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第一讲物体的平衡问题的分析方法
板块
重要“知识背景”
疑难问题
典型问题
受力分析
常见的三种力
、轻杆、轻弹簧的正确理解
受力分析的思路和步骤
物体平衡
:
①
②构成封闭多边形
:
①合成平衡法
②分解平测法
。
①可能性分析
②临界分析
(一)三个模型的正确理解:
(1)不可伸长——沿绳索方向的速度大小相等、方向相反。
(2)不能承受压力,拉力必沿绳的方向。
(3)内部张力处处相等,且与运动状态无关。
(1)约束弹簧的力是连续变化的,不能突变。
(2)弹力的方向沿轴线。
(3)任意两点的弹力相等
(1)不可伸长和压缩——沿杆方向速度相同。
(2)力可突变——弹力的大小随运动可以自由调节。
(二)受力分析****惯的养成:
:
(1)重力是否有
(2)弹力看四周
(3)分析摩擦力
分类
大小
方向
滑动摩擦力
f=μmg
f=μmgcosθ
与相对运动方向相反
静摩擦力
由牛顿定律决定
由牛顿定律判定
多解性
(4)不忘电磁浮
要求:正确、规范,涉及空间力应将其转化为平面力。
受4个力及以上:一般利用函数讨论
已知2个条件:函数式
受3个力
已知3个条件:△法
选择项中无极值──极限分析法
(三)共点力平衡的分析方法
——变量分析
(1)函数讨论法
(2)图解法(△法)方法的
(3)极限法选择思路
(4)物理法
:
确
定
研
究
对
象
Rt△:三角函数勾股定受
力
分
析
理三个力作用——合成平衡法:
F12=-F3构成封闭△→解△
一般△:正弦定理、余弦定理、相似定理
∑Fx=0
受四个力及以上——分解平衡法
∑Fy=0
第二讲力与运动
运动和力知识图表
条件
运动类型
有关规律
疑难问题
典型问题
F为恒力
匀变速运动(直线、曲线)
1、在匀变速曲线运动中对公式的理解,
2、合运动和分运动的确定
3、运动过程的分析
4、变量分析
自由落体
竖直上抛
类平抛问题
渡河问题
F合大小不变,方向改变,V0⊥F合
匀速圆周运动
F⊥R合=0
1、向心力的来源分析
2、圆轨迹的确定及隐含分析
3、天体运动中对向心力、向心加速度、重力、重力加速度的理解
4、变量分析
人造卫星的运动
带电粒子在磁场中的运动
F合大小变化,方向改变,V0与F合不垂直
变速圆周运动
1、最高点、最低点的临界分析
2、等效场的理解
过山车
水流星
F合大小、方向都周期性变化且F回=kx
简谐振动
F回=kx
x=Acosωt周期性
v=Vmsinωt
a=amcosωt对称性
1、振动过程的分析
2、单摆的计算
3、含弹簧的力学问题
弹簧振子
单摆
运动受力紧相连,严谨笃实细分析,临界隐含图助研,物理模型呈眼前
(一)动态变量分析——牛顿第二定律的瞬时性
大小
力加速度速度变化(VmaxVminV=0)力
方向
有明显形变产生的弹力不能突变
接能的刚性物体必具有共加速度
矢量性(确定正方向)
关键运动示意图,对称性和周期性,v-t图
a是否一样
按正交方向分解平抛运动
按产生运动的原因分解渡河问题
(二)牛顿定律与运动
(1)句变速直线运动的研究技巧
矢量性(确定正方向)
关键运动示意图,对称性和周期性,v-t图
a是否一样(往复运动)
(2)研究匀变速曲线运动的基本方法(出发点)
——灵活运用运动的合成和分解
按正交方向分解抛体运动
带电粒子在电场中的运动
按产生运动的原因分解渡河问题
(1)圆周运动
①圆周运动的临界问题
绳子T=0圆周轨道的最高点、最低点(绳型、杆型)的极值速度
临界轨道N=0
摩擦力f=fmax锥摆型、转台型、转弯型的轨道作用力临界
②典型的圆周运动:天体运动、核外电子绕核运动、带电粒子在磁场中的运动、
带电粒子在多种力作用的圆周运动
③等效场问题
④天体运动问题
考虑多解性
(2)振动过程分析对称性V|a||F|的对称平衡位置的确定
特殊位置特征
(3)圆周运动、振动、波的系列解的确定方法
考虑时空周期性
运动的双向性
第三讲动量和能量
(一)四个物理量的比较
功:——①F②S③功的正负判断方法④变力功的求法⑤一对内力功
功率:①定义式②意义③平均功率④α⑤功率与加速度⑥机车
启动与最大速度
:——①变力冲量的求法②对合冲量的理解③一对内力的冲量
功和冲量比较
区别:一矢一标
:
的关系:P一定变化;P变化;不一定变化
(二)四个规律的比较
定理
表达式
表达式性质
正负意义
公式的选择
动量定理
单物:
系统:
矢量式
(能正交分解)
物理量的
方向
,然后隔离物体和隔离过程
(碰撞、绳子拉紧、子弹打击、反冲、爆炸等)
动能定理
单物:
系统:
标量式
(不能正交分解)
动力功
Wi:
阻力功
Ek增
ΔEk:
Ek减
(1)条件的比较
碰撞模型
(2)典型问题反冲与爆炸
人船模型
功=能的变化
即:功的表述中已考虑某力对应的能,在能量变化的表述中不考虑该力对应的能的变化。反之在能量变化的表述中已考虑该力对应的能的变化,在功的表述中不考虑该力所做的功。
第五讲力学****题串透析
专题一:传送带问题
传送带类分水平、倾斜两种:按转向分顺时针、逆时针转两种。
(1)受力和运动分析
受力分析中的摩擦力突变(大小、方向)
——发生在V物与V传相同的时刻
运动分析中的速度变化
——相对运动方向和对地速度变化
分析关键V物?V带
分类讨论mgsinθ?f
传送带长度——临界之前是否滑出?
友情提醒:共速以后一定与传送带保持相对静止作
匀速运动吗?
(2)传送带问题中的功能分析
①功能关系:WF=△EK+△EP+Q
②对WF、Q的正确理解
(i)传送带做的功:WF=F·S带功率P=F×V带
(F由传送带受力平衡求得)
(ii)产生的内能:Q=f·S相对
(iii)如物体无初速,放在水平传送带上,则在整个加速过程中物体获得的动能EK,因为摩擦而产生的热量Q有如下EK=Q=。
专题二:摩擦拖动问题
:
速度运动共速时是否再相对运动
比较 隔离法相对运动的情况 建立模型
外力与最大静摩擦力静止是否反向
摩擦力是否变化,是静摩擦力还是滑动摩擦力
加速度
讨论
脱离和不脱离
由牛顿定律求ai(隔离法)
位移关系(示意图)
(1)重申动量守恒的四特性
(2)涉及对地位移:单物体动能定理——fS对地=ΔEki
涉及相对位移:系统动能定理——fS相对=∑ΔEki
(3)警惕“ΔE损”
专题三:弹簧类问题
(一)弹力的特点
:弹簧可伸长可压缩,两端同时受力,大小相等,方向相反,弹力随形
变量变化而变化。
:约束弹簧的弹力不能突变(自由弹簧可突变)
:弹簧的弹力以原长位置为对称,即相等的弹力对应两个状态。
(二)在弹力作用下物体的受力分析和运动分析
①考虑压缩和伸长两种可能性
——②作示意图
③受力平衡列方程
形变F,a变化v变化位置变化
(a=0时vmax)(v=0时形变量最大)
过程——抓住振动的对称性
(1)变量分析
瞬时
匀变速运动
(2)运动计算
一般运动
①通过分析弹簧的形变而确定弹力大小、方向的改变,从而研究联系物的运动
②弹簧处于原长状态不一定是平衡态
抓住③当作匀变速直线运动时,必有变化的外力作用,变化的外力常存在极值问题
④充分利用振动特征(振幅、平衡位置、对称性、周期性、F回与弹力的区别)
⑤临界态——脱离与不脱离:必共速、共加速且N=0
⑥善用系统牛顿第二定律
、运动分析明确
(1)何时:vmax、vmin、Epmax、Epmin、Ek总max、Ek总min、Ekimax、Ekimin
弹簧伸长最长
Epmax、Ek总max
(2)三个典型状态弹簧压缩最短
压缩→原长原加速的物体v最大
恢复原长
伸长→原长原减速的物体v不一定最小
(F外=0之后)
(注意:v突变中的能量转化,常见的有弹簧类连接体)
六讲电场与磁场
(一)电场中的三概念辩析
、、ε、F、W的比较
研究角度
物理量
性质
决定因素
正负意义
从力的特性角度
电场力
矢量
电场和电荷
方向
电场强度
矢量
电场
方向
从能的特性角度
电场力功
标量
电场和电荷
动力功还是阻力功
电势能
标量
电场和电荷
大小
电势
标量
电场
高低
、大小比较的方法
电场线的疏密
(1)E
常见的电场
w电>0,ε↓;w中<0,ε↑利用电场线
(2)与ε
与E无必然联系用重力场类比(与有联系的才成立)
w电=-Δε
(3)功能关系w安=E电(安培力作负功的情形)
w洛=0
(二)场的描述和设计
①利用“均分法”找等势点后,可得等势线和电场线
——匀强电场
②利用重力场类比得电场线
运动规律要求
——边界条件
运动范围要求
第七讲带电粒子的运动
微观粒子重力不计
,则重力不计
隐含判断
装置
原理图
规律
示波器
yy′上加信号电压:
xx′上加扫描电压:
速度选择器
若粒子做匀速直线运动
磁流体发电机
等离子体射入,受洛伦兹力偏转,使两极板带正、负电,两极电压为U时稳定。