劉永忠
一、理解運動學內容的三個方面
1.運動學概念的理解
(1)位移與路程的區(qū)別與聯系
(4)兩類特殊的勻減速直線運動
①剎車類問題:指勻減速到速度為零后即停止運動,加速度a 突然消失,求解時要注
意確定其實際運動時間.如果問題涉及最后階段(到停止運動)的運動,可把該階段看成反向的初速度為零、加速度不變的勻加速直線運動.
②雙向可逆類:如沿光滑斜面上滑的小球,到最高點后仍能以原加速度勻加速下滑,全過程加速度大小、方向均不變,故求解時可對全過程列式,但必須注意x、v、a 等矢量的正負號及物理意義。
3.運動圖象問題
(1)三類運動圖象對比
二、彈力和摩擦力的判斷及計算
1.彈力
(1)彈力有無判斷的“四法”
①條件法:根據物體是否直接接觸并發(fā)生彈性形變來判斷是否存在彈力,此方法多用來判斷形變較明顯的情況.
②假設法:對形變不明顯的情況,可假設兩個物體間彈力不存在,看物體能否保持原有的狀態(tài),若運動狀態(tài)不變,則此處不存在彈力;若運動狀態(tài)改變,則此處一定有彈力.
③狀態(tài)法:根據物體的運動狀態(tài),利用牛頓第二定律或共點力平衡條件判斷彈力是否存在.
④替換法:可以將硬的、形變不明顯的施力物體用軟的、易產生明顯形變的物體來替換,看能否發(fā)生形態(tài)的變化,若發(fā)生形變,則此處一定有彈力.
(2)五種常見模型中彈力的方向
(3)計算彈力大小的三種方法
①根據胡克定律進行求解.
②根據力的平衡條件進行求解.
③根據牛頓第二定律進行求解.
2.摩擦力
(1)判斷靜摩擦力有無及方向的四種方法
①假設法
利用假設法判斷的思維程序如下:
②反推法:從研究物體的運動狀態(tài)反推它必須具有的條件,分析組成條件的相關因素中摩擦力所起的作用,從而判斷靜摩擦力的有無及方向.
③狀態(tài)法:此法關鍵是先判明物體的運動狀態(tài)(即加速度的方向),再利用牛頓第二定律(F=ma)確定合力,然后通過受力分析確定靜摩擦力的大小及方向.
(2)靜摩擦力與滑動摩擦力比較
(3)摩擦力大小的計算技巧
分析計算摩擦力的大小和方向時,應先分清是滑動摩擦力還是靜摩擦力.
①靜摩擦力根據物體所受外力及所處的狀態(tài)(平衡或變速),可分為兩種情況:a.物體處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速)時,利用力的平衡條件來求出其大小.b.物體有加速度時,若只有靜摩擦力,則Ff= ma;若除靜摩擦力外,物體還受其他力,則先求合力(F合=ma),再求靜摩擦力.
②滑動摩擦力的大小用公式Ff=μFN來計算.其大小只取決于物體所受正壓力和接觸面間的動摩擦因數,與物體所處的運動狀態(tài)、接觸面積大小無關,當然其大小也可根據物體的運動情況,利用平衡條件或牛頓第二定律求解.
三、掌握力的合成與分解
1.力的合成與分解
(1)合力大小的范圍
|Fl - F2 |≤F合≤Fl+F2
(2)按力的效果分解
確定
①根據力的實際作用效果→兩個實際分力的方向;
畫出
②再根據兩個實際分力方向→平行四邊形;
求出
③最后由三角形知識→兩分力的大小.
(3)正交分解法
①建立坐標軸的原則:一般選共點力的作用點為原點,在靜力學中,以少分解力和容易分解力為原則(即盡量多的力在坐標軸上);在動力學中,以加速度方向和垂直加速度方向為坐標軸建立坐標系.
②方法:物體受到多個力F1、F2、F3…作用,求合力F時,可把各力沿相互垂直的x軸、y軸分解.
2.受力分析的思路和技巧
①明確研究對象(可以是一個點、一個物體或一個系統(tǒng)等),不要把研究對象所受的力與研究對象對其他物體的作用力混淆.
②按順序找力(一“重”、二“彈”、三“摩擦”、四“其他”),對于分析出的物體受到的每一個力,都必須明確其來源,即每一個力都應找出其施力物體,不能無中生有.
③畫好受力圖后,要檢查,防止多力和少力,合力和分力不能重復考慮.
④受力分析口訣:地球周圍受重力,繞物一周找彈力,考慮有無摩擦力,其他外力細分析,合力分力不重復,只畫受力拋施力.
⑤在受力分析的過程中,要注意題目給出的物理條件(如光滑——不計摩擦;輕物——重力不計;運動時空氣阻力忽略等).只分析根據性質命名的力(如重力、彈力、摩擦力等),不分析按效果命名的力(如下滑力、動力、阻力等).
四、物體平衡問題
1.平衡問題的分類及條件
(1)平衡狀態(tài):物體處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài),即a =0.
(2)動態(tài)平衡:是指物體所受的力一部分是變力,是動態(tài)力,力的大小和方向均要發(fā)生變化,但變化過程中的每一個定態(tài)均可視為平衡狀態(tài),所以叫動態(tài)平衡.
(3)共點力的平衡條件:
F合 =0或Fx=0、Fy=0
2.處理平衡問題的常用方法
五、牛頓運動定律
1.對牛頓第一定律的理解
(1)內容:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài).
(2)慣性和慣性定律的區(qū)別
慣性是物體保持原有運動狀態(tài)不變的一種性質,與物體是否受力、受力的大小無關.
慣性定律(牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運動規(guī)律.
(3)幾點說明
①明確慣性的概念:牛頓第一定律揭示了一切物體所具有的一種固有屬性——慣性,即物體保持原來的勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質.
②揭示力的本質:力是改變物體運動狀態(tài)的原因,而不是維持物體運動狀態(tài)的原因.
③理想化狀態(tài):牛頓第一定律描述的是物體不受外力的狀態(tài),而物體不受外力的情形是不存在的.在實際情況中,如果物體所受的合外力等于零,與物體不受外力時的表現是相同的.
2.對牛頓第三定律的理解
(1)內容:兩個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.表達式:F=-F'
(2)“一對相互作用力”與“一對平衡力”的比較
(3)應注意的三個問題
①定律中的“總是”說明對于任何物體,在任何情況下牛頓第三定律都是成立的.
②作用力與反作用力雖然等大反向,但因所作用的物體不同,所產生的效果(運動效果或形變效果)往往不同.
③作用與反作用力只能是一對物體間的相互作用力,不能牽扯第三個物體.
3.對牛頓第二定律的理解與應用
(1)內容:物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的質量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.表達式:F= ma.
(2)“五個”性質
(3)兩類動力學問題
(4)超重、失重和完全失重比較