高考倒计时第8天：牛顿定律、功与能、冲量与动量力学三大观点 -2025届高考物理倒计时前10天：核心考点及易错知识考前清

高考倒计时第8天：牛顿定律、功与能、冲量与动量力学三大观点 一、高考热点易错点回放 1. 两类基本动力学问题的求解步骤？ 【答案】　 (1)确定研究对象：根据问题需要和解题方便，选择某个物体或某几个物体组成的系统整体为研究对象. (2)分析受力情况和运动情况：画好示意图、情景示意图，明确物体的运动性质和运动过程； (3)选取正方向或建立坐标系：通常以初速度方向为正方向，若无初速度则以加速度的方向为某一坐标轴的正方向. (4)确定题目类型： ①已知运动求力类问题→确定加速度：寻找题目中3个运动量（），根据运动学公式（）求解 ②已知力求运动类问题→确定合力：若以物体只受到两个力作用，通常用合成法；若受到3个及3个以上的力，一般用正交分解法.求解 (5)列方程求解剩下物理量：根据牛顿第二定律或者列方程求解，必要时对结果进行讨论 2.相互作用力与二力平衡的联系和区别是什么？ 【答案】　 作用力与反作用力 一对平衡力 相同点 大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 不同点 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上 同时产生、同时消失 不一定同时产生、不一定同时消失 两力作用效果不可抵消, 不可叠加,不可求合力 两力作用效果可相互抵消, 可叠加,可求合力,合力为零 一定是相同性质的力 性质不一定相同 3.如何求解恒力的功、变力的功和合力的功？方法主要有哪些？ 【答案】　 (1)恒力F做功：W＝Fscos α. 两种理解：①力F与在力F的方向上通过的位移scos α的乘积.②在位移s方向的分力Fcos α与位移s的乘积. (2)变力F做功的求解方法： ①“微元法”求变力做功: 将物体的位移分割成许多小段,因小段很小,每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力,这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做功的代数和,此法适用于求解大小不变、方向改变的变力做功. ②“图像法”求变力做功: 在F-x图像中,图线与x轴所围“面积”的代数和就表示力F在这段位移内所做的功,且位于x轴上方的“面积”为正功,位于x轴下方的“面积”为负功,但此方法只适用于便于求图线与x轴所围面积的情况(如三角形、矩形、圆等规则的几何图形). ③“平均力”求变力做功: 当力的方向不变而大小随位移线性变化时,可先求出力对位移的平均值,再由计算,如弹簧弹力做功. ④应用动能定理求解变力做功：在一个有变力做功的过程中，当变力做功无法直接通过功的公式求解时，可用动能定理W变＋W恒＝mv22－mv12，物体初、末速度已知，恒力做功W恒可根据功的公式求出，这样就可以得到W变＝mv22－mv12－W恒，就可以求出变力做的功了． ⑤等效转换法求解变力做功：将变力转化为另一个恒力所做的功。 (3)合力的功W合 方法一：先求合外力，再用求功． 方法二：先求各个力做的功，再应用求合外力做的功． 方法三：利用动能定理. 4.各种力做功分别由什么特点？ 【答案】 (1)重力、弹簧弹力、电场力做功与位移有关,与路径无关. (2)滑动摩擦力、空气阻力、安培力做功与路径有关. (3)摩擦力做功有以下特点 ①一对静摩擦力所做功的代数和总等于零； ②一对滑动摩擦力做功过程中会发生物体间机械能的转移，做功的代数和总是负值，差值为机械能转化为内能的部分，也就是系统机械能的损失量，损失的机械能会转化为内能,内能Q=Ffx相对； ③两种摩擦力对物体都可以做正功，也可以做负功，还可以不做功． 5.如何理解动能定理？应用动能定理解题的基本思路是怎样的？ 【答案】　 (1)理解 ①动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的,一般以地面或相对地面静止的物体为参考系. ②应用动能定理的关键在于对研究对象进行准确地受力分析及运动过程分析,并画出运动过程的草图,借助草图理解物理过程之间的关系. ③列动能定理方程时,必须明确各力做功的正、负,确实难以判断的先假定为正功,最后根据结果加以检验. (2)应用动能定理解题的基本思路 1)选对象：确定研究对象和研究过程 2)两分析： ①运动分析：运动性质及特点、明确初、末状态动能？ ②受力分析：几个力？恒力还是变力？正功还是负功？求总功 3)列方程：分阶段或全过程列动能定理 6.各种功所对应的能量变化是什么. 【答案】 (1)当只有重力（或弹簧弹力）做功时，物体的机械能守恒. (2)重力对物体做的功等于物体重力势能的减少: . (3)弹簧弹力对物体做的功等于物体弹性势能的减少: . (4)电场力对物体做的功等于物体电势能的减少: . (5)克服安培力做的功等于电能增加量： (6)合外力对物体所做的功等于物体动能的变化: （动能定理） (7)除了重力（或弹簧弹力）之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化: (8)一对滑动摩擦力做功等于系统机械能减少（内能增加）: . 7.如何理解动量定理？应用动量定理解题的基本思路是怎样的？ 【答案】　 (1)理解 ①上述公式是一矢量式，两边不仅大小相等，而且方向相同，运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向. ②公式中的是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力. ③由，得，即物体所受的合外力等于物体动量的变化率． ④上述公式除了表明两边大小、方向的关系外，还说明了两边的因果关系，即合外力的冲量是动量变化的原因． ⑤动量定理的研究对象可以是单个物体，也可以是物体系统.对物体系统，只需分析系统受的外力，不必考虑系统内力.系统内力的作用不改变整个系统的总动量. ⑥动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力.对于变力，动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值. ⑦当物体运动包含多个不同过程时，可分段应用动量定理求解，也可以全过程应用动量定理求解． (2)应用动量定理解题的基本思路 1)确定研究对象． 2)对物体进行受力分析．可先求每个力的冲量，再求各力冲量的矢量和——合力的冲量；或先求合力，再求合力的冲量． 3)抓住过程的初、末状态，选好正方向，确定各动量和冲量的正负号． 4)根据动量定理列方程，如有必要还需要补充其他方程，最后代入数据求解． 8.力学三大观点选用的思路是什么？ 【答案】　 (1)解动力学问题的三个基本观点 1）动力学观点：运用牛顿运动定律结合运动学知识解题，可处理匀变速运动问题． 2）能量观点：用动能定理和能量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题． 3）动量观点：用动量守恒观点解题，可处理非匀变速运动问题．用动量定理可简化问题的求解过程． (2)力的三个作用效果及五个规律 1)力的三个作用效果 作用效果 对应规律 表达式 列式角度 力的瞬时作用效果 牛顿第二定律 F合＝ma 动力学 力在空间上的积累效果 动能定理 W合＝ΔEk即W合＝mv22－mv12 功能关系 力在时间上的积累效果 动量定理 I合＝Δp即FΔt＝mv′－mv 冲量与动量的关系 2)两个守恒定律 名称 表达式 列式角度 能量守恒定律(包括机械能守恒定律) E2＝E1 能量转化(转移) 动量守恒定律 p2＝p1 动量关系 (3)力学规律的选用原则 1）如果要列出各物理量在某一时刻的关系式，可用牛顿第二定律． 2）研究某一物体受到力的持续作用发生运动状态改变时，一般用动量定理(涉及时间的问题)或动能定理(涉及位移的问题)去解决问题． 3）若研究的对象为一物体系统，且它们之间有相互作用，一般用动量守恒定律和机械能守恒定律去解决问题，但需注意所研究的问题是否满足守恒的条件． 4）在涉及相对位移问题时则优先考虑能量守恒定律，系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量，即转化为系统内能的量． 5）在涉及碰撞、爆炸、打击、绳绷紧等物理现象时，需注意到这些过程一般均隐含有系统机械能与其他形式能量之间的转化，作用时间都极短，因此用动量守恒定律去解决． 6）对多个物理过程进行整体思考，即把几个过程合为一个过程来处理，如用动量守恒定律解决比较复杂的运动。 7）对多个研究对象进行整体思考，即把两个或两个以上的物体作为一个整体进行考虑，如应用动量守恒定律时，就是把多个物体看成一个整体(或系统)。 8）若单独利用动量观点(或能量观点)无法解决问题，可尝试两种观点结合联立方程求解。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$