【正文】 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(shí)分類舉要 力的瞬時(shí)性（產(chǎn)生 a） F=ma、 ? 運(yùn)動(dòng)狀 態(tài)發(fā)生變化 ? 牛頓第二定律 1．力的三種效應(yīng)： 時(shí)間積累效應(yīng) (沖量 )I=Ft、 ? 動(dòng)量發(fā)生變化 ? 動(dòng)量定理 空間積累效應(yīng) (做功 )w=Fs? 動(dòng)能發(fā)生變化 ? 動(dòng)能定理 2．動(dòng)量觀點(diǎn) ： 動(dòng)量 (狀態(tài)量 )： p=mv= KmE2 沖量 (過(guò)程量 )： I = F t 動(dòng)量定理： 內(nèi)容： 物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)量的變化。 ● 模型法常常有下面三種情況 (1)“對(duì)象模型”： 即把研究的對(duì)象的本身理想化． 用來(lái)代替由具體物質(zhì)組成的 、代表研究對(duì)象的實(shí)體系統(tǒng)，稱為對(duì)象模型（也可稱為概念模型）， 實(shí)際物體在某種條件下的近似與抽象，如質(zhì)點(diǎn)、光滑平面、理想氣體、理想電表等； 常見(jiàn)的如“力學(xué)”中有質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)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(duì)象所處的外部條件理想化 .排除外部條件中干擾研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)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(guò)程模型： 把具體過(guò)理過(guò)程純粹化、理想化后抽象出來(lái)的一種物理過(guò)程，稱過(guò)程模型 理想化了的物理現(xiàn)象或過(guò)程，如勻速直 線運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)、豎直上拋運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)等。 ? 實(shí)驗(yàn)中的圖象：如驗(yàn)證牛頓第二定律時(shí)要用到 aF 圖象、 F1/m 圖象；用“伏安法 ”測(cè)電阻時(shí)要畫 IU 圖象；測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí)要畫 UI圖；用單擺測(cè)重力加速度時(shí)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(dòng)速度的區(qū)別 波動(dòng)與振動(dòng)的區(qū)別：波的傳播方向 ? 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向（ 同側(cè)法 ） 20m M m O R a 圖 9 ? 吃得苦中苦，方為人上人！勤之，勉之！ 14 0 F t t 或 s 知波速和波形畫經(jīng)過(guò) Δ t 后的波形（ 特殊點(diǎn)畫法和去整留零法 ） ◆ ： 識(shí)圖方法： 一軸、二線、三斜率、四面積、五截距、六交點(diǎn) 明確：點(diǎn)、線、面積、斜率、截距、交點(diǎn)的含義 中學(xué)物理中重要的圖象 ? 運(yùn)動(dòng)學(xué)中的 st 圖、 vt圖、振動(dòng)圖象 xt圖以及波動(dòng)圖象 yx圖等。 的位置由靜釋放，設(shè)繩子為理想輕繩，求：小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn) A時(shí)繩子受到的拉 力是多少？ ◆ 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(diǎn)：一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致系統(tǒng)重心的運(yùn)動(dòng) 1 到 2 到 3 過(guò)程中 ( 3 除外 )超重狀態(tài) 繩剪斷后臺(tái)稱示數(shù) 鐵木球的運(yùn)動(dòng) 系統(tǒng)重心向下加速 用同體積的水去補(bǔ)充 斜面對(duì)地面的壓力 ? 地面對(duì)斜面摩擦力 ? 導(dǎo)致系統(tǒng)重心如何運(yùn)動(dòng)？ ◆ ： 兩個(gè)相當(dāng)重要典型的物理模型，后面的動(dòng)量守恒中專題講解 ◆ ： ◆ ： 一個(gè)原來(lái)處于靜止?fàn)顟B(tài)的系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中， 在此方向遵從 ① 動(dòng)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(zhǎng)？ ◆ ： 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(cè)重力加速度 ◆ ： 特點(diǎn) :傳播的是振動(dòng)形式和能量 ,介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動(dòng)并不隨波遷移。 求水平初速及最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力？ 換為繩時(shí) :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(jī)械能守恒 E m，q L 討論：若作圓周運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)速度 V0 gR ，運(yùn)動(dòng)情況為先平拋，繩拉直時(shí)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(jī)械能守恒。B V2V ? = gR256 VB= R2g 所以 AB 桿對(duì) B 做正功， AB 桿對(duì) A 做負(fù)功 ◆ ．通過(guò) 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(duì)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(dāng)提供的向心力等于所需要的向心力時(shí)，物體將作圓周運(yùn)動(dòng)；若提供的向心力消失或小于所需要的向心力時(shí)，物體將做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，即離心運(yùn)動(dòng)。 （ 4）建立直角坐標(biāo)系（以指向圓心方向?yàn)?x 軸正方向）將力 正交分解。 （ 2）找出物體圓周運(yùn)動(dòng)的軌道平面，從中找出圓心和半徑。 ☆ 此時(shí) 最低點(diǎn)需要的速度為 V低臨 = gR5 ☆ 最低點(diǎn)拉力大于最高點(diǎn)拉力Δ F=6mg ② 最高點(diǎn)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(guò) ) 最低點(diǎn)狀態(tài) : T2 mg = L2m低v 高到低過(guò)程機(jī)械能守恒 : m g 2 Lmm 221221 ?? 高低 vv T2 T1=6mg(g可看為等效加速度 ) ② 半圓：過(guò)程 mgR= 221mv 最低點(diǎn) Tmg=R2vm ? 繩上拉力 T=3mg； 過(guò)低點(diǎn)的速度為 V低 = gR2 小球在與懸點(diǎn)等高處?kù)o止釋放運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，最低點(diǎn)時(shí)的向心加速度 a=2g ③ 與豎直方向成 ?角 下擺時(shí) ,過(guò)低點(diǎn)的速度為 V低 = )cos1(2 ??gR , 此時(shí)繩子拉力 T=mg(32cos?) （ 3） 有支承 的小球，在豎直平面作圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)最高點(diǎn)情況 ： ①臨界條件：桿和環(huán)對(duì)小球有支持力的作用 知）（由RUmNmg 2?? 當(dāng) V=0時(shí)， N=mg（可理解為小球恰好轉(zhuǎn)過(guò)或恰好轉(zhuǎn)不過(guò)最高點(diǎn)） 圓心。 火車提速靠增大軌道半徑或傾角來(lái)實(shí)現(xiàn) （ 2） 無(wú)支承 的小球，在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)最高點(diǎn)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(shí)小球以重力提供作向心力 . 結(jié)論：通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)繩子 (或軌道 )對(duì)小球沒(méi)有力的作用 (可理解為恰好通過(guò)或恰好通不過(guò)的條件 )，此時(shí)只有重力提供作向心力 . 注意 討論：繩系小球從最高點(diǎn)拋出做圓周還是平拋運(yùn)動(dòng)。 為轉(zhuǎn)彎時(shí)規(guī)定速度）（得由 合 0020s i ntan vLR ghvRvmLhmgmgmgF ????? ??Rgv ?? ?tan0 (是內(nèi)外軌對(duì)火車都無(wú)摩擦力的臨界條件 ) ①當(dāng)火車行駛速率 V等于 V0時(shí)， F合 =F向 ，內(nèi)外軌道對(duì)輪緣都沒(méi)有側(cè)壓力 ②當(dāng)火車行駛 V大于 V0時(shí)， F合 F向 ，外軌道對(duì)輪緣有側(cè)壓力， F合 +N= R2mv ③當(dāng)火車行駛速率 V小于 V0時(shí)， F合 F向 ，內(nèi)軌道對(duì)輪緣有側(cè)壓力， F合 N39。 ⑤ 萬(wàn)有引力 —— 衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)、庫(kù)侖力 —— 電子繞核旋轉(zhuǎn)、洛侖茲力 —— 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(yùn)動(dòng)實(shí)例 ) ① 火車轉(zhuǎn)彎 ② 汽車過(guò)拱橋、凹橋 3 ③ 飛機(jī)做俯沖運(yùn)動(dòng)時(shí)，飛行員對(duì)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(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí) ,可以把物體組作為整體，對(duì)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(shí)，把某物體從 連接體中隔離出來(lái)進(jìn)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(yùn)行時(shí)處于完全失重狀態(tài) ,與重力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)不能進(jìn)行 ⑥ 應(yīng)該熟記常識(shí)： 地球公轉(zhuǎn)周期 1 年 , 自轉(zhuǎn)周期 1 天 =24 小時(shí) =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(xué)助計(jì)圖 有 a v 會(huì)變化 受力 ●典型物理模型及方法 ◆ ： 是指運(yùn)動(dòng)中幾個(gè)物體或疊放在一起、或并排擠放在一起、或用細(xì)繩、細(xì)桿聯(lián)系在一起的物體組。為了使質(zhì)點(diǎn)在最短時(shí)間內(nèi)從 O 點(diǎn)到達(dá)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(shí)性 (3)獨(dú)立性 (4)同體性 (5)同系性 (6)同單位制 ● 力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 ① 物體受合外力為零時(shí)，物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)； ② 物體所受合外力不為零時(shí)，產(chǎn)生加速度，物體做變速運(yùn)動(dòng)． 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(yùn)動(dòng)，勻變速運(yùn)動(dòng)的軌跡可以是直線，也可以是曲線． 吃得苦中苦，方為人上人！勤之，勉之！ 8 322 )(33 R hRGTGT ???遠(yuǎn)近???④ 物體所受恒力與 速度方向處于同一直線時(shí)，物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)． ⑤ 根據(jù)力與速度同向或反向，可以進(jìn)一步判定物體是做勻加速直線運(yùn)動(dòng)或勻減速直線運(yùn)動(dòng)； 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(yùn)動(dòng)． ⑦ 物體受到一個(gè)大小不變，方向始終與速度方向垂直的外力作用時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．此時(shí)，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(gè)與位移方向相反的周期性外力作用時(shí)，物體做機(jī)械振動(dòng)． 表 1 給出了 幾種典型的運(yùn)動(dòng)形式的力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)特征． 綜上所述：判斷一個(gè)物體做什么運(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)的關(guān)系是基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上，還要從功和能、沖量和動(dòng)量的角度，進(jìn)一步討論運(yùn)動(dòng)規(guī)律． ：與牛二及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 1 思路和方法 :① 衛(wèi)星或天體的運(yùn)動(dòng)看成勻速圓周運(yùn)動(dòng) , ② F 心 =F 萬(wàn) (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(dāng) r=R 即近地衛(wèi)星繞中心天體運(yùn)行時(shí) )? 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(jìn)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= m4 22T R?m4 2? n2 R 吃得苦中苦，方為人上人！勤之，勉之！ 9 地面附近： G2RMm= mg ? GM=gR2 (黃金代換式 ) mg = mRv2 ? gR?v=v 第一宇宙 =題目中常隱含： (地球表面重力加速度為 g)；這時(shí)可能要用到上式與其它方程聯(lián)立來(lái)求解 。 “ 在豎直平面內(nèi)的圓周，物體從頂點(diǎn)開始無(wú)初速地沿不同弦滑到圓周上所用時(shí)間都相等。xx yxy ?? ③ 所以 : xx 2139。 依平拋規(guī)律有 : 速度： Vx= V0 Vy=gt 22 yx vvv ?? 39。 證：平拋運(yùn)動(dòng)示意如圖 設(shè)初速度為 V0，某時(shí)刻運(yùn)動(dòng)到 A 點(diǎn)，位置坐標(biāo)為 (x,y ),所用時(shí)間為 t. 此時(shí)速度與水平方向的夾角為 ? ,速度的反向延長(zhǎng)線與水平軸的交點(diǎn)為 39。 （ 2）平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法： 平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。 ：勻速直線運(yùn)動(dòng)和初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng) （ 1）運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)： a、只受重力； b、初速度與重力垂直．盡管其速度大小和方向時(shí)刻在改變，但其運(yùn)動(dòng)的加速度卻恒為重力加速度 g，因而平拋運(yùn)動(dòng)是一個(gè)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。 Vt2－ Vo2 = － 2gS (S