2023高中考試物理知識(shí)匯總

專一：掌握力與平衡，夯實(shí)力學(xué)基礎(chǔ)必備知識(shí)一、力1.力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力，另一個(gè)分力提供物體地球自所的向心力，在兩極處力等于萬(wàn)有引力。由于力大于向心力，一般情況下似認(rèn)為（2）力的方向：豎直向下。要切記：不是向下，也不是垂直平如斜)向下。（）力的作用點(diǎn)心：力總是作用在物體的各個(gè)點(diǎn)上，但為了研究的力中作用在物體的一點(diǎn)上，一點(diǎn)稱為物體的力的等效作用點(diǎn)）注：物體心的位置與物體的質(zhì)分布和形狀有關(guān)：①質(zhì)分布均勻的規(guī)則物體的心在物體的幾何中心。不規(guī)則物體的心可用懸掛法求出心位置。②二、彈力12.彈力的產(chǎn)生條件①兩物體直接接觸②兩物體發(fā)生彈性形變.判斷彈力有無(wú)的方法（（①1）條件法：對(duì)于形變明顯的情況（如彈簧）可由形變直接判斷。2）對(duì)于接觸處的形變不明顯，判斷其彈力的有無(wú)，可用以下方法。假設(shè)法：撤去與之接觸的物體，看被研究的物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變。若不變，則說(shuō)明無(wú)彈力；若改變，則說(shuō)明有彈力。分析主動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)判斷是否有彈力。②分析主動(dòng)力就是分析沿彈力所在方向上，彈力以外其他力的合力．看該合力是否滿足給定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，若不滿足，則存在彈力；若滿足，則不存在彈力。3.彈力的方向：彈力的方向總是沿著彈性形變恢復(fù)的方向。彈力是接觸力，不同的物體接觸，彈力方向的判斷方法不同：例如，繩子只能產(chǎn)生拉力，物體受繩子拉力的方向總是沿繩子指向其收縮的方向。桌產(chǎn)生的支持力的方向總是垂直于支持指向被支持的物體。桿的彈力比復(fù)雜，不一定沿桿也不一定垂直于桿，根據(jù)受力情況或物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而定。4.“活動(dòng)桿與“固定桿問(wèn)題桿與墻壁接方式的不同，可以分為“活動(dòng)桿與“固定桿”。所謂活動(dòng)桿”，就是用鏈將桿與墻壁接，其特點(diǎn)是桿上的彈力方向一定沿著桿的方向；而“固定桿就是將桿固定在墻壁上（不能桿上的彈力方向不一定沿著桿的方向。5.彈力的大小（1）對(duì)有明顯形變的彈簧，彈力的大小可以由胡克定律計(jì)算。胡克定律可表示為（在彈性度內(nèi)）：F=kx，可以表示成△F=k△x，即彈簧彈力的改變和彈簧形變量的改變kN/mk由彈簧本直徑及原（2）對(duì)沒(méi)有明顯形變的物體，如桌、繩子等物體，彈力大小由物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況共同決定。關(guān)能力例（2010年新課標(biāo)Ⅰ卷T15）一根質(zhì)彈簧一端固定，用大小為F1的力壓彈簧的另一端，平衡時(shí)度為l；改用大小為F的力拉彈簧，平衡時(shí)度為l。彈簧的拉伸或壓縮均在彈性度內(nèi)，該彈簧的勁度系122數(shù)為2?Fl2?112+Fl2+112+Fl2?112?Fl2+11A．C.D.【【答案】C2+F解析】根據(jù)胡克定律有：F=kl?l)，F(xiàn)=kl?l)，解得：1，C正確。101220?1l2必備知識(shí)三、摩擦力1．摩擦力（（1）定義：兩個(gè)相互接觸的物體只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，而沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，時(shí)的摩擦力叫做摩擦力。2）摩擦力大小的確定上的彈力一定的情況下，摩擦力有一個(gè)最大值，叫做最大摩擦力，兩物體實(shí)的摩擦力F在零與最大摩擦力之0F物體處于平衡狀態(tài)時(shí)利用力的平衡條件來(lái)判斷其大??；即摩擦力的大小等于與之平衡的外力大小。?！?○物體有加速度時(shí)，若只有摩擦力，則F=。例如勻速動(dòng)的圓盤(pán)上物塊摩擦力提供向心力產(chǎn)生向心2加速度。若受其他力，則合=，先求合力再求摩擦力。種與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)的特點(diǎn)，與滑動(dòng)摩擦力不同。（3）摩擦力的有無(wú)及方向的確定方法○1的趨勢(shì)）判斷摩擦力的有無(wú)?！?運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向即為假定光滑時(shí)物體相對(duì)接觸運(yùn)動(dòng)的方向，從而判斷摩擦力的方向?！馉顟B(tài)分析法：根據(jù)物體所處的狀態(tài)來(lái)分析物體是否受到摩擦力及所受摩擦力的方向。3例如：如圖中物塊A和B在外力F作用下一起沿水平向右以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，摩擦力使A物體產(chǎn)生加速度，大小為ma，方向水平向右?！?2．滑動(dòng)摩擦力（）定義：當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體表滑動(dòng)時(shí)，會(huì)受到另一個(gè)物體礙它滑動(dòng)的力，種力叫做滑動(dòng)摩擦力。（2F=N叫做動(dòng)摩擦因數(shù)。（FN表示正壓力，不一定等于力G（3）滑動(dòng)摩擦力的方向：總是沿著接觸，并且跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反?！咀⒁狻俊?摩擦力的方向和物體的運(yùn)動(dòng)方向可能成任意角度。動(dòng)力），可能和物體運(yùn)動(dòng)方向相反（作為力），也可能和物體速度方向垂直（作為勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力），在特殊情況下，可能成任意角度。。○2物體是否受到摩擦力與物體處于止是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)沒(méi)有關(guān)系，關(guān)是物體相對(duì)于其接觸的物體是否靜止，像皮帶傳機(jī)把貨物運(yùn)往處，物體是運(yùn)動(dòng)的，但物體相對(duì)于皮帶沒(méi)有滑動(dòng)，受到的是摩擦力。關(guān)能力例2010年新課標(biāo)Ⅰ卷600角的力1拉物塊時(shí)，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)改用與水平方向成300角的力F2推物塊時(shí)，物塊仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若1和F2的大小相等，則物塊與地之的動(dòng)摩擦因數(shù)為（）公眾號(hào)3123A.3?1B2?3C?D1-22【【答案】B解析】物體受力mg、支持力F、摩擦力F、已知力F處于平衡，根據(jù)平衡條件，有Nf1600=(?1sin600)，2cos300=(+2sin300)，聯(lián)立解得：=2?3必備知識(shí)四、力的合成與分解1.力的合成與分解的方法1）平行四形法（內(nèi)容：兩個(gè)力合成時(shí)，以表示兩個(gè)力的線段為形，兩個(gè)的對(duì)角線就代表合力的大小和方向，個(gè)法則叫做平行四形定則是矢運(yùn)算的基本法則）（①②2）正交分解法：內(nèi)容：將已知力按照相互垂直的兩個(gè)方向行分解的方法。建立坐標(biāo)的原則：一般擇共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，在力學(xué)中，以保證盡多的力在坐標(biāo)上為原則，建立坐標(biāo)系。方法：將各個(gè)力沿坐標(biāo)分解。分別求出x與y上各力的投影的合力x和Fy：F=F+F+…，F(xiàn)=F+F+…③x1x2x3xy1y2y3y共點(diǎn)力的合力大小為，合力的方向與x正方向之的夾角為，。2.分力FF的夾角變化時(shí)，合力F的大小和方向變化。l2①②③兩分力同向時(shí)，合力最大=F+F。l2兩分力反向時(shí)，合力最小，F(xiàn)｜F－F｜，其方向與大的一個(gè)分力方向相同。12合力的取值范圍：｜F－F｜F≤F+F。1212④⑤θ越大，合力就越小。合力可能大于某一分力，也可能小于某一分力，也可能等于分力。3.力的分解力的分解，關(guān)是根據(jù)力的實(shí)作用效果確定分力的方向，然后畫(huà)出力的平行四形，樣就可以利用數(shù)學(xué)關(guān)系確定所求的分力。實(shí)例分析地上物體受斜向上的拉力FF一方使物體沿水平地前，另一方F可分解為水平向前的力F1和豎直向上的力2質(zhì)為m的物體上，其力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使物體具有沿斜下滑趨勢(shì)的分力F1；二是使物體壓緊斜的分力F，F(xiàn)1＝mgsin，F(xiàn)＝mgcosα質(zhì)為m的光滑小球被豎直擋板擋住而止于斜上時(shí)，其力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使球壓緊板的分力F1；二是使球壓緊斜的分力2,mgcosα.F1＝mgtanα，2＝質(zhì)為m的光滑小球被懸線掛力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是使球壓緊豎直墻壁的分力1；二是使球拉緊懸線的分力2.mgcosαF1＝mgtanα，2＝AB兩點(diǎn)位于同一平上，質(zhì)為m的物體被AO兩線拉住，其AO線的分力Fmgsinα緊線的分力F2.F＝F＝2質(zhì)為m的物體被支架懸掛而止，其力產(chǎn)生兩個(gè)效果：一是拉伸mgcosαAB的分力1；二是壓縮的分力F2.F＝mgtanαF2＝4（（（.力的分解的四種情況1）已知合力和兩分力的方向，有唯一解。(類似于已知兩角夾可以確定三角形)2）已知合力F和一個(gè)分力F1，有唯一解。(類似于已知兩夾角可以確定三角形)3）已知合力和兩分力的大小。類似于已知三可以確定三角形)①②③（當(dāng)F+F>F時(shí)有兩組解；12當(dāng)F+F=F時(shí)有唯一的一組解；12當(dāng)F+F<F時(shí)無(wú)解。124）已知合力F和一個(gè)分力F的方向(F與F的夾角為及分力F的大小。112①當(dāng)F<Fsinα?xí)r，圓與F無(wú)交點(diǎn)，說(shuō)明此時(shí)F2ll②③④當(dāng)F=Fsinα?xí)r，圓與F相切，說(shuō)明此時(shí)F只有一解。2ll當(dāng)Fsinα<F<F時(shí)，圓與F有兩交點(diǎn)，此時(shí)F有兩解。2ll當(dāng)F時(shí)，圓與F只有一個(gè)交點(diǎn)，此時(shí)F只有一解。2ll5.“活結(jié)與“死結(jié)問(wèn)題繩是物體必然有結(jié)“”同，可以分為活結(jié)和“死結(jié)”兩種。（1活結(jié)：活結(jié)活結(jié)一般是由繩跨滑或者繩上掛一光滑掛“活結(jié)活結(jié)”分開(kāi)的兩段繩子上彈力的大小一定相等，兩段繩子合力的方向一定沿兩段繩子夾角的平分線。（2）死結(jié)”：死結(jié)可理解為把繩子分成兩段，且不可沿繩子移動(dòng)的結(jié)點(diǎn)。死結(jié)一般是由繩子打結(jié)而形成的，“死結(jié)”兩側(cè)的繩子因打結(jié)而變成兩根獨(dú)立的繩子。五、動(dòng)態(tài)平衡問(wèn)．動(dòng)態(tài)平衡發(fā)生緩慢變化，而變化程中的任何一個(gè)狀態(tài)看成是平衡狀態(tài)，物體所受合力為零。．解決動(dòng)態(tài)平衡題12(1)解析法：對(duì)研究對(duì)象行受力分析，先畫(huà)出受力示意圖，再根據(jù)物體的平衡條件，得到因變與自變量的關(guān)系表式，最后根據(jù)自變的變化確定因變的關(guān)系。(2)圖解法：該法用于一個(gè)力是恒力；一個(gè)力方向不變的三力平衡對(duì)研究對(duì)象表示力的長(zhǎng)度變化，從而判斷各個(gè)力的變化情況。(3)相似三角形法：在三力平衡中，如果有一個(gè)力是恒力，另外兩個(gè)力方向變化，且目給出了空幾何關(guān)系，多數(shù)情況下力的矢三角形與空幾何三角形相似，可利用相似三角形對(duì)應(yīng)成比例行計(jì)算。關(guān)能力例1.（2019全國(guó)119）．如圖，一粗糙斜固定在地上，斜。一細(xì)繩跨過(guò)滑，其一端懸掛物塊。另一端與斜上的物塊相，系統(tǒng)處于止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用水平向左的拉力緩慢拉動(dòng)，直至懸掛的細(xì)繩與豎直方向成45°。已知M始終保持止，則在此A．水平拉力的大小可能保持不變B．所受細(xì)繩的拉力大小一定一直增加C．所受斜的摩擦力大小一定一直增加D．所受斜的摩擦力大小可能先減小后增加【答案】BDcos【解析】設(shè)細(xì)繩與豎直方向的夾角為所受細(xì)繩的拉力大小T=，從00增大到45不斷g?T，T的增大而減小，若最終T增大，B正確。M所受斜的摩擦力大小先是，則摩擦力大小為T(mén)-，的增大而增大，所以所受斜的摩擦力大小可能先減小后增加，D正確。例（201721繩ON的一端OMπN，初始時(shí)，OM豎直且OM與之的夾角為（）。現(xiàn)將物向右上方緩慢拉起，2并保持夾角不變。在OM由豎直被拉到水平的原圖（初始位置）A．上的張力漸增大B．上的張力先增大后減小COM上的張力漸增大DOM上的張力先增大后減小【【答案】AD解析】初始位置（原MN=0，OM=當(dāng)水平的位置，如解圖，OM當(dāng)OM水平的位置，如解圖，MN==，，F(xiàn)F=Mg=Mgtan(?tan(?))MN2?)2OM2?)2所以，MN上的張力漸增大，OM上的張力先增大后減小。原圖（初始位置）解圖1MN水平）解圖2OM水平）專題二：牛頓運(yùn)動(dòng)定律與直線運(yùn)動(dòng)兩手抓！必備知識(shí)1.質(zhì)點(diǎn)（）定義：研究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果物體的形狀和大小屬于無(wú)關(guān)因素或次要因素，對(duì)問(wèn)題的研究沒(méi)有影響或影響可以忽略，為使問(wèn)題簡(jiǎn)化，就用一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)來(lái)代替物體．用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)做質(zhì)．．．．．．．．．．點(diǎn)。2）條件：可視為質(zhì)點(diǎn)有以下兩種情況（①②物體的形狀和大小在所研究的問(wèn)題中可以忽略，可以把物體當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。作平動(dòng)的物體由于各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況相同，可以選物體任意一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)來(lái)代表整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理。3）質(zhì)點(diǎn)即是一種理想化模型。.參考系（2（1）定義：在描述一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，選作標(biāo)準(zhǔn)的物體(假定為不動(dòng)的物體。2）參考系的選?。海á佗趯?duì)于同一物體，若以不同的物體作為參考系，描述的結(jié)果可能不同。參考系的選取原則上是任意的，既可以是運(yùn)動(dòng)的物體也可以是靜止的物體，但被選為參考系的物體應(yīng)該是靜止的，一般情況下如無(wú)說(shuō)明，通常都是以地球作為參考系來(lái)研究物體的運(yùn)動(dòng)。3比較兩物體的運(yùn)動(dòng)情況，必須選同一物體。.位移與路程位移描述物體位置的變化，是從物體運(yùn)動(dòng)的初位置指向末位置的矢量，即位移大小和方向由始、末位○3置決定，與物體運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)；路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，是標(biāo)量，既有大小又有方向，運(yùn)算遵循平行四邊形定則的物理量，叫做矢量，只有大小而沒(méi)有方向的物理量，叫做標(biāo)量。一般情況位移的大小不等于路程，只有當(dāng)物體作單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)路程才等于位移的大小。4.速度和速率（1）平均速度：物體在某段時(shí)間內(nèi)的位移跟發(fā)生這段位移所用的時(shí)間的比值，叫做這段位移內(nèi)（或這段時(shí)間s內(nèi)）的平均速度，即定義式為：v=，平均速度方向與s方向相同，平均速度是矢量。t（2）瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻的速度，是標(biāo)量。（3）速率：速度的大小就是速率，只有大小，沒(méi)有方向，是標(biāo)量。4.加速度v2?vt2?1加速度是描述速度變化快慢的物理量，定義式：a==1t方向相同。關(guān)鍵能力關(guān)于速度、速度的變化量、加速度的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是（A．物體的加速度增大時(shí)速度一定增大B．物體的速度變化越大加速度越大）C．物體的速度變化越快加速度越大D．物體的加速度不變速度也不變【【答案】C）當(dāng)物體的加速度與速度同向或者是夾銳角時(shí)，速度增大。反向或者是夾鈍角速度減小，所以速度是否增大與速度與加速度之間所夾的角度有關(guān)，而與加速度的大小無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤。（2則加速度就會(huì)很小，故B錯(cuò)誤。3）加速度的物理意義描述的是物體速度變化快慢的物理量，運(yùn)動(dòng)物體的速度變化越快，其加速度一定越大，故C正確.4）物體的加速度不變，則物體做勻變速運(yùn)動(dòng)，速度一定變化。D錯(cuò)誤。故本題選。（（必備知識(shí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1.基本公式（（（1）速度公式：；2）位移公式：3）速度位移公式：、、a正、負(fù)值做出正確的判斷，這一點(diǎn)是應(yīng)用時(shí)的關(guān)鍵。2.推導(dǎo)公式（1）平均速度公式：（2）某段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度:（3）某段位移的中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于初速度與末速度二次方和一半的平方根:（4）任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移差是恒量，即，那么第M個(gè)T內(nèi)與第N個(gè)T內(nèi)的位移差為：.初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)幾個(gè)重要推論3（①②1）關(guān)于位移的推論、2T、3T……nT內(nèi)的位移之比為：：：：……：=：：：……：；(根據(jù))第一個(gè)T內(nèi)、第二個(gè)T內(nèi)、第三個(gè)T內(nèi)……的位移之比為：：……：=13：……：(2N-1)；根據(jù)2）關(guān)于速度的推論T末、末、3T末……末的瞬時(shí)速度之比為：：：……：：：)（123……n）（3）關(guān)于時(shí)間的推論①通過(guò)位移s所用的時(shí)間之比為：：：……：：：…:(根據(jù))②通過(guò)連續(xù)相等的位移所用的時(shí)間之比為：：：……：(-)(-)…:(-；（根據(jù)）4.自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)（1）自由落體運(yùn)動(dòng)：初速度為零，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。1a=，vt=；gt2；v2=2gh。2（2）豎直上拋運(yùn)動(dòng)：物體以初速度V0，加速度為-g的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。1v=v?gth=vt?gt2v2?v0=2gh2取向上為正方向有：t002（①②（①3）研究豎直上拋運(yùn)動(dòng)的兩種方法分段法：可以把豎直上拋運(yùn)動(dòng)分成上升階段的勻減速直線運(yùn)動(dòng)和下降階段的自由落體運(yùn)動(dòng)處理。全程法：將豎直上拋運(yùn)動(dòng)視為初速度為v0，加速度為－g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。4）豎直上拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要特性對(duì)稱性v0g=t和從最高點(diǎn)處落回原拋出點(diǎn)所用時(shí)間tt=t=；上下上下物體上升過(guò)程中經(jīng)過(guò)某兩點(diǎn)所用的時(shí)間與下降過(guò)程中經(jīng)過(guò)某兩點(diǎn)所用的時(shí)間相等。速度對(duì)稱性：上升過(guò)程和下降過(guò)程通過(guò)同一位置時(shí)速度大小相等。能量對(duì)稱性：豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體在上升和下降過(guò)程中經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)的動(dòng)能、重力勢(shì)能和機(jī)械能分別相等。②多解性通過(guò)某一點(diǎn)對(duì)應(yīng)兩個(gè)時(shí)刻，即：物體可能處于上升階段，也可能處于下降階段。關(guān)鍵能力1（2019.Ht21HH升第一個(gè)所用的時(shí)間為，第四個(gè)所用的時(shí)間為．不計(jì)空氣阻力，則滿足（）44t2t21t21t21A1<<2B．<3C．<4D4<<51【【答案】C解析】運(yùn)動(dòng)員起跳到達(dá)最高點(diǎn)的瞬間速度為零，又不計(jì)空氣阻力，故可逆向處理為自由落體運(yùn)動(dòng)。則根:()()()(2?1:3?2:2?3:5?2，可知)據(jù)初速度為零勻加速運(yùn)動(dòng)，相等相鄰位移時(shí)間關(guān)系1t21t21==2+3即34，故本題選。，12?32.（2019·天水市第一中學(xué)高一月考）在塔頂?shù)倪呇貙⒁晃矬w豎直向上拋出，拋出點(diǎn)為A，物體上升的最大高度為20m，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，設(shè)塔足夠高，則物體位移大小為10m時(shí)，物體經(jīng)歷的時(shí)間是多少（）A．(2+2)sB．(2?2)sC．(2+6)sD．(6-【【答案】ABCAmA點(diǎn)之上時(shí)有上升和下降兩處；另一處在A點(diǎn)之下。A.設(shè)物體的初速度為v，由題知上升的最大高度H=20m，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2=2gH，可得物體的初速度001v=20m/s；當(dāng)物體在A點(diǎn)之上通過(guò)位移=10mxv-gt2，代入數(shù)據(jù)解得0021=(2?2)s，2=(2+2)s可知t為物體在A點(diǎn)之上上升過(guò)程用的時(shí)間，t為物體在A點(diǎn)之上下降過(guò)程用的時(shí)間，故AB正確。121CD.當(dāng)物體在A點(diǎn)之下通過(guò)位移x=-10mx0-gt2，代入數(shù)據(jù)解得3=(2+6)s，故C正確，D2錯(cuò)誤。故選：ABC?！军c(diǎn)睛】解豎直上拋問(wèn)題時(shí)，要注意利用上升過(guò)程與下降過(guò)程的對(duì)稱性以及各物理量的正負(fù)。必備知識(shí)1.剎車之時(shí)間陷阱問(wèn)題（（1）汽車剎車問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是汽車做單方向勻減速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。2）末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題常用逆向思維法，注意在剎車問(wèn)題中，要先判斷車停下所用的時(shí)間，再選擇合適的公式求解。.運(yùn)動(dòng)圖像問(wèn)題2（1）v-t圖像①物理意義：反映了做直線運(yùn)動(dòng)的物體的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。②3ttt4在vt圖象中，兩條圖線的交點(diǎn)不表示兩物體相遇，而是表示兩者速度相同。（2）x-t圖像①物理意義：反映了物體做直線運(yùn)動(dòng)的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。②x－t圖象的斜率大小表示速度大小，斜率正負(fù)表示速度方向?！?＝0時(shí)刻位置表示出發(fā)點(diǎn)。4x－t圖象是位移隨時(shí)間變化關(guān)系圖象，不是運(yùn)動(dòng)軌跡。3）非常規(guī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像問(wèn)題遇到特殊圖象可根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或題給條件確定圖象的斜率、截距或特殊點(diǎn)的物理意義，從而確定物體運(yùn)○（xtxt動(dòng)情況。如：－t圖象，先建立－t函數(shù)關(guān)系式，再將其轉(zhuǎn)化為－t關(guān)系，從而確定運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。3.追擊相遇問(wèn)題（1）追及、相遇問(wèn)題中的一個(gè)條件和兩個(gè)關(guān)系一個(gè)條件：即兩者速度相等，它往往是物體間能夠追上、追不上或兩者距離最大、最小的臨界條件，也是分析判斷的切入點(diǎn)。兩個(gè)關(guān)系：即時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系，這兩個(gè)關(guān)系可通過(guò)題干或畫(huà)運(yùn)動(dòng)示意圖得到。（2）追及、相遇問(wèn)題常見(jiàn)的情況假設(shè)物體A追物體B，開(kāi)始時(shí)兩個(gè)物體相距x，有三種常見(jiàn)情況：①A追上B時(shí)，必有x－x＝x，且v≥vBAB0A②要使兩物體恰好不相撞，兩物體同時(shí)到達(dá)同一位置時(shí)速度相同，必有x－x＝x，v＝v，之后v≤vBAB0ABA○3若使A追不上B，則要求當(dāng)v＝v時(shí)，x－x＜x，且之后v≤vABAB0AB特別注意：若被追趕的物體做勻減速運(yùn)動(dòng)，一定要注意追上前該物體是否已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng)。（3）解題思路和方法分析兩物體畫(huà)運(yùn)動(dòng)示意圖找兩物體位移關(guān)系列位移方程???的運(yùn)動(dòng)過(guò)程關(guān)鍵能力1.（2018·－t=0到=40s這段時(shí)間內(nèi)，汽車的位移是（）A0B．C．750mD1200m【【答案】C12v-t40內(nèi)的位移x=40)(m)m，+=C正確?！军c(diǎn)睛】在速度時(shí)間圖像中，需要掌握三點(diǎn)，一、速度的正負(fù)表示運(yùn)動(dòng)方向，看運(yùn)動(dòng)方向是否發(fā)生變化，只要考慮速度的正負(fù)是否發(fā)生變化，二、圖像的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度，三、圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，在坐標(biāo)軸上方表示正方向位移，在坐標(biāo)軸下方表示負(fù)方向位移。2（2020·A以＝4m/sx07mv10m/s的速度同向運(yùn)動(dòng)的汽車B＝大小＝2m/s2。從此刻開(kāi)始計(jì)時(shí)，求：(1)AB前，AB間的最遠(yuǎn)距離是多少？(2)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間A恰好追上B?【答案】(1)16m(2)8s【解析】汽車A和B運(yùn)動(dòng)的過(guò)程如圖所示：(1)當(dāng)、B兩汽車速度相等時(shí)，兩車間的距離最遠(yuǎn)，即v＝v－at＝v，解得3sBA此時(shí)汽車A的位移x＝x＝12m；AA1汽車B的位移x＝v-at2＝21m；BB2故最遠(yuǎn)距離Δx＝x＋x－x＝16m。B0AvBav2B2a(2)汽車B從開(kāi)始減速直到靜止經(jīng)歷的時(shí)間1==；運(yùn)動(dòng)的位移x==A1時(shí)間內(nèi)25m；汽車在Bx===+?=t=12m；汽車A需再運(yùn)動(dòng)的時(shí)間=xvt20mxx0x運(yùn)動(dòng)的位移；此時(shí)相距AA1BA2vA故A追上B所用時(shí)間＝t＋t＝8s。12必備知識(shí)1.牛頓第一定律（1）牛頓第一定律指出了力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，為牛頓第二定律的提出作出了準(zhǔn)備。（2）指出了一切物體都具有慣性，因此牛頓第一定律幼教慣性定律。2.慣性物體保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性，一切物體都有慣性，慣性是物體的固有性質(zhì)。質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。.牛頓第三定律兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一條直線上。1）作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失，同種性質(zhì)，作用在不同的物體上各產(chǎn)生其效果，不會(huì)相互抵消。3（（（（2）作用力和反作用力的關(guān)系與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。3）和平衡力的區(qū)別：一對(duì)平衡力是作用在同一物體上的，且力的性質(zhì)可以不同。4）借助牛頓第三定律可以變換研究對(duì)象，從一個(gè)物體的受力分析討論到另一個(gè)物體的受力分析。4.牛頓第二定律（1）內(nèi)容：物體運(yùn)動(dòng)的加速度與所受的合外力成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力相F=ma同。表達(dá)式為。（2）幾點(diǎn)特性：瞬時(shí)性：力是加速度產(chǎn)生的根本原因，加速度與力同時(shí)存在、同時(shí)變化、同時(shí)消失。①F=maa②矢量性：是一個(gè)矢量方程，加速度F方向相同。3獨(dú)立性：物體受到幾個(gè)力的作用，一個(gè)力產(chǎn)生的加速度只與此力有關(guān)，與其他力無(wú)關(guān)。4同體性：指作用于物體上的力使該物體產(chǎn)生加速度。5.牛頓第二定律的瞬時(shí)性問(wèn)題分析物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度，關(guān)鍵是明確該時(shí)刻前后物體的受力情況或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時(shí)加速度，此類問(wèn)題應(yīng)注意以下幾種模型：模型力能否突變產(chǎn)生拉力或壓力剪斷或脫離后，不需要時(shí)間恢復(fù)形變，彈力立即消失或改變。輕繩、輕桿和接觸面可以彈力大小認(rèn)為是不變的。橡皮繩、彈簧不能6.超重與失重（1）視重：彈簧測(cè)力計(jì)或臺(tái)秤的示數(shù)；實(shí)重：物體時(shí)間所受的重力。2）超重和失重現(xiàn)象中視重與實(shí)重的關(guān)系（加速度情況a=0現(xiàn)象視重（mg平衡狀態(tài)超重F=mga向上Fmg+a）Fmg-）F=0<mga向下失重a=g向下完全失重關(guān)鍵能力（2015·海南省高考真題）如圖所示，物塊ab和c的質(zhì)量相同，a和、b和c之間用完全相同的輕彈簧S和S相連，通過(guò)系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O；整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)將細(xì)繩剪斷，將物塊a的12加速度記為a，S和S相對(duì)原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)分別為△l△l，重力加速度大小為，在剪斷瞬間（）11212A．a(chǎn)=3gB．a(chǎn)=0C．l=2lD．l=l2△△△△121【【答案】AC解析】設(shè)物體的質(zhì)量為m，剪斷細(xì)繩的瞬間，繩子的拉力消失，彈簧還沒(méi)有來(lái)得及改變，所以剪斷細(xì)繩的瞬間a受到重力和彈簧S的拉力TT=2，剪斷前對(duì)和彈簧組成的整體分析可知，故a受到的合111FF=+1=+2=a==3gS的拉力為T(mén)2力AB12m2=mgF=kx1=2l可得C正確，D錯(cuò)誤。2，根據(jù)胡克定律必備知識(shí)1.動(dòng)力學(xué)的兩類問(wèn)題(1)已知受力情況求運(yùn)動(dòng)情況根據(jù)牛頓第二定律，已知物體的受力情況，可以求出物體的加速度；再知道物體的初始條件(即初位置和初速度，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，就可以求出物體在任一時(shí)刻的速度和位置，也就求解出物體的運(yùn)動(dòng)情況。(2)已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，求物體的受力情況。根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律可確定物體受的合外力，從而求出未知的力，或與力相關(guān)的某些物理量。如：動(dòng)摩擦因數(shù)、勁度系數(shù)、力的角度等。無(wú)論是哪種情況，聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁是加速度，解題思路可表示如下：??運(yùn)?動(dòng)?→F合合運(yùn)動(dòng)情況(ta受力情況.整體法與隔離法)2整體法隔離法程求解的方法。的所有物體看成一個(gè)整體，分析其受力和運(yùn)動(dòng)情況。運(yùn)用牛頓第二定律對(duì)整體列方程求解的方法。概念選用原則研究系統(tǒng)外的物體對(duì)系統(tǒng)整體的作用力或系統(tǒng)整體的加速度。研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力。3.滑塊木板模型（1）模型特點(diǎn)：涉及到兩個(gè)物體，并且物體間存在相對(duì)滑動(dòng)。（2）運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：滑塊從木板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程中，若滑塊和木板向同向運(yùn)動(dòng)，則滑塊的位移和木板的位移只差①等于木板的長(zhǎng)度；若滑塊和木板向相反方向運(yùn)動(dòng)，則滑塊的位移和木板的位移之和等于木板的長(zhǎng)度。②若滑塊和木板最終相對(duì)靜止，則它們的末速度相等。（3）運(yùn)動(dòng)狀態(tài)處理方法板塊速度不相等隔離法板塊速度相等瞬間假設(shè)法板塊共速運(yùn)動(dòng)整體法假設(shè)兩物體間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，先用整體法算出一起運(yùn)動(dòng)的加速對(duì)滑塊和木板進(jìn)行隔離分度，再用隔離法算出其中一個(gè)將滑塊和木板看成一個(gè)整具體步驟物體所需要”的摩擦力F；比況與運(yùn)動(dòng)過(guò)程較F與最大靜摩擦力F的關(guān)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析f系，若FF，則發(fā)生相對(duì)滑f動(dòng)①臨界條件相關(guān)知識(shí)板滑下，恰好滑到木板的邊緣，二者共速是滑塊滑離木板的臨界條件運(yùn)動(dòng)學(xué)公式、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理、功能關(guān)系等（4）求解滑塊—木板”類問(wèn)題的方法技巧①搞清各物體初態(tài)對(duì)地的運(yùn)動(dòng)和相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，根據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))情況，確定物體間的摩擦力方向。正確地對(duì)各物體進(jìn)行受力分析，并根據(jù)牛頓第二定律確定各物體的加速度，結(jié)合加速度和速度的方向關(guān)系確定物體的運(yùn)動(dòng)情況。②4.傳送帶模型1）水平傳送帶（水平傳送帶又分為兩種情況：物體的初速度與傳送帶速度同向含物體初速度為0)或反向。在勻速運(yùn)動(dòng)的水平傳送帶上，只要物體和傳送帶不共速，物體就會(huì)在滑動(dòng)摩擦力的作用下，朝著和傳送帶共速的方向變速若v<v，則物體加速；若vv，則物體減速)，直到共速，滑動(dòng)摩擦力消失，與傳送物傳物傳帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，或由于傳送帶不是足夠長(zhǎng)，在勻加速或勻減速過(guò)程中始終沒(méi)達(dá)到共速。計(jì)算物體與傳送帶間的相對(duì)路程要分兩種情況：①若二者同向，則Δ＝s－s；②若二者反向，則Δ＝傳物|s＋s。傳物項(xiàng)目圖示滑塊可能的運(yùn)動(dòng)情況(1)可能一直加速情景1(2)可能先加速后勻速(1)v0>v時(shí)，可能一直減速，也可能先減速再勻速(2)v0<v時(shí)，可能一直加速，也可能先加速再勻速情景2情景3(1)傳送帶較短時(shí)，滑塊一直減速達(dá)到左端(2)傳送帶較長(zhǎng)時(shí)，滑塊還要被傳送帶傳回右端。其中v0v返回時(shí)速度為vv0v返回時(shí)速度為v0（2）傾斜傳送帶物體沿傾角為θ的傳送帶傳送時(shí)，可以分為兩類：物體由底端向上運(yùn)動(dòng)，或者由頂端向下運(yùn)動(dòng)．解決傾斜傳送帶問(wèn)題時(shí)要特別注意mgsinθ與cosθ的大小和方向的關(guān)系，進(jìn)一步判斷物體所受合力與速度方向的關(guān)系，確定物體運(yùn)動(dòng)情況。項(xiàng)目圖示滑塊可能的運(yùn)動(dòng)情況(1)可能一直加速情景1(2)可能先加速后勻速(1)可能一直加速情景2(2)可能先加速后勻速(3)可能先以a加速后以a加速12(1)可能一直加速(2)可能一直勻速(3)可能先加速后勻速(4)可能先減速后勻速情景3(5)可能先以a加速后以a加速12(6)可能一直減速(1)可能一直加速(2)可能一直勻速情景4(3)可能先減速后反向加速(4)可能一直減速關(guān)鍵能力（2019·定遠(yuǎn)縣民族學(xué)校高三期中）如圖甲所示，足夠長(zhǎng)的傳送帶與水平面夾角為θ輕放置一小木塊，小木塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，小木塊的速度隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示，v、t已00知，則（）A．傳送帶一定逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)0=tan+B．gt0cos0t02gsin?C．0后木塊的加速度為D．傳送帶的速度大于v0【【答案】AC解析】A．若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)滑塊下滑(mgsinmgcos)，將一直勻加速到底端；當(dāng)滑塊上sincos滑()，先勻加速運(yùn)動(dòng)，在速度與傳送帶相等后將勻速運(yùn)動(dòng)；兩種均不符合運(yùn)動(dòng)圖象，則傳送帶是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；故A正確。B．傳送帶是逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊在0~0內(nèi)，滑動(dòng)摩擦力向下，作勻加v0t00a=gsin+gcos1a1==?tan故B錯(cuò)誤；速下滑。由圖可知：，解得：gt0cos0t0a=gsin?g2a2=2gsin?C．0后滑動(dòng)摩擦力向上，加速度，代入μ值得，故C正確。D速度等于v，故D錯(cuò)誤。2.（2019高考江蘇卷物理15）如圖所示，質(zhì)量相等的物塊A和B疊放在水平地面上，左邊緣對(duì)齊．A與B、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μAA上滑動(dòng)距離BB立即獲得水平向右的初速度，AB都向右運(yùn)動(dòng)，左邊緣再次對(duì)齊時(shí)恰好相對(duì)靜止，此后兩者一起運(yùn)動(dòng)至停下．最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為。求：（（（1A被敲擊后獲得的初速度大小v；2）在左邊緣再次對(duì)齊的前、后，B運(yùn)動(dòng)加速度的大小a、a'；BB3B被敲擊后獲得的初速度大小v。答案】（1）vA=2（3）2gL（a′=μgv=22gL【【BB解析】（1）由牛頓運(yùn)動(dòng)定律知，A加速度的大小a=μg勻變速直線運(yùn)動(dòng)2a=v2；解得v=2gL2）設(shè)、的質(zhì)量均為m，對(duì)齊前，所受合外力大小=3μmg對(duì)齊后，AB所受合外力大小F′=2，由牛頓運(yùn)動(dòng)定律F′=2ma′，得a′=μgAAA（由牛頓運(yùn)動(dòng)定律Fmaa=3μgBB（3）經(jīng)過(guò)時(shí)間AB達(dá)到共同速度v，位移分別為x、x，A加速度的大小等于a，則=a，=v–atABAABB1212=atxBvt=?at，且x–x=，解得vB2=22gLxAABBBA專題三：玩轉(zhuǎn)曲線運(yùn)動(dòng)，再探萬(wàn)有引力必備知識(shí)1．曲線運(yùn)動(dòng)(1)速度的方向：質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向，沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。(2)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度的方向時(shí)刻在改變，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。(3)曲線運(yùn)動(dòng)的條件：物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一條直線上或它的加速度方向與速度方向不在同一條直線上。(4)合外力方向與軌跡的關(guān)系：物體做曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡一定夾在合外力方向與速度方向之間，速度方向與軌跡相切，合外力方向指向軌跡的“凹側(cè)。2.運(yùn)動(dòng)的合成與分解(1)分解原則：一般根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果進(jìn)行分解。(2)遵循的法則：位移、速度、加速度都是矢量，故它們的合成與分解都遵循平行四邊形定則。(3)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：○1等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等，即同時(shí)開(kāi)始、同時(shí)進(jìn)行、同時(shí)停止。2獨(dú)立性：一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)，各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，不受其他運(yùn)動(dòng)的影響。3等效性：各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來(lái)與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有完全相同的效果。(4)合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡的判斷若合加速度不變，則為勻變速運(yùn)動(dòng)；若合加速度改變，則為非勻變速運(yùn)動(dòng)?！稹稹?2若合加速度與合初速度的方向在同一直線上，則為直線運(yùn)動(dòng)，否則為曲線運(yùn)動(dòng)。3.小船渡河模型(1)船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是水流的運(yùn)動(dòng)和船相對(duì)靜水的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。(2)三種速度：船在靜水中的速度v、水的流速v、船的實(shí)際速度。12(3)三種情況d○1渡河時(shí)間最短：船頭正對(duì)河岸，渡河時(shí)間最短，＝(d為河寬。v1○2渡河路徑最短(v＜v時(shí)：合速度垂直于河岸，航程最短，x＝d。21○3渡河路徑最短(v＞v時(shí))：合速度不可能垂直于河岸，無(wú)法垂直河岸渡河。確定方法如下：如圖所示，以21v矢量末端為圓心，以v矢量的大小為半徑畫(huà)弧，從v矢量的始端向圓弧作切線，則合速度沿此切線方向212vdsinθv2v11航程最短。由圖可知sin＝，最短航程x＝＝d。v2(4)解決小船渡河問(wèn)題的四個(gè)基本觀點(diǎn)1船的運(yùn)動(dòng)也就是船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)，是合運(yùn)動(dòng)，一般情況下與船頭指向不共線。2運(yùn)動(dòng)分解的基本方法，按實(shí)際效果分解，一般用平行四邊形定則沿水流方向和船頭指向分解。3渡河時(shí)間只與垂直河岸的船的分速度有關(guān)，與水流速度無(wú)關(guān)。4求最短渡河位移時(shí)，根據(jù)船速v與水流速度v的大小情況用三角形定則求極限的方法處理?！稹稹稹鸫?.關(guān)聯(lián)速度問(wèn)題(1)把物體的實(shí)際速度分解為沿繩桿)和垂直于繩桿)(桿方向的分速度大小相等求解。常見(jiàn)的模型如圖所示。(2)繩(桿)關(guān)聯(lián)問(wèn)題的解題關(guān)鍵：找出合速度與分速度的關(guān)系是求解關(guān)聯(lián)問(wèn)題的關(guān)鍵。(3)基本思路①②③先確定合速度的方向(物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向。分析合運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的實(shí)際效果：一方面使繩桿)伸縮；另一方面使繩(桿轉(zhuǎn)動(dòng)。確定兩個(gè)分速度的方向：沿繩(桿)方向的分速度和垂直繩(桿)方向的分速度，而沿繩(桿)方向的分速度大小相同。關(guān)鍵能力（2018?北京高考真題）根據(jù)高中所學(xué)知識(shí)可知，做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球，將落在正下方位置。但實(shí)際上，赤道上方200m處無(wú)初速下落的小球?qū)⒙湓谡路轿恢闷珫|約6cm處，這一現(xiàn)象可解釋為，除重力外，由力”“力赤道地面豎直上拋，考慮對(duì)稱性，上升過(guò)程該“力水平向西，則小球（A．到最高點(diǎn)時(shí)，水平方向的加速度和速度均為零）B．到最高點(diǎn)時(shí)，水平方向的加速度和速度均不為零C．落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)東側(cè)D．落地點(diǎn)在拋出點(diǎn)西側(cè)【【答案】D解析】AB且有豎直向下的加速度，故AB錯(cuò)；CD、下降過(guò)程向西減速，按照對(duì)稱性落至地面時(shí)水平速度為0，整個(gè)過(guò)程都在向西運(yùn)動(dòng)，所以落點(diǎn)在拋出點(diǎn)的西側(cè)，故CD正確；故選D點(diǎn)睛：本題的運(yùn)動(dòng)可以分解為豎直方向上的勻變速和水平方向上的變加速運(yùn)動(dòng)，利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解來(lái)求解。必備知識(shí)1.平拋運(yùn)動(dòng)（（（1）定義：如果物體運(yùn)動(dòng)的初速度是沿水平方向的，這個(gè)運(yùn)動(dòng)就叫做平拋運(yùn)動(dòng)。2）條件：①物體具有水平方向的初速度；②運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受G。）處理方法：平拋運(yùn)動(dòng)可以看作兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)：一個(gè)是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。（4）規(guī)律：以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，以初速度v0方向?yàn)閤正方向，豎直向下為y正方向，如圖所示。gtv02+g2t2v○分速度vv，v＝gt；合速度＝，tanθ＝10x0y12y1gtgt==x2+y2x2v0t2v02○2分位移x＝v0·，＝gt2；合位移s＝，tan＝1g○xy＝v0y＝2gt2消去參數(shù)＝v2x30（5）對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的理解2gh知，時(shí)間取決于下落高度，與初速度v0無(wú)關(guān)?！痫w行時(shí)間：由＝12gh，即水平射程由初速度v0和下落高度h共同決定，與其他因素?zé)o關(guān)?！鹚缴涑蹋簒＝v0＝v02v2y○落地速度：v＝v2＋v2＝v2＋2，以θ表示落地速度與x軸正方向的夾角，有tan＝＝3txy0vxv0落地速度也只與初速度v0和下落高度h有關(guān)。速度改變量：因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的加速度為恒定的重力加速度，所以做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意相等時(shí)間間隔○4Δt內(nèi)的速度改變量Δvgt相同，方向恒為豎直向下，如圖所示?！疬B續(xù)相等的時(shí)間△內(nèi)，豎直方向上的位移差不變，即△y=g(△2。5（6）平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要推論推論移與水平方向的夾角為，則tan＝2tanφ。推論：做平拋（或類平拋）運(yùn)動(dòng)的物體任一時(shí)刻的瞬時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn)，如圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)所示。2.類平拋運(yùn)動(dòng)（1）類平拋運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)：物體所受的合外力為恒力，且與初速度的方向垂直。（20方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在合外力方向上做初速度為零的勻加速合直線運(yùn)動(dòng)，加速度＝。m（3）類平拋運(yùn)動(dòng)的求解方法○1常規(guī)分解法：將類平拋運(yùn)動(dòng)分解為沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直于初速度方向（即沿合外力的方向）的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。兩分運(yùn)動(dòng)彼此獨(dú)立，互不影響，且與合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性?！鹛厥夥纸夥ǎ簩?duì)于有些問(wèn)題，可以過(guò)拋出點(diǎn)建立適當(dāng)?shù)闹苯亲鴺?biāo)系，將加速度a分解為a、a，初速度v2xy0分解為vv，然后分別在xy方向列方程求解。xy3.落在斜面上的平拋運(yùn)動(dòng)模型解題方法基本規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)間水平方向vx=v0豎直方向vy=gtv0=v0由tanθ=分解速度,構(gòu)建速度矢量三角形vgtyv0gtan合速度v=t=得方向:tanθ=水平方向x=v0t豎直方向y=gt2ygt分解位移,構(gòu)建位移矢量三角形tan==x2v0由2v0tan合位移s=t=g得方向:tanθ=4.平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題（1）平拋運(yùn)動(dòng)受到某種條件的限制時(shí)就構(gòu)成了平拋運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題，其限制條件一般有水平位移和豎直高度兩種。2）題型特點(diǎn)：有些題目中有剛好、“恰好”、正好等字眼，明顯表明題述的過(guò)程中存在著臨界點(diǎn)。（○1○若題目中有“取值范圍”、“多長(zhǎng)時(shí)間”、“多大距離”等詞語(yǔ)，表明題述的過(guò)程中存在著“起止點(diǎn)”，而這些起2止點(diǎn)往往就是臨界點(diǎn)?！鹑纛}目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明題述的過(guò)程中存在著極值，這些極值點(diǎn)也往往3是臨界點(diǎn)。3）解題技巧：（○1題突現(xiàn)出來(lái)，找到產(chǎn)生臨界的條件?！鹎蠼馄綊佭\(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題的關(guān)鍵2確定臨界狀態(tài)：確定臨界狀態(tài)一般用極限法分析，即把平拋運(yùn)動(dòng)的初速度增大或減小，使臨界狀態(tài)呈現(xiàn)出來(lái)。確定臨界狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)軌跡，并畫(huà)出軌跡示意圖．畫(huà)示意圖可以使抽象的物理情景變得直觀，更可以使有些隱藏于問(wèn)題深處的條件暴露出來(lái)。關(guān)鍵能力1（2015·全國(guó)高考真題）一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖所示．水平臺(tái)面的長(zhǎng)和寬分別為L(zhǎng)和L12間球網(wǎng)高度為hg點(diǎn)距臺(tái)面高度為．不計(jì)空氣的作用，重力加速度大小為．若乒乓球的發(fā)射速率為v在某范圍內(nèi)，通過(guò)選擇合適的方向，就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上，則v的最大取值范圍是（）L12ggA．B．vL6h26hL4(4L2+L2)gg11vh6hL(4L2+L2)gg1C．D．vv26h26hL(4L2+L2)ggh11426h【【答案】D解析】發(fā)射機(jī)無(wú)論向哪個(gè)方向水平發(fā)射，乒乓球都是平拋運(yùn)動(dòng)，豎直高度決定了運(yùn)動(dòng)的時(shí)間2h6ht==ggL22h4hh?h=2h1t==對(duì)應(yīng)的最小2ggLg初速度v=1．水平位移最大即斜向?qū)Ψ脚_(tái)面的兩個(gè)角發(fā)射，根據(jù)幾何關(guān)系此時(shí)的位移大小為24h1Lg12g4L21+21v4L21+L22，對(duì)照選項(xiàng)D，所以平拋的初速度2224h6h.2012·隊(duì)員從山溝的豎直一側(cè)，以速度v0沿水平方向跳向另一側(cè)坡面．如圖所示，以溝底的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)1系xOy.2y＝忽略空氣阻力，重力加速度為。x2m.人視為質(zhì)點(diǎn)，2h(1)求此人落到坡面時(shí)的動(dòng)能。(2)此人水平跳出的速度為多大時(shí)，他落在坡面時(shí)的動(dòng)能最?。縿?dòng)能的最小值為多少？4g2h21232mv2+【答案】(1)(2)mgh.02+ghv0【1）設(shè)該隊(duì)員在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，在坡面上落點(diǎn)的橫坐標(biāo)為xy1x2h?y=2y=；依題意：和已知條件得x=v0；22h11mv2=mv2+mg(h?y)由機(jī)械能守恒可知落到坡面時(shí)的動(dòng)能為：02211222h2E=mv2=2+聯(lián)立解得：K0v+gh2021122h2n2n2+E=mv2=2+20=ngh，則E=+=mgh+（2；令vK0v+gh20Kn+12n12223當(dāng)n=1；v20=gh；此時(shí)動(dòng)能最小，最小為mgh。2必備知識(shí)1.勻速圓周運(yùn)動(dòng)（1）定義：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，若在相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)相等，就是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（2）勻速圓周運(yùn)動(dòng)是速度大小不變而速度方向時(shí)刻在變的變速曲線運(yùn)動(dòng)，并且是加速度大小不變、方向時(shí)刻變化的變加速曲線運(yùn)動(dòng)。（3）質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件：物體受到的合外力F的方向與速度的方向始終垂直。4）描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量（vr角速度線速度===tTsrv===rtTv222r向心加速度a===2r=rT2r==運(yùn)行周期Tv2.向心力（1）向心力產(chǎn)生向心加速度，只改變速度的方向，不改變速度的大小。v22F=ma=m=2r=mr（2）向心力rT2（）向心力的性質(zhì)和來(lái)源：向心力是效果力，在分析完物體的重力、彈力和摩擦力后不能另外添加一個(gè)向心力；物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，向心力由合外力提供。3.豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)------“輕繩、輕桿”1）“輕繩”模型和“輕桿”模型不同的原因在于“輕繩”只能對(duì)小球產(chǎn)生拉力，而“輕桿”既可對(duì)小球產(chǎn)生拉力也可對(duì)小球產(chǎn)生支持力。）有關(guān)臨界問(wèn)題出現(xiàn)在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)是典型的變速圓周運(yùn)動(dòng)，一般情況下，（（只討論最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況。物理情景繩模型桿模型實(shí)例圖示球與桿連接、球在光滑管道中運(yùn)動(dòng)等道的過(guò)山車”等受力特除重力外，物體受到的彈力方向：向征向：向下或等于零下、等于零或向上受力示意圖異同點(diǎn)力學(xué)方程v2v2mgFNmRmg＋FNmRFN＝0v＝0臨界特征v2Rmg＝m即F＝0FNmg即v＝gR過(guò)最高點(diǎn)的條件在最高點(diǎn)的速度v≥gRv≥04.離心運(yùn)動(dòng)和向心運(yùn)動(dòng)（1）離心運(yùn)動(dòng)本質(zhì)：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于本身的慣性，總有沿著圓周切線方向飛出去的趨勢(shì)，即提供的向心力小于所需要的向心力。（2）受力特點(diǎn)當(dāng)＝mrω2時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)＝0時(shí)，物體沿切線方向飛出；當(dāng)＜mrω2時(shí)，物體逐漸遠(yuǎn)離圓心，F(xiàn)為實(shí)際提供的向心力，如圖所示。（3）向心運(yùn)動(dòng)本質(zhì)：物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，提供的向心力大于所需要的向心力時(shí)物體所做靠近圓心的運(yùn)動(dòng)。1.當(dāng)提供的向心力F=0時(shí)，物體沿切線方向飛出；v2Fmr2.當(dāng)提供的向心力關(guān)鍵能力1.（2016·全國(guó)高考真題）如圖，一固定容器的內(nèi)壁是半徑為R的半球面；在半球面水平直徑的一端有一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)。它在容器內(nèi)壁由靜止下滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中，克服摩擦力做的功為W重力加速度大小為g。設(shè)質(zhì)點(diǎn)P在最低點(diǎn)時(shí)，向心加速度的大小為a，容器對(duì)它的支持力大小為N，則()2(?W)2?WAa＝CN＝B．＝DN＝mgR-2W2(?W)3RR【【答案】AC12(mgR?W)mgR?W=mv2v=P222(?W)v2mgR?WvP的向心加速度a==N?mg=m,N=A、RRRBC正確，D錯(cuò)誤．故選ABC。.（2016·浙江省高考真題）如圖1所示．游樂(lè)場(chǎng)的過(guò)山車可以底朝上在豎直圓軌道上運(yùn)行可抽象為圖2的2模型．傾角為45的直軌道AB、半徑R=10m的光滑豎直圓軌道和傾角為37的直軌道EF，分別通過(guò)過(guò)水平光滑街接軌道BCC‘E與EF平滑連接EG間的水平距離=40m.現(xiàn)有質(zhì)量m<500kg的過(guò)山車，從高h(yuǎn)=40m的A點(diǎn)靜止下滑，經(jīng)BCDC‘EF最終停在G點(diǎn)，過(guò)山車與軌道AB、1=0.22=EF的動(dòng)摩擦因數(shù)均為與減速直軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)均為中不脫離軌道，求（（（1）過(guò)山車運(yùn)動(dòng)至圓軌道最低點(diǎn)C時(shí)的速度大??；2）過(guò)山車運(yùn)動(dòng)至圓軌道最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的作用力；3）減速直軌道的長(zhǎng)度x（已知sin37=0.6，37=0.8）【【）C=810m/s27000N（3）=30mh1?145=2解析】過(guò)山車到達(dá)C點(diǎn)的速度為vc,由動(dòng)能定理45C2代入數(shù)據(jù)可得C=810m/s11v2mgR+mv2=mvC2(2)過(guò)山車到達(dá)D點(diǎn)的速度為,由機(jī)械能守恒定律DD22vD2R+D=m由牛頓第二定律聯(lián)立代人數(shù)據(jù)可得：F=，由牛頓第三定律可知軌道受到的力F’=DDmgh?mgl?x)tan37?mgh45?mgl?x)?mgx=0(3)過(guò)山車從AG點(diǎn)由動(dòng)能定理可得112代人數(shù)據(jù)可得x=30m1）C=810m/s）7000N）=30m必備知識(shí)1.開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律（1）開(kāi)普勒第一定律（軌道定律）：所有行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上。（2）開(kāi)普勒第二定律（面積定律）：對(duì)任意一個(gè)行星來(lái)說(shuō)，它與太陽(yáng)的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積。（3）開(kāi)普勒第三定律（周期定律）：所有行星的軌道半徑的半長(zhǎng)軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比a32=k值都相等，即。T說(shuō)明：1開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律適用于一切行星（衛(wèi)星）繞恒星（行星）運(yùn)動(dòng)的情況；○不同行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的橢圓軌道是不同的；2○行星在近日點(diǎn)的速率遠(yuǎn)大于在遠(yuǎn)日點(diǎn)的速率；3a32=k○表達(dá)式中，k值只與中心天體有關(guān)。4T2.萬(wàn)有引力定律（1）內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引，引力的方向在它們的連線上，引力的大小與物體的質(zhì)量m和m的乘積成正比、與它們之間距離r的二次方成反比。121m（2）公式：F=G3）適用范圍：2（G=6.67×10N·m2/kg2）r2（○質(zhì)點(diǎn)間引力的計(jì)算；1○質(zhì)量分布均勻的球體，r是球體球心間的距離；2○一個(gè)均勻球體與球外一個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的萬(wàn)有引力的計(jì)算，r是球心到質(zhì)點(diǎn)的距離；兩個(gè)物體間的距離遠(yuǎn)大于物體本身的大小時(shí)，r為兩物體質(zhì)心間的距離。.天體表面上的重力加速度問(wèn)題3○43（1）重力是由于物體受到地球的萬(wàn)有引力而產(chǎn)生的，嚴(yán)格說(shuō)重力只是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力，另一個(gè)分力提供物體隨地球自轉(zhuǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，但由于向心力很小，一般情況下認(rèn)為重力約等于萬(wàn)有引力，即GMm＝，這樣重力加速度就與行星質(zhì)量、半徑聯(lián)系在一起。R22）計(jì)算重力加速度的方法（mMR2GMR2○在地球表面附近的重力加速度g不考慮地球自轉(zhuǎn))mg＝G，得g＝1GmMR＋hGMR＋hg○2在地球上空距離地心r＝R＋h處的重力加速度為g′，mg′＝2，得，g′＝，所以＝g′2R＋h2R2(3)其他星球上的物體，可參考地球上的情況做相應(yīng)分析4.天體質(zhì)量和密度的計(jì)算(1)“gR法：已知天體表面的重力加速度g和天體半徑R。MmR2R2MVM3g4πGR①由G＝mg得天體質(zhì)量＝gG。②天體密度ρ＝＝＝。43πR3(2)“T、r法”：測(cè)出衛(wèi)星繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r和周期T。Mmr24π2rT24π2r3GT2MVM3πr3GTR3①由G＝m得天體的質(zhì)量M＝。②若已知天體的半徑，則天體的密度ρ＝＝＝。43πR33GT2π③若衛(wèi)星繞天體表面運(yùn)行時(shí)，可認(rèn)為軌道半徑r等于天體半徑R，則天體密度ρ＝可見(jiàn)，只要測(cè)出衛(wèi)星環(huán)繞天體表面運(yùn)動(dòng)的周期，就可估算出中心天體的密度。關(guān)鍵能力1（2018·2018年2500m“J0318+0253”，其自轉(zhuǎn)周期=5.19ms周期T穩(wěn)定自轉(zhuǎn)的星體的密度最小值約為（）A．C．B．D．【【答案】C合這兩個(gè)公式求解。設(shè)脈沖星值量為M，密度為根據(jù)天體運(yùn)動(dòng)規(guī)律知：，代入可得：C正確；故選C22018·北京高考真題）若想檢驗(yàn)使月球繞地球運(yùn)動(dòng)的力”與使蘋(píng)果落地的力”遵循同樣的規(guī)律，在已知月地距離約為地球半徑倍的情況下，需要驗(yàn)證（A．地球吸引月球的力約為地球吸引蘋(píng)果的力的1/602B．月球公轉(zhuǎn)的加速度約為蘋(píng)果落向地面加速度的1/602C．自由落體在月球表面的加速度約為地球表面的1/6D．蘋(píng)果在月球表面受到的引力約為在地球表面的1/60）【答案】BGMM月(60r2MmF=M【解析】A月月F=蘋(píng)果受到的萬(wàn)有引力為：，由于月球質(zhì)量和蘋(píng)果質(zhì)量之間的關(guān)系未知，故二者之間萬(wàn)有引力的r2關(guān)系無(wú)法確定，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤；GMM月(60r21602=MaB、根據(jù)牛頓第二定律：月，=，整理可以得到：月=a，故選項(xiàng)B正確；月r2Mm'C、在月球表面處：G月=m'g月，由于月球本身的半徑大小未知，故無(wú)法求出月球表面和地面表面重r2月力加速度的關(guān)系，故選項(xiàng)C錯(cuò)誤；MmF'=G月D、蘋(píng)果在月球表面受到引力為：，由于月球本身的半徑大小未知，故無(wú)法求出蘋(píng)果在月球r2月表面受到的引力與地球表面引力之間的關(guān)系，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。必備知識(shí)1.三種宇宙速度（1）第一宇宙速度（環(huán)繞速度）v1=7.9km/s。①第一宇宙速度是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度。②第一宇宙速度是人造衛(wèi)星最大的環(huán)繞速度。MmR2v2m得v＝GMRv2。②mgm得v＝gR。○第一宇宙速度的計(jì)算方法：①由G3RR（2）第二宇宙速度（脫離速度）v2=11.2km/s，是物體脫離地球引力束縛的最小發(fā)射速度。3）第三宇宙速度（逃逸速度）v3=16.7km/s，使物體掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小發(fā)射速度。（2.衛(wèi)星運(yùn)行參量的比較與計(jì)算（）在處理天體的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題時(shí)，通常把天體的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所需要的向心力由萬(wàn)有引力提Mmr2v2r2πTMmR2供.其基本關(guān)系式為G＝m＝mω2rm()2r＝m(2π)2r。在天體表面，忽略自轉(zhuǎn)的情況下有G＝mg。（2）衛(wèi)星的繞行速度v、角速度ω、周期T與軌道半徑r的關(guān)系Mmr2v2rGMr①由G＝m，得＝，則r越大，v越小。Mmr2GMr越大，ω越小。②由G＝mω2，得ω＝r3Mmr24π24π2r33由GmT2r，得＝，則r越大，T越大。GM3.同步衛(wèi)星、基地衛(wèi)星、近地衛(wèi)星、赤道上的物體的比較（1）地球同步衛(wèi)星的軌道平面、高度、周期、線速度、角速度、繞行方向均是固定不變的。對(duì)同步衛(wèi)星問(wèn)GMm(R+h)22π題，常用含周期或角速度的公式：=mω2(+hm()2(R+h。T（23）近地衛(wèi)星：在地球表面以地心為圓心環(huán)繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，其運(yùn)行的軌道半徑可近似認(rèn)為（等于地球半徑。(或者說(shuō)由萬(wàn)有引力的分力充當(dāng)向心力，它的運(yùn)動(dòng)規(guī)律不同于衛(wèi)星，但它的周期、角速度與同步衛(wèi)星相等。.衛(wèi)星變軌問(wèn)題（4（1）衛(wèi)星發(fā)射及變軌過(guò)程概述：人造衛(wèi)星的發(fā)射過(guò)程要經(jīng)過(guò)多次變軌方可到達(dá)預(yù)定軌道，如圖所示。①為了節(jié)省能量，在赤道上順著地球自轉(zhuǎn)方向發(fā)射衛(wèi)星到圓軌道Ⅰ上。②在A點(diǎn)點(diǎn)火加速，由于速度變大，萬(wàn)有引力不足以提供向心力，衛(wèi)星做離心運(yùn)動(dòng)進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ?！鹪贐點(diǎn)(遠(yuǎn)地點(diǎn))再次點(diǎn)火加速進(jìn)入圓軌道Ⅲ。3（2）三軌道運(yùn)行物理量的大小比較①速度：設(shè)衛(wèi)星在圓軌道Ⅰ和Ⅲ上運(yùn)行時(shí)的速率分別為v、v，在軌道Ⅱ上過(guò)A點(diǎn)和B點(diǎn)速率分別為v、13Av。在A點(diǎn)加速，則v＞v，在B點(diǎn)加速，則v＞v，又因v＞v，故有v＞v＞v＞v。BA13B13A13B②加速度：因?yàn)樵贏點(diǎn)，衛(wèi)星只受到萬(wàn)有引力作用，故不論從軌道Ⅰ還是軌道Ⅱ上經(jīng)過(guò)A點(diǎn)，衛(wèi)星的加速度都相同，同理，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的加速度也相同。周期：設(shè)衛(wèi)星在軌道Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ上的運(yùn)行周期分別為T(mén)、TT，軌道半徑分別為r、r(半長(zhǎng)軸、r○3123123r3開(kāi)普勒第三定律＝k可知T＜T＜T。T2123○航天器變軌問(wèn)題的三點(diǎn)注意事項(xiàng)4※航天器變軌時(shí)半徑的變化，根據(jù)萬(wàn)有引力和所需向心力的大小關(guān)系判斷；穩(wěn)定在新圓軌道上的運(yùn)行速度GMr變化由v＝判斷?！教炱髟诓煌壍郎线\(yùn)行時(shí)機(jī)械能不同，軌道半徑越大，機(jī)械能越大。航天器經(jīng)過(guò)不同軌道的相交點(diǎn)時(shí)，加速度相等，外軌道的速度大于內(nèi)軌道的速度?！鹦l(wèi)星變軌的實(shí)質(zhì)5兩類變軌離心運(yùn)動(dòng)近心運(yùn)動(dòng)變軌起因受力分析衛(wèi)星速度突然增大衛(wèi)星速度突然減小Mmr2v2rMmr2v2rG＜mG＞m變?yōu)闄E圓軌道運(yùn)動(dòng)或在較大半徑圓軌道上運(yùn)動(dòng)變?yōu)闄E圓軌道運(yùn)動(dòng)或在較小半徑圓軌道上運(yùn)動(dòng)變軌結(jié)果5.多星問(wèn)題1）雙星模型（繞公共圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的兩個(gè)星體組成的系統(tǒng)，我們稱之為雙星系統(tǒng)，如圖所示。Gm1m2Gm1m2L2特點(diǎn)：①各自所需的向心力由彼此間的萬(wàn)有引力相互提供，即mω2r，＝mω2r2L211122②③兩顆星的周期及角速度都相同，即TT，ωω2121兩顆星的半徑與它們之間的距離關(guān)系為：r＋rL12（2）三星系統(tǒng)①三顆質(zhì)量相等的行星，一顆行星位于中心位置不動(dòng)，另外兩顆行星圍繞它做圓周運(yùn)動(dòng)。這三顆行星始終Gm2Gm2r2(2r)2＝ma行星轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同，周期、角速度、線速度的大小相等。②如圖所示，三顆質(zhì)量相等的行星位于一正三角形的頂點(diǎn)處，都繞三角形的中心做圓周運(yùn)動(dòng)。每顆行星運(yùn)Gm2行所需向心力都由其余兩顆行星對(duì)其萬(wàn)有引力的合力來(lái)提供。L2×2×cos30°ma，其中＝2rcos30°顆行星轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同，周期、角速度、線速度的大小相等。（3）四星系統(tǒng)①如圖所示，四顆質(zhì)量相等的行星位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，沿外接于正方形的圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。Gm2L2Gm222×2×cos45°(L)2＝ma＝L2②如圖所示，三顆質(zhì)量相等的行星位于正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，另一顆恒星位于正三角形的中心O點(diǎn)，三顆Gm2GMm行星以O(shè)L2×2×cos30°＋r2＝maL＝2cos30°。外圍三顆行星轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同，周期、角速度、線速度的大小均相等。關(guān)鍵能力1.（2019·北京高考真題）2019年5月17日，我國(guó)成功發(fā)射第顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星，該衛(wèi)星屬于地球靜止軌）A．入軌后可以位于北京正上方B．入軌后的速度大于第一宇宙速度C．發(fā)射速度大于第二宇宙速度D．若發(fā)射到近地圓軌道所需能量較少【【答案】D解析】由同步衛(wèi)星的特點(diǎn)和衛(wèi)星發(fā)射到越高的軌道所需的能量越大解答。由于衛(wèi)星為同步衛(wèi)星，所以入軌后一定只能與赤道在同一平面內(nèi)，故A錯(cuò)誤；由于第一宇宙速度為衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最大速度，所以衛(wèi)星入軌后的速度一定小于第一宇宙速度，故B錯(cuò)誤；由于第二宇宙速度為衛(wèi)星脫離地球引力的最小發(fā)射速度，所以衛(wèi)星的發(fā)射速度一定小于第二宇宙速度，故C錯(cuò)誤；將衛(wèi)星發(fā)射到越高的軌道克服引力所作的功越大，所以發(fā)射到近地圓軌道所需能量較小，故D正確。22013·山東省高考真題）雙星系統(tǒng)由兩顆恒星組成，兩恒星在相互引力的作用下，分別圍繞其連線上的某一點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng)．研究發(fā)現(xiàn)，雙星系統(tǒng)演化過(guò)程中，兩星的總質(zhì)量、距離和周期均可能Tk倍，兩星之間的距離變?yōu)樵瓉?lái)的n倍，則此時(shí)圓周運(yùn)動(dòng)的周期為（）nk32n3n2D．nTA．TB．TC．Tkkk【【答案】B解析】?jī)珊阈侵g的萬(wàn)有引力提供各自做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則有：1mL22GG=mr()211T1m2=mr()2L222T42L3L=1+rM=1+m，聯(lián)立以上各式可得T=又，22n3時(shí)，圓周運(yùn)動(dòng)的周期T故當(dāng)兩恒星總質(zhì)量變?yōu)椋瑑尚情g距變?yōu)楣蔬xB。變?yōu)門(mén)，B正確，錯(cuò)誤。k專四：弄懂功和能，物理大不再愁必備知識(shí)1.功的理解（）做功的兩個(gè)必要條件：做功的兩個(gè)必要條件是力和物體在力的方向上的位移，兩者缺一不可，功是過(guò)程，即做功必定對(duì)應(yīng)一個(gè)程中的功。W=Fs（2）公式：（α為、s正方向之的夾角，s為物體對(duì)地的位移。（3）功是標(biāo)，但有正負(fù)之分。090①②③當(dāng)時(shí)，，力對(duì)物體做正功。當(dāng)90°<α≤180°時(shí)，W<0，力對(duì)物體做負(fù)功，也可說(shuō)物體克服該力做了功。當(dāng)＝90°時(shí)，W＝，力對(duì)物體不做功，典型的實(shí)例有向心力不做功，洛侖茲力不做功。2.功的計(jì)算W=Fs求某個(gè)恒力的功。（1）求恒力做的功：由功的公式2.變力做功一般用動(dòng)能定理或圖象法求解，用圖象法求外力做功時(shí)應(yīng)注意橫和縱分別表示的物理意（義。方法以例說(shuō)法應(yīng)用動(dòng)能定理用力F把小球從A處緩慢拉到B處，F(xiàn)做功為W，則有：WmgL(1FF－cosθ)0W＝mgL－cosθ)微元法質(zhì)為m的木塊在水平內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)一周克服摩擦力做功W＝F·ΔxF·Δx＋F·Δx＋…F(Δx＋Δx＋x＋…)F·2πRff1f2f3f123f等效hhF把物塊從A拉到B，繩子對(duì)物塊做功WF·(－)sinαsinβ彈簧由伸x被繼續(xù)拉至伸x的程中，克服彈力做功W＝平均力法12kx1＋kx·(x－x)221圖象法一水平拉力F拉著一物體在水平上運(yùn)動(dòng)的位移為x，圖線與橫所00圍積表示拉力所做的功，WF0x0（3）多個(gè)力的總功求解W=合scos①用平行四形定則求出合外力，再根據(jù)計(jì)算功.注意α應(yīng)是合外力與位移s的夾角。W=Fscos,W=Fscos②（①②③?分別求各個(gè)外力的功：…再求各個(gè)外力做的功的代數(shù)和。1112224）幾種力做功比較徑無(wú)關(guān)?；瑒?dòng)摩擦力、空氣力、安培力做功與徑有關(guān)。摩擦力做功有以下特點(diǎn)：?jiǎn)蝹€(gè)摩擦力包括摩擦力和滑動(dòng)摩擦力)可以做正功，也可以做負(fù)功，可以不做功。相互作用的一對(duì)摩擦力做功的代數(shù)和總等于零；相互作用的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和不為零，且總為負(fù)值。??相互作用的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功程中會(huì)發(fā)生物體機(jī)械能移和機(jī)械能化為內(nèi)能，內(nèi)能Q＝FX相對(duì)。.功率的理解和計(jì)算3（1）平均功率的計(jì)算方法Wt①＝。②（①②③＝Fvcosα，其中v為物體運(yùn)動(dòng)的平均速度。2）瞬時(shí)功率的計(jì)算方法＝Fvα，其中v為t時(shí)刻的瞬時(shí)速度。＝Fv，其中v為物體的速度vF方向上的分速度。FF＝F，其中F為物體受到的外力F在速度v方向上的分力。vv4.定功率和實(shí)功率①時(shí)正常工作時(shí)的最大出功率，定功率是動(dòng)力機(jī)器的要性能指標(biāo)，一個(gè)動(dòng)力機(jī)器的定功率是一定的。實(shí).實(shí)功率可以等于或小于功率時(shí)大于定功率時(shí)會(huì)損壞機(jī)器。.機(jī)的兩種啟動(dòng)方式②5（1）以恒定功率啟動(dòng)的方式：①動(dòng)態(tài)②一程的速度時(shí)圖象如圖所示：（2）以恒定加速度啟動(dòng)的方式：①動(dòng)態(tài)②一程的速度時(shí)圖象如圖所示：P深化拓展：無(wú)論哪種啟動(dòng)方式，機(jī)最終的最大速度應(yīng)滿足：vm=，且以個(gè)速度做勻速直線運(yùn)Ff動(dòng)。（3）三個(gè)要關(guān)系式無(wú)論哪種啟動(dòng)程，機(jī)的最大速度等于其勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，即m=PP①=F為最小牽minF阻引力，其值等于力F機(jī)以恒定加速度啟動(dòng)的運(yùn)動(dòng)程中，勻加速程結(jié)束時(shí)，功率最大，速度不是最大，即②PPv=m=FF阻③機(jī)以恒定功率運(yùn)行時(shí)，牽引力做的功=。由動(dòng)能定理：Pt－F=ΔE。此式經(jīng)常用于求解機(jī)以恒阻k定功率啟動(dòng)程的位移大小。關(guān)能力1.（2014·考真止在粗糙水平地F1一段時(shí)后其速度變?yōu)?，若將水平拉力的大小改為F，物體從止開(kāi)始經(jīng)同樣的時(shí)后速度變?yōu)?，?duì)于上程，用分別表示拉力F、F所做的功，分別表示前后兩次克服摩擦力所、、12做的功，則（）A．FF1，WfWf1B．FF1-，C．FF1D．FF1，WfWf1，【【答案】C解析】根據(jù)動(dòng)能定理，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，求出滑動(dòng)摩擦力做功，從而求得結(jié)果。SS==1：122；兩次物體所受的摩擦力不變，根據(jù)力做功表式，則有滑動(dòng)摩擦力做功之比W：W：fS=12；12再由動(dòng)能定理，則有：W﹣W=；Ff可知，W﹣W=；W﹣W=4×；由上兩式可解得：W=4W﹣2W，故C正確，誤；故。2.（2015·考真在平直公發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P時(shí)t的變化如所受力的大小f的速度時(shí)t變化的圖像中,可能正確的是()A．C．B．D．【答案】A【解析】在0?1時(shí)內(nèi)，如果勻速，則v?t圖象是與時(shí)P=，牽F=f，汽車F?f=引力減小；根據(jù)，加速度減小，是加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為0時(shí)，即1PP1fv=11=；所以0?t時(shí)v?t圖象先是平滑的曲線，后是平行于開(kāi)始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度F11t?tP=橫的直線；在時(shí)內(nèi)，功率突然增加，故牽引力突然增加，是加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)，加速度減小，是加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度為0，牽引力減開(kāi)始12F?f=F=f2?。辉俑鶕?jù)PPv=22=2t?t時(shí)內(nèi)，即v?t．所以在圖象也先是平滑的曲線，后是平做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度F2f12行于橫A必備知識(shí)1.動(dòng)能（（（（（1）定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能叫動(dòng)能。12）公式：E＝2。23）單位：焦耳，＝1N·m＝1kg·m2/s2。4）矢標(biāo)性：動(dòng)能是標(biāo)，只有正值。5）相對(duì)性：由于速度具有相對(duì)性，所以動(dòng)能的大小與參考系的取有關(guān)。中學(xué)物理中，一般為參考系。.動(dòng)能定理2（（（1）內(nèi)容：力在一個(gè)程中對(duì)物體所做的功，等于物體在個(gè)程中動(dòng)能的變化。12122式：W＝mv2－＝Ek2Ek1。3）物理意義：合外力的功是物體動(dòng)能變化的注意：做功的程與動(dòng)能變化的程必須是同一程。.應(yīng)用動(dòng)能定理的注意事項(xiàng)3（（1或相對(duì)地2在于準(zhǔn)確分析研究對(duì)象的受力情況及運(yùn)動(dòng)情況，可以畫(huà)出運(yùn)動(dòng)草圖理解物理程之的關(guān)系。（（3）當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)包含多個(gè)不同程時(shí)，可分段應(yīng)用動(dòng)能定理求解；也可以全程應(yīng)用動(dòng)能定理。4）列動(dòng)能定理方程時(shí)，必須明確各力做功的正、負(fù)，確實(shí)以判斷的先假定為正功，最后根據(jù)結(jié)果加以檢。.用條件4（（（1）動(dòng)能定理既用于直線運(yùn)動(dòng)，也用于曲線運(yùn)動(dòng)；2用于恒力做功，也用于變力做功；3）力可以是各種性質(zhì)的力，既可以同時(shí)作用，也可以分段作用。關(guān)能力（2019·全國(guó)力外，受到一大小不變、方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相反的外力作用．距地h在3m以內(nèi)時(shí)，物體上升、下落程中動(dòng)能Ekh的變化如圖所示．力加速度取10m/s2．該物體的質(zhì)為（）A2kgB．1.5kgC．D0.5kg【【答案】C?(F+mg)h=Ek?Ek0E=E?(F+mg)hmg=12N；解析】對(duì)上升程，由動(dòng)能定理，，得kk0下落程，(mg?F)(6?h)=E，即mg?F=k=8N，聯(lián)立兩公式，得到m=1kg、=2N。k必備知識(shí)1.力做功與力勢(shì)能（（①②（①②1）力做功的特點(diǎn)：力做功與徑無(wú)關(guān)，只與初末位置的度差有關(guān)。2）力勢(shì)能表式：Ep=mgh力勢(shì)能的大小與參考的取有關(guān)，但力勢(shì)能的變化與參考的取無(wú)關(guān)。3）力做功與力勢(shì)能變化的關(guān)系定性關(guān)系：力對(duì)物體做正功，力勢(shì)能減?。涣?duì)物體做負(fù)功，力勢(shì)能增加。定關(guān)系：W=E-E=-。Gp1p2p2.彈性勢(shì)能（1）定義：發(fā)生彈性形變的物體各個(gè)，由于彈力的相互作用而具有的勢(shì)能。（2）彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系：彈力做正功，彈性勢(shì)能減少；彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加。W=E-E=ΔE。p1p2p3.機(jī)械能守恒定律1力（或彈簧的彈力）做功的情況下，物體的動(dòng)能和力勢(shì)能（彈性勢(shì)能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總保持不變，個(gè)結(jié)論叫做機(jī)械能守恒定律。（（2）機(jī)械能守恒的三種表形式①守恒觀點(diǎn)??表E＋EEE或E＝E。k1p1k2p212意義：系統(tǒng)初狀態(tài)的機(jī)械能等于末狀態(tài)的機(jī)械能。注意取零勢(shì)能參考平，并且在整個(gè)程中必須取同一個(gè)零勢(shì)能參考平。②化觀點(diǎn)?表ΔE＝－ΔE。kp?意義：系統(tǒng)的機(jī)械能守恒時(shí)，系統(tǒng)增加（或減少）的動(dòng)能等于系統(tǒng)減少（或增加）的勢(shì)能。③移觀點(diǎn)?表ΔEA增ΔEB。?意義：若系統(tǒng)由A、B兩分組成，當(dāng)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒時(shí)，則A分機(jī)械能的增加等于B械能的減少。（3）機(jī)械能守恒的條件：只有力（或系統(tǒng)內(nèi)彈力）對(duì)物體做功。對(duì)機(jī)械能守恒的條件的理解的三個(gè)層次：①②③（①系統(tǒng)只受力或彈力，不再受其他力；系統(tǒng)了力或彈力以外，受其他力，但其他力不做功；系統(tǒng)力或彈力外，也受其他力，但其他力做功的代數(shù)和為零。4）機(jī)械能是否守恒的判斷方法(包括內(nèi)力和外力)用能化而無(wú)機(jī)械能與其他形式的能的化，則物體系機(jī)械能守恒。對(duì)一些繩子突然繃緊，物體碰撞程機(jī)械能不守恒。②③非目特別說(shuō)明，機(jī)械能必定不守恒，完全彈性運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解的關(guān)在于確定“”和“兩個(gè)狀態(tài)”一個(gè)程就是指研究對(duì)象所經(jīng)歷的力學(xué)兩個(gè)狀態(tài)就是指研究對(duì)象在過(guò)程的開(kāi)始和結(jié)束時(shí)所處的狀態(tài)，找出研究對(duì)象分別在初態(tài)和末態(tài)時(shí)的勢(shì)能和動(dòng)能。關(guān)能力（2019·全國(guó)E等于動(dòng)能E與力勢(shì)能E總kp為力勢(shì)能零點(diǎn)，該物體的E和E它離開(kāi)地的度h的變化如圖所示．力加速度取10m/s2．由圖總p中數(shù)據(jù)可得（）A．物體的質(zhì)為2kgB．=0時(shí)，物體的速率為20m/sC．=2m時(shí)，物體的動(dòng)能E=40JD．從地至hm，物體的動(dòng)能減少100J【【答案】AD80J解析】AEp-h圖像知其斜率為GG=，解得m=2kgA4m1B．=0時(shí)，E=0E=EE=100J-0=100J，故mv2=100J，解得：=10m/s誤；Bpkp機(jī)2C．=2m時(shí)，E=40JE=E-E=90J-40J=50JC誤pkp機(jī)Dh時(shí)，EE-E=100J-0=100J，=4m時(shí)，EE-E=80J-80J=0J，故E-E’=100JD正確。kpkpkk機(jī)機(jī)必備知識(shí)1．對(duì)功能關(guān)系的理解(1)做功的程就是能程。不同形式的能發(fā)生相互(2)功是能度，功和能的關(guān)系，一是體現(xiàn)在不同的力做功，對(duì)應(yīng)不同形式的能化，具有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，二是做功的多少與能2.幾種常見(jiàn)的功能關(guān)系及其表式幾種常見(jiàn)力做功合力的功對(duì)應(yīng)的能變化動(dòng)能變化定W＝EEΔEkk2k1(1)力做正功，力勢(shì)能減少(2)力做負(fù)功，力勢(shì)能增加(3)W＝－ΔE＝EEGpp1p2(1)彈力做正功，彈性勢(shì)能減少(2)彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加(3)W＝－EE－E彈簧彈力的功彈性勢(shì)能變化機(jī)械能不變化電勢(shì)能變化Fpp1p2只有力、彈簧彈力做功機(jī)械能守恒E0(1)電場(chǎng)力做正功，彈性勢(shì)能減少(2)電場(chǎng)力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加(3)W克安電場(chǎng)力做功電(1)其他力做多少正功，物體的機(jī)械能就增加多少(2)其他力做多少負(fù)功，物體的機(jī)械能就減少多少(3)W其他ΔE除機(jī)械能變化的其他力做的功(1)作用于系統(tǒng)的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力一定做負(fù)功，系統(tǒng)內(nèi)能增一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力的總功機(jī)械能減少內(nèi)能增加加(2)摩擦生熱QF·x相對(duì)3.兩種摩擦力做功的比較只有能的移，沒(méi)有能的化互為作用力和反作用力的一對(duì)摩擦力所做功的代數(shù)和為零，即要么一正一負(fù)，要么功滑動(dòng)摩擦力做功既有能的移，又有能的化互為作用力和反作用力的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力所做功的代數(shù)和為負(fù)值，即至少有一個(gè)力做負(fù)功兩種摩擦力可以對(duì)物體做正功或