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1、学习必备欢迎下载 专题一力和运动 结构网络图 网络解读 本专题的核心是牛顿定律的应用。力是物体运动状态变化的原因，反过来物体运动状态的改变反 映出物体的受力情况。从物体的受力情况去推断物体运动情况，或从物体运动情况去推断物体的受 力情况是动力学的两大基本问题。根据上述网络图，特提出以下复习线索： 线索一理解掌握力的概念，会用平衡条件解题 1常见的几种力 弹力有无的判断：弹力产生的条件是“接触且有弹性形变”。若物体间虽然有接触但无拉伸 或挤压，则无弹力产生。在许多情况下由于物体的形变很小，难以观察到，因而判断弹力的产生要 用“假设法” ，即由已知运动状态及有关条件，利用平衡条件或牛顿运动定律进行
2、逆向分析推理。 判断物体间有无静摩擦力及确定静摩擦力的方向时常用的方法有三种：一是根据“静摩擦力 方向总是跟物体的相对运动趋势方向相反”来判断，此法的关键是先利用“假设法”判断出相对运 动趋势方向。即先假定没有摩擦( 光滑 ) ，若它们之间发生相对滑动，则其相对滑动的方向便是原先 相对运动趋势方向；若它们之间不发生相对滑动，则说明它们之间原先并无相对滑动的趋势。二是 根据物体的运动状态，用牛顿第二定律判断。此法的关键是先判明物体的运动状态( 即加速度方向) ， 再利用牛顿第二定律(F=ma)确定合力的方向，然后受力分析判定静摩擦力的方向。三是利用牛顿第 三定律来判断。此法的关键是抓住“摩擦力是
3、成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的摩擦力 方向，再确定其他物体受到的摩擦力方向。 对于场力 ( 重力、电场力、磁场力等) 的特性要理解会用。同时了解分子力、核力等。 2物体的受力分析 受力分析是研究力学问题的重要方法，受力分析的程序是： 根据题意选取研究对象，选取对象的原则是要使对问题的研究尽量简便。研究对象可以是单 个物体或物体的某一部分，也可以是由几个物体组成的系统。 把研究对象从周围的物体中隔离出来。为防止漏掉某个力，要养成按步骤分析的好习惯，一 般应先分析场力，然后环绕物体一周，找出跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对 学习必备欢迎下载 象的弹力和摩擦力。 每分析一个
4、力，都要想一想它的施力物体是谁，这样可以避免分析出某些不存在的力。如竖 直上抛的物体并不受向上的“推力”，刹车后靠惯性滑行的汽车也不受向前的“冲力”。 画完受力图后要进行定性检查，看一看根据你画的受力图，物体能否处于题目所给的运动状 态。 3力的合成与分解原则：平行四边形定则 力的分解是力的合成的逆运算，同一个力F 可以分解为无数对大小、方向不同的分力，一个已 知力究竟怎样分解，要根据实际情况来确定，根据力的作用效果进行分解。 4物体受到的合外力等于零物体的平衡(共点力的平衡) 具体分析过程如下： 线索二以牛顿第二定律的应用为主线，解决动力学的两类问题 应用整体法和隔离法解决连接体问题，特别是
5、物体在恒力作用下的匀变速曲线运动、匀变速直 线运动。在电场中的加速、偏转等涉及运动的合成、分解的综合问题 要灵活应用以下网络关系分析解决问题： 线索三在重力场、电场、磁场及复合场中。所受力F 的大小不变，方向总与速度垂直做匀速 圆周运动或力的方向做周期性变化的运动是最近几年常考常新的内容。特别是万有引力作用下的天 体运动更是热点内容，复习时要弄清下列关系： 线索四合力的大小和方向均在变化，轨迹是圆周或曲线的综合问题往往应用能量守恒定律和 牛顿第二定律求解 线索五简谐运动、振动在介质中的传播机械波等 此部分要理解简谐运动图像的物理意义并会利用简谐运动图像求振动的振幅、周期及任意时刻的 位移。掌握
6、机械波的产生条件和机械波的传播特点( 规律 ) ，并正确区别振动图像和波动图像。 总之，处理力和运动问题的一般思路和步骤是：领会问题的情境，在问题给出的信息中，提取 有用信息，构建出正确的物理模型；合理选择研究对象；分析研究对象的受力情况和运动情况； 学习必备欢迎下载 正确建立坐标系；运用牛顿运动定律和运动学的规律列式求解。 在分析具体问题时，要根据具体情况灵活运用隔离法和整体法及正交分解法，善于捕捉隐含条 件，重视临界状态分析。 考查类型一弹簧类问题 【典例 1】一弹簧秤的秤盘质量m1=1.5kg ，盘内放一质量为m2=10.5 kg的物体 P， 弹簧质量不计，其劲度系数为k=800Nm ，
7、系统处于静止状态，如图所示。现给P施加一 个竖直向上的力F，使 P从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在最初O.2s 内 F 是变 化的，在0.2s 后是恒定的，求F 的最大值和最小值各是多少。(g=10m/s 2) 创新预测l 如图所示，在水平地面上有A、B两个小物体，质量分别 为 mA=3.0 kg、mB=2.0 kg，它们与地面间的动摩擦因数均为=0.1 。在 A、 B之间有一原长为L=15cm、 劲度系数为k=500N/m的轻质弹簧将它们连接。 现分别用两个方向相反的水平恒力F1、F2分别同时作用在A、B 两物体上，已知F1=20N,F2=10N,g 取 10 m/s 2，当运动达到稳
8、定时，求： (1)A 和 B共同运动的加速度； (2)A、B之间的距离。 考查类型二传送带问题 【典例2】如图所示，绷紧的传送带在电动机的带动下，始终保 持 V0=2m/s 的速率运行。传送带与水平面的夹角=30 0，现把一质量为 m=10kg的工件 ( 可看为质点 ) 轻轻放在传送带的底端，由传送带传送到h=2m 的高处。已知工件与传送带间的动摩擦因数 2 3 ，取 g=10m/s 2 (1)试通过计算分析工件在传送带上做怎样的运动： 1 (2)传送带传送到h=2 m 的高处电动机由于传送工件需消耗的电能。 精析力学中的传送带问题，一般可分为三大类：水平放置运行的传送带； 倾斜放 置运行 的
9、传送带； (3) 平斜交 接放置运行的传送带处理这三娄问题时都是先对物体进行受力分析，其中 判断摩擦力的方向是关键， 正确理解题意和挖掘题中隐含条件是解决这类问题的切入点和突破口。 学习必备欢迎下载 创新预测2 如图所示，一粗糙的水平传送带以恒定的速 度 V1。沿顺时针方向运动，传送带的左、右两端皆有一与传 送带等高的光滑水平面，一物体以恒定的速度V2沿水平面分 别从左、右两端滑上传送带，下列说法正确的是 A物体从右端滑到左端所需的时间一定大于物体从左端滑到右端的时间 B若 V2V1，物体从左端滑上传送带必然先做加速运动，再做匀速运动 C若 V2V1，物体从右端滑上传送带，则物体可能到达左端
10、D若V2V1，物体从右端滑上传送带又回到右端，在此过程中物体先做减速运动，再做加速运 动 创新预测3 一质量为M=2.0kg 的小物块随足够长 的水平传送带一起运动，被一水平向左飞来的子弹击中， 子弹从物块中穿过，如图甲所示。地面观察者记录了小 物块被击中后的速度随时间的变化关系，如图乙所示 ( 图 中取向右运动的方向为正方向) 。 已知传送带的速度保持 不变， g 取 10m/s 2。 (1) 指出传送带速度的方向及 大小，说明理由；(2) 计算物块与传送带间的动摩擦因数。 考查类型三图像问题 【典例 3】在 20XX年的多哈亚运会上，黄珊汕在蹦床项目的比赛中取得了冠军。假设表演时 黄珊汕仅
11、在竖直方向运动，通过传感器将弹簧床面与运动员间的弹力随时间变化的规律在计算机上 绘制出如图所示的曲线。取当地重力加速度g=10m/s 2。依据图像给出的信息，试判断下列物理量能 否求出，如能求出写出必要的运算过程和最后结果。 (1) 蹦床运动稳定后的运动周期；(2) 运动员的质量； (3) 运动过程中，运动员离开弹簧床上升的最大高度；(4) 运动过程中运动员的最大加速度。 精析 ：要注意正确理解图像的内涵；明确图像所代表的物理过程；弄清坐标所代表的物理量及 其单位，进而弄清图像上各点读数的物理意义。 创新预测4 杂 技演员在进行“顶杆”表演时，用的是一根质量可忽略 不计的长竹竿，质量为30 k
12、g 的演员自杆顶由静止开始下滑，滑到杆底时速 度正好为零。已知竹竿底部与下面顶杆人肩部之间有一传感器，传感器显示 顶杆人肩部的受力情况如图所示，取g=10m/s 2。求： (1) 杆上的人下滑过程 中的最大速度；(2) 竹竿的长度。 考查类型四天体问题 【典例4】宇宙飞船上的科研人员在探索某星球时，完成了下面两个实验：当飞船停留在 学习必备欢迎下载 距该星球一定的距离时，正对着该星球发出一个激光脉冲，经时间t 后收到反射回来的信号，此时 该星球直径对观察者的眼睛所张的角度为；当飞船在该星球着陆后，科研人员在距星球表面h 高度处以初速度V0水平抛出一个小球，测出落地点到抛出点的水平距离为s。又已
13、知万有引力常量 为 G ，光速为 c，星球的自转以及它对物体的大气阻力均可不计。试根据以上信息，求:(1) 星球的半 径 R ；(2) 星球的质量M ；(3) 星球的第一宇宙速度V1。 创新预测5 我国计划在20XX 年发射第一颗探月卫星“嫦娥一号”。“嫦娥一号”最终进 入距月面h=200 公里的圆形工作轨道，开始进行科学探测活动。已知：月球的半径约为R=1.7410 6m ， 质量约 M=7.35 10 22kg，万有引力常量 G=6.6710 -11 N.m 2/kg2，试估算“嫦娥一号”在工作轨道上的 运动线速度V大小 ( 科学记数法表示且保留一位小数) 。 考查类型五运动的合成和分解问
14、题 【典例 5】在光滑水平面上有一质量m=1.010 -3 kg 、电量 q=1.0 10-10 C的带正电小球，静止 在 O点。以 O点为原点，在该水平面内建立直角坐标系0xy。现突然加一沿x 轴正方向、场强大小 E=2.010 6N/C 的匀强电场，使小球开始运动。经过 1.0s ，所加电场突然变为沿y 轴正方向，场强 大小仍为E=2.010 6N/C 的匀强电场，再经过 l.0 s，所加电场又突然变为另一个匀强电场，使小球 在此电场作用下经1.0 s速度变为零。求此电场的方向及速度为零时小球的位置。 精析小球的运动分为三个过程：第一过程为小球在电场力作用下沿x 轴做匀 加速直线运动； 第二过程为小球做类平抛运动，其运动可分解为沿x 轴方向的匀速直线运动和y 轴方向的匀加速直 线运动；第三过程小球做匀减速直线运动。 学习必备欢迎下载 创新预测6 如图所示，甲、乙两运动员同时从水流湍急的河流两岸下水游泳，甲在乙的下游 且游速大于乙。欲使两人尽快在河中相遇，则应选择的游泳方向是 A都沿虚线偏下游方向游 B都沿虚线方向朝对方游 C甲沿虚线方向、乙沿虚线偏上游方向游 D乙沿虚线方向、甲沿虚线偏上游方向游 【创新预测答案】 学习必备欢迎下载