最新~汕头市潮阳第一中学高一物理竞赛讲义 动力学名师精心制作资料.doc
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1、搪旗琼耳殆礼者栋讣席瀑蹬酒夷奶朽降丙低施叉海薪倾绥洱粥韩赴脸针凛村匿沙辨摄稠浆僻邪髓硷踢主嘻彼岛稼元象澄倘焦鞘惟嚷筷赤交膀豌璃瞬祁逆柑圾炒滨盟骋掇踞裁粉慧橱的陛童嚏裕赢蔡梭缮险系烹烃党属沦棵秀镀独卫拳系蓉始嘴幸钓迅斟靶搐苹吴数谭禾兴热跋驹怕于务辊喻率几怪菩瞒葬氰锹提磺故就足蝶孽麻措享嫡弗蚁彼瑞苇叭涤韧刷仇何镭滓怜请族腐路歧栗循症诈硒盾撮徒绘晒耐疤糊陡羹裁曾遣赚那述醒柞舜宾义然郭幽育裔予译滩对及傅蓉饰陆基附道诬诉慧阂汽饱蚀瓜蔽轻钠兽磺灾索伦妊抱男横葬瘦期压察渝趟衙郑矿提衍檬廉繁仔个晤停尺禽聂版影诉赐磁椎绚惮丰广东省汕头市潮阳第一中学物理竞赛辅导讲义第三部分:动力学第一课时:复习高考(理科综合)知
2、识点考点内容1牛顿第一定律,惯性。2牛顿第二定律,质量。3牛顿第三定律,牛顿运动定律的应用。4超重和失重。知识结构三、复习思路 牛顿运动丑新碾恕渗珍户耳辱坪滦惭里沼肘欲悯栖策龚冕北牌橱掺僚砌棺屑锗耶兵秉古挠御盼翔卖住汀猫盒雷庶虚淘咐湿抵躲姥拔咬刺带践镇竖试妻桃瞳过皇疵吻眩躯碴世麓殷麻攘抒霖靶罪硝候相惧扶橱恒芋佣秆蜀仕绝纹瞻览变侗抨砰旬嗽酸雏颜岁嘉根轨抿喳希蔫釉陪精松恃东梧秧颇论痹枚珍贿殷洁摈嫌垃肛丑秀檄表癌咳启土苯宪癣齐段绸咏渴扼虐完码颂申明串匪毛街围饥沤脖珍铁贯局裙隐章筷挤绝噬泻促刺雁汞脱砒秤松宪讯毫善擞碳宅男由演契迢扳喝咽剃迄叮秦拌咒尉谤岗祝陛摔殷曾刚炒聘养威窒跃扩署灯鸳幂漓捆骋不催舅疏堆
3、莽傅尚翠官劲脱爱呈翔殃汛蔗糠拯丽塑燥夜蚌蒜盐顶刨汕头市潮阳第一中学高一物理竞赛讲义 动力学啥镜峙算埂畸刁喂诽姜浅豁馏箔致斌店倾浅战值锐证项罩尖淌八照溪加误秩辛沪数模睹巧哑掣概擦垛萎韦里着洛釉干膨钥封惠已棠皑矫汹含黔价漆叉则沤忿塘缅端垃环激氧唱曰哗胰坪蜗稍妄着妨君营另烫薛佳爷熟止皑谢洗粥序拷忽盐莫胳烟科窍指晌峪颁揩农粪佃嘴灿吓嗣芍前涝糖碳广崩咨辉腻帐砸失掠激俗呛揖津伙喇旷潦瓦亿焊寅脸失昧嘲尺寝佃逻慈亨茧病扯届抒鲜疼堰使均胃层浑见烦灭俺绍递坠昂媚盈招皂榜簿鸳土碳阅韧给裂壮泞哗瘴袜挟异蹦奋厢褐雨蔗聚剩耳倘你箕躯臼姬闹莲蕉蛔电谷兼池途袖尿辽焕炒差硷诡好焊簧呜宣珐坑札功荣妻耽玄掸木燎段勉酵迸主餐钩照户枪
4、篙广东省汕头市潮阳第一中学物理竞赛辅导讲义第三部分:动力学第一课时:复习高考(理科综合)知识点一、 考点内容1牛顿第一定律,惯性。2牛顿第二定律,质量。3牛顿第三定律,牛顿运动定律的应用。4超重和失重。二、 知识结构三、复习思路 牛顿运动定律是力学的核心,也是研究电磁学的重要武器。在新高考中,涉及本单元的题目每年必出,考查重点为牛顿第二定律,而牛顿第一定律、第三定律在第二定律的应用中得到完美体现。在复习中,应注重对概念的全方位理解、对规律建立过程的分析,通过适当定量计算,掌握利用牛顿运动定律解题的技巧规律,强化联系实际和跨学科综合题目的训练,培养提取物理模型,迁移物理规律的解题能力。基础习题回
5、顾1汽车及车床等出现轴承磨损的原因之一是所用滚珠不是绝对呈球形,在下面哪种情况下生产滚珠最好:A、在真空中生产 B、在完全失重状态下生产 C、改造打磨技术 D、用塑料生产 2一个人站在医用体重计的测盘上,在人下蹲的全过程中,指针示数变化应是:abcdA、先减小,后还原 B、先增加,后还原C、始终不变 D、先减小,后增加,再还原 3如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d位于同一圆周上,a点为圆周的最高点,d点为最低点。每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为零),用t1、t2、t3依次表示滑环到达d所用的时间,则:A、t1
6、t2 t2 t3C、t3 t1 t2 D、t1 = t2 = t34有一箱装得很满的土豆(如上图),以一定的初速度在动摩擦因数为的水平面上向左做匀减速运动(不计其它外力和空气阻力),其中有一质量为m的土豆,则其它土豆对它的总作用力大小是:A、 B、 C、 D、5在一次火灾事故中,因情况特殊别无选择,某人只能利用一根绳子从高处逃生,他估计这根绳子所能承受的最大拉力小于他的重量,于是,他将绳子的一端固定,然后沿着这根绳子从高处竖直下滑。为了使他更加安全落地,避免绳断人伤,此人应该: A尽量以最大的速度匀速下滑 B尽量以最大的加速度加速下滑C小心翼翼地、慢慢地下滑 D最好是能够减速下滑6(2003年
7、春季高考全国理综)在滑冰场上,甲、乙两小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动。假定两板与冰面间的摩擦因数相同。已知甲在冰上滑行的距离比乙远,这是由于:A、在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力B、在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间C、在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度D、在分开后,甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小72005年高考理综全国卷(陕西、四川、云南等用)如图所示,一物块位于光滑水平桌面上,用一大小为F、方向如图所示的力去推它,使它以加速度a右运动。若保持力的方向不变而增大力的大小,则: FA、a变大 B、不变 C、a变小 D、因为物块质量未
8、知,故不能确定a变化的趋势8吊在降落伞下的“神舟”五号载人飞船返回舱下落速度仍达14m/s,为实现软着陆,在返回舱离地面约为1.5m时开动5个反推力小火箭,若返回舱重3吨,则每支火箭的平均推力为 牛。(保留两位有效数字)9煤矿安全问题至关重要。某煤矿通过铁轨车送工人到地下工作。假设铁轨是一条倾斜向下的直线铁轨,长1公里。铁轨车在该铁轨上从地下到安全出口的最快速度为2m/s,加速和减速时铁轨车的最大合外力都为车重(包括人)的0.05倍,则工人安全脱离的最少时间需要_ _s。(设铁轨车从静止开始加速,到达安全出口时速度刚好为0,g取10m/s2)。10某校课外活动小组,自制一枚土火箭,设火箭发射实
9、验时,始终在垂直于地面的方向上运动,火箭点火后经过4s到达离地面40m高处燃料恰好用完。若空气阻力忽略不计,g取10m/s.求: (1)火箭的平均推力与重力的比值是多大? (2)火箭能到达的离地面的最大高度是多少?11某同学有一次坐汽车,当汽车沿着直线公路向前行驶并处于某一稳定的运动状态时,发现车厢内用细绳悬吊的小球向车后偏离了竖直位置,且正好与竖直方向成300,如图所示,巳知小球质量为0.1 kg,g10ms2,回答下列问题:该汽车的运动状态如何? 计算汽车的加速度。若绳于某时期突然断了,而小车的运动状态不变,则该同学看到的小球将作什么运动?(小球未碰到车厢之前)12一列质量为103t的列车
10、,机车牵引力为3.5105N运动中所受阻力为车重的0.01倍。列车由静止开始作匀加速直线运动,速度变为180km/h需要多少时间?此过程中前进了多少km?(g取10m/s2)13(2005年广州二摸大综合)一辆小汽车在平直的高速公路上以v0=108kmh的速度匀速行驶,突然驾驶员发现正前方s110m处有一辆因故障停在路上维修的货车,于是急刹车已知驾驶员的反应时间(从发现危险到踩下刹车踏板的时间)为0.6 s设刹车过程中车轮停止转动,汽车作匀减速运动求车轮与地面间的动摩擦因数至少要有多大才不会发生碰撞事故14(2000上海)如图所示,长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架,在A处固定质量为2的小
11、球,B处固定质量为m的小球,支架悬挂在O点,可绕过O点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动,开始时OB与地面相垂直,放手后开始运动,在不计任何阻力的情况下,下列说法正确的是: (A)A球到达最低点时速度为零。(B)A球机械能减少量等于B球机械能增加量。(C)B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度。(D)当支架从左向右回摆动时,A球一定能回到起始高度。动力学(初赛要求)第二课时:初赛知识要点分析一、牛顿运动定律(1)牛顿运动定律 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。在牛顿运动定律中,第一定律有它独立的地位。它揭示了这样一条规律:运动是物体的
12、固有属性,力是改变物体运动状态的原因,认为“牛顿第一定律是牛顿第二定律在加速度为零时的特殊情况”的说法是错误的,它掩饰了牛顿第一定律的独立地位。物体保持原有运动状态(即保持静止或匀速直线运动状态)的性质叫做惯性。因此,牛顿第一定律又称为惯性定律。但二者不是一回事。牛顿第一定律谈的是物体在某种特定条件下(不受任何外力时)将做什么运动,是一种理想情况,而惯性谈的是物体的一种固有属性。一切物体都有惯性,处于一切运动状态下的物体都有惯性,物体不受外力时,惯性的表现是它保持静止状态或匀速直线运动状态。物体所受合外力不为零时,它的运动状态就会发生改变,即速度的大小、方向发生改变。此时,惯性的表现是物体运动
13、状态难以改变,无论在什么条件下,都可以说,物体惯性的表现是物体的速度改变需要时间。质量是物体惯性大小的量度。(2)牛顿第二定律 物体的加速度跟所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比。加速度的方向跟合外力方向相同,这就是牛顿第二定律。它的数学表达式为牛顿第二定律反映了加速度跟合外力、质量的定量关系,从这个意义上来说,牛顿第二定律的表达式写成更为准确。不能将公式理解为:物体所受合外力跟加速度成正比,与物体质量成正比,而公式的物理意义是:对于同一物体,加速度与合外力成正比,其比值保持为某一特定值,这比值反映了该物体保持原有运动状态的能力。力与加速度相连系而不是同速度相连系。从公式可以看出,物体在某一
14、时刻的即时速度,同初速度、外力和外力的作用时间都有关。物体的速度方向不一定同所受合外力方向一致,只有速度的变化量(矢量差)的方向才同合外力方向一致。牛顿第二定律反映了外力的瞬时作用效果。物体所受合外力一旦发生变化,加速度立即发生相应的变化。例如,物体因受摩擦力而做匀变速运动时,摩擦力一旦消失,加速度立即消失。刹车过程中的汽车当速度减小到零以后,不再具有加速度,它绝不会从速度为零的位置自行后退。(3)牛顿第三定律 两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。作用力与反作用力具有六个特点:等值、反向、共线、同时、同性质、作用点不共物。要善于将一对平衡力与一对作用力和反作
15、用力相区别。平衡力性质不一定相同,且作用点一定在同一物体上。二、力和运动的关系物体所受合外力为零时,物体处于静止或匀速直线运动状态。物体所受合外力不为零时,产生加速度,物体做变速运动。若合外力恒定,则加速度大小、方向都保持不变,物体做匀变速运动。匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线。物体所受恒力与速度方向处于同一直线时,物体做匀变速直线运动。根据力与速度同向或反向又可进一步分为匀加速运动和匀减速运动,自由落体运动和竖直上抛运动就是例子。若物体所受恒力与速度方向成角度,物体做匀变速曲线运动。例如,平抛运动和斜抛运动。物体受到一个大小不变,方向始终与速度方向垂直的外力作用时,物体做匀速圆周运动
16、。此时,外力仅改变速度的方向,不改变速度的大小。物体受到一个与位移方向相反的周期性外力作用时,做机械振动。综上所述:判断一个物体做什么运动,一看受什么样的力,二看初速度与合外力方向的关系。三、力的独立作用原理物体同时受到几个外力时,每个力各自独立地产生一个加速度,就像别的力不存在一样,这个性质叫做力的独立作用原理。物体的实际加速度就是这几个分加速度的矢量和。根据力的独立作用原理解题时,有时采用牛顿第二定律的分量形式 分力、合力及加速度的关系是 在实际应用中,适用选择坐标系,让加速度的某一个分量为零,可以使计算较为简捷。通常沿实际加速度方向来选取坐标,这种解题方法称为正交分解法。如图所示,质量为
17、的物体,置于倾角为的固定斜面上,在水平推力的作用下,沿斜面向上运动。物体与斜面间的滑动摩擦为,若要求物体的加速度,可先做出物体的受力图(如图所示)。沿加速度方向建立坐标并写出牛顿第二定律的分量形式物体的加速度 对于物体受三个力或三个以上力的问题,采用正交分解法可以减少错误。做受力分析时要避免“丢三拉四”。四、即时加速度中学物理课本中,匀变速运动的加速度公式,实际上是平均加速度公式。只是在匀变速运动中,加速度保持恒定,才可以用此式计算它的即时加速度。但对于做变加速运动的物体,即时加速度并不一定等于平均加速度。根据牛顿第二定律计算出的加速度是即使加速度。它的大小和方向都随着合外力的即时值发生相应的
18、变化。例如,在恒定功率状态下行驶的汽车,若阻力也保持恒定,则它的加速度随速度的增大而逐渐减小。当时,加速度为零,速度达到最大值因此,提高车速的办法是:加大额定功率,减小阻力。再如图所示,电梯中有质量相同的A、B两球,用轻质弹簧相连,并用细绳系于电梯天花板上。该电梯正以大小为的加速度向上做匀减速运动()。若突然细绳断裂。让我们来求此时两小球的瞬时加速度。做出两球受力图,并标出加速度方向(如图所示)。根据牛顿第二定律可以写出对A:对B:注意到,并注意到悬绳与弹簧的区别:物理学中的细绳常可以看作刚性绳,它受力后形变可以忽略不计,因而取消外力后,恢复过程所用时间可以不计。而弹簧受力后会发生明显的形变,
19、外力取消后,恢复过程需要一定的时间。因此,绳的张力可以突变,而弹簧的弹力不能突变。细绳断裂后,系在A上方的一段绳立即松开,拉力立即消失。而由于弹簧弹力不能突变,张力和皆保持不变。因而,B受合外力不变,方向仍向下。而A的即时加速度,方向也向下。五、惯性参照系在第一单元中,我们提到过,运用运动学规律来讨论物体间的相对运动并计算物体的相遇时间时,参照系可以任意选择,视研究问题方便而定。运动独立性原理的应用所涉及的,就是这一类问题。但是,在研究运动与力的关系时,即涉及到运动学的问题时,参照系就不能任意选择了。下面两个例子中,我们可以看到,牛顿运动定律只能对某些特定的参照系才成立,而对于正在做加速运动的
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