2010届高三物理一轮复习教案(旧人教版全套)

DOC文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。高三一轮复习教案第一部分力学11力1二、动能定理23三、机械能守恒定律24四、功能关系25五、综合复习（2课时）25综合复习（课时）7机械振动和机械波27一、正弦交变电流（2课时）53正弦交变电流（课时）二、电磁场和电磁波55第四部分光学571几何光学1几何光学57一、力重力和弹力1二、摩擦力1三、共点力的合成与分解2四、物体的受力分析3五、物体的平衡3六、解答平衡问题时常用的数学方法4七、利用整体法和隔离法求解平衡问题5八、平衡中的临界、极值问题6平衡中的临界、2物体的运动6一、简谐运动27二、典型的简谐运动28三、受迫振动与共振29四、机械波29五、振动图象和波的图象声波30第二部分热学311分子动理论热和功31一、光的直线传播57二、反射平面镜成像58三、折射与全反射582光的本性2光的本性60一、光的波动性60二、光的粒子性61三、光的波粒二象性62第五部分原子物理学631原子和原子核1原子和原子核63一、直线运动的基本概念6二、匀变速直线运动规律7三、自由落体与竖直上抛运动8四、直线运动的图象8五、追及与相遇问题93牛顿运动定律10一、分子动理论31二、物体的内能热和功322气体、2气体、固体和液体的性质33气体一、气体的体积、压强、温度间的关系33气体的体积、压强、二、固体和液体的性质35第三部分电磁学361电场36一、原子模型63二、天然放射现象63三、核反应64四、核能65一、牛顿第一运动定律10二、牛顿第二定律10牛顿第二定律三、牛顿第二定律应用（已知受力求运动）11牛顿第二定律应用（已知受力求运动）四、牛顿第二定律应用（已知运动求力）11牛顿第二定律应用（已知运动求力）五、牛顿第二定律应用（超重和失重问题）12牛顿第二定律应用（超重和失重问题）4曲线运动万有引力定律13一、库仑定律36二、电场的性质37三、带电粒子在电场中的运动38四、电容器392恒定电流40一、曲线运动13二、平抛运动13三、平抛运动实验与应用14四、匀速圆周运动15五、圆周运动动力学15六、万有引力定律165动量17一、基本概念40二、串、并联与混联电路41三、闭合电路欧姆定律433磁3磁场45一、冲量和动量17二、动量定理18三、动量守恒定律19四、动量守恒定律的应用206机械能22一、基本概念45二、安培力（磁场对电流的作用力）46安培力（磁场对电流的作用力）三、洛伦兹力47四、带电粒子在混合场中的运动484电磁感应4电磁感应49一、电磁感应现象49二、楞次定律（2课时）50楞次定律（课时）三、法拉第电磁感应定律（2课时）52法拉第电磁感应定律（课时）5交变电流5交变电流电磁场和电磁波53一、功和功率22第一部分力学端A缓慢地竖直向上提高，当提到K2的弹力大小为2MG/3时，求A点上升的高度为多少1力一、力重力和弹力目的要求目的要求理解力的概念、弄清重力、弹力，会利用胡克定律进行计算知识要点识要点1、力是物体对物体的作用（1）施力物体与受力物体是同时存在、同时消失的；（2）力的大小、方向、作用点称为力的三要素；（3）力的分类根据产生力的原因即根据力的性质命名有重力、弹力、分子力、电场力、磁场力等；根据力的作用效果命名即效果力如拉力、压力、向心力、回复力等。2、重力（1）产生由于地球的吸引而使物体受到的力，（2）大小GMG，可用弹簧秤测量。（3）方向竖直向下，（4）重心重力作用点，是物体各部分所受重力的合力的作用点，（5）重心的测量方向均匀规则几何体的重心在其几何中心，薄片物体重心用悬挂法；重心不一定在物体上。3、弹力（1）发生弹性形变的物体，由于恢复原状，对跟它接触并使之发生形变的另一物体产生的力的作用。（2）产生条件两物体接触；有弹性形变。（3）方向弹力的方向与物体形变的方向相反，具体情况有轻绳的弹力方向是沿着绳收缩的方向；支持力或压力的方向垂直于接触面，指向被支撑或被压的物体；弹簧弹力方向与弹簧形变方向相反。（4）大小弹簧弹力大小FKX（其它弹力由平衡条件或动力学规律求解）例题分析例题分析例1、画出图11中各物体静止时所受到的弹力（各接触面光滑）例3、一个量程为1000N的弹簧秤，原有弹簧锈坏，另换一根新弹簧。当不挂重物时，弹簧秤的读数为10N，当挂1000N的重物时，弹簧秤的读数为810N，则这个新弹簧秤的量程为多少N答案例1略；例2、MG（1/K11/K2）/3或5MG（1/K11/K2）/3例3、12375牛二、摩擦力目的要求目的要求理解摩擦力的概念、会对滑动摩擦力、静摩擦力方向判定与大小运算知识要点知识要点1、摩擦力相互接触的粗糙的物体之间有相对运动（或相对运动趋势）时，在接触面产生的阻碍相对运动（相对运动趋势）的力；产生条件接触面粗糙；有正压力；有相对运动（或相对运动趋势）；摩擦力种类静摩擦力和滑动摩擦力。2、静摩擦力（1）产生两个相互接触的物体，有相对滑动趋势时产生的摩擦力。（2）作用效果总是阻碍物体间的相对运动趋势。（3）方向与相对运动趋势的方向一定相反（与物体的运动方向可能相反、可能相同、还可能成其它任意夹角）（4）方向的判定由静摩擦力方向跟接触面相切，跟相对运动趋势方向相反来判定；由物体的平衡条件来确定静摩擦力的方向；由动力学规律来确定静摩擦力的方向。3、滑动摩擦力（1）产生两个物体发生相对运动时产生的摩擦力。（2）作用效果总是阻碍物体间的相对运动。（3）方向与物体的相对运动方向一定相反（与物体的运动方向可能相同；可能相反；也可能成其它任意夹角）1例2、有一劲度因数为K2的轻弹簧竖直固定在桌面上，上面连一质量为M的物块，另一劲度系数为K1的轻弹簧竖直固定在物块上，开始时弹簧K1处于原长（如图12所示）现将弹簧K1的上（4）大小FN（是动摩擦因数，只与接触面的材料有关，与接触面积无关）例题分析例题分析例1、下面关于摩擦力的说法正确的是A、阻碍物体运动的力称为摩擦力；B、滑动摩擦力方向总是与物体的运动方向相反；C、静摩擦力的方向不可能与运动方向垂直；D、接触面上的摩擦力总是与接触面平行。例2、如图所示，物体受水平力F作用，物体和放在水平面上的斜面都处于静止，若水平力F增大一些，整个装置仍处于静止，则A、斜面对物体的弹力一定增大；B、斜面与物体间的摩擦力一定增大；C、水平面对斜面的摩擦力不一定增大；D、水平面对斜面的弹力一定增大；做那几个力的合力，那几个力叫做这个力的分力。2、力的合成与分解求几个力的合力叫做力的合成；求一个力的分力叫做力的分解。3、共点力物体同时受到几个力作用时，如果这几个力都作用于物体的同一点或者它们的作用线交于同一点，这几个力叫做共点力。4、共点力合成计算（1）同一直线上两个力的合成同方向时FF1F2；反方向FF1F2（2）互成角度两力合成求两个互成角度的共点力F1F2的合力，可以把F1F2的线段作为邻边作平行四边形，它的对角线即表示合力的大小和方向。合力的取值范围是|F1F2|FF1F2（3）多力合成既可用平行四边形法则，也可用三角形法则F1F2F3FN的合力,可以把F1F2F3FN首尾相接画出来,把F1FN的另外两端连接起来,则此连线就表示合力F的大小和方向5、力的分解力的分解是力的合成的逆运算（1）已知一条确定的对角线，可以作出无数个平行四边形，故将一个力分解成两个分力，有无数解；（2）已知一个分力的大小和方向求另一个分力，只有一解；（3）已知一个分力的大小和另一个分力的方向时可能有一组解、两组解或无解。6、求解方法（1）平行四边形法；（2）正弦定理法、相似三解形法、正交分解法例题分析例题分析例1、有五个力作用于一点O，这五个力构成一个正六边形的两邻边和三条对角线，如图31所示。设F310N，则这五个力的合力大小为多少例3、用一个水平推力FKT（K为恒量，T为时间）把一重为G的物体压在竖直的足够高的平整墙上，如图所示，从T0开始物体所受的摩擦力F随时间T变化关系是下图中的哪一个（）答案例1、D；例2、A；例3、B；例2、将一个20N的力进行分解，其中一个分力的方向与这个力成300角，试讨论（1）另一个分力的大小不会小于多少（2）若另一个分力的大小是20/3N，则已知方向的分力的大小是多少例3、如图32所示长为5M的细绳的两端分别系于竖直立在地面上相距为4M的两杆的顶端A、B。绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重12N的物体，稳定时，绳的张力为多少三、共点力的合成与分解目的要求目的要求明解力的矢量性，熟练掌握力的合成与分解。知识要点知识要点1、合力与分力一个力如果它产生的效果跟几个力共同作用所产生的效果相同，这个力就叫2答案例130N；例2（1）10N（2）40/3N与20/3N；例310N四、物体的受力分析目的要求目的要求学会对物体进行受力分析。知识要点知识要点正确分析物体受力情况是解决力学问题的前提和关键之一。对物体进行受力分析的步骤是1、选择研究对象把要研究的物体从相互作用的物体群中隔离出来。2、进行受力分析（1）把已知力图示出来；（2）分析场力（重力、电场力、磁场力）；（3）分析接触力（先考虑是否有弹力然后分析是否有摩擦力）注意事项（1）物体所受的力都有其施力物体，否则该力不存在；（2）受力分析时，只考虑根据性质命名的力；（3）合力与分力是等效的，不能同时考虑；（4）对于摩擦力应充分考虑物体与接触面是否有相对运动或相对运动趋势；（5）合理隔离研究对象，整体法、隔离法合理选用，可使问题变得简单。例题分析例题分析例1、如图41所示，AB相对静止，A受拉力F作用沿斜面匀速上升，试分别画出A、B受力图示。木块重力G20N，例3、如图43所示，斜向上的力F将一木块压在墙上，与竖直方向夹角为370，F木块与墙壁间的动摩擦因数03那么当F30N时，木块受到的摩擦力F1为多少当F50N时，木块受到的摩擦力F2为多少（SIN37006）五、物体的平衡目的要求目的要求会利用物体的平衡条件解决物体的平衡问题。知识要点知识要点1、平衡状态、平衡力物体在几个力作用下处于静止或匀速直线运动状态，叫做平衡状态，这几个力互相叫做平衡力（或其中一个力叫其余几个力的平衡力）说明平衡力和作用力与反作用力的区别（1）平衡力可以是不同性质的力，而作用力与反作用力一定是同一性质的力；（2）平衡力中的某个力发生变化或消失时，其他的力不一定变化或消失，而作用力与反作用力一定是同时变化或消失；（3）平衡力作用在同一物体上，作用力与反作用力分别作用在两个相互作用的物体上；（4）平衡力的效果使物体平衡，而作用力与反作用力则分别产生各自效果。2、哪些情况可作平衡来处理（1）静止0，A0；（2）匀速直线运动恒量，A0；（3）匀速转动恒量；3、平衡条件（1）共点力作用下平衡条件合外力为零，即F0或FX0FY0（2）有固定转动轴平衡条件合外力为零，合力矩为零，即F0M03例2、如图42所示，重8N的木块静止在倾角为300的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向大小等于3N的力F推木块，木块仍静止，则木块受到的摩擦力大小为多少方向怎样（3）平衡条件的推论当物体处于平衡时，它所受的某一个力与它受到的其余力的合力大小相等方向相反，故可转化为二力平衡；物体在几个共面非平行的力作用下处于平衡时，则这几个力必定共点。例题分析例题分析例1、如图51所示，一物体受到1N、2N、3N、4N四个力作用而处于平衡，沿3N力的方向作匀速直线运动，现保持1N、3N、4N三个力的方向和大小不变，而将2N的力绕O点旋转600，此时作用在物体上的合力大小为（）A、2N，B、22N，C、3N，D、33N（利用平衡条件推论化多力平衡为二力平衡求解，可以很快得到答案）例2、如图52所示，AB两球用轻绳相连静止在光滑半圆柱面上，若A的质量为M，则B的质量为多少（SIN37006）球面上平衡问题要等效斜面上问题求解知识要点知识要点根据平衡条件解答平衡问题，往往要进行一定的数学运算才能求得结果，在选择数学方法可针对如下几种情况进行1、物体受三力作用而平衡，且三力成一定的夹角，一般将三力平衡化为二力平衡，对应数学方法（1）正弦定理如图61所示，则有F1/SINF2/SINF3/SIN（2）三角形相似这种方法应用广泛，具体应用时先画出力的三角形，再寻找与力的三角形相似的空间三角形，（即具有物理意义的三角形和具有几何意义的三角形相似）由相似三角形建立比例关系求解。例3、一个底面粗糙，质量为M的劈放在水平面上，劈的斜面光滑且倾角为300，如图53所示。现用一端固定的轻绳系一质量也为M的小球。绳与斜面夹角为300，求（1）当劈静止时绳子拉力为多大（2）若地面对劈的最大静摩擦力等于地面对劈的支持力的K倍，为使整个系统静止，K值心须满足什么条件（第问使用整体法较简单）2、多力合成时为了便于计算，往往把这些力先正交分解，根据FX0FY0求解。3、动态平衡问题所谓动态平衡问题是指通过控制某些变量，使物体发生缓慢的变化，而这个过程中物体始终处于平衡状态。通常有两种方法分析动态平衡问题解析法和图象法。解析法对研究对象形的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出因变量与自变量的一般函数关系，然后根据自变量变化情况而确定因变量的变化情况。图象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，在同一图中作出若干状态下的平衡图，再由边角变化关系确定某些力的大小及方向的变化情况。（要求学生熟练运用它）解答物理问题，往往要进行一定的数学运算才能求得结果，有时数学方答案例1A法选择合适与否对快速解答出物理问题显得相当重要。研究物理平衡问例2MB3M/4例3T3MG/3K3/9题中，遇上物体受三力作用而平衡，且三力成一定的夹角时，一般可以化三力平衡为二力平衡，其中涉及到力的三角形。如果能找出一个几何意义的三角形与这个具有物理意义的三角形相似时，可以快速利用相似4六、解答平衡问题时常用的数学方法目的要求目的要求进一步学会利用平衡条件求解物理问题，培养学生运用数学工具解决物理问题的能力。三角形对应边成比例的规律建立比例关系式。可以避免采用正交分解法解平衡问题时对角度（力的方向）的要求例题分析例1，如图1所示，小圆环重G，固定的竖直大环的半径为R。轻弹簧原长为L（L0,现有一电子从A板上的小孔进入两板间的电场区内,设电子的初速、重力影响均可忽略,则AB例2、同一高度有AB两球，A球自由下落5米后，B球以12米/秒竖直投下，问B球开始运动后经过多少时间追上A球。B球投下时算起到追上A球时，下落的高度各为多少从AB（G10M/S2）（25秒；6125米）例3、AB两辆汽车行驶在一条平直公路上，A车在B车后面以速度V做匀速运动，B车在前面做初速度为零的匀加速运动，加速度为A，两车同向行驶，开始时两车相距为S，为使两车可相遇两次，求V、A、S所满足的关系拓展两车相遇一次或不相遇的条件又是什么呢A、人跳起后，厢内空气给他以向前的力，带着他随同车一起向前运动；B、人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动；C、人跳起后，车在继续向前运动，所以人在下落后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已；D、人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度；例2、如图所示，一个劈形物M放在倾角为的斜面上，M上表面呈水平，在M上表面再放一个光滑小球M，开始时，MM都静止，现让M加速下滑，则小球在碰到斜面之前的运动轨迹是（B）A、沿斜面方向的直线；B、竖直向下的直线；C、抛物线；D、无规则的曲线；拓展在上述运动过程中小球对M的压力为多大（有能力者完成）3牛顿运动定律一、牛顿第一运动定律目的要求弄清惯性和惯性定律的区别知识要点1、牛顿第一定律（即惯性定律）一切物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。2、对定律应从以下几个方面理解（1）、物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质叫惯性。一切物体都具有惯性。惯性是物体的固有属性。其大小只与物体的质量有关。与物体是否受力以及处于什么状态无关。当物体受合外力为零时，表现为保持静止或匀速直线运动状态；当物体所受所合外力不为零时，惯性则使物体表现出具有维持原来运动状态不变的趋势。惯性的大小体现了物体运动状态改变的难易程度。（2）定律是指物体不受外力（客观上难找到）或所受合外力为零，物体才保持静止或匀速直线运动状态不变；有外力（合外力不为零）物体的运动状态（或形变）发生变化。（3）、物体的运动并不需要力来维持，力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。（4）牛顿第一定律不能用实验直接验证，而是通过如伽里略斜面实验等大量事实基础上的逻辑推理结果。（5）牛顿第一定律只适用于低速运动、宏观物体。物体的运动状态是指平动、不涉及转动。3、应用定律分析惯性现象及解题的步骤（1）、分析物体原来的运动状态，静止或是匀速直线运动；（2）、找出物体哪部分受力而改变运动状态；（3）、找出物体哪部分不受力而不改变运动状态；例题分析例1、火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一个人向上跳起，发现他仍落回到原处，这是因为（D）10二、牛顿第二定律目的要求掌握牛顿第二定律，进一步熟悉受力分析。知识要点1、牛顿第二定律内容物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向始终跟合外力方向一致。2、数学表达式FMA注意公式中单位质量M的单位是千克（KG）；加速度A的单位是米/秒2（M/S2）力F的单位是牛顿（N）使质量为1KG的物体产生1M/S2的加速度的力为1N。3、牛顿第二定律注意从以下“四性”加深理解（1）、矢量性加速度的方向始终与合外力方向一致；（2）、即时性FMA，合外力与加速度在数值上是瞬时对应关系，F变化，A也随之发生变化。但FMA始终成立；（3）、相对性研究FMA中，只能取静止或做匀速直线运动的物体为参照物；（4）、独立性作用在物体上有多个力时，每个力都可独立地产生加速度，而物体运动（合）加速度是各个（分）加速度的矢量和，因此，求物体加速度可以先求合力再通过定律求合加速度，也可以通过定律先求各分力产生的分加速度，再求各分加速度的合加速度。4、牛顿第二定律只适用于低速、宏观物体。例题分析例1、质量为M的木块位粗糙水平桌面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为A，当拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度为A1，则C）（A、A1AB、A12AC、A12AD、A12A本题隐含摩擦力，合力不是F或2F。例2、如图1所示，一轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4CM，再将重物向下拉1CM，然后放手，则在释放的瞬间，重物的加速度是（G10M/S2）A）（2222A、25M/SB、75M/SC、10M/SD、125M/S本题考查牛顿第二定律的瞬时问题,这类题型的一般求法（1）首先分析变化瞬间之前的状态（进行受力分析）；（2）判别有哪些力在这一瞬间发生了变化，哪些力不发生变化；（3）再求出变化后物体受的合力，求得加速度。拓展本题改为再上移1CM，然后释放，释放瞬间物体的加速度又是多大方向怎样例题分析例1、如图所示，一物块从倾角为，长为S的斜面顶端由静止开始下滑，物块与斜面间的滑动摩擦系数为，求物块滑到底端所需时间拓展如果物体在斜面底端以初速度V0沿斜面上滑，假如物体不会到达斜面顶端，求物体到斜面底端时的速度，物体上滑和下滑时间谁长例2、如图所示，质量为M1KG的小球穿在斜杆上，斜杆与水平方向成300，球与杆间的动摩擦因数方向怎样3。小球受到竖直向上的拉力F作用。若F20N，则小球运动的加速度大小为多少6三、牛顿第二定律应用（已知受力求运动）牛顿第二定律应用（已知受力求运动）目的要求通过受力分析用牛顿第二定律求A，再由运动学规律求相关运动学量知识要点1、牛顿第二定律解题的基本思路例3、质量为M20KG的物体原来静止在粗糙的水平面上,现在在第1、3、5奇数秒内给物体施加大小为6N方向水平向右的推力，在第2、4、6偶数秒内给物体施加大小为2N方向仍水平向2右的推力。已知物体与水平地面间的动摩擦因数为01。G10M/S。问物体在奇数和偶数秒内各做什么性质的运动经过多长时间物体位移大小为4025米2、牛顿第二定律解题的基本思路（1）仔细审题，弄清题目所给的物理条件和物理过程，明确要求的物理量；（2）确定研究对象（物体或系统），灵活采用“整体法”或“隔离法”；（3）分析研究对象的受力情况，画出受力图示已知力、场力、接触力（先弹力后摩擦力）；（4）选取坐标系，列动力学方程（坐标系选取原则让尽可能多矢量的分布在坐标轴上）；（5）选择适当的运动学规律求解运动学量；四、牛顿第二定律应用（已知运动求力）牛顿第二定律应用（已知运动求力）目的要求训练已知物体运动情况求受力情况知识要点解题的基本思路与上节所述相同，只是在已知运动情况时，通常的加速度先由运动学规律求得，然后再由牛顿第二定律求受力情况。例题分析例1、如图所示，木块A放在斜面体B上处于静止，当斜面体向右作加速度逐渐增大的加速运动时，木块A仍相对B静止，则木块A受到的支持力N和摩擦力F大小有（D）A、N增大，F增大；B、N不变，F增大；11VTV0AT12AT22VT2V02ASSV0TC、N减小，F不变；D、N减小，F增大；注意在建立坐标系进行正交分解矢量力和加速度时，按水平竖直和平行斜面垂直斜面两种方式建立，比较看哪种建立方可以使运动更简捷例2、如图所示，斜面体光滑且倾角30，用细线拴一个质量为M10KG小球放在斜面体上，且细线与斜面体平行，求（1）静止时，小球受到支持力N1和细线拉力F1（503牛、50牛）0知识要点超重和失重当物体处于有竖直方向的加速度时，视重就不等于物体实重了。当加速度向上时视重大于实重（这种现象叫超重）；当加速度向下时视重小于实重（这种现象叫失重）；当加速度向下且大小为G时视重为零（这种现象叫完全失重）注意（1）物体处于“超重”或“失重”状态，地球作用于物体的重力始终存在，大小也无变化；（2）发生“超重”或“失重”现象与物体速度方向无关，只决定于物体的加速度方向；（3）在完全失重状态，平常一切由重力产生的物理现象完全消失。如单摆停摆、浸在水中的物体不受浮力等。例题分析例1、如图所示，升降机内质量为M的小球用轻弹簧系住，悬在升降机内，当升降机以AA）速度减速上升时，弹簧秤的系数为（A、2MG/3B、MG/3C、4MG/3D、MG拓展1若以AG加速下降时，则弹簧秤示数为多少拓展2若以AG/3加速上升时，则弹簧秤示数为多少小结通过本例可知加速度向上时，拉（支持）物体的拉（支持）力大于重力，形成超重；加速度向下时，拉（支持）物体的拉（支持）力小于物体的重力，形成失重。例2、如图所示，电梯与水平面成300的角，当电梯加速运动时，人对电梯水平面的压力为其重力的6/5，求人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍解析对人受力分析，竖直方向由于支持力大于重力，故有竖直向上分加速度；由于人随电梯一起运动，故人的加速度只能沿斜面向上，所以人有水平分加速度，而水平方向的分加速度只是由于梯给人摩擦力提供的。即人受到三个力作用重力、弹力、摩擦力。拓展1如果电梯以同样的加速度下降，人对电梯面压力为其重力的多少倍此时梯面对人的摩擦力是重力的多少倍3（2）若斜面体以AG水平向右加速，小球受到的支持力N2和细线拉力F2（253牛、2125牛）（3）若斜面体以A23G水平向右加速，小球受到的支持力N3和细线拉力F3（0、10013牛）（4）若要使拉小球的细线拉力为F40则斜面体对小球支持力N4多大此时斜面体的加速度大小，方向又如何（MG/COS、G加33G米/秒2、方向向左）3注意在按照本例第问求解第问时，结果中出现N为负值这时要求学生认真分析它的物理意义及可能性，从而判断出此时小球已经离开了斜面体了。即支持力为零，求解绳对球的拉力时，注意绳与水平面间的夹角不是30了。这种题型隐含了临界问题。0拓展2如果人与梯面间的动摩擦因数3最大为多少3要使人相对梯面静止，电梯向下运动加速度五、牛顿第二定律应用（超重和失重问题）牛顿第二定律应用（超重和失重问题）目的要求了解竖直方向上有加速度时物体出现的超重或失重现象例3、如图所示，电梯中有一桶水，水面上漂浮一木块，其质量为M，静止时木块一部分浸在12水中，当电梯以A加速上升时，问木块浸在水中的深度如何变化（不变）注意（1）电梯加速运动时，水也处在超重状态；（2）物体所受浮力是物体上、下表面受到的水的压力差FM（GA）V排例1、关于运动的合成与分解，下列说法正确的是BCD）（A、两个直线运动的合运动一定是直线运动；B、两个互成角度的匀速直线运动的合运动一定是直线运动；C、两个匀加速运动的合运动可能是曲线运动；D两个初速为零的匀加速直线运动互成角度，合运动一定是匀加速直线运动；说明本例题作为概念性判断题，可采用特例法解决。例2、河宽为D，水流速度为V1，船在静水中速度为V2，且V1V2，如果小船航向与河岸成角斜向上游，求（1）它渡河需多少时间（2）如果要以最短时间过河，船头应指向何方此时渡河位移为多少（3）如果要以最短位移渡河，船头应指向何方此时渡河时间为多少拓展当V1V2时，讨论以上三问例3、如图在高出水面H的河岸上通过定滑轮用恒定速率V0拉绳，使船A靠岸，求当绳与水平夹角为时，船速VA为多大根据结论说明靠岸过程中，船作什么性质运动4曲线运动万有引力定律一、曲线运动目的要求目的要求曲线运动中质点的速度和加速度特点、运动的合成与分解知识要点1、曲线运动的特点、作曲线运动的物体，速度始终在轨迹的切线方向上，因此，曲线运动中可以肯定速度方向在变化，故曲线运动一定是变速运动；、曲线运动中一定有加速度且加速度和速度不能在一条直线上，加速度方向一定指向曲线运动凹的那一边。2、作曲线运动的条件物体所受合外力与速度方向不在同一直线上。中学阶段实际处理的合外力与速度的关系常有以下三种情况、合外力为恒力，合外力与速度成某一角度，如在重力作用下平抛，带电粒子垂直进入匀强电场的类平抛等。、合外力为变力，大小不变，仅方向变，且合外力与速度垂直，如匀速圆周运动。、一般情误况，合外力既是变力，又与速度不垂直时，高中阶段只作定性分析。3、运动的合成与分解运动的合成与分解包含了位移、加速度、速度的合成与分解。均遵循平行四边形法则。（一般采用正交分解法处理合运动与分运动的关系）中学阶段，运动的合成与分解是设法把曲线运动（正交）分解成直线运动再用直线运动规律求解。常见模型船渡河问题；绳通过定滑轮拉物体运动问题例题分析13二、平抛运动目的要求学会用运动分解的方法求解曲线运动。知识要点1、平抛运动特点仅受重力作用，水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体，是一种匀变速曲线运动；轨迹是条抛物线。2、平抛运动规律（从抛出点开始计时）（1）、速度规律VXV0VYGTV与水平方向的夹角TGGT/V0（2）、位移规律XV0TY证明轨迹是一条抛物线S与水平方向的夹角TGGT/2V012GT21TG2（3）、平抛运动时间T与水平射程X平抛运动时间T由高度Y决定，与初速度无关；水平射程X由初速度和高度共同决定。（4）、平抛运动中，任何两时刻的速度变化量VGT（方向恒定向下）例题分析00例1、一物体作平抛运动，它在落地前1秒内它的速度与水平方向的夹角由30变成60，求平抛运动的初速度；平抛运动的时间；平抛运动高度。小结研究和分析平抛运动，重在对两个分运动规律的理解和应用，即水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动规律的灵活交替运用。例2、质点在斜面（倾角为）上以初速度V0水平抛出，落在斜面上B点，求飞行时间T实验器材实验器材平抛运动实验器材一套，刻度尺等。实验步骤实验步骤见教材注意事项安装斜槽固定在水平桌面上时，注意斜槽出口切线水平；每次让小球从同一高度静止释放。例题分析例题分析例题分析例1、如图所示，在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格边长L125CM,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的A,B,C,D。则小球平抛运动的初速度的计算用LG表示其值是G98M/S2式为V0拓展1上题中求质点运动到与斜面相距最远点所需时间T1（提示抓住当速度与斜面平行时，质点与斜面相距最远这一特点）拓展2上题中求质点运动到与斜面相距最远点的距离H（灵活建立直角坐标系平行斜面与垂直斜面建立）拓展3若质点以V0正对倾角为的斜面水平抛出，落在斜面上时速度与斜面垂直，求飞行时间T2拓展4若质点以V0正对倾角为的斜面水平抛出,要求质点到达斜面的位移最小，求飞行时间T3（提示连接抛出点O到斜面上的某点，其间距为位移大小，要使位移最小，只有落点在O1且）OO1垂直于斜面即可。例2、房内高处有白炽灯S，可看成点光源，如果在S所在位置沿着垂直于墙的方向扔出一个小球A，如图所示，不计空气阻力，则A在墙上的影子的运动情况是（D）A、加速度逐渐增大的直线运动，B、加速度逐渐减小的直线运动C、匀加速直线运动，D、匀速直线运动。三、平抛运动实验与应用实验目的实验目的描述运动轨迹、求初速度实验原理实验原理12利用水平方向匀速运动XV0T，竖直方向自由落体YGT2算出V0值，再取平均值。G得V0X2Y测出多组X、Y例3、在“研究平抛运动”实验中，某同学只记录了小球运动途中的A、B、C三点的位置，取A点为坐标原点，则各点的位置坐标如图所示，下列说法正确的是B）（A、小球抛出点的位置坐标是（0，0）B、小球抛出点的位置坐标是（10，5）14C、小球平抛初速度为2M/SD、小球平抛初速度为058M/S例2、如图所示，A、B两质点绕同一圆心按顺时针方向作匀速圆周运动，A的周期为T1，B的周期为T2，且T1T2，在某时刻两质点相距最近，开始计时，问（1）何时刻两质点相距又最近（2）何时刻两质点相距又最远分析选取B为参照物。（1）AB相距最近，则A相对于B转了N转，其相对角度2N相对角速度为相12经过时间T/相2N/12四、匀速圆周运动目的要求学会利用描述匀速圆周运动有关物理量分析有关事例知识要点1、物体运动的轨迹是圆周或是圆周一部分叫圆周运动；作圆周运动的物体相等时间内通过的弧长相等称为匀速圆周运动。2、描述匀速圆周运动的有关量及它们的关系（1）、线速度（2）、角速度（3）、周期（4）、频率（5）、向心加速度虽然匀速圆周运动线速度大小不变，但方向时刻改变，故匀速圆周运动是变速运动；向心加速度大小不变但方向时刻改变（始终指向圆心），故匀速圆周运动是一种变加速运动。例题分析例1、如图所示为皮带传动装置，右轮半径为R，A为它边缘的一点，左侧是大轮轴，大轮半径为4R，小轮半径为2R。B为小轮上一点，它到小轮中心距离为R，C、D分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动中不打滑，则CD）（A、A点与B点线速度大小相等；B、A点与B点角速度大小相等；C、A点与C点线速度大小相等；D、A点与D点向心加速度大小相等；本例主要考查线速度、角速度、向心加速度概念，同时抓住两个核心若线速度一定时，角速度与半径成反比；若角速度一定，线速度与半径成正比。15NT1T2（N1、2、3）T2T1（2）AB相距最远，则A相对于B转了N1/2转，其相对角度2（N1）2经过时间T/相（2N1）T1T2/2（T2T1）（N1、2、3）本题关键是弄清相距最近或最远需通过什么形式来联系A和B的问题，巧选参照系是解决这类难题的关键。五、圆周运动动力学目的要求圆周运动向心力，牛顿第二定律的特定应用。知识要点1、匀速圆周运动特点（1）速度大小不变无切向加速度；速度方向改变V2有向心加速度A2RR（2）合外力必提供向心力2、变速圆周运动特点（1）速度大小变化有切向加速度；速度方向改变有向心加速度。故合加速度不一定指向圆心。（2）合外力不一定全提供向心力，合外力不一定指向圆心。3、向心力表达式V2422FMA向MMRM2RM42F2RRT4、处理圆周运动动力学问题般步骤（1）确定研究对象，进行受力分析；（2）建立坐标系，通常选取质点所在位置为坐标原点，其中一条轴与半径重合；（3）用牛顿第二定律和平衡条件建立方程求解。例题分析例1、物体质量为M，在下列各种情况中作匀速圆周运动，半径为R，周期为T，分析其向心力来源，列出动力学表达式（1）置于水平转动的圆盘上随之一起作圆周运动；（2）置于竖直转动圆筒内壁的物体，随之一起转动；（3）飞机在空中水平匀速转圈。目的要求复习万有引力定律、宇宙速度、人造卫星及应用知识要点1、万有引力定律（1687年）FGM1M2R2适用于两个质点或均匀球体；R为两质点或球心间的距离；G为万有引力恒量（1798年由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出）G6671011NM2/KG22、天体运动的研究天体运动可看成是匀速圆周运动其引力全部提供向心力GMMV2M2R2RR越大，V越小。例2、如图所示，用长为L的轻绳一端固定在O点，另一端拴质量为M的小球，并令小球在竖直平面内绕O点作圆周运动，求小球在圆周的最高点时速度和拉力特点及最低点时速度和拉力特点拓展如把轻绳改为轻杆，分析速度和拉力特点拓展假如小球能在竖直平面内作全圆周运动，求最高点和最低点的拉力之差（6MG）例3、如图所示，两个相同的木块A和B放在转盘上，木块与转盘的最大摩擦力是重力的K倍，用长为L的细线连接A和B。（1）若A放在轴心，B放在距轴心L处，它们不发生相对滑动，角速度的取值范围（2）若A放在离轴心R1处，B放在同侧距轴心R2处（R2R1L），要使它们不发生相对滑动，角速度的最大值是多少（3）若A放在距轴心R1处，B放在异侧距轴心R2处（R2R1L），要使它们不发生相对滑动，角速度的最大值为多少讨论（1）由GGMMMV2M2可得V2RRRMMM2R可得GM32RR2（2）由GR越大，越小。MM23（3）由G2MR可得T2RRT（4）由GGMR越大，T越大。MMGMMA向可得A向2R越大，A向越小。2RR3、万有引力定律的应用主要涉及两个方面（1）测天体的质量及密度（万有引力全部提供向心力）MM2由G2MRRT2得M42R3GT243又MR33R3得GT2R3MMGMMG0G022RR2（2）行星表面重力加速度、轨道重力加速度问题（重力近似等于万有引力）表面重力加速度G六、万有引力定律16轨道重力加速度RHGMMMGGRH2GM4、人造卫星、宇宙速度（1）人造卫星分类（略）其中重点了解同步卫星（2）宇宙速度（弄清第一宇宙速度与发卫星发射速度的区别）例题分析例1、利用下列哪组数据，可以计算出地球质量（AB）A、已知地球半径和地面重力加速度B、已知卫星绕地球作匀速圆周运动的轨道半径和周期C、已知月球绕地球作匀速圆周运动的周期和月球质量D、已知同步卫星离地面高度和地球自转周期本例从各方面应用万有引力提供向心力来求出不同条件下地球（行星）质量表达式。动量是矢量，它的方向和速度的方向相同。2冲量按定义，力和力的作用时间的乘积叫做冲量IFT冲量是描述力的时间积累效应的物理量，是过程量，它与时间相对应。冲量是矢量，它的方向由力的方向决定（不能说和力的方向相同）。如果力的方向在作用时间内保持不变，那么冲量的方向就和力的方向相同。高中阶段只要求会用IFT计算恒力的冲量。对于变力的冲量，高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。要注意的是冲量和功不同。恒力在一段时间内可能不作功，但一定有冲量。例题分析例1质量为M的小球由高为H的光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中，重力、弹力、合力的冲量各是多大解力的作用时间都是T2H12GSINSIN2H，力的大小依次是MG、COSMGGM例2、某同步卫星相对地面是静止的，已知地球半径是6400KM，地面重力加速度G98M/S2。求（1）同步卫星离地面高度H；（2）同步卫星线速度V（36000000M；3100M/S）拓展同步通讯卫星运动的轨道平面应在地球上空什么位置和MGSIN，所以它们的冲量依次是IGM2GHM2GH,I合M2GH,INSINTANA2B2C例3、地球同步卫星到地心的距离R可由R求出，已知式中A的单位是M，B的单位423特别要注意，该过程中弹力虽然不做功，但对物体有冲量。例2一个质量是02KG的钢球，以2M/S的速度水平向右运动，碰到一块竖硬的大理石后被弹回，沿着同一直线以2M/S的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化变化了多少解取水平向右的方向为正方向，碰撞前钢球的速度V2M/S，碰撞前钢球的动量为PMV022KGM/S04KGM/S。碰撞后钢球的速度为V02M/S，碰撞后钢球的动量为PMV022KGM/S04KGM/S。PPP04KGM/S04KGM/S08KGM/S，且动量变化的方向向左。是S，C的单位是M/S，则（AD）A、A是地球半径，B是地球自转的周期，C是地球表面处的重力加速度；B、A是地球半径。B是同步卫星绕地心运动的周期，C是同步卫星的加速度；C、A是赤道周长，B是地球自转周期，C是同步卫星的加速度D、A是地球半径，B是同步卫星绕地心运动的周期，C是地球表面处的重力加速度。解析由万有引力定律导出人造地球卫星运转半径的表达式，再将其与题给表达式中各项对比，以明确式中各项的物理意义。25动量一、冲量和动量V目的要求复习动量和动量定理、动量守恒定律。知识要点1动量按定义，物体的质量和速度的乘积叫做动量PMV动量是描述物体运动状态的一个状态量，它与时刻相对应。17VV45O45OV例3一个质量是02KG的钢球，以2M/S的速度斜射到坚硬的大理石板上，入射的角度是45O，碰撞后被斜着弹出，弹出的角度也是45O，速度大小仍为2M/S，用作图法求出钢球动量变化大小和方向解碰撞前后钢球不在同一直线运动，据平行四边形定则，以P和P为邻边做平行四边形，则P就等于对解线的长度，对角线的指向就表示的方向PP2P2P45O042042KGM/SP规定正方向。由于力、冲量、速度、动量都是矢量，在一维的情况下，列式前要先规定一个正方向，和这个方向一致的矢量为正，反之为负。写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量（或各外力在各个阶段的冲量的矢量和）。根据动量定理列式求解。例题分析例1以初速度V0平抛出一个质量为M的物体，抛出后T秒内物体的动量变化是多少解因为合外力就是重力，所以PFTMGT有了动量定理，不论是求合力的冲量还是求物体动量的变化，都有了两种可供选择的等价的方法。本题用冲量求解，比先求末动量，再求初、末动量的矢量差要方便得多。当合外力为恒力时往往用FT来求较为简单；当合外力为变力时，在高中阶段只能用P来求。例2鸡蛋从同一高度自由下落，第一次落在地板上，鸡蛋被打破；第二次落在泡沫塑料垫上，没有被打破。这是为什么解两次碰地（或碰塑料垫）瞬间鸡蛋的初速度相同，而末速度都是零也相同，所以两次碰撞过程鸡蛋的动量变化相同。根据FTP，第一次与地板作用时的接触时间短，作用力大，所以鸡蛋被打破；第二次与泡沫塑料垫作用的接触时间长，作用力小，所以鸡蛋没有被打破。（再说得准确一点应该指出鸡蛋被打破是因为受到的压强大。鸡蛋和地板相互作用时的接触面积小而作用力大，所以压强大，鸡蛋被打破；鸡蛋和泡沫塑料垫相互作用时的接触面积大而作用力小，所以压强小，鸡蛋未被打破。）例3某同学要把压在木块下的纸抽出来。第一次他将纸迅速抽出，木块几乎不动；第二次他将纸较慢地抽出，木块反而被拉动了。这是为什么F解物体动量的改变不是取决于合力的大小，而是取决于合力冲量的大小。在水平方向上，第一次木块受到的是滑动摩擦力，一般来说大于第二次受到的静摩擦力；但第一次力的作用时间极短，摩擦力的冲量小，因此木块没有明显的动量变化，几乎不动。第二次摩擦力虽然较小，但它的作用时间长，摩擦力的冲量反而大，因此木块会有明显的动量变化。例4质量为M的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间T1到达沙坑表面，又经过时间T2停在沙坑里。求沙对小球的平均阻力F；小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。解设刚开始下落的位置为A，刚好接触沙的位置为B，在沙中到达的最低点为C。在下落的全过程对小球用动量定理重力作用时间为T1T2，而阻力作用时间仅为T2，以竖直向下为正方向，有042KGM/S方向竖直向上。P45O动量是矢量，求其变化量可以用平行四边形定则在一维情况下可首先规定一个正方向，这时求动量的变化就可以简化为代数运算了。二、动量定理目的要求复习动量定理及其应用知识要点1动量定理物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。既IP动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因，冲量是物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量（或者说是物体所受各外力冲量的矢量和）。动量定理给出了冲量（过程量）和动量变化（状态量）间的互求关系。现代物理学把力定义为物体动量的变化率FP（牛顿第二定律的动量形式）T动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下，各个矢量必须以同一个规定的方向为正。2利用动量定理定性地解释一些现象3利用动量定理进行定量计算利用动量定理解题，必须按照以下几个步骤进行明确研究对象和研究过程。研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的质点组。质点组内各物体可以是保持相对静止的，也可以是相对运动的。研究过程既可以是全过程，也可以是全过程中的某一阶段。进行受力分析。只分析研究对象以外的物体施给研究对象的力。所有外力之和为合外力。研究对象内部的相互作用力（内力）会改变系统内某一物体的动量，但不影响系统的总动量，因此不必分析内力。如果在所选定的研究过程中的不同阶段中物体的受力情况不同，就要分别计算它们的冲量，然后求它们的矢量和。18MGT1T2FT20,解得FMGT1T2T2仍然在下落的全过程对小球用动量定理在T1时间内只有重力的冲量，在T2时间内只有总冲量（已包括重力冲量在内），以竖直向下为正方向，有MGT1I0,IMGT1这种题本身并不难，也不复杂，但一定要认真审题。要根据题意所要求的冲量将各个外力灵活组合。若本题目给出小球自由下落的高度，可先把高度转换成时间后再用动量定理。当T1T2时，FMG。例5质量为M的汽车带着质量为M的拖车在平直公路上以加速度A匀加速前进，当速度为V0时拖车突然与汽车脱钩，到拖车停下瞬间司机才发现。若汽车的牵引力一直未变，车与路面的动摩擦因数为，那么拖车刚停下时，汽车的瞬时速度是多大解以汽车和拖车系统为研究对象，全过程系统受V0V/MM的合外力始终为系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。全过程的某一阶段系统受的合外力为零，则该阶段系统动量守恒。3动量守恒定律的表达形式除了M1V1M2V2M1V1M2V，即P1P2P1/P2/外，还有2P1P20，P1P2和M1V2M2V1MMA，该过程经历时间为V0/G，末状态拖车的动量为零。全过程对系统用动量定理可得VMMA0MVMMV0,VMMAGV0GMG这种方法只能用在拖车停下之前。因为拖车停下后，系统受的合外力中少了拖车受到的摩擦力，因此合外力大小不再是MMA。例6质量为M1KG的小球由高H1045M处自由下落，落到水平地面后，反跳的最大高度为H20