【正文】 的距離為L，兩個聲信號從聲源傳播到觀察者的過程中，它們運動的距離關系如圖所示．可得由以上各式，得(2)設聲源發(fā)出聲波的振動周期為T，這樣，由以上結論，觀察者接收到的聲波振動的周期T39。5．注意v,的區(qū)別和聯(lián)系。 3. 對于圖像要注意理解它的物理意義，即對圖像的縱、橫軸表示的是什么物理量，圖線的斜率、截距代表什么意義都要搞清楚。（3）a－t圖中圖線與t軸所圍面積表示位移，故位移為。⑤式中T表示連續(xù)相等時間的時間間隔?？蛙嚵⒓淳o急剎車，剎車加速度大小為a=(v1vz)2/4s．為避免相撞貨車必須同時加速行駛，貨車的加速度應滿足的條件? 【分析與解答】: 解法一: 設經(jīng)時間t，恰追上而不相撞時的加速度為a，則：V1tat2=v2t+s v1at=v2 所以當時，兩車不會相撞．解法二:要使兩車不相撞，其位移關系應為V1tat2v2t+s對任一時間t，不等式都成立的條件為 解法三: 以前車為參照物，剎車后后車相對前車做初速度v0=v1v加速度為a的勻減速直線運動．當后車相對前車的速度減為零時，若相對位移s/≤s，則不會相撞．以兩物體運動的位移關系、時間關系、速度關系建立方程是解答追及相遇問題的最基本思路．特別注意第三種解法，這種巧取參考系，使兩者之間的運動關系更簡明的方法是要求同學們有一定的分析能力后才能逐步學會應用的【例7】 在鐵軌上有甲、乙兩列列車，甲車在前，乙車在后，分別以速度v1=15m/s),v2=40m/s做同向勻速運動，當甲、乙間距為1500m時，乙車開始剎車做勻減速運動，問：乙車能否追上甲車? 【分析與解答】 由于乙車速度大于甲車的速度，因此，盡管乙車剎車后做勻減速直線運動，速度開始減小，但其初始階段速度還是比甲車的大，兩車的距離還是在減小，當乙車的速度減為和甲車的速度相等時，乙車的位移大于甲車相對乙車初始位置的位移，則乙車就一定能追上甲車，設乙車速度減為v1=15m/s時，用的時間為t，則有V1=v2att=(v2v1)/a=125s 在這段時間里乙車的位移為 S2==3437．5m 在該時間內(nèi)甲車相對乙車初始位置的位移為 S1=1500十v1t=3375m 因為s2s1，所以乙車能追上甲車。物體的受力分析法是物理學重要的分析方法。(2)力的相互性：力是成對出現(xiàn)的，作用力和反作用力同時存在。力的大小可用彈簧秤測量，也可通過定理、定律計算，在國際單位制中，力的單位是牛頓，符號是N。 （2）．重力的大?。? 由G=mg計算，g為重力加速度，通常在地球表面附近，／秒2。重力的大小及方向與物體的運動狀態(tài)無關，在加速運動的系統(tǒng)中，例如：發(fā)生超重和失重的現(xiàn)象時，重力的大小仍是mg 7．彈力 1．產(chǎn)生條件： (1)物體間直接接觸； (2)接觸處發(fā)生形變(擠壓或拉伸)。重心不一定在物體上，也當然不是物體中最、重的一點，故AB錯，(如一根彎曲的桿，其重心就不在桿上)用懸線掛起物體處于靜止時，由二力平衡原理知細線拉力必與重力等大、反向、共線，故C正確?；瑒幽Σ亮κ蔷哂邢鄬瑒拥膬蓚€物體之間的摩擦力，受滑動摩擦力作用的兩個物體不一定都滑動。(2)滑動摩擦力與正壓力成正比，即f=,μ為動摩擦因數(shù)，與接觸面材料和粗糙程度有關；N指接觸面的壓力，并不總等于重力。桿受重力及A、 B兩點的支持力三個力的作用； N1作用線過球心，N2作用線垂直于桿，當桿在作用線共面的三個非平行力作用下處于平衡狀態(tài)時，這三力的作用線必匯于一點，所以重力G的作用線必過 NN2的交點0；圖(b)為豎直墻面上掛一光滑球，它受三個力：重力、墻面彈力和懸線拉力，由于球光滑，它們的作用線必過球心。 1．受力分析的依據(jù) (1)依據(jù)各種力的產(chǎn)生條件和性質(zhì)特點，每種力的產(chǎn)生條件提供了其存在的可能性，由于力的產(chǎn)生原因不同，形成不同性質(zhì)的力，這些力又可歸結為場力和接觸力，接觸力(彈力和摩擦力)的確定是難點，兩物體直接接觸是產(chǎn)生彈力、摩擦力的必要條件，彈力產(chǎn)生原因是物體發(fā)生形變，而摩擦力的產(chǎn)生，除物體間相互擠壓外，還要發(fā)生相對運動或相對運動趨勢。若m沿M加速下滑，加速度為a，則墻對M就有彈力作用，彈力FN水平. 【注意】 ①為防止丟力，在分析接觸力時應繞研究對象觀察一周，對每個接觸點要逐一分析。 【分析與解】：物塊ABC受到重力、墻的支持力、摩擦力及推力四個力作用而平衡，由平衡條件不難得出靜摩擦力大小為 。 3．平衡力與作用力、反作用力 一對平衡力一對作用力與反作用力作用對象 只能是同一物體，分別作用在兩個物體上力的性質(zhì)可以是不同性質(zhì)的力 一定是同一性質(zhì)的力作用效果二者的作用相互抵消 各自產(chǎn)生自己的效果，互不影響。③使未知的力特別是不需要的未知力落在所選取的方向上，從而可以方便快捷地求解。專題六．動態(tài)平衡問題分析◎ 知識梳理 1．所謂動態(tài)平衡問題是指通過控制某些物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化，而在這個過程中物體又始終處于一系列的平衡狀態(tài)中．2．圖解分析法 對研究對象在狀態(tài)變化過程中的若干狀態(tài)進行受力分析，依據(jù)某一參量的變化，在同一圖中做出物體在若干狀態(tài)下力的平衡圖(力的平行四邊形)，再由動態(tài)力的四邊形各邊長度變化及角度變化確定力的大小及方向的變化情況． 動態(tài)平衡中各力的變化情況是一種常見類型．總結其特點有：合力大小和方向不變；一個分力的方向不變，分析另一個分力方向變化時兩個分力大小的變化情況．用圖解法具有簡單、直觀的優(yōu)點．◎ 例題評析 【例14】如圖所示，質(zhì)量為m的球放在傾角為a的光滑斜面上，試分析擋板Ao與斜面間的傾角多大時，Ao所受壓力最小?【分析與解答】 雖然題目問的是擋板AO的受力情況，但若直接以擋板為研究對象，因擋板所受力均為未知力，將無法得出結論。系統(tǒng)保持平衡。根據(jù)平行四邊形定則作出兩共點力F1和F2的合力F的圖示，應與F’的圖示等大同向。用刻度尺從。 ④彈簧秤在使用前應將其水平放置，然后檢查、校正零點。因此，讀數(shù)時眼睛一定要正視，要按有效數(shù)字正確讀數(shù)和記錄，兩力的對邊一定要平行，兩個分力FF2問夾角越大，用平行四邊形作用得出的合力F的誤差F就越大，所以，實驗中不要把取得太大。點，所以選項C也是錯誤的；選項D也是錯誤的，因為本實驗的目的是用實驗驗證平行四邊形定則，所以實驗結果不能用平行四邊形定則計算。 ②它定性地揭示了運動與力的關系：力是改變物體運動狀態(tài)的原因，是使物體產(chǎn)生加速度的原因?！?例題評析【例1】 火車在長直水平軌道上勻速行駛，門窗緊閉的車廂內(nèi)有一個人向上跳起，發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處，這是因為 ( ) A．人跳起后，廂內(nèi)空氣給他以向前的力，帶著他隨同火車一起向前運動 B．人跳起的瞬間，車廂的地板給他一個向前的力，推動他隨同火車一起向前運動 C．人跳起后，車在繼續(xù)向前運動，所以人落下后必定偏后一些，只是由于時間很短，偏后距離太小，不明顯而已 D．人跳起后直到落地，在水平方向上人和車具有相同的速度 【分析與解答】 因為慣性的原因，火車在勻速運動中火車上的人與火車具有相同的水平速度，當人向上跳起后，仍然具有與火車相同的水平速度，人在騰空過程中，由于只受重力，水平方向速度不變，直到落地，選項D正確。 當彈力增大到大小等于重力時，合外力為零，加速度為零，速度達到最大。 (2)明確兩種基本模型的特點。【分析與解答】 題中人對扶梯無相對運動，則人、梯系統(tǒng)的加速度(對地)為a，方向與水平方向的夾角為θ斜向下，梯的臺面是水平的，所以梯對人的支持力N豎直向上，人受的重力mg豎直向下。 另一種原因是木箱向左加速運動，最大靜摩擦力不足使A物體產(chǎn)生同木箱等大的加速度，即的情形，D正確。將其中某一物體從物體系中隔離出來，進行受力分析，應用第二定律，相互作用的某一未知力求出，這類問題，應是整體法和隔離法交替運用，來解決問題的。 從離右端距離為x處將長棒隔離?，F(xiàn)施加給P一個豎直向上的拉力F，使P從靜止開始向上做勻加速運動。當小車向右運動速度達到3m/s時，在小車的右端輕放一質(zhì)量m=2kg的小物塊，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)，假定小車足夠長，問： （1）經(jīng)過多長時間物塊停止與小車間的相對運動？ （2）小物塊從放在車上開始經(jīng)過所通過的位移是多少？（g?。痉治雠c解答】：（1）依據(jù)題意，物塊在小車上停止運動時，物塊與小車保持相對靜止，應具有共同的速度。臨界狀態(tài)又可理解為“恰好出現(xiàn)”與“恰好不出現(xiàn)”的交界狀態(tài)。 ②若物體所受外力不在一直線上，應建立直角坐標，通常以加速度的方向為一坐標軸，然后向兩軸方向正交分解外力。為不分解加速度a，建立圖示坐標，并規(guī)定正方向。 (2)要使上頂板傳感器的示數(shù)為O，箱沿豎直方向的運動可能是怎樣的?【分析與解答】 以金屬塊為研究對象，設金屬塊的質(zhì)量為m，根據(jù)牛頓第二定律，有F2+mgF1=ma 解得m= (1)由于上頂板仍有壓力，說明彈簧的長度沒有變化，可見上頂板的壓力是5N，設此時的加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律，有 F1F1/2mg=mal， 即得a1=O，即此時箱靜止或作勻速直線運動。 【注意】 在分析物體某一運動過程時，要養(yǎng)成一個科學分析習慣，即：這一過程可否劃分為兩個或兩個以上的不同的小過程，中間是否存在轉折點，如上題中彈力等于重力這一位置是一個轉折點，以這個轉折點分為兩個階段分析。牛頓第二定律適用于宏觀, 低速運動的情況。 ①慣性是物體的固有屬性，與物體的受力情況及運動狀態(tài)無關。 命題的能力考查涉及：①在正交的方向上質(zhì)點受力合成和分解的能力；②應用牛頓定律解決學科內(nèi)和跨學科綜合問題的能力；③應用超重和失重的知識定量分析一些問題；④能靈活運用隔離法和整體法解決簡單連接體問題的能力；⑤應用牛頓定律解題時的分析推理能力。點時，兩個彈簧秤之間夾角應取90。 ⑦畫力的圖示時應選擇適當?shù)臉硕?，盡量使圖畫得大一些，要嚴格按力的圖示要求和幾何作圖法作出平行四邊形。 5．注意事項 ①不要直接以橡皮條端點為結點，可拴一短細繩再連兩細繩套，以三繩交點為結點，應使結點小些，以便準確地記錄結點O的位置。(固定點A在紙面外) ③用兩只彈簧秤分別鉤住細繩套，互成角度地拉橡皮條，使橡皮條伸長，結點到達某一位置o(如圖1～133所示)。即與θ無關，選項D正確。當擋板與斜面的夾角由圖示位置變化時，F(xiàn)1大小改變，但方向不變，始終與斜面垂直，F(xiàn)2的大小、方向均改變(圖中畫出一系列虛線表示變化的F2)。利用分解法或合成法處理三力平衡，并考慮T=m2g，得m2/m1=/3。 4．正交分解法解平衡問題 正交分解法是解共點力平衡問題的基本方法，其優(yōu)點是不受物體所受外力多少的限制。這里要注意的是“同時作用”和“同一物體”兩個條件，而“力的作用線交于一點”和“同一作用點”含義不同。 【例10】一個底面粗糙，質(zhì)量為M的劈放在粗糙水平面上，劈的斜面光滑且與水平面夾角為300，現(xiàn)用一端固定的輕繩系一質(zhì)量為m的小球，小球與斜面的夾角為30。 2．受力分析的程序 (1)根據(jù)題意選取研究的對象．選取研究對霖豹原慰是要使對留題懿研窮盡量藩侵j研究對象可以是單個物體或物體的某一部分，也可以是由幾個物體組成的系統(tǒng)． (2)把研究對象從周圍的物體中隔離出來，為防止漏掉某個力，要養(yǎng)成按一般步驟分析的好習慣．一般應先分析重力；然后環(huán)繞物體一周，找出跟研究對象接觸的物體，并逐個分析這些物體對研究對象的彈力和摩擦力；最后再分析其他場力(電場力、磁場力)等． (3)每分析一個力，都要想一想它的施力物體是誰，這樣可以避免分析出某些不存在的力．如豎直上拋的物體并不受向上的推力，而剎車后靠慣性滑行的汽車也不受向前的“沖力”． (4)畫完受力圖后要進行定性檢驗，看一看根據(jù)你畫的受力圖，物體能否處于題目中所給的運動狀態(tài)．3．受力分析的注意事項 (1)只分析研究對象所受的力，不分析研究對象對其他物體所施的力． (2)只分析根據(jù)性質(zhì)命名的力． (3)每分析一個力，都應找出施力物體． (4)合力和分力不能同時作為物體所受的力．4．受力分析的常用方法：隔離法和整體法 （1）．隔離法 為了弄清系統(tǒng)(連接體)內(nèi)某個物體的受力和運動情況，一般可采用隔離法． 運用隔離法解題的基本步驟是： 明確研究對象或過程、狀態(tài)； 將某個研究對象、某段運動過程或某個狀態(tài)從全過程中隔離出來； 畫出某狀態(tài)下的受力圖或運動過程示意圖； 選用適當?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解． （2）．整體法 當只涉及研究系統(tǒng)而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部某些物體的力和運動時，一般可采用整體法．運用整體法解題的基本步驟是： 明確研究的系統(tǒng)和運動的全過程； 畫出系統(tǒng)整體的受力圖和運動全過程的示意圖； 選用適當?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解．隔離法和整體法常常交叉運用，從而優(yōu)化解題思路和方法，使解題簡捷明快．◎ 例題評析【例9】 如圖所示，斜面小車M靜止在光滑水平面上，一邊緊貼墻壁。(合力與分力的關系就是平行四邊形的對角線與鄰邊的關系；對角線可以大于鄰邊，也可以小于鄰邊，還可以等于鄰邊；合力與分力的關系還可以看成是三角形三邊的關系，任意兩邊之和大于第三邊，任意兩邊之差小于第三邊) (2)合力的方向：若F與F1的夾角為，則：tan=,當時tan=(3)同一直線上的矢量運算：幾個力在一條直線上時，先在此直線上選定正方向，與其同向的力取正值，反之取負值，然后進行代數(shù)運算求其合力。 （1）合力和分力:如果一個力產(chǎn)生的效果跟