高三物理二輪 精彩回扣15天 第15天力與運(yùn)動課件

(考前倒計(jì)時(shí))第15天(5月23日)力與運(yùn)動 熱點(diǎn)熟記寫個(gè)公式得2分 一、力與物體的平衡 1重力、彈力、摩擦力的比較重力彈力摩擦力產(chǎn)生原因重力是由于地面上的物體受到地球的萬有引力而產(chǎn)生接觸擠壓彈性形變接觸且擠壓接觸面粗糙有相對運(yùn)動或有相對運(yùn)動趨勢大小隨地理位置的變化而變化，兩極：GF萬，赤道：G F萬F向，一般情況下，在地表附近Gmg 彈簧彈力Fkx；其它的彈力利用牛頓定律和平衡條件求解滑動摩擦力fN，與接觸面的面積無關(guān)；靜摩擦力根據(jù)牛頓運(yùn)動定律或平衡條件求解方向方向：豎直向下，但并不指向地心壓力和支持力的方向垂直于接觸面指向被壓或被支持的物體沿接觸面的切線方向，并且與相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢方向相反 2牛頓運(yùn)動定律 (1)牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非有外力迫使它改變這種狀態(tài)牛頓第一定律又叫慣性定律(2)牛頓第二定律：表達(dá)式Fma ，式中的F為合力牛頓第二定律的 “四性”：瞬時(shí)性、矢量性、同體性、獨(dú)立性(3)牛頓第三定律：作用力與反作用力總是大小相等、方向相反，同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失，同時(shí)變化 三、力與物體的曲線運(yùn)動 1曲線運(yùn)動的條件和研究方法(1)物體做曲線運(yùn)動的條件：F合(或a)與v不共線(2)曲線運(yùn)動的研究方法：運(yùn)動的合成與分解，已知分運(yùn)動的位移、速度和加速度求合運(yùn)動的位移、速度和加速度，用平行四邊形定則 5宇宙速度(1)第一宇宙速度(環(huán)繞速度)：衛(wèi)星環(huán)繞地球表面運(yùn)行的速度，也是繞地球做勻速圓周運(yùn)動的最大速度，又是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度v17.9 km/s.(2)第二宇宙速度(脫離速度)：使衛(wèi)星掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度，v211.2 km/s.(3)第三宇宙速度(逃逸速度)：使衛(wèi)星掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度，v316.7 km/s. 方法巧用用個(gè)巧法速破題 1物體受力分析常用的方法(1)隔離法與整體法將研究對象與周圍物體分隔或?qū)⑾鄬ξ恢貌蛔兊奈矬w系作為一個(gè)整體來分析(2)假設(shè)法在未知某力是否存在時(shí)，可先對其作出存在或不存在的假設(shè)，然后再就該力存在與不存在對物體運(yùn)動狀態(tài)是否產(chǎn)生影響來判斷該力是否存在(3)注意要點(diǎn)研究對象的受力圖，通常只畫出根據(jù)性質(zhì)命名的力，不要把按效果分解的分力或合力分析進(jìn)去，受力圖完成后再進(jìn)行力的合成或分解區(qū)分內(nèi)力和外力，對幾個(gè)物體的整體進(jìn)行受力分析時(shí)，這幾個(gè)物體間的作用力為內(nèi)力，不能在受力圖中出現(xiàn)，當(dāng)把某一物體單獨(dú)隔離分析時(shí)，原來的內(nèi)力變成了外力，要畫在受力圖上在難以確定物體的某些受力情況時(shí)，可先根據(jù)(或確定)物體的運(yùn)動狀態(tài)，再運(yùn)用平衡條件或牛頓定律判定未知力 2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(gè)互不平行的力作用平衡時(shí)，這三個(gè)力的矢量箭頭首尾相接，構(gòu)成一個(gè)矢量三角形；反之，若三個(gè)力矢量箭頭首尾相接恰好構(gòu)成三角形，則這三個(gè)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(gè)力作用而平衡時(shí)，其中任意兩個(gè)力的合力必跟第三個(gè)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(gè)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(gè)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(shí)，盡可能使落在x、y軸上的力多；被分解的力盡可能是已知力，不宜分解待求力 3用牛頓第二定律分析物體的運(yùn)動狀態(tài)牛頓第二定律的核心是加速度與合外力的瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系，瞬時(shí)力決定瞬時(shí)加速度，解決這類問題要注意：(1)確定瞬時(shí)加速度關(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)，是否還隱含著其他力也發(fā)生變化(3)整體法與隔離法的靈活運(yùn)用 【例1】 如圖1所示，質(zhì)量為M的汽車通過質(zhì)量不計(jì)的繩索拖著質(zhì)量為m的車廂(可作為質(zhì)點(diǎn))在水平地面上由靜止開始做直線運(yùn)動已知汽車和車廂與水平地面間的動摩擦因數(shù)均為 ，汽車和車廂之間的繩索與水平地面間的夾角為，汽車的額定功率為P，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力 為使汽車能盡快地加速到最大速度又能使汽車和車廂始終保持相對靜止，問：(1)汽車所能達(dá)到的最大速度為多少？(2)汽車能達(dá)到的最大加速度為多少？(3)汽車以最大加速度行駛的時(shí)間為多少？ 圖圖1 (2)要保持汽車和車廂相對靜止，就應(yīng)使車廂在整個(gè)運(yùn)動過程中不脫離地面考慮臨界情況為車廂剛好未脫離地面，此時(shí)車廂受到的力為車廂重力和繩索對車廂的拉力FT，設(shè)此時(shí)車廂的最大加速度為a，則有：水平方向FTcos ma豎直方向FTsin mg由上兩式得：agcot 【例2】 如圖2所示，在水平長直的軌道上，有一長度為L的平板車在外力控制下始終保持速度v0做勻速直線運(yùn)動某時(shí)刻將一質(zhì)量為m的小滑塊輕放到車面的中點(diǎn)，滑塊與車面間的動摩擦因數(shù)為. 圖2(1)證明：若滑塊最終停在小車上，滑塊和車摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能與動摩擦因數(shù)無關(guān)，是一個(gè)定值(2)已知滑塊與車面間動摩擦因數(shù)0.2，滑塊質(zhì)量m1 kg，車長L2 m，車速v04 m/s，取g10 m/s2，當(dāng)滑塊放到車面中點(diǎn)的同時(shí)對該滑塊施加一個(gè)與車運(yùn)動方向相同的恒力F，要保證滑塊不能從車的左端掉下，恒力F大小應(yīng)該滿足什么條件？(3)在(2)的情況下，力F取最小值，要保證滑塊不從車上掉下，力F的作用時(shí)間應(yīng)該在什么范圍內(nèi)？由式代入數(shù)據(jù)解得t10.5 s，F(xiàn)16 N則恒力F大小應(yīng)該滿足條件是F6 N則力F的作用時(shí)間t應(yīng)滿足t1tt1t2，即0.5 st1.08 s.答案見解析 審題指導(dǎo) 1臨界和極值問題的處理關(guān)鍵就是找到臨界狀態(tài)，進(jìn)一步確定臨界條件 2運(yùn)動學(xué)中的臨界問題還應(yīng)注意找到時(shí)間和位移關(guān)系，以便列出方程