高三物理第二轮2运动和力.doc

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板块Ⅰ运动和力
【总纲】物体受到什么样的力，就做什么样的运动。
【内容分析】
重力
万有引力
一、力

库仑力
电场力

场力
(非接触力)

安培力

磁场力

洛仑兹力

弹力
(接触力)
弹簧的弹力

力按性质分的种类

摩擦力
(接触力)
滑动摩擦力
静摩擦力

力
认准研究对象
顺序法
方法
力的分析
隔离法
图示法

力的三要素

场力、弹力、摩擦力

力的计算
合成
分解

匀速直线运动

匀变速直线运动
，
，
规定
匀加速匀减速

二、运动

初速度为零的
匀加速直线运动

匀变速运动（为恒量）

自由落体运动

竖直上抛运动

水平

平抛运动
，

匀变速曲线运动

天体运动

匀速圆周运动（大小不变，方向、始终指向圆心）

类平抛运动
（带电粒子在匀强电场中的运动）
物体的运动

带电粒子在匀强磁场中的偏转

简谐运动

(大小方向周期性变化、始终指向平衡位置)
弹簧振子—重在讨论运动特点
单摆—周期公式

特例

特有现象
干涉、衍射
简谐波

传播

三、运动和力的关系
一个力学的金科玉律—牛顿第二运动定律
公式
①为合力
②与具有同向、同时性
③为物体惯性的唯一量度
④力的单位：

例如以上各种运动的受力特点：
（1）…………………………………物体静止或作匀速直线运动（平衡状态）
这也是从实验方法验证牛顿第一运动定律（理想定律）的思路。
（2）恒定，也恒定，而且与同一直线………………物体做匀变速直线运动
（3）恒定，也恒定，而且与不同直线………………物体做匀变速曲线运动
（4）大小不变而方向始终垂直指向圆心…………………………物体做匀速圆周运动
（5）与位移的关系为（回复力）…………………物体做简谐运动
附：一个使物体产生转动效果的物理量——力矩
公式：
单位：（不能化成）
规定：能使物体产生逆时针转动的为正力矩
能使物体产生顺时针转动的为负力矩
［一般解题思路］
确
定
研
究
对
象
建
立
方
程
判定运动状态
物体受力情况
应用
牛顿运动定律
运动学公式
或平衡条件

［例题选讲］
【例1】重力为G的物体A受到与竖直方向成α角的外力F后，静止在竖直墙面上，如图所示，试求墙对物体A的静摩擦力。
解析：当时，物体在竖直方向上受力已经平衡，故静摩擦力为零；
当时，物体有向下滑动的趋势，故静摩擦力f的方向向上，大小为；
当时，物体有向上滑动的趋势，故静摩擦力f的方向向下，大小为。

【例2】竖直绝缘壁上的Q点有一固定的质点A，在Q的正下方P点用丝线悬挂另一质点B，已知PA=PB，A、B两质点因带电而互相排斥，致使悬线和竖直方向成θ角，（如图所示），由于漏电使A、B两质点的带电量逐渐减少，在电荷漏完之前悬线对悬点P的拉力大小。
A、逐渐减小B、逐渐增大
C、保持不变D、先变小后变大
解析：质点B受重力G、悬线的拉力T和静电场力F三力作用而平衡，这三力中，T与F的大小、方向均随θ角的变化而变化。由F合、T、F三力构成的三角形与几何三角形PAB相似，所以有。又∵F合=G，解之得：，由于在θ减小过程中，PA与PB相等，故T始终与G相等，可见，悬线对悬点P的拉力大小保持不变，选项C正确。

【例3】如图所示，在绝缘的竖直放置的塑料管内有一质量为0.1g、带电量的小球，管子放在如图所示的正交匀强电场和匀强磁场中。匀强电场方向水平向右，匀强磁场的方向垂直于纸面向里。已知磁感应强度B=0.5T，电场强度E=10N/C，小球与管壁间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2，管子足够长。求：
（1）小球沿管子内壁下滑的最大速度；
（2）若其他条件不变，仅将电场方向反向时，小球下滑的最大速度。
解：（1）开始时，小球速度为零，受到重力、电场力和管壁的弹力和摩擦力，一旦小球向下运动，小球除了受到上述四个力的作用外还受到洛伦兹力。小球从静止开始向下加速运动，随着速度的增加，洛伦兹力随着增大，压力也逐渐增大，滑动摩擦力也逐渐增大，而重力和电场力是不变的，故小球加速度渐减。当加速度减为零，即小球受力平衡是速度最大，此时小球受力如图（1）所示。由于，得。
（2）在电场方向反向的情况下，由于洛伦兹力同电场力反向，当速度逐渐增大时，洛伦兹力渐增，压力渐减，摩擦力渐减，加速度渐增。当电场力和洛伦兹力平衡时，摩擦力为零，加速度最大为a=g。随着小球速度继续增加，洛伦兹力大于电场力，压力反向并逐渐增大，摩擦力又逐渐增大，加速度逐渐减少直至为零