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  • 2015高三物理二轮复习教案与课件

    时间:2016-08-09来源:海达范文网

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    篇一:2015高三物理第二轮专题复习教案[全套]·物理

    第一讲 平衡问题

    一、特别提示[解平衡问题几种常见方法]

    1、力的合成、分解法:对于三力平衡,一般根据“任意两个力的合力与第三力等大反向”的关系,借助三角函数、相似三角形等手段求解;或将某一个力分解到另外两个力的反方向上,得到这两个分力必与另外两个力等大、反向;对于多个力的平衡,利用先分解再合成的正交分解法。

    2、力汇交原理:如果一个物体受三个不平行外力的作用而平衡,这三个力的作用线必在同一平面上,而且必有共点力。

    3、正交分解法:将各力分解到x轴上和y轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件(?Fx?0?Fy?0)多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。值得注意的是,对x、y方向选择时,尽可能使落在x、y轴上的力多;被分解的力尽可能是已知力。

    4、矢量三角形法:物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时,这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形,则这三个力的合力必为零,利用三角形法求得未知力。

    5、对称法:利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法。在静力学中所研究对象有些具有对称性,模型的对称往往反映出物体或系统受力的对称性。解题中注意到这一点,会使解题过程简化。

    6、正弦定理法:三力平衡时,三个力可构成一封闭三角形,若由题设条件寻找到角度关系,则可用正弦定理列式求解。

    7、相似三角形法:利用力的三角形和线段三角形相似。

    二、典型例题

    1、力学中的平衡:运动状态未发生改变,即a?0。表现:静

    止或匀速直线运动

    (1)在重力、弹力、摩擦力作用下的平衡

    例1 质量为m的物体置于动摩擦因数为?的水平面上,现对它

    施加一个拉力,使它做匀速直线运动,问拉力与水平方向成多大夹角

    时这个力最小?

    解析 取物体为研究对象,物体受到重力mg,地面的支持力N,

    摩擦力f及拉力T四个力作用,如图1-1所示。

    由于物体在水平面上滑动,则f??N,将f和N合成,得到合力F,由图知F与f的夹角:

    ??arcctgf?arcctg? N

    不管拉力T方向如何变化,F与水平方向的夹角?不变,即F为一个方向不发生改变的变力。这显然属于三力平衡中的动态平衡问题,由前面讨论知,当T与F互相垂直时,T有最小值,即当拉力与水平方向的夹角??90?arcctg??arctg?时,使物体做匀速运动的拉力T最小。

    (2)摩擦力在平衡问题中的表现

    这类问题是指平衡的物体受到了包括摩擦力在内的力的作用。在共点力平衡中,当物

    体虽然静止但有运动趋势时,属于静摩擦力;当物体滑动时,属于动摩擦力。由于摩擦力的方向要随运动或运动趋势的方向的改变而改变,静摩擦力大小还可在一定范围内变动,因此包括摩擦力在内的平衡问题常常需要多讨论几种情况,要复杂一些。因此做这类题目时要注意两点

    ①由于静摩擦力的大小和方向都要随运动趋势的改变而改变,因此维持物体静止状态所需的外力允许有一定范围;又由于存在着最大静摩擦力,所以使物体起动所需要的力应大于某一最小的力。总之,包含摩擦力在内的平衡问题,物体维持静止或起动需要的动力的大小是允许在一定范围内的,只有当维持匀速运动时,外力才需确定的数值。

    ②由于滑动摩擦力F=?FN,要特别注意题目中正压力的大小的分析和计算,防止出现错误。

    例2 重力为G的物体A受到与竖直方向成?角的外力 F后,

    静止在竖直墙面上,如图1-2所示,试求墙对物体A的静摩擦力。

    分析与解答 这是物体在静摩擦力作用下平衡问题。首先确定研

    究对象,对研究对象进行受力分析,画出受力图。A受竖直向下的重

    力G,外力F,墙对A水平向右的支持力(弹力)N,以及还可能有

    静摩擦力f。这里对静摩擦力的有无及方向的判断是极其重要的。物

    体之间有相对运动趋势时,它们之间就有静摩擦力;物体间没有相对运动趋势时,它们之间就没有静摩擦力。可以假设接触面是光滑的,若不会相对运动,物体将不受静摩擦力,若有相对运动就有静摩擦力。(注意:这种假设的方法在研究物理问题时是常用方法,也是很重要的方法。)具体到这个题目,在竖直方向物体A受重力G以及外力F的竖直分量,即F2?Fcos?。当接触面光滑,G?Fcos?时,物体能保持静止;当G?Fcos?时,物体A有向下运动的趋势,那么A应受到向上的静摩擦力;当G?Fcos?时,物体A则有向上运动的趋势,受到的静摩擦力的方向向下,因此应分三种情况说明。

    从这里可以看出,由于静摩擦力方向能够改变,数值也有一定的变动范围,滑动摩擦力虽有确定数值,但方向则随相对滑动的方向而改变,因此,讨论使物体维持某一状态所需的外力F的许可范围和大小是很重要的。何时用等号,何时用不等号,必须十分注意。

    (3)弹性力作用下的平衡问题

    例3 如图1-3所示,一个重力为mg的小环套在竖直的半径为r

    的光滑大圆环上,一劲度系数为k,自然长度为L(L<2r)弹簧的一端

    固定在小环上,另一端固定在大圆环的最高点A。当小环静止时,略

    去弹簧的自重和小环与大圆环间的摩擦。求弹簧与竖直方向之间的夹

    角?

    分析 选取小环为研究对象,孤立它进行受力情况分析:小环受

    重力mg、大圆环沿半径方向的支持力N、弹簧对它的拉力F的作用,

    显然,

    F?k(2rcos??L)

    解法1 运用正交分解法。如图1-4所示,选取坐标系,以小环所

    在位置为坐标原点,过原点沿水平方向为x轴,沿竖直方向为y轴。

    ?Fx?0,?Fsin??Nsin2??0

    ?Fy?0,?Fcos??mg?Ncos2??0

    解得 ??arcckL 2(kr?mg)

    解法2 用相似比法。若物体在三个力F1、F2、F3作用下处于平衡状态,这三个力必组成首尾相连的三角形F1、F2、F3,题述中恰有三角形AOm与它相似,则必有对应边成比例。

    FmgN?? 2rcos?rr

    ??kL 2(kr?mg)

    (4)在电场、磁场中的平衡

    例4 如图1-5所示,匀强电场方向向右,匀强磁场方向垂直

    于纸面向里,一质量为m带电量为q的微粒以速度v与磁场垂直、

    与电场成45?角射入复合场中,恰能做匀速直线运动,求电场强度E

    的大小,磁感强度B的大小。

    解析 由于带电粒子所受洛仑兹力与v垂直,电场力方向与电

    场线平行,知粒子必须还受重力才能做匀速直线运动。假设粒子带负

    电受电场力水平向左,则它受洛仑兹力f就应斜向右下与v垂直,这样粒子不能做匀速直线运动,所以粒子应带正电,画出受力分析图根据合外力为零可得,

    mg?qvBsin45? (1) qE?qvBcos45?(2)

    由(1)式得B?mg,由(1),(2)得E?mg/q qv

    (5)动态收尾平衡问题

    例5 如图1-6所示,AB、CD是两根足够长的固定平行金属导

    轨,两导轨间距离为l,导轨平面与水平面的夹角为?。在整个导轨

    平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场,磁感强度为B。在

    导轨的A、C端连接一个阻值为R的电阻。一根垂直于导轨放置的金

    属棒ab,质量为m,从静止开始沿导轨下滑。求ab棒的最大速度。

    (已知ab和导轨间的动摩擦因数为?,导轨和金属棒的电阻不计)

    解析 本题的研究对象为ab棒,画出ab棒的平面受力图,如图1-7。

    ab棒所受安培力F沿斜面向上,大小为F?BIl?B2l2v/R,则ab棒

    下滑的加速度

    a?[mgsin??(?mgcos??F)]/m。

    ab棒由静止开始下滑,速度v不断增大,安培力F也增大,加速度a减小。当a=0时达到稳定状态,此后ab棒做匀速运动,速度达最大。

    mgsin??(?mgcos??B2l2v/R)?0。

    解得ab棒的最大速度

    vm?mgR(sin???cos?)/B2l2。

    例6 图1-8是磁流体发电机工作原理图。磁流

    体发电机由燃烧室(O)、发电通道(E)和偏转磁场

    (B)组成。在2500K以上的高温下,燃料与氧化剂

    在燃烧室混合、燃烧后,电离为正负离子(即等离子

    体),并以每秒几百米的高速喷入磁场,在洛仑兹力

    的作用下,正负离子分别向上、下极板偏转,两极板因

    聚积正负电荷而产生静电场。这时等离子体同时受到方向相反的洛仑兹力(f)与电场力(F)的作用,当F=f时,离子匀速穿过磁场,两极板电势差达到最大值,即为电源的电动势。设两板间距为d,板间磁场的磁感强度为B,等离子体速度为v,负载电阻为R,电源内阻不计,通道截面是边长为d的正方形,试求:

    (1)磁流体发电机的电动势??

    (2)发电通道两端的压强差?p?

    解析 根据两板电势差最大值的条件

    f?F得v?E?? BdB

    所以,磁流发电机的电动势为??Bdv

    设电源内阻不计,通道横截面边长等于d的正方形,且入口处压强为p1,出口处的压

    (Bdv)2

    ?强为p2;当开关S闭合后,发电机电功率为P 电?RR?2

    根据能量的转化和守恒定律有

    222P?Fv?Fv?pdv?pdv 121电

    所以,通道两端压强差为

    B2v?p?p1?p2? R

    (6)共点的三力平衡的特征规律

    例7 图1-9中重物的质量为m,轻细线AO和BO的A、B

    端是固定的,平衡时AD是水平的,BO与水平的夹角为?。AO的拉力F1和BO的拉力F2的大小是:

    A、F1?mgcos? B、F1?mgctg?

    C、F2?mgsin? D、F2?mg/sin?

    解析 如图1-10,三根细绳在O点共点,取O点(结点)为研究对象,分析O点受力如图1-10。O点受到AO绳的拉力F1、BO绳的拉力F2以及重物对它的拉力T三个力的作用。

    图1-10(a)选取合成法进行研究,将F1、F2合成,

    得到合力F,由平衡条件知:

    F?T?mg

    则:F1?Fctg??mgctg?

    F2?F/sin??mg/sin?

    图1-10(b)选取分解法进行研究,将F2分解成互相垂直的两个分力Fx、Fy,由平衡条件知:

    Fy?T?mg,Fx?F1

    则:F2?Fy/sin??mg/sin?

    F1?Fx?Fyctg??mgctg?

    问题:若BO绳的方向不变,则细线AO与BO绳的方向成几度角时,细线AO的拉力最小?

    结论:共点的三力平衡时,若有一个力的大小和方向都不变,另一个力的方向不变,则第三个力一定存在着最小值。

    (7)动中有静,静中有动问题

    如图1-11所示,质量为M的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上

    着一个质量为m的小球,开始时小球在杆的顶端,由静止释放后,小球

    沿杆下滑的加速度为重力加速度的二分之一,则在小球下滑的过程中,1mg。因为球加速下滑时,杆受向上的摩擦2

    1力f根据第二定律有mg?f?ma,所以f?mg。对木箱进行受力2

    1分析有:重力Mg、地面支持力N、及球对杆向下的摩擦力f?mg。由平衡条件有2

    1N?f?mg?Mg?mg。 2木箱对地面的压力为Mg?

    2、电磁学中的平衡

    (1)电桥平衡

    篇二:2015届高三物理第二轮复习计划

    岑巩县中学2015届高三物理第二轮复习计划

    高三物理备课组

    高三物理通过第一轮的复习,学生大都能掌握物理学中的基本概念、规律,及其一般应用。但这些方面的知识,总的感觉是比较零散的,同时,对于综合方面的应用更存在较大的问题。因此,在第二轮复习中,首要的任务是能把整个高中的知识网络化、系统化,把所学的知识连成线,铺成面,织成网,疏理出知识结构,使之有机地结合在一起。另外,要在理解的基础上,能够综合各部分的内容,进一步提高综合解题能力。

    为达到第二轮复习的目的,经备课组老师讨论决定,仍将以专题复习的形式为主。计划如下

    一、时间按排:2015年3月初至2015年5月中旬。

    二、内容安排:第一专题:牛顿运动定律;第二专题:功和能;第三专题:带电粒子在电场、磁场中的运动;第四专题:电磁感应和电路分析、计算综合应用;第五专题:物理学科内的综合;第六专题:选择题的分析与解题技巧;第七专题:实验题的题型及处理方法;第八专题:论述、计算题的审题方法和技巧;第九专题:物理解题中的数学方法。

    三、其它问题:我们认为要搞好第二轮复习还应注意以下几个方面:

    1、应抓住主干知识及主干知识之间的综合

    概括起来高中物理的主干知识有以下方面的内容:

    (1)力学部分:物体的平衡;牛顿运动定律与运动规律的综合应用;功能关系的综合应用;机械能守恒定律及能的转化和守恒定律。

    (2)电磁学部分:带电粒子在电、磁场中的运动;有关电路的分析和计算;电磁感应现象及其应用。

    (3)选修部分:机械波和机械振动、光的反射和折射及其应用。

    (4)实验部分:力学实验、电学实验。

    在各部分的综合应用中,主要以下面几种方式的综合较多:

    (1)牛顿三定律与匀变速直线运动的综合(主要体现在力学、带电粒子在匀强电场中运动、通电导体在磁场中运动,电磁感应过程中导体的运动等形式)。

    (2)功和能的综合应用(是解决物理问题中一个基本的观念,一定要加强这方面的训练,也是每年必考内容之一);

    (3)以带电粒子在电场、磁场中为模型的电学与力学的综合,

    主要有三种具体的综合形式:

    一是利用牛顿定律与匀变速直线运动的规律解决带电粒子在匀强电场中的运动;

    二是利用牛顿定律与圆周运动向心力公式解决带电粒子在磁场中的运动,

    三是用能量观点解决带电粒子在电场中的运动。

    (4)电磁感应现象与闭合电路欧姆定律的综合,用力学和能量观点解决导体在匀强磁场中的运动问题;

    (5)串、并联电路规律与实验的综合,主要表现为三个方面:

    一是通过粗略的计算选择实验器材和电表的量程,

    二是确定滑动变阻器的连接方法(限流法、分压法)

    三是确定电流表的内、外接法。对以上知识一定要特别重视,尽可能做到每个内容都能过关,绝不能掉以轻心。

    (6)半偏法测电流表(限流并联)、电压表(分压串联)的内阻。

    2、针对高考能力的要求,应做好以下几项专项训练。

    高考《考试大纲》中明确表示学生应具有五个方面的能力:即:理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力、实验能力。针对以上能力的要求,要注意加强二个方面的专项训练。

    (1)审题能力的训练

    虽是一种阅读能力,实质上还是理解能力。每次考试总的有人埋怨自己因看错了题而失分,甚至还有一些人对某些题根本看不懂(主要是信息类题,因题干太长,无法从中获取有用信息,有些同学对这类题有一种恐惧感,影响其他题的解答)。这都是审题能力不强的表现,如何才能避免呢?具体来说,在审题过程中一定要注意如下的三个方面的问题:

    ①、关键词语的理解。有相当数量的学生在审题时,只注意那些给出具体数值(包括字母)的已知条件,而对另外一些叙述性语言,特别是一些关键词语,所谓关键词语,可能是对题目涉及的物理变化方向的描述,也可能是对要求讨论的研究对象、物理过程的界定,忽略了它,往往使解题过程变得盲目,思维变得混乱。如:题目中的“刚好不相碰”,“连在杆上或绳上的小球在竖直平面刚好能越过最高点”等“刚好”一类的词,不能正确理解其含义。另外在一些细节方面也不注意,如有时把竖直面的图与水平面的图混淆,以至于把问题复杂化(不需要考虑重力时而考虑了重力),原因一是因为思维定势所引起的,二是基础不扎实,对一些常见的运动及其受力情况、遵循的规律不清楚。

    ②、隐含条件的挖掘。有些题目的部分条件并不明确给出,而是隐含在文字叙述之中,把这些隐含条件挖掘,往往就是解题的关键所在。如:“两接触物体脱离与不脱离的临界点是相互之间的弹力、摩擦力为零”(因弹力和摩擦力是属于接触力);“绳子断与不断的临界点为绳子的拉力达最大值”;“追击问题中两物体相距最远时速度相等,相遇不相碰的临界点为同一时刻到达同一地点时V1≤V2”;“做变加速运动的物体,当合外力为最大时,加速度最大,当合外力为0,加速度为0,而速度达到最大”;“两物体碰撞过程中速度相等时系统动能最小等”都是一些常见的隐含条件,要在大脑中形成一种潜意识。

    ③、排除干扰因素。在一些信息题中,题目给出的诸多条件有些是有用的,有些是无关的条件,而这些无关条件常常就是命题者有意设置的干扰因素,只要能找出这些干扰因素,并把它们排除,题目也就能迅速得到解决。

    (2)表述能力及解题的规范化训练

    每次考试阅卷以后,总是感叹学生在表述方面存在着相当大的差距,往往是言不达意,甚至一道综合应用题,有时就是聊聊几句就完事。同时,因运算能力也不行,使得该得分的得不到分,或得不到满分,造成无谓的丢分,实在可惜(但这谁也不能原谅)。提高语言表达能力、规范解题格式是目前广大学生应解决的重大问题。怎样答题才算规范呢?

    首先是文字表述方面要做到以下几点:

    ①、对解答中涉及到的物理量而题中又没有明确指出是已知量的所有字母、符号用假设的方式进行说明;

    ②、说明题中的一些隐含条件;

    ③、说明研究对象划研究的过程;

    ④、写出所列方程的理论依据(包括定理、定律、公式),

    ⑤、对求解出的物理量中的负号的含义加以说明。

    其次是列方程时要做到“四要四不要”,即:

    一是要方程而不是要公式,(要把公式与题目内容联系起来)。

    二是要原始式而不是要变形式,如磁场中带电粒子的运转半径,不能直接写成R=mv/qB,而应用向心力公式:qvB=mv2/R 。

    四是要用原始式联立求解,不要用连等式,不断地用等号连等下去,因为这样往往因某一步的计算错误会导致整个等式不成立而失分。如上例中不要写成

    最后对结果也要注意:

    1、对题中所求的物理量应有明确的回答(尽量写在显眼处)。

    2、答案中不能含有未知量和中间量。

    3、尽量不要以分数作计算结果,如" 1/2”等应把它换成小数。

    4、一般在最终结果中保留1到2位有效数字,多余部分采用四舍五入。

    5、是矢量的必须说明方向。

    3、在模拟训练中告诉学生量力而行,量体裁衣。

    在后阶段中的模拟题练习时,一般会遇到三种类型:

    一是有十足的把握能完成的;

    二是心中无底的题,即解答过程中能找得到一些头绪,好像能做得出,但心中又不能完全理解,不一定能得出正确的解答;

    三是难啃的题,即有时反复看题都看不懂,很难进入物理情景的“生题、难题”,有时甚至通过老师的讲解都不明白的题;

    对于以上三种题型,分别应以三种不同的对策应付。

    对第一类型:可以采取“做过且过”,主要目的在于复习、巩固,加深印象。

    对第二类题:要作为重点对象,做到“坚决不放过”,“坚持到底”,因为只要你“跳一跳,树上的那棵桃就能摘得到”,是可望且能可及的目标。往往这类题大都是隐蔽性强、有一定的情景迁移性,只要能正确把握问题的切入点,找到突破口,你就会“恍然大悟”,顿感“柳暗花明又一村”,原来也只是一些概念、规律的基本、直观的应用,(在信息题中这种类型占绝大多数)。一般在做完这样的题以后,更要反思,回味一番,分析自己是在哪些方面存在着欠缺,使自己能通过解答这一道题在知识上澄清了哪些概念的内涵和规律的外延,在分析、解决问题的能力和方法方面有哪些方面的体会和收获。这样才能使你的解题能力得到进一步的提高,做到“会一题而懂一片”,起到事半功倍的效果,这也是每个高三学生都希望达到的目标。

    对于第三类题:只好舍痛割爱,“得过且过”,因为这类题可能已超出了你的能力水平范围,(在有些时候不得不承认自己的差距),否则会得不偿失,毕竟高考中这类题是极少数的,大部分仍是基础题,其中80%以上为中、易题,可谓退一步,海阔天空,而不会使自己钻死胡同,浪费大好时光。

    4、选题要“精”,讲评要“细”,做题注意“精”“细”结合。

    选题要“精”,主要体现在新颖性、梯度性、适度性、针对性和创新性,在第二轮的复习中,可谓是模拟试题满天飞,如何样采用这些资料呢?首先对手中的资料要仔细的分析,在此基础上可在针对性地选取一些好题,采用拼盘的方式组织起来让学生练;(尽量不要用成套的原卷)。讲评要“细”,即重思路、善引导、做示范、细纠正。每次在讲评时,必须先对各题的得分情况进行具体的分析与总结(具体到每个同学的每个题的得分情况,及失分的原因),然后才能做到有的放矢,同时,要重视个别的指导,对问题较大或问题比较明显的单独进行点评。

    5、在复习的最后阶段要求学生精读课本,不留死角。

    对物理学中的热学、光学、原子物理学部分,要求是比较低的一部分,也正因为如此,往往在复习中花的功夫不是很多。虽在这几方面的难度不是很大,综合也并不是很多,但绝不能掉以轻心,在复习中要特别注意课本的重要性,课本是知识之源,对这几部分的内容一定要做到熟读、精读课本,看懂、看透,一次不够,二次,二次不行,再来,绝不能留任何的死角,包括课后的阅读材料、小实验、小资料等,因为大多的信息题,有很多时候是从这里取材的(如近几年来高考中的原子物理的信息题)。

    篇三:2016年高三物理【第二轮专题复习】全套教案

    2016年高三物理第二轮专题复习

    第1专题 力与运动

    知识网络

    考点预测

    本专题复习三个模块的内容:运(来自:www.sMHaiDa.com 海 达范文网:2015高三物理二轮复习教案与课件)动的描述、受力分析与平衡、牛顿运动定律的运用.运动的描述与受力分析是两个相互独立的内容,它们通过牛顿运动定律才能连成一个有机的整体.虽然运动的描述、受力平衡在近几年(特别是2008年以前)都有独立的命题出现在高考中(如2008年的全国理综卷Ⅰ第23题、四川理综卷第23题),但由于理综考试题量的局限以及课改趋势,独立考查前两模块的命题在2010年高考中出现的概率很小,大部分高考卷中应该都会出现同时考查三个模块知识的试题,而且占不少分值. 在综合复习这三个模块内容的时候,应该把握以下几点:

    1.运动的描述是物理学的重要基础,其理论体系为用数学函数或图象的方法来描述、推断质点的运动规律,公式和推论众多.其中,平抛运动、追及问题、实际运动的描述

    应为复习的重点和难点.

    2.无论是平衡问题,还是动力学问题,一般都需要进行受力分析,而正交分解法、隔离法与整体法相结合是最常用、最重要的思想方法,每年高考都会对其进行考查.

    3.牛顿运动定律的应用是高中物理的重要内容之一,与此有关的高考试题每年都有,题型有选择题、计算题等,趋向于运用牛顿运动定律解决生产、生活和科技中的实际问题.此外,它还经常与电场、磁场结合,构成难度较大的综合性试题.

    一、运动的描述

    要点归纳

    (一)匀变速直线运动的几个重要推论和解题方法

    t-1.某段时间内的平均速度等于这段时间的中间时刻的瞬时速度,即vt= 2

    2.在连续相等的时间间隔T内的位移之差Δs为恒量,且Δs=2.

    3.在初速度为零的匀变速直线运动中,相等的时间T内连续通过的位移之比为: s1∶s2∶s3∶?∶sn=1∶3∶5∶?∶(2n-1)

    通过连续相等的位移所用的时间之比为:

    t1∶t2∶t3∶?∶tn=1∶2-1)∶3-2)∶?∶-n-1).

    4.竖直上抛运动

    (1)对称性:上升阶段和下落阶段具有时间和速度等方面的对称性.

    (2)可逆性:上升过程做匀减速运动,可逆向看做初速度为零的匀加速运动来研究.

    (3)整体性:整个运动过程实质上是匀变速直线运动.

    5.解决匀变速直线运动问题的常用方法

    (1)公式法

    灵活运用匀变速直线运动的基本公式及一些有用的推导公式直接解决.

    (2)比例法

    在初速度为零的匀加速直线运动中,其速度、位移和时间都存在一定的比例关系,灵活利用这些关系可使解题过程简化.

    (3)逆向过程处理法

    逆向过程处理法是把运动过程的“末态”作为“初态”,将物体的运动过程倒过来进行研究的方法.

    (4)速度图象法

    速度图象法是力学中一种常见的重要方法,它能够将问题中的许多关系,特别是一些隐藏关系,在图象上明显地反映出来,从而得到正确、简捷的解题方法.

    (二)运动的合成与分解

    1.小船渡河

    设水流的速度为v1,船的航行速度为v2,河的宽度为d.

    d(1)过河时间t仅由v2沿垂直于河岸方向的分量v⊥决定,即t,与v1无关,所以v⊥

    d当v2垂直于河岸时,渡河所用的时间最短,最短时间tmin=. v2

    (2)渡河的路程由小船实际运动轨迹的方向决定.当v1<v2时,最短路程smin=d;当v1>v2时,最短路程smin=vd,如图1-1 所示.

    2

    图1-1

    2.轻绳、轻杆两末端速度的关系

    (1)分解法

    把绳子(包括连杆)两端的速度都沿绳子的方向和垂直于绳子的方向分解,沿绳子方向的分运动相等(垂直方向的分运动不相关),即v1cos θ1

    (2)功率法

    通过轻绳(轻杆)连接物体时,往往力拉轻绳(轻杆)做功的功率等于轻绳(轻杆)对物体做功的功率.

    3.平抛运动

    如图1-2所示,物体从O处以水平初速度v0

    抛出,经时间t到达P点.

    图1-2

    ??水平方向:ax=0(1)加速度? ?竖直方向:ay=g?

    ??水平方向:vx=v0(2)速度? ?竖直方向:vy=gt?

    合速度的大小vvx+vy=v0+gt

    设合速度的方向与水平方向的夹角为θ,有:

    vygtgttan θ==,即θ=arctan x00

    水平方向:sx=v0t??(3)位移?12 竖直方向:sy?2?

    设合位移的大小ssx+sy= 1(v0t)2+(gt2)2 2

    合位移的方向与水平方向的夹角为α,有: 12sy2gtgttan α==α=arctan sx0t2v02v0

    要注意合速度的方向与水平方向的夹角不是合位移的方向与水平方向的夹角的2倍,即θ≠2α,而是tan θ=2tan α.

    1(4)时间:由sy=2得,t=2,平抛物体在空中运动的时间t只由物体抛出时离g

    Δ

    v)Δt地的高度sy决定,而与抛出时的初速度v0无关. (5)速度变化:平抛运动是匀变速曲线运动,故在相等的时间内,速度的变化量(g=

    相等,且必沿竖直方向,如图1-3所示.

    图1-3

    任意两时刻的速度与速度的变化量Δv构成直角三角形,Δv沿竖直方向.

    注意:平抛运动的速率随时间并不均匀变化,而速度随时间是均匀变化的.

    (6)带电粒子(只受电场力的作用)垂直进入匀强电场中的运动与平抛运动相似,出电场后做匀速直线运动,如图1-4所示.

    图1-4

    LLqUL故有:y=(L′+)·tan α=(L′+. 22dmv0

    热点、重点、难点

    (一)直线运动

    高考中对直线运动规律的考查一般以图象的应用或追及问题出现.这类题目侧重于考查学生应用数学知识处理物理问题的能力.对于追及问题,存在的困难在于选用哪些公式来列方程,作图求解,而熟记和运用好直线运动的重要推论往往是解决问题的捷径.

    ●例1 如图1-5甲所示,A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶.当B车在A车前s=84 m处时,B车的速度vB=4 m/s,且正以a=2 m/s2的加速度做匀加速运动;经过一段时间后,B车的加速度突然变为零.A车一直以vA=20 m/s的速度做匀速运动,从最初相距84 m时开始计时,经过t0=12 s后两车相遇.问B车加速行驶的时间是多少?

    图1-5甲

    【解析】设B车加速行驶的时间为t,相遇时A车的位移为:sA=vAt0

    B车加速阶段的位移为:

    1sB1=vBt+2 2

    匀速阶段的速度v=vB+at,匀速阶段的位移为:

    sB2=v(t0-t)

    相遇时,依题意有:

    sA=sB1+sB2+s

    联立以上各式得:t2-2t0t=0

    解得:t1=6 s,t2=18 s(不合题意,舍去)

    2[(vB-vA)t0+s]0 a将题中数据vA=20 m/s,vB=4 m/s,a=2 m/s2,t0=12 s,代入上式有:t2-24t+108