第二轮专题复习[一]力与运动.doc

第二轮专题复习 力与运动 力和运动专题是解决动力学问题三个基本观点之一的力的观点。力是贯穿整个物理学的一条重要主线，运动是物理学研究的主要内容之一，力和运动的关系是力学部分的核心内容。其中，许多基本规律和科学思维方法在力学中，甚至在整个物理学中都是相当重要的。 中学教材中遇到的力有重力、弹力、摩擦力、万有引力、电场力、磁场力、分子力、核力等。研究的运动有匀速直线运动、匀变速直线运动、匀变速曲线运动（平抛、类平抛运动）、匀速圆周运动、简谐运动等。 力具有相互性（作用力与反作用力具有同时性）、矢量性（力不仅具有大小而且有方向，运算遵守平行四边形定则），瞬时性（牛顿第二定律），对时间和空间的积累性（动量定理和动能定理）及作用的独立性等。 物体做什么运动是由初始条件和所受的合外力决定。判断一个物体做什么运动，首先要看它的初速度是否为零，然后看它受力是否为恒力。若为恒力，还要看它与初速度的夹角情况，这样才能准确地判断运动形式。 受力分析和运动情况分析是解题的关键。通过加速度a架起受力、运动（平衡是a=0的特例）的桥梁，建立起等值关系式，使问题得到解决。 这部分内容既可以考查对基本概念、基础知识的理解和和掌握程度，又可以考查对物理建模、对象选取、状态选取、过程选取、分析结论等基本方法，还可以考查化曲为直、化繁为简、等效代替、临界极值等思维方法的转换能力。突出考查运用物理基本规律的思维方式和解题能力。重点考查运动学的基本规律，牛顿运动定律，平抛运动，圆周运动等主干知识。 第一课时 力和物体平衡 一、考纲要求 内容 要求 说明 1、重力、弹力和摩擦力，力的合成和分解 Ⅱ 1、不要求知道静摩擦因数 2、带电粒子在匀强电场、匀强磁场中运动只限于带电粒子速度方向平行和垂直于场方向的两种情况 2、共点力作用下物体的平衡 Ⅱ 3、库仑定律，电场力，带电粒子在匀强电场中的运动 Ⅱ 4、磁场，洛仑兹力，带电粒子在匀强磁场中的运动 Ⅱ 二、重点、难点和热点 物体的平衡、平衡条件及其运用历来是高考的热点，它不仅仅涉及力学中共点力平衡，还常常涉及动态平衡、带电粒子在电场、磁场或复合场中的运动平衡问题。近几年的高考题中有运用平衡条件进行判断的选择题，也有运用平衡条件结合其他知识进行求解的计算题。 本节重点是共点力平衡条件，动态平衡，物体在重力场中的平衡问题，电荷在重力场、电场、磁场三种场中某两种场作用下的平衡问题或三种场作用下的平衡问题，这类问题受力分析是解题的关键。 对于不同类型的平衡条件，如何依据平衡条件建立平衡方程是复习中的难点，三个力可用矢量三角关系列方程，物体受四个或四个以上的力作用均用正交分解法，分析物体的受力的特点，根据物体所处的运动状态列平衡方程求解是一般的解题方法。要着重注意坐标系的建立，一条坐标轴与运动方面平行(Fx=ma)，另一条坐标轴与运动方面垂直(Fy=0)这样就容易建立方程解答。 三、典型例题 [例1] （2012新课标全国卷24题，14分）拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具（如图）。设拖把头的质量为m，拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ，重力加速度为g，某同学用该拖把在水平地板上拖地时，沿拖杆方向推拖把，拖杆与竖直方向的夹角为θ。 （1）若拖把头在地板上匀速移动，求推拖把的力的大小。 （2）设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。已知存在一临界角θ0，若θ≤θ0，则不管沿拖杆方向的推力多大，都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0。 分析与解：（1）设该同学沿拖杆方向用大小为F的力推拖把。将推拖把的力沿竖直和水平方向分解，按平衡条件有 Fcosθ+mg=N ① Fsinθ=f ② 式中N和f分别为地板对拖把的正压力和摩擦力。按摩擦定律有 f=μN③ 联立①②③式得 ④ （2）若不管沿拖杆方向用多大的力都不能使拖把从静止开始运动，应有Fsinθ≤λN⑤ 这时①式仍满足。联立①⑤式得⑥ 现考察使上式成立的θ角的取值范围。注意到上式右边总是大于零，且当F无限大时极限为零，有 ⑦ 使上式成立的θ角满足θ≤θ0，这里θ0是题中所定义的临界角，即当θ≤θ0时，不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把。临界角的正切为⑧ [例2] 如图所示，导轨是水平的，其间距l1=0.5m，ab杆与导轨左端的距离l2=0.8m，由导轨与ab杆所构成的回路电阻为0.2Ω，方向垂直导轨平面向下的匀强磁场的磁感应强度B0=1T，滑轮下挂一个重物M质量为0.04kg，ab杆与导轨之间的摩擦不计，现使磁场以的变化率均匀的增大， 问：当t为多少时，M刚离开地面。 Key: [例3] 如图所示，质量为m，