力与运动知识精讲 人教实验版.doc

用心爱心专心115号编辑力与运动知识精讲一.本周教学内容：力与运动二.知识要点力与运动概念和力与运动的关系三.要点解析（一）对力的几点认识1.关于力的概念，力是物体对物体的相互作用。这一定义体现了力的物质性和相互性，力是矢量。2.力的效果（1）力的静力学效应：力能使物体发生形变。（2）力的动力学效应：a.瞬时效应：使物体产生加速度F=mab.时间积累效应：产生冲量I=Ft，使物体的动量发生变化Ft=△pc.空间积累效应：做功W=Fs，使物体的动能发生变化△Ek=W3.物体受力分析的基本方法（1）确定研究对象（隔离体、整体。）（2）按照次序画受力图，先主动力、后被动力，先场力、后接触力。（3）只分析性质力，不分析效果力，合力与分力不能同时分析。（4）结合物体的运动状态，是静止还是运动，是直线运动还是曲线运动，如物体做曲线运动时，在某点所受合外力的方向一定指向轨迹弧线内侧的某个方向。（二）力学中常见的几种力除上述外，还有分子力、电磁力、核力等。（三）力和运动的关系1.F=0时，加速度a=0，静止或匀速直线运动F=恒量：F与v在一条直线上——匀变速直线运动F与v不在一条直线上——曲线运动（如平抛运动）2.特殊力：F大小恒定，方向与v始终垂直——匀速圆周运动F=－kx——简谐振动（四）基本理论与应用解题常用的理论主要有：力的合成与分解、牛顿运动定律、匀变速直线运动规律、平抛运动的规律、圆周运动的规律等。力与运动的关系研究的是宏观低速下物体的运动，如各种交通运输工具、天体的运行、带电物体在电磁场中的运动等都属于其研究范畴，是中学物理的重要内容。1.力与运动的关系力与运动关系的习题通常分为两大类：一类是已知物体的受力情况，求解其运动情况；另一类是已知物体的运动情况，求解物体所受的未知力或与力有关的未知量。在这两类问题中，加速度a都起着桥梁的作用。而对物体进行正确的受力分析和运动状态及运动过程分析是解决这类问题的突破口和关键。[例1]如图1所示质量M=10kg的木楔静止于粗糙水平地面上，木楔与地面间的动摩擦因数=0.2，在木楔的倾角为=30°的斜面上，有一质量m=1.0kg的物块由静止开始沿斜面下滑，当滑行路程s=1.4m时，其速度v=1.4m/s。在这个过程中木楔处于静止状态，求地面对木楔的摩擦力的大小和方向（取g=10m/s2）。图1解析：由于木楔没有动，不能用公式f=N计算木楔受到的摩擦力，题中所给出动摩擦因数的已知条件是多余的。首先要判断物块沿斜面向下做匀加速直线运动，由运动学公式=2as可得其加速度a==0.7m/s2由于a<gsin=0.5m/s2，可知物块受摩擦力作用物块和木楔的受力如图2所示对物块，由牛顿第二定律得：mgsin－f1=maf1=4.3Nmgcos－N1=0N1=对木楔，设地面对木楔的摩擦力如图2所示，由平衡条件：f=sin－cos=0.61Nf的结果为正值，说明所设的方向与图设方向相同。图2解题回顾：物理习题的解答，重在对物理规律的理解和运用，忌生拉硬套公式。对两个或两个以上的物体，理解物体间相互作用的规律，正确选取并转移研究对象，是解题的基本能力要求。本题也可以用整体法求解：对物块沿斜向下的加速度分解为水平方向acos和竖直方向asin，其水平方向上的加速度是木楔对木块作用力的水平分量产生的，根据力的相互作用规律，物块对木楔的水平方向的作用力也是macos，再根据木楔静止的现象，由平衡条件，得地面对木楔的摩擦力一定是macos=0.61N。2.临界状态的求解临界状态的问题经常和最大值、最小值联系在一起，它需要在给定的物理情境中求解某些物理量的上限或下限，有时它与数学上的极值问题相类似。但有些问题只能从物理概念、规律的约束来求解，研究处理这类问题的关键是：（1）要能分析出临界状态的由来，（2）要能抓住处于临界状态时物体的受力、运动状态的特征。[例2]两个人要将质量M=1000kg的小车沿一小型铁轨推上长L=5m，高h=1m的斜坡顶端，如图3所示。已知车在任何情况下所受的摩擦阻力恒为车重的0.12倍，两人能发挥的最大推力各为800N。在不允许使用别的工具的情况下，两人能否将车刚好推到坡顶？如果能，应如何办？（g取10m/s2）图3解析：由于推车沿斜坡向上运动时，车所受阻力大于两个人的推力之和。即f1=Mgsinα+Mgcosα=+0.12Mg=3.2×103N＞F=1600N所以不能从静止开始直接沿斜面将小车推到坡顶。但因小车在水平面所受阻力小于两人的推力之和，即f2=Mg=1200N＜1600N故可先在水平面上加速推一段距离后再上斜坡。小车在水平面的加速度为a1=（F－f1）/M=0.4m/s2在斜坡上做匀减速运动，加速度为a2=（F—f2）/M=－1.6m/s2