力学综合复习导学案

黄冈中奥教育-专业的数理化辅导中心学好物理重在理解，平时要多想，一定要吃透重要的物理模型！1高二物理导学案受力分析的基本知识和方法1、力的图示是用一根带箭头的线段直观地表示一个力，线段的长度表示力的大小，箭头的指向表示力的方向，箭头或箭尾通常用来表示力的作用点，一般将物体所受各力都看作是作用在物体上的共点力。2、在画图分析物体受力情况时，有时并不需要精确画出力的大小，只要把力的方向画正确，并大概画出力的大小即可，这样的力图称为力的示意图。受力分析的方法1、研究表明物体（对象）会受到力的作用（通常同时会受到多个力的作用）。2、受力分析就是要我们准确地分析出物体（对象）所受的力，并且能用力的示意图（受力图）表示出来。3、隔离法：在分析被研究对象的受力情况时，要把它从周围物体中隔离出来，分析周围有哪些物体对它施加力的作用，各力什么性质的力，力的大小，方向怎样，并将它们一一画在受力图上，这种分析的方法叫隔离法。4、内力与外力：内力是指对象内部物体间的相互作用力；外力是指对象以外的物体给所研究对象施加的力。5、整体法：取多个物体作为对象，分析此对象所受到的力。（注：在整体法中只分析外力不要分析内力）判断受力与否的三个常用判据1、条件判据。不同性质的力的产生条件是不同的，在判断物体是否受到某种性质的力时，最基本的判断是依据这种力的产生进行的，也就是说：这种力的产生条件如得到满足，则物体必受这种力的作用，否则，物体就不会受这种力的作用；（同学们要熟悉重力，弹力，摩擦力，后还要掌握电场力，洛仑兹力，安培力的条件及大小、方向的确定）2、效果判据。有时候有的力的产生条件是否被满足是很难判断的，比如，静摩擦力产生条件中的所谓相对运动趋势就很微妙，在具体的问题中有时就很难说清物体间到底有没有相对运动趋势，到底有什么样的相对运动趋势。这种情况下往往需要根据力的作用效果（力能使受力物体形状发生变化；力能使受力物体的运动状态发生变化）来判断物体是否受到某个力的作用。授课教师姚智鑫授课对象许奥冕授课时间2013.01.26授课题目力学综合复习课型复习使用课时4课时教学目标1、学会判断是否存在力，学会判断力的方向。2、会根据物体受力平衡来计算力的大小和方向。3、会根据物体的运动状态来分析物体的受力。教学重点和难点力的合成与分解，力的平行四边形法则参考教材高中物理黄冈中奥教育-专业的数理化辅导中心学好物理重在理解，平时要多想，一定要吃透重要的物理模型！2AB3、特征判据。在有些受力情况较为复杂的情况下，如根据力的产生条件和力的作用效果都很难判断物体的受力情况时，我们还可以根据力的基本特征（力的作用总是相互的），从研究对象是否施出某种力来间接地判断物体是否受到某种力的作用。一般采取以下的步骤分析1、确定研究对象，即据题意弄清我们需要对哪个物体进行受力分析。2、采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力。3、按照先重力，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象的弹力和摩擦力，最后分析其他场力（如电场力，磁场力等）。4、画物体受力图，没有特殊要求，则画示意图即可。受力分析时应注意以下几点1、每分析出一个力，应找出该力的的施力物体和该力对物体产生的效果，否则，该力的存在就值得考虑。2、只分析研究对象所受的力，不分析研究对象给其他物体的反作用力，即要明确任务。3、不要把物体的受力分析和力的合成与分解相混淆，合力是物体实际所受各力的等效力，分力是从一个力的作用效果等效出来。合力、分力都不是物体受到的真实力，因此在分析受力时，不要画出合力、分力的图示,即要保持其原滋原味。4、只分析根据力的性质命名的力（如重力、弹力、摩擦力），不分析根据效果命名的力（如下滑力等）。5、物体受力情况与运动情况必须相符。所以分析完物体受力时，可以通过分析受力情况与运动情况是否相符，来粗略地判断此分析是否正确。6、为使问题简化，常要忽略某些次要的力，如物体运动速度不大时的空气阻力及水的阻力，轻杆、轻绳、轻滑轮等轻质物体的重力可以不考虑等等。7、当解决问题先后要对几个物体进行受力析时，通常会先分析受力个数较少的物体的受力。8、要灵活运用整体法和隔离法。9、在高中阶段物体受到的多个力的作用点可以平移到同一点上，一般为重心处。重要知识点归纳：力的种类:（13个性质力）这些性质力是受力分析不可少的“是受力分析的基础”力的种类:（13个性质力）有18条定律、2条定理1重力：G=mg(g随高度、纬度、不同星球上不同)2弹力：F=Kx3滑动摩擦力：F滑=N4静摩擦力：Of静fm(由运动趋势和平衡方程去判断)5浮力：F浮=gV排6压力:F=PS=ghs7万有引力：F引=G221rmm8库仑力：F=K221rqq(真空中、点电荷)9电场力：F电=qE=qdu10安培力：磁场对电流的作用力1万有引力定律B2胡克定律B3滑动摩擦定律B4牛顿第一定律B5牛顿第二定律B力学6牛顿第三定律B7动量守恒定律B8机械能守恒定律B9能的转化守恒定律．10电荷守恒定律11真空中的库仑定律12欧姆定律13电阻定律B电学14闭合电路的欧姆定律B15法拉第电磁感应定律16楞次定律B黄冈中奥教育-专业的数理化辅导中心学好物理重在理解，平时要多想，一定要吃透重要的物理模型！3F=BIL(BI)方向：左手定则11洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力f=BqV(BV)方向：左手定则12分子力：分子间的引力和斥力同时存在,都随距离的增大而减小,随距离的减小而增大,但斥力变化得快．。13核力：只有相邻的核子之间才有核力，是一种短程强力。5种基本运动模型1静止或作匀速直线运动（平衡态问题）；2匀变速直、曲线运动（以下均为非平衡态问题）；3类平抛运动；4匀速圆周运动；5振动。17反射定律18折射定律B定理：①动量定理B②动能定理B做功跟动能改变的关系经典例题课堂练习：1．如图1－51所示，半径为Ｒ的光滑半圆球固定在水平面上，顶部有一小物体Ａ，现给它一个水平初速度，当这一水平初速度ｖ0至少为时，它将做平抛运动．这时小物体Ａ的落地点Ｐ到球心Ｏ的距离＝．图1－51图1－522．在竖直平面内，固定一个细管制成的半圆形轨道，如图1－52所示，轨道半径为Ｒ，Ｒ远大于圆管内径．现有一小球以初速度ｖ0沿水平方向从轨道下端开口Ｐ进入圆管内，管内是光滑的．要使小球飞离管口Ｑ时，对管壁下部有压力，则ｖ0的大小应满足的条件是．3．如图1－53所示，沿水平直线向右行驶的车内悬一小球，悬线与竖直线之间夹一大小恒定的θ角，已知小球在水平底板上的投影为Ｏ点，小球距Ｏ点的距离为ｈ．若烧断悬线，则小球在底板上的落点Ｐ应在Ｏ点的侧，Ｐ点与Ｏ点的距离为．图1－53图1－54图1－554．如图1－54所示，一小球在倾角为30°的斜面上的Ａ点被水平抛出，抛出时小球的动能为6Ｊ，则小球落到斜面Ｂ点时的动能为Ｊ．5．如图1－55所示，一轻绳通过一光滑定滑轮，两端各系一质量分别为ｍ1和ｍ2的物体，ｍ1放在地面上，当ｍ2的质量发生变化时，ｍ1的加速度ａ的大小与ｍ2的关系大体如图1－56中的．黄冈中奥教育-专业的数理化辅导中心学好物理重在理解，平时要多想，一定要吃透重要的物理模型！4图1－566．如图1－57所示，一恒定功率为Ｐ的机车在水平路面上已达最大速度，为爬上前方的一面斜坡，在刚进入坡面后即增大牵引力，则在爬坡达到匀速运动之前，机车的速度ｖ将（填“增大”、“减小”或“不变”），机车的加速度ａ将（填“增大”、“减小”或“不变”）．图1－57图1－587．物体在合外力Ｆ的作用下由静止开始运动，其Ｆｓ图象如图1－58所示，物体位移至之前速度都在增加（填“ｓ1”或“ｓ2”）．8．一只木箱在水平地面上受到水平推力Ｆ作用，在5ｓ内Ｆ的变化和木箱速度的变化如图1－59中（ａ）、（ｂ）所示，则木箱的质量为ｋｇ，木箱与地面间的动摩擦因数为．（ｇ＝10ｍ／ｓ2）图1－599．如图1－60所示，滑块Ａ沿倾角为θ的光滑斜面滑下，在Ａ的水平顶面上有一个质量为ｍ的物体Ｂ，若Ｂ与Ａ之间无相对运动，则Ｂ下滑的加速度α＝，Ｂ对Ａ的压力Ｎ＝．图1－60图1－61图1－62黄冈中奥教育-专业的数理化辅导中心学好物理重在理解，平时要多想，一定要吃透重要的物理模型！510．三根绳ａ、ｂ、ｃ的长度都为ｌ，ａ、ｂ悬挂在天花板上，ｃ的下端与质量为ｍ＝2ｋｇ物体相连，它们之间的夹角为120°，如图1－61所示．现用水平力Ｆ将物体ｍ缓慢向右拉动，绳ａ的张力为Ｔ1，绳ｂ的张力为Ｔ2，当绳ｃ与竖直方向的夹角θ为时，Ｔ2的值恰为零，此时Ｔ1＝Ｎ，水平拉力Ｆ的大小为Ｎ．（ｇ＝10ｍ／ｓ2）11．如图1－62，在光滑水平面上叠放两个物体Ａ和Ｂ，ｍＡ＝0.2ｋｇ，ｍＢ＝0.8ｋｇ．为保持Ａ、Ｂ相对静止，作用在物体Ａ上的水平力不能超过0.5Ｎ，若将水平力作用在物体Ｂ上，那么，作用在物体Ｂ上的水平力不能超过Ｎ，物体Ａ的最大加速度是ｍ／ｓ2．12．如图1－63所示，ＡＢ为一根光滑且两端固定的水平直杆，其上套着一个质量Ｍ＝300ｇ的圆环，环上用长为ｌ＝1ｍ的细线挂着另一个质量ｍ＝200ｇ的小球，从偏离竖直方向30°处由静止释放，试求Ｍ环振动的幅度为ｍ（不计空气阻力）．图1－63图1－6413．如图1－64所示，质量不计的杆Ｏ1Ｂ和Ｏ2Ａ，长度均为ｌ，Ｏ1和Ｏ2为光滑固定转轴，Ａ处有一凸起物搁在Ｏ1Ｂ的中点，Ｂ处用绳系在Ｏ2Ａ的中点，此时两短杆便组合成一根长杆．今在Ｏ1Ｂ杆上的Ｃ点（Ｃ为ＡＢ的中点）悬挂一重为Ｇ的物体，则Ａ处受到的支承力大小为，Ｂ处绳的拉力大小为．14．在一斜面的顶端有一物体以初动能为50Ｊ向下滑动，滑到斜面上某一位置时动能减少10Ｊ，机械能减少30Ｊ，最后刚好可以停在斜面底部．若要使该物体从斜面的底部刚好能滑到斜面顶端，则物体的初动能至少应为Ｊ．15．如图1－65所示，质量为ｍ的物体被劲度系数为ｋ2的弹簧2悬挂在天花板上，下面还拴着另一劲度系数为ｋ1的轻弹簧1，托住下弹簧的端点Ａ用力向上压，当弹簧2的弹力为2ｍｇ／2时，弹簧1的下端点Ａ上移的高度是．图1－65图1－66图1－6716．图1－66为弹簧台秤的示意图，秤盘和弹簧的质量均不计．盘内放置一质量ｍ＝12ｋｇ的物体，弹簧的劲度系数为ｋ＝800Ｎ／ｍ．开始时物体ｍ处于静止状态，现给物体施加一个竖直向上的力Ｆ，使其从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在头0.2ｓ内Ｆ是变力，在0.2ｓ后Ｆ是恒力，取ｇ＝10ｍ／ｓ2，则Ｆ的最小值是Ｎ，最大值是Ｎ．17．如图1－67所示，半径为ｒ、质量不计的圆盘，盘面在竖直平面内，圆心处有一个垂直盘面的光滑水平固定轴Ｏ，圆盘可绕固定轴Ｏ在竖直平面内自由转动，在盘的最上端和最下端分别固定一个质量ｍＡ＝ｍ、ｍＢ＝2ｍ的小球，整个装置处于静止状态．（1）为使Ａ、Ｂ能在竖直平面内做完整的圆周运动，该盘的初始角速度至少为．（2）为使在Ｂ运动到最高点时，盘对轴Ｏ的作用力为零，该盘的初始角速度为．黄冈中奥教育-专业的数理化辅导中心学好物理重在理解，平时要多想，一定要吃透重要的物理模型！618．已知一颗人造卫星在某行星表面上空做匀速圆周运动，经时间ｔ，卫星的行程为ｓ，它与行星中心的连线扫过的角度为1ｒａｄ，那么，卫星的环绕周期为，该行星的质量为．（设万有引力恒量为Ｇ）19．天文观测表明，几乎所有远处的恒星（或星系）都在以各自的速度背离我们而运动，离我们越远的星体，背离我们运动的速度（称为退行速度）越大；也就是说，宇宙在膨胀．不同的星体的退行速度ｖ和它们离我们的距离ｒ成正比，即ｖ＝Ｈｒ，式中Ｈ为一常量，称为哈勃常数，已由天文观察测定．为解释上述现象，有人提出一种理论，认为宇宙是从一个大爆炸的火球开始形成的．假设在爆炸后各星体即以不同的速度向外匀速运动，并设想我们就位于其中心，则速度越大的星体现在离我们越远．这一结果与上述天文观测一致．由上述理论和天文观测结果，可估算宇宙年龄Ｔ，其计算式为Ｔ＝．根据近期观测，哈勃常数Ｈ＝3×10－2ｍ／ｓ·光年，其中光年是光在一年中行进的距离，由此估算宇宙的年龄约为年．20．如图1－68所示的实线和虚线分别表