高考物理复习讲议教案
翰林汇翰林汇翰林汇翰林汇课题：第一单元直线运动类型：复习课
描述运动的基本概念
一、机械运动
一个物体相对于另一个物体的位置的改变，叫做机械运动，简称运动，它包括平动、转动和振动等运动形式．
①运动是绝对的，静止是相对的。②宏观、微观物体都处于永恒的运动中。
二、参考系（参照物）
参考系：在描述一个物体运动时，选作标准的物体(假定为不动的物体)
1描述一个物体是否运动,决定于它相对于所选的参考系的位置是否发生变化,由于所选的参考系并不是真正静止的,所以物体运动的描述只能是相对的.
2.描述同一运动时,若以不同的物体作为参考系,描述的结果可能不同,
3.参考系的选取原则上是任意的,但是有时选运动物体作为参考系,可能会给问题的分析、求解带来简便,
一般情况下如无说明,通常都是以地球作为参考系来研究物体的运动．
三、质点
研究一个物体的运动时，如果物体的形状和大小属于无关因素或次要因素，对问题的研究没有影响或影响可以忽略，为使问题简化，就用一个有质量的点来代替物体．用来代替物体的有质量的点做质点．
可视为质点有以下两种情况
①物体的形状和大小在所研究的问题中可以忽略，可以把物体当作质点。
②作平动的物体由于各点的运动情况相同，可以选物体任意一个点的运动来代表整个物体的运动，可以当作质点处理。
物理学对实际问题的简化，叫做科学的抽象。科学的抽象不是随心所欲的，必须从实际出发。
像这种突出主要因素,排除无关因素,忽略次要因素的研究问题的思想方法,即为理想化方法,质点即是一种理想化模型．
四、时刻和时间
时刻：是指某一瞬时，在时间轴上表示为某一点，如第3s末、3s时(即第3s末)、第4s初(即第3s末)均表示为时刻.时刻与状态量相对应:如位置、速度、动量、动能等。
时间：两个时刻之间的间隔，在时间轴上表示为两点之间的线段长度，
如：4s内(即0至第4末)第4s(是指1s的时间间隔)第2s至第4s均指时间。
会时间间隔的换算：时间间隔=终止时刻－开始时刻。
时间与过程量相对应。如：位移、路程、冲量、功等
五、位置、位移、路程
位置：质点的位置可以用坐标系中的一个点来表示，
在一维、二维、三维坐标系中表示为s(x)、s(x,y)、s(x,y,z)
位移：①表示物体的位置变化，用从初位置指向末位置的有向线段来表示，线段的长短表示位移的大小，
箭头的方向表示位移的方向。相对所选的参考点（必一定是出发点）及正方向
②位移是矢量，既有大小，又有方向。
注意：位移的方向不一定是质点的运动方向。如：竖直上抛物体下落时，仍位于抛出点的上方；弹簧振子向平衡位置运动时。
③单位：m
④位移与路径无关，只由初末位置决定
路程：物体运动轨迹的实际长度，路程是标量，与路径有关。
说明：①一般地路程大于位移的大小，只有物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程。
②时刻与质点的位置对应，时间与质点的位移相对应。
③位移和路程永远不可能相等（类别不同，不能比较）
物理量的表示：方向+数值+单位
六、速度、速率、瞬时速度、平均速度、平均速率
速度：表示质点的运动快慢和方向，是矢量。它的大小用位移和时间的比值定义，
方向就是物体的运动方向，也是位移的变化方向，但不一定与位移方向相同。
平均速度：定义：运动物体位移和所用时间的比值叫做平均速度。定义式：=s/t
平均速的方向：与位移方向相同。
说明：①矢量：有大小，有方向
②平均速度与一段时间(或位移)相对应
③平均速度与哪一段时间内计算有关
④平均速度计算要用定义式,不能乱套其它公式
⑤只有做匀变速直线运动的情况才有特殊(即是等于初末速度的一半)
此时平均速度的大小等于中时刻的瞬时速度,并且一定小于中位移速度
瞬时速度:概念的引入:由速度定义求出的速度实际上是平均速度,它表示运动物体在某段时间内的平均快慢程度,它只能粗
略地描述物体的运动快慢,要精确地描述运动快慢,就要知道物体在某个时刻(或经过某个位置)时运动的快慢,因此而引入瞬时速度的概念.
瞬时速度的含义：运动物体在某一时刻(或经过某一位置)时的速度,叫做瞬时速度.
瞬时速度是矢量，大小等于运动物体从该时刻开始做匀速运动时速度的大小。
方向：物体经过某一位置时的速度方向，轨迹是曲线，则为该点的切线方向。
瞬时速率就是瞬时速度的大小，是标量。
平均速率表示运动快慢，是标量，指路程与所用时间的比值。
七、匀速直线运动
1．定义：在相等的时间里位移相等的直线运动叫做匀速直线运动．
2．特点：a＝0，v=恒量．
3．位移公式：S＝vt．
八、加速度
物理意义：描述速度变化快慢的物理量(包括大小和方向的变化),
大小定义：速度的变化与所用时间的比值。定义式：a=（即单位时间内速度的变化）
加速度是矢量方向：现象上与速度变化方向相同，本质上与质点所受合外力方向一致。
质点作加速直线运动时，a与v方向相同；作减速直线运动时，a与v方向相反。
匀变速直线运动概念：物体在一条直线上运动：如果在相等时间内速度变化相等，这种运动叫匀变速直线运动。(可以往返)如竖直上抛）
理解清楚：速度、速度变化、速度变化的快慢V、△V、a无必然的大小决定关系。
加速度的符号表示方向。（其正负只表示与规定的正方向比较的结果）。
为正值，表示加速度的方向与规定的正方向相同。但并不表示加速运动。
为负值，表示加速度的方向与规定的正方向相反。但并不表示减速运动。
判断质点作加减速运动的方法：是加速度的方向与速度方向的比较，若同方向表示加速。
并不是由加速度的正负来判断。有加速度并不表示速度有增加，只表示速度有变化，
是加速还是减速由加速度的方向与速度方向是否相同去判断。
a的矢量性：a在v方向的分量，称为切向加速度，改变速度大小变化的快慢.
a在与v垂直方向的分量，称为法向加速度，改变速度方向变化的快慢.
所以a与v成锐角时加速，成钝角时减速
判断质点作直曲线运动的方法：加速度的方向与速度方向是否在同一条直线上。
规律方法1、灵活选取参照物
说明：灵活地选取参照物，以相对速度求解有时会更方便。
2、明确位移与路程的关系
说明：位移和路程的区别与联系。位移是矢量，是由初始位置指向终止位置的有向线段；路程是标量，是物体运动轨迹的总长度。一般情况位移的大小不等于路程，只有当物体作单向直线运动时路程才等于位移的大小。
3、充分注意矢量的方向性
说明：特别要注意速度的方向性。平均速度公式和加速度定义式中的速度都是矢量，要考虑方向。本题中以返回A点时的速度方向为正，因此AB段的末速度为负。
注意：平均速度和瞬时速度的区别。平均速度是运动质点的位移与发生该位移所用时间的比值，它只能近似地描述变速运动情况，而且这种近似程度跟在哪一段时间内计算平均速度有关。平均速度的方向与位移方向相同。瞬时速度是运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。某时刻的瞬时速度，可以用该时刻前后一段时间内的平均速度来近似地表示。该段时间越短，平均速度越近似于该时刻的瞬时速度，在该段时间趋向零时，平均速度的极限就是该时刻的瞬时速度。
4、匀速运动的基本规律应用
匀变速直线运动基础知识
匀速直线运动：
①定义：物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里位移相等,这种运动叫做匀变速直线运动.
②特点：速度的大小方向均不变.
③位移公式：s=vt
④匀速直线运动的s-t和v-t图线
s-t图线特点：一次函数图线，图线的斜率表示速度的大小方向由图线特点决定
v-t图线特点：平行与时间轴的直线，“面积”表示位移的大小。
二、匀变速直线运动
定义：在相等的时间内速度的变化相等的直线运动叫做匀变速直线运动．
特点：a=恒量．即加速度是恒定的变速直线运动
a=恒量且a方向与v方向相同，是匀加速直线运动；a=恒量且a方向与v方向相反，是匀减速直线运动
基本公式：Vt=V0+atS=vot+at2
常用推论：
(1)推论：Vt2－V02=2as（匀加速直线运动：a为正值匀减速直线运动：a为正值）
(2)s=．（即：）
在某段时间内的平均速度，等于该段时间的中间时刻的瞬时速度，
（3）在任两个连续相等的时间里的位移之差是个恒量，即ΔS＝SⅡ－SⅠ＝aT2=恒量．
说明：（1）以上公式只适用于匀变速直线运动．
（2）四个公式中只有两个是独立的，即由任意两式可推出另外两式．四个公式中有五个物理量，而两个独立方程只能解出两个未知量，所以解题时需要三个已知条件，才能有解．
（3）式中v0、vt、a、s均为矢量，方程式为矢量方程，应用时要规定正方向，凡与正方向相同者取正值，相反者取负值；所求矢量为正值者，表示与正方向相同，为负值者表示与正方向相反．通常将v0的方向规定为正方向，以v0的位置做初始位置．
（4）以上各式给出了匀变速直线运动的普遍规律．一切匀变速直线运动的差异就在于它们各自的v0、a不完全相同，例如a＝0时，匀速直线运动；以v0的方向为正方向；a＞0时，匀加速直线运动；a＜0时，匀减速直线运动；a＝g、v0=0时，自由落体应动；a＝g、v0≠0时，竖直抛体运动．
（5）对匀减速直线运动，有最长的运动时间t=v0/a，对应有最大位移s=v02/2a，若t＞v0/a，一般不能直接代入公式求位移。
几个重要推论：初速无论是否为零的匀变速直线运动都具有的特点规律
①在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数；(s=Sn+1一Sn=aT2=恒量
②中时刻的即时速度等于这段位移的平均速度等于初末速度的一半.
③AB段中间时刻的即时速度:Vt/2=====VN(等于这段的平均速度)
④AB段位移中点的即时速度:Vs/2=（如何推出？）
⑤S第t秒=St-St-1=(vot+at2)－[vo(t－1)+a(t－1)2]=V0+a(t－)
（4）初速为零的匀加速直线运动规律
①在1s末、2s末、3s末……ns末的速度比为1：2：3……n；
②在1s、2s、3s……ns内的位移之比为12：22：32……n2；
③在第1s内、第2s内、第3s内……第ns内的位移之比为1：3：5……(2n-1);
④从静止开始通过连续相等位移所用时间之比为1：：……(
⑤通过连续相等位移末速度比为1：：……
（5）匀减速直线运动至停可等效认为反方向初速为零的匀加速直线运动.
（6）通过打点计时器在纸带上打点（或照像法记录在底片上）来研究物体的运动规律
⑴是判断物体是否作匀变速直线运动的方法。(s=aT2
⑵求的方法VN===
⑶求a方法①(s=aT2②一=3aT2③Sm一Sn=(m-n)aT2(m.>n)（逐差法推理）
④画出图线根据各计数点的速度,图线的斜率等于a；
识图方法：一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点
求解时注意:①弄清运动过程(分几个阶段,各阶段的运动性质,及联系各阶段的物理量)画出草图,在头脑中形成清晰的运动图景.
②选用适当的公式,特别是求位移时用平均速度乘以时间往往快捷.
三、研究匀变速直线运动实验:
右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后每5个点取一个计数点A、B、C、D…。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3…利用打下的纸带可以：
⑴求任一计数点对应的即时速度v：如
(其中T=5×0.02s=0.1s）
⑵利用“逐差法”求a：
⑶利用上图中任意相邻的两段位移求a：如
⑷利用v-t图象求a：求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度，
画出v-t图线，图线的斜率就是加速度a。
注意：a纸带的记录方式(三种)：相邻记数间的距离；各点距第一个记数点的距离；各点在刻度尺上对应的刻度值。
b时间间隔(计数周期)与选计数点的方式有关(50Hz,打点周期0.02s,(常以打点的5个间隔作为一个记时单位)
说法：每5个点取一个计数点或每两个计数点间还有四个点未画出。
c注意单位，(打点计时器打的点)和(人为选取的计数点)的区别
四、匀变速直线运动的v-t图线：（形象表达物理规律、直观描述物理过程、鲜明反映物理量之间的关系）
v-t图线特点：一次函数图线，图线的斜率表示加速度的大小，“面积”表示位移大小。
s-t图线物理意义：
①图线上的坐标点(t,s)表示某时刻的位置，
②图线的斜率表示速度的大小
③图线在纵轴上的截距，表示物体的初位移
v-t图线物理意义
①图线上的坐标点表示物体某时刻的速度。
②图线的斜率表示加速度的大小
③图线在纵轴上的截距，表示物体的初速度
④图线和横轴所夹的“面积”表示运动的位移大小。
特别注意两种图线的区别比较
物理表述方式：文字语言、公式、及图象
规律方法1、基本规律的理解与应用
例：做匀变速直线运动物体的位移方程：s=5t-2t2+2(m)求该物体前2s的位移大小？s=2t+3t2
最后1为全程的：（7/169/2519/100）求全程？
解题指导：1．要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯。特别对较复杂的运动，画出草图可使运动过程直观，物理图景清晰，便于分析研究。
2．要分析研究对象的运动过程，搞清整个运动过程按运动性质的特点可分为哪几个运动阶段，各个阶段遵循什么规律，各个阶段间存在什么联系。
3．本章的题目常可一题多解。解题时要思路开阔，联想比较，筛选最简的解题方案。
解题时除采用常规的公式法和解析法外，图像法、比例法、极值法、逆向转换法
（如将一匀减速直线运动视为反向的匀加速直线运动等）等也是本章解题的常用的方法．
4、列运动学方程时，每一个物理量都要对应于同一个运动过程，切忌张冠李戴、乱套公式。
5、解题的基本思路：审题一画出草图一判断运动性质一选取正方向（或建在坐标轴）一选用公式列方程一求解方程，必要时时结果进行讨论
2、适当使用推理、结论
3、分段求解复杂运动
说明:在一些力学题中常会遇到等差数列或等比数列等数学问题,每位同学应能熟练地使用这些数学知识解决具体的物理问题.
4、借助等效思想分析运动过程说明：对于分阶段问题，应把握转折点对应的物理量的关系，亦可借助等效思想进行处理．
匀变速直线运动规律的应用
基础知识
一、自由落体运动
物体只受重力作用所做的初速度为零的匀加速直线运动．
特点：（l）只受重力；（2）初速度为零．
规律：（1）vt=gt；（2）s=?gt2；（3）vt2=2gs；（4）s=；（5）；
二、竖直上抛
1、将物体沿竖直方向抛出，物体的运动为竖直上抛运动．抛出后只在重力作用下的运动。
其规律为：（1）vt=v0－gt，（2）s=v0t－?gt2（3）vt2－v02=－2gh
几个特征量：
(1)上升最大高度:H=
(2)上升的时间:t=
(3)从抛出到落回原位置的时间:t=
(4)上升、下落经过同一位置时的加速度相同，而速度等值反向(称速度对称性)
(5)上升、下落经过同一段距离的时间相等。(称时间的对称性)
(6)适用全过程S=Vot－gt2;Vt=Vo－gt;Vt2－Vo2=－2gS(S、Vt的正、负号的理解
2．两种处理办法：两种思路解题：(速度和时间的对称)
（1）分段法：上升阶段看做初速度为零，加速度大小为g的匀减速直线运动，下降阶段为自由落体运动．
（2）整体法：从整体看来，运动的全过程加速度大小恒定且方向与初速度v0方向始终相反,因此可以把竖直上抛运动看作是一个统一的减速直线运动。这时取抛出点为坐标原点，初速度v0方向为正方向，则a=一g。(用此解法特别注意方向)
3．上升阶段与下降阶段的特点：(速度和时间的对称)
（l）物体从某点出发上升到最高点的时间与从最高点回落到出发点的时们相等。即t上=v0/g=t下
所以，从某点抛出后又回到同一点所用的时间为t=2v0/g
（2）上抛时的初速度v0与落回出发点的速度V等值反向，大小均为；即V=V0=
注意：①以上特点适用于竖直上抛物体的运动过程中的任意一个点所时应的上升下降两阶段，因为从任意一点向上看，物体的运动都是竖直上抛运动，且下降阶段为上升阶段的逆过程．
②以上特点，对于一般的匀减速直线运动都能适用。若能灵活掌握以上特点，可使解题过程大为简化．尤其要注意竖直上抛物体运动的时称性和速度、位移的正负。
规律方法
1、基本规律的理解与应用
2、充分运用竖直上抛运动的对称性
（1）速度对称：上升和下降过程经过同一位置时速度等大反向。
（2）时间对称：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。
（2004）．杂技演员每隔0.40s抛出一球,空中总有四个球，最大高度是 （）
A．1.6mB．2.4mC．3.2mD．4.0m
3、两种运动的联系与应用
匀变速直线运动规律的思维方法
1．平均速度的求解及其方法应用
①用定义式：普遍适用于各种运动；
②=只适用于加速度恒定的匀变速直线运动
2．巧选参考系求解运动学问题
物体的运动都是相对一定的参考系而言，通常以地面作为参考系，有时选运动物体作为参考系，可以使得求解简便。
3．追及和相遇或避免碰撞的问题的求解方法：
关键：在于掌握两个物体的位置坐标及相对速度的特殊关系。
基本思路：分别对两个物体研究，画出运动过程示意图，列出方程，找出时间、速度、位移的关系。解出结果，必要时进行讨论。
追及条件：追者和被追者v相等是能否追上、两者间的距离有极值、能否避免碰撞的临界条件。
讨论：
1.匀减速运动物体追匀速直线运动物体。
①两者v相等时，S追
②若S追
③若位移相等时，V追>V被追则还有一次被追上的机会，其间速度相等时，两者距离有一个极大值
2.初速为零匀加速直线运动物体追同向匀速直线运动物体①两者速度相等时有最大的间距②位移相等时即被追上
4．利用运动的对称性解题
有些运动具有对称性,利用对称性解时,有时比较方便.如竖直上抛运动的速度和时间的对称。
5．逆向思维法解题
匀减速直线运动至停可等效认为反方向初速为零的匀加速直线运动；竖直上抛的上升过程的逆过程是自由落体运动。
6．应用运动学图象解题
根据题述物理现象和发生的过程，建立函数表达式，建立坐标，并画出图象。
7．用比例法解题
运用初速为零的匀变速直线运动的比例关系解题，使得问题简单易求。
8．巧用匀变速直线运动的推论解题
①某段时间内的平均速度=这段时间中时刻的即时速度②连续相等时间间隔内的位移差为一个恒量
③位移=平均速度时间
解题常规方法：公式法(包括数学推导)、图象法、比例法、极值法、逆向转变法
试通过计算出的刹车距离的表达式说明公路旁书写“严禁超载、超速及酒后驾车”以及“雨天路滑车辆减速行驶”的原理。
解：（1）、设在反应时间内，汽车匀速行驶的位移大小为；刹车，加速度大小为。由牛顿第二定律及运动学公式有：
由以上四式可得出：
①超载（即增，车的惯性大，式，在其他物理量不变的情况下刹车距离就会增长，遇紧急情况不能及时刹车、停车，危险性就会增加②同理超速（增变长）也会使刹车距离越长，容易发生事故③雨天道路较滑，将减小，刹车距离越长，汽车较难停下来因此为了提醒司机朋友在行车安全，在公路旁设置的警示牌可见，在追赶过程中，速度相等是一个转折点，要熟记这一条件．在诸多的物理问题中存在“隐蔽条件”，这类问题往往是难题，于是，如何分析出“隐蔽条件”成为一个很重要的问题，一般是根据物理过程确定．该题中“隐蔽条件”就是当两车速度相同时距离最大．解析后，问题就迎刃而解．
①首先要明确施力物体和受力物体(作用对象)
②对某一物体而言,可能有一个或多个施力物体.
③受力物体和施力物体总是同时成对出现.
②力的相互性：力的作用是相互的。施力物体给予受力物体作用的同时必受受力物体的反作用.即力是成对出现的.施力物体同时也是受力物体.受力物体同时也是施力物体,我们把物体之间的作用称为作用力与反作用力.
③力的矢量性：力是矢量，既有大小也有方向。
④力的独立性：一个力作用于物体上产生的效果与这个物体是否同时受其它力作用无关。
⑤力的测量工具：测力计，可以用弹簧称测量
⑥单位:牛顿简称牛.符号N(SI制中：kgm/s2)
意义：使质量为1千克的物体产生1米／秒2加速度力的大小为1牛顿．
⑦力的表示方法：三要素表示、力的图示和示意图
力的三要素是：大小、方向、作用点．
力的图示：用一根带箭头的线段表示出力的三要素，称为力的图示.要选择合适的比例(标度),要求严格。说明：改变任一方面作用效果都改变。
力的示意图：若只要求正确地表示出物体的受力个数和受力的方向,按大致比例画出力的大小,称为力的示意图.
示意图着重于受力个数和各力的方向画法,不要求作出标度.
⑧力的作用效果①静力效果:使物体的形状发生改变(形变),拉伸压缩弯曲扭转等
②动力效果:使物体的运动状态发生改变(改变物体的速度)即是产生加速度
3、力的分类
①按性质分类：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等（受力分析时一定要分析的力）一定有施、受力物体。
②按效果分类：拉力、压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力、下滑力、分力、合力、斥力、吸力、浮力等
③按研究对象分类：内力和外力。
④按作用方式分类：重力、电场力、磁场力等为场力，即非接触力，弹力、摩擦力为接触力。
说明：性质不同的力可能有相同的效果，效果不同的力也可能是性质相同的。
是牛顿，
二、重力
1、产生原因：由于地球对物体的吸引而使物体受到的力叫重力．
说明：①重力是由于地球的吸引而产生的力，但它并不就等于地球时物体的引力．重力是地球对物体的万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球旋转所需的向心力。由于物体随地球自转所需向心力很小，所以计算时一般可近似地认为物体重力的大小等于地球对物体的引力。
其一个分力使得物体随地球自转所需的向心力,(赤道处较大)；另一个力为重力。（在南北两极较大）
地球附近的物体都受重力作用，重力的施力物体是地球。
②重力的大小与纬度和距地面的高度有关。
重力在不同纬度的地方不同，南北两极较大，赤道处较小。离地面不同高度的地方不同,离地越高的地方越小，
但是在处理物理问题时，在地球表面和地球表面附近某一高度的地方，一般认为物体受的重力不变
一个物体受的重力不受运动状态的影响，与是否还受其它力作用也无关。在超重、矢重和卫星上也还受重力作用，
2、大小：G＝mg（可以认为牛顿第二定律）
（说明：物体的重力的大小与物体的运动状态及所处的状态都无关）此公式可认为牛顿第二定律。
g=9.8N/kg可以用弹簧测力计测量
3、方向：竖直向下（说明：不可理解为跟支承面垂直）．
不等同于指向地心，只有赤道和两极处重力的方向才指向地心。
4、重心：物体各部分都受重力作用,效果上认为集中到一个点上,这个点就叫重心，即是说重力的作用点。即：重心是物体各部分所受重力合力的作用点．
说明：（l）重心可以不在物体上．物体的重心与物体的形状和质量分布都有关系。重心是一个等效的概念。重心是一个等效替代点,不要认力只有重心处受重力,物体的其它部分不受重力。
（2）有规则几何形状、质量均匀的物体重心在它的几何中心．
质量分布不均匀的物体，其重心随物体的形状和质量分布的不同而不同。
（3）薄物体的重心可用悬挂法求得．
三、弹力
弹力产生原因：发生形变的物体想要恢复原状而对迫使它发生形变的物体产生的力。
1、定义：直接接触的物体间由于发生弹性形变(即是相互挤压)而产生的力．
2、产生条件：直接接触，有弹性形变。
3、方向：弹力的方向与施力物体的形变方向相反（与形变恢复方向相同），作用在迫使物体发生形变的物体上。弹力是法向力，力垂直于两物体的接触面。具体说来：(弹力方向的判断方法)
(1)弹簧两端的弹力方向,与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢复原状的方向。其弹力可为拉力,可为压力；对弹簧秤只为拉力。
(2)轻绳对物体的弹力方向，沿绳指向绳收缩的方向，即只为拉力。
(3)点与面接触时弹力的方向，过接触点垂直于接触面（或接触面的切线方向）而指向受力物体。
(4)面与面接触时弹力的方向，垂直于接触面而指向受力物体。
(5)球与面接触时弹力的方向，在接触点与球心的连线上而指向受力物体。
(6)球与球相接触的弹力方向，沿半径方向，垂直于过接触点的公切面而指向受力物体。
(7)轻杆的弹力方向可能沿杆也可能不沿杆，杆可提供拉力也可提供压力,这一点跟绳是不同的。
(8)根据物体的运动情况。利用平行条件或动力学规律判断．
说明：①压力、支持力的方向总是垂直于接触面（若是曲面则垂直过接触点的切面）指向被压或被支持的物体。
②绳的拉力方向总是沿绳指向绳收缩的方向。
③杆既可产生拉力，也可产生压力,而且能产生不同方向的力。这是杆的受力特点。
杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向。
4、弹力的大小：
①弹簧、橡皮条类：它们的形变可视为弹性形变。
(在弹性限度内)弹力的大小跟形变关系符合胡克定律遵从胡克定律力F=kX。
上式中k叫弹簧劲度系数,单位：N/m，跟弹簧的材料、粗细,直径及原长都有关系；
X是弹簧的形变量（拉伸或压缩量）切不可认为是弹簧的原长。
②一根张紧的轻绳上的张力大小处处相等。
③非弹簧类的弹力是形变量越大,弹力越大,一般应根据物体所处的运动状态,利用平衡条件或动力学规律(牛顿定律)来计算。
重难点突破
一、弹力有无判断
弹力的方向总跟形变方向相反，但很多情况接触处的形变不明显，这给判断弹力是否存在带来困难。可用以下方法解决。
1、拆除法
即解除所研究处的接触，看物体的运动状态是否改变。若不变，则说明无弹力；若改变，则说明有弹力。
2、分析主动力和运动状态是判断弹力有无的金钥匙。
分析主动力就是分析沿弹力所在直线上，除弹力以外其它力的合力。看该合力是否满足给定的运动状态，若不满足，则存在弹力，若满足则不存在弹力。
二、弹力方向判定
1、对于点与面、面与面接触的情形，弹力的方向总跟接触面垂直。对于接触面是曲面的情况，要先画出通过接触点的切面，弹力就跟切面垂直。
2、对于杆的弹力方向问题，要特别注意不一定沿杆，沿杆只是一种特殊情况，当杆与物体接触处情况不易确定时，应根据物体的运动状态，利用平衡条件或动力学规律来判断。
三、弹力的计算
弹力是被动力，其大小与物体所受的其它力的作用以及物体的运动状态有关，所以可根据物体的运动状态和受力情况，利用平衡条件或牛顿运动定律求解。
非弹簧类弹力的大小计算，只能根据物体的运动状态，利用F合=0或F合=ma求解。
四、摩擦力
1、定义：当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时，受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力，叫摩擦力，可分为静摩擦力和滑动摩擦力。
2、产生条件：①接触面粗糙；②相互接触的物体间有弹力；③接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。
说明：三个条件缺一不可，特别要注意“相对”的理解
3、摩擦力的方向：
①静摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动趋势方向相反。
②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动方向相反。
说明：（1）“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。
滑动摩擦力方向可能与运动方向相同，可能与运动方向相反，可能与运动方向成一夹角。
（2）滑动摩擦力可能起动力作用，也可能起阻力作用。
4、摩擦力的大小：
（1）静摩擦力的大小：
①与相对运动趋势的强弱有关，趋势越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即0≤f≤fm。
但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，在中学阶段讨论问题时，如无特殊说明，可认为它们数值相等。
③效果：阻碍物体的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,可以是动力,也可以是阻力。
（2）滑动摩擦力的大小：
滑动摩擦力跟压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。
公式：F=μFN（F表示滑动摩擦力大小，FN表示正压力的大小，μ叫动摩擦因数）。
说明：①FN表示两物体表面间的压力，性质上属于弹力，不是重力，更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。
②μ与接触面的材料、接触面的情况有关，无单位。
③滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小无关。
5、效果：总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。
说明：滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关，只由动摩擦因数和正压力两个因素决定，而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关．
五、静摩擦力
静摩擦力定义：发生在两个相对静止的物体之间,由于存在有相对的运动趋势而产生的阻碍相对运动趋势的力叫做静摩擦力。
(1)产生条件：①相互接触的物体间存在弹力：②两物体间有相对运动的趋势；③接触面粗糙。
(2)方向：跟接触面相切，并且跟相对运动趋势方向相反（属于教学难点）
静摩擦力的方向可能与运动方向相同，也可能与运动方向相反，或与运动方和成一夹角。
(3)作用效果：总是阻碍物体间的相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动，可以是动力，也可以是阻力。
(4)大小：没有确定的取也值无确定的运算公式，只能在零到最大值之间取值。
静摩擦力的大小与相对运动趋势的强弱有关，趋势越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即0≤f≤fm，具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。
(5)静摩擦力是被动力,其作用效果是阻碍物体的相对运动趋势,并不是阻碍运动。与发生趋势的力大小相等、方向相反，相互平衡。
说明：
①摩擦力总是起阻碍相对运动的作用,并不是阻碍物体的运动.因为有此时候摩擦力的方向与物体运动方向相同.
②绝对不能说:静止的物体受到的摩擦力是静摩擦力,运动物体受到的摩擦力是滑动摩擦力。
静摩擦力是相对静止的物体之间的摩擦力，受静摩擦力作用的物体不一定静止。
滑动摩擦力是具有相对运动的物体之间的摩擦力，受滑动摩擦力作用的物体不一定都滑动。
一个物体滑动另一个物体静止是常见的现象。
③摩擦力和弹力都是接触力，有摩擦力时必定有弹力，有弹力不一定有摩擦力。
④分析摩擦力时“参考系”的选择：条件是相互接触物体之间产生相对运动或相对运动的趋势。
重难点突破
一、正确理解动摩擦力和静摩擦力中的“动”与“静”的含义。
“动”和“静”是指研究对象相对于跟它接触的物体而言的,而不是相对于地面的运动和静止，所以受滑动摩擦力作用的物体可能是静止的，反之，受静摩擦力作用的物体可能是运动的。
二、滑动摩擦力方向的判断。
几乎所有的同学认为滑动摩擦力方向判断要比静摩擦力方向的判断容易,因而忽视了对滑动摩擦力方向判断方法的深刻理解。
滑动摩擦力方向总是跟相对运动的方向相反,要确定滑动摩擦力的方向首先要判断出研究对象跟它接触的物体的相对运动方向。
三、静摩擦力的有无、方向判断及大小计算。
判断相互作用的物体之间是否存在静摩擦力，确实是一个难点。原因在于静摩擦力是被动出现的，再加上静摩擦力中的“静”字，就更增加了它的隐性。为了判断静摩擦力是否存在，几乎所有的参考资料都有给出了“假设法”，目的是想化“静”为“动”，即假设接触面光滑无摩擦力，看研究对象是否会发生相对滑动，这种方法对受其它力较少的情况是可以的，但对物体受力较多的情况，这说是一种“中听不中用”的方法了。
根据物体的运动状态来分析静摩擦力的有无，判断其方向、计算其大小。这是最基本的也是最有效的方法。
①若物体处于平衡状态，分析沿接触面其它力（除静摩擦力）的合力，若合力为零，则静摩擦力不存在，若合力不为零，一定存在静摩擦力，且静摩擦力的大小等于合力，方向与合力方向相反。
②若物体处于非平衡状态，则利用牛顿运动定律来判断静摩擦力的有无、方向及大小。
四、计算摩擦力大小：
首先要弄清要计算的是静摩擦力还是滑动摩擦力，只有滑动摩擦力才可以用F=μFN计算，而静摩擦力是被动力，当它小于最大静摩擦力时，取值要由其它力情况及运动状态来分析，跟正压力的大小无关。
特别是有些情况中物体运动状态发生了变化（如先动后静或先静后动）时，更要注意两种摩擦力的转化问题。
规律方法
1、对重力的正确认识；2、弹力方向的判断方法；3、弹簧弹力的计算与应用；4、摩擦力方向的判断与应用；5、摩擦力大小的计算与应用
散力的合成与分解
一．合力与分力
1、一个力如果它产生的效果跟几个力共同作用所产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，那几个力就叫做这个力的分力．
2、合力与它的分力是力的效果上的一种等效替代关系。
3、共点力：几个力如果作用在物体的同一个点，或者它们的作用线相交于同一个点，这几个力做共点力。
二．力的合成与分解
1、求几个已知力的合力叫力的合成；求一个力的分力叫力的分解．
（分解某个力时，要根据这个力产生的实际效果进行分解）。
同一个力可以分解成无数对大小、方向不同的分力。下面是有确定解的几种常见情况：
(1)已知合力和两个分力的方向，求两个分力的大小（有一组解）。
(2)已知合力和一个分力的大小与方向，求另一个分力的大小和方向（有一组解）。
(3)已知合力及一个分力F1的大小和F2的方向求F1的方向和F2的大小（有一组解或两组解）。
合力和分力是一种等效代替关系，分解是用分力代换合力；合成则是用合力代换分力
注意：力的合成是唯一的，而力的分解有时不是唯一的。只有在下列两种情形下，力的分解才是唯一的：
(1)已知合力和两个分力的方向；(2)已知合力和一个分力大小和方向。
2、运算法则：
（1）平行四边形法则：
求两个互成角度的共点力F1、F2的合力,可以把F1，F2的线段作为邻边作平行四边形,它的对角线即表示合力的大小和方向。
（2）三角形法则：合力和两个分力通过平移，构成一个首尾相接的封闭三角形。这就是三角形法则
求两个互成角度的共点力F1，F2的合力，可以把F1，F2首尾相接地画出来，把F1，F2的另外两端连接起来，则此连线就表示合力F的大小和方向；
（3）共点的两个力：F1、F2的合力F的大小，与它们的夹角θ有关，θ越大，合力越小；θ越小，合力越大。
合力可能比分力大，也可能比分力小。F1与F2同向时合力最大，F1与F2反向时合力最小。
合力大小的取值范围是|F1－F2|≤F合≤（F1＋F2）
求F、
Ｆ＝
合力的方向与F1成(角：
tg(=
注意：①力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。
②两个力的合力范围：(F1－F2((F(F1+F2
③合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
④当F1、F2大小一定,在0-1800范围内变化时,增大,F减小；减小,F增大。
⑤F1、F2垂直(正交)时：F的大小F的方向tan=
⑥当F1、F2大小相等,夹角为1200时,合力为F=F1=F2方向与两分力匀为600
（4）三个力或三个以上的力的合力范围在一定的条件下可以是：0≤F≤|F1+F2＋…Fn|
三．力的分解计算
力的分解是力的合成的逆运算，同样遵守平行四边形法则，
㈠①.又知F1、F2的方向-------有确定的解
②.又知F1、F2大小---------有确定的解
③.又知F1的大小和方向----有确定的解
④.又知F1的方向及F2的大小：当F>F2>Fsin时-----有两组解
当F2=Fsin时-----有一组解
当F2>F时-----有确定的解
㈡①根据力产生的实际效果确定分力的方向.即使是同一个力,在不同的情况下所产生的效果也往往是不同的，按问题的需要进行分解
②.由平行四边形定则作出力的分解图
③.由数学知识进行运算,力学形和几何形相似
㈢确定分力的方向物理抽象作出平行四边形用数学计算求分力
重难点突破
一、正确理解合力、分力及二者的关系。
合力和分力是一种等效替代关系，求几个已知分力的合力必须要明确这个合力是虚设的等效力，并非真实存在的力，合力没有性质可言，也找不到施力物体。反之，把一个已知力分解为两个分力，这两个分力也并非存在。无性质可言，当然也找不到施力物体。因此在进行受力分析时，要注意以下两点：
1、合力和分力不能同时共存，不能既考虑了合力，又考虑分力，这们就增加了力。
2、不要把受力分析与力的分解相混淆，受力分析的对象是某一个物体，分析的力是实际受到的性质力；而力的分解的对象则是某一个力，是用分力代替这个力。
二、合力的取值范围。
1、共点的两个力的合力的大小范围是│F1-F2│≤F合≤F1+F2。合力随两力夹角θ的减小而增大。
2、合力可以大于分力，也可以等于分力，或者小于分力。
3、共点的三个力的合力大小范围是：合力的最大值为三个力的大小之和。用三个力中最大的一个力的值减去其余两个力，其结果为正，则这个正值为三个力的合力的最小值；若结果为零或负，则三个力的合力的最小值为零。
三、力的分解原则。
如果不加限制，从数学角度来看，将一个力分解答案将无穷多。从物理学角度来看，这样分解一个力是没有意义的。因此我们分解力时，要遵循以下原则才有意义：
（1）按照力产生的实际效果分解。（2）按照题设条件或解题实际需要分解。
物体的受力分析（隔离法与整体法）、正交分解
一、物体受力分析方法
(1)意义(重要性)：对物体进行受力分析是解题的基础，它贯穿于整个高中物理。
受力分析是解决力学问题的基础,解决好力学问题的关键和重要方法,是学好物理的第一步.
(因为：物体受力情况物体运动情况)；解物理问题的能力很重要体现在能否对物体进行正确的受力分析。
把指定的研究对象在特定的物理情景中所受到的所有外力找出来，并画出受力示意图，就是受力分析。
(2)受力分析的方法和步骤：
①选取对象——(研究对象可以是质点、结点、某个物体、或几个物体组成的系统)。原则上使问题的研究处理尽量简便.
②隔离物体——把研究对象从周围的环境中隔离开来，分析周围物体对研究对象的力的作用。按照先场力(重力、电场力、磁场力等),后接触力(弹力、摩擦力),再其他力的顺序进行分析；或先主动力,后被动力(弹力、摩擦力)的顺序进行分析。
按顺序(重、弹、摩)分析可以防止漏力；分析出的每个力都要能找出施、受力物体(即性质力)，这样可防止添力现象。
注意：力既不能多,也不能少；分析的力为性质力,如重力、弹力、摩擦力等,不要分析效果力,如向心力、回复力等。
③画出受力示意图——把物体所受的力一一画在受力图上，并标明各力的方向，注意不要将施出的力画在图上。
还要注意不同对象的受力图用隔离法分别画出，对于质点不考虑形变及转动效果，可将各力平移置物体的重心上，即各力均从重心画起。
检验：防止错画、漏画、多画力。
④确定方向——即确定坐标系，规定正方向。
⑤列方程——根据平衡条件或牛顿第二定律，列出在给定方向上的方程。
（步骤④⑤是针对某些力是否存在的不确定性而增加的）
注意事项：①.只分析研究对象所受的力,不分析研究对象对其它物体所施的力
②.对于分析出的每个力,都应该能找出其施力物体.(可以防止添力)
③.合力和分力不能同时作为物体所受的力
(3)判断物体是否受某个力的依据:(三个判断依据)
①从力的概念判断寻找施力物体；
②从力的性质判断寻找产生原因；
③从力的效果判断寻找是否产生形变或改变运动状态。(是静止,匀速运动还是变速运动）
以上三个判断依据,在实际受力分析时,应用最多的是第③条,尤其对弹力和摩擦力的判断主要是从形变和运动状态入手分析。
而对某些特定的性质力如：场力的分析，是从产生的原因即上述第②条进行分析的。
假设法：在未知某力是否存在时，可先对其作出存在或不存在的假设，然后再就该力存在与不存在对物体运动状态是否产生影响来判断该力是否存在。
(1)力的产生条件:不同的性质力,产生条件不同,这是最基本的判断.
(2)力的作用效果:有些力产生条件较复杂,方向也隐蔽,根据产生条件难以判断,(如弹、摩)此情况下应根据力的作用效果去判断是否受某力.
(3)根据力的相互作用性:力的作用是相互的,从研究对象是否施出某种力来间接判是否受某种力的作用.
(4)检查受力情况与运动情况是否相符.
在难以确定物体的某些受力情况时，可先根据(或确定)物体的运动状态，再运用平衡条件或牛顿定律判定未知力。
注意:①合力与分力不能同时认为物体所受的力,它们只是一种效果相同的“等效替代”。
②用字母代号标出物体所受的每一个力，而某力的分力只按平行四边形定则作出，一般一标符号。
③基本粒子的重力可忽略，若无特别说明重力是一定存在的。
④弹力与运动状态有关
⑤摩擦力注意相对运动或相对运动趋势方向
二、隔离法与整体法
1、整体法：以几个物体构成的整个系统为研究对象进行求解的方法。在许多问题中可以用整体法比较方便，但整体法不能求解系统的内力。
2、隔离法：把系统分成若干部分并隔离开来，分别以每一部分为研究对象进行受力分析，分别列出方程，再联立求解的方法。
把研究对象从周围环境中隔离，然后分析周围哪些“物体”对它施加有力的作用，(各是什么性质、大小、方向怎样？)分析出的是性质力，即是分析出的每个力都应该能找到施力物体(防添力)。并按照一定的顺序(先场力、后接触力)进行受力分析(防漏力)，并画出受力示意图。
3、通常在分析外力对系统作用时，用整体法；在分析系统内各物体之间的相互作用时，用隔离法。
有时在解答一个问题时要多次选取研究对象，需要整体法与隔离法交叉使用
三、力的正交分解法：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法。
物体受到多个力作用时求其合力，可将各个己知力沿两个相互垂直的方向直行正交分解，然后再分别沿这两个方向求出合力，正交分解法是处理多个力作用用问题的基本方法。
利用力的正交分解法可以求几个已知共点力的合力，它能使不同方向的矢量运算简化为同一直线上的标量运算。一般地，当物体受三个以上的共点力作用时，用正交分解法为好。正交分解的每一个力不一定按实际效果进行分解，往往按解题需要分解，原则上使更多的力落在互相垂直的坐标轴上。
步骤为：
正交分解
建立坐标轴的原则：一般选共点力的作用点为原点
静力学中：以少分解力和容易分解力为原则。(即尽量多的力在坐标轴上)
动力学中：以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标,
这样使牛顿第二定律表达变为Fx=0；Fy=may
(2)物体受到多个力作用F1、F2、F3……,求合力F时,可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解。
F1分解为Fx1和Fy1；F2分解为Fx2和Fy2；F3分解为Fx3和Fy3……然后求这两个方向上的合力,
把复杂的矢量运动转化为相互垂直方向上的代数运算.
则：x轴上的合力Fx=Fx1+Fx2+Fx3+……
y轴上的合力Fy=Fy1+Fy2+Fy3+……
(3)合力大小：
合力方向：与x轴夹角为，则tan=
四、图解法
根据平行四边形定则,利用邻边及其夹角跟对角线的长短关系分析力大小变化情况的方法,通常叫图解法。
图解法具有直观、简便的特点。应用时应该注意正确判断某个分力方向的变化情况及其空间范围。
当合力的大小方向一定，其中一个分力的方向一定时，用图解法较为简单。
五、三角形法：
合力和两个分力通过平移，构成一个首尾相接的封闭三角形。
力学∽几何求解；用正弦、余弦定理及相似法求解。
2、受力分析的几个步骤．
①灵活选择研究对象：也就是说根据解题的目的，从体系中隔离出所要研究的某一个物体，或从物体中隔离出某一部分作为单独的研究对象，对它进行受力分析．
所选择的研究对象要与周围环境联系密切并且已知量尽量多；对于较复杂问题，由于物体系各部分相互制约，有时要同时隔离几个研究对象才能解决问题．究竟怎样选择研究对象要依题意灵活处理．
②对研究对象周围环境进行分析：除了重力外查看哪些物体与研究对象直接接触，对它有力的作用．凡是直接接触的环境都不能漏掉分析，而不直接接触的环境千万不要考虑进来．然后按照重力、弹力、摩擦力的顺序进行力的分析，根据各种力的产生条件和所满足的物理规律，确定它们的存在或大小、方向、作用点．
③审查研究对象的运动状态：是平衡态还是加速状态等等，根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断．
④根据上述分析，画出研究对象的受力分析图；把各力的方向、作用点（线）准确地表示出来．
重难点突破
一、研究对象的选取
在进行受力分析时，第一步就是选取研究对象。选取的研究对象可以是一个物体（质点），也可以是由几个物体组成的整体（质点组）。
隔离法：
将某物体从周围物体中隔离出来，单独分析该物体所受到的各个力，称为隔离法。
隔离法的原则：
把相连结的各物体看成一个整体,如果要分析的是整体内物体间的相互作用力(即内力),就要把跟该力有关的某物体隔离出来,当然,对隔离出来的物体而言,它受到的各个力就应视为外力了。
2、整体法：
把相互连结的几个物体视为一个整体(系统)，从而分析整体外的物体对整体中各个物体的作用力(外力)，称为整体法。
整体法的基本原则：
（1）当整体中各物体具有相同的加速度（加速度不相同的问题，中学阶段不易采用整体法）或都处于平衡状态（即a=0）时，命题要研究的是外力，而非内力时，选整体为研究对象。
（2）整体法要分析的是外力，而不是分析整体中各物体间的相互作用（内力）。
（3）整体法的运用原则是先避开次要矛盾（未知的内力）突出主要矛盾（要研究的外力）这们一种辩证的思想。
3、整体法、隔离法的交替运用。
对于连结体问题，多数情况即要分析外力，又要分析内力，这时我们可以采取先整体（解决外力）后隔离（解决内力）的交叉运用方法，当然个别情况也可先隔离（由已知内力解决未知内力）再整体的相反运用顺序。
二、物体受力分析。
正确地进行受力分析是解题的基础，高中物理不的两大主块：力和电都大量涉及到力的问题。
对物体进行受力分析，主要遵循以下两条原则：
(1)从力产生的原因出发，进行受力分析，一般场力（重力、电场力、磁场力）主要依据这一点进行分析。
(2)从物体所处的状态（平衡态和非平衡态）入手结合各种力的特点，然后根据平衡条件或牛顿运动定律进行分析判断。
以上原则以第(2)条为主，同学们要养成“抓状态，用规律”的良好习惯。
三、正交分解。
正交分解法只是一种处理矢量问题的方法，它的目的往往不是为了分解矢量，而是为了合成矢量，化复杂的矢量运算过程为简单的同一直线上的矢量运算过程。
正交分解法的重要性和实用性其实不在于如何建轴。如果向互相垂直的方向上分解某个力。因为力的独立作用原理和运动的独立性原理都要求我们要在不同的方向上单独考虑问题，如：
因此同学们要逐渐养成根据物体在不同方向上的状态，用相应的物理规律去解决问题的好习惯。
共点力作用下的物体的平衡
一．共点力
物体同时受几个力的作用，如果这几个力都作用于物体的同一点或者它们的作用线交于同一点，这几个力叫共点力．能简化成质点的物体受到的力可视为共点力。
二、平衡状态
物体保持静止或匀速运动状态（或有固定转轴的物体匀速转动）．
注意：这里的静止需要二个条件，一是物体受到的合外力为零，二是物体的速度为零，仅速度为零时物体不一定处于静止状态，如物体做竖直上抛运动达到最高点时刻，物体速度为零，但物体不是处于静止状态，因为物体受到的合外力不为零．
共点力的平衡：如果物体受到共点力的作用，且处于平衡状态，就叫做共点力的平衡。
共点力的平衡条件：为使物体保持平衡状态，作用在物体上的力必须满足的条件，叫做…
两种平衡状态:静态平衡v=0;a=0动态平衡v≠0;a=0
①瞬时速度为0时,不一定处于平衡状态.如:竖直上抛最高点.只有能保持静止状态而加速度也为零才能认为平衡状态.
②.物理学中的“缓慢移动”一般可理解为动态平衡。
三、共点力作用下物体的平衡条件
（1）物体受到的合外力为零．即F合=0其正交分解式为F合x=0；F合y=0
（2）某力与余下其它力的合力平衡（即等值、反向）。
二力平衡：这两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上，并作用于同一物体
(要注意与一对作用力与反作用力的区别)。
三力平衡：三个力的作用线(或者反向延长线)必交于一个点,且三个力共面.称为汇交共面性。其力大小符合组成三解形规律
三个力平移后构成一个首尾相接、封闭的矢量形；任意两个力的合力与第三个力等大、反向(即是相互平衡)
推论：[1]非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。
[2]几个共点力作用于物体而平衡，其中任意几个力的合力与剩余几个力（一个力）的合力一定等值反向
三力汇交原理：当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时，这三个力必交于一点；
说明：
①物体受到N个共点力作用而处于平衡状态时,取出其中的一个力,则这个力必与剩下的（N-1）个力的合力等大反向。
②若采用正交分解法求平衡问题，则其平衡条件为：FX合=0，FY合=0；
求解平衡问题的一般步骤：选对象，画受力图，建坐标，列方程。
四、平衡的临界问题
由某种物理现象变化为另一种物理现象或由某种物理状态变化为另一种物理状态时，发生转折的状态叫临界状态，临界状态可以理解为“恰好出现”或“恰好不出现”某种现象的状态。平衡物体的临界状态是指物体所处的平衡状态将要发生变化的状态。往往利用“恰好出现”或“恰好不出现”的条件。
五、平衡的极值问题
极值是指研究平衡问题中某物理量变化情况时出遭到的最大值或最小值。可分为简单极值问题和条件极值问题。
重难点突破
一、平衡条件的运用方法。
解决共点力作用下物体的平衡问题，实际上就是如何表达“合力为零”，使之具体化的问题。根据物体平衡时，受共点力多少的不同，可分为以下三种表达方式。
1、物体受两个共点力作用而平衡，这两个力必等大反向且在同一直线上。选F1方向为正，则合力为零可表示为F1-F2=0。
2、物体受三个共点力作用而平衡，任意两个力的合力必定跟第三个力等大反向（合成法）
3、当物体受三个以上共点力平衡时，多数情况下采用正交分解法。即将各力分解到X轴和y轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件，FX=0，Fy=0。坐标系的建立应以少分解力，即让较多的力在坐标轴上为原则。
二、画矢量三角形解决动态平衡问题。
另一种平衡是物体受的几个共点力是变化的，但物体总保持平衡即满足合力为零的条件。这种平衡也叫动态平衡。解决这类平衡问题的方法是画出一系列为的矢量三角形，从三角形的边长变化就可定性确定力的变化。
三、平衡物体的临界与极值问题。
1、临界问题：当某物理量变化时,会引起其他几个物理量的变化,从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”、“刚能”、“恰好”等语言叙述。
解决这类问题的基本方法是假设推理法，即先假设某种情况成立，然后再根据平衡条件及有关知识进行论证、求解。
2、极值问题：平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题。
解决这类问题的方法常用解析法，即根据物体的平衡条件列出方程，在解方程时，采用数学知识求极值或者根据物理临界条件求极值。另外，图解法也是常用的一种方法，即根据物体的平衡条件作出力的矢量图，画出平行四边形或者矢量三角形进行动态分析，确定最大值或最小值。
规律方法
1、用平衡条件解题的常用方法
(1）力的三角形法
物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接，构成一个矢量三角形；反之，若三个力矢量箭头首尾相接恰好构成三角形，则这三个力的合力必为零．利用三角形法，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识可求得未知力．
（2）力的合成法
物体受三个力作用而平衡时，其中任意两个力的合力必跟第三个力等大反向，可利用力的平行四边形定则，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解．
（3）正交分解法
将各个力分别分解到X轴上和y轴上，运用两坐标轴上的合力等于零的条件，多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡．值得注意的是，对x、y方向选择时，尽可能使落在x、y轴上的力多；被分解的力尽可能是已知力，不宜分解待求力．
说明：力的三角形法与正交分解法是解决共点力平衡问题的最常见的两种解法．前者适于三力平衡问题，简捷、直观．后者适于多力平衡问题，是基本的解法，但有时有冗长的演算过程，因此要灵活地选择解题方法．
2、动态平衡问题的分析（图解法）
在有关物体平衡问题中，存在着大量的动态平衡问题，所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢的变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态．解动态问题的关键是抓住不变量，依据不变的量来确定其他量的变化规律，常用的分析方法有解析法和图解法．
解析法的基本程序是：对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出应变物理量与自变物理量的一般函数关系式，然后根据自变量的变化情况及变化区间确定应变物理量的变化情况
图解法的基本程序是：对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析，依据某一参量的变化（一般为某一角度），在同一图中作出物体在若干状态下的平衡力图（力的平行四边形或力的三角形），再由动态的力的平行四边形或三角形的边的长度变及角度变化确某些力的大小及方向的变化情况
3、三力汇交原理与三角形相似法
物体在共面的三个力作用下处于平衡时，若三个力不平行，则三个力必共点．这就是三力汇交原理
解决临界问题的方法
临界问题：某种物理现象变化为另一种物理现象或物体从某种特性变化为另一种特性时，发生的转折状态为临界状态。临界状态也可理解为“恰好出现”或“恰好不出现”某种现象的状态，平衡物体的临界状态是指物体所处平衡状态将要变化的状态，涉及临界状态的问题叫临界问题，解决这类问题一定要注意“恰好出现”或“恰好不出现”的条件。
在研究物体的平衡时，经常遇到求物理量的取值范围问题，这样涉及到平衡问题的临界问题，解决这类问题的基本方法是假设推理法，即先假设怎样，然后再根据平衡条件及有关知识列方程求解。
平衡问题中极值的求法
极值：是指研究平衡问题中某物理量变化情况时出现的最大值或最小值。中学物理的极值问题可分为简单极值问题和条件，区分的依据就是是否受附加条件限制。若受附加条件阴制，则为条件极值。
平衡问题的情境与处理方法
基础知识一、情境
l．一般平衡：物质受到若干个力而处于平衡状态．已知其中一些力需求某个力，构建已知力与未知力之间的关系。
2．特殊平衡
（1）动态平衡：物体受到的若干个力中某些力在不断变化，但物体的平衡状态不变．
这类问题一般需把握动（如角度）与不动（如重力）的因素及其影响关系．
（2）临界平衡：当物体的平衡状态即将被破坏而尚未破坏时对应的平衡．
这类问题需把握一些特殊词语，如：“恰”、“最大”、“最小”、“至多”等隐含的物理意义和条件。
物理学的条件绝大多数都隐藏在中文含义中，能否从语言文字中找隐含条件，是解物理题的关健。
二、方法
受力分析的对象有时是单个物体，有时是连接体．对单个物体，如果受三个力或可简化为三个力的可以通过平行四边形定则（或三角形定则）应用数学方法（如：拉密定理则、相似三角形、三角函数或方程、菱形转化为直角三角形等）来处理．如果单个物体受到三个以上的力一般可利用物理方法（如正交分解）来处理．对连接体问题可借助整体法和隔离法转化为单个物体来分析处理．由于整体法和隔离法相互弥补（整体法不需考虑内力，但也求不出内力，可利用隔离法求内力）．所以连接体问题一般既用到整体法也需用到隔离法．如果已知内力一般先隔离再整体，如果内力未知一般完整体再隔离．这种思想不仅适用于平衡状态下的连接体问题，也适用于有加速度的连接体问题．
1．数学方法：
（1）拉密定理：物体受三个共点力作用而处于平衡状态时，各力的大小分别与另外两个力夹角的正弦值成正比．如图所示，其表达式为：==
（2）相似三角形：在对力利用平行四边形（或三角形）定则运算的过程中，如果三角形与已知边长（或边长比）的几何三角形相似，则可利用相似三角形对应边成比例的性质求解
（3）函数式或方程：
如图所示，有：F3＝。
如果两个分力大小相等。则所作力的平行四边形是一个菱形，而菱形的的条对角线相互垂直，可将菱形分成四个全等的直角三角形，利用直角三角形的特殊角建立函数式。
2、物理方法（数学运算）：
正交分解法可建立两个方程来求解两个未知力．用它来处理平平问题的基本思路是：
（1）确定研究对象进行受力分析并建立受力图；
（2）建立直角坐标系．让尽可能多的力落在坐标轴上；
（3）按先分解（把所有力分解在x轴．Y轴上）再合成的思想，根据Fx=0和Fy=0列方程组求解，并进行合理化讨论
求解方法：
①力的平行四边形定则
②力的定则
③力学∽几何求解
④力的正交分解法
⑤正弦、余弦定理及相似法
⑥图解法
⑦假设法
⑧极限分析法
⑨整体法和隔离法
⑩摩的特点及求解方法
翰林汇翰林汇翰林汇翰林汇课题：第三单元牛顿运动定律类型：复习课
目的要求：解决力与运动的关系，会全面准确的受力分析的运动过程分析，深刻理解力与运动之间的联系，灵活运用整体法和隔离法，会用假设法分析不确定的力。
重点难点：教具：过程及内容：
牛顿第一、第三定律
1．历史上对力和运动关系的认识过程：
①亚里士多德的观点：力是维持物体运动的原因。
②伽利略的想实验：否定了亚里士多德的观点，他指出：如果没有摩擦，一旦物体具有某一速度，
物体将保持这个速度继续运动下去。
③笛卡儿的结论：如果没有加速或减速的原因，运动物体将保持原来的速度一直运动下去。
④牛顿的总结：牛顿第一定律
2．伽利略的“理想斜面实验”程序内容：
①(事实)两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面
②(推论)如果没有摩擦，小球将上升到释放的高度。
③(推论)减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。
④(推论)继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成水平，小球沿水平面做持续的匀速直线运动。
⑤(推断)物体在水平面上做匀速运动时并不需要外力来维持。
此实验揭示了力与运动的关系：
①力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，物体的运动并不需要力来维持。
②同时说出了一切物体都有一种属性(运动状态保持不变的属性)只有受力时运动状态才改变。
这种运动状态保持不变的属性就称作惯性。
即：一切物体具都有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，这就是惯性。
3．对惯性的理解要点：
①惯性是物体的固有属性，即：保持原来运动状态不变的属性，不能克服，只能利用。与物体的受力情况及运动状态无关。任何物体,无论处于什么状态,不论任何时候，任何情况下都具有惯性。
②惯性不是力，惯性是物体的一属性(即保持原来运动不变的属性)。不能说“受到惯性”和“惯性作用”。
力是物体对物体的作用，惯性和力是两个绝然不同的概念。
③物体的运动状态并不需要力来维持，因此惯性不是维持运动状态的力.
④惯性的大小：体现在运动状态改变的难易程度，(即是保持原来运动状态的体领强弱)，,其大小由质量来决定。
质量是惯性大小的唯一量度。质量大，运动状态较难改变，即惯性大。
⑤惯性与惯性定律的区别：
惯性：是保持原来运动状态不变的属性
惯性定律：(牛顿第一定律)反映物体在一定条件下(即不受外力或合外力为零)的运动规律
牛顿在《①不是由实验直接总结出来的规律，牛顿以伽利略的理想实验为基础，总结前人的研究成果而推理得出的理想条件下的规律。
②成立条件是物体不受任何外力,是理想条件下所遵循的规律，在实际生活中,不受外力作用的物体是没有的
理解：
(1)运动是物体的一种属性，物体的运动并不需要力来维持。
(2)它定性地揭示了力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加速度的原因。
(3)定律说明任何物体都具有的一种性质-----惯性
(4)不受力的物体是不存在的，牛顿第一定律不能用实验直接验证。但是建立在大量实验现象的基础上，通过思维的逻辑推理而发现的。
它告诉人们研究物理问题的另一种方法：通过观察大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量的实验现象中寻找规律。
(5)牛一定律是牛二定律的基础，不能简单地认为它是牛二定律不受外力时的特例。
牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系。牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。
(6)运动状态改变的理解：(是速度的改变)
速度是描述物体运动状态的物理量，物体的速度变化了，即是物体的运动状态发生了改变。
运动状态改变的类形：速度大小的变化，速度方向的变化，速度的大小和方向同时改变。
知识简析一、牛顿第一定律
1、内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止．
说明：（1）物体不受外力是该定律的条件．
（2）物体总保持匀速直线运动或静止状态是结果．
（3）直至外力迫使它改变这种状态为止，说明力是产生加速度的原因．
（4）物体保持原来运动状态的性质叫惯性，惯性大小的量度是物体的质量．
（5）应注意：①牛顿第一定律不是实脸直接总结出来的．牛顿以伽利略的理想斜面实脸为基拙，加之高度的抽象思维，概括总结出来的．不可能由实际的实验来验证；
②牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，而是不受外力时的理想化状态．
③定律揭示了力和运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因．
2、惯性：物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质．
说明：①惯性是物体的固有属性，与物体是否受力及运动状态无关．
②质量是惯性大小的量度．质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小．
有的同学总认为“惯性与物体的运动速度有关，速度大，惯性大，速度小，惯性就小”，理由是物体的运动速度大，不容易停下来，产生这种错误的原因是把“惯性大小表示运动状态改变的难易程度”理解成“惯性大小表示把物体从运动变为静止的难易程度”，实际上，在受到相同阻力的情况下，速度大小不同的质量相同的物体，在相等的时间内速度的减小量是相同的，这说明它们的惯性是相同的，与速度无关。
二、牛顿第三定律
（1）内容：两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，而且在一条直线上．
（2）表达式：F=－F/
物体间力的作用是相互的，这样一对相互的作用力称为作用力与反作用力，若把其中一个叫做作用力，另一个叫做反作用力。
是一个独立的物理规律，解题时容易勿视这一规律：从一个物体的受力分析过渡到另一个物体的受力分析
（3）作用力和反作用力与一对平衡力的联系和区别
联系：都是大小相等、方向相反、作用在同一直线上。区别见下表：
内容 作用力和反作用力 二力平衡 受力物体 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上 依赖关系 相互依存，不可单独存在 无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在，只是不再平衡 叠加性 两个作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力 两力的作用效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零 力的作用 一定是同性质的力 可以是同性质的力，也可以是不同性质的力 作用力和反作用力的理解要点：
①相互依赖，相互依存，互以对方作为自己存在的前提。
②同时性：相互依赖，相互依存，它们同时产生、同时变化、同时消失，不是先有作用后才有反作用
③属于同种性质的力。可借助牛顿第三定律可以变换研究对象，从一个物体的受力分析过渡到另一个物体的受力分析．
④分别作用在不同的物体上，各自产生其效果，它们产生的效果不能相互抵消,所以这两个力不会平衡.
⑤做功问题：可不做功；一个做正功,一个做负功；一个做功,另一个不做功。
⑥在同一个过程中（同一段时间或同一段位移）的总冲量一定为零，因为作用时间一定是相同；但作的总功可能为零、可能为正、也可能为负。
三、作用力和反作用力与平衡力的区别
注意：判断两个力是不是一对作用力与反作用力时，应分析这两个力是否具有“甲对乙”和“乙对甲”的关系，即受力物体与施力物体是否具有互易关系．否则，一对作用力和反作用力很容易与一对平衡力相混淆，因为它们都具有大小相等、方向相反、作用在同一条直线上的特点．
规律方法1、正确理解惯性和平衡状态
2、正确区分平衡力与作用力、反作用力
3、用牛顿第一、第三定律解释物理现象
散牛顿第二定律
实验：用控制变量法研究：a与F的关系，a与m的关系
知识简析一、牛顿第二定律
1.内容：物体的加速度跟物体所受合外力成正比，跟物体的质量成反比；a的方向与F合的方向总是相同。
2.表达式：F=ma或用动量表述：
揭示了：①力与a的因果关系，力是产生a的原因和改变物体运动状态的原因；
②力与a的定量关系
3、对牛顿第二定律理解：
（1）F=ma中的F为物体所受到的合外力．
（2）F＝ma中的m，当对哪个物体受力分析，就是哪个物体的质量，当对一个系统（几个物体组成一个系统）做受力分析时，如果F是系统受到的合外力，则m是系统的合质量．
（3）F＝ma中的F与a有瞬时对应关系，F变a则变，F大小变，a则大小变，F方向变a也方向变．
（4）F＝ma中的F与a有矢量对应关系，a的方向一定与F的方向相同。
（5）F＝ma中，可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度，也可以求某一个方向合外力的加速度．
（6）F＝ma中，F的单位是牛顿，m的单位是kg，a的单位是米／秒2．
（7）F＝ma的适用范围：宏观、低速
4.理解时应应掌握以下几个特性。
(1)矢量性F=ma是一个矢量方程，公式不但表示了大小关系，还表示了方向关系。
(2)瞬时性a与F同时产生、同时变化、同时消失。作用力突变，a的大小方向随着改变，是瞬时的对应关系。
(3)独立性(力的独立作用原理)F合产生a合；Fx合产生ax合；Fy合产生ay合
当物体受到几个力作用时，每个力各自独立地使物体产生一个加速度，就象其它力不存在一样，这个性质叫力的独立作用原理。因此物体受到几个力作用，就产生几个加速度，物体实际的加速度就是这几个加速度的矢量和。
(4)同体性F=ma中F、m、a各量必须对应同一个物体
(5)局限性适用于惯性参考系(即所选参照物必须是静止或匀速直线运动的,一般取地面为参考系)；
只适用于宏观、低速运动情况，不适用于微观、高速情况。
牛顿运动定律的应用
1．应用牛顿运动定律解题的一般步骤：
选取研究对象
(2)分析所选对象在某状态(或某过程中)的受力情况、运动情况
(3)建立直角坐标：其中之一坐标轴沿的方向然后各力沿两轴方向正交分解
(4)列出运动学方程或第二定律方程F合=a合；Fx合=ax合；Fy合=ay合
用a这个物理量把运动特点和受力特点联系起来
(5)在求解的过程中,注意解题过程和最后结果的检验,必要时对结果进行讨论.
2．物理解题的一般步骤：
(1)审题：解题的关键，明确己知和侍求，特别是语言文字中隐着的条件(如：光滑、匀速、恰好追上、距离最大、共同速度等)，看懂文句、及题述的物理现象、状态、过程。
(2)选取研究对象：可以是单个物体，也可以是几个物体组成的系统。(用整体法或隔离法)；寻找所研究物理状态和过程。
(3)分析所选对象在某状态(或某过程中)的受力情况、运动情况、做功情况及能量的转化情况，画出受力或运动草图。
(4)依对象所处状态或过程中的运动、受力、做功等特点；选择适当的物理规律。（牛二、及运动学公式；动量定理及动量守恒定律；动能定理及机械能守恒定律）在运用规律前：设出题中没有的物理量，建立坐标系，规定正方向等。
(5)确定所选规律运动用何种形式建立方程(有时要运用到几何关系式)
(6)确定不同状态、过程下所选的规律，及它们之间的联系，统一写出方程，并给予序号标明。
(7)统一单位制，求解方程（组）代入数据求解结果。
(8)检验结果，必要时要进行分析讨论，最后结果是矢量的还要说明其方向。
3．力、加速度、速度的关系
F合的方向决定了a的方向。F合与a的大小关系是F=ma，不论速度是大、还是小、或为零，都有a。
只有F合=0加速度才能为零，一般情况下，合力与速度无必然的联系。
合力与加速度同向时,物体加速。反向时,减速。
力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，产生a的原因。
即：力加速度速度变化(运动状态变化)
(4)某时刻的受力决定了某时刻的a，加速度大小决定了单位时间内速度变化量的大小，与速度大小无必然联系。
(5)a的定义式和决定式的区别
定义式a=定义为速度的变化量与所用时间的比值；决定式说明了a与所受的F合和m有关。
4．动力学的两大基本问题求解：受力情况运动情况联系力和运动的桥梁是a
关键：分析清楚受力情况和运动情况。弄清题给物理情境，a是动力学和运动学公式的桥梁
受力情况牛顿第二定律a运动学公式运动情况
5．连接体处理方法：
连接体：由两个或几个物体组成的物体系统，称连接体。特点：各个物体具有共同的加速度。
隔离体：把其中某个物体隔离出来，称为隔离体。
整体法：连接体各物体具有共同的加速度，求整体的加速度可把连接体视为一个整体。
隔离法：求连接体间的相互作用力，必须隔离出其中一个物体，对其用牛顿第二定律，此法称为隔离法。
注意辩明：每个隔离体运动方向及加速度方向。
两方法一般都以地面作为参考系，单用隔离法一般都能解决问题，但有时交叉使用，可使解题简捷方便。
力学单位制：
物理公式：不但确定了物理量的数量关系和方向关系，而且还确定了物理量的单位关系。
因此我们选定几个物理量的单位作为基本单位，称为国际单位(SI)
根据物理公式推导出来的单位叫做导出单位，基本单位和导出单位一起组成了单位制。
在力学中，由长度、质量、时间三个物理量的单位组成了力学单位制。称为千克、米、秒制
国际单位制(SI)基本单位（七个）
物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号 长度 L 米 m 质量 m 千克(公斤) kg 时间 t 秒 s 物质的量 N 摩尔(摩) mol 电流 I 安培(安) A 热力学温度 T 开尔文(开) K 发光强度 Iv 坎德拉(德拉) cd 单位制在物理计算中的作用：
①．首先把题中所有己知的量都用同一种单位制的单位来表示(如：SI制)，
只要正确运用公式，则计算的结果总是用这种单位制中的单位来表示的
②．解题时没有必要在式子中一一写出各个物理量的单位，只要在式子的末尾写出所求量的单位就可以了.
③．题中的己知量有几位有效数字，结果也应该保留几位有效数字。
超重和失重
从运动学和力学角度分析判断
物体存在向上的加速度时，它对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力的现象,叫超重现象。
系统的重心在竖直方向上有向上的加速度(或向上和加速度分量)称超重.
物体存在向下的加速度时，它对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力的现象,叫失重现象
物体存在向下的加速度时，且a=g，它对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象,叫完全失重现象
处于完全失重状态下，平常由重力产生的一切现象消失。（自由落体时，正常运转的人造卫星上）
视重：物体放在台称上(或吊挂在弹簧称下)台称(或弹簧称)的示数，称为视重。
难点：一个物体的运动导致系统重心的变化情况。
特别指出：
1所谓的“超重”“失重”并非指物体的重力变大或减小，而指“好象”增大(或减小),实际上物体所受的重力根本没变。
2超重和失重与物体所在系统的运动方向无关，只与系统的加速度方向有关。
超重失重并不是重力的增减，完全失重不是重力消失，受的重力仍然存在而且是不变的。
物体处于超重或失重状态时，地球作用于物体的重力始终存，大小也没有发生变化，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）发生了变化，看起来“好象”物体的重量有所增大或减小。
材料篇牛顿
牛顿是英国伟大的物理学家和数学家，是17世纪最伟大的科学巨匠，他的成就遍及物理学、数学、天体力学等各个领域。在物理学上最方要的成就是发现了万有引力定律，综合地表述了经典力学的三个基本定律（称为牛顿三大定律）惯性定律，a与力成正比规律，作用力与反作用力定律。引入质量、动量、力、加速度、向心力等基本概念，从而建立了经典力学体系，完成了物理学发展史上第一次大综合，建立了自然科学发展史上的里程碑，其重要标志是1678年发表的《自然哲学的数学原理》这一巨著。
在光学上，他做了用棱镜把白光分成七色光的实验(色散现象)，发现色差，研究了光的干涉、衍射现象，发现了牛顿环。制造了牛顿望远镜，1904年出版了<<光学>>专著。
在数学上，牛顿与德国莱布尼兹各自独立创建了“微积分学”他还建立了牛顿二项式定理，成为高等数学的创始人，是世界上公认的伟大数学家，开辟了数学上的一个新纪元。在其它各个方面都有很大的贡献。可以说没有牛顿就没有现在的物理学。
1666年前后，他在老家居住的时候已经考虑过万有引力的问题。最有名的一个说法是：在假期里，牛顿常常在花园里小坐片刻。有一次，象以往屡次发生的那样，一个苹果从树上掉了下来……一个苹果的偶然落地，却是人类思想史的一个转折点，它使那个坐在花园里的人的头脑开了窍，引起他的沉思：究竟是什么原因使一切物体都受到差不多总是朝向地心的吸引呢？牛顿思索着。终于，他发现了对人类具有划时代意义的万有引力。牛顿(lssacNewton,1642~1727)是近代自然科学史上最负盛名的科学家之一。他对自然科学的贡献是多方面的，他对力学、光学、热学、天文学和数学等学科，都有重大的发现，其中以力学方面的贡献最为突出，他创建了以他的名字命名的经典力学体系，把力学确立为一门独立的体系严密的科学，并把力学应用于自然科学的各个领域，包括天文学，从而统一了天上和地上的物理学。牛頓的名言錄如果我比笛卡兒等人看得遠些，那是因為我站在巨人的肩上而已”
“如果说我比别人看得更远些,那是因为我站在了巨人的肩上”.——牛顿
“我不知道我呈現了什麼給這世界；但就我個人而言，我覺得我只是一個在海邊玩耍的孩童，把自己投入比平常所見更漂亮的貝殼與平滑的石子而已，但展現在我面前的是一片尚未被發掘的真理的海洋。”
我不知道在别人看来，我是什么样的人；但在我自己看来，我不过就象是一个在海滨玩耍的小孩，为不时发现比寻常更为光滑的一块卵石或比寻常更为美丽的一片贝壳而沾沾自喜，而对于展现在我面前的浩瀚的真理的海洋，却全然没有发现。——牛顿
真理的大海，让未发现的一切事物躺卧在我的眼前，任我去探寻。——牛顿
你该将名誉作为你最高人格的标志。---牛顿
二、突变类问题（力的瞬时性）
（1）物体运动的加速度a与其所受的合外力F有瞬时对应关系，每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力，而与这一瞬时之前或之后的力无关，不等于零的合外力作用的物体上，物体立即产生加速度；若合外力的大小或方向改变，加速度的大小或方向也立即（同时）改变；若合外力变为零，加速度也立即变为零（物体运动的加速度可以突变）。
（2）中学物理中的“绳”和“线”，是理想化模型，具有如下几个特性：
A．轻：即绳（或线）的质量和重力均可视为等于零，同一根绳（或线）的两端及其中间各点的张为大小相等。
B．软：即绳（或线）只能受拉力，不能承受压力（因绳能变曲），绳与其物体相互间作用力的方向总是沿着绳子且朝绳收缩的方向。
C．不可伸长：即无论绳所受拉力多大，绳子的长度不变，即绳子中的张力可以突变。
（3）中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”，也是理想化模型，具有如下几个特性：
A．轻：即弹簧（或橡皮绳）的质量和重力均可视为等于零，同一弹簧的两端及其中间各点的弹力大小相等。
B．弹簧既能承受拉力，也能承受压力（沿着弹簧的轴线），橡皮绳只能承受拉力。不能承受压力。
C、由于弹簧和橡皮绳受力时，要发生形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能发生突变。
（4）做变加速度运动的物体，加速度时刻在变化（大小变化或方向变化或大小、方向都变化度叫瞬时加速度，由牛顿第二定律知，加速度是由合外力决定的，即有什么样的合外力就有什么样的加速度相对应，当合外力恒定时，加速度也恒定，合外力随时间变化时，加速度也随时间改变，且瞬时力决定瞬时加速度，可见，确定瞬时加速度的关键是正确确定瞬时作用力。
三、翰林汇翰林汇翰林汇翰林汇动力学的两类基本问题
1、已知物体的受力情况求物体运动中的某一物理量：应先对物体受力分析，然后找出物体所受到的合外力，根据牛顿第二定律求加速度a，再根据运动学公式求运动中的某一物理量．
2、已知物体的运动情况求物体所受到的某一个力：应先根据运动学公式求得加速度a，再根据牛顿第二定律求物体所受到的合外力，从而就可以求出某一分力．
综上所述，解决问题的关键是先根据题目中的已知条件求加速度a，然后再去求所要求的物理量，加速度象纽带一样将运动学与动力学连为一体．
说明：（1）解答“运动和力”问题的关键是要分析清楚物体的受力情况和运动情况，弄清所给问题的物理情景．
（2）审题时应注意由题给条件作必要的定性分析或半定量分析．
（3）通过此题可进一步体会到，滑动摩擦力的方向并不总是阻碍物体的运动．而是阻碍物体间的相对运动，
它可能是阻力，也可能是动力．
规律方法1、瞬时加速度的分析
2、用牛顿第二定律分析物体的运动状态
牛顿第二定律的核心是加速度与合外力的瞬时对应关系，瞬时力决定瞬时加速度，解决这类问题要注意：
(1)确定瞬时加速度关键是正确确定瞬时合外力．
(2)当指定某个力变化时，是否还隐含着其他力也发生变化．
（3）整体法与隔离法的灵活运用
牛顿运动定律的应用（一）
知识简析一、牛顿运动定律的解题步骤
应用牛顿第二定律解决问题时，应按以下步骤进行．
1．分析题意，明确已知条件和所求量
2、选取研究对象；所选取的对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统，同一个题目，根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象。
3．对其进行受力情况分析和运动情况分析（切莫多力与缺力）；
4．根据牛顿第二定律列出方程；
说明：如果只受两个力，可以用平行四边形法则求其合力，如果物体受力较多，一般用正交分解法求其合力，如果物体做直线运动，一般把力分解到沿运动方向和垂直于运动方向；当求加速度时，要沿着加速度的方向处理力；当求某一个力时，可沿该力的方向分解加速度；
5．把各量统一单位，代入数值求解；
二、注意事项：
①由于物体的受力情况与运动状态有关，所以受力分析和运动分析往往同时考虑，交叉进行，在画受力分析图时，把所受的外力画在物体上（也可视为质点，画在一点上），把v0和a的方向标在物体的旁边，以免混淆不清。
②建立坐标系时应注意：
A．如果物体所受外力都在同一直线上，应建立一维坐标系，也就是选一个正方向就行了。如果物体所受外力在同一平面上，应建立二维直角坐标系。
B．仅用牛顿第二定律就能解答的问题，通常选加速度a的方向和垂直于a的方向作为坐标轴的正方向，综合应用牛顿定律和运动学公式才能解答的问题，通常选初速度V0的方向和垂直于V0的方向为坐标轴正方向，否则易造成“十”“一”号混乱。
C．如果所解答的问题中，涉及物体运动的位移或时间，通常把所研究的物理过程的起点作为坐标原点。
③解方程的方法一般有两种：一种是先进行方程式的文字运算，求得结果后，再把单位统一后的数据代入，算出所求未知量的值。另一种是把统一单位后的数据代入每个方程式中，然后直接算出所求未知量的值，前一种方法的优点是：可以对结果的文字式进行讨论，研究结果是否合理，加深对题目的理解；一般都采用这种方法，后一种方法演算比较方便，但是结果是一个数字，不便进行分析讨论。（特别指出的是：在高考试题的参考答案中，一般都采用了前一种方法，）
规律方法
1、牛顿定律应用的基本方法
2、超重与失重状态的分析
在平衡状态时，物体对水平支持物的压力（或对悬绳的拉力）大小等于物体的重力．当物体的加速度竖直向上时，物体对支持物的压力大于物体的重力，由F－mg=ma得F=m（g＋a）>mg，这种现象叫做超重现象；当物体的加速度竖直向下时，物体对支持物的压力小于物体的重力，mg－F=ma得F=m（g－a）
对超重和失重的理解应当注意以下几点：
（1）物体处于超重或失重状态时，只是物体的视重发生改变，物体的重力始终存在，大小也没有变化，因为万有引力并没有改变．
（2）发生超重或失重现象与物体的速度大小及方向无关，只决定于加速度的方向及大小．
（3）在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等。
牛顿运动定律的应用（二）
知识简析一、简单连接体问题的处理方法
在连接体问题中，如果不要求知道各个运动物体之间的相互作用力，并且各个物体具有大小和方向都相同的加速度，就可以把它们看成一个整体（当成一个质点）分析受到的外力和运动情况，应用牛顿第二定律求出加速度（或其他未知量）；如果需要知道物体之间的相互作用力，就需要把物体从系统中隔离出来，将内力转化为外力，分析物体的受力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程．隔离法和整体法是互相依存、互相补充的．两种方法互相配合交替应用，常能更有效地解决有关连接体的问题．
说明：（l）物体间相对静止指的是物体间的相对速度和相对加速度均为零的状态．
（2）系统内各物体的加速度相同，是整体法与隔离法的联接点．
二、注意事项：
1、用隔离法解连接体问题时，容易产生如下错误：
（l）例如F推M及m一起前进（如图），隔离m分析其受力时，认为F通过物体M作用到m上，这是错误的．
（2）用水平力F通过质量为m的弹簧秤拉物体M在光滑水平面上加速运动时（如图所示．不考虑弹簧秤的重力），往往会认为弹簧秤对物块M的拉力也一定等于F．实际上此时弹簧秤拉物体M的力F/＝F—ma，显然F/＜F．只有在弹簧秤质量可不计时，才可认为F/＝F．
2．当系统内各个物体的加速度相同时，则可把系统作为一个整体来研究．但这并不是使用整体法的必要条件，有些问题中系统内物体的加速度不同，也可用整体法来研究处理。如图中物块m沿斜面体M以加速度a下滑，斜面体不动．欲求地面对斜面体的静摩擦力f时，就可把此系统（m和M）作为整体处理，由牛顿第二定律得f＝macosθ＋M×0＝macosθ．式中acosθ为物块加速度的水平分量．
三、应用牛顿运动定律解题的特殊方法
1．用极端分析法分析临界条件
若题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，一般都有临界现象出现，分析时，可用极端分析法，即把问题（物理过程）推到极端（界），分析在极端情况下可能出现的状态和满足的条件，应用规律列出在极端情况下的方程，从而暴露出临界条件．
2．用假设法分析物体受力
在分析某些物理过程时，常常出现似乎是这又似乎是那的多种可能性，难以直观地判断出来．此时可用假设法去分析．
方法I：假定此力不存在，根据物体的受力情况分析物体将发生怎样的运动，然后再确定此力应在什么方向，物体才会产生题目给定的运动状态．
方法Ⅱ：假定此力存在，并假定沿某一方向，用运动规律进行分析运算，若算得结果是正值，说明此力确实存在并与假定方向相同；若算得的结果是负值，说明此力也确实存在，但与假定的方向相反；若算得的结果是零，说明此力不存在．
说明：极端分析法、特值分析法、临界分析法、假设法等都是解答物理题时常用到的思维方法．望同学们结合平时的解题训练，认真地体会各种方法的实质、特点，总结每种方法的适用情境．
规律方法1、连接体的求解方法
2、动力学的临界和极值的求法
翰林汇翰林汇翰林汇翰林汇课题：第四单元曲线运动万有引力类型：复习课
目的要求：理解并熟悉掌握运动的合成与分解的思想方法,理解掌握匀速圆周运动及其重要公式,能应用有关知误解解决一些实际问题.重点难点：教具：过程及内容：
运动的合成与分解
知识简析一、运动的合成
1．由已知的分运动求其合运动叫运动的合成．这既可能是一个实际问题，即确有一个物体同时参与几个分运动而存在合运动；又可能是一种思维方法，即可以把一个较为复杂的实际运动看成是几个基本的运动合成的，通过对简单分运动的处理，来得到对于复杂运动所需的结果．
合运动与分运动的关系：独立性：一个物体同时参与几个分运动，任何一个分运动的存在，对其它分运动的规律没有干扰和影响。
等时性：合运动和分运动在同一时间进行，即历时相等。
等效性：合运动跟几个分运动共同叠加的效果相同。
2．描述运动的物理量如位移、速度、加速度都是矢量，运动的合成应遵循矢量运算的法则：
（1）如果分运动都在同一条直线上，需选取正方向，与正方向相同的量取正，相反的量取负，矢量运算简化为代数运算．
（2）如果分运动互成角度，运动合成要遵循平行四边形定则．
3．合运动的性质和轨迹取决于分运动的情况:
①两个匀速直线运动的合运动仍为匀速直线运动
②一个匀速运动和一个匀变速运动的合运动是匀变速运动。
讨论：二者共线时，为匀变速直线运动，二者不共线时，为匀变速曲线运动。
③两个匀变速直线运动的合运动为匀变速运动，
当V0合与a0合共线时为匀变速直线运动，当V0合与a0合(恒定)不共线时为匀变速曲线运动。
二、运动的分解
1．已知合运动求分运动叫运动的分解．
2．运动分解也遵循矢量运算的平行四边形定则．
3．将速度正交分解为vx＝vcosα和vy=vsinα是常用的处理方法．
4．速度分解的一个基本原则就是按实际效果来进行分解，常用的思想方法有两种：
一种思想方法是先虚拟合运动的一个位移，看看这个位移产生了什么效果，从中找到运动分解的办法；
另一种思想方法是先确定合运动的速度方向（物体的实际运动方向就是合速度的方向），然后分析由这个合速度所产生的实际效果，以确定两个分速度的方向．
三、合运动与分运动的特征：
(1)等时性：合运动所需时间和对应的每个分运动所需时间相等．
(2)独立性：一个物体可以同时参与几个不同的分运动，各个分运动独立进行，互不影响．
(3)等效性:合运动和分运动是等效替代关系，不能并存；
(4)矢量性:加速度、速度、位移都是矢量，其合成和分解遵循平行四边形定则。
四、物体做曲线运动的条件
1．曲线运动是指物体运动的轨迹为曲线；
曲线运动的速度方向：曲线在该点的切线方向；
曲线运动的性质：速度方向不断变化，故曲线运动一定是变速运动．即曲线运动物体一定有加速度。
2．物体做一般曲线运动的条件：
力学条件和运动学条件：运动物体所受的合外力（或加速度）的方向跟它的速度方向不在同一直线上
（即合外力或加速度与速度的方向成一个不等于零或π的夹角）．
说明：当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为锐角时，物体做曲线运动速率将增大，
当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为钝角时，物体做曲线运动的速率将减小。
3.做曲线运动物体所受的合外力（加速度）方向指向曲线内侧。
4.重点掌握的两种情况：一是加速度大小、方向都不变的曲线运动，叫匀变曲线运动，如平抛运动；
另一是加速度大小不变、方向时刻改变的曲线运动，如匀速圆周运动．
运动的合成与分解典型实例：渡河问题；船的靠岸，平抛各种初速不为零的匀变速运动。
规律方法1、运动的合成与分解的应用
合运动与分运动的关系：满足等时性与独立性．即各个分运动是独立进行的，不受其他运动的影响，合运动和各个分运动经历的时间相等，讨论某一运动过程的时间，往往可直接分析某一分运动得出．
2、小船渡河问题分析
思考：①小船渡河过程中参与了哪两种运动？这两种运动有何关系？②过河的最短时间和最短位移分别决定于什么？
3、曲线运动条件的应用
做曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指的一方弯曲，若已知物体的运动轨迹，可判断出合外力的大致方向．若合外力为变力，则为变加速运动；若合外力为恒力，则为匀变速运动；
平抛物体的运动
知识简析一、平抛物体的运动
1、平抛运动：将物体沿水平方向抛出，其运动为平抛运动．
（1）运动特点：a、只受重力；b、初速度与重力垂直．尽管其速度大小和方向时刻在改变，但其运动的加速度却恒为重力加速度g，因而平抛运动是一个匀变速曲线运动。在任意相等时间内速度变化相等。
（2）平抛运动的处理方法：平抛运动可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。
水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性，又具有等时性．
（3）平抛运动的规律：以物体的出发点为原点，沿水平和竖直方向建成立坐标。
ax=0……①ay=0……④
水平方向vx=v0……②竖直方向vy=gt……⑤
x=v0t……③y=?gt2……⑥
做平抛运动的物体，任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出方向水平总位移的中点。
证：平抛运动示意如图
设初速度为V0，某时刻运动到A点，位置坐标为(x,y),所用时间为t.
此时速度与水平方向的夹角为,速度的反向延长线与水平轴的交点为,
位移与水平方向夹角为.
依平抛规律有:速度：Vx=V0
Vy=gt
①
位移:Sx=Vot
②
由①②得：即③
所以:④
④式说明：做平抛运动的物体，任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出方向水总位移的中点。
①平抛物体在时间t内的位移S可由③⑤两式推得s==，
②位移的方向与水平方向的夹角α由下式决定tgα=y/x=?gt2/v0t=gt/2v0
③平抛物体经时间t时的瞬时速度vt可由②⑤两式推得vt=，
④速度vt的方向与水平方向的夹角β可由下式决定tgβ=vy/vx=gt/v0
⑤平抛物体的轨迹方程可由③⑥两式通过消去时间t而推得：y=·x2，
可见平抛物体运动的轨迹是一条抛物线．
⑥运动时间由高度决定，与v0无关，所以t=，水平距离x＝v0t＝v0
⑦Δt时间内速度改变量相等，即△v＝gΔt，ΔV方向是竖直向下的．说明平抛运动是匀变速曲线运动．
2、处理平抛物体的运动时应注意：
水平方向和竖直方向的两个分运动是相互独立的，其中每个分运动都不会因另一个分运动的存在而受到影响——即垂直不相干关系；
水平方向和竖直方向的两个分运动具有等时性，运动时间由高度决定，与v0无关；
末速度和水平方向的夹角不等于位移和水平方向的夹角，由上证明可知tgβ=2tgα
【小结】若此题中传送带顺时针转动，物块相对传送带的运动情况就应讨论了。
（1）当v0=vBQ点的右边。
2）当v0vB物块滑到底速度小于传送带的速度，有两种情况，一是物块始终做匀加速运动，二是物块先做加速运动，当物块速度等于传送带的速度时，物体做匀速运动。这两种情况落点都在Q点右边。
3）v0vB当物块滑上传送带的速度大于传送带的速度，有两种情况，一是物块一直减速，二是先减速后匀速。第一种落在Q点，第二种落在Q点的右边。
证明：设时间t内物体的水平位移为s，竖直位移为h，则末速度的水平分量vx=v0=s/t，而竖直分量vy=2h/t，，所以有
3、平抛运动的拓展（类平抛运动）
带电粒子垂电匀强电场方向进入作类平抛运动。是类平抛运动的典型。
关键要搞清楚受力特征，受力情况决定了运动性质。
【例7】如图所示，光滑斜面长为a，宽为b，倾角为θ，一物块沿斜面左上方顶点P水平射入，而从右下方顶点Q离开斜面，求入射初速度．
说明：运用运动分解的方法来解决曲线运动问题，就是分析好两个分运动，根据分运动的运动性质，选择合适的运动学公式求解
匀速圆周运动
概念：质点做沿着圆周运动，如果在相等时间内通过的弧长相等，这种运动叫匀速圆周运动。
知识简析一、描述圆周运动的物理量
1．线速度：做匀速圆周运动的物体所通过的弧长与所用的时间的比值。
（1）物理意义：描述质点沿切线方向运动的快慢．
（2）方向：某点线速度方向沿圆弧该点切线方向．
（3）大小：V=S/t
说明:线速度是物体做圆周运动的即时速度，其方向时刻改变，所以匀速圆周运动是变速运动。
2．角速度：做匀速圆周运动的物体，连接物体与圆心的半径转过的圆心角与所用的时间的比值。
（l）物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢．
（2）大小：ω＝φ/t单位：（rad／s）
3．周期T，频率f：做圆周运动物体一周所用的时间叫周期．周期的广范含义：
做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数，叫做频率，也叫转速
4．转速：单位时间内绕圆心转过的圈数。r/min
5．V、ω、T、f的关系
T＝1/f，ω＝2π/T=v/r=2πf，v＝2πr/T＝2πrf=ωr．
T、f、ω三个量中任一个确定，其余两个也就确定了．但v还和半径r有关．
6．向心加速度
（1）物理意义：描述线速度方向改变的快慢的物理量。
（2）大小：a=v2/r=ω2r=4π2fr=4π2r/T2=ωv，
（3）方向：总是指向圆心，方向时刻在变化．不论a的大小是否变化，a都是个变加速度．
（4）注意：a与r是成正比还是反比，要看前提条件，
若ω相同，a与r成正比；若v相同，a与r成反比；若是r相同，a与ω2成正比，与v2也成正比．
7．向心力
（1）作用：产生向心加速度，只改变线速度的方向，不改变速度的大小．因此，向心力对做圆周运动的物体不做功．
（2）大小：F＝ma＝mv2/r＝mω2r=m4π2fr=m4π2r/T2=mωv
（3）方向：总是沿半径指向圆心，时刻在变化．即向心力是个变力．
说明:向心力是按效果命名的力，不是某种性质的力，因此，向心力可以由某一个力提供，也可以由几个力的合力提供，要根据物体受力的实际情况判定．
F心=ma心=m2R=mm4n2R=mωv
二、匀速圆周运动
1．特点：线速度的大小恒定，角速度、周期和频率都是恒定不变的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的．
2．性质：是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动，并且是加速度大小不变、方向时刻变化的变加速曲线运动．
3．加速度和向心力：由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变，故仅存在向心加速度，因此向心力就是做匀速圆周运动的物体所受外力的合力．
4．质点做匀速圆周运动的条件：合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心．
三、变速圆周运动（非匀速圆周运动）典型是：竖直平面的圆周运动。
变速圆周运动的物体，不仅线速度大小、方向时刻在改变，而且加速度的大小、方向也时刻在改变，是变加速曲线运动（注：匀速圆周运动也是变加速运动）．
变速圆周运动的合力一般不指向圆心，变速圆周运动所受的合外力产生两个效果．
1．半径方向的分力：产生向心加速度而改变速度方向．法向加速度。
2．切线方向的分力：产生切线方向加速度而改变速度大小．切向加速度
法向分力：产生向心加速度，改变方向快慢的物理量。
故利用公式求圆周上某一点的向心力和向心加速度的大小，必须用该点的瞬时速度值．
四、圆周运动解题思路
1．灵活、正确地运用公式
ΣFn＝man=mv2/r＝mω2r＝m4π2r/T2＝m4π2fr；
2．正确地分析物体的受力情况，找出向心力．
五、有辐条的圆周转动产生的顺转反现象：如何解释？
每1/30秒更一帧，车上有8根对称辐条，若在1/30秒内，每根辐条恰好转过角度为
（45、360、365、355）观众觉得车轮是怎样转的。（45度时不动；360时不动、355度倒转）。
规律方法1.线速度、角速度、向心加速度大小的比较
在分析传动装置的各物理量时．要抓住不等量和相等量的关系．同轴的各点角速度ω和n相等，而线速度v＝ωr与半径r成正比．在不考虑皮带打滑的情况下．传动皮带与皮带连接的两轮边缘的各点线速度大小相等，而角速度ω＝v/r与半径r成反比．
【例1】对如图所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是
(A)A轮带动B轮沿逆时针方向旋转．(B)B轮带动A轮沿逆时针方向旋转．
(C)C轮带动D轮沿顺时针方向旋转．(D)D轮带动C轮沿顺时针方向旋转
【例3】如图所示，直径为d的纸质圆筒，以角速度ω绕轴O高速运动，有一颗子弹沿直径穿过圆筒，若子弹穿过圆筒时间小于半个周期，在筒上先、后留下a、b两个弹孔，已知ao、bo间夹角为φ弧度，则子弹速度为
2．向心力的认识和来源
（1）向心力不是和重力、弹力、摩擦力相并列的一种类型的力，是根据力的效果命名的．在分析做圆周运动的质点受力情况时，切不可在物体的相互作用力（重力、弹力、摩擦力、万有引力）以外再添加一个向心力．
(2)由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变的运动，故只存在向心加速
度，物体受的外力的合力就是向心力。显然物体做匀速圆周运动的条件是：物体的合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心。
（3）分析向心力来源的步骤是:首先确定研究对象运动的轨道平面和圆心的位置，然后分析圆周运动物体所受的力,作出受力图,最后找出这些力指向圆心方向的合外力就是向心力．例如，沿半球形碗的光滑内表面，一小球在水平面上做匀速圆周运动，如图小球做圆周运动的圆心在与小球同一水平面上的O/点，不在球心O，也不在弹力N所指的PO线上．这种分析方法和结论同样适用于圆锥摆、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周飞行等在水平面内的匀速圆周运动的问题。共同点是由重力和弹力的合力提供向心力，向心力方向水平。
(4）变速圆周运动向心力的来源：分析向心力来源的步骤同分析匀速圆周运动向心力来源的步骤相向．但要注意，
①一般情况下，变速圆周运动的向心力是合外为沿半径方向的分力提供．
②分析竖直面上变速圆周运动的向心力的来源时，通常有细绳和杆两种模型．
(5)当物体所受的合外力小于所需要提供的向心力时，即F向＜时，物体做离心运动；当物体所受的合外力大于所需要的向心力，即F向＞时，物体做向心运动。
3、圆周运动与其它运动的结合
圆周运动和其他运动相结合，要注意寻找这两种运动的结合点：如位移关系、速度关系、时间关系等．还要注意圆周运动的特点：如具有一定的周期性等．
点评：对于比较复杂的问题，一定要注意分清物理过程，而分析物理过程的前提是通过分析物体的受力情况进行．
4、圆周运动中实例分析
圆周运动的应用专题
知识简析一、圆周运动的临界问题
1.圆周运动中的临界问题的分析方法
首先明确物理过程，对研究对象进行正确的受力分析，然后确定向心力，根据向心力公式列出方程，由方程中的某个力的变化与速度变化的对应关系，从而分析找到临界值．
2.特例（1）如图所示，没有物体支撑的小球，在竖直平面做圆周运动过最高点的情况：
注意：绳对小球只能产生沿绳收缩方向的拉力
①临界条件：绳子或轨道对小球没有力的作用：mg=mv2/R→v临界=（可理解为恰好转过或恰好转不过的速度）
注意：如果小球带电，且空间存在电、磁场时，临界条件应是小球重力、电场力和洛伦兹力的合力作为向心力，此时临界速度V临≠
②能过最高点的条件：v≥，当V＞时，绳对球产生拉力，轨道对球产生压力．
③不能过最高点的条件：V＜V临界（实际上球还没到最高点时就脱离了轨道）
（2）如图（a）的球过最高点时，轻质杆（管）对球产生的弹力情况：
注意：杆与绳不同，杆对球既能产生拉力，也能对球产生支持力．
①当v＝0时，N＝mg（N为支持力）
②当0＜v＜时，N随v增大而减小，且mg＞N＞0，N为支持力．
③当v=时，N＝0
当v＞时，N为拉力，N随v的增大而增大（此时N为拉力，方向指向圆心）
注意：管壁支撑情况与杆子一样
若是图（b）的小球，此时将脱离轨道做平抛运动．因为轨道对小球不能产生拉力．
注意：如果小球带电，且空间存在电场或磁场时，临界条件应是小球所受重力、电场力和洛仑兹力的合力等于向心力，此时临界速度。要具体问题具体分析，但分析方法是相同的。
水流星模型(竖直平面内的圆周运动)
竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动研究物体通过最高点和最低点的情况，并且经常出现临界状态。(圆周运动实例)①火车转弯②汽车过拱桥、凹桥3③飞机做俯冲运动时，飞行员对座位的压力。
④物体在水平面内的圆周运动（汽车在水平公路转弯，水平转盘上的物体绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转⑤万有引力——卫星的运动、库仑力——电子绕核旋转、洛仑兹力——带电粒子在匀强磁场中的偏转重力与弹力的合力——锥摆、（1）火车转弯：设火车弯道处内外轨高度差为h，内外轨间距L，转弯半径R。由于外轨略高于内轨，使得火车所受重力和支持力的合力F合提供向心力。
①当火车行驶速率V等于V0时，F合=F向，内外轨道对轮缘都没有侧压力
②当火车行驶V大于V0时，F合
③当火车行驶速率V小于V0时，F合>F向，内轨道对轮缘有侧压力，F合-N''=mv2/R
即当火车转弯时行驶速率不等于V0时，其向心力的变化可由内外轨道对轮缘侧压力自行调节，但调节程度不宜过大，以免损坏轨道。
（2）无支承的小球，在竖直平面内作圆周运动过最高点情况：
临界条件：由mg+T=mv2/L知，小球速度越小，绳拉力或环压力T越小，但T的最小值只能为零，此时小球以重力为向心力，恰能通过最高点。即mg=mv临2/R
结论：绳子和轨道对小球没有力的作用（可理解为恰好转过或恰好转不过的速度），只有重力作向心力，临界速度V临=
②能过最高点条件：V≥V临（当V≥V临时，绳、轨道对球分别产生拉力、压力）
③不能过最高点条件：V
最高点状态:mg+T1=mv高2/L(临界条件T1=0,临界速度V临=,V≥V临才能通过)
最低点状态:T2-mg=mv低2/L高到低过程机械能守恒:1/2mv低2=1/2mv高2+mgh
T2-T1=6mg(g可看为等效加速度)
半圆：mgR=1/2mv2T-mg=mv2/RT=3mg
（3）有支承的小球，在竖直平面作圆周运动过最高点情况：
①临界条件：杆和环对小球有支持力的作用当V=0时，N=mg（可理解为小球恰好转过或恰好转不过最高点）
恰好过最高点时，此时从高到低过程mg2R=1/2mv2低点：T-mg=mv2/RT=5mg
注意物理圆与几何圆的最高点、最低点的区别
(以上规律适用于物理圆,不过最高点,最低点,g都应看成等效的)
2．解决匀速圆周运动问题的一般方法
（1）明确研究对象，必要时将它从转动系统中隔离出来。
（2）找出物体圆周运动的轨道平面，从中找出圆心和半径。
（3）分析物体受力情况，千万别臆想出一个向心力来。
（4）建立直角坐标系（以指向圆心方向为x轴正方向）将力正交分解。
（5）
3．.离心现象
（1）离心运动的概念：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失或者不足于提供圆周运动的所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动称作为离心运动．
注意：离心运动的原因是合力突然消失，或不足以提供向心力，而不是物体又受到什么“离心力”．
（2）离心运动的条件：提供给物体做圆周运动的向心力不足或消失。F获＜F需
离心运动的两种情况：
①当产生向心力的合外力突然消失，物体便沿所在位置的切线方向飞出。
②当产生向心力的合外力不完全消失，而只是小于所需要的向心力，物体将沿切线和圆周之间的一条曲线运动，远离圆心而去。
设质点的质量为m，做圆周运动的半径为r，角速度为ω，线角速度为，向心力为F，如图所示
F=0(离心运动)
O
F＜mω2rF=mω2r
(离心运动)
（3）对离心运动的理解：
当F=mω2r或时，物体做匀速圆周运动。
当F=0时，物体沿切线方向飞出做直线运动。（离心运动）
当F＜mω2r或时，物体逐渐远离圆心运动。（离心运动）
当F＞mω2r或时，物体逐渐靠近圆心的向心运动。
若所受的合外力F大于所需的向心力时，物体就会做越来越靠近圆心的“近心”运动，人造卫星或飞船返回过程就有一阶段是做“近心”运动。
（4）离心现象的本质分析
离心现象的本质——物体惯性的表现。
分析：做匀速圆周运动的物体，由于本身有惯性，总是沿着切线方向运动，只是由于向心力作用，使它不能沿切线方向飞出，而被限制着沿圆周运动。如果提供向心力的合外力突然消失，物体由于本身的惯性，将沿着切线方向运动，这也是牛顿第一定律的必然结果。如果提供向心力的合外力减小，使它不足以将物体限制在圆周上，物体将做半径变大的圆周运动。此时，物体逐渐远离圆心，但“远离”不能理解为“背离”。做离心运动的物体并非沿半径方向飞出，而是运动半径越来越大。
二.“质点做匀速圆周运动”与“物体绕固定轴做匀速转动”的区别与联系
（1)质点做匀速圆周运动是在外力作用下的运动，所以质点在做变速运动，处于非平衡状态。
(2）物体绕固定轴做匀速转动是指物体处于力矩平衡的转动状态。对于物体上不在转动轴上的任意微小质量团（可说成质点），则均在做匀速圆周运动。
规律方法1.圃周运动中临界问题分析，应首先考虑达到临界条件时物体所处的状态，然后分析该状态下物体的受力特点．结合圆周运动的知识，列出相应的动力学方程
【小结】比较复杂的物理过程，如能依照题意画出草图，确定好研究对象，逐一分析就会变为简单问题。找出其中的联系就能很好地解决问题。
2.求解范围类极值问题，应注意分析两个极端状态，以确定变化范围
翰林汇翰林汇翰林汇翰林汇课题：万有引力定律类型：复习课
目的要求：理解万有引力定律,并能用其解决相关的实际问题.
重点难点：教具：过程及内容：
万有引力定律及其应用
知识简析一.开普勒运动定律（轨道、面积、比值）
(1)开普勒第一定律：所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．
(2)开普勒第二定律：对于每一个行星而言，太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等．
(3)开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．
二.万有引力定律
(1)内容：宇宙间的一切物体都是互相吸引的，两个物体间的引力大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比．
(2)公式：F＝G,其中，（称为为有引力恒量，由卡文特许扭称实验测出）。
(3)适用条件：严格地说公式只适用于质点间的相互作用，当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时，公式也可近似使用，但此时r应为两物体重心间的距离．对于均匀的球体,r是两球心间的距离．
注意：万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来，是自然界中最普遍的规律之一，式中引力恒量G的物理意义是：G在数值上等于质量均为1kg的两个质点相距1m时相互作用的万有引力．
三、万有引力和重力
重力是万有引力产生的，由于地球的自转，因而地球表面的物体随地球自转时需要向心力．重力实际上是万有引力的一个分力．另一个分力就是物体随地球自转时需要的向心力，如图所示，由于纬度的变化，物体做圆周运动的向心力F向不断变化，因而表面物体的重力随纬度的变化而变化，即重力加速度g随纬度变化而变化，从赤道到两极逐渐增大．通常的计算中因重力和万有引力相差不大，而认为两者相等，即m2g＝G,g=GM/r2常用来计算星球表面重力加速度的大小，在地球的同一纬度处，g随物体离地面高度的增大而减小，即gh=GM/（r+h）2，比较得gh=（）2·g
在赤道处，物体的万有引力分解为两个分力F向和m2g刚好在一条直线上，则有
F＝F向＋m2g，
所以m2g=F一F向＝G－m2Rω自2因地球目转角速度很小G?m2Rω自2,所以m2g=G
假设地球自转加快，即ω自变大，由m2g＝G－m2Rω自2知物体的重力将变小，当G=m2Rω自2时，m2g=0，此时地球上物体无重力，但是它要求地球自转的角速度ω自＝，比现在地球自转角速度要大得多.
四.天体表面重力加速度问题
设天体表面重力加速度为g,天体半径为R，由mg=得g=,由此推得两个不同天体表面重力加速度的关系为
五．天体质量和密度的计算
原理：天体对它的卫星（或行星）的引力就是卫星绕天体做匀速圆周运动的向心力．
G=mr，由此可得：M=；ρ===（R为行星的半径）
由上式可知，只要用实验方法测出卫星做圆周运动的半径r及运行周期T，就可以算出天体的质量M．若知道行星的半径则可得行星的密度
散专题：人造天体(卫星)的运动
万有引力及应用：与牛二及运动学公式
1思路(基本方法)：卫星或天体的运动看成匀速圆周运动,F心=F万(类似原子模型)
2方法：F引=G=F心=ma心=m2R=mm4n2R
地面附近：G=mgGM=gR2(黄金代换式)
轨道上正常转：G=m【讨论(v或EK)与r关系，r最小时为地球半径，
v第一宇宙=7.9km/s(最大的运行速度、最小的发射速度)；T最小=84.8min=1.4h】
G=mr=mM=T2=
（M=V球=r3）s球面=4r2s=r2(光的垂直有效面接收，球体推进辐射)s球冠=2Rh
3理解近地卫星：来历、意义万有引力≈重力=向心力、r最小时为地球半径、
最大的运行速度=v第一宇宙=7.9km/s(最小的发射速度)；T最小=84.8min=1.4h
4同步卫星几个一定：三颗可实现全球通讯(南北极有盲区)
轨道为赤道平面T=24h=86400s离地高h=3.56ｘ104km(为地球半径的5.6倍)
V=3.08km/s﹤V第一宇宙=7.9km/s(=15o/h(地理上时区)a=0.23m/s2
5运行速度与发射速度的区别
6卫星的能量：(类似原子模型)
r增v减小(EK减小
7.应该熟记常识：地球公转周期1年,自转周期1天=24小时=86400s,地球表面半径6.4ｘ103km表面重力加速度g=9.8m/s2月球公转周期30天
知识简析一、卫星的绕行角速度、周期与高度的关系
（1）由，得，∴当h↑，v↓
（2）由G=mω2（r+h），得ω=，∴当h↑，ω↓
（3）由G，得T=∴当h↑，T↑
二、三种宇宙速度：
第一宇宙速度（环绕速度）：v1=7.9km/s，人造地球卫星的最小发射速度。也是人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度。
第二宇宙速度（脱离速度）：v2=11.2km/s，使卫星挣脱地球引力束缚的最小发射速度。
第三宇宙速度（逃逸速度）：v3=16.7km/s，使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。
三、第一宇宙速度的计算．
方法一：地球对卫星的万有引力就是卫星做圆周运动的向心力．
G=m，v=。当h↑，v↓，所以在地球表面附近卫星的速度是它运行的最大速度。其大小为r＞＞h（地面附近）时，=7．9×103m/s
方法二：在地面附近物体的重力近似地等于地球对物体的万有引力，重力就是卫星做圆周运动的向心力．
．当r＞＞h时．gh≈g所以v1＝=7．9×103m/s
第一宇宙速度是在地面附近h＜＜r，卫星绕地球做匀速圆周运动的最大速度．
四、两种最常见的卫星
⑴近地卫星。
近地卫星的轨道半径r可以近似地认为等于地球半径R，由式②可得其线速度大小为v1=7.9×103m/s；由式③可得其周期为T=5.06×103s=84min。由②、③式可知，它们分别是绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的最大线速度和最小周期。
神舟号飞船的运行轨道离地面的高度为340km，线速度约7.6km/s，周期约90min。
⑵同步卫星。
“同步”的含义就是和地球保持相对静止，所以其周期等于地球自转周期，即T=24h。由式G=m=m（r+h）可得，同步卫星离地面高度为h＝－r＝3·58×107m即其轨道半径是唯一确定的离地面的高度h=3.6×104km，而且该轨道必须在地球赤道的正上方，运转方向必须跟地球自转方向一致即由西向东。如果仅与地球自转周期相同而不定点于赤道上空，该卫星就不能与地面保持相对静止。因为卫星轨道所在平面必然和地球绕日公转轨道平面重合，同步卫星的线速度v==3.07×103m/s
通讯卫星可以实现全球的电视转播，从图可知，如果能发射三颗相对地面静止的卫星（即同步卫星）并相互联网，即可覆盖全球的每个角落。由于通讯卫星都必须位于赤道上空3.6×107m处，各卫星之间又不能相距太近，所以，通讯卫星的总数是有限的。设想在赤道所在平面内，以地球中心为圆心隔50放置一颗通讯卫星，全球通讯卫星的总数应为72个。
五.了解不同高度的卫星飞行速度及周期的数据
卫星飞行速度及周期仅由距地高度决定与质量无关。
设卫星距地面高度为h，地球半径为R，地球质量为M，卫星飞行速度为v，则由万有引力充当向心力可得v=[GM/（R+h）]?。知道了卫星距离地面的高度，就可确定卫星飞行时的速度大小。
不同高度处人造地球卫星的环绕速度及周期见下表：
高度(km) 0 300 500 1000 3000 5000 35900（同步轨道） 38000（月球轨道） 环绕速度(km/s) 7.91 7.73 7.62 7.36 6.53 5.29 2.77 0.97 周期（分） 84.4 90.5 94.5 105 150 210 23小时56分 28天 六、卫星的超重和失重
（1）卫星进入轨道前加速过程，卫星上物体超重．(2)卫星进入轨道后正常运转时，卫星上物体完全失重．
七、人造天体在运动过程中的能量关系
当人造天体具有较大的动能时，它将上升到较高的轨道运动，而在较高轨道上运动的人造天体却具有较小的动能。反之，如果人造天体在运动中动能减小，它的轨道半径将减小，在这一过程中，因引力对其做正功，故导致其动能将增大。
同样质量的卫星在不同高度轨道上的机械能不同。其中卫星的动能为，由于重力加速度g随高度增大而减小，所以重力势能不能再用Ek=mgh计算，而要用到公式（以无穷远处引力势能为零，M为地球质量，m为卫星质量，r为卫星轨道半径。由于从无穷远向地球移动过程中万有引力做正功，所以系统势能减小，为负。）因此机械能为。同样质量的卫星，轨道半径越大，即离地面越高，卫星具有的机械能越大，发射越困难。
八、相关材料
I．人造卫星做圆轨道和椭圆轨道运行的讨论
当火箭与卫星分离时，设卫星的速度为v（此即为发射速度），卫星距离地心为r,并设此时速度与万有引力垂直（通过地面控制可以实现）如图所示，则，若卫星以v绕地球做圆周运动，则所需要的向心力为：F向＝
当F万=F向时，卫星将做圆周运动．若此时刚好是离地面最近的轨道，则可求出此时的发射速度
v＝7.9km/s.
②当F万＜F向时，卫星将做离心运动，做椭圆运动，远离地球时引力做负功，卫星动能转化为引力势能．（神州五号即属于此种情况）
③当F万＞F向时，卫星在引力作用下，向地心做椭圆运动，若此时发生在最近轨道，则v＜7.9km/s，卫星将坠人大气层烧毁。
因此：星箭分离时的速度是决定卫星运行轨道的主要条件．
2.人造卫星如何变轨
卫星从椭圆轨道变到圆轨道或从圆轨道变到椭圆轨道是卫星技术的一个重要方面，卫星定轨和返回都要用到这个技术．
以卫星从椭圆远点变到圆轨道为例加以分析：如图所示，在轨道A点，万有引力FA＞，要使卫星改做圆周运动，必须满足FA＝和FA⊥v，在远点已满足了FA⊥v的条件，所以只需增大速度，让速度增大到＝FA，这个任务由卫星自带的推进器完成．
这说明人造卫星要从椭圆轨道变到大圆轨道，只要在椭圆轨道的远点由推进器加速，当速度达到沿圆轨道所需的速度，人造卫星就不再沿椭圆轨道运动而转到大圆轨道．“神州五号”就是通过这种技术变轨的，地球同步卫星也是通过这种技术定点于同步轨道上的．
规律方法
1、处理人造天体问题的基本思路
由于运行中的人造天体，万有引力全部提供人造地球卫星绕地球做圆周运动的向心力，因此所有的人造地球卫星的轨道圆心都在地心．解关于人造卫星问题的基本思路：①视为匀速圆周运动处理；②万有引力充当向心力；③根据已知条件选择向心加速度的表达式便于计算；④利用代换式gR2=GM推导化简运算过程。
注意：①人造卫星的轨道半径与它的高度不同．②离地面不同高度，重力加速度不同，
说明：可以看出，绕地球做匀速圆周运动的人造卫星的轨道半径r、线速度大小v和周期T是一一对应的，其中一个量确定后，另外两个量也就唯一确定了。离地面越高的人造卫星，线速度越小而周期越大。
2、人造天体的发射与变轨
翰林汇翰林汇翰林汇翰林汇课题：第五单元动量动量守恒专题类型：复习课
目的要求：掌握动量、冲量等概念，着重抓住动量定理、动量守恒定律运用中的矢量性、同时性、相对性和普适性，掌握其基本运用方法，特别是与能量相结合的问题。
动量、冲量和动量定理
知识简析一、动量
1、动量：运动物体的质量和速度的乘积叫做动量．P=mv
是矢量，方向与速度方向相同；动量的合成与分解，按平行四边形法则、三角形法则．是状态量；
通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量(状态量)，计算物体此时的动量应取这一时刻的瞬时速度。
是相对量；物体的动量亦与参照物的选取有关，常情况下，指相对地面的动量。单位是kg·m/s；
2、动量和动能的区别和联系
①动量的大小与速度大小成正比，动能的大小与速度的大小平方成正比。即动量相同而质量不同的物体，
其动能不同；动能相同而质量不同的物体其动量不同。
②动量是矢量，而动能是标量。因此，物体的动量变化时，其动能不一定变化；而物体的动能变化时，其动量一定变化。
③因动量是矢量，故引起动量变化的原因也是矢量，即物体受到外力的冲量；动能是标量，
引起动能变化的原因亦是标量，即外力对物体做功。
④动量和动能都与物体的质量和速度有关，两者从不同的角度描述了运动物体的特性，且二者大小间存在关系式：
P2＝2mEk
3、动量的变化及其计算方法
动量的变化是指物体末态的动量减去初态的动量，是矢量，对应于某一过程（或某一段时间），是一个非常重要的物理量，其计算方法：
（1）ΔP=Pt一P0，主要计算P0、Pt在一条直线上的情况。
（2）利用动量定理ΔP=F·t，通常用来解决P0、Pt；不在一条直线上或F为恒力的情况。
二、冲量
1、冲量：力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量．
是矢量，如果在力的作用时间内，力的方向不变，则力的方向就是冲量的方向；冲量的合成与分解，按平行四边形法则与三角形法则．冲量不仅由力的决定，还由力的作用时间决定。而力和时间都跟参照物的选择无关，所以力的冲量也与参照物的选择无关。单位是N·s；
2、冲量的计算方法
（1）I=F·t．采用定义式直接计算、主要解决恒力的冲量计算问题。I=Ft
（2）利用动量定理Ft=ΔP．主要解决变力的冲量计算问题，但要注意上式中F为合外力（或某一方向上的合外力）。
三、动量定理
1、动量定理：物体受到合外力的冲量等于物体动量的变化．Ft=mv/一mv或Ft＝p/－p；
该定理由牛顿第二定律推导出来：（质点m在短时间Δt内受合力为F合，合力的冲量是F合Δt；质点的初、未动量是mv0、mvt，动量的变化量是ΔP=Δ（mv）=mvt－mv0．根据动量定理得：F合=Δ（mv）/Δt）
2．单位：N·S与kgm／s统一：lkgm／s=1kgm／s2·s=N·s；
3．理解：（1）上式中F为研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。
（2）动量定理中的冲量和动量都是矢量。定理的表达式为一矢量式，等号的两边不但大小相同，而且方向相同，在高中阶段，动量定理的应用只限于一维的情况。这时可规定一个正方向，注意力和速度的正负，这样就把矢量运算转化为代数运算。
（3）动量定理的研究对象一般是单个质点。求变力的冲量时，可借助动量定理求，不可直接用冲量定义式．
4．应用动量定理的思路：
（1）明确研究对象和受力的时间（明确质量m和时间t）；
（2）分析对象受力和对象初、末速度（明确冲量I合，和初、未动量P0，Pt）；
（3）规定正方向，目的是将矢量运算转化为代数运算；
（4）根据动量定理列方程
（5）解方程。
四、动量定理应用的注意事项
1．动量定理的研究对象是单个物体或可看作单个物体的系统，当研究对象为物体系时，物体系的总动量的增量等于相应时间内物体系所受外力的合力的冲量，所谓物体系总动量的增量是指系统内各个的体动量变化量的矢量和。而物体系所受的合外力的冲量是把系统内各个物体所受的一切外力的冲量的矢量和。
2．动量定理公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。它可以是恒力，也可以是变力。当合外力为变力时F则是合外力对作用时间的平均值。
3．动量定理公式中的Δ（mv）是研究对象的动量的增量，是过程终态的动量减去过程始态的动量（要考虑方向），切不能颠倒始、终态的顺序。
4．动量定理公式中的等号表明合外力的冲量与研究对象的动量增量的数值相等，方向一致，单位相同。但考生不能认为合外力的冲量就是动量的增量，合外力的冲量是导致研究对象运动改变的外因，而动量的增量却是研究对象受外部冲量作用后的必然结果。
5．用动量定理解题，只能选取地球或相对地球做匀速直线运动的物体做参照物。忽视冲量和动量的方向性，造成I与P正负取值的混乱，或忽视动量的相对性，选取相对地球做变速运动的物体做参照物，是解题错误的常见情况。
规律方法1、冲量和动量变化量的计算
点评：对力的冲量计算，学生比较习惯按做功的方法求，如IF易算为Fcosθt，而实际为Ft，对支持力、重力的冲量通常因为与位移垂直而认为是零。冲量和功不同。恒力在一段时间内可能不作功，但一定有冲量。对动量变化量，分不清应该用那个力的冲量来计算，实际只要求出合外力的冲量就可以了。
说明：（1）注意区别所求的是某一力的冲量还是合外力的冲量．
(2)恒力的冲量一般直接由I＝Ft求，变力的冲量一般由I＝ΔP求．
2、动量定理的初步应用
注意:应用动量定理公式I＝mv2一mvl时，不要把公式左边的冲量单纯理解为合外力的冲量，可以进一步理解为“外力冲量的矢量和”，这样就对全过程应用一次动量定理就可以解决问题而使思路和解题过程简化。
散动量定理的拓展应用
1、动量定理FΔt＝mvt－mv0可以用一种更简洁的方式FΔt=ΔP表达，式中左边表示物体受到的冲量，右边表示动量的增量（变化量）。此式稍加变形就得
其含义是：物体所受外力（若物体同时受几个力作用，则为合外力）等于物体动量的变化率。这一公式通常称为“牛顿第二定律的动量形式”。这一形式更接近于牛顿自己对牛顿第二定律的表述。应用这个表述我们在分析解决某些问题时会使思路更加清晰、简洁。
2、物体动量的增量可以是物体质量不变，由速度变化形成：ΔP=mv2I一mv1=m（V2一v1）=mΔv，
动量定理表达为FΔt=mΔv.也可以是速度不变，由质量变化形成：ΔP＝m2v一mlv=（m2一ml）v＝Δmv,动量定理表达为FΔt＝ΔmV。在分析问题时要注意第二种情况。
散动量守恒定律
知识简析一、动量守恒定律
1、内容：相互作用的物体，如果不受外力或所受外力的合力为零，它们的总动量保持不变，即作用前的总动量与作用后的总动量相等．
动量守恒定律适用的条件
①系统不受外力或所受合外力为零．
②当内力远大于外力时．
③某一方向不受外力或所受合外力为零，或该方向上内力远大于外力时，该方向的动量守恒．
3、常见的表达式
①p/=p，其中p/、p分别表示系统的末动量和初动量，表示系统作用前的总动量等于作用后的总动量。
②Δp=0，表示系统总动量的增量等于零。
③Δp1=－Δp2，其中Δp1、Δp2分别表示系统内两个物体初、末动量的变化量，表示两个物体组成的系统，各自动量的增量大小相等、方向相反。
其中①的形式最常见，具体来说有以下几种形式
A、m1vl＋m2v2＝m1v/l＋m2v/2，各个动量必须相对同一个参照物，适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统。
B、0=m1vl＋m2v2，适用于原来静止的两个物体组成的系统。
C、m1vl＋m2v2=（m1＋m2）v，适用于两物体作用后结合在一起或具有共同的速度。
二、对动量守恒定律的理解
（1）动量守恒定律是说系统内部物体间的相互作用只能改变每个物体的动量，而不能改变系统的总动量，在系统运动变化过程中的任一时刻，单个物体的动量可以不同，但系统的总动量相同。
（2）应用此定律时我们应该选择地面或相对地面静止或匀速直线运动的物体做参照物，不能选择相对地面作加速运动的物体为参照物。
（3）动量是矢量，系统的总动量不变是说系统内各个物体的动量的矢量和不变。等号的含义是说等号的两边不但大小相同，而且方向相同。
规律方法1、动量守恒定律的“四性”
在应用动量守恒定律处理问题时,要注意“四性”
①矢量性：动量守恒定律是一个矢量式，，对于一维的运动情况，应选取统一的正方向，凡与正方向相同的动量为正，相反的为负。若方向未知可设与正方向相同而列方程，由解得的结果的正负判定未知量的方向。
②瞬时性：动量是一个状态量，即瞬时值，动量守恒指的是系统任一瞬时的动量恒定，列方程m1vl＋m2v2＝m1v/l＋m2v/2时，等号左侧是作用前各物体的动量和，等号右边是作用后各物体的动量和，不同时刻的动量不能相加。
③相对性：由于动量大小与参照系的选取有关，应用动量守恒定律时，应注意各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的速度，一般以地球为参照系
④普适性：动量守恒定律不仅适用于两个物体所组成的系统，也适用于多个物体组成的系统，不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统。
【例5】一辆质量为60kg的小车上有一质量为40kg的人（相对车静止）一起以2m／s的速度向前运动，突然人相对车以4m／s的速度向车后跳出去，则车速为多大？
下面是几个学生的解答，请指出错在何处．
（1）解析；人跳出车后，车的动量为60v，人的动量为40（4十v）由动量守恒定律：
（60＋40）×2＝60v－40（4＋v）解得：v＝0．4m/s（没有注意矢量性）
（2）解析：选车的方向为正，人跳出车后，车的动量为60v，人的动量一40×4，由动量守恒定律：
（60＋40）×2＝60v—40×4，解得v＝6m／s（没有注意相对性）
（3）解析：选车的方向为正，人跳出车后的动量为60v，人的动量一40×（4一2）由动量守恒定律得
（60＋40）×2＝60v—40×（4一2）解得v=14/3m/s（没有注意瞬时性）
（4）解析：选地为参照物，小车运动方向为正，据动量守恒定律，
（60＋40）×2＝60v—40（4—v）解得v=3．6m/s此法正确．答案：3．6m／s
2、应用动量守恒定律的基本思路
1．明确研究对象和力的作用时间，即要明确要对哪个系统，对哪个过程应用动量守恒定律。
2．分析系统所受外力、内力，判定系统动量是否守恒。
3．分析系统初、末状态各质点的速度，明确系统初、末状态的动量。
4．规定正方向，列方程。
5．解方程。如解出两个答案或带有负号要说明其意义。
专题：人船模型与反冲运动
知识简析一、人船模型
1．若系统在整个过程中任意两时刻的总动量相等，则这一系统在全过程中的平均动量也必定守恒。在此类问题中，凡涉及位移问题时，我们常用“系统平均动量守恒”予以解决。如果系统是由两个物体组成的，合外力为零，且相互作用前均静止。相互作用后运动，则由0=m1+m2得推论0＝m1s1＋m2s2，但使用时要明确s1、s2必须是相对地面的位移。
2、人船模型的应用条件是：两个物体组成的系统（当有多个物体组成系统时，可以先转化为两个物体组成的系统）
动量守恒，系统的合动量为零．
二、反冲运动
1、指在系统内力作用下，系统内一部分物体向某发生动量变化时，系统内其余部分物体向相反方向发生动量变化的现象
2.研究反冲运动的目的是找反冲速度的规律，求反冲速度的关键是确定相互作用的物体系统和其中各物体对地的运动状态．
规律方法1、人船模型及其应用2、反冲运动的研究
说明：（1）当问题符合动量守恒定律的条件，而又仅涉及位移而不涉及速度时，通常可用平均动量求解．
（2）画出反映位移关系的草图，对求解此类题目会有很大的帮助．
（3）解此类的题目，注意速度必须相对同一参照物．
专题：碰撞中的动量守恒
知识简析碰撞
1．碰撞指的是物体间相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象．
在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，故可以用动量守恒定律处理碰撞问题．按碰撞前后物体的动量是否在一条直线上有正碰和斜碰之分，中学物理只研究正碰的情况．
2．一般的碰撞过程中，系统的总动能要有所减少，若总动能的损失很小，可以略去不计，这种碰憧叫做弹性碰撞．其特点是物体在碰撞过程中发生的形变完全恢复，不存在势能的储存，物体系统碰撞前后的总动能相等。若两物体碰后粘合在一起，这种碰撞动能损失最多，叫做完全非弹性碰撞．其特点是发生的形变不恢复，相碰后两物体不分开，且以同一速度运动，机械能损失显著。在碰撞的一般情况下系统动能都不会增加（有其他形式的能转化为机械能的除外，如爆炸过程），这也常是判断一些结论是否成立的依据．
3．弹性碰撞：题目中出现：“碰撞过程中机械能不损失”．这实际就是弹性碰撞．设两小球质量分别为m1、m2，碰撞前后速度为v1、v2、v1/、v2/，碰撞过程无机械能损失，求碰后二者的速度．
根据动量守恒m1v1＋m2v2＝m1v1/＋m2v2/……①
根据机械能守恒?m1v12十?m2v22=?m1v1/2十?m2v2/2……②
由①②得v1/=，v2/=
仔细观察v1/、v2/结果很容易记忆,当v2=0时v1/=，v2/=
①当v2=0时；m1=m2时v1/=0，v2/=v1这就是我们经常说的交换速度、动量和能量．
②m1＞＞m2，v/1=v1，v2/=2v1．碰后m1几乎未变，仍按原来速度运动，质量小的物体将以m1的速度的两倍向前运动。
③m1《m2，v/l=一v1，v2/=0．碰后m1被按原来速率弹回，m2几乎未动。
动量、能量综合应用
知识简析一、动量和动能
动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，但它们存在明显的不同：
动量是矢量，动能是标量．物体动量变化时，动能不一定变化；但动能一旦发生变化，动量必发生变化．如做匀速圆周运动的物体，动量不断变化而动能保持不变．
动量是力对时间的积累效应，动量的大小反映物体可以克服一定阻力运动多久，其变化量用所受冲量来量度；动能是力对空间的积累效应，动能的大小反映物体可以克服一定阻力运动多么远，其变化量用外力对物体做的功来量度．
动量的大小与速度成正比，动能大小与速率的平方成正比．不同物体动能相同时动量可以不同，反之亦然，，常用于比较动能相同而质量不同物体的动量大小；常用来比较动量相同而质量不同物体的动能大小．
二、动量守恒定律与机械能守恒（包括能量守恒）定律
动量守恒定律和机械能守恒定律所研究的对象都是相互作用的物体组成的系统，且研究的都是某一物理过程一但两者守恒的条件不同：系统动量是否守恒，决定于系统所受合外力是否为零；而机械能是否守恒，则决定于是否有重力以外的力（不管是内力还是外力）做功．所以，在利用机械能守恒定律处理问题时要着重分析力的做功情况，看是否有重力以外的力做功；在利用动量守恒定律处理问题时着重分析系统的受力情况（不管是否做功），并着重分析是否满足合外力为零．应特别注意：系统动量守恒时，机械能不一定守恒；同样机械能守恒时，动量不一定守恒，这是因为两个守恒定律的守恒条件不同必然导致的结果．如各种爆炸、碰撞、反冲现象中，因F内》F外，动量都是守恒的，但因很多情况下有内力做功使其他形式的能转化为机械能而使其机械能不守恒．
另外，动量守恒定律表示成为矢量式，应用时必须注意方向，且可在某一方向独立使用；机械能守恒定律表示成为标量式，对功或能量只需代数加减，不能按矢量法则进行分解或合成．
三、处理力学问题的基本方法
处理力学问题的基本方法有三种：一是牛顿定律，二是动量关系，三是能量关系．若考查有关物理量的瞬时对应关系，须应用牛顿定律，若考查一个过程，三种方法都有可能，但方法不同，处理问题的难易、繁简程度可能有很大的差别．若研究对象为一个系统，应优先考虑两大守恒定律，若研究对象为单一物体，可优先考虑两个定理，特别涉及时间问题时应优先考虑动量定理，涉及功和位移问题的应优先考虑动能定理．因为两个守恒定律和两个定理只考查一个物理过程的始末两个状态有关物理量间关系，对过程的细节不予细究，这正是它们的方便之处．特别对于变力作用问题，在中学阶段无法用牛顿定律处理时，就更显示出它们的优越性．
四、求解动量守恒定律、机械能守恒定律、动能定理、功能关系的综合应用类题目时要注意：
1.认真审题，明确物理过程．这类问题过程往往比较复杂，必须仔细阅读原题，搞清已知条件，判断哪一个过程机械能守恒，哪一个过程动量守恒
2.灵活应用动量、能量关系．有的题目可能动量守恒，机械能不守恒，或机械能守恒，动量不守恒，或者动量在整个变化过程中守恒，而机械能在某一个过程中有损失等，过程的选取要灵活，既要熟悉一定的典型题，又不能死套题型、公式．
规律方法一、特点
能量与动量结合的题目，过程复杂，知识综合性强，难度比较大；它不仅在力学中出现，在电学与原子核物理学中也都有类似的题目．因而在高考中那些难度大的题目往往出现在这里．
二、解题思路
1．选出要研究的系统．
2．对系统分析，看是否动量守恒（有时是某一方向动量守恒），再根据动量守恒定律列方程．
3．对系统中的物体受力分析，找出外力总功与物体始末动能，从而应用动能定理列关系式．
4．这当中有时要用到机械能守恒或能量守恒定律，可根据具体情况列出关系式．
5．根据以上的关系式，求得某一物理量
点评：运用动量观点和动能观点解题每年在高考中都有很重的份量，每年的压轴题都是利用此观点解题．它们的特点是过程复杂、难度大、综合性强、灵活性高，这就要求我们主动去分析研究这类题的特点及处理所用的数学方法；在提高审题能力和物理过程分析能力上很下功夫，适度配合强化训练．
翰林汇翰林汇翰林汇翰林汇课题：第六单元功和能类型：复习课
目的要求：准确掌握功、功率、动能，势能、机械能等概念头，准确理解动能定理、机械能守恒定律功能关系，能熟练掌握它们的运用方法。强化解决动力学问题的方法训练和能力培养
功
一、功的概念
1、概念：一个物体受到力的作用,并且在这个力的方向上发生了一段位移,就说这个力对物体做了功.
(定义):力和力的作用点通过位移的乘积．
2.做功的两个必要因素：力和物体在力的方向上的位移
3、公式：W＝FScosα（α为F与s的夹角）．
说明：(1)公式只适用于恒力做功位移是指力的作用点通过位移
(2)要分清“谁做功，对谁做功”。即：哪个力对哪个物体做功。
(3)力和位移都是矢量：两种思路：可以分解力也可以分解位移。如：位移：沿力方向分解，与力垂直方向分解。
(4)功是标量，没有方向，但功有正、负值。
其正负表示力在做功过程中所起的作用。正功表示动力做功(此力对物体的运动有推动作用)，负功表示阻力做功，
功的正负表示还表示能的转移方向．
(5)功大小只与F、s、α这三个量有关．与物体是否还受其他力、物体运动的速度、加速度等其他因素无关，
也与物体运动的路径无关．与物体的运动形式(无论是匀速或变速)无关，也与物体同时受到的其他力无关.
提到做功：一定要明确？力对？物体在？个过程中做功，正还是负，数值是多少。做功后能量如何转化。
(6)讨论：
①当α=00时，W＝FS表示力的方向与位移方向相同。力对物体做正功
②当0≤a＜900时，W＞0，力对物体做正功；
③当α=900时，W＝0，力对物体不做功；
④当900＜α≤1800时，W＜0，力对物体做负功或说成物脚体克服这个力做功，从二个角度来描述同一个问题．
⑤当α=1800时，W＝-FS表示力的方向与位移方向相反。力对物体做负功
4、功正、负的三种判断方法：一个力对物体做不做功，是正功还是负功，判断的方法是：
①力与位移之间夹角：常用于判断恒力做功情况。
②力与速度之间夹角：常用于判断曲线运动力做功情况
为锐角时，力对物体做正功，为钝角时，力对物体做负功，为直角时，力对物体不做功。
③看物体之间是否有能量的转化：若有则一定有能量的转化，常用与关联物体做曲线运动情况。
5、力学中求功方法：
①公式求：W＝FScosα（只适用于恒力做功，可分角力也可分角位移）
②W=Pt
③动能定理：W=EK2一Ek1，
④能量的转化情况求，（功是能量转达化的量度）
⑤F-s图象，图象与位移轴所围均“面积”为功的数值．
6、两类不同的力做功求解的典型情况
一类是与势能相关的力，如重力、弹簧的弹力、电场力等，它们的功与路程无关系，只与位移有关。
另一类是滑动摩擦力，空气阻力等，这类力做功与物体的运动路径有关。滑动摩擦力做功要看物体运动的路程，这是摩擦力做功的特点，必须牢记。
7.功和能单位：焦耳（J)1J＝1N·m.1ev=1.610-19J
8.物理意义：表示力在空间上的积累效应，是能的转化的量度
9.力的三种效果:力的瞬时效应,改变物体的运动状态,产生加速成度.
力的时间积累效应:使物体产生冲量,改变物体的动量.是动量转化的量度
力的空间积累效应，对物体做功,改变物体的能量,是能的转化的量度
二、注意的几个问题
①F：当F是恒力时，我们可用公式W＝Fscosθ运算；当F大小不变而方向变化时，分段求力做的功；当F的方向不变而大小变化时，不能用W＝Fscosθ公式运算（因数学知识的原因），我们只能用动能定理求力做的功．
②S：是力的作用点通过的位移，用物体通过的位移来表述时，在许多问题上学生往往会产生一些错觉，在后面的练习中会认识到这一点，另外位移S应当弄清是相对哪一个参照物的位移
③功是过程量：即做功必定对应一个过程（位移），应明确是哪个力在哪一过程中的功．
④什么力做功：在研究问题时，必须弄明白是什么力做的功．
点评：求功，必须清楚地知道是哪个力的功，应正确地画出力、位移，再求力的功．
规律方法1、功的计算方法
1.由公式W=Fscosα求解(两种处理办法)：
①W等于力F乘以物体在力F方向上的分位移scosα,即将物体的位移分解为沿F方向上和垂直F方向上的两个分位移
②W等于力F在位移s方向上的分力Fcosα乘以物体的位移s，即将力F分解为沿s方向和垂直s方向的两个分力
注意：这种方法只能用来计算恒力做功（轨迹可以是直线也可以是曲线）
2、多个力的总功求解
①用平行四边形定则求出合外力，再根据w＝F合scosα计算功．注意α应是合外力与位移s间的夹角．
②分别求各个外力的功：W1＝F1scosα1，W2=F2scosα2……再求各个外力功的代数和．
3、变力做功问题
①W＝F·scosα是用来计算恒力的功，若是变力，求变力的功只有通过将变力转化为恒力，再用W＝Fscosα计算．
②有两类不同的力：
一类是与势能相关联的力，比如重力、弹簧的弹力以及电场力等，它们的功与路径无关，只与始末点的位置有关；
另一类是滑动摩擦力、空气阻力等，在曲线运动或往返运动时，这类力(大小不变)功等于力和路程（不是位移）的积．
③根据功和能关系求变力的功．如：根据势能的变化求对应的力做的功，根据动能定理求变力做的功，等等．
④根据功率恒定，求变力的功，W=Pt.
⑤求出变力F对位移的平均力来计算，当变力F是位移s的线性函数时，平均力．
⑥作出变力F随位移，变化的图象，图象与位移轴所围均“面积”即为变力做的功．
4、做功求解的典型情况
①注意力、冲量、功的区别
除了它们的物理定义、单位以及是标量还是矢量以外，从动力学观点来看：
（1）力和物体的运动状态的变化存在着瞬时因果关系，即力是产生加速度的原因，有力才有加速度，力变加速度变，它们之间的因果规律用牛顿第二定律来表达．
（2）力的冲量反映的是力持续在一段时间的作用效果的累积量．其结果是要引起物体动量的改变，它们之间的因果规律用动量定理来表达．
（3）功是力持续作用在一段空间位移上的作用效果的累积量，是标量．其结果是要引起物体动能的改变，它们之间的因果规律用动能定理来表达．
②作用力和反作用力的做功
作用力与反作用力同时存在，作用力做功时，反作用力可能做功，也可能不做功，可能做正功，也可能做负功，不要以为作用力与反作用力大小相等、方向相反，就一定有作用力、反作用力的功数值相等，
一正一负．所以作用力与反作用力做功不一定相等，但冲量的大小相等．
③摩擦力的做功
A、静摩擦力做功的特点
（1）静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。
（2）在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移（静摩擦力起着传递机械能的作用），而没有机械能转化为其他形式的能．
（3）相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做功的代数和总为零。
B．滑动摩擦力做功的特点
如图所示，上面不光滑的长木板，放在光滑的水平地面上，一小木块以速度V0从木板的左端滑上木板，当木块和木板相对静止时，木板相对地面滑动了S，小木块相对木板滑动了d，则由动能定理知：
滑动摩擦力对木块所做功为：W木块=一f（d＋S）……①
滑动摩擦力对木板所做功为：W木板=fs……②
所以，木块动能增量为：ΔEK木块=一f（d＋s）……③
木板动能增量为：ΔEK木板=fs………④
由③④得：ΔEK木块＋ΔEK木板=一fd………⑤
⑤式表明木块和木板组成的系统的机械能的减少量等于滑动摩擦力与木块相对木板的位移的乘积。这部分减少的能量转化为内能。
故滑动摩擦力做功有以下特点：
1）滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功，当然也可以不做功。
2）一对滑动摩擦力做功的过程中，能量的转化有两个方面：
一是相互摩擦的物体之间机械能的转移；
二是机械能转化为内能。转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。
3）滑动摩擦力、空气摩擦阻力等，在曲线运动或往返运动时等于力和路程（不是位移）的乘积
扩展与研究：
点评：求功的思路共有四条:（1）由功的定义．恒力做功；（2）由能量关系求解；（3）由功率的定义；（4）由动能定理求解．
试题展示
功率
一、功率的定义:功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率，它表示物体做功的快慢．
二、单位：瓦（w），千瓦（kw）；
三、标量
四、公式:P＝W／t＝Fv
1．P＝W／t所求的是这段时间内平均功率．
2．P＝Fv当v为平均值时为平均功率，当v为即时值时为即时功率．
3．P＝Fv应用时，F、v必须同向，否则应分解F或v，使二者同向．这里的P=Fv实际上是Fvcosθ、θ为F、v夹角．
4．我们处理问题时必须清楚是哪一个力的功率，如一个机械的功率为P，这里指的是牵引力的功率，不可认为是机械所受合外力的功率．
五、发动机铭牌上的功率，是额定功率，也就是说该机正常运行时的最大输出功率，该机工作时输出功率要小于或等于此值．
规律方法1、功率的计算方法
点评：（1）明确是什么力做功功率；（2）清楚是平均功率还是即时功率．
点评：应弄清哪一个力对哪一个物体做功，其功率是什么
2、两种功率
点评:物体在恒力作用下的变速运动或在变力作用下的运动，力做功的瞬时功率一般都随时间变化，因此，在求某力在某时的瞬时功率或讨论某力做功的瞬时功率随时间的变化时，都应根据公式P=Ftcosα来进行分析和计算．
点评：综上所述不难发现，灵活地转换物理模型是一种重要的物理思想方法。学会这种方法，就会使我们在解决物理问题时变得从容自如，巧解速解物理问题，从而提高学习的效率。
3、汽车起动问题分析
(1)当以恒定功率运动时，做加速度越来越小的变加速直线运动，a=－，当F牵＝f时，加速度a＝0，此时的速度为最大速度．所以vm=p/f，以后机车做匀速直线运动。
(2)欲使汽车从静止开始做匀加速直线运动，一开始不能用额定功率，功率必须随着速度增加而增加，使P/v=F恒定；这种运动持续一段时间后．汽车又做加速度越来越小的加速运动，最后达到最大速度vm，所以求匀加速直线运动的时间不可用t=vm/a，必须用v=P额/F，而t=v/a，由此得：t=P额/Fa
点评（1）此类问题关键是发动机的功率是否达到额定功率，若在额定功率下起动，则一定是交加速运动，因为牵引力随速度的增大而减小．求解时不能用匀变速运动的规律来解．具体变化过程可用如下示意图表示．
（2）特别注意匀加速起动时，牵引力恒定．当功率随速度增至预定功率时的速度（匀加速结束时的速度），并不是车行的最大速度．此后，车仍要在额定功率下做加速度减小的加速运动．（这阶段类同于额定功率起动）直至a=0时速度达到最大．具体变化过程可用如下示意图
4、实际问题中的功率
动能动能定理
知识简析一、动能
如果一个物体能对外做功，我们就说这个物体具有能量．物体由于运动而具有的能．Ek＝?mv2，
其大小与参照系的选取有关．动能是描述物体运动状态的物理量．是相对量。
二、动能定理
做功可以改变物体的能量．所有外力对物体做的总功等于物体动能的增量．W1＋W2＋W3＋……＝?mvt2－?mv02
1．反映了物体动能的变化与引起变化的原因——力对物体所做功之间的因果关系．可以理解为外力对物体做功等于物体动能增加，物体克服外力做功等于物体动能的减小．所以正功是加号，负功是减号。
2．“增量”是末动能减初动能．ΔEK＞0表示动能增加，ΔEK＜0表示动能减小．
3、动能定理适用单个物体，对于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理．由于此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能（比如内能）的转化．在动能定理中．总功指各外力对物体做功的代数和．这里我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、电场力等．
4．各力位移相同时，可求合外力做的功，各力位移不同时，分别求力做功，然后求代数和．
5．力的独立作用原理使我们有了牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律的分量表达式．但动能定理是标量式．功和动能都是标量，不能利用矢量法则分解．故动能定理无分量式．在处理一些问题时，可在某一方向应用动能定理．
6．动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的．但它也适用于变为及物体作曲线运动的情况．即动能定理对恒力、变力做功都适用；直线运动与曲线运动也均适用．
7．对动能定理中的位移与速度必须相对同一参照物．
三、由牛顿第二定律与运动学公式推出动能定理
设物体的质量为m，在恒力F作用下，通过位移为S，其速度由v0变为vt，
则：根据牛顿第二定律F=ma……①根据运动学公式2as=vt2一v02……②由①②得：FS=?mvt2－?mv02
四．应用动能定理可解决的问题
恒力作用下的匀变速直线运动，凡不涉及加速度和时间的问题，利用动能定理求解一般比用牛顿定律及运动学公式求解要简单的多．用动能定理还能解决一些在中学应用牛顿定律难以解决的变力做功的问题、曲线运动等问题．
规律方法
1、动能定理应用的基本步骤
应用动能定理涉及一个过程，两个状态．所谓一个过程是指做功过程，应明确该过程各外力所做的总功；两个状态是指初末两个状态的动能．
动能定理应用的基本步骤是：
①选取研究对象，明确并分析运动过程．
②分析受力及各力做功的情况，受哪些力？每个力是否做功？在哪段位移过程中做功？正功？负功？做多少功？求出代数和．
③明确过程始末状态的动能Ek1及EK2
④列方程W=EK2一Ek1，必要时注意分析题目的潜在条件，补充方程进行求解．
2、应用动能定理的优越性
(1)由于动能定理反映的是物体两个状态的动能变化与其合力所做功的量值关系，所以对由初始状态到终止状态这一过程中物体运动性质、运动轨迹、做功的力是恒力还是变力等诸多问题不必加以追究，就是说应用动能定理不受这些问题的限制．
(2)一般来说，用牛顿第二定律和运动学知识求解的问题，用动能定理也可以求解，而且往往用动能定理求解简捷．可是，有些用动能定理能够求解的问题，应用牛顿第二定律和运动学知识却无法求解．可以说，熟练地应用动能定理求解问题，是一种高层次的思维和方法，应该增强用动能定理解题的主动意识．
(3)用动能定理可求变力所做的功．在某些问题中，由于力F的大小、方向的变化，不能直接用W=Fscosα求出变力做功的值，但可由动能定理求解．
3、应用动能定理要注意的问题
注意1．由于动能的大小与参照物的选择有关，而动能定理是从牛顿运动定律和运动学规律的基础上推导出来，因此应用动能定理解题时，动能的大小应选取地球或相对地球做匀速直线运动的物体作参照物来确定．
注意2．用动能定理求变力做功，在某些问题中由于力F的大小的变化或方向变化，所以不能直接由W=Fscosα求出变力做功的值．此时可由其做功的结果——动能的变化来求变为F所做的功．
注意3．区别动量、动能两个物理概念．动量、动能都是描述物体某一时刻运动状态的状态量，动量是矢量，动能是标量．动量的改变必须经过一个冲量的过程，动能的改变必须经过一个做功的过程．动量是矢量，它的改变包括大小和方向的改变或者其中之一的改变．而动能是标量，它的改变仅是数量的变化．动量的数量与动能的数量可以通过P2=2mEK联系在一起，对于同一物体来说，动能EK变化了，动量P必然变化了，但动量变化了动能不一定变化．例如动量仅仅是方向改变了，这样动能就不改变．对于不同的物体，还应考虑质量的多少．
注意4．动量定理与动能定理的区别，两个定理分别描述了力对物体作用效应，动量定理描述了为对物体作用的时间积累效应，使物体的动量发生变化，且动量定理是矢量武；而动能定理描述了力对物体作用的空间积累效应，使物体的动能发生变化，动能定理是标量式。所以两个定理分别从不同角度描述了为对物体作用的过程中，使物体状态发生变化规律，在应用两个定理解决物理问题晚要根据题目要求，选择相应的定理求解。
动能定理的综合应用
动能定理和动量定理、动量守恒定律的综合应用是力学问题的难点，也是高考考查的重点，解决这类问题关键是分清哪一过程中动量守恒，哪一过程中应用动能定理、动量定理
机械能守恒定律
知识简析一、机械能
1．由物体间的相互作用和物体间的相对位置决定的能叫做势能．如重力势能、弹性势能、分子势能、电势能等．
（1）物体由于受到重力作用而具有重力势能，表达式为EP=一mgh．式中h是物体到零重力势能面的高度．
（2）重力势能是物体与地球系统共有的．只有在零势能参考面确定之后，物体的重力势能才有确定的值，若物体在零势能参考面上方高h处其重力势能为EP=一mgh，若物体在零势能参考面下方低h处其重力势能为EP=一mgh，“一”不表示方向，表示比零势能参考面的势能小，显然零势能参考面选择的不同，同一物体在同一位置的重力势能的多少也就不同，所以重力势能是相对的．通常在不明确指出的情况下，都是以地面为零势面的．但应特别注意的是，当物体的位置改变时，其重力势能的变化量与零势面如何选取无关．在实际问题中我们更会关心的是重力势能的变化量．
（3）弹性势能，发生弹性形变的物体而具有的势能．高中阶段不要求具体利用公式计算弹性势能，但往往要根据功能关系利用其他形式能量的变化来求得弹性势能的变化或某位置的弹性势能．
2．重力做功与重力势能的关系：重力做功等于重力势能的减少量WG=ΔEP减=EP初一EP末，克服重力做功等于重力势能的增加量W克=ΔEP增=EP末—EP初
特别应注意：重力做功只能使重力势能与动能相互转化，不能引起物体机械能的变化．
3、动能和势能（重力势能与弹性势能）统称为机械能．
二、机械能守恒定律
1、内容：在只有重力（和弹簧的弹力）做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变．
2.机械能守恒的条件
（1)做功角度：对某一物体，若只有重力（或弹簧弹力）做功，其他力不做功（或其他力做功的代数和为零），则该物体机械能守恒．
(2）能转化角度：对某一系统，物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转化，系统和外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转变为其他形式的能，则系统机械能守恒．
3．表达形式：EK1＋Epl=Ek2＋EP2
（1）我们解题时往往选择的是与题目所述条件或所求结果相关的某两个状态或某几个状态建立方程式．此表达式中EP是相对的．建立方程时必须选择合适的零势能参考面．且每一状态的EP都应是对同一参考面而言的．
（2）其他表达方式，ΔEP=一ΔEK，系统重力势能的增量等于系统动能的减少量．
（3）ΔEa=一ΔEb，将系统分为a、b两部分，a部分机械能的增量等于另一部分b的机械能的减少量，
三、判断机械能是否守恒
首先应特别提醒注意的是，机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零，更不是合外力等于零，例如水平飞来的子弹打入静止在光滑水平面上的木块内的过程中，合外力的功及合外力都是零，但系统在克服内部阻力做功，将部分机械能转化为内能，因而机械能的总量在减少．
（1)用做功来判断：分析物体或物体受力情况（包括内力和外力），明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹力做功，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则机械能守恒；
(2）用能量转化来判定：若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体系机械能守恒．
（3）对一些绳子突然绷紧，物体间非弹性碰撞等除非题目的特别说明，机械能必定不守恒，完全非弹性碰撞过程机械能不守恒
说明：1．条件中的重力与弹力做功是指系统内重力弹力做功．对于某个物体系统包括外力和内力，只有重力或弹簧的弹力作功，其他力不做功或者其他力的功的代数和等于零，则该系统的机械能守恒，也就是说重力做功或弹力做功不能引起机械能与其他形式的能的转化，只能使系统内的动能和势能相互转化．如图5－50所示，光滑水平面上，A与L1、L2二弹簧相连，B与弹簧L2相连，外力向左推B使L1、L2被压缩，当撤去外力后，A、L2、B这个系统机械能不守恒，因为LI对A的弹力是这个系统外的弹力，所以A、L2、B这个系统机械能不守恒．但对LI、A、L2、B这个系统机械能就守恒，因为此时L1对A的弹力做功属系统内部弹力做功．
2．只有系统内部重力弹力做功，其它力都不做功，这里其它力合外力不为零，只要不做功，机械能仍守恒，即对于物体系统只有动能与势能的相互转化，而无机械能与其他形式转化（如系统无滑动摩擦和介质阻力，无电磁感应过程等等），则系统的机械能守恒，如图5－51所示光滑水平面上A与弹簧相连，当弹簧被压缩后撤去外力弹开的过程，B相对A没有发生相对滑动，A、B之间有相互作用的力，但对弹簧A、B物体组成的系统机械能守恒．
3．当除了系统内重力弹力以外的力做了功，但做功的代数和为零，但系统的机械能不一定守恒．如图5—52所示，物体m在速度为v0时受到外力F作用，经时间t速度变为vt．（vt＞v0）撤去外力，由于摩擦力的作用经时间t/速度大小又为v0，这一过程中外力做功代数和为零，但是物体m的机械能不守恒。
四．机械能守恒定律与动量守恒定律的区别：
动量守恒是矢量守恒，守恒条件是从力的角度，即不受外力或外力的和为零。机械能守恒是标量守恒，守恒条件是从功的角度，即除重力、弹力做功外其他力不做功。确定动量是否守恒应分析外力的和是否为零，确定系统机械能是否守恒应分析外力和内力做功，看是否只有重力、系统内弹力做功。还应注意，外力的和为零和外力不做功是两个不同的概念。所以，系统机械能守恒时动量不一定守恒；动量守恒时机械能也不一定守恒。
判定系统动量，机械能是否守恒的关键是明确守恒条件和确定哪个过程,
五.机械能守恒定律与动能定理的区别
机械能守恒定律反映的是物体初、末状态的机械能间关系，且守恒是有条件的，而动能定理揭示的是物体动能的变化跟引起这种变化的合外力的功间关系，既关心初末状态的动能，也必须认真分析对应这两个状态间经历的过程中做功情况．
规律方法
1、单个物体在变速运动中的机械能守恒问题
2、系统机械能守恒问题
点评（1）对绳索、链条这类的物体，由于在考查过程中常发生形变，其重心位置对物体来说，不是固定不变的，能否确定其重心的位里则是解决这类问题的关键，顺便指出的是均匀质量分布的规则物体常以重心的位置来确定物体的重力势能．此题初态的重心位置不在滑轮的顶点，由于滑轮很小，可视作对折来求重心，也可分段考虑求出各部分的重力势能后求出代数和作为总的重力势能．至于零势能参考面可任意选取，但以系统初末态重力势能便于表示为宜．
（2）此题也可以用等效法求解，铁链脱离滑轮时重力势能减少，等效为一半铁链至另一半下端时重力势能的减少，然后利用ΔEP=－ΔEK求解，留给同学们思考．
机械能守恒定律的应用
知识简析
一、应用机械能守恒定律解题的基本步骤
（1）根据题意选取研究对象（物体或系统）．
（2）明确研究对象的运动过程，分析对象在过程中的受力情况，弄清各力做功的情况，判断机械能是否守恒．
（3）恰当地选取零势面，确定研究对象在过程中的始态和末态的机械能．
（4）根据机械能守恒定律的不同表达式列式方程，若选用了增（减）量表达式，（3）就应成为确定过程中，动能、势能在过程中的增减量或各部分机械能在过程中的增减量来列方程进行求解．
规律方法1、机械能守恒定律与圆周运动结合
物体在绳、杆、轨道约束的情况下在竖直平面内做圆周运动，往往伴随着动能，势能的相互转化，若机械能守恒，即可根据机械能守恒去求解物体在运动中经过某位里时的速度，再结合圆周运动、牛顿定律可求解相关的运动学、动力学的量．
2、机械能守恒定律的灵活运用
功能问题的综合应用
知识简析一、功能关系
1．能是物体做功的本领．也就是说是做功的根源．功是能量转化的量度．究竟有多少能量发生了转化，用功来量度，二者有根本的区别，功是过程量，能是状态量．
2．我们在处理问题时可以从能量变化来求功，也可以从物体做功的多少来求能量的变化．不同形式的能在转化过程中是守恒的．
3、功和能量的转化关系
①合外力对物体所做的功等于物体动能的增量．W合=Ek2一Ek1（动能定理）
②只有重力做功（或弹簧的弹力）做功，物体的动能和势能相互转化，物体的机械能守恒。
③重力功是重力势能变化的量度,即WG=－ΔEP重＝一（EP末一EP初)=EP初一EP末
④弹力功是弹性势能变化的量度，即：W弹＝一△EP弹＝一（EP末一EP初)=EP初一EP末
⑤除了重力，弹力以外的其他力做功是物体机械能变化的量度，即：W其他=E末一E初
⑥一对滑动摩擦力对系统做总功是系统机械能转化为内能的量度，即：f·S相＝Q
⑦电场力功是电势能变化的量度，即：WE=qU=一ΔE=-(E末一E初）=E初一E末
⑧分子力功是分子势能变化的量度
4、对绳子突然绷紧，物体间非弹性碰撞等除题目特别说明，必定有机械能损失，碰撞后两物体粘在一起的过程中一定有机械能损失。
二、能的转化和守恒
能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式的能转化为另一种形式的能，或者从一个物体转移到另一个物体，能的总量保持不变。
1．应用能量守恒定律的两条思路：
（1）某种形式的能的减少量，一定等于其他形式能的增加量．
（2）某物体能量的减少量，一定等于其他物体能量的增加量．
2．摩擦力做功的过程能量转化的情况
（1）静摩擦力做功的特点
①静摩擦力可以做正功，也可以做负功还可能不做功．
②在静摩擦力做功的过程中，只有机械能从一个物体转移到另一个物体（静摩擦力起着传送机械能的作用），而没有机械能转化为其他形式的能量．
③相互摩擦的系统，一对静摩擦力所做功的代数和总等于零．
（2）滑动摩擦力做功的特点：
①滑动摩擦力可以做正功，也可以对物体做负功，还可以不做功
（如相对运动的两物体之一对地面静止，则滑动摩擦力对该物不做功）．
②在相互摩擦的物体系统中，一对相互作用的滑动摩擦力，对物体系统所做总功的多少与路径有关，
其值是负值，等于摩擦力与相对路程的积，即Wf=f滑·S相对
表示物体系统损失机械能克服了摩擦力做功，ΔE损=f滑·S相对=Q（摩擦生热）．
③一对滑动摩擦力做功的过程，能量的转化和转移的情况：
一是相互摩擦的物体通过摩擦力做功将部分机械能转移另一个物体上，
二是部分机械能转化为内能，此部分能量就是系统机械能的损失量．
通过解答此题一定要理解“摩擦生热”指的是滑动摩擦“生热，在相对滑动的过程中，通过摩擦力对系统做功来求解必须求出摩擦力在相对路程上的功
3．用能量守恒定律解题的步骤
①确定研究的对象和范围，分析在研究的过程中有多少种不同形式的能（包括动能、势能、内能、电能等）发生变化．
②找出减少的能并求总的减少量ΔE减，找出增加的能并求总的增加量ΔE增
③由能量守恒列式，ΔE减=ΔE增。
④代入已知条件求解．
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第页
第1课
第1课
第6课
第5课
20m
S2
S1
第4课
B
A
第3课
第2课
第1课
第2课
第2课
B
C
D
s1
s2
s3
A
t/s
0T2T3T4T5T6T
v/(ms-1)
第1课
离心运动的应用和防止措施:
应用:增大线速度v或角速度ω；减小提供的向心力F供
防止:减小线速度v、角速度ω或转速；增加提供做圆周运动所需的向心力F供
第3课
第4课
第5课
离心现的实例:用提供的力与需要的向心力的关系角度解释现象
离心现象的本质——物体惯性的表现“远离”不能理解为沿半径方向“背离”
离心现象
离心运动的条件:提供给物体做圆周运动的向心力不足或消失。(离心运动两种现象)
当F合=0时，物体沿切线方向飞出。
当F合＜mω2r或F合＜m时，物体逐渐远离圆心。
离心运动概念：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失或者不足于提供圆周运动的所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动称作为离心运动．
h
vy
vx
vt
v0
第2课
第1课
第4课
第3课
s/
α
α
s
第4课
第3课
第2课
第1课
第5课
F
θ
第4课
第3课
θ
F1
F
F2
α
第2课
第6课
第1课
第2课
恒定功率启动
速度V↑
F=↓
a=
当a=0即F=f时，v达到最大vm
保持vm匀速
∣→→→变加速直线运动→→→→∣→→→匀速直线运动→→→……………
恒定加速度启动
a定=即F一定
P↑=F定v↑即P随v的增大而增大
当a=0时，v达到最大vm，此后匀速
当P=P额时a定=≠0，v还要增大
F=
a=
∣→→→匀加速直线运动→→→→∣→→→→变加速（a↓）运动→→→→∣→匀速运动→
第3课
第4课
第5课
第6课
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