黄冈中学高三物理复习专题讲解力学部分Word文档格式.docx
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应用时应明确过程特点(运动性质)、初末状态及已知量和未知量。
3、公式选用
一般来说,公式的选择取决于过程特点和已知量、未知量。
在x、v0、v、a、t五个量中,基本公式和导出公式都只涉及四个量,因此,题目不涉及哪个物理量,就应选用缺该物理量的公式求解。
如:
求某过程中的位移x:
方法一:
若不涉及末速度,就应选择公式求解。
方法二:
若不涉及时间,就应选择公式v2-v02=2ax求解。
方法三:
若不涉及加速度,就应选择公式求解。
4、运用技巧
(1)逆向思维的运用
由公式和v=v0+at消去v0可得:
,比较和可知,初速度为v0、末速度为v、加速度为a的匀加速直线运动可视为初速度为v、末速度为v0、加速度为-a的匀减速直线运动。
运用这种逆向思维方法解题有时比较简捷。
(2)匀减速直线运动和往复运动
物体受摩擦而做匀减速直线运动,当速度减为零时随即停下,要求在一段时间内的位移或某一时刻的速度,应先求出减速到零所需的时间,从而判断汽车是否已停止运动。
物体受恒力而先做匀减速运动,速度减为零后,反向做匀加速运动。
由于往返两过程中加速度不变,可以将往返两过程视为一个过程(类竖直上抛运动),即全过程列方程求解,但要明确在选定正方向的前提下各矢量的正、负号。
二、图象法
1、识图
(1)能从图象中识别物体的运动性质。
(2)认识图线截距的物理意义:
图线在x轴或v轴上的截距表示开始计时时的初始位移或初速度。
(3)认识图线斜率的物理意义:
在x-t图象中切线斜率表示瞬时速度,割线斜率表示平均速度;
在v-t图象中切线斜率表示瞬时加速度,割线斜率表示平均加速度。
(4)认识图线与坐标轴所围面积的物理意义:
在v-t图象中图线与坐标轴围成的面积表示物体的位移。
注意:
截距、斜率、面积均有正负,正负表示相关量的方向。
2、用图
通过图线来形象直观地反映物体的运动规律,并在图象中分析相关问题。
【典例剖析】
【例1】
(公式选用)
已知O、A、B、C为同一直线上的四点、AB间的距离为l1,BC间的距离为l2,一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点,已知物体通过AB段与BC段所用的时间相等.求O与A的距离.
【例2】
两木块自左向右运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示.连续两次曝光的时间间隔是相等的.由图可知
A.在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同
B.在时刻t3两木块速度相同
C.在时刻t3和时刻t4之间某瞬时两木块速度相同
D.在时刻t4和时刻t5之间某瞬时两木块速度相同
【例3】
(往复运动公式的矢量性)
在光滑水平面上有一静止的物体,现用水平恒力甲推这一物体,作用一段时间后,换成相反方向的水平恒力乙推这一物体,当恒力乙作用时间与恒力甲作用时间相同时,物体恰好回到原出发点,求:
(1)恒力甲作用过程物体的末速度大小与恒力乙作用过程物体的末速度大小之比;
(2)恒力甲作用过程物体的加速度大小与恒力乙作用过程物体的加速度大小之比。
【例4】
(识别图象)
某人骑自行车在平直道路上行进,图中的实线记录了自行车开始一段时间内的v-t图象,某同学为了简化计算,用虚线作近似处理,下列说法正确的是
A.在t1时刻,虚线反映的加速度比实际的大
B.在0-t1时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的大
C.在t1~t2时间内,由虚线计算出的位移比实际的大
D.在t3~t4时间内,虚线反映的是匀速运动
【例5】
(应用图象)
如图所示,小球从斜面上A点由静止开始下滑,第一次经光滑斜面AB滑到底端时间为t1;
第二次经光滑折面ACD下滑(不计小球在转折处的能量损失),滑到底端时间为t2,已知AC+CD=AB,在各斜面的等高处物体的速率相等,则
A.t1>
t2B.t1<
t2
C.t1=t2D.以上三种情况都有可能
【例6】
(图象的应用)
如图所示,一平直的传送带以速度v=2m/s匀速运动,传送带把A处的工件运送到B处,A、B相距L=10m,从A处把工件无初速地放到传送带上,经过时间t=6s能传送到B处;
欲用最短的时间把工件从A处传送到B处,传送带的运动速度应至少多大?
【例7】
将粉笔头A轻放在以2m/s的恒定速度运动的足够长的水平传送带上后,传送带上留下一条长度为4m的划线。
若从某时刻起使该传送带做加速度大小为1.5m/s2的匀减速运动直至速度为零停止,并且在传送带开始做匀减速运动的同时,将另一粉笔头B轻放在传送带上,则粉笔头B停止在传送带上的位置与划线起点间的距离为多少?
(g取10m/s2)
专题二:
匀变速直线运动规律的应用
一、自由落体运动和竖直上抛运动
1、自由落体运动
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。
2、竖直上抛运动
将物体竖直向上抛出,物体只在重力作用下的运动。
竖直上抛运动是初速度为v0、加速度为-g的匀变速直线运动(选取初速度v0的方向为正方向,全程处理)
3、运动特点:
上升阶段和下落阶段具有对称性
(1)时间对称性:
上升阶段和下落阶段经过同一段高度所用时间相等。
(2)速度对称性:
上升阶段和下落阶段经过同一位置时的速度大小相等。
(3)两个推论:
上升到最高点的时间,上升的最大高度。
(4)时间区间:
①上升阶段:
;
②下落阶段:
③在空中:
。
3、匀变速直线运动的所有公式,对自由落体运动和竖直上抛运动都成立。
二、追及和相遇问题
1、问题
两个物体在一条直线上同向或相向运动,讨论它们是否相遇、相遇几次以及满足的条件。
2、思路
(1)明确初始条件,弄清运动过程,画出运动的示意图或v-t图象;
(2)应用相遇条件:
位移关系(矢量关系);
追及问题(同向运动)中追上时前后两物体的速度关系(临界状态取等号)。
3、方法
(1)公式法:
①利用时间关系和位移关系求解;
②利用速度的临界条件和位移关系求解。
(2)图象法:
作出两物体的v-t图象,根据图线斜率及图线与坐标轴围成的面积的物理意义求解。
(3)相对运动法:
选取两物体中的一个为参考系,研究另一物体的运动,然后根据运动学公式列方程求解。
(自由落体运动中公式的选择)
如图所示,用自由落体仪测量重力加速度.通过电磁铁控制的小铁球每次从同一点A处自由下落,下落过程中依次经过并遮挡两个光电门B、C,从而触发与之相接的光电毫秒计时器,每次下落,第一次遮光(B处)开始计时,第二次遮光(C处)停止计时,并可读出相应的B、C两处位置坐标.在第一次实验过程中,计时器所计录的从B至C的下落时间为t1,B、C两光电门的高度差为h1.现保持光电门C位置不动,改变光电门B的位置,再做第二次实验,在第二次实验过程中计时器所记录的从B至C的下落时间为t2,B、C两光电门的高差为h2.试用以上测得量写出计算重力加速度g的公式.
(追及问题中方法的选用)
火车以速度v1匀速行驶,司机发现前方同轨道上相距s处有另一火车沿同方向以速度v2(相对于地面,且v1>
v2)做匀速运动,司机立即以加速度a紧急刹车,要使两车不相撞,a应满足什么条件?
(追及问题中相遇次数的讨论)
在平直的轨道上,甲、乙两车相距为s,同向同时开始运动.甲在后做初速度为v1,加速度为a1的匀加速直线运动,乙在前做初速度为零,加速度为a2的匀加速直线运动.假定甲能从乙的旁边通过而互不影响,下列情况可能发生的是
A.a1=a2时,甲、乙只能相遇一次B.a1>
a2时,甲、乙可能相遇二次
C.a1>
a2时,甲、乙只能相遇一次D.a1<
(匀减速直线运动与追击问题)
如图所示,A、B两物体在同一直线上运动,当它们相距s=7m时,A在水平拉力和摩擦力的作用下,正以4m/s的速度向右做匀速运动,而物体B此时速度为10m/s,方向向右,它在摩擦力作用下做匀减速运动,加速度大小为2m/s2,则A追上B用的时间为
A.6sB.7sC.8sD.9s
(运动图象与追及相遇问题)
甲乙两车在一平直道路上同向运动,其v-t图象如图所示,图中和的面积分别为s1和s2(s2>
s1)初始时,甲车在乙车前方s0处。
A.若s0=s1+s2,两车不会相遇B.若s0<
s1,两车相遇2次
C.若s0=s1,两车相遇1次D.若s0=s2,两车相遇1次
(竖直上抛运动中的相遇问题)
在地面上以初速度2v0竖直上抛一物体A后,又以初速度v0竖直上抛另一物体B,若要使两个物体在空中相遇,两物体先后抛出的时间间隔必须满足什么条件?
(同向追及问题中的临界状态)
甲、乙两车在同一直线上同向行驶,其初速度均为v0=20m/s,甲、乙两车刹车的加速度大小分别为a1=5m/s2,a2=4m/s2。
甲车司机在乙车后面看到乙车刹车后立即刹车,若甲车司机的反应时间为Δt=0.5s,要两车不相撞,甲、乙两车在乙车刹车前至少相距多远?
专题三:
受力分析整体隔离法
一、牛顿运动定律
1、牛顿第一定律
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.
(1)惯性:
一切物体都具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质.
惯性是物体的固有属性,只与物体本身有关,而与物体的运动状态和受力情况无关,与物体所处的地理位置无关.
(2)惯性大小:
质量是惯性大小的量度。
2、牛顿第二定律
物体的加速度跟所受外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同。
其数学表达式为:
F合=ma。
(1)同一性:
表达式F合=ma中F、m、a三个量是对同一物体或同一整体而言的。
(2)瞬时性:
牛顿第二定律中,F、a只有因果关系而没有先后之分,物体的加速度与合力同时产生、同时变化、同时消失。
它反映了运动和力之间的一一对应关系。
(3)相对性:
牛顿第二定律成立的参考系是惯性参考系。
因此,物体的加速度应是相对于惯性参考系而言的,一般选地面为惯性参考系。
(4)矢量性:
力是使物体产生加速度的原因。
加速度的方向总是与合力的方向相同。
牛顿第二定律的分量式:
,。
3、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,作用在同一条直线上.
区别作用力和反作用力与一对平衡力的比较
作用力和反作用力
一对平衡力
受力物体
作用在两个不同的物体上
作用在同一个物体上
依存关系
同时发生、不能单独存在
无依存关系、可单独存在
力的性质
一定是同种性质
可以是不同性质
作用效果
对单个物体其作用效果不能抵消
可以抵消、合力为零
二、三种介质模型及弹力突变特点
1、轻质绳
(1)轻:
绳子质量为零,根据牛顿第二定律可知,绳受到的合力为零,故同一根绳两端或其中间各处的张力大小相等。
(2)软:
绳子是柔软的,表明绳子只能受拉力不能受压力,绳子所受拉力沿着绳长方向。
(3)不可伸长:
绳子受拉力时形变微小可视为零,因此绳子的拉力
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- 黄冈 中学 物理 复习 专题 讲解 力学 部分