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高三物理总复习高三物理总复习目录目录第第1 1专题力与运动专题力与运动第第2 2专题动量和能量专题动量和能量第第3 3专题圆周运动、航天与星体问题专题圆周运动、航天与星体问题第第4 4专题带电粒子在电场和磁场中的运动专题带电粒子在电场和磁场中的运动第第5 5专题电磁感应与电路的分析专题电磁感应与电路的分析第第6 6专题振动与波、光学、执掌、原子物理专题振动与波、光学、执掌、原子物理第第7 7专题高考物理实验专题高考物理实验第第8 8专题数学方法在物理中的应用专题数学方法在物理中的应用第第9 9专题高中物理常见的物理模型专题高中物理常见的物理模型第第1010专题计算题的答题规范与解析技巧专题计算题的答题规范与解析技巧第第1专题力与运动专题力与运动知识网络知识网络考点预测考点预测本本专专题题复复习习三三个个模模块块的的内内容容：运运动动的的描描述述、受受力力分分析析与与平平衡衡、牛牛顿顿运运动动定定律律的的运运用用运运动动的的描描述述与与受受力力分分析析是是两两个个相相互互独独立立的的内内容容，它它们们通通过过牛牛顿顿运运动动定定律律才才能能连连成成一一个个有有机机的的整整体体虽虽然然运运动动的的描描述述、受受力力平平衡衡在在近近几几年年(特特别别是是2008年年以以前前)都都有有独独立立的的命命题题出出现现在在高高考考中中(如如2008年年的的全全国国理理综综卷卷第第23题题、四四川川理理综综卷卷第第23题题)，但但由由于于理理综综考考试试题题量量的的局局限限以以及及课课改改趋趋势势，独独立立考考查查前前两两模模块块的的命命题题在在2010年年高高考考中中出出现现的的概概率率很很小小，大大部部分分高高考考卷卷中中应应该该都都会会出出现现同同时时考考查查三三个个模块知识的试题，而且占不少分值模块知识的试题，而且占不少分值在综合复习这三个模块内容的时候，应该把握以下几点：在综合复习这三个模块内容的时候，应该把握以下几点：1运运动动的的描描述述是是物物理理学学的的重重要要基基础础，其其理理论论体体系系为为用用数数学学函函数数或或图图象象的的方方法法来来描描述述、推推断断质质点点的的运运动动规规律律，公公式式和和推推论论众众多多其其中中，平平抛抛运运动动、追追及及问问题题、实实际际运运动动的的描描述述应应为复习的重点和难点为复习的重点和难点2无无论论是是平平衡衡问问题题，还还是是动动力力学学问问题题，一一般般都都需需要要进进行行受受力力分分析析，而而正正交交分分解解法法、隔隔离离法法与与整整体体法法相相结结合合是是最最常常用用、最重要的思想方法，每年高考都会对其进行考查最重要的思想方法，每年高考都会对其进行考查3牛牛顿顿运运动动定定律律的的应应用用是是高高中中物物理理的的重重要要内内容容之之一一，与与此此有有关关的的高高考考试试题题每每年年都都有有，题题型型有有选选择择题题、计计算算题题等等，趋趋向向于于运运用用牛牛顿顿运运动动定定律律解解决决生生产产、生生活活和和科科技技中中的的实实际际问问题题此此外外，它它还还经经常常与与电电场场、磁磁场场结结合合，构构成成难难度度较较大大的的综综合合性试题性试题一、运动的描述一、运动的描述要点归纳要点归纳(一一)匀变速直线运动的几个重要推论和解题方法匀变速直线运动的几个重要推论和解题方法1某段时间内的平均速度等于这段时间的中间时刻的某段时间内的平均速度等于这段时间的中间时刻的瞬时速度，即瞬时速度，即 .2在在连连续续相相等等的的时时间间间间隔隔T内内的的位位移移之之差差s为为恒恒量量，且且s .3在在初初速速度度为为零零的的匀匀变变速速直直线线运运动动中中，相相等等的的时时间间T内内连续通过的位移之比为：连续通过的位移之比为：s1 s2 s3 sn1 3 5 (2n1)通过连续相等的位移所用的时间之比为：通过连续相等的位移所用的时间之比为：t1 t2 t3 tn4竖直上抛运动竖直上抛运动(1)对对称称性性：上上升升阶阶段段和和下下落落阶阶段段具具有有时时间间和和速速度度等等方方面面的对称性的对称性(2)可可逆逆性性：上上升升过过程程做做匀匀减减速速运运动动，可可逆逆向向看看做做初初速速度度为零的匀加速运动来研究为零的匀加速运动来研究(3)整体性：整个运动过程实质上是匀变速直线运动整体性：整个运动过程实质上是匀变速直线运动5解决匀变速直线运动问题的常用方法解决匀变速直线运动问题的常用方法(1)公式法公式法灵灵活活运运用用匀匀变变速速直直线线运运动动的的基基本本公公式式及及一一些些有有用用的的推推导导公式直接解决公式直接解决(2)比例法比例法在在初初速速度度为为零零的的匀匀加加速速直直线线运运动动中中，其其速速度度、位位移移和和时时间间都都存存在在一一定定的的比比例例关关系系，灵灵活活利利用用这这些些关关系系可可使使解解题题过过程程简化简化(3)逆向过程处理法逆向过程处理法逆逆向向过过程程处处理理法法是是把把运运动动过过程程的的“末末态态”作作为为“初初态态”，将物体的运动过程倒过来进行研究的方法，将物体的运动过程倒过来进行研究的方法(4)速度图象法速度图象法速速度度图图象象法法是是力力学学中中一一种种常常见见的的重重要要方方法法，它它能能够够将将问问题题中中的的许许多多关关系系，特特别别是是一一些些隐隐藏藏关关系系，在在图图象象上上明明显显地地反反映出来，从而得到正确、简捷的解题方法映出来，从而得到正确、简捷的解题方法(二二)运动的合成与分解运动的合成与分解1小船渡河小船渡河设设水水流流的的速速度度为为v1，船船的的航航行行速速度度为为v2，河河的的宽宽度度为为d.(1)过过河河时时间间t仅仅由由v2沿沿垂垂直直于于河河岸岸方方向向的的分分量量v决决定定，即即t ，与与v1无无关关，所所以以当当v2垂垂直直于于河河岸岸时时，渡渡河河所所用用的的时时间最短，最短时间间最短，最短时间tmin .(2)渡渡河河的的路路程程由由小小船船实实际际运运动动轨轨迹迹的的方方向向决决定定.当当v1v2时时，最最短短路路程程smind；当当v1v2时时，最最短短路路程程smin ，如如图图11 所示所示图图112轻绳、轻杆两末端速度的关系轻绳、轻杆两末端速度的关系(1)分解法分解法把把绳绳子子(包包括括连连杆杆)两两端端的的速速度度都都沿沿绳绳子子的的方方向向和和垂垂直直于于绳绳子子的的方方向向分分解解，沿沿绳绳子子方方向向的的分分运运动动相相等等(垂垂直直方方向向的的分分运运动不相关动不相关)，即，即v1cos 1v2cos2.(2)功率法功率法通通过过轻轻绳绳(轻轻杆杆)连连接接物物体体时时，往往往往力力拉拉轻轻绳绳(轻轻杆杆)做做功功的的功率等于轻绳功率等于轻绳(轻杆轻杆)对物体做功的功率对物体做功的功率3平抛运动平抛运动如图如图12所示所示,物体从物体从O处处以水平初速度以水平初速度v0抛出，经时间抛出，经时间t到达到达P点点 图图12合位移的方向与水平方向的夹角为合位移的方向与水平方向的夹角为，有：，有：tan ，即，即要要注注意意合合速速度度的的方方向向与与水水平平方方向向的的夹夹角角不不是是合合位位移移的的方方向与水平方向的夹角的向与水平方向的夹角的2倍，即倍，即2，而是，而是tan2tan.(4)时时间间：由由sy gt2得得，t ，平平抛抛物物体体在在空空中中运运动动的的时时间间t只只由由物物体体抛抛出出时时离离地地的的高高度度sy决决定定，而而与与抛抛出出时时的的初速度初速度v0无关无关(5)速速度度变变化化：平平抛抛运运动动是是匀匀变变速速曲曲线线运运动动，故故在在相相等等的的时时间间内内，速速度度的的变变化化量量(g)相相等等，且且必必沿沿竖竖直直方方向向，如如图图13所示所示图图13任任意意两两时时刻刻的的速速度度与与速速度度的的变变化化量量v构构成成直直角角三三角角形形，v沿竖直方向沿竖直方向注注意意：平平抛抛运运动动的的速速率率随随时时间间并并不不均均匀匀变变化化，而而速速度度随随时间是均匀变化的时间是均匀变化的(6)带带电电粒粒子子(只只受受电电场场力力的的作作用用)垂垂直直进进入入匀匀强强电电场场中中的的运运动动与与平平抛抛运运动动相相似似，出出电电场场后后做做匀匀速速直直线线运运动动，如如图图14所示所示图图14故有：故有：y热点、重点、难点热点、重点、难点(一一)直线运动直线运动高高考考中中对对直直线线运运动动规规律律的的考考查查一一般般以以图图象象的的应应用用或或追追及及问问题题出出现现这这类类题题目目侧侧重重于于考考查查学学生生应应用用数数学学知知识识处处理理物物理理问问题题的的能能力力对对于于追追及及问问题题，存存在在的的困困难难在在于于选选用用哪哪些些公公式式来来列列方方程程，作作图图求求解解，而而熟熟记记和和运运用用好好直直线线运运动动的的重重要要推推论论往往是解决问题的捷径往往是解决问题的捷径例例1 1如如图图15甲甲所所示示，A、B两两辆辆汽汽车车在在笔笔直直的的公公路路上上同同向向行行驶驶当当B车车在在A车车前前s84 m处处时时，B车车的的速速度度vB4 m/s，且且正正以以a2 m/s2的的加加速速度度做做匀匀加加速速运运动动；经经过过一一段段时时间间后后，B车车的的加加速速度度突突然然变变为为零零A车车一一直直以以vA20 m/s的的速速度度做做匀匀速速运运动动，从从最最初初相相距距84 m时时开开始始计计时时，经经过过t012 s后后两车相遇问两车相遇问B车加速行驶的时间是多少？车加速行驶的时间是多少？图图15甲甲【解解析析】设设B车车加加速速行行驶驶的的时时间间为为t，相相遇遇时时A车车的的位位移移为：为：sAvAt0B车加速阶段的位移为：车加速阶段的位移为：sB1vBtat2匀速阶段的速度匀速阶段的速度vvBat，匀速阶段的位移为：，匀速阶段的位移为：sB2v(t0t)相遇时，依题意有：相遇时，依题意有：sAsB1sB2s联立以上各式得：联立以上各式得：t22t0t 0将将题题中中数数据据vA20 m/s，vB4 m/s，a2 m/s2，t012 s，代入上式有：，代入上式有：t224t1080解得：解得：t16 s，t218 s(不合题意，舍去不合题意，舍去)因此，因此，B车加速行驶的时间为车加速行驶的时间为6 s.答案答案6 s【点点评评】出出现现不不符符合合实实际际的的解解(t218 s)的的原原因因是是方方程程“sB2v(t0t)”并并不不完完全全描描述述B车车的的位位移移，还还需需加加一一定定义义域域t12 s.解析后可以作出解析后可以作出vAt、vBt 图象加以验证图象加以验证图图15乙乙 根根 据据 vt图图象象与与 t围围成成的的面面积积等等于于位位移移可可得得，t12 s时时，s (164)646 m84 m.(二二)平抛运动平抛运动平平抛抛运运动动在在高高考考试试题题中中出出现现的的几几率率相相当当高高，或或出出现现于于力力学学综综合合题题中中，如如2008年年北北京京、山山东东理理综综卷卷第第24题题；或或出出现现于于带带电电粒粒子子在在匀匀强强电电场场中中的的偏偏转转一一类类问问题题中中，如如2008年年宁宁夏夏理理综综卷卷第第24题题、天天津津理理综综卷卷第第23题题；或或出出现现于于此此知知识识点点的的单单独独命命题题中中，如如2009年年高高考考福福建建理理综综卷卷第第20题题、广广东东物物理理卷卷第第17(1)题题、2008年年全全国国理理综综卷卷第第14题题对对于于这这一一知知识识点点的的复复习习，除除了了要要熟熟记记两两垂垂直直方方向向上上的的分分速速度度、分分位位移移公公式式外外，还还要要特特别别理理解解和和运运用用好好速速度度偏偏转转角角公公式式、位位移移偏偏转转角角公公式式以以及及两偏转角的关系式两偏转角的关系式(即即tan 2tan)例例2 2图图16甲甲所所示示，m为为在在水水平平传传送送带带上上被被传传送送的的小小物物体体(可可视视为为质质点点)，A为为终终端端皮皮带带轮轮已已知知皮皮带带轮轮的的半半径径为为r，传传送送带带与与皮皮带带轮轮间间不不会会打打滑滑当当m可可被被水水平平抛抛出出时时，A轮轮每每秒的转数最少为秒的转数最少为()图图16甲甲A B C D【解解析析】解解法法一一 m到到达达皮皮带带轮轮的的顶顶端端时时,若若m mg,表表示示m受受到到的的重重力力小小于于(或或等等于于)m沿沿皮皮带带轮轮表表面面做做圆圆周周运运动动的的向心力，向心力，m将离开皮带轮的外表面而做平抛运动将离开皮带轮的外表面而做平抛运动又因为转数又因为转数n所所以以当当 v ，即即转转数数 n 时时,m可可被被水水平平抛抛出出，故选项故选项A正确正确解解法法二二建建立立如如图图16乙乙所所示示的的直直角角坐坐标标系系当当m到到达达皮皮带带轮轮的的顶顶端端有有一一速速度度时时，若若没没有有皮皮带带轮轮在在下下面面，m将将做做平平抛抛运运动动，根根据据速速度度的的大大小小可可以以作作出出平平抛抛运运动动的的轨轨迹迹若若轨轨迹迹在在皮皮带带轮轮的的下下方方，说说明明m将将被被皮皮带带轮轮挡挡住住，先先沿沿皮皮带带轮轮下下滑滑；若若轨轨迹迹在在皮皮带带轮轮的的上上方方，说说明明m立立即即离离开开皮皮带带轮轮做做平平抛抛运运动动图图16乙乙又因为皮带轮圆弧在坐标系中的函数为：当又因为皮带轮圆弧在坐标系中的函数为：当y2x2r2初速度为初速度为v的平抛运动在坐标系中的函数为：的平抛运动在坐标系中的函数为：y平平抛抛运运动动的的轨轨迹迹在在皮皮带带轮轮上上方方的的条条件件为为：当当x0时时，平平抛运动的轨迹上各点与抛运动的轨迹上各点与O点间的距离大于点间的距离大于r，即，即 r即即 r解得：解得：v又因皮带轮的转速又因皮带轮的转速n与与v的关系为：的关系为：n可得：当可得：当n 时，时，m可被水平抛出可被水平抛出答案答案A 【点点评评】“解解法法一一”应应用用动动力力学学的的方方法法分分析析求求解解；“解解 法法二二”应应用用运运动动学学的的方方法法(数数学学方方法法)求求解解，由由于于加加速速度度的的定定义义式式为为a ，而决定式为，而决定式为a ，故这两种方法殊途同归，故这两种方法殊途同归 同同类类拓拓展展1 1高高台台滑滑雪雪以以其其惊惊险险刺刺激激而而闻闻名名，运运动动员员在在空空中中的的飞飞跃跃姿姿势势具具有有很很强强的的观观赏赏性性某某滑滑雪雪轨轨道道的的完完整整结结构构可可以以简简化化成成如如图图17所所示示的的示示意意图图其其中中AB段段是是助助滑滑雪雪道道，倾倾角角30，BC段段是是水水平平起起跳跳台台，CD段段是是着着陆陆雪雪道道，AB段段与与BC段段圆圆滑滑相相连连，DE段段是是一一小小段段圆圆弧弧(其其长长度度可可忽忽略略)，在在D、E两两点点分分别别与与CD、EF相相切切，EF是是减减速速雪雪道道，倾倾角角37.轨轨道道各各部部分分与与滑滑雪雪板板间间的的动动摩摩擦擦因因数数均均为为0.25，图图中中轨轨道道最最高高点点A处处的的起起滑滑台台距距起起跳跳台台BC的的竖竖直直高高度度h10 m A点点与与C点点的的水水平平距距离离L120 m，C点点与与D点点的的距距离离为为32.625 m 运运动动员员连连同同滑滑雪雪板板的的总总质质量量m60 kg.滑滑雪雪运运动动员员从从A点点由由静静止止开开始始起起滑滑，通通过过起起跳跳台台从从C点点水水平平飞飞出出，在在落落到到着着陆陆雪雪道道上上时时，运运动动员员靠靠改改变变姿姿势势进进行行缓缓冲冲使使自自己己只只保保留留沿沿着着陆陆雪雪道道的的分分速速度度而而不不弹弹起起除除缓缓冲冲外外运运动动员员均均可可视视为为质质点点，设设运运动动员员在在 全全 过过 程程 中中 不不 使使 用用 雪雪 杖杖 助助 滑滑，忽忽 略略 空空 气气 阻阻 力力 的的影影响响，取取重重力力加加速速度度g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8求：求：图图17(1)运动员在运动员在C点水平飞出时的速度大小点水平飞出时的速度大小(2)运动员在着陆雪道运动员在着陆雪道CD上的着陆位置与上的着陆位置与C点的距离点的距离(3)运动员滑过运动员滑过D点时的速度大小点时的速度大小【解解析析】(1)滑滑雪雪运运动动员员从从 A到到C的的过过程程中中，由由动动能能定定理理得：得：mghmgcos mg(L1hcot)mvC2解得：解得：vC10 m/s.(2)滑滑雪雪运运动动员员从从C点点水水平平飞飞出出到到落落到到着着陆陆雪雪道道的的过过程程中中做平抛运动，有：做平抛运动，有：xvCty gt2 tan 着陆位置与着陆位置与C点的距离点的距离s解得：解得：s18.75 m，t1.5 s.(3)着着陆陆位位置置到到D点点的的距距离离s13.875 m，滑滑雪雪运运动动员员在在着着陆陆雪雪道道上上做做匀匀加加速速直直线线运运动动把把平平抛抛运运动动沿沿雪雪道道和和垂垂直直雪雪道道分解，可得着落后的初速度分解，可得着落后的初速度v0vCcos gtsin 加速度为加速度为：mgsin mgcos ma运动到运动到D点的速度为：点的速度为：vD2v022as解得解得：vD20 m/s.答案答案(1)10 m/s(2)18.75 m(3)20 m/s互互动动辨辨析析在在斜斜面面上上的的平平抛抛问问题题较较为为常常见见，“位位移移与与水水平平面面的的夹夹角角等等于于倾倾角角”为为着着落落条条件件同同学学们们还还要要能能总总结结出出距距斜面最远的时刻以及这一距离斜面最远的时刻以及这一距离.二、受力分析二、受力分析要点归纳要点归纳(一一)常见的五种性质的力常见的五种性质的力续表续表续表续表续表续表(二二)力的运算、物体的平衡力的运算、物体的平衡1力力的的合合成成与与分分解解遵遵循循力力的的平平行行四四边边形形定定则则(或或力力的的三三角形定则角形定则)2平平衡衡状状态态是是指指物物体体处处于于匀匀速速直直线线运运动动或或静静止止状状态态，物物体体处处于于平平衡衡状状态态的的动动力力学学条条件件是是：F合合0或或Fx0、Fy0、Fz0.注注意意：静静止止状状态态是是指指速速度度和和加加速速度度都都为为零零的的状状态态，如如做做竖竖直直上上抛抛运运动动的的物物体体到到达达最最高高点点时时速速度度为为零零，但但加加速速度度等等于于重力加速度，不为零，因此不是平衡状态重力加速度，不为零，因此不是平衡状态3平衡条件的推论平衡条件的推论(1)物物体体处处于于平平衡衡状状态态时时，它它所所受受的的任任何何一一个个力力与与它它所所受受的其余力的合力等大、反向的其余力的合力等大、反向(2)物物体体在在同同一一平平面面上上的的三三个个不不平平行行的的力力的的作作用用下下处处于于平平衡状态时，这三个力必为共点力衡状态时，这三个力必为共点力物物体体在在三三个个共共点点力力的的作作用用下下而而处处于于平平衡衡状状态态时时，表表示示这这三三个个力力的的有有向向线线段段组组成成一一封封闭闭的的矢矢量量三三角角形形，如如图图18所所示示图图184共点力作用下物体的平衡分析共点力作用下物体的平衡分析热点、重点、难点热点、重点、难点(一一)正交分解法、平行四边形法则的应用正交分解法、平行四边形法则的应用1正正交交分分解解法法是是分分析析平平衡衡状状态态物物体体受受力力时时最最常常用用、最最主主要的方法即当要的方法即当F合合0时有：时有：Fx合合0，Fy合合0，Fz合合0.2.平行四边形法有时可巧妙用于定性分平行四边形法有时可巧妙用于定性分析物体受力的变化或确定相关几个力之比析物体受力的变化或确定相关几个力之比例例3 3 举重运动员在抓举比赛中为了举重运动员在抓举比赛中为了减小杠铃上升的高度和发力，抓杠铃的两手减小杠铃上升的高度和发力，抓杠铃的两手间要有较大的距离某运动员成功抓举杠铃间要有较大的距离某运动员成功抓举杠铃时，时，测得两手臂间的夹角为测得两手臂间的夹角为120，运动员运动员的质量为的质量为75 kg,举起的杠铃的质量为举起的杠铃的质量为125 kg，如图如图19甲所示求该运动员每只手臂对杠甲所示求该运动员每只手臂对杠铃的作用力的大小铃的作用力的大小(取取g10 m/s2)【分分析析】由由手手臂臂的的肌肌肉肉、骨骨骼骼构构造造以以及及平平时时的的用用力力习习惯惯可可知知，伸伸直直的的手手臂臂主主要要沿沿手手臂臂方方向向发发力力取取手手腕腕、手手掌掌为为研研究究对对象象，握握杠杠的的手手掌掌对对杠杠有有竖竖直直向向上上的的弹弹力力和和沿沿杠杠向向外外的的静静摩擦力，其合力沿手臂方向，如图摩擦力，其合力沿手臂方向，如图19所示所示图图19【解解析析】手手臂臂对对杠杠铃铃的的作作用用力力的的方方向向沿沿手手臂臂的的方方向向，设设该作用力的大小为该作用力的大小为F，则杠铃的受力情况如图，则杠铃的受力情况如图19丙所示丙所示图图19丙丙由平衡条件得：由平衡条件得：2Fcos 60mg解得：解得：F1250 N.答案答案1250 N例例4 4两两个个可可视视为为质质点点的的小小球球a和和b，用用质质量量可可忽忽略略的的刚刚性性细细杆杆相相连连放放置置在在一一个个光光滑滑的的半半球球面面内内，如如图图110甲甲所所示示已已知知小小球球a和和b的的质质量量之之比比为为 ，细细杆杆长长度度是是球球面面半半径径的的 倍倍两两球球处处于于平平衡衡状状态态时时，细细杆杆与与水水平平面面的的夹夹角角是是2008年高考年高考四川延考区理综卷四川延考区理综卷()图图110甲甲A.45B30C22.5D15【解解析析】解解法法一一设设细细杆杆对对两两球球的的弹弹力力大大小小为为T，小小球球a、b的受力情况如图的受力情况如图110乙所示乙所示图图110乙乙其中球面对两球的弹力方向指向圆心，即有：其中球面对两球的弹力方向指向圆心，即有：cos解得：解得：45故故FNa的方向为向上偏右的方向为向上偏右,即即1=-45-=45-FNb的方向为向上偏左的方向为向上偏左,即即2=-(45-)45+两两球球都都受受到到重重力力、细细杆杆的的弹弹力力和和球球面面的的弹弹力力的的作作用用，过过O作竖直线交作竖直线交ab于于c点点,设球面的半径为设球面的半径为R，由几何关系可得：，由几何关系可得：解得：解得：FNa FNb取取a、b及细杆组成的整体为研究对象，由平衡条件得：及细杆组成的整体为研究对象，由平衡条件得：FNasin 1FNbsin 2即即 FNbsin(45)FNbsin(45)解得：解得：15.解法二由几何关系及细杆的长度知，平衡时有：解法二由几何关系及细杆的长度知，平衡时有：sinOab故故OabOba45再再设设两两小小球球及及细细杆杆组组成成的的整整体体重重心心位位于于 c点点，由由悬悬挂挂法法的原理知的原理知c点位于点位于O点的正下方，且点的正下方，且即即Rsin(45)Rsin(45)1 解得：解得：15.答案答案D【点点评评】利利用用平平行行四四边边形形(三三角角形形)定定则则分分析析物物体体的的受受力力情情况况在在各各类类教教辅辅中中较较常常见见掌掌握握好好这这种种方方法法的的关关键键在在于于深深刻地理解好刻地理解好“在力的图示中，有向线段替代了力的矢量在力的图示中，有向线段替代了力的矢量”在在理理论论上上，本本题题也也可可用用隔隔离离法法分分析析小小球球a、b的的受受力力情情况况，根根据据正正交交分分解解法法分分别别列列平平衡衡方方程程进进行行求求解解，但但是是求求解解三三角函数方程组时难度很大角函数方程组时难度很大 解解法法二二较较简简便便，但但确确定定重重心心的的公公式式 超超纲纲(二二)带电粒子在复合场中的平衡问题带电粒子在复合场中的平衡问题在在高高考考试试题题中中，也也常常出出现现带带电电粒粒子子在在复复合合场场中中受受力力平平衡衡的的物物理理情情境境，出出现现概概率率较较大大的的是是在在正正交交的的电电场场和和磁磁场场中中的的平平衡问题及在电场和重力场中的平衡问题衡问题及在电场和重力场中的平衡问题在在如如图图111所所示示的的速速度度选选择择器器中中，选选择择的的速速度度v ；在在如如图图 112 所所示示的的电电磁磁流流量量计计中中，流流速速v ，流流量量Q .图图111 图图112例例5 5在在地地面面附附近近的的空空间间中中有有水水平平方方向向的的匀匀强强电电场场和和匀匀强强磁磁场场，已已知知磁磁场场的的方方向向垂垂直直纸纸面面向向里里，一一个个带带电电油油滴滴沿沿着着一一条条与与竖竖直直方方向向成成角角的的直直线线MN运运动动，如如图图113所所示示由由此可判断下列说法正确的是此可判断下列说法正确的是()图图113A如果油滴带正电，则油滴从如果油滴带正电，则油滴从M点运动到点运动到N点点B如果油滴带正电，则油滴从如果油滴带正电，则油滴从N点运动到点运动到M点点C如果电场方向水平向右，则油滴从如果电场方向水平向右，则油滴从N点运动到点运动到M点点D如果电场方向水平向左，则油滴从如果电场方向水平向左，则油滴从N点运动到点运动到M点点【解解析析】油油滴滴在在运运动动过过程程中中受受到到重重力力、电电场场力力及及洛洛伦伦兹兹力力的的作作用用，因因洛洛伦伦兹兹力力的的方方向向始始终终与与速速度度方方向向垂垂直直，大大小小随随速速度度的的改改变变而而改改变变，而而电电场场力力与与重重力力的的合合力力是是恒恒力力，所所以以物物体体做做匀匀速速直直线线运运动动；又又因因电电场场力力一一定定在在水水平平方方向向上上，故故洛洛伦伦兹兹力力的的方方向向是是斜斜向向上上方方的的，因因而而当当油油滴滴带带正正电电时时，应应该该由由M点点向向N点点运运动动，故故选选项项A正正确确、B错错误误若若电电场场方方向向水水平平向向右右，则则油油滴滴需需带带负负电电，此此时时斜斜向向右右上上方方与与MN垂垂直直的的洛洛伦伦兹兹力力对对应应粒粒子子从从N点点运运动动到到M点点，即即选选项项C正正确确同同理理，电电场场方方向向水水平平向向左左时时，油油滴滴需需带带正正电，油滴是从电，油滴是从M点运动到点运动到N点的，故选项点的，故选项D错误错误答案答案AC【点点评评】对对于于带带电电粒粒子子在在复复合合场场中中做做直直线线运运动动的的问问题题要要注注意意受受力力分分析析因因为为洛洛伦伦兹兹力力的的方方向向与与速速度度的的方方向向垂垂直直，而而且且与与磁磁场场的的方方向向、带带电电粒粒子子的的电电性性都都有有关关，分分析析时时更更要要注注意意本本题题中中重重力力和和电电场场力力均均为为恒恒力力，要要保保证证油油滴滴做做直直线线运运动动，两两力力的的合合力必须与洛伦兹力平衡，粒子的运动就只能是匀速直线运动力必须与洛伦兹力平衡，粒子的运动就只能是匀速直线运动同同类类拓拓展展2如如图图114甲甲所所示示，悬悬挂挂在在O点点的的一一根根不不可可伸伸长长的的绝绝缘缘细细线线下下端端挂挂有有一一个个带带电电荷荷量量不不变变的的小小球球A.在在两两次次实实验验中中，均均缓缓慢慢移移动动另另一一带带同同种种电电荷荷的的小小球球B.当当B到到达达悬悬点点O的的正正下下方方并并与与A在在同同一一水水平平线线上上，A处处于于受受力力平平衡衡时时，悬悬线偏离竖直方向的角度为线偏离竖直方向的角度为.若两次实验中若两次实验中B的电荷量分别为的电荷量分别为q1和和q2，分分别别为为30和和45，则则 为为 2007年年高高考考重重庆庆理理综综卷卷()图图114甲甲A2B3C2D3【解析解析】对对A球进行受力分析，如图球进行受力分析，如图114 乙所示，乙所示，由于绳子的拉力和点电荷间的斥力的合由于绳子的拉力和点电荷间的斥力的合力与力与A球的重力平衡，故有：球的重力平衡，故有：F电电mgtan，又又F电电k .设绳子的长度为设绳子的长度为L，则，则A、B两球之间的距离两球之间的距离rLsin，联立可得：，联立可得：q ,由此可见由此可见,q与与tansin2成正比成正比,即即 ,故选项故选项C正确正确答案答案C互互动动辨辨析析本本题题为为带带电电体体在在重重力力场场和和电电场场中中的的平平衡衡问问题题，解解题题的的关关键键在在于于：先先根根据据小小球球的的受受力力情情况况画画出出平平衡衡状状态态下下的的受受力力分分析析示示意意图图；然然后后根根据据平平衡衡条条件件和和几几何何关关系系列列式式，得得出出电电荷荷量量的的通通解解表表达达式式，进进而而分分析析求求解解本本题题体体现现了了新新课课标标在在知识考查中重视方法渗透的思想知识考查中重视方法渗透的思想图图114乙乙 三、牛顿运动定律的应用三、牛顿运动定律的应用要点归纳要点归纳(一一)深刻理解牛顿第一、第三定律深刻理解牛顿第一、第三定律1牛顿第一定律牛顿第一定律(惯性定律惯性定律)一一切切物物体体总总保保持持匀匀速速直直线线运运动动状状态态或或静静止止状状态态，直直到到有有外力迫使它改变这种状态为止外力迫使它改变这种状态为止(1)理解要点理解要点运运动动是是物物体体的的一一种种属属性性，物物体体的的运运动动不不需需要要力力来来维维持持它它定定性性地地揭揭示示了了运运动动与与力力的的关关系系：力力是是改改变变物物体体运运动动状态的原因，是使物体产生加速度的原因状态的原因，是使物体产生加速度的原因牛牛顿顿第第一一定定律律是是牛牛顿顿第第二二定定律律的的基基础础，不不能能认认为为它它是是牛牛顿顿第第二二定定律律合合外外力力为为零零时时的的特特例例牛牛顿顿第第一一定定律律定定性性地地给给出了力与运动的关系出了力与运动的关系,第二定律定量地给出力与运动的关系第二定律定量地给出力与运动的关系(2)惯惯性性：物物体体保保持持原原来来的的匀匀速速直直线线运运动动状状态态或或静静止止状状态态的性质叫做惯性的性质叫做惯性惯惯性性是是物物体体的的固固有有属属性性，与与物物体体的的受受力力情情况况及及运运动动状状态无关态无关质量是物体惯性大小的量度质量是物体惯性大小的量度2牛顿第三定律牛顿第三定律(1)两两个个物物体体之之间间的的作作用用力力和和反反作作用用力力总总是是大大小小相相等等，方方向相反，作用在一条直线上，可用公式表示为向相反，作用在一条直线上，可用公式表示为FF.(2)作作用用力力与与反反作作用用力力一一定定是是同同种种性性质质的的力力，作作用用效效果果不不能抵消能抵消(3)牛牛顿顿第第三三定定律律的的应应用用非非常常广广泛泛，凡凡是是涉涉及及两两个个或或两两个个以以上上物物体体的的物物理理情情境境、过过程程的的解解答答，往往往往都都需需要要应应用用这这一一定定律律(二二)牛顿第二定律牛顿第二定律1定律内容定律内容物物体体的的加加速速度度a跟跟物物体体所所受受的的合合外外力力F合合成成正正比比，跟跟物物体体的质量的质量m成反比成反比2公式：公式：F合合ma理解要点理解要点因因果果性性：F合合是是产产生生加加速速度度a的的原原因因，它它们们同同时时产产生生，同时变化，同时存在，同时消失同时变化，同时存在，同时消失方向性：方向性：a与与F合合都是矢量，方向严格相同都是矢量，方向严格相同瞬瞬时时性性和和对对应应性性：a为为某某时时刻刻某某物物体体的的加加速速度度，F合合是是该时刻作用在该物体上的合外力该时刻作用在该物体上的合外力3应用牛顿第二定律解题的一般步骤：应用牛顿第二定律解题的一般步骤：(1)确定研究对象；确定研究对象；(2)分分析析研研究究对对象象的的受受力力情情况况，画画出出受受力力分分析析图图并并找找出出加加速度的方向；速度的方向；(3)建建立立直直角角坐坐标标系系，使使尽尽可可能能多多的的力力或或加加速速度度落落在在坐坐标标轴上，并将其余的力或加速度分解到两坐标轴上；轴上，并将其余的力或加速度分解到两坐标轴上；(4)分别沿分别沿x轴方向和轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程；轴方向应用牛顿第二定律列出方程；(5)统一单位，计算数值统一单位，计算数值热点、重点、难点热点、重点、难点一、正交分解法在动力学问题中的应用一、正交分解法在动力学问题中的应用当当物物体体受受到到多多个个方方向向的的外外力力作作用用产产生生加加速速度度时时，常常要要用用到正交分解法到正交分解法1在在适适当当的的方方向向建建立立直直角角坐坐标标系系，使使需需要要分分解解的的矢矢量量尽尽可能少可能少2Fx合合max合合，Fy合合may合合，Fz合合maz合合3正正交交分分解解法法对对本本章章各各类类问问题题，甚甚至至对对整整个个高高中中物物理理来来说都是一重要的思想方法说都是一重要的思想方法例例6 6如如图图115甲甲所所示示，在在风风洞洞实实验验室室里里，一一根根足足够够长长的的细细杆杆与与水水平平面面成成37固固定定，质质量量m1 kg的的小小球球穿穿在在细细杆杆上上静静止止于于细细杆杆底底端端O点点现现有有水水平平向向右右的的风风力力F作作用用于于小小球球上上，经经时时间间t12 s后后停停止止，小小球球沿沿细细杆杆运运动动的的部部分分vt图图象象如如图图115乙乙所所示示试试求求：(取取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)图图115(1)小球在小球在02 s内的加速度内的加速度a1和和24 s内的加速度内的加速度a2.(2)风对小球的作用力风对小球的作用力F的大小的大小【解析解析】(1)由图象可知，在由图象可知，在02 s内小球的加速度为：内小球的加速度为：a1 20 m/s2，方向沿杆向上，方向沿杆向上在在24 s内小球的加速度为：内小球的加速度为：a2 10 m/s2，负号表示方向沿杆向下，负号表示方向沿杆向下(2)有风力时的上升过程，小球的有风力时的上升过程，小球的受力情况如图受力情况如图115丙所示丙所示在在y方向，由平衡条件得：方向，由平衡条件得：FN1Fsin mgcos 在在x方向，由牛顿第二定律得：方向，由牛顿第二定律得：Fcos mgsin FN1ma1 图图115丙丙停风后上升阶段，小球的受力情况如图停风后上升阶段，小球的受力情况如图115丁所示丁所示在在y方向，由平衡条件得：方向，由平衡条件得：FN2mgcos 在在x方向，由牛顿第二定律得：方向，由牛顿第二定律得：mgsin FN2ma2联立以上各式可得：联立以上各式可得：F60 N.图图115丁丁【点点评评】斜斜面面(或或类类斜斜面面)问问题题是是高高中中最最常常出出现现的的物物理理模型模型正正交交分分解解法法是是求求解解高高中中物物理理题题最最重重要要的的思思想想方方法法之之一一二、连接体问题二、连接体问题(整体法与隔离法整体法与隔离法)高高考考卷卷中中常常出出现现涉涉及及两两个个研研究究对对象象的的动动力力学学问问题题，其其中中又又包包含含两两种种情情况况：一一是是两两对对象象的的速速度度相相同同需需分分析析它它们们之之间间的的相相互互作作用用，二二是是两两对对象象的的加加速速度度不不同同需需分分析析各各自自的的运运动动或或受受力力隔隔离离(或或与与整整体体法法相相结结合合)的的思思想想方方法法是是处处理理这这类类问问题题的的重要手段重要手段1整整体体法法是是指指当当连连接接体体内内(即即系系统统内内)各各物物体体具具有有相相同同的的加加速速度度时时，可可以以把把连连接接体体内内所所有有物物体体组组成成的的系系统统作作为为整整体体考考虑虑，分分析析其其受受力力情情况况，运运用用牛牛顿顿第第二二定定律律对对整整体体列列方方程程求求解解的方法的方法2隔隔离离法法是是指指当当研研究究对对象象涉涉及及由由多多个个物物体体组组成成的的系系统统时时，若若要要求求连连接接体体内内物物体体间间的的相相互互作作用用力力，则则应应把把某某个个物物体体或或某某几几个个物物体体从从系系统统中中隔隔离离出出来来，分分析析其其受受力力情情况况及及运运动动情情况况，再利用牛顿第二定律对隔离出来的物体列式求解的方法再利用牛顿第二定律对隔离出来的物体列式求解的方法3当当连连接接体体中中各各物物体体运运动动的的加加速速度度相相同同或或要要求求合合外外力力时时，优优先先考考虑虑整整体体法法；当当连连接接体体中