2010届高考物理考前总复习

考前总复习力的概念物体的平衡直线运动曲线运动牛顿运动定律功与能动量振动与波动热力学第一、第二定律分子动理论热和功气体的压强气体的压强、体积、温度间的关系库仑定律电场及其描述静电屏蔽带电粒子在电场中的运动电容器、电容学电路的基本概念电路的连接电功和电功率电阻的测量直流电路的分析计算磁场及其描述带电粒子在磁场中的运动学电磁感应及其有关定律交流电变压器和电能的输送电磁振荡与电磁波万有引力与圆周运动高中物理学知识的结构体系力学热学电磁学光学原子物理学静力学运动学动力学热学基本知识气体的性质电场与静电现象恒定电流磁场与电磁现象几何光学物理光学原子结构原子核力的概念物体的平衡直线运动曲线运动牛顿运动定律功与能动量振动与波动热力学第一、第二定律分子动理论热和功气体的压强气体的压强、体积、温度间的关系库仑定律电场及其描述静电屏蔽带电粒子在电场中的运动电容器、电容学电路的基本概念电路的连接电功和电功率电阻的测量直流电路的分析计算磁场及其描述带电粒子在磁场中的运动学电磁感应及其有关定律交流电变压器和电能的输送电磁振荡与电磁波万有引力与圆周运动高中物理学知识的结构体系力学热学电磁学光学原子物理学静力学运动学动力学热学基本知识气体的性质电场与静电现象恒定电流磁场与电磁现象几何光学物理光学原子结构原子核一、力的概念（一）力的分类1.按性质分2.按效果分3.按产生条件分：重力（万有引力）、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力……：压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力……：场力（非接触力）、接触力。力的名称力的产生决定力的大小的定律力的方向重力由于地球的吸引而使物体受到的力G=mgF=GMm/R2(万有引力定律）竖直向下弹力相互接触的物体由于发生弹性形变而产生的作用弹性限度内f=kx(胡克定律)与使物体产生形变的外力方向相反摩擦力相互接触的物体由于相互挤压并有相对运动（趋势）静摩擦随外力变化而变化滑动摩擦力f=μN与物体相对运动或相对运动趋势方向相反（二）三种常见力（三）力的运算（力的合成和分解）（1）合力与分力的关系为等效和替代的作用，不可重复计算（2）合成与分解都遵从平行四边形定则（可简化成三角形定则）F1F2FOF1F2FO（3）正交分解:在应用正交分解时，两个分矢量和合矢量的夹角一定要分清哪个是大锐角，哪个是小锐角，不可随意画成45°。（当题目规定为45°时除外）GyGxGxY返回一、力的概念二、物体的平衡（一）.共点力的平衡条件：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。（三）.处理共点力平衡的一般方法：（1）.同一直线上的两个力：二力平衡原理（2）.同一平面内的三个力：（二）.平衡的种类：（1）静态平衡：如“静止”（2）动态平衡：如“匀速直线运动”、“缓慢移动”……（1）合成FG二、物体的平衡（一）.共点力的平衡条件：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。（三）.处理共点力平衡的一般方法：1.同一直线上的两个力：二力平衡原理2.同一平面内的三个力：（二）.平衡的种类：（1）静态平衡：如“静止”（2）动态平衡：如“匀速直线运动”、“缓慢移动”……（1）合成（2）分解GG2G1二、物体的平衡（一）.共点力的平衡条件：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。（三）.处理共点力平衡的一般方法：1.同一直线上的两个力：二力平衡原理2.同一平面内的三个力：（二）.平衡的种类：（1）静态平衡：如“静止”（2）动态平衡：如“匀速直线运动”、“缓慢移动”……（1）合成（2）分解（3）拉密定理（3）.同一平面内的三个以上力：正交分解Gαβγ返回三、直线运动1..常用公式有以下四个0tvvat2012svtat2202tvvas02tvvst2..匀变速直线运动中几个常用的结论①ΔS=aT2，即任意相邻相等时间内的位移之差相等。可以推广到Sm-Sn=(m-n)aT222022tsvvv中间位置的即时速度无论匀加速还是匀减速22tsvv②中间时刻的即时速度022ttvvv3.初速度为零的匀变速直线运动推论①前1秒、前2秒、前3秒……内的位移之比为1∶4∶9∶……②第1秒、第2秒、第3秒……内的位移之比为1∶3∶5∶……③前1米、前2米、前3米……所用的时间之比为……④第1米、第2米、第3米……所用的时间之比为……123：：1：(2-1)：(3-2）三、直线运动4.运动图像例.两支完全相同的光滑直角弯管(如图所示)现有两只相同小球a和a/，同时从管口由静止滑下，问谁先从下端的出口掉出？(假设通过拐角处时无机械能损失)vaa’v1v2l1l1l2l2vt1t2tovm三、直线运动4.运动图像5.匀变速直线运动两例（1）自由落体运动21,2tvgthgt（2）竖直上抛运动2001,2tvvgthvtgt返回四、曲线运动1..运动的合成和分解物体运动的性质由加速度决定（加速度得零时物体静止或做匀速运动；加速度恒定时物体做匀变速运动；加速度变化时物体做变加速运动）。物体运动的轨迹（直线还是曲线）则由物体的速度和加速度的方向关系决定（速度与加速度方向在同一条直线上时物体做直线运动；速度和加速度方向成角度时物体做曲线运动）。2.过河问题3.连带运动问题四、曲线运动4.曲线运动两例（1）.平抛运动①方格问题.②一个有用推论（2）.圆周运动2222nmvFmRmRRT==①弹力只可能向下，如绳拉球2mvFmgmgR②弹力只可能向上，如拱桥2mvFmgmgR③弹力可能向上，也可能向下如管内珠或杆连球、环穿珠返回五、牛顿运动定律1..牛顿第一运动定律（1）.牛顿第一定律导出了力的概念：力是改变物体运动状态的原因（2）.牛顿第一定律导出惯性的概念：一切物体都有保持原有运动状态的性质，这就是惯性。惯性反映了物体运动状态改变的难易程度（惯性大的物体运动状态不容易改变）。质量是物体惯性大小的量度。（3）.牛顿第一定律描述的是理想化状态2..牛顿第二运动定律内容：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，既F=ma拓展：也可以选几个物体组成的质点组为对象。设每个质点的质量为mi，对应的加速度为ai，则有：F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+mnan牛二定律的应用已知求解对象基本思路解题步骤第一类问题物体受力物体的运动情况先求几个力的合力，再由牛顿第二定律求出加速度，然后由运动学公式求出速度、位移1选对象；2画力图；3定方向；4列方程；5求解答；6作讨论。第二类问题物体运动物体的受力情况已知加速度或根据运动学公式求出加速度，再通过牛顿第二定律求出未知力三个应用：①连接体问题（先隔离后整体）②在圆周运动里的应用③超重（加速度向上）和失重（加速度向下）2222nmvFmRmRRT==五、牛顿运动定律3..牛顿第三运动定律（1）.区分一对作用力反作用力和一对平衡力一对作用力和反作用力一对平衡力两个力的性质是相同的两个力的性质不一定相同分别作用在两个不同的物体上，不可求和作用在同一个物体上，可以求和同时存在，同时消失撤去一个，另一个仍可作用于物体一个作用力的反作用力只有一个某个力的平衡力可以是一个，也可以是几个力的合力（2）.一对作用力和反作用力的冲量和功一对作用力和反作用力在同一个过程中（同一段时间或同一段位移）的总冲量一定为零，但作的总功可能为零、可能为正、也可能为负。这是因为作用力和反作用力的作用时间一定是相同的，而位移大小、方向都可能是不同的。4..万有引力定律、（1）.用万有引力定律求中心星球的质量和密度222232224GMmmvvrrmrMrrTGGT由得如果环绕星球离中心星球表面很近，即满足r≈R，那么由可求出星球平均密度343MR（2）.双星系m1m2r1r2Oω返回fFGmN六、万有引力定律和人造卫星（1）.重力和万有引力的区别星球表面的物体随星球自转需要向心力，因此星球表面上的物体所受的万有引力有两个作用效果：一个是重力，一个是向心力。如图所示，星球表面的物体所受的万有引力的一个分力是重力，另一个分力是使该物体随星球自转所需的向心力。即nFGf地球表面的物体所受到的向心力f的大小不超过重力的0.35%，基本思路将天体及人造卫星的运动看成是匀速圆周运动向心力来源由万有引力提供基本公式人造地球卫星运行速度角速度周期地球同步卫星位于地球赤道平面的轨道，与地球自转角速度相同宇宙速度第一宇宙速度，又叫环绕速度v1=7.9km/s第二宇宙速度，又叫脱离速度v2=11.2km/s第三宇宙速度，又叫逃逸速度v3=16.7km/s（2）.天体和人造卫星运动问题Q222222(2)GMmmvmrmrmfrrrTr1rGMv332rGMrT33GM1rrv2v3Pv4v1六、万有引力定律和人造卫星（1）.重力和万有引力的区别（2）.天体和人造卫星运动问题（3）.新情景问题返回七、功和能（1）.功功是力的空间积累效应。它和位移相对应（也和时间相对应）。计算功的方法有两种：⑴按照定义求功。即：W=Fscosθ。在高中阶段，这种方法只适用于恒力做功。当02时F做正功，当2时F不做功，当2时F做负功。这种方法也可以说成是：功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。⑵用动能定理W=ΔEk或功能关系求功。当F为变力时，高中阶段往往考虑用这种方法求功。这里求得的功是该过程中外力对物体做的总功（或者说是合外力做的功）。启动模式牵引力加速度速度时间实际功率恒定aF恒定恒定，从静止做匀加速直线运动最大速度后不能保持恒定a，而变成恒定P额恒定P额随v变大而减小从静止做加速度减小的变加速直线运动最大速度无时间限制（2）.功率和机车两种启动方式PFv额FfamPfvam额PF额1v1t2tPF额212Ptfsmv额mPvF额mPvF额11vtaPFvFatFfFtm实PP额实恒定七、功和能（3）.动能定理的应用合外力做的功等于物体动能的变化。（这里的合外力指物体受到的所有外力的合力，包括重力）。表达式为W=ΔEK【例题】某地强风的风速是20m/s，空气的密度是=1.3kg/m3。一风力发电机的有效受风面积为S=20m2，如果风通过风力发电机后风速减为12m/s，且该风力发电机的效率为=80%，则该风力发电机的电功率多大？【解】风力发电是将风的动能转化为电能，讨论时间t内的这种转化，这段时间内通过风力发电机的空气的空气是一个以S为底、v0t为高的横放的空气柱，其质量为m=Sv0t，它通过风力发电机所减少的动能用以发电，设电功率为P，则2222000111()()222PtmvmvSvtvv代入数据解得P=53kW（4）.机械能守恒定律判断依据：①只有重力和弹力做功，其他力不做功，或者其他力做功的代数和为零②情景中出现“打击、”“碰撞”、“板块间摩擦因数”、“导体棒安培力做功”、“绳子瞬间绷直”“电场力做功”……机械能守恒定律慎用。[天津卷]23．（16分）如图所示，坡道顶端距水平面高度为h，质量为m1的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端与质量为m2档板B相连，弹簧处于原长时，B恰位于滑道的末端O点。A与B碰撞时间极短，碰后结合在一起共同压缩弹簧，已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数均为，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g,求（1）物块A在与挡板B碰撞前瞬间速度v的大小；（2）弹簧最大压缩量为d时的弹性势能Ep（设弹簧处于原长时弹性势能为零）。答案:（1）由机械能守恒定律，有21112mghmv○12vgh○2（2）A、B在碰撞过程中内力远大于外力，由动量守恒，有112()'mvmmv○3A、B克服摩擦力所做的功12()Wmmgd○4由能量守恒定律，有212121()'()2pmmvEmmgd○5解得21121