1、高中物理第二輪專題復習課專題三-力和運動一一. .對力的認識對力的認識2.2.中學物理中常見的幾種力中學物理中常見的幾種力運動運動 勻變速直線運動的規律及應用勻變速直線運動的規律及應用考點自清考點自清一、勻變速直線運動一、勻變速直線運動1.1.定義定義: :沿著一條直線沿著一條直線, ,且且 不變的運動不變的運動. . 勻加速直線運動：勻加速直線運動：a a與與v v 勻減速直線運動：勻減速直線運動：a a與與v v加速度加速度同向同向反向反向2.2.分類分類: :二、勻變速直線運動的規律二、勻變速直線運動的規律1.1.三個基本公式三個基本公式 速度公式：速度公式： 位移公式：位移公式： 位移

2、速度關系式：位移速度關系式：2.2.兩個推論兩個推論 (1)(1)做勻變速直線運動的物體在一段時間內的平做勻變速直線運動的物體在一段時間內的平 均速度等于這段時間初末時刻速度矢量和的均速度等于這段時間初末時刻速度矢量和的 , ,還等于還等于 的瞬時速度的瞬時速度. . 平均速度公式：平均速度公式：= = = (2) (2)連續相等的相鄰時間間隔連續相等的相鄰時間間隔T T內的位移差等于內的位移差等于 , ,即即s s2 2- -s s1 1= =s s3 3- -s s2 2=s sn n- -s s( (n n-1-1)=)= . .v v= =v v0 0+ +atats s= =v v0

3、 0t t+ + atat2 2v v2 2- -v v0 02 2=2=2asas一半一半中間時刻中間時刻21v2tvaTaT2 2恒量恒量20tvv 3.3.初速度為零的勻加速直線運動的特殊規律初速度為零的勻加速直線運動的特殊規律 (1)(1)在在1 1T T末末,2,2T T末末,3,3T T末末,nTnT末的瞬時速度之末的瞬時速度之 比為比為v v1 1v v2 2v v3 3v vn n= = . . (2) (2)在在1 1T T內內,2,2T T內內,3,3T T內內,nTnT內的位移之比為內的位移之比為 s s1 1s s2 2s s3 3s sn n= = . . (3) (

4、3)在第在第1 1個個T T內內, ,第第2 2個個T T內內, ,第第3 3個個T T內內,第第n n 個個T T內的位移之比為內的位移之比為 s ss ss ss sn n= = . . (4) (4)從靜止開始通過連續相等的位移所用時間之從靜止開始通過連續相等的位移所用時間之 比為比為t t1 1t t2 2t t3 3t tn n= = . .1( -11( -1）123123n n1 12 2222 2332 2n n2 2135(2135(2n n-1)-1)( - )( - )( - )( - )322n1n三、自由落體運動和豎直上拋運動三、自由落體運動和豎直上拋運動1.1.自由

5、落體運動自由落體運動 (1) (1)特點：初速度特點：初速度v v0 0=0,=0,加速度為重力加速度加速度為重力加速度g g的的 運動運動. . (2) (2)基本規律基本規律: :速度公式速度公式V V= = , ,位移公式位移公式H H= =2.2.豎直上拋運動規律豎直上拋運動規律: : (1) (1)特點特點: :加速度為加速度為g g, ,上升階段做上升階段做 運運 動動, ,下降階段做下降階段做 運動運動. . (2) (2)基本規律基本規律 速度公速度公 vt= vt= 位移公式：位移公式：X=X= 上升的最大高度：上升的最大高度：H H= =勻加速直線勻加速直線gtgt221g

6、t勻減速直線勻減速直線勻加速直線勻加速直線v v0 0-gt-gt2021gtt vg220v2.2.豎直上拋運動的重要特性豎直上拋運動的重要特性 (1)(1)對稱性對稱性 如圖如圖1 1所示所示, ,物體以初速度物體以初速度v v0 0豎直上拋豎直上拋, , A A、B B為途中的任意兩點為途中的任意兩點, ,C C為最高點為最高點, , 則則 時間對稱性時間對稱性 物體上升過程中從物體上升過程中從A AC C所用時間所用時間t tACAC和和 下降過程中從下降過程中從C CA A所用時間所用時間t tCACA相等相等, , 同理同理t tABAB= =t tBABA. . 速度對稱性速度對

7、稱性 物體上升過程經過物體上升過程經過A A點的速度與下降過程經過點的速度與下降過程經過A A 點的速度大小相等點的速度大小相等. .圖圖 1 能量對稱性能量對稱性 物體從物體從A AB B和從和從B BA A重力勢能變化量的大小相重力勢能變化量的大小相 等等, ,均等于均等于mghmghABAB. . (2) (2)多解性多解性 當物體經過拋出點上方某個位置時當物體經過拋出點上方某個位置時, ,可能處于上可能處于上 升階段升階段, ,也可能處于下降階段也可能處于下降階段, ,造成雙解造成雙解. .題型題型1 1 豎直上拋運動問題豎直上拋運動問題【例例1 1】某校一課外活動小組自制一枚火箭某校

8、一課外活動小組自制一枚火箭, ,設火設火 箭發射后箭發射后, ,始終在垂直于地面的方向上運動始終在垂直于地面的方向上運動. .火火 箭點火后可認為做勻加速直線運動箭點火后可認為做勻加速直線運動, ,經過經過4 s4 s到到 達離地面達離地面40 m40 m高處時燃料恰好用完高處時燃料恰好用完, ,若不計空氣若不計空氣 阻力阻力, ,取取g g=10 m/s=10 m/s2 2, ,求：求： (1) (1)燃料恰好用完時火箭的速度燃料恰好用完時火箭的速度. . (2) (2)火箭上升離地面的最大高度火箭上升離地面的最大高度. . (3) (3)火箭從發射到殘骸落向地面過程的總時間火箭從發射到殘骸

9、落向地面過程的總時間. .ABvNfmgmg sinmg cos= m aa = gsingcos= 2m/s2S=1/2a t222 1642StsaABvNfmgNfmg水平方向勻速直水平方向勻速直線運動線運動豎直方向自由落豎直方向自由落體運動體運動vuvucosuv 0 22s =x + yy00vgttan=vv 方向方向 0ygttan=x2v220v =v + (gt)220gy =x2vt=2h g22S =x + h(4)平拋運動的兩個重要推論平拋運動的兩個重要推論做平拋運動的物體任意時刻的瞬時速度的反向延長線一做平拋運動的物體任意時刻的瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移

10、的中點，如圖定通過此時水平位移的中點，如圖131所示由所示由2類平拋運動類平拋運動以一定的初速度將物體拋出，如果物體受的合力恒定且與以一定的初速度將物體拋出，如果物體受的合力恒定且與初速度方向垂直，則物體所做的運動為類平拋運動，如以初速初速度方向垂直，則物體所做的運動為類平拋運動，如以初速度度v0垂直電場方向射入勻強電場中的帶電粒子的運動垂直電場方向射入勻強電場中的帶電粒子的運動類平拋運動的性質及解題方法與平拋運動類似，也是用運類平拋運動的性質及解題方法與平拋運動類似，也是用運動的分解法動的分解法 做平拋運動的物體做平拋運動的物體垂直垂直落在斜面落在斜面上上-可得知兩分速度與斜面可得知兩分速度

11、與斜面間的夾角間的夾角的關系的關系。 物體從斜面上平拋又落回到斜面物體從斜面上平拋又落回到斜面-可得知兩分位移與斜面間可得知兩分位移與斜面間的夾角的關系。的夾角的關系。-當合速度平行于斜面時，當合速度平行于斜面時，物體離斜面最遠。物體離斜面最遠。av0vv0vyaV0av0vv0vygvgvtytan0以v0的水平初速度拋出一物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角為a的斜面上，則物體飛行的時間是多少？三、圓周運動三、圓周運動1描述圓周運動的物理量描述圓周運動的物理量物理量物理量大小大小方向方向物理意義物理意義線速度線速度圓弧上各點的圓弧上各點的切線方向切線方向描述質點沿圓描述質點沿圓周運動的快慢

12、周運動的快慢角速度角速度中學不研究其中學不研究其方向方向周期、頻率周期、頻率無方向無方向向心加速度向心加速度時刻指向圓心時刻指向圓心描述線速度方描述線速度方向改變的快慢向改變的快慢物理量物理量大小大小方向方向物理意義物理意義相互關系相互關系2向心力向心力做圓周運動物體的向心力可以由重力、彈力、摩做圓周運動物體的向心力可以由重力、彈力、摩擦力等各種性質的力提供，也可以由各力的合力或某擦力等各種性質的力提供，也可以由各力的合力或某力的分力提供力的分力提供物體做勻速圓周運動時，物體的合力提供向心力，物體做勻速圓周運動時，物體的合力提供向心力，合力的方向指向圓心；物體做變速圓周運動時，物體合力的方向指

13、向圓心；物體做變速圓周運動時，物體的合力的方向不一定沿半徑指向圓心，合力沿半徑方的合力的方向不一定沿半徑指向圓心，合力沿半徑方向的分力提供向心力，合力沿切線方向的分力改變物向的分力提供向心力，合力沿切線方向的分力改變物體速度的大小體速度的大小3處理圓周運動的動力學問題的步驟處理圓周運動的動力學問題的步驟(1)首先要明確研究對象；首先要明確研究對象；(2)對其受力分析，明確向心力的來源；對其受力分析，明確向心力的來源；(3)確定其運動軌道所在的平面、圓心的位置以及半徑；確定其運動軌道所在的平面、圓心的位置以及半徑；(4)將牛頓第二定律應用于圓周運動，得到圓周運動中的動將牛頓第二定律應用于圓周運動

14、，得到圓周運動中的動力學方程，有以下各種情況：力學方程，有以下各種情況：Fmr2mv42mrf2.解題時應根據已知條件合理選擇方程形式解題時應根據已知條件合理選擇方程形式繞同軸轉動的質點，具有相同的角速度；在皮帶傳動、齒輪傳動中，若不打滑，輪緣具有相同大小的線速度.質量為質量為m m的汽車以速度的汽車以速度V V過半徑為過半徑為R R的的拱橋，對橋頂的壓力：拱橋，對橋頂的壓力：)(2RVgmN質量為質量為m m的汽車以速度的汽車以速度V V過半徑為過半徑為R R的的凹橋，對橋底的壓力：凹橋，對橋底的壓力：)(2RVgmN 圓周運動及其臨界問題圓周運動及其臨界問題豎直面內圓周運動的兩種臨界問題的

15、比較豎直面內圓周運動的兩種臨界問題的比較1.1.當火車轉彎時的速率當火車轉彎時的速率等于等于V V規定規定( (臨界速度臨界速度) )時時, ,內、內、外軌道對車輪（輪緣）都沒外軌道對車輪（輪緣）都沒有側壓力有側壓力, ,為理想轉彎速度。為理想轉彎速度。2.2.當火車轉彎時的速率當火車轉彎時的速率小于小于V V規定規定( (臨界速度臨界速度) )時時, ,內軌內軌道對車輪（輪緣）有側壓力。道對車輪（輪緣）有側壓力。內軌易損壞。內軌易損壞。3.3.當火車轉彎時的速率大于當火車轉彎時的速率大于V V規定規定( (臨界速度臨界速度) )時時, ,外軌道對車輪（輪緣）有側壓力。外軌易損壞。外軌道對車輪

16、（輪緣）有側壓力。外軌易損壞。火車在傾斜彎道上的轉彎問題討論火車在傾斜彎道上的轉彎問題討論高速路拐彎處，路面高速路拐彎處，路面外高內低，路面與水平面外高內低，路面與水平面間的夾角為間的夾角為設拐彎路設拐彎路段是半徑為段是半徑為R R的圓弧，要的圓弧，要使車速為使車速為v v 時車輪與路面時車輪與路面之間的橫向之間的橫向( (即垂直于前即垂直于前進方向進方向) )摩擦力等于零，摩擦力等于零，應等于多少？應等于多少？典型例題典型例題(4)典型例題典型例題( (5 5) )如圖，在水平轉盤上距轉軸如圖，在水平轉盤上距轉軸d/2d/2處處放置質量為放置質量為2m2m的物體，在距轉軸的物體，在距轉軸d d處放處放置質量為置質量為m m的物體，則隨著轉盤角速度的物體，則隨著轉盤角速度的增大，哪個物體先對轉盤發生相對的增大，哪個物體先對轉盤發生相對滑動？滑動？轉盤轉盤：軌道平面在水平面內的勻速：軌道平面在水平面內的勻速圓周運圓周運動動由靜摩擦提供需要的向心力由靜摩擦提供需要的向心力推廣：汽車、火車在水平面路面上的轉