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1、专题一 牛顿运动定律及其应用必备知识：一、受力分析1受力分析：把研究对象(指定物体) 在指定的物理环境中受到的各 -个外力都分析出来，并画出物体所受力的示意图，这个过程就是受力分析2受力分析的顺序：先场力重力、电场力、磁场力（安培力和洛伦兹力） ，后接触力(弹力、摩擦力)。接触力应逐个接触面(或点) 去找，有必要时要用力的概念、作用效果或据运动状态结合平衡条件和牛顿第二定律去判断这个接触力是否存在。 3确定研究对象的原则：(1)受力情况简单 (2)先整体后隔离。二、各力大小和方向：1重力 G=mg ,方向竖直向下；2. 压力和支持力 FN：无公式，方向垂直于接触面指向被压或被支持物体3. 摩擦
2、力(1)产生条件：相互接触且挤压；接触面粗糙；有相对运动或有相对运动趋势(2)大小：滑动摩擦力 F=FN，与接触面的大小无关；静摩擦力，无公式，根据牛顿运动定律或平衡条件列方程来求(3)方向：沿接触面的切线方向，并且跟物体的相对接触面运动或相对运动趋势的方向相反4.弹簧弹力：Kx x 是被压缩或被拉长的量，方向指向恢复原长的方向5.万有引力： 21rmGF6.电场力：(1)F=qE 适用于任何电场（2）点电荷： 适用于两个点电荷间的21rqkF作用7、磁场对电流的作用力安培力(1)定义：磁场对通电导线的作用力叫做安培力(2)大小：F=BIL，电流方向与磁场方向垂直，当电流方向与磁场方向平行时，
3、安培力最小，此时 F=O(3)方向：一定垂直于 B(4)左手定则：伸开左手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内。让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流方向，拇指所指的方向就是通电导线在磁场中的所受安培力方向。（5）电流间相互作用的规律：平行同向电流相互吸引，反向电流相互排斥8洛伦兹力(1)定义：运动电荷在磁场中所受的力叫做洛伦兹力。(2)大小：F 洛 =qvB，运动方向与磁感应强度的方向垂直(3)方向：用左手定则判定。伸开左手，使磁感线穿人手心，四指指向正电荷运动的方向，则拇指所指的方向为正电荷所受洛伦兹力的方向。如果运动电荷是负电荷，运用左手定则时，四指应该指向负电荷运动的反方
4、向。（4）洛伦兹力始终垂直于速度方向，对运动电荷永不做功，只改变速度方向9合外力：F 合 =ma 10.向心力(1)定义：做匀速圆周运动的物体受到的指向圆心的合外力，叫做向心力(2)大小： rTmrvma2224心向（3)方向：总是沿着半径指向圆心，方向时刻改变所以向心力是变力。(4)作用效果：产生向心加速度，以不断改变物体的速度方向，维持物的圆周运动。（5）圆周运动的向心力特点向心力的来源：向心力是按力的作用效果命名的，向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是各个力的合力，还可以是某个力的分力。三.各种运动公式：1匀速直线运动：（）位移公式： (2)速度是一个恒，即 v 不变t
5、s2匀变速直线运动：（加速度不变的直线运动）（）位移公式： （）速度公式： 201atvatt0（）位移和速度公式： （）平均速度公式：st0tsVvt20注意：当物体做匀加速运动时，a 取正值；当物体做匀减速运动时，a 取负值（）匀变速运动判别公式： 2Ts自由落体运动：（）位移公式： （）速度公式： （）位移和速度公式：21gthgtvghvt2（）平均速度公式： （）匀变速运动判thVvt2别公式： 2gTh4平抛物体的运动(加速度不变的曲线运动 )(1)物体做平抛运动的条件：只受重力作用，初速度不为零且沿水平方向物体受恒力作用，且初速度与恒力垂直，物体做类平抛运动(2)平抛运动的处理方
6、法通常，可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动：一个是水平方向(垂直于恒力方向)的匀速直线运动，一个是竖直方向 (沿着恒力方向 )的匀加速直线运动(3)平抛运动的规律以抛出点为坐标原点，水平初速度发 V0 方向为沿 X 轴正方向，竖直向下的方向为y 轴正方向，建立如图所示的坐标系，在该坐标系下，对任一时刻 t：X 方向： y 方向： tx021gt合位移： 220)()ttvs0anv速度： 合速度：0xgty 2)(gt0tanvgt5匀速圆周运动：（1）线速度： s 是弧长 （2）角速度： tt（3）向心加速： rfrTrva224心（3）它们之间关系： f四根据关键词列方程：平衡状态的关
7、键词：“匀速直线运动” “静止” “求最大速度（a=0 时有最大速度） ”解：由题意，根据平衡条件得 0合F2应用牛顿第二定律的关键词：“求加速度”解：根据牛顿第二定律得 ma合在竖直面内做圆周运动：（） “刚好经过最高点” “ 恰好能经过最高点” “在最高点对轨道、杆、绳没有作用力”根据题意则有： rvg2（） “求最低点时的压力”： 根据牛顿第二定律得则有： rvmgFN2（） “求最高点时的作用力” ：根据牛顿第二定律得则有： 2（4） “求从最低点运动到最高点时的速度”根据动能定理得 212mvw总5天体或卫星的运动：解：对卫星：做匀速圆周运动，则有但要注意 m1、m 2 距离 r 和
8、卫星运动轨道半径rTrGvmr221221 4或r 是否相同在星球表面，有： （R 是星球半径，g 是星球表面重力加速度）216根据物体做匀加速或匀减速列位移、速度、位移和速度的公式五、专题训练1(20lO课标全国卷18)如图 1l 所示，一物块置于水平地面上，当用与水平方向成60。 角的力 F1 拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成 30。 角的力 F2 推物块时，物块仍做匀速直线运动若 F1 和 F2 的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为是多少？2(2010广东汕头市质量测评二 35 题)(18 分)如图 7 所示，两根平行金属导轨固定在同一水平面内，间距为 L，导轨左端
9、连接一个电阻一根质量为 m、电阻为 r 的金属杆 ab 垂直放置在导轨上在杆的右方距杆为 d 处有一个匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向下，磁感应强度为 B对杆施加一个大小为 F、方向平行于导轨的恒力。使杆从静止开始运动，已知杆到达磁场区域时速度为 v，之后进入磁场恰好做匀速运动不计 导轨的电阻，假定导轨与杆之间存在恒定的阻力求：(1)导轨对杆 ab 的阻力大小 Ff；(2)杆 ab 中通过的电流及其方向；(2010安徽马鞍山市第三次质检 22 题)(14 分)如图 4 所示，质量 M= kg 的木块 A 套在水平杆上，并用轻绳将木块 A 与32质量 m= kg 的小球 B 相连现用跟水平方向
10、成 =3 0角的力 F= N 拉着小球带动310木块一起向右匀速运动，运动过程中 A、B 的相对位置保持不变，取 g=10ms。 求：(1)运动过程中轻绳的拉力 Ft 和绳与水平方向夹角 ；(2)木块与水平杆间的动摩擦因数 (20l0福建龙岩市第二次质检 21 题)(19 分) 如图 9 所示，ace 和 bdf 是间距为 L 的两根足够长平行导轨，其中 ac、 bd 段光滑，ce、 df 段粗糙，导轨平面与水平面的夹角为 整个装置处在磁感应强度为 B，方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中， ab 之间连有阻值为 R 的电阻若将一质量为 m 的金属棒置于 ef 端，今用大小为F，方向沿斜面向上的
11、恒力把金属棒从 ef 位置由静止推至距 ef 端 s 处的 fd 位置(此时金属棒已经做匀速运动)，现撤去恒力 F，金属棒最后又回到 ef 端( 此时金属棒也已经做匀速运动)若不计导轨和金属棒的电阻，且金属棒与 ce、df 段的动摩擦因数为 求： (1)金属棒上滑过程中的最大速度； (2)金属棒下滑过程的末速度； (3)金属棒自 P，端上滑再回到 P，端的过程中，电阻 R 产生；的焦耳热 预测演练：如图 10 所示，质量为 1 g 的小环带4lO-4 的正电荷，套在 长直的绝缘杆上，两者间的动摩擦因数 =O 2将杆放人都是水平的相互 垂直的匀强电场和匀强磁场中，杆所 在的竖直平面与磁场垂直，杆与电场夹角为 37，若 E=10N/C，B=0.5T，小环从静止起动， 求：(1)当小环加速度最大时，环的速度和加速度； (2)当小环的速度最大时，环的速度和加速度
