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1、,力,运动,运动定律,力和运动,力和运动的关系,1.F=0,V0,2.F=恒量,物体的运动决定于受到的合力和初始运动情况.,运动定律,牛顿第一定律,牛顿第二定律,牛顿第三定律,力是改变运动状态的原因,对力的认识,力是产生加速度的原因,速度发生变化,有加速度：,大小,大小和方向,方向,牛顿第一定律,任何物体在任何状态下都具有惯性,质量是惯性大小的唯一量度,不受外力时：表现为维持原来的运动状态受外力时：表现为改变运动状态的 难易程度,牛顿第二定律F=ma特点,（）同体性（）同向性（）同时性（）同单位制（）矢量性a的方向和F相同,F、对应同一物体,与F方向相同,同时存在、消失、变化,FNKgm/s2
2、,作用力和用力的概念,牛顿第三定律,作用力和反作用力：异体、等大、共线、反向、同性质、共存亡,（）相互依赖,（）不可叠加,一对平衡力：,同体、等大、共线、反向可以不同性质、共存亡,牛顿第二定律基本应用,（）已知受力情况求运动情况,（）已知运动情况求受力情况,两种类型：,解题关键：,(分解加速度),（分解力）,力和加速度、速度,力的大小和方向,加速度的大小和方向,大小,方向,速度变化快慢,曲线,直线,（）选对象,（）画力图,（）定坐标,应用牛顿第二定律的解题步骤,（）列方程，求解讨论（特别注意和牛顿第三定律的完美结合）,根据题意，正确选取并隔离研究对象,对研究对象的受力情况和运动情况进行分析，画
3、出受力分析图,选取适当坐标系，一般以加速度方向为正方向,根据牛顿第二定律和运动学公式建立方程,动力学的典型问题,超重和失重问题,减速下降,动力学的典型问题,用整体法和隔离法求解联结体问题,B,适用条件及研究对象：,联结体构成的系统各物体具有相同的加速度。,解题方法：,）将系统看作一个整体（质点）,）分析整体所受外力和运动情况,）先利用整体法求加速度,）用隔离法求物体间相互作用力,动力学的典型问题,力的瞬时性问题,物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示在A点物体开始与弹簧接触到B点时，物体速度为零，然后被弹回，则以下说法正确的是（）,C,动力学的典型问题,力的瞬时性问题,如图
4、，质量相同的物块A、B、C用两个轻弹簧和一根轻线相连，挂在天花板上处于平衡状态。现将A、B之间的轻绳剪断，在刚剪断的瞬间，三个物块的加速度分别是多大？方向如何？,A,B,C,A的加速度竖直向上大小为2g,B的加速度为竖直向下大小为g,C的加速度为,动力学的典型问题,力的独立性问题,例：,静止在光滑水平面上质量为kg的物体，先给它一个向东的6N的力F1，作用2s后撤去F1，同时给它一个向南的8N的力F2，又作用2s后撤去F2，求此物体在这4s内位移的大小？,动力学的典型问题,受力分析与力的运算处理问题,例：,如图，水平地面上有一斜面体A，A上放一物体B并受一沿斜面向上且由零逐渐增大的力F，AB始
5、终与地面保持相对静止。则,B,A,F,B,动力学的典型问题,皮带传动物体时摩擦力的判定问题,例：,如图，传送带与地面倾角为370，AB长16m，传送带以10m/s的速率逆时针转动，在带上A端无初速的放一质量为0.5kg物体，它与带间的动摩擦因数为0.5,求物体从A运动到B所需时间?,370,动力学的典型问题,皮带传动物体时摩擦力的判定问题,物体与传送带无相对滑动时：,（1）a=gsin时，f=0,（2）agsin时，f沿斜面向下,（3）agsin时，f沿斜面向上,动力学的典型问题,研究对象的转换问题,例：,如图，水平桌面上放一质量M=1kg的木板，板上放一质量为m=2kg的物体。若所有接触面间
6、的动摩擦因数均为=0.3，设滑动摩擦力与最大静摩擦力相同，g=10m/s2。当以水平力F拉木板时，若物与板一起以加速度a=1m/s2运动，求此时物与板、板与桌面间的摩擦力？如果将木板从物体下面抽出来，至少需要用多大的力？,fm=2N,fM=9N,至少需要,力的作用效应,1.力的静力学效应-使物体发生形变,2.力的动力学效应,力的空间累积效应-使物体的动能发生变化,力的时间累积效应-使物体的动量发生变化,力的瞬时作用效应-使物体产生加速度,研究方法,1、隔离分析法,2、整体分析法,研究对象的整体分析法,研究过程的整体分析法,不考虑中间过程的细节,不考虑系统内部的相互作用力,典型的运动规律,一、匀
7、变速直线运动 1.定义：物体在一直线上运动，如果在相等的时间内速度变化相等，这种运动就叫做匀变速直线运动.2.匀变速运动中，物体的加速度a为定值.如规定初速度方向为正方向；当a0时，物体做匀加速直线运动；当a0时，物体做匀减速直线运动.,【注意】匀变速直线运动中所涉及的物理量有五个，分别为v0、vt、s、a、t,其中t是标量，其余均为矢量，一般情况下，选初速度方向为正方向.当知道五个量中的任意三个的时候，就可以利用公式求出其余两个量.,要点疑点考点,4、匀变速直线运动的速度图像（1）纵轴表示物体运动的速度，横轴表示运动时间。图像表示物体速度随时间的变化规律.（2）斜率表示物体运动的加速度，图线
8、的斜率为正，表明物体做加速运动，如果图线斜率为负，那么表明物体做减速运动.（3）v-t图线与横轴所围的面积表示物体运动的位移.,初速度为0的匀加速运动；初速度不为0的匀加速运动；匀减速运动。,要点疑点考点,5、匀变速直线运动的重要推论(1)做匀变速直线运动的物体，如果在各个连续相等时间t内位移分别为s1、s2、s3sn，加速度为a则s=s2-s1=s3-s2=sn-sn-1=at2.(2)做匀变速直线运动的物体的初速度为v0，末速度为vt，则在这段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度:(3)在上述时间的位移中点的即时速度:,6、初速度为0的匀变速直线运动的特殊规律(1)从静止出发后，
9、在T秒内、2T秒内、3T秒内位移之比为：122232n2(2)从静止出发后，在第一个T秒内、第二个T秒内、第三个T秒内位移，即连续相等时间内位移之比为：135(2n-1).(3)从静止出发后，在T秒末、2T秒末、3T末速度之比为：123n.,a、自由落体运动 1.概念：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动.2.自由落体运动的规律(1)一般规律：速度公式vt=gt 位移公式h=gt2/2 vt2=2gh(2)特殊规律：初速度为0的匀加速运动所有特殊规律对自由落体运动均适用.,7.匀变速直线运动的特例,b、竖直上抛运动（a=-g）1.运动规律：速度公式vt=v0-gt 位移公式h=v0t-gt
10、2/2 vt2-v02=2gh 2.推论：(1)上升的最大高度hmax=v02/2g(2)上升到最大高度需时间及从最高点落回抛出点的时间:t上=t下=v0/g(3)上升和下降过程经过同一位置时速度等大反向(4)上升和下降过程经过同一段高度的上升时间和下降时间相等,二,曲线运动,是物体运动的位移、速度及加速度的合成与分解,运动合成的特点：独立性和等时性,（）运动的合成和分解,两个实际问题的讨论,轮船渡河跨过定滑轮的绳拉物体运动速度的分解,最短位移和最短时间,能力思维方法,例.关于互成角度的两个初速度不为0的匀变速直线运动的合运动，下述说法正确的是()A.一定是直线运动B.一定是抛物线运动C.可能
11、是直线运动，也可能是抛物线运动D.以上说法都不对,C,注:两直线运动的合运动的性质和轨迹由各分运动 的性质及合初速度与合加速度的方向和大小关系决定（1）两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动(方向沿合初速度 的方向)（2）一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动，当两者共线时为匀变速直线运动，不共线时为匀变速曲线运动,（3）两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动若合初速度方向与合加速度方向在同一条直线上时，则是直线运动；若合初速度方向与合加速度方向不在一条直线上时，则是曲线运动,例河宽300m，水流速度为3m/s，小船在静水中的速度为5m/s，问(1)以最短时间渡河
12、，时间为多少?可达对岸的什么位置?(2)以最短航程渡河，船头应向何处?渡河时间又为多少?,解(1)当船头对准对岸行驶时(并不是到达正对岸)，时间最短，船的轨迹如图4-1-2所示，最短时间：t=d/v1=300/5=60s到达对岸，在出发点下游：s1=dctan=dv2/v1=180m.,(2)由于v1v2，所以船可以垂直到达正对岸，速度矢量图如图4-1-3.设船头与河岸夹角为，则有:=v2/v1=3/5，渡河时间：t=d/v=d/(v1sina)=75s.,合外力恒定，且与初速度垂直,加速度恒定，匀变速曲线运动,（2）平抛运动,分解为,在相同时间内，速度增量相同、动量改变量相同,垂直合外力方向
13、上的匀速运动,沿合外力方向上的匀变速直线运动,如图4-2-1是一质点从点以水平速度v0经时间t到A点,1.速度：水平和竖直方向分速度分别为 vx=v0,vy=gt,则它在A点的合速度为：速度方向(与水平方向夹角),2.位移：水平位移和竖直位移分别为故合位移位移方向(与水平方向的夹角)从速度方向与位移方向可看出，tan=2tan，,运动时间为,射程为,1.关于平抛运动，下列说法中正确的是()A.平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动是变速运动 B.平抛运动是一种匀变速曲线运动 C.平抛运动的水平射程s仅由初速度v0决定，v0越大，s越大 D.平抛运动的落地时间t由初速度v0决定，v0越大，t越大,A
14、B,2.一架飞机水平地匀速飞行，从飞机上每隔1s释放一只铁球，先后共释放4只，若不计空气阻力，则4只球()A.在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的 B.在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距的 C.在空中任何时刻总是在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的 D.在空中任何时刻总是在飞机正下方排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的,C,3.物体以v0的速度水平抛出，当其竖直分位移与水平分位移大小相等时，下列说法中正确的是()A.竖直分速度等于水平分速度B.瞬时速度的大小为C.运动时间为2v0/gD.运动的位移大小为,BCD,【例1】宇航员站在一星球表面上
15、的某高度处，沿水平方向抛出一个小球。经过时间，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为。若抛出时的初速度增大到倍，则抛出点和落地点之间的距离为 L。已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为，万有引力常数为G.求该星球的质量M.,【解析】本题的情景是平抛运动规律和万有引力定律在探测星球质量时的综合运用。小球在地球上的平抛规律可以平移到其他星球上的平抛运动中加以运用，只是加速度不同而已。在平抛运动中，从同一高度中抛出的尽管初速不同，但是物体从抛出到落地所经历的时间是一样的。从万有引力定律可知加速度与哪些因素有关。加速度是联系平抛运动和万有引力的桥梁.,设抛出点的高度为h，第一次平抛的水平
16、射程为x，则有 x2+h2=L2.由平抛运动规律得知，当初速增大到2倍，其水平射程也增大到2x，可得(2x)+h，由上两式可得:h=.,设该星球上的重力加速度为g，由平抛运动规律得h=1/2gt.由万有引力与牛顿第二定律，得 GMm/R=mg，式中m为小球的质量.联立以上各式，解得,延伸拓展,【例2】飞机以恒定的速度沿水平方向飞行，距地面高度为，在飞行过程中释放一枚炸弹，经过时间，飞行员听到炸弹着地后的爆炸声，假设炸弹着地即刻爆炸，且爆炸声向各个方向传播的速度都是V0，不计空气阻力，求飞机飞行的速度V.,延伸拓展,【解析】这是一道有关平抛运动和声学相结合的题目，要抓住时间把平抛运动和声音的传播结合起来，如图4-2-4所示.,图4-2-4,延伸拓展,平抛运动的时间：t1=,这样声音的传播时间为t-,声音的传播距离为v0(t-).由几何知识可知：v20(t-)2=H2+v(t-)，所以,、定义：,质点沿圆周运动，在相等的时间里通过的圆弧长度相等。,、描述运动的物理量：,线速度：,角速度：,周期：,频率：,向心加速度,大小：,方向：,始终指向圆心,向心力,始终指向圆心,大小：,方向：,非匀变速曲线运动。,、匀速圆周运动性质是：,（）匀速圆周运动,
