【正文】 現(xiàn)歸類整理如下： 常見力做功與對(duì)應(yīng)能的關(guān)系 常見的幾種力做功 能量關(guān)系 數(shù)量關(guān)系式 力的種類 做功的正負(fù) 對(duì)應(yīng)的能量 變化情況 ① 重力 mg + 重力勢(shì)能 EP 減小 mgh=– Δ EP – 增加 ② 彈簧的彈力 kx + 彈性勢(shì)能 E 彈性 減小 W 彈 =– Δ E 彈性 – 增加 ③ 分子力 F 分子 + 分子勢(shì)能 E 分子 減小 W 分子力 =– Δ E 分子 – 增加 ④ 電場(chǎng)力 Eq + 電勢(shì)能 E 電勢(shì) 減小 qU =– Δ E 電勢(shì) – 增加 ⑤ 滑動(dòng)摩擦力 f – 內(nèi)能 Q 增加 fs 相對(duì) = Q ⑥ 感應(yīng)電流的安培力 F 安培 – 電能 E 電 增加 W 安培力 =Δ E 電 ⑦ 合力 F 合 + 動(dòng)能 Ek 增加 W 合 =Δ Ek – 減小 ⑧ 重力以外的力 F + 機(jī)械能 E 機(jī)械 增加 WF=Δ E 機(jī)械 – 減小 汽車的啟動(dòng)問題 : 具體變化過程可用如下示意圖表示． 關(guān)鍵是發(fā)動(dòng)機(jī)的功率是否達(dá)到額定功率， (1)若額定功率下起動(dòng) ,則一定是變加速運(yùn)動(dòng) ,因?yàn)闋恳﹄S速度的增大而減小．求解時(shí)不能用勻變速運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來解 . (2)特別注意勻加速起動(dòng)時(shí) ,牽引力恒定．當(dāng)功率隨速度增至預(yù)定功率時(shí)的速度 (勻加速結(jié)束時(shí)的速度 )，并不是車行的最大速度．此后，車仍要在額定功率下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng) (這階段類同于額定功率起動(dòng) )直至 a=0時(shí)速度達(dá)到最大． 高考物理力學(xué)常見幾類計(jì)算題的分析 高考題物理計(jì)算的常見幾種類型 題型常見特點(diǎn) 考查的主要內(nèi)容 解題時(shí)應(yīng)注意的問題 牛 頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用 （ 1）一般研究單個(gè)物體的階段性運(yùn)動(dòng)。電場(chǎng)力做負(fù)功 ,電勢(shì)能增加。 列式形式： E1=E2(先要確定零勢(shì)面 ) P 減 (或增 )=E 增 (或減 ) EA 減 (或增 )=EB 增 (或減 ) mgh1 + 12 121 2 2 2 2mV m gh mV? ? 或者 ?Ep 減 = ?Ek 增 除重力和彈簧彈力做功外 ,其它力做功改變機(jī)械能；滑動(dòng)摩擦力和空氣阻力做功 W=fd 路程 ? E 內(nèi)能 (發(fā)熱 ) 4．功能關(guān)系： 功是能量轉(zhuǎn)化的量度。 f ?d=Q（ d 為這 兩個(gè)物體間相對(duì)移動(dòng)的路程）。 與勢(shì)能相關(guān)的力做功特點(diǎn) :如重力 ,彈力 ,分子力 ,電場(chǎng)力它們做功與路徑無關(guān) ,只與始末位置有關(guān) . 除重力和彈簧彈力做功外 ,其它力做功改變機(jī)械能； 這就是機(jī)械能定理。 特別要注意各種能量間的相互轉(zhuǎn)化 3．功與能觀點(diǎn)： 求功方法 單位： J ev= 1019J 度 =kwh= 106J 1u= ⊙力學(xué) ： ① W = Fs cos? (適用于恒力功的計(jì)算 )① 理解正功、零功、負(fù)功 ② 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 ② W= P象這種運(yùn)動(dòng)物體與靜止物體相互作用 ,動(dòng)量守恒 ,最后共同運(yùn)動(dòng)的類型， 全過程動(dòng)能的損失量可用公式： ? ? 202 vmMMmE k ??? ????????? ④ 當(dāng)子彈速度很大時(shí)，可能射穿木塊，這時(shí)末狀態(tài)子彈和木塊的速度大小不再相等，但穿透過程中系統(tǒng)動(dòng)量仍然守恒，系統(tǒng)動(dòng)能損失仍然是 Δ EK= f ?d（這里的 d 為木塊的厚度），但由于末狀態(tài)子彈和木塊速度不相等，所以不能再用④式計(jì)算 Δ EK 的大小。試試推理。 解析：子彈和木塊最后共同運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于完全非彈性碰撞。 17 3x0 x0 A O m 碰撞模型 其它的碰撞模型： 證明：完全非彈性碰撞過程中機(jī)械能損 失最大。21211 E21)()2()(2121E kmm mvmmm mmm vmmvmmvm ?????????損 討論： ① E 損 可用于克服相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 E 損 =fd 相 =? mg=EK1 ◆ 完全非彈性碰撞應(yīng)滿足： vmmvmvm ???? )( 212211 ?? ??v m v m vm m1 1 2 21 2 2122121239?！?2v1 B．初動(dòng)量 p1一定，由 p239。0（反彈）， v239?！?v1， v239。=121 21 vmm mm ??（主動(dòng)球速度下限） v239。22????? ?時(shí)當(dāng) vm （這個(gè)結(jié)論最好背下來，以后經(jīng)常要用到。K239。 ◆ 7． 碰撞模型 和 ◆ 8 子彈打擊木塊模型專題 ： 碰撞特點(diǎn) ① 動(dòng)量守恒 ② 碰后的動(dòng)能不可能比碰前大 ③ 對(duì)追及碰撞 ,碰后后面物體的速度不可能大于前面物體的速度。、 v239。 ，引入正負(fù)號(hào)轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。 不同的表達(dá)式及含義 (各種表達(dá)式的中文含義 )： P＝ P′ 或 P1＋ P2＝ P1′＋ P2′ 或 m1V1＋ m2V2＝ m1V1′＋ m2V2′ (系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量 P 等于相互作用后的總動(dòng)量 P′ ) Δ P＝ 0 (系統(tǒng)總動(dòng)量變化為 0) Δ P＝－Δ P＇ (兩物體動(dòng)量變化大小相等、方向相反 ) 如果相互作用的系統(tǒng)由兩個(gè)物體構(gòu)成，動(dòng)量守恒的實(shí)際應(yīng)用中的具體表達(dá)式為 m1v1+m2v2= 39。 ③ 系統(tǒng)受外力作用，合外力也不為零，但合外力遠(yuǎn)小于物體間的相互作用力。 公式： F 合 t = mv’一 mv (解題時(shí)受力分析和正方向的規(guī)定是關(guān)鍵 ) I=F 合 t=F1t1+F 2t2+=? p=P 末 P 初 =mv 末 mv 初 動(dòng)量守恒定律： 內(nèi)容、守恒條件、不同的表達(dá)式及含義： 39。 ? 在各類習(xí)題中出現(xiàn)的圖象：如力學(xué)中的 Ft 圖、電磁振蕩中的 qt 圖、電學(xué)中的 PR 圖、電磁感應(yīng)中的Φ t 圖、 Et 圖等。 ① 各質(zhì)點(diǎn)都作受迫振動(dòng)， ② 起振方向與振源的起振方向相同， ③ 離源近的點(diǎn)先振動(dòng)， ④ 沒波傳播方向上兩點(diǎn)的起振時(shí)間差 =波在這段距離內(nèi)傳播的時(shí)間 ⑤ 波源振幾個(gè)周期波就向外傳幾個(gè)波長(zhǎng)。而不能夠整個(gè)過程用機(jī)械能守恒。A39。2A mv21mv21 ? 39。其中提供的向心力消失時(shí)，物體將沿切線飛去，離圓心越來越遠(yuǎn)；提供的向心力小于所需要的向心力時(shí)，物體不會(huì)沿切線飛去，但沿切線和圓周之間的某條曲線運(yùn)動(dòng)，逐漸遠(yuǎn)離圓心。 （ 3）分析物體受力情況，千萬別臆想出一個(gè)向心力來。 能過最高點(diǎn)條件： V≥ V臨 （當(dāng) V≥ V臨 時(shí)，繩、軌道對(duì)球分別產(chǎn)生拉力、壓力） 不能過最高點(diǎn)條件： VV臨 (實(shí)際上球還未到最高點(diǎn)就脫離了軌道 ) 討論： ① 恰能通過最高點(diǎn)時(shí)： mg= Rm2臨v ，臨界速度 V臨 = gR ； 11 可認(rèn)為距此點(diǎn)2Rh? (或距圓的最低點(diǎn) )25Rh?處落下的物體。由于外軌略高于內(nèi)軌，使得火車所受重力和支持力的合力 F合 提供向心力。只要兩物體 保持相對(duì)靜止 記住： N= 2 1 1 212mF mFmm?? (N為 兩 物體間相互作用力 ), 一起加速運(yùn)動(dòng)的物體 的 分子 m1F2和 m2F1兩項(xiàng)的規(guī)律并能應(yīng)用 ? F21 2mmmN ?? 討 論： ① F1≠ 0； F2=0 122F=(m+m )aN=ma N= 212m Fmm? m2 m1 F m1 m2 結(jié)果 原因 原因 受力 10 ② F1≠ 0； F2≠ 0 N= 2 1 1 212m F mmmF?? ( 2 0F? 就是上面的情況 ) F=211221 mm g)(mmg)(mm ?? F=1 2 2 112m (m ) m (m g sin )mmg ?? ? F= A B B12m (m ) m Fmmg ?? F1F2 m1m2 N1N2(為什么 ) N5 對(duì) 6= FMm(m 為第 6 個(gè)以后的質(zhì)量 ) 第 12 對(duì) 13 的作用力 N12 對(duì) 13= Fnm12)m(n ◆ (豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng) —— 是典型的變速圓周運(yùn)動(dòng) ) 研究物體 通過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況 ，并且經(jīng)常出現(xiàn)臨界狀態(tài)。解決這類問題的基本方法是整體法和隔離法。 ” 一質(zhì)點(diǎn)自傾角為 ? 的斜面上方定點(diǎn) O 沿光滑斜槽 OP 從靜止開始下滑，如圖所示。0xy vgtvvta n xx y????? ① 位移 : Sx= Vot 2y gt21s ? 22 yx sss ?? 002 gt21tgtta n 21vvxy ???? ② 由 ① ② 得： ?? tan21tan ? 即 )(21 39。 水平方向和豎直方向的 兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)既具有獨(dú)立性又具有等時(shí)性． （ 3）平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律： 7 證明： 做平拋運(yùn)動(dòng)的物體，任意時(shí)刻速度的反向延長(zhǎng)線一定經(jīng)過此時(shí)沿拋出方向水平總位移的中點(diǎn)。 (3)氫原子核外電子繞原子核作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由原子核對(duì)核外電子的庫侖力提供 。 (1)上升最大高度 :H = Vgo22 (2)上升的時(shí)間 :t= Vgo (3)從 拋出到落回原位置的時(shí)間 :t =2gVo (4)上升、下落經(jīng)過同一位置時(shí)的加速度相同，而速度等值反向 (5)上升、下落經(jīng)過同一段位移的時(shí)間相等。 追及條件： 追者和被追者 v 相等是能否追上、兩者間的距離有極值、能否避免碰撞的臨界條件。 思維方法篇 1．平均速度的求解及其方法應(yīng)用 ① 用定義式： ts???一v 普遍適用于各種運(yùn)動(dòng)； ② v =V Vt02? 只適用于加速度恒定的勻變速直線運(yùn)動(dòng) 2．巧選參考系求解運(yùn)動(dòng)學(xué)問題 3．追及和相遇或避免碰撞的問題的求解方法： 兩個(gè)關(guān)系和一個(gè)條件 ： 1 兩個(gè)關(guān)系：時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系； 2 一個(gè)條件：兩者速度相等，往往是物體間能否追上，或兩者距離最大、最小的臨界條件，是分析判斷的切入點(diǎn)。一般為 cm 試通過計(jì)算推導(dǎo)出的剎車距離 s 的表達(dá)式：說明公路旁書寫“嚴(yán)禁超載、超速及酒后駕車”以及“雨天路滑車輛減速行駛”的原理。（或相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間 有四個(gè)點(diǎn)未畫出）測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離 s s s3 ? 利用打下的紙帶可以： ?求任一計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度 v：如 Tssvc 2 32 ??(其中記數(shù)周期： T=5 =） ?利用上圖中任意相鄰的兩段位移求 a：如2 23T ssa ?? ?利用“逐差法”求 a： ? ? ? ?2 321654 9 T ssssssa ?????? ?利用 vt 圖象求 a： 求出 A、 B、 C、 D、 E、 F 各點(diǎn)的即時(shí)速度，畫出如圖的 vt 圖線，圖線的斜率就是加速度 a。 初速 無論是否為零 ,只要是勻變速直線運(yùn)動(dòng) 的質(zhì)點(diǎn) ,就具有下面兩個(gè)很重要的特點(diǎn)： 在連續(xù)相鄰相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為一常數(shù)； ?s = aT2（判斷物體是否作勻變速運(yùn)動(dòng)的依據(jù)）。 根據(jù)力的獨(dú)立作用原理和運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理，可以分解速度和加速度，在各個(gè)方向上建立牛頓第二定律的分量式，常常能解決一些較復(fù)雜的問題。 d、靜止的物體可以受滑動(dòng)摩 擦力的作用，運(yùn)動(dòng)的物體也可以受靜摩擦力的作用。按比例可平移為一個(gè)封閉的矢量三角形 [2]幾個(gè)共點(diǎn)力作用于物體而平衡，其中任意幾個(gè)力的合力與剩余幾個(gè)力 (一個(gè)力 )的合力一定等值反向 三力平衡 ： F3=F1 +F2 摩擦力的公式： (1 ) 滑動(dòng)摩擦力： f= ?N 說明 ： a、 N 為接觸面間的彈力，可以大于 G；也可以等 于 G。知識(shí)分類舉要 1． 力的合成與分解、物體的平衡 ?求 F1 、 F2 兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的公式： Ｆ＝ ?C O SFFFF 212221 2?? 合力的方向與 F1成 ?角： α F2 F F1 θ 3 tg?= FF F21 2sincos? ?? 注意： (1) 力的合成和分解都均遵從平行四邊行定則。 強(qiáng)調(diào) ： 用能量的觀點(diǎn)、整體的方法 (對(duì)象整體，過程整體 )、等效的方法 (如等效重力 )等解決 Ⅱ運(yùn)動(dòng)分類：（各種運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的 力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)條件及運(yùn)動(dòng)規(guī)律． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ）是高中物理的重點(diǎn)、難點(diǎn) 高考中常出現(xiàn)多種運(yùn)動(dòng)形式的組合 追及 (直線和圓 )和碰撞、平拋、豎直上拋、勻速圓周運(yùn)動(dòng)等 ① 勻速直線運(yùn)動(dòng) F 合 =0 a=0 V0≠ 0 ② 勻變速直線運(yùn)動(dòng)：初速為零或初速不為零， ③ 勻變速直、曲線運(yùn)動(dòng) (決于 F 合 與 V0的方向關(guān)系 ) 但 F 合 = 恒力 ④ 只受重力作用下的幾種運(yùn)動(dòng)：自由落體，豎直下拋，豎直上拋，平拋，斜拋等 ⑤ 圓周運(yùn)動(dòng)：豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng) (最低點(diǎn)