1、20102010年高考二輪總復(fù)習(xí)年高考二輪總復(fù)習(xí)專題創(chuàng)新設(shè)計專題創(chuàng)新設(shè)計 高考深度預(yù)測高考深度預(yù)測 物物 理理目錄目錄 第第1專題力與運動專題力與運動第第1專題力與運動專題力與運動知識網(wǎng)絡(luò)知識網(wǎng)絡(luò)考點預(yù)測考點預(yù)測本專題復(fù)習(xí)三個模塊的內(nèi)容本專題復(fù)習(xí)三個模塊的內(nèi)容:運動的描述、受力分析與平運動的描述、受力分析與平衡、牛頓運動定律的運用運動的描述與受力分析是兩個相衡、牛頓運動定律的運用運動的描述與受力分析是兩個相互獨立的內(nèi)容互獨立的內(nèi)容,它們通過牛頓運動定律才能連成一個有機的整它們通過牛頓運動定律才能連成一個有機的整體雖然運動的描述、受力平衡在近幾年體雖然運動的描述、受力平衡在近幾年(特別是特別是2

2、008年以年以前前)都有獨立的命題出現(xiàn)在高考中都有獨立的命題出現(xiàn)在高考中(如如2008年的全國理綜卷年的全國理綜卷第第23題、四川理綜卷第題、四川理綜卷第23題題),但由于理綜考試題量的局限以但由于理綜考試題量的局限以及課改趨勢及課改趨勢,獨立考查前兩模塊的命題在獨立考查前兩模塊的命題在2010年高考中出現(xiàn)年高考中出現(xiàn)的概率很小的概率很小,大部分高考卷中應(yīng)該都會出現(xiàn)同時考查三個模塊大部分高考卷中應(yīng)該都會出現(xiàn)同時考查三個模塊知識的試題知識的試題,而且占不少分值而且占不少分值在綜合復(fù)習(xí)這三個模塊內(nèi)容的時候在綜合復(fù)習(xí)這三個模塊內(nèi)容的時候,應(yīng)該把握以下幾點應(yīng)該把握以下幾點:1運動的描述是物理學(xué)的重要基

3、礎(chǔ)運動的描述是物理學(xué)的重要基礎(chǔ),其理論體系為用數(shù)其理論體系為用數(shù)學(xué)函數(shù)或圖象的方法來描述、推斷質(zhì)點的運動規(guī)律學(xué)函數(shù)或圖象的方法來描述、推斷質(zhì)點的運動規(guī)律,公式和推公式和推論眾多其中論眾多其中,平拋運動、追及問題、實際運動的描述應(yīng)為復(fù)平拋運動、追及問題、實際運動的描述應(yīng)為復(fù)習(xí)的重點和難點習(xí)的重點和難點2無論是平衡問題無論是平衡問題,還是動力學(xué)問題還是動力學(xué)問題,一般都需要進行受一般都需要進行受力分析力分析,而正交分解法、隔離法與整體法相結(jié)合是最常用、最而正交分解法、隔離法與整體法相結(jié)合是最常用、最重要的思想方法重要的思想方法,每年高考都會對其進行考查每年高考都會對其進行考查3牛頓運動定律的應(yīng)用是

4、高中物理的重要內(nèi)容之一牛頓運動定律的應(yīng)用是高中物理的重要內(nèi)容之一,與與此有關(guān)的高考試題每年都有此有關(guān)的高考試題每年都有,題型有選擇題、計算題等題型有選擇題、計算題等,趨向趨向于運用牛頓運動定律解決生產(chǎn)、生活和科技中的實際問于運用牛頓運動定律解決生產(chǎn)、生活和科技中的實際問題此外題此外,它還經(jīng)常與電場、磁場結(jié)合它還經(jīng)常與電場、磁場結(jié)合,構(gòu)成難度較大的綜合構(gòu)成難度較大的綜合性試題性試題一、運動的描述一、運動的描述要點歸納要點歸納(一一)勻變速直線運動的幾個重要推論和解題方法勻變速直線運動的幾個重要推論和解題方法1某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間的中間時刻的某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間的中間時刻的

5、瞬時速度瞬時速度,即即 .2在連續(xù)相等的時間間隔在連續(xù)相等的時間間隔T內(nèi)的位移之差內(nèi)的位移之差s為恒量為恒量,且且s .3在初速度為零的勻變速直線運動中在初速度為零的勻變速直線運動中,相等的時間相等的時間T內(nèi)連內(nèi)連續(xù)通過的位移之比為續(xù)通過的位移之比為:s1 s2 s3 sn1 3 5 (2n1)通過連續(xù)相等的位移所用的時間之比為通過連續(xù)相等的位移所用的時間之比為:t1 t2 t3 tntt2 vv2aT1 ( 21) ( 32)(1).nn 4豎直上拋運動豎直上拋運動(1)對稱性對稱性:上升階段和下落階段具有時間和速度等方面上升階段和下落階段具有時間和速度等方面的對稱性的對稱性(2)可逆性可逆

6、性:上升過程做勻減速運動上升過程做勻減速運動,可逆向看做初速度為可逆向看做初速度為零的勻加速運動來研究零的勻加速運動來研究(3)整體性整體性:整個運動過程實質(zhì)上是勻變速直線運動整個運動過程實質(zhì)上是勻變速直線運動5解決勻變速直線運動問題的常用方法解決勻變速直線運動問題的常用方法(1)公式法公式法靈活運用勻變速直線運動的基本公式及一些有用的推導(dǎo)靈活運用勻變速直線運動的基本公式及一些有用的推導(dǎo)公式直接解決公式直接解決(2)比例法比例法在初速度為零的勻加速直線運動中在初速度為零的勻加速直線運動中,其速度、位移和時間其速度、位移和時間都存在一定的比例關(guān)系都存在一定的比例關(guān)系,靈活利用這些關(guān)系可使解題過程

7、簡靈活利用這些關(guān)系可使解題過程簡化化(3)逆向過程處理法逆向過程處理法逆向過程處理法是把運動過程的逆向過程處理法是把運動過程的“末態(tài)末態(tài)”作為作為“初態(tài)初態(tài)”,將物體的運動過程倒過來進行研究的方法將物體的運動過程倒過來進行研究的方法(4)速度圖象法速度圖象法速度圖象法是力學(xué)中一種常見的重要方法速度圖象法是力學(xué)中一種常見的重要方法,它能夠?qū)栴}它能夠?qū)栴}中的許多關(guān)系中的許多關(guān)系,特別是一些隱藏關(guān)系特別是一些隱藏關(guān)系,在圖象上明顯地反映出在圖象上明顯地反映出來來,從而得到正確、簡捷的解題方法從而得到正確、簡捷的解題方法(二二)運動的合成與分解運動的合成與分解1小船渡河小船渡河設(shè)水流的速度為設(shè)水流

8、的速度為v1,船的航行速度為船的航行速度為v2,河的寬度為河的寬度為d.(1)過河時間過河時間t僅由僅由v2沿垂直于河岸方向的分量沿垂直于河岸方向的分量v決定決定,即即t ,與與v1無關(guān)無關(guān),所以當(dāng)所以當(dāng)v2垂直于河岸時垂直于河岸時,渡河所用的時間最渡河所用的時間最短短,最短時間最短時間tmin .(2)渡河的路程由小船實際運動軌跡的方向決定渡河的路程由小船實際運動軌跡的方向決定.當(dāng)當(dāng)v1v2時時,最短路程最短路程smi nd;當(dāng)當(dāng)v1v2時時,最短路程最短路程sm i n ,如如圖圖11 所示所示圖圖112輕繩、輕桿兩末端速度的關(guān)系輕繩、輕桿兩末端速度的關(guān)系(1)分解法分解法把繩子把繩子(包

9、括連桿包括連桿)兩端的速度都沿繩子的方向和垂直于兩端的速度都沿繩子的方向和垂直于繩子的方向分解繩子的方向分解,沿繩子方向的分運動相等沿繩子方向的分運動相等(垂直方向的分運垂直方向的分運動不相關(guān)動不相關(guān)),即即v1cos 1v2cos2.(2)功率法功率法通過輕繩通過輕繩(輕桿輕桿)連接物體時連接物體時,往往力拉輕繩往往力拉輕繩(輕桿輕桿)做功的做功的功率等于輕繩功率等于輕繩(輕桿輕桿)對物體做功的功率對物體做功的功率3平拋運動平拋運動如圖如圖12所示所示, 物體從物體從O處處以水平初速度以水平初速度v0拋出拋出,經(jīng)時間經(jīng)時間t到達到達P點點 圖圖12合位移的方向與水平方向的夾角為合位移的方向與

10、水平方向的夾角為,有有:tan ,即即要注意合速度的方向與水平方向的夾角不是合位移的方要注意合速度的方向與水平方向的夾角不是合位移的方向與水平方向的夾角的向與水平方向的夾角的2倍倍,即即2,而是而是tan2tan.(4)時間時間:由由sy gt2得得,t ,平拋物體在空中運平拋物體在空中運動的時間動的時間t只由物體拋出時離地的高度只由物體拋出時離地的高度sy決定決定,而與拋出時的初而與拋出時的初速度速度v0無關(guān)無關(guān)200122yxgtsgtst vv0arctan2gtv122ysg(5)速度變化速度變化:平拋運動是勻變速曲線運動平拋運動是勻變速曲線運動,故在相等的時故在相等的時間內(nèi)間內(nèi),速度

11、的變化量速度的變化量(g)相等相等,且必沿豎直方向且必沿豎直方向,如圖如圖13所所示示圖圖13任意兩時刻的速度與速度的變化量任意兩時刻的速度與速度的變化量v構(gòu)成直角三角構(gòu)成直角三角形形,v沿豎直方向沿豎直方向注意注意:平拋運動的速率隨時間并不均勻變化平拋運動的速率隨時間并不均勻變化,而速度隨時而速度隨時間是均勻變化的間是均勻變化的(6)帶電粒子帶電粒子(只受電場力的作用只受電場力的作用)垂直進入勻強電場中的垂直進入勻強電場中的運動與平拋運動相似運動與平拋運動相似,出電場后做勻速直線運動出電場后做勻速直線運動,如圖如圖14所所示示圖圖14故有故有:y熱點、重點、難點熱點、重點、難點(一一)直線運

12、動直線運動高考中對直線運動規(guī)律的考查一般以圖象的應(yīng)用或追及高考中對直線運動規(guī)律的考查一般以圖象的應(yīng)用或追及問題出現(xiàn)這類題目側(cè)重于考查學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識處理物理問題出現(xiàn)這類題目側(cè)重于考查學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識處理物理問題的能力對于追及問題問題的能力對于追及問題,存在的困難在于選用哪些公式來存在的困難在于選用哪些公式來列方程列方程,作圖求解作圖求解,而熟記和運用好直線運動的重要推論往往而熟記和運用好直線運動的重要推論往往是解決問題的捷徑是解決問題的捷徑例例1 1如圖如圖15甲所示甲所示,A、B兩輛汽車在筆直的公路上兩輛汽車在筆直的公路上同向行駛當(dāng)同向行駛當(dāng)B車在車在A車前車前s84 m處時處時,B車的速度

13、車的速度vB4 m/s,且正以且正以a2 m/s2的加速度做勻加速運動的加速度做勻加速運動;經(jīng)過一段時間后經(jīng)過一段時間后,B車車的加速度突然變?yōu)榱愕募铀俣韧蝗蛔優(yōu)榱鉇車一直以車一直以vA20 m/s的速度做勻速運的速度做勻速運動動,從最初相距從最初相距84 m時開始計時時開始計時,經(jīng)過經(jīng)過t012 s后兩車相遇問后兩車相遇問B車加速行駛的時間是多少車加速行駛的時間是多少?圖圖15甲甲【解析解析】設(shè)設(shè)B車加速行駛的時間為車加速行駛的時間為t,相遇時相遇時A車的位移車的位移為為:sAvAt0B車加速階段的位移為車加速階段的位移為:sB1vBtat2勻速階段的速度勻速階段的速度vvBat,勻速階段的

14、位移為勻速階段的位移為:sB2v(t0t)相遇時相遇時,依題意有依題意有:sAsB1sB2s聯(lián)立以上各式得聯(lián)立以上各式得:t22t0t 0將題中數(shù)據(jù)將題中數(shù)據(jù)vA20 m/s,vB4 m/s,a2 m/s2,t012 s,代入代入上式有上式有:t224t1080解得解得:t16 s,t218 s(不合題意不合題意,舍去舍去)因此因此,B車加速行駛的時間為車加速行駛的時間為6 s.答案答案6 s02()BAtsa vv【點評點評】出現(xiàn)不符合實際的解出現(xiàn)不符合實際的解(t218 s)的原因是方程的原因是方程“sB2v(t0t)”并不完全描述并不完全描述B車的位移車的位移,還需加一定義域還需加一定義

15、域t12 s.解析后可以作出解析后可以作出vAt、vBt 圖象加以驗證圖象加以驗證圖圖15乙乙根據(jù)根據(jù)vt圖象與圖象與t圍成的面積等于位移可得圍成的面積等于位移可得,t12 s時時,s (164)646 m84 m.12(二二)平拋運動平拋運動平拋運動在高考試題中出現(xiàn)的幾率相當(dāng)高平拋運動在高考試題中出現(xiàn)的幾率相當(dāng)高,或出現(xiàn)于力學(xué)或出現(xiàn)于力學(xué)綜合題中綜合題中,如如2008年北京、山東理綜卷第年北京、山東理綜卷第24題題;或出現(xiàn)于帶電或出現(xiàn)于帶電粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)一類問題中粒子在勻強電場中的偏轉(zhuǎn)一類問題中,如如2008年寧夏理綜卷年寧夏理綜卷第第24題、天津理綜卷第題、天津理綜卷第23題題;或

16、出現(xiàn)于此知識點的單獨命題或出現(xiàn)于此知識點的單獨命題中中,如如2009年高考福建理綜卷第年高考福建理綜卷第20題、廣東物理卷第題、廣東物理卷第17(1)題、題、2008年全國理綜卷年全國理綜卷第第14題對于這一知識點的復(fù)習(xí)題對于這一知識點的復(fù)習(xí),除了要熟記兩垂直方向上的分速度、分位移公式外除了要熟記兩垂直方向上的分速度、分位移公式外,還要特別還要特別理解和運用好速度偏轉(zhuǎn)角公式、位移偏轉(zhuǎn)角公式以及兩偏轉(zhuǎn)理解和運用好速度偏轉(zhuǎn)角公式、位移偏轉(zhuǎn)角公式以及兩偏轉(zhuǎn)角的關(guān)系式角的關(guān)系式(即即tan 2tan )例例2 2圖圖16甲所示甲所示,m為在水平傳送帶上被傳送的小為在水平傳送帶上被傳送的小物體物體(可視

17、為質(zhì)點可視為質(zhì)點),A為終端皮帶輪已知皮帶輪的半徑為為終端皮帶輪已知皮帶輪的半徑為r,傳傳送帶與皮帶輪間不會打滑當(dāng)送帶與皮帶輪間不會打滑當(dāng)m可被水平拋出時可被水平拋出時,A輪每秒的輪每秒的轉(zhuǎn)數(shù)最少為轉(zhuǎn)數(shù)最少為()圖圖16甲甲A B C D12grgrgr12gr【解析解析】解法一解法一m到達皮帶輪的頂端時到達皮帶輪的頂端時, 若若m mg,表示表示m受到的重力小于受到的重力小于(或等于或等于)m沿皮帶輪表面做圓周運動的沿皮帶輪表面做圓周運動的向心力向心力,m將離開皮帶輪的外表面而做平拋運動將離開皮帶輪的外表面而做平拋運動又因為轉(zhuǎn)數(shù)又因為轉(zhuǎn)數(shù)n所以當(dāng)所以當(dāng)v ,即轉(zhuǎn)數(shù)即轉(zhuǎn)數(shù)n 時時,m可被水平拋

18、出可被水平拋出,故選項故選項A正確正確2rv22r vgr12gr解法二建立如圖解法二建立如圖16乙所示的直角坐標(biāo)系當(dāng)乙所示的直角坐標(biāo)系當(dāng)m到達到達皮帶輪的頂端有一速度時皮帶輪的頂端有一速度時,若沒有皮帶輪在下面若沒有皮帶輪在下面,m將做平拋運將做平拋運動動,根據(jù)速度的大小可以作出平拋運動的軌跡若軌跡在皮帶根據(jù)速度的大小可以作出平拋運動的軌跡若軌跡在皮帶輪的下方輪的下方,說明說明m將被皮帶輪擋住將被皮帶輪擋住,先沿皮帶輪下滑先沿皮帶輪下滑;若軌跡在若軌跡在皮帶輪的上方皮帶輪的上方,說明說明m立即離開皮帶輪做平拋運動立即離開皮帶輪做平拋運動圖圖16乙乙又因為皮帶輪圓弧在坐標(biāo)系中的函數(shù)為又因為皮帶

19、輪圓弧在坐標(biāo)系中的函數(shù)為:當(dāng)當(dāng)y2x2r2初速度為初速度為v的平拋運動在坐標(biāo)系中的函數(shù)為的平拋運動在坐標(biāo)系中的函數(shù)為:y21()2xrg v平拋運動的軌跡在皮帶輪上方的條件為平拋運動的軌跡在皮帶輪上方的條件為:當(dāng)當(dāng)x0時時,平拋運平拋運動的軌跡上各點與動的軌跡上各點與O點間的距離大于點間的距離大于r,即即 r即即 r解得解得:v又因皮帶輪的轉(zhuǎn)速又因皮帶輪的轉(zhuǎn)速n與與v的關(guān)系為的關(guān)系為:n可得可得:當(dāng)當(dāng)n 時時,m可被水平拋出可被水平拋出答案答案A【點評點評】“解法一解法一”應(yīng)用動力學(xué)的方法分析求解應(yīng)用動力學(xué)的方法分析求解;“解法解法二二”應(yīng)用運動學(xué)的方法應(yīng)用運動學(xué)的方法(數(shù)學(xué)方法數(shù)學(xué)方法)求解

20、求解,由于加速度的定義式由于加速度的定義式為為a ,而決定式為而決定式為a ,故這兩種方法殊途同歸故這兩種方法殊途同歸22yx 2 21() 2xrg v2rvgr12grt vFm同類拓展同類拓展1 1高臺滑雪以其驚險刺激而聞名高臺滑雪以其驚險刺激而聞名,運動員在運動員在空中的飛躍姿勢具有很強的觀賞性某滑雪軌道的完整結(jié)構(gòu)空中的飛躍姿勢具有很強的觀賞性某滑雪軌道的完整結(jié)構(gòu)可以簡化成如圖可以簡化成如圖17所示的示意圖其中所示的示意圖其中AB段是助滑雪道段是助滑雪道,傾角傾角30,BC段是水平起跳臺段是水平起跳臺,CD段是著陸雪道段是著陸雪道,AB段與段與BC段圓滑相連段圓滑相連,DE段是一小段圓

21、弧段是一小段圓弧(其長度可忽略其長度可忽略),在在D、E兩兩點分別與點分別與CD、EF相切相切,EF是減速雪道是減速雪道,傾角傾角37.軌道各部軌道各部分與滑雪板間的動摩擦因數(shù)均為分與滑雪板間的動摩擦因數(shù)均為0.25,圖中軌道最高點圖中軌道最高點A處處的起滑臺距起跳臺的起滑臺距起跳臺BC的豎直高度的豎直高度h10 mA點與點與C點的水平點的水平距離距離L120 m,C點與點與D點的距離為點的距離為32.625 m運動員連同滑運動員連同滑雪板的總質(zhì)量雪板的總質(zhì)量m60 kg.滑雪運動員從滑雪運動員從A點由靜止開始起滑點由靜止開始起滑,通通過起跳臺從過起跳臺從C點水平飛出點水平飛出,在落到著陸雪道

22、上時在落到著陸雪道上時,運動員靠改變運動員靠改變姿勢進行緩沖使自己只保留沿著陸雪道的分速度而不彈姿勢進行緩沖使自己只保留沿著陸雪道的分速度而不彈起除緩沖外運動員均可視為質(zhì)點起除緩沖外運動員均可視為質(zhì)點,設(shè)運動員在全過程中不使設(shè)運動員在全過程中不使用雪杖助滑用雪杖助滑,忽略空氣阻力的忽略空氣阻力的影響影響,取重力加速度取重力加速度g10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8求求:圖圖17(1)運動員在運動員在C點水平飛出時的速度大小點水平飛出時的速度大小(2)運動員在著陸雪道運動員在著陸雪道CD上的著陸位置與上的著陸位置與C點的距離點的距離(3)運動員滑過運動員滑過D點時的速度大小點

23、時的速度大小【解析解析】(1)滑雪運動員從滑雪運動員從A到到C的過程中的過程中,由動能定理由動能定理得得:mghmgcos mg(L1hcot ) mvC2解得解得:vC10 m/s.(2)滑雪運動員從滑雪運動員從C點水平飛出到落到著陸雪道的過程中點水平飛出到落到著陸雪道的過程中做平拋運動做平拋運動,有有:xvCty gt2 tan 著陸位置與著陸位置與C點的距離點的距離s解得解得:s18.75 m,t1.5 s.sinh 1212yxcosx (3)著陸位置到著陸位置到D點的距離點的距離s13.875 m,滑雪運動員在著滑雪運動員在著陸雪道上做勻加速直線運動把平拋運動沿雪道和垂直雪道陸雪道上

24、做勻加速直線運動把平拋運動沿雪道和垂直雪道分解分解,可得著落后的初速度可得著落后的初速度v0vCcos gtsin 加速度為加速度為:mgsin mgcos ma運動到運動到D點的速度為點的速度為:vD2v022as解得解得:vD20 m/s.答案答案(1)10 m/s(2)18.75 m(3)20 m/s互動辨析互動辨析在斜面上的平拋問題較為常見在斜面上的平拋問題較為常見,“位移與水平位移與水平面的夾角等于傾角面的夾角等于傾角”為著落條件同學(xué)們還要能總結(jié)出距斜為著落條件同學(xué)們還要能總結(jié)出距斜面最遠的時刻以及這一距離面最遠的時刻以及這一距離. 二、受力分析二、受力分析要點歸納要點歸納(一一)常

25、見的五種性質(zhì)的力常見的五種性質(zhì)的力產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因或條件或條件方向方向大小大小重重力力由于地球的由于地球的吸引而產(chǎn)生吸引而產(chǎn)生總是豎直向下總是豎直向下(鉛直向下或垂鉛直向下或垂直水平面向下直水平面向下),注意不一定注意不一定指向地心指向地心,不一定垂直地面向不一定垂直地面向下下G重重mgG地球表面附近一切物地球表面附近一切物體都受重力作用體都受重力作用,與物與物體是否處于超重或失體是否處于超重或失重狀態(tài)無關(guān)重狀態(tài)無關(guān)彈彈力力接觸接觸彈性形變彈性形變支持力的方向總是垂直于支持力的方向總是垂直于接觸面而指向被支持的物體接觸面而指向被支持的物體壓力的方向總是垂直于接壓力的方向總是垂直于接觸面而指向被

26、壓的物體觸面而指向被壓的物體繩的拉力總是沿著繩而指繩的拉力總是沿著繩而指向繩收縮的方向向繩收縮的方向Fkx彈力的大小往往利用彈力的大小往往利用平衡條件和牛頓第二平衡條件和牛頓第二定律求解定律求解2MmR續(xù)表續(xù)表產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因或條件或條件方向方向大小大小摩摩擦擦力力滑滑動動摩摩擦擦力力接觸接觸,接觸面粗糙接觸面粗糙存在正壓力存在正壓力與接觸面有相對運動與接觸面有相對運動與接觸面與接觸面的相對運的相對運動方向相動方向相反反fFN只與只與、FN有關(guān)有關(guān),與接觸與接觸面積、相對速度、加速面積、相對速度、加速度均無關(guān)度均無關(guān)靜靜摩摩擦擦力力接觸接觸,接觸面粗糙接觸面粗糙存在正壓力存在正壓力與接觸面存在

27、相對運與接觸面存在相對運動的趨勢動的趨勢與接觸面與接觸面相對運動相對運動的趨勢相的趨勢相反反與產(chǎn)生相對運動趨勢與產(chǎn)生相對運動趨勢的動力的大小相等的動力的大小相等存在最大靜摩擦力存在最大靜摩擦力,最最大靜摩擦力的大小由粗大靜摩擦力的大小由粗糙程度、正壓力決定糙程度、正壓力決定續(xù)表續(xù)表產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因或條件或條件方向方向大小大小電電場場力力點電荷間的庫侖力點電荷間的庫侖力:真真空中兩個點電荷之間空中兩個點電荷之間的相互作用的相互作用作用力的方向沿兩作用力的方向沿兩點電荷的連線點電荷的連線,同種同種電荷相互排斥電荷相互排斥,異種異種電荷相互吸引電荷相互吸引 Fk電場對處于其中的電電場對處于其中的電荷

28、的作用荷的作用正電荷的受力方向正電荷的受力方向與該處場強的方向與該處場強的方向一致一致,負電荷的受力負電荷的受力方向與該處場強的方向與該處場強的方向相反方向相反FqE122q qr續(xù)表續(xù)表產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因或條件或條件方向方向大小大小磁磁場場力力安培力安培力:磁場對磁場對通電導(dǎo)線的作通電導(dǎo)線的作用力用力FB,FI,即安培力即安培力F垂直于電流垂直于電流I和磁感應(yīng)和磁感應(yīng)強度強度B所確定的平所確定的平面安培力的方向可面安培力的方向可用左手定則來判斷用左手定則來判斷FBIL安培力的實質(zhì)是運動安培力的實質(zhì)是運動電荷受洛倫茲力作用電荷受洛倫茲力作用的宏觀表現(xiàn)的宏觀表現(xiàn)洛倫茲力洛倫茲力:運動運動電荷在磁場

29、中電荷在磁場中所受到的力所受到的力用左手定則判斷洛倫用左手定則判斷洛倫茲力的方向特別要茲力的方向特別要注意四指應(yīng)指向正電注意四指應(yīng)指向正電荷的運動方向荷的運動方向;若為負若為負電荷電荷,則四指指向運動則四指指向運動的反方向的反方向帶電粒子平行于磁場帶電粒子平行于磁場方向運動時方向運動時,不受洛倫不受洛倫茲力的作用茲力的作用;帶電粒帶電粒子垂直于磁場方向運子垂直于磁場方向運動時動時,所受洛倫茲力最所受洛倫茲力最大大,即即f洛洛qvB(二二)力的運算、物體的平衡力的運算、物體的平衡1力的合成與分解遵循力的平行四邊形定則力的合成與分解遵循力的平行四邊形定則(或力的三或力的三角形定則角形定則)2平衡狀

30、態(tài)是指物體處于勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài)平衡狀態(tài)是指物體處于勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài),物物體處于平衡狀態(tài)的動力學(xué)條件是體處于平衡狀態(tài)的動力學(xué)條件是:F合合0或或Fx0、Fy0、Fz0.注意注意:靜止?fàn)顟B(tài)是指速度和加速度都為零的狀態(tài)靜止?fàn)顟B(tài)是指速度和加速度都為零的狀態(tài),如做豎如做豎直上拋運動的物體到達最高點時速度為零直上拋運動的物體到達最高點時速度為零,但加速度等于重力但加速度等于重力加速度加速度,不為零不為零,因此不是平衡狀態(tài)因此不是平衡狀態(tài)3平衡條件的推論平衡條件的推論(1)物體處于平衡狀態(tài)時物體處于平衡狀態(tài)時,它所受的任何一個力與它所受它所受的任何一個力與它所受的其余力的合力等大、反向的其余力的

31、合力等大、反向(2)物體在同一平面上的三個不平行的力的作用下處于平物體在同一平面上的三個不平行的力的作用下處于平衡狀態(tài)時衡狀態(tài)時,這三個力必為共點力這三個力必為共點力物體在三個共點力的作用下而處于平衡狀態(tài)時物體在三個共點力的作用下而處于平衡狀態(tài)時,表示這三表示這三個力的有向線段組成一封閉的矢量三角形個力的有向線段組成一封閉的矢量三角形,如圖如圖18所示所示圖圖184共點力作用下物體的平衡分析共點力作用下物體的平衡分析熱點、重點、難點熱點、重點、難點(一一)正交分解法、平行四邊形法則的應(yīng)用正交分解法、平行四邊形法則的應(yīng)用1正交分解法是分析平衡狀態(tài)物體受力時最常用、最正交分解法是分析平衡狀態(tài)物體受

32、力時最常用、最主要的方法即當(dāng)主要的方法即當(dāng)F合合0時有時有:Fx合合0,Fy合合0,Fz合合0.2. 平行四邊形法有時可巧妙用于定性分平行四邊形法有時可巧妙用于定性分析物體受力的變化或確定相關(guān)幾個力之比析物體受力的變化或確定相關(guān)幾個力之比例例3 3 舉重運動員在抓舉比賽中為了舉重運動員在抓舉比賽中為了減小杠鈴上升的高度和發(fā)力減小杠鈴上升的高度和發(fā)力,抓杠鈴的兩手抓杠鈴的兩手間要有較大的距離某運動員成功抓舉杠鈴間要有較大的距離某運動員成功抓舉杠鈴時時, 測得兩手臂間的夾角為測得兩手臂間的夾角為120, 運動員運動員的質(zhì)量為的質(zhì)量為75 kg,舉起的杠鈴的質(zhì)量為舉起的杠鈴的質(zhì)量為125 kg,如圖

33、如圖19甲所示求該運動員每只手臂對杠甲所示求該運動員每只手臂對杠鈴的作用力的大小鈴的作用力的大小(取取g10 m/s2)圖圖19甲甲 【分析分析】由手臂的肌肉、骨骼構(gòu)造以及平時的用力習(xí)慣由手臂的肌肉、骨骼構(gòu)造以及平時的用力習(xí)慣可知可知,伸直的手臂主要沿手臂方向發(fā)力取手腕、手掌為研究伸直的手臂主要沿手臂方向發(fā)力取手腕、手掌為研究對象對象,握杠的手掌對杠有豎直向上的彈力和沿杠向外的靜摩擦握杠的手掌對杠有豎直向上的彈力和沿杠向外的靜摩擦力力,其合力沿手臂方向其合力沿手臂方向,如圖如圖19乙所示乙所示圖圖19乙乙【解析解析】手臂對杠鈴的作用力的方向沿手臂的方向手臂對杠鈴的作用力的方向沿手臂的方向,設(shè)該

34、設(shè)該作用力的大小為作用力的大小為F,則杠鈴的受力情況如圖則杠鈴的受力情況如圖19丙所示丙所示圖圖19丙丙由平衡條件得由平衡條件得:2Fcos 60mg解得解得:F1250 N.答案答案1250 N例例4 4兩個可視為質(zhì)點的小球兩個可視為質(zhì)點的小球a和和b,用質(zhì)量可忽略的剛用質(zhì)量可忽略的剛性細桿相連放置在一個光滑的半球面內(nèi)性細桿相連放置在一個光滑的半球面內(nèi),如圖如圖110甲所甲所示已知小球示已知小球a和和b的質(zhì)量之比為的質(zhì)量之比為 ,細桿長度是球面半徑的細桿長度是球面半徑的 倍兩球處于平衡狀態(tài)時倍兩球處于平衡狀態(tài)時,細桿與水平面的夾角細桿與水平面的夾角是是2008年高考年高考四川延考區(qū)理綜卷四川

35、延考區(qū)理綜卷()圖圖110甲甲A.45B30C22.5D1532【解析解析】解法一設(shè)細桿對兩球的彈力大小為解法一設(shè)細桿對兩球的彈力大小為T,小球小球a、b的受力情況如圖的受力情況如圖110乙所示乙所示圖圖110乙乙其中球面對兩球的彈力方向指向圓心其中球面對兩球的彈力方向指向圓心,即有即有:cos解得解得:45故故FNa的方向為向上偏右的方向為向上偏右,即即1= - -45- -=45- -FNb的方向為向上偏左的方向為向上偏左,即即2= - -(45- -)45+兩球都受到重力、細桿的彈力和球面的彈力的作用兩球都受到重力、細桿的彈力和球面的彈力的作用,過過O作豎直線交作豎直線交ab于于c點點,

36、設(shè)球面的半徑為設(shè)球面的半徑為R,由幾何關(guān)系可得由幾何關(guān)系可得:解得解得:FNa FNb2222RR 22NNaabbCCm gFm gFOROR3取取a、b及細桿組成的整體為研究對象及細桿組成的整體為研究對象,由平衡條件得由平衡條件得:FNasin 1FNbsin 2即即 FNbsin(45)FNbsin(45)解得解得:15.解法二由幾何關(guān)系及細桿的長度知解法二由幾何關(guān)系及細桿的長度知,平衡時有平衡時有:sinOab故故OabOba45再設(shè)兩小球及細桿組成的整體重心位于再設(shè)兩小球及細桿組成的整體重心位于c點點,由懸掛法由懸掛法的原理知的原理知c點位于點位于O點的正下方點的正下方,且且即即Rs

37、in(45) Rsin(45)1 解得解得:15.答案答案D2222RR 3abmacbcm33【點評點評】利用平行四邊形利用平行四邊形(三角形三角形)定則分析物體的受定則分析物體的受力情況在各類教輔中較常見掌握好這種方法的關(guān)鍵在于深力情況在各類教輔中較常見掌握好這種方法的關(guān)鍵在于深刻地理解好刻地理解好“在力的圖示中在力的圖示中,有向線段替代了力的矢量有向線段替代了力的矢量”在理論上在理論上,本題也可用隔離法分析小球本題也可用隔離法分析小球a、b的受力情的受力情況況,根據(jù)正交分解法分別列平衡方程進行求解根據(jù)正交分解法分別列平衡方程進行求解,但是求解三角但是求解三角函數(shù)方程組時難度很大函數(shù)方程組

38、時難度很大解法二較簡便解法二較簡便,但確定重心的公式但確定重心的公式 超超綱綱3abmacbcm(二二)帶電粒子在復(fù)合場中的平衡問題帶電粒子在復(fù)合場中的平衡問題在高考試題中在高考試題中,也常出現(xiàn)帶電粒子在復(fù)合場中受力平衡的也常出現(xiàn)帶電粒子在復(fù)合場中受力平衡的物理情境物理情境,出現(xiàn)概率較大的是在正交的電場和磁場中的平衡問出現(xiàn)概率較大的是在正交的電場和磁場中的平衡問題及在電場和重力場中的平衡問題題及在電場和重力場中的平衡問題在如圖在如圖111所示的速度選擇器中所示的速度選擇器中,選擇的速度選擇的速度v ;在如圖在如圖 112 所示的電磁流量計中所示的電磁流量計中,流速流速v ,流量流量Q . 圖圖

39、111 圖圖112EBuBd4duB例例5 5在地面附近的空間中有水平方向的勻強電場和在地面附近的空間中有水平方向的勻強電場和勻強磁場勻強磁場,已知磁場的方向垂直紙面向里已知磁場的方向垂直紙面向里,一個帶電油滴沿著一個帶電油滴沿著一條與豎直方向成一條與豎直方向成角的直線角的直線MN運動運動,如圖如圖113所示由此所示由此可判斷下列說法正確的是可判斷下列說法正確的是()圖圖113A如果油滴帶正電如果油滴帶正電,則油滴從則油滴從M點運動到點運動到N點點B如果油滴帶正電如果油滴帶正電,則油滴從則油滴從N點運動到點運動到M點點C如果電場方向水平向右如果電場方向水平向右,則油滴從則油滴從N點運動到點運動

40、到M點點D如果電場方向水平向左如果電場方向水平向左,則油滴從則油滴從N點運動到點運動到M點點【解析解析】油滴在運動過程中受到重力、電場力及洛倫茲力油滴在運動過程中受到重力、電場力及洛倫茲力的作用的作用,因洛倫茲力的方向始終與速度方向垂直因洛倫茲力的方向始終與速度方向垂直,大小隨速度的改大小隨速度的改變而改變變而改變,而電場力與重力的合力是恒力而電場力與重力的合力是恒力,所以物體做勻速直線運所以物體做勻速直線運動動;又因電場力一定在水平方向上又因電場力一定在水平方向上,故洛倫茲力的方向是斜向上故洛倫茲力的方向是斜向上方的方的,因而當(dāng)油滴帶正電時因而當(dāng)油滴帶正電時,應(yīng)該由應(yīng)該由M點向點向N點運動點

41、運動,故選項故選項A正正確、確、B錯誤若電場方向水平向右錯誤若電場方向水平向右,則油滴需帶負電則油滴需帶負電,此時斜向右此時斜向右上方與上方與MN垂直的洛倫茲力對應(yīng)粒子從垂直的洛倫茲力對應(yīng)粒子從N點運動到點運動到M點點,即選項即選項C正確同理正確同理,電場方向水平向左時電場方向水平向左時,油滴需帶正電油滴需帶正電,油滴是從油滴是從M點點運動到運動到N點的點的,故選項故選項D錯誤錯誤答案答案AC【點評點評】對于帶電粒子在復(fù)合場中做直線運動的問題要注對于帶電粒子在復(fù)合場中做直線運動的問題要注意受力分析因為洛倫茲力的方向與速度的方向垂直意受力分析因為洛倫茲力的方向與速度的方向垂直,而且與磁而且與磁場

42、的方向、帶電粒子的電性都有關(guān)場的方向、帶電粒子的電性都有關(guān),分析時更要注意本題中重分析時更要注意本題中重力和電場力均為恒力力和電場力均為恒力,要保證油滴做直線運動要保證油滴做直線運動,兩力的合力必須與兩力的合力必須與洛倫茲力平衡洛倫茲力平衡,粒子的運動就只能是勻速直線運動粒子的運動就只能是勻速直線運動同類拓展同類拓展2如圖如圖114甲所示甲所示,懸掛在懸掛在O點的一根不可點的一根不可伸長的絕緣細線下端掛有一個帶電荷量不變的小球伸長的絕緣細線下端掛有一個帶電荷量不變的小球A.在兩次在兩次實驗中實驗中,均緩慢移動另一帶同種電荷的小球均緩慢移動另一帶同種電荷的小球B.當(dāng)當(dāng)B到達懸點到達懸點O的正下方

43、并與的正下方并與A在同一水平線上在同一水平線上,A處于受力平衡時處于受力平衡時,懸線偏離懸線偏離豎直方向的角度為豎直方向的角度為.若兩次實驗中若兩次實驗中B的電荷量分別為的電荷量分別為q1和和q2,分別為分別為30和和45,則則 為為 2007年高考年高考重慶理綜重慶理綜卷卷()圖圖114甲甲A2B3C2D33321qq【解析解析】對對A球進行受力分析球進行受力分析,如圖如圖114 乙所示乙所示,由于繩子的拉力和點電荷間的斥力的合由于繩子的拉力和點電荷間的斥力的合力與力與A球的重力平衡球的重力平衡,故有故有:F電電mgtan,又又F電電k .設(shè)繩子的長度為設(shè)繩子的長度為L,則則A、B兩球之間的

44、距離兩球之間的距離rLsin,聯(lián)立可得聯(lián)立可得:q , 由此可見由此可見, q與與tansin2成正比成正比,即即 ,故選項故選項C正確正確答案答案C互動辨析互動辨析本題為帶電體在重力場和電場中的平衡問題本題為帶電體在重力場和電場中的平衡問題,解題的關(guān)鍵在于解題的關(guān)鍵在于:先根據(jù)小球的受力情況畫出平衡狀態(tài)下的受先根據(jù)小球的受力情況畫出平衡狀態(tài)下的受力分析示意圖力分析示意圖;然后根據(jù)平衡條件和幾何關(guān)系列式然后根據(jù)平衡條件和幾何關(guān)系列式,得出電荷得出電荷量的通解表達式量的通解表達式,進而分析求解本題體現(xiàn)了新課標(biāo)在知識考進而分析求解本題體現(xiàn)了新課標(biāo)在知識考查中重視方法滲透的思想查中重視方法滲透的思想

45、2AqQr22tan sinAmL gkQ2221tan45 sin 45tan30 sin 30qq 圖圖114乙乙 三、牛頓運動定律的應(yīng)用三、牛頓運動定律的應(yīng)用要點歸納要點歸納(一一)深刻理解牛頓第一、第三定律深刻理解牛頓第一、第三定律1牛頓第一定律牛頓第一定律(慣性定律慣性定律)一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止力迫使它改變這種狀態(tài)為止(1)理解要點理解要點運動是物體的一種屬性運動是物體的一種屬性,物體的運動不需要力來維持物體的運動不需要力來維持它定性地揭示了運動與力的關(guān)系它定性地揭示了運動與力的關(guān)系

46、:力是改變物體運動狀力是改變物體運動狀態(tài)的原因態(tài)的原因,是使物體產(chǎn)生加速度的原因是使物體產(chǎn)生加速度的原因牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ),不能認為它是牛不能認為它是牛頓第二定律合外力為零時的特例牛頓第一定律定性地給出頓第二定律合外力為零時的特例牛頓第一定律定性地給出了力與運動的關(guān)系了力與運動的關(guān)系,第二定律定量地給出力與運動的關(guān)系第二定律定量地給出力與運動的關(guān)系(2)慣性慣性:物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性的性質(zhì)叫做慣性慣性是物體的固有屬性慣性是物體的固有屬性,與物體的受力情況及運動狀態(tài)與物體的受力

47、情況及運動狀態(tài)無關(guān)無關(guān)質(zhì)量是物體慣性大小的量度質(zhì)量是物體慣性大小的量度2牛頓第三定律牛頓第三定律(1)兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方方向相反向相反,作用在一條直線上作用在一條直線上,可用公式表示為可用公式表示為FF.(2)作用力與反作用力一定是同種性質(zhì)的力作用力與反作用力一定是同種性質(zhì)的力,作用效果不作用效果不能抵消能抵消(3)牛頓第三定律的應(yīng)用非常廣泛牛頓第三定律的應(yīng)用非常廣泛,凡是涉及兩個或兩個凡是涉及兩個或兩個以上物體的物理情境、過程的解答以上物體的物理情境、過程的解答,往往都需要應(yīng)用這一定往往都需要應(yīng)用這一定律律(二二)牛頓第二

48、定律牛頓第二定律1定律內(nèi)容定律內(nèi)容物體的加速度物體的加速度a跟物體所受的合外力跟物體所受的合外力F合合成正比成正比,跟物體的跟物體的質(zhì)量質(zhì)量m成反比成反比2公式公式:F合合ma理解要點理解要點因果性因果性:F合合是產(chǎn)生加速度是產(chǎn)生加速度a的原因的原因,它們同時產(chǎn)生它們同時產(chǎn)生,同時同時變化變化,同時存在同時存在,同時消失同時消失方向性方向性:a與與F合合都是矢量都是矢量,方向嚴格相同方向嚴格相同瞬時性和對應(yīng)性瞬時性和對應(yīng)性:a為某時刻某物體的加速度為某時刻某物體的加速度,F合合是該時是該時刻作用在該物體上的合外力刻作用在該物體上的合外力3應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般

49、步驟:(1)確定研究對象確定研究對象;(2)分析研究對象的受力情況分析研究對象的受力情況,畫出受力分析圖并找出加畫出受力分析圖并找出加速度的方向速度的方向;(3)建立直角坐標(biāo)系建立直角坐標(biāo)系,使盡可能多的力或加速度落在坐標(biāo)使盡可能多的力或加速度落在坐標(biāo)軸上軸上,并將其余的力或加速度分解到兩坐標(biāo)軸上并將其余的力或加速度分解到兩坐標(biāo)軸上;(4)分別沿分別沿x軸方向和軸方向和y軸方向應(yīng)用牛頓第二定律列出方軸方向應(yīng)用牛頓第二定律列出方程程;(5)統(tǒng)一單位統(tǒng)一單位,計算數(shù)值計算數(shù)值熱點、重點、難點熱點、重點、難點一、正交分解法在動力學(xué)問題中的應(yīng)用一、正交分解法在動力學(xué)問題中的應(yīng)用當(dāng)物體受到多個方向的外力

50、作用產(chǎn)生加速度時當(dāng)物體受到多個方向的外力作用產(chǎn)生加速度時,常要用到常要用到正交分解法正交分解法1在適當(dāng)?shù)姆较蚪⒅苯亲鴺?biāo)系在適當(dāng)?shù)姆较蚪⒅苯亲鴺?biāo)系,使需要分解的矢量盡使需要分解的矢量盡可能少可能少2Fx合合max合合,Fy合合may合合,Fz合合maz合合3正交分解法對本章各類問題正交分解法對本章各類問題,甚至對整個高中物理來甚至對整個高中物理來說都是一重要的思想方法說都是一重要的思想方法例例6 6如圖如圖115甲所示甲所示,在風(fēng)洞實驗室里在風(fēng)洞實驗室里,一根足夠長一根足夠長的細桿與水平面成的細桿與水平面成37固定固定,質(zhì)量質(zhì)量m1 kg的小球穿在細桿的小球穿在細桿上靜止于細桿底端上靜止于細

51、桿底端O點現(xiàn)有水平向右的風(fēng)力點現(xiàn)有水平向右的風(fēng)力F作用于小球作用于小球上上,經(jīng)時間經(jīng)時間t12 s后停止后停止,小球沿細桿運動的部分小球沿細桿運動的部分vt圖象如圖圖象如圖115乙所示試求乙所示試求:(取取g10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8)圖圖115(1)小球在小球在02 s內(nèi)的加速度內(nèi)的加速度a1和和24 s內(nèi)的加速度內(nèi)的加速度a2.(2)風(fēng)對小球的作用力風(fēng)對小球的作用力F的大小的大小【解析解析】(1)由圖象可知由圖象可知,在在02 s內(nèi)小球的加速度為內(nèi)小球的加速度為:a1 20 m/s2,方向沿桿向上方向沿桿向上在在24 s內(nèi)小球的加速度為內(nèi)小球的加速度為:a2 1

52、0 m/s2,負號表示方向沿桿向下負號表示方向沿桿向下 (2)有風(fēng)力時的上升過程有風(fēng)力時的上升過程,小球的小球的受力情況如圖受力情況如圖115丙所示丙所示在在y方向方向,由平衡條件得由平衡條件得:FN1Fsin mgcos 在在x方向方向,由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得:Fcos mgsin FN1ma1 圖圖115丙丙211t vv322t vv停風(fēng)后上升階段停風(fēng)后上升階段,小球的受力情況如圖小球的受力情況如圖115丁所示丁所示在在y方向方向,由平衡條件得由平衡條件得:FN2mgcos 在在x方向方向,由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得:mgsin FN2ma2聯(lián)立以上各式可得聯(lián)立以上各式可

53、得:F60 N. 圖圖115丁丁【點評點評】斜面斜面(或類斜面或類斜面)問題是高中最常出現(xiàn)的物理問題是高中最常出現(xiàn)的物理模型模型正交分解法是求解高中物理題最重要的思想方法之正交分解法是求解高中物理題最重要的思想方法之一一二、連接體問題二、連接體問題(整體法與隔離法整體法與隔離法)高考卷中常出現(xiàn)涉及兩個研究對象的動力學(xué)問題高考卷中常出現(xiàn)涉及兩個研究對象的動力學(xué)問題,其中又其中又包含兩種情況包含兩種情況:一是兩對象的速度相同需分析它們之間的相互一是兩對象的速度相同需分析它們之間的相互作用作用,二是兩對象的加速度不同需分析各自的運動或受力隔二是兩對象的加速度不同需分析各自的運動或受力隔離離(或與整體

54、法相結(jié)合或與整體法相結(jié)合)的思想方法是處理這類問題的重要手的思想方法是處理這類問題的重要手段段1整體法是指當(dāng)連接體內(nèi)整體法是指當(dāng)連接體內(nèi)(即系統(tǒng)內(nèi)即系統(tǒng)內(nèi))各物體具有相同的各物體具有相同的加速度時加速度時,可以把連接體內(nèi)所有物體組成的系統(tǒng)作為整體考可以把連接體內(nèi)所有物體組成的系統(tǒng)作為整體考慮慮,分析其受力情況分析其受力情況,運用牛頓第二定律對整體列方程求解的運用牛頓第二定律對整體列方程求解的方法方法2隔離法是指當(dāng)研究對象涉及由多個物體組成的系統(tǒng)隔離法是指當(dāng)研究對象涉及由多個物體組成的系統(tǒng)時時,若要求連接體內(nèi)物體間的相互作用力若要求連接體內(nèi)物體間的相互作用力,則應(yīng)把某個物體或則應(yīng)把某個物體或某幾

55、個物體從系統(tǒng)中隔離出來某幾個物體從系統(tǒng)中隔離出來,分析其受力情況及運動情況分析其受力情況及運動情況,再利用牛頓第二定律對隔離出來的物體列式求解的方法再利用牛頓第二定律對隔離出來的物體列式求解的方法3當(dāng)連接體中各物體運動的加速度相同或要求合外力當(dāng)連接體中各物體運動的加速度相同或要求合外力時時,優(yōu)先考慮整體法優(yōu)先考慮整體法;當(dāng)連接體中各物體運動的加速度不相同當(dāng)連接體中各物體運動的加速度不相同或要求物體間的作用力時或要求物體間的作用力時,優(yōu)先考慮隔離法有時一個問題要優(yōu)先考慮隔離法有時一個問題要兩種方法結(jié)合起來使用才能解決兩種方法結(jié)合起來使用才能解決例例7 7如圖如圖116所示所示,在光滑的水平地面上

56、有兩個質(zhì)量在光滑的水平地面上有兩個質(zhì)量相等的物體相等的物體,中間用勁度系數(shù)為中間用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連的輕質(zhì)彈簧相連,在外力在外力F1、F2的作用下運動已知的作用下運動已知F1F2,當(dāng)運動達到穩(wěn)定時當(dāng)運動達到穩(wěn)定時,彈簧的伸彈簧的伸長量為長量為()圖圖116A.B.C. D.12FFk 122FFk 122FFk 12FFk 【解析解析】取取A、B及彈簧整體為研究對象及彈簧整體為研究對象,由牛頓第二定由牛頓第二定律得律得:F1F22ma取取B為研究對象為研究對象:kxF2ma(或取或取A為研究對象為研究對象:F1kxma)可解得可解得:x .答案答案C【點評點評】解析中的三個方程任取兩個

57、求解都可以解析中的三個方程任取兩個求解都可以當(dāng)?shù)孛娲植跁r當(dāng)?shù)孛娲植跁r,只要兩物體與地面的動摩擦因數(shù)相同只要兩物體與地面的動摩擦因數(shù)相同,則則A、B之間的拉力與地面光滑時相同之間的拉力與地面光滑時相同122FFk 同類拓展同類拓展3 3如圖如圖117所示所示,質(zhì)量為質(zhì)量為m的小物塊的小物塊A放在放在質(zhì)量為質(zhì)量為M的木板的木板B的左端的左端,B在水平拉力的作用下沿水平地面在水平拉力的作用下沿水平地面勻速向右滑動勻速向右滑動,且且A、B相對靜止某時刻撤去水平拉力相對靜止某時刻撤去水平拉力,經(jīng)過經(jīng)過一段時間一段時間,B在地面上滑行了一段距離在地面上滑行了一段距離x,A在在B上相對于上相對于B向右向右滑

58、行了一段距離滑行了一段距離L(設(shè)木板設(shè)木板B足夠長足夠長)后后A和和B都停了下來已知都停了下來已知A、B間的動摩擦因數(shù)為間的動摩擦因數(shù)為1,B與地面間的動摩擦因數(shù)為與地面間的動摩擦因數(shù)為2,且且21,則則x的表達式應(yīng)為的表達式應(yīng)為()圖圖117Ax BxCx DxMLm()Mm Lm 121()()MLMm 121()()MLMm 【解析解析】設(shè)設(shè)A、B相對靜止一起向右勻速運動時的速度為相對靜止一起向右勻速運動時的速度為v,撤去外力后至停止的過程中撤去外力后至停止的過程中,A受到的滑動摩擦力為受到的滑動摩擦力為:f11mg其加速度大小其加速度大小a1 1gB做減速運動的加速度大小做減速運動的加速度大小a2由于由于21,所以所以a22g1ga1即木板即木板B先停止后先停止后,A在木板上繼續(xù)做勻減速運動在木板上繼續(xù)做勻減速運動,且其加且其加速度大小不變速度大小不變對對A應(yīng)用動能定理得應(yīng)用動能定理得:f1(Lx)0 mv21fm21()mM gmgM12對對B應(yīng)用動能定理得應(yīng)用動能定理得:1mgx2(mM)gx0 Mv2解得解得:x .答案答案C【點評點評】雖然使雖然使A產(chǎn)生加速度的力由產(chǎn)生加速度的力由B施加施加,但產(chǎn)生的但產(chǎn)