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时间:2019-09-07
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1、富中杨理重点知识结构运动usat物质性,相互性要素大小,方向,作用点一力的图示平行四边形定则正交分解法平衡条件[注]新教材参考高中物理难点突破1.物体受力分析(结合运动学、牛顿运动定律、超重与失重等问题)2•传送带问题分析3.圆周运动的实例分析(临界值问题等)4.万有引力与卫星问题分析5.功能问题分析(包括功率、动能定理、机械能守恒等问题)6.各类抛体运动分析(竖直上抛、平抛、斜抛等)7.带电粒子在电场、磁场及复合场中的运动问题8.电路及电学实验问题9.法拉第电磁感应问题10.交流电问题(理想变压器等问题)力的合成与分解
2、1•力的合成(1)力的合成的本质就在于保证作用效果相同的前提下,用一个力的作用代替几个力的作用,这个力就是那几个力的“等效力”(合力)。力的平行四边形定则是运用“等效”观点,通过实验总结出來的共点力的合成法则,它给出了寻求这种“等效代换”所遵循的规律。(2)平行四边形定则可简化成三介形定则。由三角形定则还可以得到一个冇用的推论:如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形,则这n个力的合力为零。(3)共点的两个力合力的大小范围是F—F^3、的分解(1)力的分解遵循平行四边形法则,力的分解相当于已知对角线求邻边。(2)两个力的合力惟一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分解为无数组分力,但在具体问题中,应根据力实际产生的效果來分解。(3)几种有条件的力的分解①已知两个分力的方向,求两个分力的人小时,有唯一解。②已知一个分力的人小和方向,求另一个分力的大小和方向时,有唯一解。③已知两个分力的大小,求两个分力的方向时,其分解不惟一。④已知一个分力的大小和另一个分力的方向,求这个分力的方向和另一个分力的大小时,其分解方法可能惟一,也可能不惟一。(4)4、用力的欠量三角形定则分析力最小值的规律:①当已知合力F的大小、方向及一个分力Fi的方向时,另一个分力局取最小值的条件是两分力垂直。如图所示,尸2的最小值为:F2min=Fsina②当已知合力F的方向及一个分力Fi的人小、方向时,另一个分力尸2取最小值的条件是:所求分力尸2与合力F垂玄,如图所示,尸2的最小值为:F2min=F[SinG③当已知合力F的大小及一个分力尺的大小时,另一个分力尸2取最小值的条件是:C知大小的分力尺与合力F同方向,尸2的最小值为丨F_FI(5)正交分解法:把一个力分解成两个互和垂直的分力,这种分5、解方法称为止交分解法。用止交分解法求合力的步骤:①首先建立平面肓角坐标系,并确定正方向②把各个力向X轴、y轴上投影,但应注意的是:与确定的正方向相同的力为正,与确定的正方向相反的为负,这样,就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向③求在兀轴上的各分力的代数和F”和在y轴上的各分力的代数和的合④求合力的人小"』(耳合合)2合力的方向:(Q为合力F与兀轴的夹角)耳合运动的合成与分解(小船过河问题)伦船渡河问题:(1)处理方法:轮船渡河是典型的运动的合成与分解问题,小船在冇一定流速的水中过河时,实际上参与了两个方向的分运动6、,即随水流的运动(水冲船的运动)和船札I对水的运动(即在静水屮的船的运动),船的实际运动是合运动。1.渡河时I'可最少:在河宽、船速一定时,在一-般情况下,渡河吋间t=—=—-—,显然,当0=90。时,即船头的指向与河岸垂直,渡河时间最小q“船sin0为2,合运动沿V的方向进行。V2.位移最小若〃船水结论船头偏向上游,使得合速度垂直于河岸,位移为河宽,偏离上游的角度为cos&=9l“船若%<栋,则不论船的航向如何,总是被水冲向下游,怎样才能使漂下的距离最短呢?如图所示,设船头V船少河岸成0角。合速度v与河岸成a角。nJ以7、看出:01角越大,船漂下的距离x越短,那么,在什么条件下(X角最大呢?以v水的矢尖为圜心,v船为半径画圆,当v与圆相切时,a角最大,根据COS&二组船头与河岸的夹角应为6=arccos^,船沿河漂下的最短距离为:%min=(%_%cos&)・d%sine此时渡河的最短位移:£=」^=亠cos0v船【例题】河宽d=60m,水流速度v1=6m/s,小船在静水中的速度v2=3m/s,问:(1)要使它渡河的时间最短,则小船应如何渡河?最短时间是多少?(2)耍使它渡河的航程最取,则小船应如何渡河?最短的航程是多少?★解析:(1)要8、使小船渡河吋间最用,则小船船头应垂直河岸渡河,渡河的最用吋I'可d_56030s-20$(2)渡河航程最短有两种情况:①船速V2大丁-水流速度V9、吋,即V2>V]吋,合速度V与河岸垂直吋,最範航程就是河宽;②船速V2小于水流速度V10、吋,即V211、时,合速度V不可能少河岸垂直,只有当合速度V方向越接近垂宜河岸方向,航
3、的分解(1)力的分解遵循平行四边形法则,力的分解相当于已知对角线求邻边。(2)两个力的合力惟一确定,一个力的两个分力在无附加条件时,从理论上讲可分解为无数组分力,但在具体问题中,应根据力实际产生的效果來分解。(3)几种有条件的力的分解①已知两个分力的方向,求两个分力的人小时,有唯一解。②已知一个分力的人小和方向,求另一个分力的大小和方向时,有唯一解。③已知两个分力的大小,求两个分力的方向时,其分解不惟一。④已知一个分力的大小和另一个分力的方向,求这个分力的方向和另一个分力的大小时,其分解方法可能惟一,也可能不惟一。(4)
4、用力的欠量三角形定则分析力最小值的规律:①当已知合力F的大小、方向及一个分力Fi的方向时,另一个分力局取最小值的条件是两分力垂直。如图所示,尸2的最小值为:F2min=Fsina②当已知合力F的方向及一个分力Fi的人小、方向时,另一个分力尸2取最小值的条件是:所求分力尸2与合力F垂玄,如图所示,尸2的最小值为:F2min=F[SinG③当已知合力F的大小及一个分力尺的大小时,另一个分力尸2取最小值的条件是:C知大小的分力尺与合力F同方向,尸2的最小值为丨F_FI(5)正交分解法:把一个力分解成两个互和垂直的分力,这种分
5、解方法称为止交分解法。用止交分解法求合力的步骤:①首先建立平面肓角坐标系,并确定正方向②把各个力向X轴、y轴上投影,但应注意的是:与确定的正方向相同的力为正,与确定的正方向相反的为负,这样,就用正、负号表示了被正交分解的力的分力的方向③求在兀轴上的各分力的代数和F”和在y轴上的各分力的代数和的合④求合力的人小"』(耳合合)2合力的方向:(Q为合力F与兀轴的夹角)耳合运动的合成与分解(小船过河问题)伦船渡河问题:(1)处理方法:轮船渡河是典型的运动的合成与分解问题,小船在冇一定流速的水中过河时,实际上参与了两个方向的分运动
6、,即随水流的运动(水冲船的运动)和船札I对水的运动(即在静水屮的船的运动),船的实际运动是合运动。1.渡河时I'可最少:在河宽、船速一定时,在一-般情况下,渡河吋间t=—=—-—,显然,当0=90。时,即船头的指向与河岸垂直,渡河时间最小q“船sin0为2,合运动沿V的方向进行。V2.位移最小若〃船水结论船头偏向上游,使得合速度垂直于河岸,位移为河宽,偏离上游的角度为cos&=9l“船若%<栋,则不论船的航向如何,总是被水冲向下游,怎样才能使漂下的距离最短呢?如图所示,设船头V船少河岸成0角。合速度v与河岸成a角。nJ以
7、看出:01角越大,船漂下的距离x越短,那么,在什么条件下(X角最大呢?以v水的矢尖为圜心,v船为半径画圆,当v与圆相切时,a角最大,根据COS&二组船头与河岸的夹角应为6=arccos^,船沿河漂下的最短距离为:%min=(%_%cos&)・d%sine此时渡河的最短位移:£=」^=亠cos0v船【例题】河宽d=60m,水流速度v1=6m/s,小船在静水中的速度v2=3m/s,问:(1)要使它渡河的时间最短,则小船应如何渡河?最短时间是多少?(2)耍使它渡河的航程最取,则小船应如何渡河?最短的航程是多少?★解析:(1)要
8、使小船渡河吋间最用,则小船船头应垂直河岸渡河,渡河的最用吋I'可d_56030s-20$(2)渡河航程最短有两种情况:①船速V2大丁-水流速度V
9、吋,即V2>V]吋,合速度V与河岸垂直吋,最範航程就是河宽;②船速V2小于水流速度V
10、吋,即V211、时,合速度V不可能少河岸垂直,只有当合速度V方向越接近垂宜河岸方向,航
11、时,合速度V不可能少河岸垂直,只有当合速度V方向越接近垂宜河岸方向,航
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