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1、2022年高考物理知識要點總結 牛頓定律的應用教案
知識要點：
1、牛頓定律的應用
到此為止力學已講完三章知識。應該知道: 第一章力, 是講述了力的基本概念: 知道了力是物體間的相互作用, 力是矢量有大小、方向, 掌握了力的圖示法, 通過牛頓第二定律的學習了解到力的單位牛頓(N)的來歷, 認識了力學中的三種力(G、N、f)的學生計算, 方向的確定, 力的合成分解的運算法則, 初步理解到力的作用效果。通過第二章, 物體的運動的學習, 掌握了直線運動中, 勻速直線運動, 特別是變速直線中的勻變速直線運動的規(guī)律, 從中理解并掌握速度、位移、加變速、間間這些描述物體運動規(guī)律的物理量。第三章,
2、牛頓運動定律詳細闡明了運動和力(即運動狀態(tài)變化和力)的關系。認識到物體為什么會這樣或那樣的運動的原因。因此三章知識的關系應是第一章, 力學的準備知識認識力, 第二章運動學, 只講運動規(guī)律, 研究物體如何運動, 第三章研究運動和力的關系稱之力動力學。本專題講述牛頓運動定律的應用, 就是綜合以上所學知識進行較全面地分析歸納, 簡單的邏輯思維推理, 建立物理情景, 縷出解題思路, 運用數(shù)學知識列出方程求解, 借此培養(yǎng)和提高各種能力, 初步掌握解決力學問題的第一條途徑即: 兩種類型三種運動方式。
A兩種類型: ①知道力求得加速度決定物體的運動狀態(tài)
要求認真分析研究對象的受力情況畫出受力示意圖,
3、 依據(jù)力的作用效果進行正交分解, 并求得所受力的合力, 通過牛頓第二定律可以求出運動的加速度, 如果再知道物體的初始條件, v0初速度初位置, 根據(jù)運動學或就可以求出物體在任意時刻的位置和速度, 這就是已知物體的受力情況, 就可以確定物體運動的情況。與此相反②如果已知物體的運動情況根據(jù)運動學公式求出物體的加速度, 也可以根據(jù)牛頓第二定律確定物體所受的外力。
B、三種運動方式及其在運動應該特別注意的問題
(1)水平方向運動, 看有無不水平力, 此時會影響到壓力N從而影響摩擦力f, 因為只有水平力作用時Nmg
(2)豎直方向運動, 千萬不可忘記重力mg, 勻速運動F =
4、mg, 然后看v0, 的方向確定是向上或向下運動。
如果勻加向上F－mg = ma, 若勻加向下, mg－F = ma
(3)物體沿斜面方向運動, 看有無水平力, 此時會影響壓力N從而影響摩擦力f的大小: 當無水平方向力的作用時, N = mgcos, f = , 當有水平方向力的作用時, N = mgcos如圖所示。
C、解題步驟
(1)確定研究對象(視為質(zhì)點)一個物體, 一個點或相對靜止的多個物體組成的物體系。
(2)研究對象的受力分析。
a、畫受力示意圖, 只畫被分析物體受到的實際力(內(nèi)力不畫它對外界物體的力不畫, 等效力(含力分力)不畫)
5、
b、受到的實際力, 不能多畫, 也不能漏畫, (可繞行物體一周, 找出可能受到的力, 按力的性質(zhì)順序畫出重力、彈力、摩擦力)
c、判斷被分析物體運動狀態(tài)是平衡, 還是有加速度(不平衡)
d、作受力分析, 即通過矢量分解合成的方法把受到的多個力簡化一個等效力(即), 若被分析物平衡則 = 0, 若有加速度則方向與a方向相同。
(3)建立物理情景, 弄清物理過程確定運動性質(zhì)
(4)列方程, 已知量統(tǒng)一單位制(國際單位)
(5)代入數(shù)值求解
(6)對結果必要應加以說明或取舍。
2、超重和失重現(xiàn)象, 實質(zhì)上是視重。因為物體在運動中重力不變, 我們知道物體的重力是由于
6、地球?qū)ξ矬w的吸引, 而使物體受到的力, 物體重力的大小可用彈簧秤稱出來。物體在靜止或上下勻速直線運動中, = 0, 有F = mg(F為彈簧的示數(shù))。當物體在豎直方向上加速度運動時, 仍以彈簧秤吊著物體, 此時彈簧的示數(shù)就有變化, 稱為視點, 加速上升時F> mg, 加速下降F < mg,
分析如下: 加速上升, 以向上為正方向F－mg = ma
減速下降, 以向下為正方向F = mg + ma ∴F > mg
mg－F = －ma ∴F > mg ∵F = mg + ma
∴加速上升等效于減速下降
同理分析, 減速上升以向上為正方向F－mg = －ma
7、
加速下降以向下為正方向F = mg－ma F < mg
mg = F = ma F = mg－ma ∵F < mg
∴加速下降等效于減上升, 當向下加速a = g時, 處于完全失重狀態(tài)。
3、有關連接體問題
高考說明中明確指出: 用牛頓定律處理連接體的問題時, 只限于各個物體的加速度的大小、方向都相同的情況。
所謂連接體是指: 在實際問題中常常碰到的幾個物體連結在一起, 在外作用下的運動即連接體運動。其特點是: 連接體的各部分之間的相互作用力總是大小相等, 方向相反的(在將連接體作為一個整體考慮時這相互作用力稱之為內(nèi)力)而連接體各部分的運動情況也
8、是相互關聯(lián)的。應認識到這類問題綜合應用了牛頓運動定律和運動學、力的合成分解等方面的知識難度較大, 因此必須掌握解此類問題的一般規(guī)律, 即整體法求加速度, 隔離法求相互作用力。所謂整體法即把連接體看成一個整體考慮, 受力分析時的外力是連接體以外的物體對整體連接體的作用力(連接體各部分之間的相互作用稱之為內(nèi)力未能考慮在內(nèi))。這些力的合力產(chǎn)生整體加速度。所謂隔離法, 就是把連接體中的各個物體從連接體的整體中隔離出來, 單獨考試它們各自的受力情況和運動情況, 此時的相互作用力即是外力, 在受力分析不能忽略。
常見的連接體有:
①升降機及機內(nèi)的物體運動
②汽車拉拖車
③吊車吊物上升
④光滑水平面兩接觸物體受力后運動情況
⑤兩物體置在光滑的水平面受力后運動情況
⑥驗證“牛頓第二定律”的實驗
⑦如右圖裝置
2022年高考物理知識要點總結 牛頓定律的應用教案
