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力與運動(1)

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2011屆高考黃岡中學物理沖刺講解、練習題、預測題01:第1專題 力與運動(1)      

考點預測

本專題復習三個模塊的內容:運動的描述、受力分析與平衡、牛頓運動定律的運用.運動的描述與受力分析是兩個相互獨立的內容,它們通過牛頓運動定律才能連成一個有機的整體.雖然運動的描述、受力平衡在近幾年(特別是2008年以前)都有獨立的命題出現在高考中(如2008年的全國理綜卷Ⅰ第23題、四川理綜卷第23題),但由于理綜考試題量的局限以及課改趨勢,獨立考查前兩模塊的命題在2010年高考中出現的概率很小,大部分高考卷中應該都會出現同時考查三個模塊知識的試題,而且占不少分值.

在綜合復習這三個模塊內容的時候,應該把握以下幾點:

1.運動的描述是物理學的重要基礎,其理論體系為用數學函數或圖象的方法來描述、推斷質點的運動規律,公式和推論眾多.其中,平拋運動、追及問題、實際運動的描述應為復習的重點和難點.

2.無論是平衡問題,還是動力學問題,一般都需要進行受力分析,而正交分解法、隔離法與整體法相結合是最常用、最重要的思想方法,每年高考都會對其進行考查.

3.牛頓運動定律的應用是高中物理的重要內容之一,與此有關的高考試題每年都有,題型有選擇題、計算題等,趨向于運用牛頓運動定律解決生產、生活和科技中的實際問題.此外,它還經常與電場、磁場結合,構成難度較大的綜合性試題.

 

 

一、運動的描述

要點歸納

(一)勻變速直線運動的幾個重要推論和解題方法

1.某段時間內的平均速度等于這段時間的中間時刻的瞬時速度,即tv

2.在連續相等的時間間隔T內的位移之差Δs為恒量,且ΔsaT2

3.在初速度為零的勻變速直線運動中,相等的時間T內連續通過的位移之比為:

s1s2s3∶…∶sn135∶…∶(2n1)

通過連續相等的位移所用的時間之比為:

t1t2t3∶…∶tn=.

4.豎直上拋運動

(1)對稱性:上升階段和下落階段具有時間和速度等方面的對稱性.

(2)可逆性:上升過程做勻減速運動,可逆向看做初速度為零的勻加速運動來研究.

(3)整體性:整個運動過程實質上是勻變速直線運動.

5.解決勻變速直線運動問題的常用方法

(1)公式法

靈活運用勻變速直線運動的基本公式及一些有用的推導公式直接解決.

(2)比例法

在初速度為零的勻加速直線運動中,其速度、位移和時間都存在一定的比例關系,靈活利用這些關系可使解題過程簡化.

(3)逆向過程處理法

逆向過程處理法是把運動過程的“末態”作為“初態”,將物體的運動過程倒過來進行研究的方法.

(4)速度圖象法

速度圖象法是力學中一種常見的重要方法,它能夠將問題中的許多關系,特別是一些隱藏關系,在圖象上明顯地反映出來,從而得到正確、簡捷的解題方法.

(二)運動的合成與分解

1.小船渡河

設水流的速度為v1,船的航行速度為v2,河的寬度為d

(1)過河時間t僅由v2沿垂直于河岸方向的分量v決定,即t=,與v1無關,所以當v2垂直于河岸時,渡河所用的時間最短,最短時間tmin=.

(2)渡河的路程由小船實際運動軌跡的方向決定.當v1v2時,最短路程smind;當v1v2時,最短路程smin=,如圖1-1 所示.

圖1-1

2.輕繩、輕桿兩末端速度的關系

(1)分解法

把繩子(包括連桿)兩端的速度都沿繩子的方向和垂直于繩子的方向分解,沿繩子方向的分運動相等(垂直方向的分運動不相關),即v1cos θ1v2cos_θ2

(2)功率法

通過輕繩(輕桿)連接物體時,往往力拉輕繩(輕桿)做功的功率等于輕繩(輕桿)對物體做功的功率.

3.平拋運動

如圖1-2所示,物體從O處以水平初速度v0拋出,經時間t到達P點.

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