高考物理二級結論(1)
物理概念、規律和課本上的知識是“一級物理知識”,此外,有一些在做題時常常用到的物理關係或者做題的經驗,叫做“二級結論”。這是在一些常見的物理情景中,由基本規律和基本公式導出的推論,或者解決某類習題的經驗,這些知識在做題時出現率非常高,如果能記住這些二級結論,那麼在做填空題或者選擇題時就可以直接使用。在做計算題時,雖然必須一步步列方程,不能直接引用二級結論,但是記得二級結論能預知結果,可以簡化計算和提高思維起點,因此也是有用的。
一般地講,做的題多了,細心的同學自然會熟悉並記住某些二級結論。如果刻意加以整理、理解和記憶,那麼二級結論就能發揮出更大的作用。常說內行人“心中有數”,二級結論就是物理內行心中的“數”。
運用“二級結論”的風險是出現張冠李戴,提出兩點建議:
1.每個“二級結論”都要熟悉它的推導過程,一則可以在做計算題時順利列出有關方程,二則可以在記不清楚時進行推導。
2.記憶“二級結論”,要同時記清它的適用條件,避免錯用。
受力平衡的“二級結論”
1.多個力下平衡:
- 幾個力平衡,則一個力與其它力的合力等大、反向、共線。
- 幾個力平衡,僅其中一個力消失,其它力保持不變,則剩餘力的合力是消失力的相反力。
- 幾個力平衡,將這些力的圖示按順序首尾相接,形成閉合多邊形(三個力形成閉合三角形)。
2.兩個力的合力:三個大小相等的共點力平衡,力之間的夾角為120°。
3.研究對象的選取:
- 整體法——分析系統外力;典型模型——幾物體相對靜止
- 隔離法——分析系統內力必須用隔離法(外力也可用隔離法)
4.重力——考慮與否:
- 力學:打擊、碰撞、爆炸類問題中,可不考慮,但緩衝模型及其他必須考慮;
- 電磁學:基本粒子不考慮,但宏觀帶電體(液滴、小球、金屬棒等)必須考慮重力。
5.輕繩、輕杆、輕彈簧彈力
(1)輕繩:滑輪模型與結點模型
- 滑輪模型——輕繩跨過光滑滑輪(或光滑掛鉤)等,則滑輪兩側的繩子是同一段繩子,而同一段繩中張力處處相等;
- 結點模型——幾段繩子栓結於某一點,則這幾段繩子中張力一般不相等。
(2)輕杆:鉸鏈模型與槓桿模型
- 鉸鏈模型——輕杆,而且只有兩端受力,則杆中彈力只沿杆的方向;
- 槓桿模型——輕杆中間也受力,或者重杆(重力作用於重心),則杆中彈力一般不沿杆的方向,杆中彈力方向必須用平衡條件或動力學條件分析。“槓桿模型”有兩個變化,即插入牆中的杆或者被“焊接”在小車上的杆。
(3)輕彈簧:
- 彈簧中彈力處處相等,
- 若兩端均被約束,則彈力不能突變;一旦出現自由端,彈力立即消失。
6.物體沿斜面勻速下滑,則 μ=tanθ(θ為斜面的傾角)。
7.被動力分析
(1)被動力:彈力、靜摩擦力( 0≤f≤fmax )
(2)分析方法:
- 產生條件法——先主動力,後被動力;
- 假設法——假設這個力存在,然後根據平衡或動力學條件計算:若算得為負,即這個力存在,且方向與假設方向相反;若算得為零,則表示此力不存在。
直線運動的“二級結論”
1.參考系:
- 在描述運動時,在純運動學問題中,可以任意選取參考系;
- 在處理動力學問題(用運動定律求加速度、求功、算動量)時,只能以地面為參考系。
2.勻變速直線運動:用平均速度思考勻變速直線運動問題:
3.勻變速直線運動:五個參量,知三才能求二
4.勻變速直線運動,初速度等於0時:
- 時間等分點:
各時刻速度比:1:2:3:4:5
各時刻總位移比:1:4:9:16:25
各段時間內位移比:1:3:5:7:9
- 位移等分點:
各點速度比:1∶√2:√3:........
到達各分點時間比:1∶√2:√3:........
通過各段時間比:1∶(√2-1):(√3-√2):........
5.自由落體:g取10m/s2
- n秒末速度(m/s): 10,20,30,40,50
- n秒末下落高度(m):5、20、45、80、125
- 第n秒內下落高度(m):5、15、25、35、45
6.上拋運動:對稱性
t上=t下;v上=v下;h=v²/2g。
7.“剎車陷阱”:應先求滑行至速度為零即停止的時間t0 ,
- 滑行時間t大於t0時:用v²=2as,或s=v/2*t0 求滑行距離。
- 滑行時間t小於t0時:用x=v0t-1/2*a*t² 求滑行距離。
8.追及、相遇問題
- 勻減速追勻速:恰能追上或恰好追不上 v勻=v勻減
- v0=0的勻加速追勻速:v勻=v勻加 時,兩物體的間距最大dmax
- 同時同地出發兩物體相遇:位移相等,時間相等。
- A與B相距 d,A追上B:xA=xB+d,相向運動相遇時:sA+sB=d。
9.物體剛好滑到小車(木板)一端的臨界條件是 :物體滑到小車(木板)一端時與小車速度相等。
10.繩(杆)連接:沿繩方向分速度相等——將兩個物體的實際速度沿繩、垂直繩方向分解。
11.小船過河:
⑴ 當船速大於水速時:
- 船頭的方向垂直於水流的方向時,所用時間最短,t=d/v船
- 合速度垂直於河岸時,航程s最短,s=d(d為河寬)。
⑵當船速小於水速時:
- 船頭的方向垂直於水流的方向時,所用時間最短,t=d/v船
- 合速度不可能垂直於河岸,最短航程,s=d×v水/v船
12.平拋物體的運動:
(1)平拋運動是勻變速曲線運動,其加速度恆定為g,將不同時刻的瞬時速度起點移至同一點,則速度矢量的末端在同一豎直線上。
(2)平拋運動的速度偏轉角θ與位移偏轉角α滿足:tanθ=2tanα.該結論有兩個推論:
- 末速度反向延長線過該過程水平位移的中點;
- 位移延長線過末速度豎直分量的中點。
(3)平拋運動時間決定因素:
- 豎直下落高度確定,則由豎直高度確定:t=√(2h/g)
- 水平位移確定,則由水平初速度確定:t=x/v
13.斜拋運動:
(1)上升至最高點時,豎直分速度減為0,水平分速度等於初速度水平分量;
(2)上升與下降過程對稱,到最高點前運動可視為反向平拋運動,過最高點後運動可視為平拋運動;
(3)拋射角為45°時,水平射程最大。
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