路的结构分析 五、闭合电路的动态分析
    • 4. 六、闭合电路中的能量转化 七、含容电路 八、稳恒电路单元分组实验 第九部分 磁场 一、磁场的基本性质 二、描述磁场的方法 三、磁场对电流的作用 四、带电粒子在磁场中的运动 五、带电粒子在电磁复合场中 的运动 六、带电粒子交替进入电场、 磁场的运动 七、带电质点在复合场中运动 八、物理规律的优选策略 第十部分 电磁感应 *感生电动势与动生电动势 一、感应电动势方向的判断 二、法拉第电磁感应定律 三、电磁感应中的力电磁综合 四、电磁感应中的图象问题 五、自感 六、正弦交流电的产生 七、交流电的有效值 八、变压器 九、容抗与感抗 十、电磁场与电磁波 第十一部分 热学 一、分子动理论 二、内能、热和功 三、气体 四、与热现象有关的综合问题 *水银柱的动态分析
    • 5. 第十二部分 光学 一、光的直线传播 *光的反射 二、光的折射与全反射 三、色散与折射率 四、简单光学元件 五、光的本性学说的发展脉络 六、光的波动性 七、光的粒子性 八、光的波粒二相性 第十三部分 原子 原子核 一、原子结构模型 二、光谱及光谱分析 三、原子核 第十四部分 物理实验 一、高考实验分类考点及要求 二、实验基础 三、高中物理分组实验(目录) 四、传感器的简单应用
    • 6. 模型化思维结构概述
    • 7. 一、物理模型 物理学是“模型”的科学。 物理模型,往往是在对一些现实物理过程或对象进行科学地分析后,抓住事物的主要矛盾(决定性因素),忽略次要矛盾(次要性因素)后得到的,它能够更加清晰地反映事物的本质规律。物理模型的建构是在某些条件下抽象出来的简化近似结果。从某种意义上讲,物理学理论的发展进化过程,就是物理模型发展进化的过程。 物理学概念、规律都是对物理模型而言的。我们在应用物理学知识解决实际问题时,就需要将实际问题简化为物理模型,再运用相应的规律加以描述。
    • 8. 二、解决高中物理问题的一般方法 分析和解决物理问题的过程,就是将现实情景中与对象或过程相关的种种条件和基本物理模型的特征、条件加以分析比对,从而判定出现实对象或过程与哪个物理模型是最为相近的,这样就能正确地判断它的核心规律并正确地加以描述与求解。 对于中学物理学习阶段,主要是要求学生能够对几种基本物理模型进行正确描述或能将一些简单的物理事件,抽象为几种已知的物理模型。对中学的众多物理习题分析发现,占有很大比重的,是运用演绎的思维过程分析求解问题。这是一个从“一般”到“特殊”的过程。即通过分析模型成立的一般条件,正确抽象基本物理模型,再依据题目中给定的时空关系条件、边界条件、临界条件等特定条件,决策恰当的模型所
    • 9. 对应的物理规律,以建立已知条件和未知量间的关系,从而求解出特定的解。 绝大多数高中物理问题的解决,都必然经历八个重要的思维过程,这八个思维环节构成了解决物理问题的“模型化思维结构”。掌握这样一种具有普遍意义的思维方法,会对你的物理学习水平的提高产生重要影响。
    • 10. 模型化思维结构文字条件直接条件间接条件临界条件情景草图时空关系模型对象模型过程模型规律受力分析运动分析做功分析能量分析场分析动态分析牛二+运动学对空间积累对时间积累动量守恒机械能守恒能量守恒决策物理表达数学运算环境结果分析条件判定质点系统
    • 11. 第一部分物体的运动
    • 12. 一、基本概念1、质点位置的描述 位置:三维空间中的点坐标A(x0,y0,z0)OxzyA(x0,y0,z0)三维空间坐标系即运动参考系
    • 13. 2、质点运动变化的描述 位移(矢量): 反映质点空间位置的变化。P3.1 大小:由初末位置决定。 方向:由初位置指向末位置。 路程(标量):物体运动轨迹的长度。 匀加速直线运动 匀减速直线运动 平抛运动v0vtv0vtv0vtΔv Δv Δv 速度增运算遵从三角形法则,方向由初速度矢端指向末速度矢端。LSAB初位置末位置速度增量(矢量):反映质点速度的变化。 速度增量的定义: v = vt - v0 三种情况:大小变;方向变;大小、方向都变。
    • 14. 3、质点运动变化快慢的描述 瞬时速度(矢量):反映质点位置变化的快慢。 定义:v=s/t(t趋近于0) 速度的方向 质点运动轨迹的切线方向。 瞬时速率(标量)(瞬时速度的大小)v 平均速度和平均速率 平均速度(矢量):质点在单位时间内通过的位移。 平均速率(标量):质点在单位时间内通过的路程。PO
    • 15. 加速度:表达速度变化快慢。 定义:a=Δv/Δt 加速度的方向:与Δv的方向一致。 切向加速度与法向加速度切向加速度改变速度的大小; 法向加速度改变速度的方向。a法a切OPa运动参量的阶梯结构
    • 16. 例:下列说法正确的是 A. 通过观测发现质点的位置没有改变,则质点没有运动 B. 功应是力做功,但功的数值是相对的 C.在赤道上空飞行的飞机,如果在向东飞行和向西飞行的过程中,飞行速度的大小和距离海面的高度均相同,两种情况相比较,飞机上的乘客对座椅的压力大小相等 D. 平均速度就是速度的算术平均值 E. 平均速度可能是速度的算术平均值 F. 平均速率可能在某种情况下等于平均速度的大小BEF注:在通常情况下,默认地面为运动参考系。但在圆周运动中的线速度是个例外,线速度是相对转动中心的瞬时速度。
    • 17. 例:从高为h=25m的房顶上竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为H=20m,最后到地面,在整个过程中: (1)小球平均速度大小是 ,方向 。 (2)小球平均速率大小是 。注意加强对匀变速折返运动的全程求解方法的掌握注意矢量求解的规范
    • 18. 例:下列说法正确的是 A.对于匀速圆周运动,运动物体速度的增量为零 B.对于匀变速直线运动,运动物体的速度大小发生变化,但速度的方向始终不变 C.对于竖直上抛运动,任意一段时间内,运动物体速度增量的方向相同 D.对于平抛运动,任意一段时间内,运动物体速度增量相同 E.对于匀速圆周运动,任意相等的时间内,运动物体速度增量相同 F.如果物体在某段时间内速度的增量为零,则该段时间内物体一定做匀速运动C
    • 19. 例:一物体作匀变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,方向向右。2s后速度的大小变为10m/s。求在这2s内 (1) 物体速度的变化量 (2) 物体速度的变化率 (3) 物体运动的加速度【6m/s或-14m/s】【3m/s2或-7m/s2】【3m/s2或-7m/s2】
    • 20. 例:关于速度和加速度的关系,判定下列说法是否正确,并举例说明 A.速度越大,加速度一定越大 B.速度的变化越大,加速度一定越大 C.速度的变化越快,加速度一定越大 D.速度为零,加速度一定为零 E.加速度减小,速度一定减小 F.速度方向为正,加速度方向可能为负 G.速度变化方向为正,加速度方向可能为负CF
    • 21. 例:一个点电荷沿虚线飞过电场,运动过程中只受电场力作用,如图所示。请判断: (1)这个点电荷的电性。 (2)比较点电荷飞过a、b两点时的速度大小。答案: (1)负电 (2)a点速度大于b点速度Eabv0
    • 22. 二、运动形式的判断(运动分析)请完成下表
    • 23. 运动初速度情况加速度情况速度与加速度关系运动图象运动规律直线运动匀速直线v0≠ 0a=0v=C,a=0s=vt匀变速直线匀加速直线(自由落体)匀减速直线非匀变速直线(变加速)曲线运动匀变速曲线平抛非匀变速曲线(变加速)匀速圆周 振动简谐振动波横波st0vt0
    • 24. 运动初速度情况加速度情况速度与加速度关系运动图象运动规律直线运动匀速直线v0≠ 0a=0v=C,a=0s=vt匀变速直线匀加速直线a=Cv与a同向(自由落体)v0= 0a=g,向下匀减速直线v0≠ 0a=Cv与a反向非匀变速直线(变加速)a ≠ Cv与a共线曲线运动匀变速曲线平抛v0≠ 0 方向水平a=g 方向向下v与a成角度非匀变速曲线(变加速)匀速圆周 v0≠ 0 方向切向 a=v2/r 方向指向圆心v与a垂直v=2πr/T ω =2 π/T T=1/f振动简谐振动a与x成正比 总指向平衡位置v最大时a=0 v=0时a最大A T f波横波A T f λ v v= λfst0vt0st0vt0xt0y0xst0vt0
    • 25. 运动分析的判据 当a与v共线时,质点做直线运动; 当a与v同向时,质点做加速直线运动; 当a与v反向时,质点做减速直线运动(反向加速直线运动); 当a与v成角度时,质点做曲线运动; 当a与v成锐角时,质点做加速曲线运动; 当a与v成钝角时,质点做减速曲线运动; 当a与v成直角时,质点做匀速圆周运动; 当a与x成正比时,质点做简谐振动。 在运动分析中首先要确定对象的初状态,包括初态的速度、加速度的方向或大小,进而分析运动过程中的速度、加速度的方向及大小变化,其中加速度的分析应以受力分析为依据。一个对象的运动将由其初始运动条件及运动过程中的速度、加速度的关系决定。
    • 26. 例:质点在光滑水平面上以速度v匀速向东运动,突然受到水平力作用产生加速度a,且a=-kv-b,k、b均为正恒量。试对该质点作运动分析。 先向东作加速度减小的减速运动,再向西作加速度减小的加速运动,当加速度减小为零后,作匀速运动。va00tv提示:该题运用图象作为辅助分析手段,能简化思维过程。与图象有关的数形结合、数理结合的能力是高考命题变化的发展方向!
    • 27. 例:质点在光滑水平面上以速度v匀速向东运动,突然受到水平力作用产生加速度a。加速度大小恒定,方向向北。经过一段时间后加速度反向而大小不变。试对该质点作运动分析。 先作类平抛运动,再作类斜抛运动。xy北0av0avvt思考:若加速度变化前后经历的时间相同,则质点的末速度和初速度有怎样的关系?相同
    • 28. 情景图的主要作用 key word: 明确环境 时空关系 抽象物理模型 确定临界状态 拆分物理过程三、情景图与时空关系
    • 29. 情景是一个物理事件在头脑中的形象化反映,建立情景是解决物理问题的前提和重要的思维过程。构成情景的要素有:对象、环境、时间和空间,即:谁在什么时间出现在什么位置。建立正确的情景就是要分析发生的物理事件所处的环境及事件中的时空关系。环境主要指对对象产生影响或约束的物理结构,如:斜面、圆轨道、绳、杆、高台、场等。时空关系通常指某个运动对象在多个运动阶段的时间和空间位置关系,或多个运动对象在一个物理事件中的时间和空间位置关系。 绘制情景图是建立物理情景的重要手段和过程。物理过程是由初、末状态确定的,因此在绘制情景图时要处理好过程与状态的关系。情景图是静态的,因此图中只有状态图不可能有过程图。对状态间的过程作受力与运动分析的目的是抽象过程模型,寻找临界条件,为选择对应的物理规律作好准备。 长物理过程会由多个阶段组合而成,分割各阶段的是临界状态,因此准确无误地确定临界状态是拆分长过程的关键。
    • 30. 例:跳水运动员从离地面10m高的平台上跃起,举双臂直体离开台面,此时其重心位于从手到脚全长的中点。跃起后重心升高0.45m达到最高点,落水时身体竖直,手先入水,从离开跳台到手接触水面这一过程中,求: (1)起跳的初速度。 (2)可用于完成动作的时间。v0=3m/s t=1.75ss1s2ht=0t=t1t=t1+t2整体与局部的关系单质点多阶段过程的时空关系
    • 31. 例:卡车车厢中装载的货物应该跟车厢固定好,以免发生事故,有一次一辆卡车只装运了一个质量为m=200kg的木箱,但没有固定,当卡车沿平直公路以v0=20m/s的速度匀速行驶时,司机发现前方有情况,立即紧急制动,制动后卡车以大小为a=6.0m/s2的加速度做匀减速运动,假定卡车制动开始,木箱就沿车厢底板向前滑动,木箱在车厢底板上滑动了l=2.0m后撞上车厢的前挡板,已知木箱与底板间的动摩擦因数为μ=0.40,取g=10m/s2 ,求木箱刚要与挡板相撞时,(1)卡车的速度;(2)木箱的速度。v0=20m/sfmgNav ↘a箱=CS车S箱lv↘a车=C多质点单阶段过程的时空关系刹车开始撞板t=0t=t
    • 32. 例:在软绳两端各绑一石块,绳长3m,拿着上端石块使它与桥面相平,放手让石块自由下落,测得二石块落水声相隔0.1s,求桥面距水面的高度。ABsAsB多质点多阶段过程的时空关系
    • 33. 四、匀速及匀变速运动规律与图像SS’v0vttα ΔvΔtt/2vt0图1
    • 34. 在匀变速直线运动中,任意连续相等时间间隔的位移之差等于aT2。(a:加速度;T:时间间隔)vt0123思考:sn-sn-2=?图3
    • 35. 匀变速直线运动常用的运动学规律
    • 36. vt01v12v23v3v0=0的匀加速运动有下列数列关系:第n秒位移比:s1:s2:s3…=1:3:5…(2n-1)前N秒位移比:S1:S2:S3…=1:4:9…N2第(前)n秒即时速度比:v1:v2:v3…=1:2:3…n试利用运动学公式推导: 由静止开始做匀加速运动的物体,经过相等位移间隔的时间之比。
    • 37. 例:如图所示,有一个做匀加速直线运动的物体,从2s末至6s末的位移为24m,从6s末至10s末的位移为40m。 求:(1)运动物体的加速度为多大? (2)物体初速度为多大?a=1m/s2 v=4m/s
    • 38. 例:卡车以54km/h的速度匀速行驶,司机发现前方有骑自行车的人跌倒,司机刹车的反映时间为0.6s,刹车后卡车以5m/s2的加速度做匀减速运动,求从司机发现情况经过5.0s卡车行驶的距离。答案:设卡车刹车后行驶的时间为t2. t2=(vt-v0)/a=3.0s<4.4s 卡车匀速行驶的位移为 s1=v0t1=9.0m 卡车刹车后的位移为 s2=(v0+vt)t/2=22.5m 卡车行驶的总距离为s=s1+s2=31.5m
    • 39. 图象初步——图象的六字箴言点线面轴截斜函数f=f(x)v=at+v0坐标A(x,y)物理状态物理过程几何面积物理量( s )自变量x与应变量y物理量(t,v)截距物理量(v0 )斜率物理量( a ) 请比较3s末各质点位移大小。t /sv /ms-13204-113241-2A
    • 40. 函数表达式反映了应变量与自变量间的关系,或应变量随自变量的变化规律。每个函数均有图象与其对应。所以看函数可知图象,看图象可知函数。数理结合——函数与物理规律及情景的关系 当对应变量与自变量赋以物理意义时,函数具有了现实意义,函数就成为物理学中的某个物理规律的数学体现,因此函数是某个物理事件发展变化的数学描述。所以,通过函数和其图象,我们能够复现相对应的物理情景,也可以将某个物理情景用函数和图象来表达。数形结合——函数与图象的关系
    • 41. st0st012312例:请说明下列各曲线反映的物理情景
    • 42. 例:两物体在同一直线上运动,相对同一位置的位移时间图象如图所示,则下列说法正确的有 A.两物体速度方向相同 B.两物体速度方向相反 C.甲物体的速度较大 D.t时刻两物体相遇stot甲乙【BCD】
    • 43. 例:甲、乙两车在同一直线上沿同方向行驶,在t=0时刻,两车车头恰好齐平,它们的位移s(m)随运动时间t(s)变化规律如下: 甲. s1=10t 乙. s2=2t+t2 (1)甲、乙分别作什么运动,初速度和加速度各为多大? (2)乙车追上甲车所需要的时间。 (3)追上之前,什么时刻两车相距最远?最远距离为多大?
    • 44. 甲v1t=0t=t乙v20 a甲乙甲v a=0乙v av1v2t as甲:s1=10t 乙:s2=2t+t2s=vt v1=10m/s s=v0t+at2/2 v20=2m/s a=2m/s2
    • 45. 甲v1t=0t=t乙v20 a甲乙甲v a=0乙v av1v2t as1s2smvt0102乙甲图象分析法 临界条件:v2t=v1
    • 46. 例:(06全国理综)一水平的浅色长传送带上放置一煤块(可视为质点),煤块与传送带之间的动摩擦因数为 。初始时,传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度a0开始运动,当其速度达到v0后,便以此速度做匀速运动。经过一段时间,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后,煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。 t=0t=t1t=t1+t2s1s2slv=0faa0v块aa0v带v块<v带v0v块fa0=0v块aa0=0v0v块<v带aa=0v块=v带= v0
    • 47. t=0t=t1t=t1+t2s1s2slv=0faa0v块aa0v带v块<v带v0v块fa0=0v块aa0=0v0v块<v带aa=0v块=v带= v0
    • 48. t Ov0t1t2va0alABC
    • 49. 例:物体A、B均静止在同一水平面上,其质量分别为mA和mB,与水平面间的动摩擦因数分别为μA和μB。现用水平力F分别拉物体A、B,它们的加速度a与拉力F的关系图象如图所示,由图象可知( ) A.μA>μB,mA>mB B.μA<μB,mA<mB C.μA>μB,mA<mB D.μA<μB,mA>mBaABFO CFfav数形结合数理结合函数
    • 50. 例:一个子弹以水平速度穿入一个静止在光滑水平面上的均匀质地的木块,并从木块中飞出。若m弹<m木,且子弹在木块中所受阻力恒定,则: (1)画出情景图 (2)请在同一个v-t图中画出子弹和木块速度随时间变化的图像。 (3)若提高子弹的入射速度,图像将有何变化? (4)若两颗相同的子弹先后以同一初速度射入该木块,通过两个平行弹孔飞出,请比较两颗子弹洞穿木块的时间及子弹飞出木块时的速度大小。
    • 51. v0弹v0木=0fav↗ fav↘ t=0t=tv弹v木S木S子Lvt0子弹木块tv0vt0子弹1木块t1v0t2子弹2
    • 52. 例:汽车从A地由静止出发,沿平直公路驶向B地。A、B间的距离为s。汽车先以加速度a1做匀加速运动,中间可做匀速运动,最后以大小为a2的加速度做匀减速运动,到B地恰好静止,求汽车运动所用的最短时间和行驶过程中的最大速度。v0ttminvmax解:设汽车加速行驶时间为t1, 减速行驶时间为t2 ,总时间为t,行驶中最大速度为vm。
    • 53. 匀速圆周运动的加速度五、匀速圆周运动描述匀速圆周运动的运动参量stt对转动中心的速度反映转动快慢的物理量
    • 54. 例:两个匀速转动的转轮O、O’的半径之比为1:2,轮面上有a、b、c三点,其中a、b两点在转轮边缘,c点在转轮半径中点。当两轮以皮带方式传动时,求三点的线速度之比、角速度之比和向心加速度之比。(两轮转动中与皮带不打滑)abcOO’ 在皮带传动或齿轮传动中,两轮的边缘线速度相等,同一轮上各点的角速度相等。答案: Va : Vb : Vc=2:2:1 ωa:ωb:ωc=2:1:1 aa : ab : ac=4:2:1
    • 55. 3210 若大齿轮角速度为ω,则摩擦小轮的角速度是多少?依求解需要,在各轮边缘设置参考点,利用各点线速度与角速度关系求解。答案:87.5ω 例: (2003全国理综25)曾经流行过一种向自行车车头灯供电的小型交流发电机,图1为其结构示意图。图中N、S是一对固定的磁极,abcd为固定在转轴上的矩形线框,转轴过bc边中点、与ab边平行,它的一端有一半径r0=1.0cm的摩擦小轮,小轮与自行车车轮的边缘相接触,如图2所示。当车轮转动时,因摩擦而带动小轮转动,从而使线框在磁极间转动。设线框由N=800匝导线圈组成,每匝线圈的面积S=20cm2,磁极间的磁场可视作匀强磁场,磁感应强度B=0.010T,自行车车轮的半径R1=35cm,小齿轮的半径R2=4.0cm,大齿轮的半径R3=10.0cm(见图2)。现从静止开始使大齿轮加速转动,问大齿轮的角速度为多大才能使发电机输出电压的有效值U=3.2V?(假定摩擦小轮与自行车轮之间无相对滑动)
    • 56. 例:(2006海淀模拟)某种变速自行车有六个飞轮和三个链轮,如图所示,链轮和飞轮的齿数如下表,前、后轮直径均为660mm,人骑自行车前进速度为4m/s时,脚踩踏板做匀速圆周运动的角速度最小值约为( ) A.1.9rad/s B.3.8rad/s C.6.5rad/s D.7.1rad/s
    • 57. 设车轮半径为R,链轮半径为r1,飞轮半径为r2,车速为v。OA 在不打滑情况下,车对地速率等于车轮边缘线速度的大小。
    • 58. 运动的合成与分解 s、v、a的合成与分解 合成运动的轨迹 1.两个匀速直线运动合成为匀速直线运动。 2.两个匀速直线运动和匀变速直线运动合成为匀变速运动。 在同一直线上且同向:匀加速直线运动。 在同一直线上且反向:匀减速直线运动。 不在同一直线上:匀变速曲线运动。六、运动的合成与分解
    • 59. 例:河宽为d,河水流速为v水,船的静水航速为v船,且v船>v水。请问: (1)船如何过河用时最短,最短时间是多少? (2)船如何过河距离最短,最短距离是多少? (3)若v船<v水,又当如何?v水(1)由运动的等时性可知,当船头正对河对岸航行时,用时最短。sxssyvv船v水α(2)由题意可知,船沿正对河岸方向过河距离最短,dmin=d。所以船头应指向上游,与垂直河岸方向成α。v水分运动与合成运动的同时性。
    • 60. (3)若v船<v水,无论船以何方向过河,合成运动都不可能垂直于河岸,所以只有当合成运动方向与水流方向的夹角α最大时,过河距离最短。由图可知,当合速度与船的静水速度方向垂直时,夹角α最大。vv船v水α
    • 61. 例:如图1-11,河宽AB=16m,河水向右匀速流动,速度大小为v1=1.5m/s.有只小机动船,在静水中的行驶速度v2=2.0m/s.现此船从A点开始渡河。求: (1)为使船在最短时间达到对岸,其船头应朝哪个方向行驶? (2)渡河最短时间是多少?若水流速度突然增加,渡河的最短时间是否改变? (3)行驶中船相对岸的速度是多大?方向如何?A图1-11v1BA B v2 v′1v2 图1-12 船头始终与河岸垂直行驶,可在最短时间到达对岸。 8 s ,小船渡河最短时间不变。v==2.5m/s,其方向与水流方向v1的夹角θ=53o
    • 62. 例:在封闭的玻璃管中注满清水,水中放一蜡球(直径略小于玻璃管内径),将蜡球调至管的最低点,使玻璃管竖直放置,在蜡球上升的同时将玻璃管水平向右移动。假设从某时刻t=0开始,蜡球在玻璃管内每1 s上升的高度都是5 cm,从t=0开始,玻璃管向右匀加速平移,每隔1 s通过的水平位移依次是4 cm,12 cm,20 cm,28 cm,…,试分析、计算: (1)蜡球实际做直线运动还是曲线运动,简述你的理由。 (2)蜡球在t=2 s时的运动速度。av0vxvyvt
    • 63. 例:人用绳通过定滑轮以速度v0匀速拉船。定滑轮紧靠岸边,距水面高H,当船距离岸边H时,求船的速度。
    • 64. 如果人和物体互换位置呢?
    • 65. (类)平抛运动模型牛二律+运动学力在空间上的积累机械能守恒模型规律
    • 66. 平抛运动的运动学描述两图、八方程、一推论:vxvyvtxysc
    • 67. 例:一架以速度V水平匀速飞行的轰炸机先后间隔t秒向下投放两颗炸弹(投弹时炸弹的速度与飞机速度相同)。请分别画出投放第一颗时、第二颗时及之后又经过t秒时的情景图,并在图中明确时空关系(炸弹始终没有落地)。12211t=0t=tt=2tx1x2y1y2
    • 68. 例:如图1-6所示,A、B两球用长6m的细线相连,从高台边缘同一点以4.5m/s的初速度先后相隔0.8s水平抛出,则B球抛出后经 s,A、B两球间的绳被拉直(g取10m/s2)。ABABv0xAxByAyB时间关系:tA=tB+0.8 空间关系: (xA- xB)2+(yA- yB)2=62答案:0.2s
    • 69. 例:在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格边长为l。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,(当地重力加速度为g),求: (1)小球平抛的初速度v0。 (2)小球在c点的速度。
    • 70. 例:如图所示,A、B两质点以相同的水平速度v0沿x轴正方向抛出,A在竖直平面内运动,落地点为P1,B沿倾角为 的光滑斜面运动,落地点为P2。P1和P2在同一水平面上,不计空气阻力。试比较: (1)A、B的运动时间; (2)A、B落地时的速率; (3)A、B沿x轴方向的位移。xymgNva 在斜面内,B的运动可分解为OX轴向的匀速直线运动和垂直OX轴向的初速度为零的匀加速直线运动,合运动为类平抛运动。
    • 71. vα例:如图所示,从倾角为θ的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出,小球均落在斜面上。当抛出的速度为v1时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α1;当抛出速度为v2时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为α2,下列说法中正确的是 A.当v1>v2时α1>α2 B.当v1>v2时α1<α2 C.无论v1、v2关系如何均有α1=α2 D.α1、α2 的关系与斜面的倾角θ有关C
    • 72. 例:如图1-26所示,A、B两小球的质量均为m。小球A以O为圆心,R为半径做周期为T的匀速圆周运动,当小球通过P点时,对在Q点的小球B施加水平恒力F,使B从静止开始做匀加速运动。试分析要使A、B的速度在某一时刻相同,则A应在什么位置?力F的大小应满足什么条件?图1-26OQPBFA
    • 73. 例:甲,乙两物体相距s,同时同向运动。乙在前面做加速度为a1,初速度为0的匀加速直线运动。甲在后做加速度为a2,初速度为v0的匀加速直线运动,则 ( ) A 若a1=a2 ,只能相遇一次 B 若a1>a2 ,可能相遇两次 C 若a1<a2 ,可能相遇两次 D 若a1 >a2 , 不可能相遇AB
    • 74. 例:如图1-27所示,甲从离地h高处以水平初速v0抛出一物体A,在同一时刻,乙从地面以大小相同的初速v0竖直上抛一物体B,且它们的初速是在同一个竖直平内.若不计空气阻力,为了使A和B在空中相遇,设甲、乙两人抛出点的水平距离为s,则h、v0、s应满足什么条件? 图1-27Ahsv0v0
    • 75. 第二部分牛顿运动定律
    • 76. 知识结构惯性概念质量m牛顿第一定律第一层含义第二层含义平衡力F=0平衡态a=0静止匀直非平衡力F≠ 0非平衡态a≠ 0运动状态改变运动状态不改变速度大小改变速度方向改变速度大小方向匀改变力不是维持物体运动的原因( v与 a无决定关系)力是物体运动状态改变的原因(F与a有决定关系)牛顿第二定律必然 对应必然 对应原因表象量度物体受力物体运动状态改变定量关系or牛顿第三定律多质点间的相互作用作用力与反作用力特点决定反映a=F/m
    • 77. 惯性:物体有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。一切物体都具有惯性。牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。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,加速度的方向与合外力的方向相同。牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。作用力与反作用力特点: 1.等大2.反向3.同时性4.同质性5.异体性
    • 78. 一、力的基本概念力的概念:力是物体与物体的相互作用。 力的相互性:力的作用是相互的,发生力的作用的物体互为施力物体和受力物体。 力的矢量性:力有大小和方向,力的运算遵从四边形法则。 力的分类: 以效果分类,如:动力、阻力、向心力、回复力…… 以性质分类,如:重力、弹力、摩擦力……力场力弹力摩擦力重力万有引力电场力磁场力拉力支持力压力静摩擦力滑动摩擦力滚动摩擦力
    • 79. 重力重力的概念:由于地球对物体的吸引,而使物体受到的力。 重力的大小:G=mg(g=9.8m/s2) g随海拔高度的增加或地理纬度的减小而减小。 重力的方向:竖直向下 产生重力的条件:一切近地物体都受到重力。
    • 80. 弹力弹力的概念:发生弹性形变的物体,试图恢复形变时而使与其接触的物体受到的力。 弹簧弹力的大小: F=kx(k:劲度系数;x:弹簧形变量) 弹力的方向:垂直于接触面指向恢复形变的方向。 产生弹力的条件:物体相互接触,并发生弹性形变。NN
    • 81. 静摩擦力静摩擦力的概念:物体间有相对运动趋势时,在接触面上产生的力的作用。 静摩擦力的大小:由引起运动趋势的主动力及物体的运动状态决定。 静摩擦力的方向:与相对运动趋势方向相反。 产生静摩擦力的条件:物体表面粗糙,有正压力,有相对运动趋势。
    • 82. 滑动摩擦力滑动摩擦力的概念:物体间有相对滑动时,在接触面上产生的力的作用。 滑动摩擦力的大小: f=μN (μ:滑动摩擦因数,由物体表面特征决定) 滑动摩擦力的方向:与相对运动方向相反。 产生滑动摩擦力的条件:物体表面粗糙,有正压力,有相对运动。 最大静摩擦力与滑动摩擦 力的关系0fFf滑f静fm
    • 83. 力的合成与分解 例:已知两个力F1和F2,F1>F2,它们的合力的最大值是28N,最小值是4N。当二力的互相垂直时, (1)合力的大小为 . (2)方向是 .20NF与F1成37°F1F2F合力与分力的关系:等效
    • 84. 例:刀、斧、凿、刨等切削工具的刃部叫做劈,劈的纵截面是一个等腰三角形,劈背的宽度是d,劈的侧面的长度是L,如图所示。使用劈的时候,在劈背上加力F, 试证明劈的侧面对物体的压力f1=f2=(L/d)F。并由此说明为什么越锋利的切削工具越容易劈开物体。f1Ff2
    • 85. 例:物体A沿光滑的斜面下滑;物体B放在光滑的斜面体上,在水平力的作用下,共同向左加速运动,物体B与斜面之间相对静止。斜面的倾角都是。求物体A和物体B的加速度。AB正交分解法
    • 86. a=gsina=gtanNGGNxyGxGyxyNxNyvava直角坐标系的建立应以便利为原则: 当研究对象处于平衡状态时,应将更多的力落在坐标轴上。 当研究对象处于非平衡状态时,通常在加速度方向建立坐标轴。
    • 87. 二、物体的受力分析受力分析的步骤 1. 选取并隔离研究对象。 2.以重力、弹力、摩擦力的顺序,根据力的基本概念分析受力。 3.依据物体的运动状态,运用牛顿三定律判断物体的受力情况。BAA、B放置于水平地面静止。电梯以加速度a匀加速上升,人的质量为m,求人对地板的压力。右侧绳沿竖直方向。
    • 88. 例:如图所示,竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上,另一端与斜面体P相连,P与斜放其上的固定档板MN接触且处于静止状态,则斜面体P此刻受到的外力个数有可能为 A. 2个 B. 3个 C. 4 个 D. 5个AC
    • 89. GTNGTGN1N2GNT分析下列情况中,静止的光滑小球受到的弹力。
    • 90. 例:图中a、b、c为三个物块,M、N为两个轻质弹簧,R为跨过光滑定滑轮的轻绳,它们连接如图并处于平衡状态。 A.有可能N处于拉伸状态而M处于压缩状态 B.有可能N处于压缩状态而M处于拉伸状态 C.有可能N处于不伸不缩状态而M处于拉伸状态 D.  有可能N处于拉伸状态而M处于不伸不缩状态M N a R c b AD
    • 91. 例:一质量为m的物体受到水平向左和水平向右的力F1 、F2的作用,静止在水平地面上。两力大小分别为2N和8N。地面与物体的摩擦因数为μ。 (1)若撤去F2 ,物体会怎样?摩擦力是多少牛? (2)若再将F1变为6N,物体会怎样?摩擦力是多少牛? (3)若再将F1变为8N,物体会怎样?摩擦力是多少牛?F2F1
    • 92. 例:如图,两物体 m1 、m2由绳连接,粗糙斜面(摩擦系数为μ)与地面固定,倾角为α 。 (1)若物体静止,试分析m1的摩擦力。 (2)若物体m1沿斜面匀速上滑,试分析m1的摩擦力。m1m2α静摩擦力是被动力,大小由主动力及物体运动状态决定。 滑动摩擦力大小由μ、N决定。
    • 93. 例:A、B两物体始终相对静止,一起在粗糙水平地面上向右运动。请分别对下列四种情况中的A、B两个物体做受力分析。ABa=0FABaABa=0ABaFFF 只有运用牛顿三定律作为受力分析的理论依据,才能得出正确结果。 规范的符号与角标操作是做出正确分析的重要保证。
    • 94. GfNGfNGGfN
    • 95. 动态分析与临界状态的确定 一个物理事件的进行,通常伴随着一些相关物理量的变化,称之为动态过程。分析过程中物理量的变化情况,是建立物理情景,明确物理过程,确定临界状态及临界条件的重要方法。在一个动态过程中,经常会出现由量变的积累发展到质变的情况,而划分量变到质变的中间状态即临界状态,出现临界状态时的物理学特征称为临界条件。 动态分析方法主要包括:图形分析法、函数分析法、图象分析法。三、物理过程的动态分析
    • 96. 动态分析方法一: 图形分析法:在物理事件进行的过程中,有关的矢量几何图形(如:平行四边形)、运动轨迹或环境结构对象等的几何形状会发生变化,这种变化可能导致几何临界条件的出现。 例:如图2-18所示 ,m在三细绳悬吊下处于静止状态,现用手持绳OB的B端,使OB缓慢向上转动,且始终保持结点O的位置不动,分析AO,BO的拉力如何变化。mABOCθ图2-18mgTBTA
    • 97. 例:在下列几种情况下,分析受力的变化。 平衡态的动态分析往往是一个理想化的动态平衡过程:“缓慢”意味着每时每刻均认为是平衡状态。 共点力平衡(静止或匀速直线运动)条件: F合=0或Fx=0且Fy=0 在三力平衡中,任意两个力的合力与第三个力等大反向。
    • 98. 例:三段不可伸长细绳OA、OB、OC共同悬挂一质量为m的重物。其中OB是水平的,OA绳与竖直方向的夹角为。 (1)求OA,OB两绳的拉力。oABCFTC=mgTBTAOATA=mg/cos TB=mg tan(2)若三绳承受的最大拉力相同,逐渐增加C端所挂物体的质量则最先断的绳是 。(3) 保持OB水平,将A点缓慢上移, TA、TB分别怎样变化?(4)保持OA绳方向不变,将B点缓慢上移,TA、TB分别怎样变化?均减小TA减小,TB先减小再增大。
    • 99. 例:光滑的半球形物体固定在水平地面上,球心正上方h高处有一光滑的小滑轮,轻绳的一端系一个靠放在半球形物体上的A点的、重为G的小球,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图所示。现缓慢地拉动绳子,在小球沿球面从A向B滑动的过程中,拉力F和球面弹力N的大小变化情况为 A.F变小,N变大 B.F变小,N不变 C.F变大,N不变 D.F变大,N变小ABFhRB“不变”:结构三角形与力矢量三角形的相似关系不变 一根绳上拉力处处相等。mgNT正确运用图形分析法的关键: 分清主动与被动,万变之中找不变。
    • 100. 动态分析方法二: 函数分析法: 选择关键物理量为自变量,在合理区间内取值,依据物理规律分析其他物理量随自变量的变化情况,在量变到质变的过程中,发现临界状态,确定临界条件。高中阶段常见的物理临界(边界)条件有: a=0,v=0,F=0,f=fM,va=vb

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