运动学牛顿运动定律及其应用知识构建.doc

知识构建 专题一　力 与 运 动

第1课 运动学牛顿运动定律及其应用
一、考情分析
牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基础，也是高考的重点．要求掌握的程度为最高层次．主要考查：①综合应用牛顿定律和运动学规律分析解决问题；②在正交方向上应用牛顿定律；③灵活运用隔离法与整体法求解简单连接体问题；④运用超重和失重的知识定性分析力学现象．
近年高考的趋势——重点考查“方法”与“能力”，在本章考点中得以充分体现．如牛顿第二定律与第三定律的综合应用，物理图象、瞬时效应(力的矢量性与瞬时性)、临界状态等，必须灵活掌握，熟练应用．
二、知识结构

三、考点解析
考点一 匀变速直线运动的规律

3．s-t图象与v-t图象的比较

S-t图
V-t图
①表示物体做匀速直线运动(斜率表示速度v)
①表示物体做匀加速直线运动(斜率表示加速度a)
②表示物体静止
②表示物体做匀速直线运动
③表示物体静止
③表示物体静止
④表示物体向反方向做匀速直线运动；初位移为s0
④表示物体做匀减速直线运动；初速度为v0
⑤交点的纵坐标表示三个运动物体相遇时的位移
⑤交点的纵坐标表示三个运动物体的共同速度
⑥t1时间内物体位移为s1
⑥t1时刻物体速度为v1(图中阴影部分面积表示质点在0～t1时间内的位移)

考点二 牛顿第二定律的四性
性质
内容
瞬时性
力与加速度同时产生、同时消失、同时变化
同体性
在公式F＝ma中，m、F、a都是同一研究对象在同一时刻对应的物理量
矢量性
加速度与合力方向相同
独立性
当物体受几个力的作用时，每一个力分别产生的加速度只与此力有关，与其他力无关；物体的加速度等于所有分力产生的加速度的矢量和

考点三 力F与直线运动的关系
1．力F与速度v同向时，物体做加速直线运动，若F恒定，物体做匀加速直线运动；若F变化，物体做变加速直线运动．
2．力F与速度v反向时，物体做减速直线运动，若F恒定，物体做匀减速直线运动；若F变化，物体做变减速直线运动．
考点四 超重与失重
1．物体具有向上的加速度(或具有向上的加速度分量)时处于超重状态，此时物体重力的效果变大．
2．物体具有向下的加速度(或具有向下的加速度分量)时处于失重状态，此时物体重力的效果变小；物体具有向下的加速度等于重力加速度时处于完全失重状态，此时物体重力的效果消失．
注意：(1)重力的效果指物体对水平面的压力、对竖直悬绳的拉力等；(2)物体处于超重或失重(含完全失重)状态时，物体的重力并不因此而变化．

第2课 力与物体的平衡
一、考情分析
本课为高考热点，原因有三：一是物体的平衡状态是一种重要的物理现象，二是涉及诸多性质的力的概念的理解，三是力的关系的分析与处理能力是物理基本素养．值得注意的是，近几年物理题量少，知识点考查更细、更全面，这部分知识自然要与牛顿定律、功和能、电磁学等内容综合考查，高考单纯考查本课的题型则以单选为主，难度中等．
二、知识结构

三、考点解析
考点一 各性质力的理解(见下表)
力的种类
产生条件
作用点
大小
方向
重力
由于地球的吸引　
重心
G＝mg
竖直向下
弹力
直接接触、发生弹性形变
接触面(对于质点定于几何中心)
非弹簧：由力的平衡条件而定；
弹簧：F＝kx
压力、支持力垂直于接触面；绳的拉力沿绳收缩的方向
力的种类
产生条件
作用点
大小
方向
摩擦力
接触面粗糙、有弹力、有相对滑动(或有相对运动的趋势)
接触面(对于质点定于几何中心)
静摩擦力：0＜f≤fm；
动摩擦力：f＝μN
与接触面相切，与物体相对滑动或相对运动趋势的方向相反
电场力
电荷处在电场中
带电体（点电荷）几何中心
F=qE（点电荷F=kQq/r2）
正电荷受到的电场力与场强同向，负电荷受到的电场力与场强反向
安培力
通电直导线与磁场方向不在同一直线上
通电直导线的中心
F=BIL(I⊥B)
用左手定则判断（垂直于I、B所决定的平面）
洛伦兹力
电荷运动方向与磁场方向不在同一直线上
运动电荷
F=qvB(v⊥B)
用左手定则判断（注意正、负电荷判断的区别）

考点二平衡问题的解题思路
1．选择研究对象．
如果是单独一个物体保持静止状态或匀速直线运动，则抓住这个物体来研究；如果是两个物体连接在一起保持静止状态或匀速直线运动，则要看所求的力在何处，若不是这两者间的相互作用可采取整体法，若是这两者间的相互作用则采取隔离法．
2．做好受力分析．
(1)按重力、弹力、摩擦力、电场力、洛伦兹力(或安培力)的顺序进行受力分析，防止漏力；找施力物体，防止添力．
(2)结合物体运动状态对物体是否受到摩擦力等力进行受力分析．
3．利用平衡条件分析各力之间的关系，建立方程(或方程组)．
(1)三个力以内物体平衡问题的解题方法——三角形法：一个物体在三个力作用下保持平衡状态，这三个力的合力为零，其中任意两个力的合力与第三个力等大反向，三个力的大小构成一个三角形，利用三角函数或三角形的边角关系求解．
(2)四个力及以上物体平衡问题的解题方法——正交分解法：把所有力分解到两个互相垂直的坐标(x、y)轴上，再分别在这两个坐标轴上运用平衡条件解答．即∑Fx＝0，∑Fy＝0.
4．解方程(或方程组)，求结果(有时要检验)．
第3课　力与曲线运动
一、考情分析
本课内容是牛顿定律在曲线运动中的具体应用．概念和规律的掌握有助于进一步提高用牛顿定律分析、解决实际问题的能力，对解决带电粒子在电场或磁场中的运动等问题也有重要的意义．内容包括：①运动的合成与分解；②平抛运动；③圆周运动；④宇宙航行．
二、知识结构

三、考点解析
考点一运动的合成与分解的理解与处理
1．合运动和分运动是一种等效替代关系，即任何一个运动都可以看作是几个独立进行的分运动的合运动，而物体在任何一个方向上运动，都按照其本身的规律进行，不会因为其他方向的运动是否存在而受到影响．
2．运算原则：位移s、速度v、加速度a的合成与分解都遵守矢量的平行四边形定则．
3．运动的等时性原理：当把物体的运动分解为两个不同方向的分运动时，物体运动的总时间与在两个不同方向上单独运动的时间是相等的．
4．处理物体的运动问题时，通常先把合运动拆成两个各自独立的分运动处理，再利用等时性把两个运动联系起来．
考点二 平抛运动的处理
1．平抛运动通常分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．
2．通常情况下，利用下落高度求时间，再利用等时性在水平方向上求位移(或速度)．
3．对于任何抛体运动，由于仅有重力对物体做功，因而也可应用机械能守恒定律分析、处理此类问题．
考点三 圆周运动的处理

3．应用向心力公式解题时可按以下步骤进行：(1)确定研究对象，将对象隔离出来进行受力分析；(2)分析物体的受力情况和运动情况；(3)确定圆心位置和半径大小；(4)根据牛顿第二定律，抓住物体指向圆心的合力等于向心力，列方程求解．
考点四 卫星运行的处理

常见的几种图像及其意义
S-t图像 的“斜率”表示速度v
V-t图像 的“斜率”表示加速度a“面积”表示位移x
F-x图像 的“面积”表示功w
F-t图像 的“面积”表示冲量I
Φ-x图像 的“斜率”表示电场强度E
F-q图像 的“斜率”表示电场强度E
U-I图像 的“斜率”表示电阻R
Ekm-v图像 的“斜率”表示普朗克恒量h “截距”表示极限频率v0

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