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1、高中物理动力学重难点总结 力与运动运动的描述、受力分析与平衡、牛顿运动定律的运用。 （运动的描述是物理学的重要基础，其理论体系为用数学函数或图象的方法来描述、推断质点的运动规律，公式和推论众多，其中，平抛运动、追及问题、实际运动的描述为重点和难点；无论是平衡问题，还是动力学问题，一般都需要进行受力分析，而正交分解法、隔离法与整体法相结合是最常用、最重要的思想方法；运动的描述与受力分析是两个相互独立的内容，它们通过牛顿运动定律才能连成一个有机的整体。 ） 一、运动的描述 (一)匀变速直线运动的几个重要推论和解决运动规律的方法1某段时间内的平均速度等于这段时间的中间时刻的瞬时速度，即vtv t22
2、在连续相等的时间间隔T内的位移之差s为恒量，且saT23在初速度为零的匀变速直线运动中，相等的时间T内连续通过的位移之比为s1s2s3sn135(2n1)通过连续相等的位移所用的时间之比为t1t2t3tn1(21)(32)(nn1)4竖直上抛运动 (1)对称性上升阶段和下落阶段具有时间和速度等方面的对称性 (2)可逆性上升过程做匀减速运动，可逆向看做初速度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5解决匀变速直线运动问题的常用方法 (1)公式法灵活运用匀变速直线运动的基本公式及一些有用的推导公式直接解决 (2)比例法在初速度为零的匀加速直线运动中，其速度、位移和时间
3、都存在一定的比例关系，灵活利用这些关系可使解题过程简化 (3)逆向过程处理法逆向过程处理法是把运动过程的“末态”作为“初态”，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是力学中一种常见的重要方法，它能够将问题中的许多关系，特别是一些隐藏关系，在图象上明显地反映出来，从而得到正确、简捷的解题方法 (二)运动的合成与分解1小船渡河设水流的速度为v1，船的航行速度为v2，河的宽度为d (1)过河时间t仅由v2沿垂直于河岸方向的分量v决定，即tdv，与v1无关，所以当v2垂直于河岸时，渡河所用的时间最短，最短时间tmindv2 (2)渡河的路程由小船实际运动轨迹的方向决定当v1v
4、2时，最短路程smind；当v1v2时，最短路程sminv1v2d，如图11所示2轻绳、轻杆两末端速度的关系图11 (1)分解法把绳子(包括连杆)两端的速度都沿绳子的方向和垂直于绳子的方向分解，沿绳子方向的分运动相等(垂直方向的分运动不相关)，即v1cos1v2cos_2 (2)功率法通过轻绳(轻杆)连接物体时，往往力拉轻绳(轻杆)做功的功率等于轻绳(轻杆)对物体做功的功率3平抛运动如图12所示，物体从O处以水平初速度v0抛出，经时间t到达P点图12 (1)加速度?水平方向ax0竖直方向ayg (2)速度?水平方向vxv0竖直方向vygt合速度的大小vv2xv2yv20g2t2设合速度的方向与
5、水平方向的夹角为，有tanvyvxgtv0，即arctan gtv0 (3)位移?水平方向sxv0t竖直方向sy12gt2设合位移的大小ss2xs2y(v0t)2(12gt2)2合位移的方向与水平方向的夹角为，有tansysx12gt2v0tgt2v0，即arctan gt2v0要注意合速度的方向与水平方向的夹角不是合位移的方向与水平方向的夹角的2倍，即2，而是tan2tan (4)时间由sy12gt2得，t2syg，平抛物体在空中运动的时间t只由物体抛出时离地的高度sy决定，而与抛出时的初速度v0无关 (5)速度变化平抛运动是匀变速曲线运动，故在相等的时间内，速度的变化量(gvt)相等，且必
6、沿竖直方向，如图13所示图13任意两时刻的速度与速度的变化量v构成直角三角形，v沿竖直方向注意平抛运动的速率随时间并不均匀变化，而速度随时间是均匀变化的 (6)带电粒子(只受电场力的作用)垂直进入匀强电场中的运动与平抛运动相似，出电场后做匀速直线运动，如图14所示图14故有y(LL2)tan(LL2)qULdmv20重点、难点（一）直线运动对直线运动规律的问题一般以图象的应用或追及问题出现这类题目侧重于考查学生应用数学知识处理物理问题的能力对于追及问题，存在的困难在于选用哪些公式来列方程，作图求解，而熟记和运用好直线运动的重要推论往往是解决问题的捷径例1如图15甲所示，A、B两辆汽车在笔直的公
7、路上同向行驶当B车在A车前s84m处时，B车的速度vB4m/s，且正以a2m/s2的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B车的加速度突然变为零A车一直以vA20m/s的速度做匀速运动，从最初相距84m时开始计时，经过t012s后两车相遇问B车加速行驶的时间是多少？解法A、公式法；B图像法。 (二)平抛运动对于这类问题除了要熟记两垂直方向上的分速度、分位移公式外，还要特别理解和运用好速度偏转角公式、位移偏转角公式以及两偏转角的关系式(即tan2tan)例2图16甲所示，m为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A为终端皮带轮已知皮带轮的半径为r，传送带与皮带轮间不会打滑当m可被水平抛出时，
8、A轮每秒的转数最少为()A12gr Bgr CgrD12gr 二、受力分析 (一)常见的五种性质的力产生原因或条件方向大小重力由于地球的吸引而产生总是竖直向下(铅直向下或垂直水平面向下)，注意不一定指向地心，不一定垂直地面向下G重mgG MmR2地球表面附近一切物体都受重力作用，与物体是否处于超重或失重状态无关弹力接触弹性形变支持力的方向总是垂直于接触面而指向被支持的物体压力的方向总是垂直于接触面而指向被压的物体绳的拉力总是沿着绳而指向绳收缩的方向Fkx弹力的大小往往利用平衡条件和牛顿第二定律求解摩擦力滑动摩擦力接触，接触面粗糙存在正压力与接触面有相对运动与接触面的相对运动方向相反fFN只与、
9、FN有关，与接触面积、相对速度、加速度均无关静摩接触，接触面粗糙存在正压力与接触面相对运动的趋势相反与产生相对运动趋势的动力的大小相等例1B图像法例2；图16甲擦力与接触面存在相对运动的趋势存在最大静摩擦力，最大静摩擦力的大小由粗糙程度、正压力决定电场力点电荷间的库仑力真空中两个点电荷之间的相互作用作用力的方向沿两点电荷的连线，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引Fk q1q2r2电场对处于其中的电荷的作用正电荷的受力方向与该处场强的方向一致，负电荷的受力方向与该处场强的方向相反FqE磁场力安培力磁场对通电导线的作用力FB，FI，即安培力F垂直于电流I和磁感应强度B所确定的平面安培力的方向可用左
10、手定则来判断FBIL安培力的实质是运动电荷受洛伦兹力作用的宏观表现洛伦兹力运动电荷在磁场中所受到的力用左手定则判断洛伦兹力的方向特别要注意四指应指向正电荷的运动方向；若为负电荷，则四指指向运动的反方向带电粒子平行于磁场方向运动时，不受洛伦兹力的作用；带电粒子垂直于磁场方向运动时，所受洛伦兹力最大，即f洛qvB (二)力的运算、物体的平衡1力的合成与分解遵循力的平行四边形定则(或力的三角形定则)2平衡状态是指物体处于匀速直线运动或静止状态，物体处于平衡状态的动力学条件是F合0或F x 0、F y 0、F z0注意静止状态是指速度和加速度都为零的状态，如做竖直上抛运动的物体到达最高点时速度为零，但
11、加速度等于重力加速度，不为零，因此不是平衡状态3平衡条件的推论 (1)物体处于平衡状态时，它所受的任何一个力与它所受的其余力的合力等大、反向 (2)物体在同一平面上的三个不平行的力的作用下处于平衡状态时，这三个力必为共点力物体在三个共点力的作用下而处于平衡状态时，表示这三个力的有向线段组成一封闭的矢量三角形，如图18所示图184共点力作用下物体的平衡分析重点、难点 (一)正交分解法、平行四边形法则的应用1正交分解法是分析平衡状态物体受力时最常用、最主要的方法即当F合0时有F x合0，F y合0，F z合02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例3举重运动员在抓举
12、比赛中为了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时，测得两手臂间的夹角为120，运动员的质量为75kg，举起的杠铃的质量为125kg，如图19甲所示求该运动员每只手臂对杠铃的作用力的大小(取g10m/s2)图19甲【分析】由手臂的肌肉、骨骼构造以及平时的用力习惯可知，伸直的手臂主要沿手臂方向发力取手腕、手掌为研究对象，握杠的手掌对杠有竖直向上的弹力和沿杠向外的静摩擦力，其合力沿手臂方向，如图19乙所示图19乙【解析】手臂对杠铃的作用力的方向沿手臂的方向，设该作用力的大小为F，则杠铃的受力情况如图19丙所示图19丙由平衡条件得2Fcos60mg解得F1250N
13、答案1250N (二)带电粒子在复合场中的平衡问题带电粒子在复合场中受力平衡的物理情境，常常是在正交的电场和磁场中的平衡问题及在电场和重力场中的平衡问题。 在如图111所示的速度选择器中，选择的速度vEB；在如图112所示的电磁流量计中，流速vuBd，流量Qdu4B图111图112例5在地面附近的空间中有水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场的方向垂直纸面向里，一个带电油滴沿着一条与竖直方向成角的直线MN运动，如图113所示由此可判断下列说法正确的是()图113A如果油滴带正电，则油滴从M点运动到N点B如果油滴带正电，则油滴从N点运动到M点C如果电场方向水平向右，则油滴从N点运动到M点D如果电
14、场方向水平向左，则油滴从N点运动到M点【解析】油滴在运动过程中受到重力、电场力及洛伦兹力的作用，因洛伦兹力的方向始终与速度方向垂直，大小随速度的改变而改变，而电场力与重力的合力是恒力，所以物体做匀速直线运动；又因电场力一定在水平方向上，故洛伦兹力的方向是斜向上方的，因而当油滴带正电时，应该由M点向N点运动，故选项A正确、B错误若电场方向水平向右，则油滴需带负电，此时斜向右上方与MN垂直的洛伦兹力对应粒子从N点运动到M点，即选项C正确同理，电场方向水平向左时，油滴需带正电，油滴是从M点运动到N点的，故选项D错误如图114甲所示，悬挂在O点的一根不可伸长的绝缘细线下端挂有一个带电荷量不变的小球A在
15、两次实验中，均缓慢移动另一带同种电荷的小球B当B到达悬点O的正下方并与A在同一水平线上，A处于受力平衡时，悬线偏离竖直方向的角度为若两次实验中B的电荷量分别为q1和q2，分别为30和45，则q2q1为()图114甲A2B3C23D33【解析】对A球进行受力分析，如图114乙所示，图114乙由于绳子的拉力和点电荷间的斥力的合力与A球的重力平衡，故有F电mgtan，又F电k qQAr2设绳子的长度为L，则A、B两球之间的距离rLsin，联立可得qmL2gtansin2kQ A，由此可见，q与tansin2成正比，即q2q1tan45sin245tan30sin23023，故选项C正确 三、牛顿运动定律的应用 (一)深刻理解牛顿第
