高考专题-物理

复习指导

知识结构

方法指导

　　力和运动的关系，是力学部分的重点内容，这部分内容概念、规律较多，又都是今后学习物理的基础知识，应特别注意对基本概念、规律的理解，掌握几种重要的物理方法.

重要的物理概念有如下三组：

（1）力的概念.力是物体对物体的作用，这是从力的物质性说的.力是改变物体运动状态的原因，这是从力的效果上说的.

（2）位移、速度、加速度.这是描述物体运动的一组物理量，它们都是矢量.位移位移s是物体位置的变化，即s=Δx；速度v是位移对时间的变化率，即v=Δx/Δt ；加速度a则是速度对时间的变化率，即a=Δv/Δt.速度是表示物体运动快慢和运动方向的物理量，而加速度则是表示物体运动速度变化快慢和变化方向的物理量，二者尤其要区分清楚.

（3）线速度、角速度、周期、向心加速度.这是描述匀速圆周运动的物理量，线速度v就是速度，它表示运动快慢和运动方向，角速度ω是表示绕圆心转动快慢的物理量，它也表示速度方向变化的快慢.周期T是转动一圈所用的时间，它也是表示转动快慢的物理量.这些物理量间的关系是v=ωr=2πT/r.向心加速度就是做匀速圆周运动物体的加速度a，由于它的方向总是指向圆心而得名，它的大小a=v²/r=ω²r=4π²T²/r（r是圆周的半径）.

重要的物理规律有如下一些：

（1）力的平行四边形定则.这是力的合成与分解的法则，也是一切矢量合成与分解的法则.

（2）匀变速直线运动的规律.匀变速直线运动就是加速度保持不变的直线运动，它的基本规律有两条，即速度公式v_t= v₀+at和位移公式s= v₀t+at²/2.还可以导出一些有用的推论，如v_t²= v₀²+2as、，等.

（3）牛顿三个运动定律.牛顿三个运动定律是经典力学的基础，第一定律又称惯性定律，第二定律又称加速度定律，它是联系力与运动的桥梁，是最重要核心内容.如果把牛顿第二定律比喻成一座桥梁，则合外力F_合与加速度a就是这的两个桥头堡.动力学问题不外乎两大类，一类是已知力求运动，对这类问题首先要求出合外力，而后根据牛顿第二定律求加速度，再求其他运动学量；另一类是已知运动求力，这类问题要首先求出加速度，再根据牛顿第二定律求合外力，最后再运用力的合成与分解知识求解某些具体的作用力.第天定律又称作用力与反作用力定律，在解决连接体问题时，牛顿第三定律是非常有用的.

下面我们重点谈三种重要的物理方法：

（1）对物体进行受力分析的方法.

　　对物体进行受力分析，是解决力学问题的基本功.掌握受力分析的方法是真正理解力的概念的表现.前面我们说过力的概念要从两个方面去理解，进行受力分析也是从这两个方面入手的：

　　①力是物体对物体的作用.当我们分析物体的受力情况时，首先就是从施力物体入手，看我们的研究对象可能受到哪些物体的作用，再看这些物体是否对它有力的作用.

　　②力是改变物体运动状态的原因.当我们对物体进行受力分析时，有时单从施力物体这个角度去找很困难，例如与我们的研究对象直接接触的物体都可能对它有弹力或摩擦力的作用，但又可能并没有这种作用，这时我们可以通过分析物体的运动，看它是否处于平衡状态，如果是处于平衡状态，则它受到的合外力为0，如果有加速度，则它受到的合外力方向与加速度的方向相同，大小可利用牛顿第二定律求出，求出合外力以后，再设法求解某些未知的力.

（2）对复杂运动进行分解、合成的方法.

　　真实世界的运动是复杂的.对于复杂的运动，常常可以分解为几个较简单的运动，以便于定量研究和讨论.复杂运动的分解常有两种不同的思路，一是从时间上把它分为几段，每一段的运动如果是简单的运动，则真实的运动就是这些简单运动的连接；二是可以从空间上把一个复杂的运动按不同的方向进行分解，如果每个方向的运动都是简单的运动，则真实的运动就是这些简单运动的合成.

一个复杂的运动如果能从时间上分解成几段，每段的运动都是简单的运动，处理起来应该是比较容易的，要注意的是各段运动的“连接处”，即前一段运动的末位置和末速度就是后一段运动初位置和初速度.

并不是所有的复杂运动都可以从时间上分解成简单的运动，有时常常把复杂的运动分解到空间的几个不同的方向上，有时这些分运动是简单的运动，从而可以把复杂的问题加以简化.平抛物体的运动就常常把它分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动而加以简化，但沿竖直方向和水平方向分解，并不是唯一的分解方法，至于怎样分解更为简便，要根据具体的问题而定.

（3）运用图像分析运动的方法.

　　图像是描述物理规律的数学工具，它的两个互相垂直的坐标轴代表两个不同的物理量，用一条曲线表示这两个物理量间的关系，既直观又形象.要正确理解图像所表示的物理意义，首先要弄清两个坐标轴各是表示什么，再通过观察图像的形状，分析得出它所表示的规律.

　　一个图像虽然只表示两个物理量间的关系，而这两个物理量往往与其他物理量有联系，或者有定量的关系，因此通过图像常常还能反映其他物理内容，这是我们能应用图像解决一些具体问题的原因.

　　直线运动的速度～时间图像（v-t图）是重要的物理图像，它表示物体运动的速度v随时间t变化的规律，如果图像是平行于横轴的直线，则表示匀速运动；如果图像是不与横轴平行的直线，则表示匀变速运动.此外，图像的斜率表示运动的加速度，图像与横轴间的梯形的“面积”等于这段时间内的位移.有些比较复杂的问题涉及到两个物体的不同运动，把它们的图像画到同一坐标系中，常常能清楚地表示它们之间的关系，对于分析、解决问题很有帮助.