【正文】 刻的速度。 同時性 ： v v2是相互作用前同一時刻的速度， v139。不注意正方向的設(shè)定，往往得出錯誤結(jié)果。即： P+(－ P)=0 注意理解四性： 系統(tǒng)性、矢量性、同時性、相對性 系統(tǒng)性： 研究對象是某個系統(tǒng)、研究的是某個過程 矢量性 ： 對一維情況， 先． 選定某 一方向為正方向，速度方向與正方向相同的速度取正，反之取負， 再． 把矢量運算簡化為代數(shù)運算。2239。 例：火車在某一恒定牽引力作用下拖著拖車勻速前進，拖車在脫勾后至停止運動前的過程中 (受合外力為零 )動量守恒 “動量守恒定律”、“動量定理”不僅適用于短時間的作用，也適用于長時間的作用。 ④ 系統(tǒng)在某一個方向的合外力為零，在這個方向的動量守恒。 (理想化條件 ) 審視物理情景 構(gòu)建物理模型 轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題 還原為物理結(jié)論 對象模型（質(zhì)點、輕桿、輕繩、彈簧振子、單擺、理想氣體、點電荷、理想電表、理想變壓器、勻強電場、勻強磁場、點光源、光線、原子模型等） 過程模型（勻速直線運動、勻變速直線運動、勻速圓周運動、平拋運動、簡諧運動、簡諧波、彈性碰撞、自由落體運動、豎直上拋運動等） 物理模型 15 ② 系統(tǒng)受外力作用，但合外力為零。pp? ； 0p?? ； 21 pp ??? 內(nèi)容： 相互作用的物體系統(tǒng)，如果不受外力，或它們所受的外力之和為零，它們 的總動量保持不變。 解決物理問題的一般方法可歸納為以下幾個環(huán)節(jié)： 原始的物理模型可分為如下兩類： 物理解題方法： 如 整體法 、假設(shè)法、極限法、逆向思維法、物理模型法、等效法、物理圖像法等． ● 知識分類舉要 力的瞬時性（產(chǎn)生 a） F=ma、 ? 運動狀態(tài)發(fā)生變化 ? 牛頓第二定律 1．力的三種效應： 時間積累效應 (沖量 )I=Ft、 ? 動量發(fā)生變化 ? 動量定理 空間積累效應 (做功 )w=Fs? 動能發(fā)生變化 ? 動能定理 2．動量觀點 ： 動量 (狀態(tài)量 )： p=mv= KmE2 沖量 (過程量 )： I = F t 動量定理 ： 內(nèi)容：物體所受合外力的沖量等于它的動量的變化。 ● 模型法常常有下面三種情況 (1)“對象模型”： 即把研究的對象的本身理想化． 用來代替由具體物 質(zhì)組成的、代表研究對象的實體系統(tǒng)，稱為對象模型（也可稱為概念模型）， 實際物體在某種條件下的近似與抽象，如質(zhì)點、光滑平面、理想氣體、理想電表等； 常見的如“力學”中有質(zhì)點、點電荷、輕繩或桿、輕質(zhì)彈簧、單擺、彈簧振子、彈性體、絕熱物質(zhì)等； (2)條件模型： 把研究對象所處的外部條件理想化 .排除外部條件中干擾研究對象運動變化的次要因素，突出外部條件的本質(zhì)特征或最主要的方面，從而建立的物理模型稱為條件模型． (3)過程模型： 把具體過理過程純粹化、理想化后抽象出來的一種物理過程，稱過程模型 理想化了的物理現(xiàn)象或過程， 如勻速直線運動、自由落體運動、豎直上拋運動、平拋運動、勻速圓周運動、簡諧運動等。 ? 實驗中的圖象：如驗證牛頓第二定律時要用到 aF圖象、 F1/m 圖象；用“伏安法 ”測電阻時要畫 IU圖象；測電源電動勢和內(nèi)電阻時要畫 UI圖；用單擺測重力加速度時要畫的圖等。 ⑥ 波從一種介質(zhì)傳播到另一種介質(zhì) ,頻率不改變 , 波速 v=s/t=? /T=? f 波速與振動速度的區(qū)別 波動與振動的區(qū)別：波的傳播方向 ? 質(zhì)點的振動方向（ 同側(cè)法 ） 知波速和波形畫經(jīng)過 Δ t后的波形（ 特殊點畫法和去整留零法 ） ◆ ： 識圖方法： 一軸、二線、三斜率、四面積、五截距、六交點 明確：點、線、面積、斜率、截距、交點的含義 中學物理中重要的圖象 20m M m O R a 圖 9 ? 14 ? 運動學中的 st圖、 vt圖、振動圖象 xt 圖以及波動圖象 yx圖等。O 13 F m S1 S2 0 F t t 或 s ◆ 5． 超重失重模型 系統(tǒng)的重心在豎直方向上有向上或向下的加速度 (或此方向的分量 ay) 向上超重 (加速向上或減速向下 )F=m(g+a)；向下失重 (加速向下或減速上升 )F=m(ga) 難點：一個物體的運動導致系統(tǒng)重心的運動 1 到 2 到 3 過程中 ( 3 除外 )超重狀態(tài) 繩剪斷后臺稱示數(shù) 鐵木球的運動 系統(tǒng)重心向下加速 用同體積的水去補充 斜面對地面的壓力 ? 地面對斜面摩擦力 ? 導致系統(tǒng)重心如何運動？ ◆ ： 兩個相當重要典型的物理模型，后面的動量守恒中專題講解 ◆ ： ◆ ： 一個原來處于靜止狀態(tài)的系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生相對運動的過程中， 在此方向遵從 ① 動量守恒方程： mv=MV； ms=MS ； ② 位移關(guān)系方程 s+S=d ? s= dMmM? M/m=Lm/LM 載人氣球原靜止于高 h 的高空 ,氣球質(zhì)量為 M,人的質(zhì)量為 ，則繩梯至少為多長？ ◆ ： F=Kx (X、 F、 a、 v、 A、 T、 f、 EK、 EP 等量的 變化規(guī)律 )水平型或豎直型 ◆ ： T=2? gl/ （類單擺）利用單擺測重力加速度 ◆ ： 特點 :傳播的是振動形式和能量 ,介質(zhì)中各質(zhì)點只在平衡位置附近振動并不隨波遷移。 求水平初速及最低點時繩的拉力？ 換為繩時 :先自由落體 ,在繩瞬間拉緊 (沿繩方向的速度消失 )有能量損失 (即 v1突然消失 ),再 v2下擺機械能守恒 例：擺球的質(zhì)量為 m，從偏離水平方向 30176。 討論：若作圓周運動最高點速度 V0 gR ，運動情況為先平拋，繩拉直時沿繩方向的速度消失 即是有能量損失，繩拉緊后沿圓周下落機械能守恒。B V2V ? = gR256 VB= R2g 所以 AB 桿對 B 做正功， AB 桿對 A 做負功 ◆ ．通過 輕繩連接的物體 ① 在沿繩連接方向 (可直可曲 )，具有共同的 v 和 a。AV = gR53 ； 39。A39。2B39。 ◆ 3 斜面模 型 （ 搞清物體對斜面壓力為零的臨界條件） 斜面固定：物體在斜面上情況由傾角和摩擦因素決定 ? =tg? 物體沿斜面勻速下滑或靜止 ? tg? 物體靜止于斜面 ? tg? 物體沿斜面加速下滑 a=g(sin? 一 ? cos? ) ◆ 4． 輕繩、桿模型 繩只能受拉力，桿能沿桿方向的拉、壓、橫向及任意方向的力。當提供的向心力等于所需要的向心力時，物體將作圓周運動；若提供的向心力消失或小于所需要的向心力時，物體將做逐漸遠離圓心的運動，即離心運動。 （ 4）建立直角坐標系（以指向圓心方向為 x軸正方 向）將力正交分解。 （ 2）找出物體圓周運動的軌道平面，從中找出圓心和半徑。 ☆ 此時最低點需要的速度為 V低臨 = gR5 ☆ 最低點拉力大于最高點拉力Δ F=6mg ② 最高點狀態(tài) : mg+T1= L2m高v (臨界條件 T1=0, 臨界速度 V臨 = gR , V≥ V臨 才能通過 ) 最低點狀態(tài) : T2 mg = L2m低v 高到低過程機械能守恒 : m g2 Lmm 221221 ?? 高低 vv T2 T1=6mg(g可看為等效加速度 ) ② 半圓：過程 mgR= 221mv 最低點 Tmg= R2vm ? 繩上拉力 T=3mg； 過低點的速度為 V低 = gR2 小球在與懸點等高處靜止釋放運動到最低點，最低點時的向心加速度 a=2g ③ 與豎直方向成 ?角 下擺時 ,過低點的速度為 V低 = )cos1(2 ??gR , 此時繩子拉力 T=mg(32cos?) （ 3） 有支承 的小球，在豎直平面作圓周運動過最高點情況 ： ①臨界條件：桿和環(huán)對小球有支持力的作用 知）（由 RUmNmg 2?? 當 V=0時， N=mg（可理解為小球恰好轉(zhuǎn)過或恰好轉(zhuǎn)不過最高點） 圓心。 火車提速靠增大軌道半徑或傾角來實現(xiàn) （ 2） 無支承 的小球，在豎直平面內(nèi)作圓周運動過最高點情況： 受力：由 mg+T=mv2/L知 ,小球速度越小 ,繩拉力或環(huán)壓力 T越小 ,但 T的最小值只能為零 ,此時小球以重力提供作向心力 . 結(jié)論：通過最高點時繩子 (或軌道 )對小球沒有力的作用 (可理解為恰好通過或恰好通不過的條件 )，此時只有重力提供作向心力 . 注意討論：繩系小球從最高點拋出做圓周還是平拋運動。 為轉(zhuǎn)彎時規(guī)定速度）（得由 合 0020s int a n vLR g hvRvmLhmgmgmgF ????? ??Rgv ?? ?tan0 (是內(nèi)外軌對火車都無摩擦力的臨界條件 ) ①當火車行駛速率 V等于 V0時， F合 =F向 ，內(nèi)外軌道對輪緣都沒有側(cè)壓力 ②當火車行駛 V大于 V0時， F合 F向 ，外軌道對輪緣有側(cè)壓力， F合 +N= R2mv ③當火車行駛速率 V小于 V0時， F合 F向 ，內(nèi)軌道對輪緣有側(cè)壓力 ， F合 N39。 ⑤ 萬有引力 —— 衛(wèi)星的運動、庫侖力 —— 電子繞核旋轉(zhuǎn)、洛侖茲力 —— 帶電粒子在勻強磁場中的偏轉(zhuǎn) 、 重力與彈力的合力 —— 錐擺、 （ 關(guān)健要搞清楚向心力怎樣提供的） （ 1） 火車轉(zhuǎn)彎 ： 設(shè)火車彎道處內(nèi)外軌高度差為 h，內(nèi)外軌間距 L，轉(zhuǎn)彎半徑 R。 (圓周運動實例 ) ① 火車轉(zhuǎn)彎 ② 汽車過拱橋、凹橋 3 ③ 飛機做俯沖運動時，飛行員對座位的壓力。 平面、斜面、豎直都一樣。 整體法 是指連接體內(nèi)的物體間無相對運動時 ,可以把物體組作為整體，對整體用牛二定律列方程 隔離法 是指在需要求連接體內(nèi)各部分間的相互作用 (如求相互間的壓力或相互間的摩擦力等 )時，把 某物體從連接體中隔離出來進行分析的方法。需克服引力做功越多 ,地面上需要的發(fā)射速度越大 ⑦ 衛(wèi)星在軌道上正常運行時處于完全失重狀態(tài) ,與重力有關(guān)的實驗不能進行 ⑥ 應該熟記常識： 地球公轉(zhuǎn)周期 1 年 , 自轉(zhuǎn)周期 1 天 =24 小時 =86400s, 地球表 面半徑 103km 表面重力加速度 g= m/s2 月球公轉(zhuǎn)周期 30 天 力學助計圖 有 a v 會變化 受力 ●典型物理模型及方法 ◆ ： 是指運動中幾個物體或疊放在一起、或并排擠放在一起、或用細繩、細桿聯(lián)系在一起的物體組。為了使質(zhì)點在最短時間內(nèi)從 O 點到達斜面，則斜槽與豎直方面的夾角 ? 等于多少？ 矢量式） 或者 ?Fx = m ax ?Fy = m ay ： F 合 = ma （是理解： (1)矢量性 (2)瞬時性 (3)獨立性 (4)同體性 (5)同系性 (6)同單位制 ● 力和運動的關(guān)系 ① 物體受合外力為零時，物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)； ② 物體所受合外力不為零時，產(chǎn)生加速度，物體做變速運動． ③ 若合外力恒定，則加速度大小、方向都保持不變，物體做勻變速運動，勻變速運動的軌跡可以是直線，也可以是曲線． ④ 物體所 受恒力與速度方向處于同一直線時，物體做勻變速直線運動． ⑤ 根據(jù)力與速度同向或反向，可以進一步判定物體是做勻加速直線運動或勻減速直線運動； 8 322 )(33 R hRGTGT ???遠近???⑥ 若物體所受恒力與速度方向成角度，物體做勻變速曲線運動． ⑦ 物體受到一個大小不變，方向始終與速度方向垂直的外力作用時，物體做勻速圓周運動．此時，外力僅改變速度的方向，不改變速度的大小． ⑧ 物體受到一個與位移方向相反的周期性外力作用時，物體做機械振動． 表 1 給出了幾種典型的運動形式的力學和運動學特征． 綜上所述：判斷一個物體做什么運動，一看受什么樣的力，二看初速度與合外力方向的關(guān)系 ． 力與運動的關(guān)系是基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上，還要從功和能、沖量和動量的角度，進一步討論運動規(guī)律． ：與牛二及運動學公式 1 思路和 方法 :① 衛(wèi)星或天體的運動看成勻速圓周運動 , ② F 心 =F 萬 (類似原子模型 ) 2 公式： G2rMm=man，又 an= r)T2(rrv 222 ???? ， 則 v=rGM，3rGM??， T=GMr2 3? 3 求中心天體的質(zhì)量 M 和密度ρ 由 G2rMm==m 2? r =m r)T2( 2? ? M=232GTr4? ( 恒量?23Tr ) ρ =2333343 TGR rRM ?? ? (當 r=R 即近地衛(wèi)星繞中心天體運行時 )? ρ = 2GT3?? （ M=? V 球 =? ?34 r3） s 球面 =4? r2 s=? r2 (光的垂直有效面接收，球體推進輻射 ) s 球冠 =2? Rh 軌道上正常轉(zhuǎn)： F 引 =G2rMm= F 心 = ma 心 = m ?mRv ?2 2 R= m 4