420 likes | 562 Views
专题复习. 运动和力. 许红娟 2004 年 4 月 8 日. 力 学. 力的积累. 动力学. 时间. 空间. 静力学. 运动学. 牛顿运动定律. 冲量 动量. 功 能. 动量定理. 动量守恒定律. 动能定理. 机械能守恒. 功能原理. 平衡原理. 运动规律. 典型的运动状态. 静止. 1.平衡状态. 匀速直线运动. 恒 力. 匀加速直线运动. 2.匀变速直线运动. 匀减速直线运动. 3.匀变速曲线运动:平抛运动. 4.变速曲线运动:匀速圆周运动. 变力. 5.变速直线运动:弹簧振子
E N D
专题复习 运动和力 许红娟 2004年4月8日
力 学 力的积累 动力学 时间 空间 静力学 运动学 牛顿运动定律 冲量 动量 功 能 动量定理 动量守恒定律 动能定理 机械能守恒 功能原理 平衡原理 运动规律
典型的运动状态 静止 1.平衡状态 匀速直线运动 恒 力 匀加速直线运动 2.匀变速直线运动 匀减速直线运动 3.匀变速曲线运动:平抛运动 4.变速曲线运动:匀速圆周运动 变力 5.变速直线运动:弹簧振子 变速曲线运动:单摆
直线 曲线 匀速 匀变速 变速 非匀变速 加速 减速 复习中应使学生重点理解的问题 (1)对物体运动情况的分析包括: 合力方向与初速度是否共线 1.物体的运动取决于—力、初速度 ★运动轨迹 合力是否为零 合力是否为恒力 ★速度 合力方向(或合力的分力)与速度是否同向 速度大小 (2)物体在某一方向的运动只取决于此方向 的受力和初速度
有关摩擦力的问题 物体平衡问题 共点的两个力的合成问题 选择合适的研究对象 对物体进行正确的受力分析 力的矢量运算处理 复习中应使学生重点理解的问题 (1)高考热点 2.物体的平衡 (2)学生应建立的基本功 (3)本章命题侧重于考查因物体所处环境发生变化 或物体所受力发生变化而造成物体平衡状况发 生变化时弹力和摩擦力的分析和求解
复习中应使学生重点理解的问题 (4)高考知识点: 2.物体的平衡 ●力的概念、力学中的三种性质的力 ●力的矢量运算、正交分解 ●共点力作用下物体的平衡 (5)常见问题: ●有关弹簧弹力的分析和计算 ●有关摩擦力(特别是静摩擦力)的判 断和计算 ●平行四边形定则及图解法
(1)知识点与高考要求: ●牛顿第一定律 惯性 B ●牛顿第二定律 质量 B ●牛顿第三定律 B ●牛顿定律的应用 B ●超重和失重 A 复习中应使学生重点理解的问题 3.牛顿运动定律
(2)应解决的问题: ●能运用隔离法求解联结体问题 ●能在正交分解的方向上应用牛顿第二定律 建立方程 ●会综合运用牛顿定律和运动学规律分析解 决问题 ●能运用超重和失重知识解决实际问题 复习中应使学生重点理解的问题 3.牛顿运动定律
牛顿第一定律 1.得出: 伽利略的理想实验 2.内容: 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
3.牛顿第一定律的重要含义 对力的认识 大小 速度发生变化 方向 力是改变运动状态的原因 大小和方向 有加速度:a 力是产生加速度的原因
3.牛顿第一定律的重要含义 F合=0 物体处于平衡状态的条件 一切物体都有惯性 (1)概念: 物体保持原有运动状态的性质, 是 物体的固有属性。
3.牛顿第一定律的重要含义 (2)表现: 不受外力时:表现为维持原来的运 动状态 受外力时:表现为改变运动状态的 难易程度 (3)任何物体在任何状态下都具有惯性 (4)质量是惯性大小的唯一量度
牛顿第二定律 2.表述: (1)内容:物体的加速度与所受外力 成正比,与物体质量成反 比加速度方向与合外力的 方向相同 1.得出:由实验得出 (2)数学表达式:
牛顿第二定律的正交表达式 (分解加速度) (分解力)
3.意义 (1)揭示了力、质量、加速度的因果 关系 (2)说明了加速度与合外力的瞬时对 应关系 (3)概括了力的独立作用原理 4.研究对象和适用范围 宏观、低速、惯性系物体
5.特点 F、a、m对应同一物体 (1)同体性 (2)同向性 (3)同时性 (4)同单位制 (5)矢量性 a与F方向相同 同时存在、消失、变化 F—N m—Kg a—m/s2
牛顿第三定律 2.作用力和反作用力: 异体、等大、共线、反向、同性质、共存亡 1.作用力和反作用力的概念 (1)相互依赖 (2)不可叠加 3.一对平衡力: 同体、等大、共线、反向 可以不同性质、共存亡
牛顿第二定律 利用 求a 运动学公式 牛顿第二定律基本应用 两种类型: (1)已知运动情况求受力情况 (2)已知受力情况求运动情况 解题关键 :
a 受力情况 运动情况 平行四边形 定则 匀变速直线 运动 变速直线运动 圆周运动 研究对象 简谐运动
与v共线 与v不共线 同向时:V 反向时:V 力和加速度、速度 力的大小和方向 加速度的大小和方向 大小 方向 速度变化快慢 曲线 直线
应用牛顿第二定律的解题步骤 (1)选对象 根据题意,正确选取并隔离研究对象 (2)画力图 对研究对象的受力情况和运动情况进行分析,画出受力分析图 (3)定坐标 选取适当坐标系,一般以加速度方向为正方向 (4)列方程,求解讨论(特别注意和牛顿第 三定律的完美结合) 根据牛顿第二定律和运动学公式建立方程
例: A、B两物体,质量分别为m1、m2,叠放在水平光滑地面上,如图所示。现用水平拉力F拉A时,A、B间无相对滑动,其间摩擦力为f1,若改用同样的力拉B时,A、B间仍无相对滑动,其间摩擦力为f2,则f1:f2为 动力学的典型问题 用整体法和隔离法求解联结体问题 A.m1:m2 B. m2 : m1 F A C.1:1 D.m1 2:m2 2 B
1.适用条件及研究对象 : 联结体构成的系统各物体具有相同的加速度。 2.解题方法: 1)将系统看作一个整体(质点) 2)分析整体所受外力和运动情况 3)先利用整体法求加速度 4)用隔离法求物体间相互作用力
例: 原来做匀速运动的升降机内,有一被伸长弹簧拉住的、具有一定质量的物体A静止在地板上,如图所示,现发现A突然被弹簧拉向右方。由此可判断,此时升降机的运动可能是 动力学的典型问题 超重和失重问题 A.加速上升 B.减速上升 C.匀速下降 D.减速下降
例: 动力学的典型问题 物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图所示.在A点物体开始与弹簧接触.到B点时,物体速度为零,然后被弹回,则以下说法正确的是 力的瞬时性问题 A.物体从A下降到B的过程中,速率不断变小 B.物体从B上升到A的过程中,速率不断变大 C.物体从A下降到B,以及从B上升到A的过程 中,速率都是先增大,后减小 D.物体在B点时,所受合力为零
例: 动力学的典型问题 如图,质量相同的物块A、B、C用两个轻弹簧和一根轻线相连,挂在天花板上处于平衡状态。现将A、B之间的轻绳剪断,在刚剪断的瞬间,三个物块的加速度分别是多大?方向如何? 力的瞬时性问题 A B C
动力学的典型问题 例: 静止在光滑水平面上质量为2kg的物体,先给它一个向东的6N的力F1,作用2s后撤去F1,同时给它一个向南的8N的力F2,又作用2s后撤去F2,求此物体在这4s内位移的大小? 力的独立性问题
动力学的典型问题 例: 如图,水平地面上有一斜面体A,A上放一物体B并受一沿斜面向上且由零逐渐增大的力F,AB始终与地面保持相对静止。则 受力分析与力的运算处理问题 A.B物体受到的摩擦力一定增大 B.地面对A的摩擦力一定增大 B C.地面对A的支持力一定减小 F D.A对B的作用力一定减小 A
A B 动力学的典型问题 例: 如图,传送带与地面倾角为370,AB长16m,传送带以10m/s的速率逆时针转动,在带上A端无初速的放一质量为0.5kg物体,它与带间的动摩擦因数为0.5,求物体从A运动到B所需时间? 皮带传动物体时摩擦力的判定问题 370
a A θ B 动力学的典型问题 物体与传送带无相对滑动时: 皮带传动物体时摩擦力的判定问题 (1)a=gsinθ时,f=0 (2)a>gsinθ时,f沿斜面向下 (3)a<gsinθ时,f沿斜面向上
a m M F 动力学的典型问题 例: 如图,水平桌面上放一质量M=1kg的木板,板上放一质量为m=2kg的物体。若所有接触面间的动摩擦因数均为μ=0.3,设滑动摩擦力与最大静摩擦力相同,g=10m/s2。当以水平力F拉木板时,若物与板一起以加速度a=1m/s2运动,求此时物与板、板与桌面间的摩擦力?如果将木板从物体下面抽出来,至少需要用多大的力? 研究对象的转换问题
复习中应使学生重点理解的问题 (1)运动的合成和分解 4.平抛运动 ●是物体运动的位移s、速度v及加速度 a的合成与分解 ●运动合成的特点:独立性和等时性 ●两个实际问题的讨论 最短位移和最短时间 轮船渡河 跨过定滑轮的绳拉物体运动速度的分解
复习中应使学生重点理解的问题 (2)平抛运动 4.平抛运动 ●合外力恒定,且与初速度垂直 ●加速度恒定,匀变速曲线运动 在相同时间内,速度增量相同、动量改变量相同 垂直合外力方向上的匀速运动 ●分解为 沿合外力方向上的匀变速直线运动
复习中应使学生重点理解的问题 (1)圆周运动的描述 4.圆周运动 ●线速度、角速度、周期、频率及它们之间的关 系,向心力和向心加速度 ①同轴、共圆的物体,转动的角速度相同 ②不打滑的摩擦传动、皮带传动、齿轮传动,两轮边缘各点线速度大小相同 (2)匀速圆周运动 非匀速运动 a变 非匀速圆周运动 非匀变速运动
复习中应使学生重点理解的问题 (3)向心力 作用效果: 方向始终与线速度方向垂直,只 改变线速度的方向,对物体不作功 4.圆周运动 向心力的来源: 匀速圆周运动: 合外力充当向心力 非匀速圆周运动: 合外力在指向圆心方向的分力提供向心力 合外力在切线方向的分力提供切向加速度,改变速度的大小
复习中应使学生重点理解的问题 (3)向心力 4.圆周运动
复习中应使学生重点理解的问题 (4)圆周运动的动力学问题的解题方法 ①明确研究对象,进行受力分析,明确向 心力的来源 4.圆周运动 ②确定圆心、半径和质点作圆周运动所在的平面 ③选择合适的向心力公式列方程求解、讨论
②没有物体支撑的小球,通过最高点时 复习中应使学生重点理解的问题 (5)圆周运动中的临界问题 ①物体脱离圆轨道 4.圆周运动 临界条件: 能过最高点的条件:
③与轻杆相连的小球,通过最高点时: ★当 时,N为支持力 ,v 时,N ★当 时,N=0 ★当 时,N为拉力 ,v 时,N 复习中应使学生重点理解的问题 (5)圆周运动中的临界问题 4.圆周运动 ★当v=0时,N=mg,N为支持力
v ④沿外轨道运动的小球,通过最高点时: ★当 时, 小球脱离轨道做平抛运动 复习中应使学生重点理解的问题 (5)圆周运动中的临界问题 4.圆周运动
复习中应使学生重点理解的问题 N (6)两个实际问题的讨论 4.圆周运动 ①火车转弯 ②汽车转弯 mg 平直路面上:车轮与路面之间的摩擦力提供转弯时的向心力 高速公路、或立交桥转弯处: