力和物体的运动.ppt
考前精彩回扣考前精彩回扣一一 力和物体的运动力和物体的运动 1. 1.若质点处于平衡状态若质点处于平衡状态, ,则它的受力、速度、加则它的受力、速度、加速度有何特点速度有何特点? ?若只从速度方面看若只从速度方面看, ,速度为零是否说速度为零是否说明物体处于平衡状态明物体处于平衡状态? ? 答案答案 质点处于平衡状态时质点处于平衡状态时, ,所受合外力为零所受合外力为零, ,处于静止状态或匀速直线运动状态处于静止状态或匀速直线运动状态, ,即速度为零或保即速度为零或保持恒定不变持恒定不变, ,加速度为零加速度为零. .只从速度方面看只从速度方面看, ,速度为零速度为零, ,而加速度不一定为零而加速度不一定为零, ,物体不一定处于平衡状态物体不一定处于平衡状态. . 2. 2.物体处于平衡状态的条件是什么物体处于平衡状态的条件是什么? ?有哪些主要有哪些主要的推论的推论? ? 答案答案 共点力作用下物体的平衡条件是共点力作用下物体的平衡条件是:F F=0,=0,或同时满足或同时满足F Fx x=0=0、F Fy y=0.=0.根据平衡条件可得以下根据平衡条件可得以下重要推论重要推论: :当物体处于平衡状态时当物体处于平衡状态时, ,它所受的某它所受的某一个力与它所受的其余力的合力等值反向一个力与它所受的其余力的合力等值反向; ;当三个当三个共点力作用于物体处于平衡时共点力作用于物体处于平衡时, ,三个力的矢量组成一三个力的矢量组成一封闭的矢量三角形封闭的矢量三角形. . 3. 3.求解平衡问题的基本思路是什么求解平衡问题的基本思路是什么? ? 答案答案 无论涉及力学内容还是电磁学内容的共无论涉及力学内容还是电磁学内容的共点力作用下物体的平衡问题点力作用下物体的平衡问题, ,既有共性既有共性, ,又有个性又有个性, ,都都遵循力平衡条件遵循力平衡条件, ,同时又遵循其他的力学或电磁学规同时又遵循其他的力学或电磁学规律律. .这是解决平衡类问题的两条主线这是解决平衡类问题的两条主线. . 电磁学中的力平衡问题电磁学中的力平衡问题, ,要注意迁移应用在解决要注意迁移应用在解决力学中的力平衡问题时所涉及的方法力学中的力平衡问题时所涉及的方法, ,如隔离法与整如隔离法与整体法的交叉使用、正交分解法、用力的图解法分析体法的交叉使用、正交分解法、用力的图解法分析动态平衡等动态平衡等. . 4. 4.在匀变速直线运动中在匀变速直线运动中, ,物体的受力、加速度、物体的受力、加速度、速度有什么特点速度有什么特点? ?物体做直线运动的一般条件是什么物体做直线运动的一般条件是什么? ? 答案答案 在匀变速直线运动中在匀变速直线运动中, ,物体所受合外力恒物体所受合外力恒定定, ,大小方向不变大小方向不变, ,加速度不变加速度不变, ,速度均匀增大或减小速度均匀增大或减小. .物体做直线运动的条件为物体做直线运动的条件为: :所受合外力方向与速度方所受合外力方向与速度方向在同一直线上向在同一直线上. . 5. 5.竖直上抛运动有哪些特点竖直上抛运动有哪些特点? ?如何处理竖直上抛如何处理竖直上抛运动问题运动问题? ? 答案答案 (1)(1)对称性对称性: :竖直上抛运动的上升阶段和竖直上抛运动的上升阶段和下落阶段具有时间和速度等方面的对称性下落阶段具有时间和速度等方面的对称性. . (2) (2)可逆性可逆性: :上升过程的匀减速运动上升过程的匀减速运动, ,可逆向看作可逆向看作初速度为零的匀加速运动来研究初速度为零的匀加速运动来研究. . (3) (3)整体性整体性: :把上升阶段和下落阶段视为一个匀把上升阶段和下落阶段视为一个匀变速直线运动过程变速直线运动过程. . 6. 6.物体做曲线运动的条件、特点以及研究方法物体做曲线运动的条件、特点以及研究方法有哪些有哪些? ? 答案答案 (1)(1)物体做曲线运动的条件物体做曲线运动的条件 物体所受合外力物体所受合外力( (或加速度或加速度) )的方向与物体的速的方向与物体的速度方向不在一条直线上度方向不在一条直线上. . (2) (2)曲线运动的特点曲线运动的特点 运动质点在某一点的瞬时速度方向运动质点在某一点的瞬时速度方向, ,就是通过就是通过这一点的曲线的切线方向这一点的曲线的切线方向. . 曲线运动是变速运动曲线运动是变速运动, ,这是因为曲线运动的速这是因为曲线运动的速度方向是不断变化的度方向是不断变化的. . 做曲线运动的质点做曲线运动的质点, ,其所受的合外力一定不为其所受的合外力一定不为零零, ,一定具有加速度一定具有加速度. . (3) (3)曲线运动的研究方法曲线运动的研究方法运动的合成与分解运动的合成与分解 分运动的独立性分运动的独立性( (不因为另一个分运动的存在不因为另一个分运动的存在与否而改变运动的规律与否而改变运动的规律);); 运动的等效性运动的等效性( (合运动和分运动是等效替代关合运动和分运动是等效替代关系系, ,不能并存不能并存);); 运动的等时性运动的等时性( (各分运动与合运动具有等时各分运动与合运动具有等时性性);); 运动的矢量性运动的矢量性( (加速度、速度、位移都是矢量加速度、速度、位移都是矢量, ,其合成和分解遵循平行四边形定则其合成和分解遵循平行四边形定则).). 答案答案 (1)(1)匀变速曲线运动的分解方法是沿恒力匀变速曲线运动的分解方法是沿恒力方向和垂直恒力方向分解方向和垂直恒力方向分解, ,沿垂直恒力方向上做匀速沿垂直恒力方向上做匀速直线运动直线运动, ,沿恒力方向上做匀加速直线运动沿恒力方向上做匀加速直线运动. .这种观这种观点是研究匀变速曲线运动的理论基础点是研究匀变速曲线运动的理论基础, ,这种观点是力这种观点是力的独立作用原理的体现的独立作用原理的体现. . (2) (2)平抛运动的规律平抛运动的规律 水平方向水平方向: :v vx x= =v v0 0, ,x x= =v v0 0t t 竖直方向竖直方向: :v vy y= =gt gt, ,y y= = (3) (3)合速度合速度: :平抛物体的瞬时速度的大小平抛物体的瞬时速度的大小: : 7. 7.匀变速曲线运动如何分解匀变速曲线运动如何分解? ?平抛运动的求解方平抛运动的求解方法是什么法是什么? ?如何求解平抛运动的合速度及合位移如何求解平抛运动的合速度及合位移? ?221gtv v= ,= ,方向与水平方向的夹角为方向与水平方向的夹角为 ,tan,tan = = . . 合位移合位移: :物体在时间物体在时间t t内的位移的大小内的位移的大小: :s s= ,= ,与水平方向的夹角为与水平方向的夹角为,tan,tan= = . .220)(gtv0vgt2220)21()(gttv02vgt答案答案 (1)(1)角速度角速度( () )定义定义: :在匀速圆周运动中在匀速圆周运动中, ,连接运动质点和圆心的连接运动质点和圆心的半径转过的角度半径转过的角度 跟所用时间跟所用时间t t的比值的比值, ,就是质点就是质点运动的角速度运动的角速度. . 8. 8.描述圆周运动的物理量有哪些描述圆周运动的物理量有哪些, ,各自大小、方各自大小、方向和意义是怎样规定的向和意义是怎样规定的? ?大小大小: := ,= ,单位单位:rad/s.:rad/s.匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动匀速圆周运动是角速度不变的圆周运动. .物理意义物理意义: :描述质点与圆心连线扫过角度的快慢描述质点与圆心连线扫过角度的快慢. .(2)(2)线速度线速度( (v v) )定义定义: :质点做圆周运动通过的弧长质点做圆周运动通过的弧长l l和所用时间和所用时间t t的比值叫做线速度的比值叫做线速度. .大小大小: :v v= ,= ,单位单位:m/s.:m/s.方向方向: :质点在圆周上某点线速度方向沿圆周上该点质点在圆周上某点线速度方向沿圆周上该点的切线方向的切线方向. .做匀速圆周运动的物体做匀速圆周运动的物体, ,其线速度的大其线速度的大小不变小不变, ,但方向时刻在改变但方向时刻在改变, ,线速度是变化的线速度是变化的. .所以匀所以匀速圆周运动的实质是一种变速曲线运动速圆周运动的实质是一种变速曲线运动. .这里的这里的“匀匀速速”是指速度的大小不变是指速度的大小不变, ,即即“匀速率匀速率”. . tts 物理意义物理意义: :描述质点沿圆周运动的快慢描述质点沿圆周运动的快慢. . (3) (3)周期和频率周期和频率 周期周期: :通常用通常用T T表示表示, ,做圆周运动的物体运动一做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期周所用的时间叫做周期, ,单位单位:s.:s. 频率频率: :通常用通常用f f表示表示, ,做圆周运动的物体在单位做圆周运动的物体在单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做频率时间内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做频率, ,单位是单位是Hz.Hz. 9. 9.我们在高中阶段遇到的圆周运动主要有哪几我们在高中阶段遇到的圆周运动主要有哪几种类型种类型? ? 答案答案 (1)(1)天体天体( (包括人造天体包括人造天体) )在万有引力作用在万有引力作用下的运动下的运动 (2)(2)核外电子在库仑力作用下绕原子核的运动核外电子在库仑力作用下绕原子核的运动 (3)(3)带电粒子在垂直于匀强磁场的平面里在洛伦带电粒子在垂直于匀强磁场的平面里在洛伦兹力作用下的运动兹力作用下的运动 (4)(4)在多个外力作用下质点的圆周运动在多个外力作用下质点的圆周运动 10.10.研究圆周运动的基本方法是什么研究圆周运动的基本方法是什么? ? 答案答案 研究匀速圆周运动的基本方法是利用牛研究匀速圆周运动的基本方法是利用牛顿定律顿定律, ,而研究非匀速圆周运动的问题一般是牛顿定而研究非匀速圆周运动的问题一般是牛顿定律与功能关系、能量守恒的综合律与功能关系、能量守恒的综合. .
