1、专题一 质点的直线运动高考物理（浙江专用）高考物理（浙江专用）考点一基本概念与规律考点一基本概念与规律考向基础考向基础一、质点、参考系和坐标系一、质点、参考系和坐标系1.质点质点:用来代替物体的有质量的点,它是一种理想化的物理模型,实际上并不存在;当物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计时,物体可视为质点。2.参考系参考系:为了研究物体的运动而假定为不动的物体,参考系可以是运动的,也可以是静止的。3.坐标系坐标系:一般来说,为了定量地描述物体的位置及位置变化,需要在参考系上建立适当的坐标系。考点清单考点清单二、时间和位移二、时间和位移1.时间间隔与时刻:时间对应时间轴上一段线段,时刻对
2、应时间轴上一点。2.位移:是矢量,有大小和方向,可以用由起点指向终点的有向线段表示。三、速度三、速度1.速度速度:(是矢量,有大小和方向)表示物体的运动快慢和方向;单位为米每秒(m/s),其方向为运动方向。2.平均速度平均速度:=(某段过程中的位移x除以所用的时间t),是矢量,其方向就是相应位移的方向。它是对物体运动快慢的粗略描述。3.瞬时速度瞬时速度:质点在某一时刻(或某一位置)具有的速度,是矢量,其方向沿轨迹上该点的切线方向且指向前进的一侧,它是对运动快慢的精确描述。vxt4.速率速率:瞬时速度的大小,是标量。5.比值定义法比值定义法:就是用两个基本的物理量的“比”来定义一个新的物理量的方
3、法,速度就是用此方法定义的,其定义式为v=x/t。四、加速度四、加速度物理意义公式方向单位表示物体速度变化的快慢与方向a=(计算式)与速度的变化量v的方向相同米每二次方秒(m/s2)a=(决定式)与合外力的方向相同0vvtvtFm合说明说明(1)错误说法:速度大,加速度就大;速度变化量v大,加速度就大。(2)加速、减速:a、v同向,加速;a、v反向,减速。五、速度与时间、位移与时间的关系五、速度与时间、位移与时间的关系1.匀变速直线运动的定义及特点:物体在一条直线上运动,如果在任意相等的时间内速度变化相同,这种运动就叫做匀变速直线运动。其特点是:加速度恒定,即a=恒量(如果物体的速度与加速度的
4、方向相同,这个运动叫匀加速直线运动,如果物体的速度与加速度的方向相反,这个运动叫匀减速直线运动)。2.匀变速直线运动的基本规律a.速度公式(速度时间关系式):v=v0+at。b.位移公式(位移时间关系式):x=v0t+at2。3.匀变速直线运动的推论12a.速度位移公式:b.v2-=2ax。b.平均速度公式:=。c.中间时刻的瞬时速度公式:vt/2=。速度位移公式由速度公式和位移公式消去时间t得到,适用于不涉及时间的情况。平均速度、中间时刻的瞬时速度公式由速度公式、位移公式和平均速度定义式出发,演绎得到,适用于匀变速直线运动。20vv02vv02vv六、自由落体运动六、自由落体运动1.物体只在
5、重力作用下从静止开始下落的运动,叫自由落体运动。自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。2.g是自由落体的加速度,又叫重力加速度,其方向总是竖直向下,在地球上的不同纬度,重力加速度大小一般不同。3.自由落体运动特点:v0=0,a=g。基本规律:h=gt2,v=gt。重要推论:v2=2gh。12七、速度与时间、位移与时间的关系七、速度与时间、位移与时间的关系伽利略科学思想方法核心:把实验和逻辑推理(包括数学推理)结合起来。考向突破考向突破考向考向速度与时间、位移与时间的关系速度与时间、位移与时间的关系1.匀变速直线运动的四个公式的区别下表中的“不含量”表示五个参量v0、a、t、v、
6、x中缺少的物理量;“突显量”是在v0、a、t、v、x中,已知的、有联系的、所求的和没有明确表示出来的物理量。公式不含量突显量适用过程v=v0+atxv0、a、t、v与x无关x=v0t+at2vv0、a、t、x与v无关v2-=2axtv0、a、x、v与t无关=av0、t、x、v与a无关1220vxt0v2v说明说明五个运动参量在描述运动中所起的作用:v0和a决定了运动的特性,在解题时,往往以a是否变化作为划分运动阶段的标准;t反映了某种性质的运动过程的长短,而x、v则反映了运动达到的效果,所以解题时应特别注重五个运动参量的相关信息,以便选择合适的公式解题。例例12014年12月26日,我国东部1
7、4省市ETC联网正式启动运行,ETC是电子不停车收费系统的简称。汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。假设汽车以v1=15m/s沿直线朝收费站正常行驶,如果过ETC通道,需要在收费站中心线前10m处正好匀减速至v2=5m/s,匀速通过中心线后,再匀加速至v1正常行驶;如果过人工收费通道,需要恰好在中心线处匀减速至零,经过20s缴费成功后,再启动汽车匀加速至v1正常行驶。设汽车加速和减速过程中的加速度大小均为1m/s2。求(1)汽车过ETC通道时,从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小;(2)汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间是多少。解题思路解题思路画出运动过程草图,
8、并标示未知量和已知量。解析解析(1)过ETC通道时,减速的位移和加速的位移相等,均为s1=,所以总的位移s总1=2s1+10m=210mt1=2+=22s(2)过人工收费通道时,所用时间t2=2+20s=50ss2=2=225m二者的位移差s=s2-s总1=225m-210m=15m在这段位移内过ETC通道时是匀速直线运动,所以t=t2-(t1+)=27s22122vva12vva210mv1va212va1sv答案答案(1)210m(2)27s2.公式公式x=aT2的拓展应用的拓展应用(1)公式的适用条件:匀变速直线运动。T为相等的时间间隔,x为连续相等的时间间隔内的位移差。(2)进一步的推
9、论:xm-xn=(m-n)aT2。要注意此式的适用条件及m、n、T的含义。现举例说明(如图所示):一物体做匀变速直线运动,连续四段时间t1、t2、t3、t4内的位移分别为x1、x2、x3、x4,则:若t1=t2=t3=t4=T,则x3-x1=x4-x2=2aT2;若各段时间不相等,则等式不成立。例例2从斜面上某一位置每隔0.1s释放一个小球,释放后小球做匀加速直线运动,在连续释放几个后,对在斜面上滚动的小球拍下如图所示的照片,测得xAB=15cm,xBC=20cm。则(1)小球的加速度是多大?(2)拍摄时B点小球的速度是多大?(3)拍摄时xCD是多少?(4)在A点小球的上面滚动的小球还有几个?
10、解析解析小球释放后做匀加速直线运动,且每相邻的两个小球的时间间隔相等,均为0.1s,可以认为A、B、C、D各点是一个小球在不同时刻的位置。(1)由推论x=aT2可知,小球的加速度大小为a=m/s2=5m/s2。(2)由题意知B点是AC段的中间时刻,可知B点小球的速度等于AC段的平均速度,即vB=m/s=1.75m/s。(3)由于匀加速直线运动中相邻相等时间内位移差恒定,所以xCD-xBC=xBC-xAB2xT2BCABxxT22220 1015 100.1ACv2ACxT2220 1015 102 0.1所以xCD=2xBC-xAB=22010-2m-1510-2m=2510-2m=0.25m
11、。(4)设A点小球速度为vA,由于vB=vA+at所以vA=vB-at=1.75m/s-50.1m/s=1.25m/s所以A点小球运动时间为tA=s=0.25s因为每隔0.1s释放一个小球,故A点小球的上面滚动的小球还有2个。Ava1.255答案答案(1)5m/s2(2)1.75m/s(3)0.25m(4)2个3.关于两类匀减速直线运动关于两类匀减速直线运动(1)刹车类问题,即匀减速到速度为零后立即停止运动,加速度a突然消失,求解时要注意确定其实际运动时间。如果问题涉及最后阶段(到停止运动)的运动,可把该阶段看成反向的初速度为零的匀加速直线运动。(2)双向可逆类问题,如沿光滑斜面上滑的小球,到
12、最高点后能以原加速度匀加速下滑,全过程中加速度的大小、方向均不变,故求解时可对全过程列式,但必须注意x、v、a等矢量的正负号。例例3(2017浙江金、丽、衢十二校联考)目前我省交警部门开展的“车让人”活动深入人心,不遵守“车让人”规定的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚,如图所示,以8m/s匀速行驶的汽车即将通过路口,有一老人正在过人行横道,此时汽车的车头距离停车线8m。该车减速时的加速度大小为5m/s2。则下列说法中正确的是()A.如果驾驶员立即刹车制动,则t=2s时,汽车离停车线的距离为2mB.如果在距停车线6m处开始刹车制动,汽车能在停车线处刹住,停车让人C.如果驾驶员的反应时间为0.4s
13、,汽车刚好能在停车线处刹住,停车让人D.如果驾驶员的反应时间为0.2s,汽车刚好能在停车线处刹住,停车让人解析解析此题考查了速度与时间、位移与时间的关系。汽车立即刹车,则从刹车到停止的时间t1=1.6s。如果驾驶员立即刹车制动,则t=2s时汽车已经停下来,位移x0=6.4m,距离停车线x=8m-6.4m=1.6m,选项A错。如果在距停车线6m处开始刹车制动,根据汽车停下来的位移x0=6.4m,汽车将越过停车线0.4m,选项B错。如果驾驶员的反应时间为0.4s,则有x1=v0t+=9.6m,汽车将越过停车线,选项C错。如果驾驶员的反应时间为0.2s,则有x2=v0t+=8m,汽车将恰好在停车线处
14、停车,选项D正确。0va202va202va202va202va答案答案D考点二运动图像考点二运动图像考向基础考向基础一、匀变速直线运动的一、匀变速直线运动的x-t图像图像物理意义:表示运动物体的位移随时间变化的关系,不表示物体的运动轨迹,图线的斜率表示物体运动的速度。二、匀变速直线运动的二、匀变速直线运动的v-t图像图像物理意义:表示运动物体的速度随时间变化的规律,图线的斜率表示运动物体的加速度,图线和时间轴所围面积表示这段时间内的位移(时间轴上方的面积为正值,时间轴下方的面积为负值)。比较内容x-t图像v-t图像图像其中为抛物线其中为抛物线物理意义反映的是位移随时间的变化规律反映的是速度随
15、时间的变化规律函数表达式 x=x0-vtv=v0-atx=x0v=v0 x=vtv=atx=kt2v=kt2考向突破考向突破考向考向x-t图像与图像与v-t图像图像物体的运动性质表示物体从正位移处开始一直做负向匀速直线运动并经过零位移处表示物体先做正向匀减速直线运动,再做负向匀加速直线运动表示物体静止不动表示物体做正向匀速直线运动表示物体从零位移处开始做正向匀速直线运动表示物体从静止开始做正向匀加速直线运动表示物体做匀加速直线运动表示物体做加速度增大的加速直线运动斜率的意义斜率的大小表示速度的大小,斜率的正负表示速度的方向斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向图线与时间轴围成的
16、“面积”的意义无实际意义表示相应时间内的位移例例4(2017浙江乐清外国语学校期中)(多选)如图所示的x-t图像和v-t图像中给出的四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是()A.甲车和乙车都做直线运动B.0t1时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程C.0t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远D.0t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等解析解析x-t图线表示位移随时间的变化规律,不是物体运动的轨迹,甲、乙都做直线运动,故A正确;由x-t图线可知,在0t1时间内,甲、乙两车通过的路程相等,故B错误;由v-t图线可知,在0t2时间内,两车距离逐渐增大,
17、在t2时刻相距最远,故C正确;在0t2时间内,丁图线与t轴围成的面积大于丙图线与t轴围成的面积,可知丁车的位移大于丙车的位移,则丁车的平均速度大于丙车的平均速度,故D错误。所以A、C正确,B、D错误。答案答案AC方法方法1 1 匀变速直线运动的常见解题方法匀变速直线运动的常见解题方法匀变速直线运动是在高中阶段遇到的一种比较多的运动形式,在历年的高考题中经常出现,掌握此类问题的分析方法和技巧,会起到事半功倍之效。常用方法总结如下:方法技巧方法技巧常用方法规律、特点一般公式法速度公式、位移公式和速度、位移关系式,均是矢量式,使用时注意方向性,一般以v0的方向为正方向,与正方向相同者为正、与正方向相
18、反者为负平均速度法=对任何性质的运动都适用=(v0+v)只适用于匀变速直线运动中间时刻速度法“任一段时间t中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度”即=,适用于任何一个匀变速直线运动,有些题目应用它可以简化解题过程,提高解题速度推论法对一般的匀变速直线运动,若出现相等的时间间隔问题,应优先考虑用x=aT2求解逆向思维法(反演法)把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法。一般用于末态已知的情况图像法应用v-t图像,可把较复杂的物理问题转变为较为简单的数学问题解决。用图像定性分析问题,可避开繁杂的计算,快速求解巧选参考系解题物体的运动是相对一定的参考系而言的。研究地面上物体的运动常
19、以地面为参考系,有时为了研究问题方便,也可巧妙地选用其他物体作为参考系,甚至在分析某些较为复杂的问题时,为了求解简便,还需灵活地转换参考系vxtv12t2vv例例1一客运列车匀速行驶,其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性的撞击。坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s。在相邻的平行车道上有一列货车,当该旅客经过货车车尾时,货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动。该旅客在此后的20.0s内,看到恰好有30节货车车厢被他连续超过。已知每根铁轨的长度为25.0m,每节货车车厢的长度为16.0m,货车车厢间距忽略不计。求(1)客车运行速度的大小;(2)货车运行
20、加速度的大小。解析解析(1)设连续两次撞击声的时间间隔为t,每根铁轨的长度为l,则客车速度为v=其中l=25.0m,t=s,得v=37.5m/s(2)设从货车开始运动后t=20.0s内客车行驶了s1,货车行驶了s2,货车的加速度为a,30节货车车厢的总长度为L=3016.0m。由运动学公式有s1=vts2=at2由题给条件有L=s1-s2由式解得a=1.35m/s2 lt10.016 112答案答案(1)37.5m/s(2)1.35m/s2例例2物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点C时速度恰为零,如图所示。已知物体运动到斜面长度处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时
21、间。34解析解析方法一(逆向思维法)物体沿斜面匀减速上滑的逆过程即自C点由静止沿斜面匀加速下滑,由匀加速直线运动规律有xBC=axAC=a(t+tBC)2又xBC=xAC解得tBC=t122BCt1214方法二(中间时刻速度法)=(v+v0)=由=2axAC,=2axBC又xBC=xAC,解得vB=可以看出vB正好等于AC段的平均速度,也等于中间时刻的速度,因此tBC=tACv1202v20v2Bv1402v答案答案t方法方法2 2 分段法与全程法分段法与全程法竖直上抛运动的处理方法竖直上抛运动的处理方法1.两种方法两种方法(1)“分段法”就是把竖直上抛运动分为上升阶段和下落阶段。上升阶段做匀
22、减速直线运动,下落阶段做自由落体运动,下落过程是上升过程的逆过程。(2)“全程法”就是把整个过程看成是一个匀减速直线运动过程,从全程来看,加速度方向始终与初速度v0的方向相反。2.符号法则符号法则:应用公式时,要特别注意v0、v、h等矢量的正负号。一般选向上为正方向,v0总是正值,上升过程中v为正值,下落过程中v为负值;物体在抛出点以上时h为正值,在抛出点以下时h为负值。3.巧用竖直上抛运动的对称性巧用竖直上抛运动的对称性(1)速度对称:上升和下降过程经过同一位置时速度等大反向。(2)时间对称:上升和下降过程经过同一段高度的上升时间和下降时间相等。例例3某校一课外活动小组自制一枚火箭,设火箭从
23、地面发射后,始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为做匀加速直线运动,经过4s到达离地面40m高处时燃料恰好用完,若不计空气阻力,取g=10m/s2,求:(1)燃料恰好用完时火箭的速度大小。(2)火箭上升离地面的最大高度。(3)火箭从发射到残骸落回地面过程的总时间。解析解析设燃料用完时火箭的速度为v1,所用时间为t1。火箭的上升运动分为两个过程,第一个过程为做匀加速上升运动,第二个过程为做竖直上抛运动至最高点。(1)对第一个过程有h1=t1,代入数据解得v1=20m/s(2)对第二个过程有h2=,代入数据解得h2=20m所以火箭上升离地面的最大高度h=h1+h2=40m+20m=60m(
24、3)方法一分段分析法从燃料用完到运动至最高点的过程中,由v1=gt2得t2=s=2s从最高点落回地面的过程中h=g,而h=60m,代入得t3=2s故总时间t总=t1+t2+t3=(6+2)s12v212vg1vg20101223t33方法二整体分析法考虑火箭从燃料用完到落回地面的全过程,以竖直向上为正方向,全过程为初速度v1=20m/s,加速度g=-10m/s2,位移h=-40m的匀变速直线运动,即有h=v1t+gt2,代入数据解得t=(2+2)s或t=(2-2)s(舍去),故t总=t1+t=(6+2)s。12333答案答案(1)20m/s(2)60m(3)(6+2)s3方法方法3 3 应用运
25、动图像应用运动图像“五看五看”解题解题1.看“轴”2.看“线”3.看“斜率”4.看“面积”5.看“纵截距”xtvt图像纵轴表示位移图像纵轴表示速度xtvt图像上倾斜直线表示匀速直线运动图像上倾斜直线表示匀变速直线运动xtvt图像上斜率表示速度图像上斜率表示加速度“”xtvt图像上面积无实际意义图像上图线和时间轴围成的 面积 表示位移xtvt图像表示初位置图像表示初速度例例4(多选)甲、乙两物体在t=0时刻经过同一位置沿x轴运动,其v-t图像如图所示,则()A.甲、乙在t=0到t=1s之间沿同一方向运动B.乙在t=0到t=7s之间的位移为零C.甲在t=0到t=4s之间做往复运动D.甲、乙在t=6
26、s时的加速度方向相同解析解析速度图像中纵坐标的正负表示物体的速度方向,即物体的运动方向,故A错误;速度图像与时间轴所围面积表示物体的位移,由题图知在07s内乙物体速度图线与时间轴所围总面积为零,故B正确。在04s内甲物体的速度始终为正,即这段时间内一直沿正方向运动,故C错误;速度图线的斜率表示加速度,即斜率绝对值表示加速度的大小,斜率的正负表示加速度的方向,由题图可知D正确。答案答案BD专题二 相互作用高考物理（浙江专用）高考物理（浙江专用）考点一常见的三种力、受力分析考点一常见的三种力、受力分析考向基础考向基础一、重力一、重力1.产生:由于地球对物体的吸引而使物体受到的力。2.大小:G=mg
27、,与物体的运动状态无关,与物体所在的纬度、高度有关。3.方向:竖直向下。4.作用点:重心。5.测量:可以用弹簧测力计,测量时物体必须处于平衡状态。考点清单考点清单二、弹力二、弹力1.产生条件:物体直接接触;有弹性形变。2.弹力的方向:与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。常见弹力的方向弹力弹力的方向轻绳的弹力沿绳指向绳收缩的方向弹簧两端的弹力沿弹簧指向弹簧恢复原状的方向面(或点)与面(或点)接触垂直于接触面(或切面),指向受力物体杆的弹力可能沿杆,也可能不沿杆,应具体情况具体分析3.弹力的大小胡克定律(1)内容:实验表明,弹簧发生弹性形变时,弹力的大小跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比,
28、即F=kx。k称为弹簧的劲度系数,单位是N/m。一般来说,k越大,弹簧越“硬”;k越小,弹簧越“软”。k的大小与弹簧的粗细、长度、材料、匝数等因素有关。(2)弹力与弹簧伸长量的关系可用F-x图像表示,如图所示。三、摩擦力三、摩擦力1.摩擦力产生的条件:直接接触并发生形变、粗糙接触面之间存在相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力)。所以有摩擦力的两物体之间必有弹力,而反之则未必。2.静摩擦力:静摩擦力随着外力的增大而增大,大小可在0Fmax之间变化。一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿运动定律来计算它的大小。静摩擦力的方向与物体间相对运动趋势的方向相反。3.滑动摩擦力:大小Ff=F
29、N,方向与物体间相对运动的方向相反。考向突破考向突破考向一考向一弹力弹力弹力有无的判断对于形变明显的情况可由形变直接判断,形变不明显的情况通常用下面三种方法判断。(1)“假设法”分析物体间的弹力欲分析一物体和另一物体的接触处是否有弹力作用,可先假设没有所接触的物体,看看被研究的物体有怎样的运动趋势。a.若被研究的物体倒向原接触物体的一边,则两者之间有挤压的弹力,它们之间的弹力方向必与接触面(或接触点的切面)垂直,且指向受力物体的内部。b.若被研究的物体倒向远离接触物的一边,则两者之间只可能产生拉伸的弹力,倘若仅是物体与细绳连接,它们之间的弹力方向必定沿绳指向各自的外部。c.若被研究的物体不动,
30、则两者之间无弹力。(2)“替换法”分析物体间的弹力用细绳替换装置中的杆件,看能不能维持原来的力学状态,如果能维持,则说明这个杆提供的是拉力。否则,提供的是支持力。(3)根据“物体的运动状态”分析弹力由运动状态分析弹力,即物体的受力必须与物体的运动状态相符合,依据物体的运动状态,由平衡条件(或牛顿第二定律)列方程,求解物体间的弹力。例例1(2017浙江慈溪期中)如图所示各种情况下,a、b两者之间一定有弹力的是(a、b接触面光滑)()解析解析假设A中a、b间有弹力,则两球将向两边运动,与题矛盾,故a、b间无弹力,A错误。若B中两球间无弹力,则两球都将向下摆动,与题矛盾,说明a、b间有弹力,故B正确
31、。假设C中a、b间有弹力,则a受力不平衡,故a、b间无弹力,C错误。假设D中b对a球有弹力,方向必定水平向右,则a球受力不平衡,a不可能处于静止状态,与题矛盾,故a、b间一定没有弹力,D错误。故选B。答案答案B考向二考向二摩擦力摩擦力1.滑动摩擦力与静摩擦力的比较2.静摩擦力有无及方向的判定静摩擦力发生在两个相互挤压且有相对运动趋势的物体间,但相对运动趋势不如相对运动直观,具有很强的隐蔽性。所以静摩擦力有无及方向的判定较困难,为此常用下面两种方法判定。(1)假设法:即先假定没有静摩擦力的作用,看相对静止的物体间能否发生相对运动。若能,则有静摩擦力,方向与相对运动方向相反;若不能,则没有静摩擦力
32、。(2)反推法:从物体表现出的运动状态反推它必须具有的条件,分析组成条件的相关因素中静摩擦力所起的作用,就容易判断静摩擦力的方向了。例例2(2018浙江温州九校联盟期末,6)如图所示,物体A和B的质量分别为mA、mB且相对静止,它们以共同的速度沿斜面匀速下滑,则()A.B受到的静摩擦力方向沿斜面向上B.B受到的静摩擦力的大小为mBgsinC.B受到的滑动摩擦力的大小为(mA+mB)gsinD.取走A物体后,B物体将匀加速下滑解析解析物体A、B相对静止,对A受力分析可知,A受到沿斜面向上的静摩擦力,大小为mAgsin,故可知B受到沿斜面向下的静摩擦力,大小为mAgsin,所以A、B错误;取AB整
33、体研究,因为匀速下滑可知B受到斜面对其的滑动摩擦力大小为(mA+mB)gsin,故C正确;A与B一起匀速下滑有(mA+mB)gsin=(mA+mB)gcos,即=tan,则当取走A物体后,B物体受到的滑动摩擦力f=mBgcos=mBgsin,仍将匀速下滑,故D错误。答案答案C考向三考向三受力分析受力分析1.受力分析的一般程序从力的概念判断寻找对应的施力物体从力的性质判断寻找产生的原因从力的效果判断寻找是否发生形变或改变物体的运动状态(即是否产生了加速度)从力的相互性判断从反作用力的角度去寻找2.受力分析的角度和依据受力分析的角度和依据例例3(2018浙江东阳中学月考)如图所示,物体A置于水平地
34、面上,力F竖直向下作用于物体B上,A、B保持静止,则物体A的受力个数为()A.3B.4C.5D.6解析解析对A、B整体进行受力分析,整体受重力、地面对A的弹力、推力F,三力平衡,所以A与地面之间没有摩擦。再对A进行受力分析,受重力、地面的支持力、B对A的压力和B对A沿接触面向下的静摩擦力,所以A受四个力作用。故B正确。答案答案B考点二力的合成与分解、共点力的平衡考点二力的合成与分解、共点力的平衡考向基础考向基础一、力的合成与分解一、力的合成与分解1.力的合成(1)遵循的规律:力的合成遵循矢量运算的规律,即遵循平行四边形定则。(2)二力的合成:两个共点力F1和F2的大小均不变,它们之间的夹角为,
35、其合力的大小为F合,当夹角变化时,合力的取值范围是|F1-F2|F合F1+F2。当两个分力F1和F2大小相等,且它们之间的夹角=120时,合力大小等于每个分力的大小,合力的方向沿两个分力夹角的角平分线。2.力的分解(1)遵循的规律:力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循矢量运算的规律,即遵循平行四边形定则。(2)分解原则:分解某个力时,一般要根据这个力产生的实际效果进行分解。(3)力的正交分解:将一个力分解为两个相互垂直的分力的方法称为力的正交分解法。二、共点力的平衡二、共点力的平衡1.一个物体在共点力作用下,如果保持静止或匀速直线运动状态,则该物体处于平衡状态。2.平衡条件:物体所受合外力为零
36、。其数学表达式为:F合=0或Fx合=0、Fy合=0。其中Fx合为物体在x轴方向上所受的合外力,Fy合为物体在y轴方向上所受的合外力。3.若物体受到两个力的作用处于平衡状态,则这两个力等值反向;三个或三个以上的共点力作用下物体处于平衡状态,某一个力(或其中几个力的合力)跟其余力的合力等值反向。物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡状态,则这三个力必为同一平面内的共点力,且表示这三个力的矢量首尾相接,恰能组成一个封闭三角形。考向突破考向突破考向一考向一力的合成力的合成共点力合成的方法(1)作图法:作出几个共点力的图示,按照平行四边形定则作出表示合力的有向线段的方法。(2)计算法:根据平行四边形定则
37、作出示意图,然后利用解三角形的方法求出合力,是解题的常用方法。例例4(2018浙江宁波期末,9)如图是某物体受到同一平面内三个共点力作用的四种情形的力的图示(坐标纸中每格边长表示大小为1N的力),则下列对该物体所受合力大小的描述中正确的是()A.甲图中物体所受的合力大小等于4NB.乙图中物体所受的合力大小等于5NC.丙图中物体所受的合力大小等于0D.丁图中物体所受的合力大小等于6N解析解析甲图中合力大小为5N,故A错误;乙图中合力为5N,故B正确;丙图中合力为6N,故C错误;丁图中合力为0,故D错误。答案答案B考向二考向二力的分解力的分解1.力的分解的唯一性的讨论力分解时有解或无解,关键是看代
38、表合力的对角线与给定的代表分力的有向线段是否能构成平行四边形(或三角形)。若可以构成平行四边形(或三角形),说明合力可以分解成给定的分力,即有解。如果不能构成平行四边形(或三角形),说明该合力不能按给定的力分解,即无解。具体情况有以下几种:已知条件示意图解的情况已知两个分力的方向有唯一解已知两个分力的大小有两解或无解或唯一解(当FF1+F2时无解;当F=|F1-F2|或F=F1+F2时两分力在同一直线上,有唯一解;当F1+F2F时有两解,如下图)已知一个分力的大小和方向 有唯一解已知一个分力的大小及另一个分力的方向(1)当F1=Fsin时有唯一解,如图(a)。(2)当FF1Fsin时,有两解,
39、如图(b)。(3)当F1F时,有唯一解,如图(c)。(4)当F1F2。故AB绳先断。3212答案答案见解析方法方法2隔离法与整体法隔离法与整体法交叉运用交叉运用1.隔离法:为了弄清系统(连接体)内某个物体的受力和运动情况,一般可采用隔离法。运用隔离法解题的基本步骤:(1)明确研究对象或过程、状态;(2)将某个研究对象或某段运动过程、某个状态从全过程中隔离出来;(3)画出某状态下的受力图或运动过程示意图;(4)选用适当的物理规律列方程求解。2.整体法:当只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的力和运动时,一般可采用整体法。运用整体法解题的基本步骤:(1)明确研究的系统和运动的全过程;(2)画出系
40、统整体的受力图和运动全过程的示意图;(3)选用适当的物理规律列方程求解。隔离法和整体法常常需交叉运用,从而优化解题思路和方法。例例2有一个直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙;OB竖直向下,表面光滑。AO上面套有小环P,OB上面套有小环Q,两环质量均为m,两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连,并在某一位置上平衡,如图所示。现将P环向左移动一小段距离,两环再次达到平衡状态,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较,AO杆对P环的支持力N和细绳上的拉力T的变化情况是()A.N不变,T变大B.N不变,T变小C.N变大,T变大D.N变大,T变小解析解析方法一:隔离法方法二:整体法答案答案B
41、方法总结方法总结灵活地选取研究对象可以使问题简化;对于都处于平衡状态的两个物体组成的系统,在不涉及内力时,优先选用整体法。方法方法3“动态图动态图”法法速解动态平衡问题速解动态平衡问题所谓动态平衡问题,是指通过控制某些物理量,使物体的状态发生缓慢变化,而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态。利用图解法解决此类问题的基本方法:对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析,依据某一参量的变化,在同一图中作出物体在若干状态下的平衡受力图(力的平行四边形或三角形),再由动态的力的平行四边形(三角形)各边长度变化及角度变化,确定力的大小及方向的变化情况。例例3如图所示,质量为m的小球用细线悬挂
42、在O点,并置于倾角为的光滑斜面上,细线与竖直方向的夹角为,开始时-。试分析:在斜面缓慢右移使逐渐减至0的过程中,小球受到的细线拉力和斜面的支持力如何变化?它们的极值各是多少?2解析解析以小球为研究对象,受力如图所示。力FN与T,其合力与mg等大反向,在逐渐减小的过程中,小球在三个共点力作用下始终处于平衡状态,重力mg总竖直向下,支持力FN大小变化而方向始终垂直斜面,而拉力T的大小和方向都在变化。从三力构成的矢量图形可以看出,拉力T先减小后增大,当T与FN垂直,即+=90,T与斜面平行时,拉力最小,为Tmin=mgsin,而支持力不断减小,当=0时,支持力减小为零,即FNmin=0。答案答案见解
43、析方法总结方法总结用图解法分析力的动态变化,具有直观、便于比较的特点,它一般适用于研究对象受三个力作用的情况,且其中一个力大小、方向不变,另一个力方向不变,第三个力大小、方向均变化。应用时应注意以下几点:(1)明确要分解大小、方向均不变的力,把它分解到另外两个力的反方向上;(2)明确哪个力的方向是不变的;(3)明确哪个力的大小、方向均变化,变化的范围如何。方法方法4假设法假设法临界问题临界问题某种物理现象变化为另一种物理现象的转折状态叫做临界状态。平衡物体的临界状态是指物体所处的平衡状态将要破坏、而尚未破坏的状态。解决平衡物体的临界问题时可用假设法。运用假设法解题的基本步骤:明确研究对象;画出
44、受力示意图;假设可发生的临界现象;列出满足所发生的临界现象的平衡方程并求解。例例4如图所示,能承受最大拉力为10N的细线OA与竖直方向成45角,能承受最大拉力为5N的细线OB水平,细线OC能承受足够大的拉力,为使OA、OB均不被拉断,OC下端所悬挂物体的最大重力是多大？解析解析当OC下端所悬挂物体的重力不断增大时,细线OA、OB所受的拉力同时增大。为了判断哪根细线先被拉断,可选O点为研究对象,其受力情况如图所示,利用假设法,分别假设OA或OB达最大值时,看另一细线是否达到最大值,从而得到结果。假设OB不会被拉断,且OA上的拉力先达到最大值,即F1max=10N,根据平衡条件有F2=F1maxs
45、in45=10N7.07N22由于F2大于OB能承受的最大拉力,所以在物重逐渐增大时,细线OB先被拉断。再假设OB线上的拉力刚好达到最大值(即F2max=5N),处于将被拉断的临界状态,根据平衡条件有F1sin45=F2max,F1cos45=F3再选物体为研究对象,根据平衡条件有F3=Gmax以上三式联立解得悬挂物体的最大重力为Gmax=F2max=5N答案答案5N专题三 牛顿运动定律高考物理（浙江专用）高考物理（浙江专用）考点一牛顿运动定律考点一牛顿运动定律考向基础考向基础一、牛顿第一定律一、牛顿第一定律1.内容内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变
46、这种状态为止。2.意义意义:(1)揭示了物体在不受外力或受合外力为零时的运动规律。(2)提出了一切物体都具有惯性,即保持原来运动状态不变的特性。(3)揭示了力与运动的关系,说明力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因,即产生加速度的原因。考点清单考点清单3.惯性惯性:物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。一切物体都有惯性,惯性是物体的固有性质。质量是物体惯性大小的唯一量度。惯性与物体是否受力及受力大小无关,与物体是否运动及速度大小无关。二、牛顿第二定律二、牛顿第二定律1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向
47、相同。2.表达式:F=ma。3.物理意义反映物体运动的加速度的大小、方向与其所受作用力的关系,且这种关系是瞬时的。4.力的单位:当质量单位为kg,加速度单位为m/s2时,力的单位为N,即1N=1kgm/s2。5.牛顿第二定律的适用范围牛顿第二定律的适用范围(1)牛顿第二定律只适用于相对地面静止或匀速直线运动的参考系,即惯性参考系。(2)牛顿第二定律只适用于宏观、低速运动的物体。三、单位制、基本单位、导出单位三、单位制、基本单位、导出单位1.单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制。(1)基本量:只要选定几个物理量的单位,就能够利用这几个单位推导出其他物理量的单位。这些被选定的物理量叫做基本量
48、。(2)基本单位:基本量的单位。力学中的基本量有三个,它们是质量、长度、时间;它们的单位是基本单位,在国际单位制中分别是kg、m、s。(3)导出单位:由基本单位根据物理公式推导出来的其他物理量的单位。2.国际单位制中的基本物理量及其单位国际单位制中的基本物理量及其单位基本物理量物理量符号单位名称单位符号质量m千克kg时间t秒s长度l米m电流I安培A热力学温度T开尔文K物质的量n摩尔mol发光强度I,(IV)坎德拉cd四、牛顿第三定律四、牛顿第三定律1.内容内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。2.说明:(1)作用力和反作用力是作用在两个物体上的,它们的作
49、用效果永远不会抵消。(2)有作用力,就有反作用力,它们总是成对出现的,同时产生,同时消失,同时变化。(3)作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在两个物体上,与两个物体的运动状态无关,与两个物体的大小无关。(4)作用力与反作用力必定是同种性质的力,如作用力是弹力,反作用力必定也是弹力。考向突破考向突破考向一考向一牛顿第一定律牛顿第一定律1.对伽利略理想斜面实验的认识对伽利略理想斜面实验的认识伽利略是物理理想实验的开拓者。理想实验是人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验,可以完美地解释物理学规律或理论。实验程序程序类型小球从斜面一端释放,上升到另一端事实如果没有摩擦,将上升到原来高
50、度推论减小第二个斜面的倾角,小球运动得更远事实若将第二个斜面完全放平,球将永远滚动下去推论2.惯性的表现形式惯性的表现形式(1)物体在不受外力或所受的合外力为零时,惯性表现为使物体保持原来的运动状态(静止或匀速直线运动)不变。(2)物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度。惯性大,物体运动状态难以改变;惯性小,物体运动状态容易改变。3.惯性定律与惯性的实质是不同的(1)惯性是物体保持原有运动状态不变的一种性质,与物体是否受力、受力的大小无关。(2)惯性定律(牛顿第一定律)则反映物体在一定条件下的运动规律。4.牛顿第一定律与牛顿第二定律的关系(1)牛顿第一定律不是实验定律,它是以伽利略的
