高中物理中常见力学模型完稿

高中物理中常见力学模型

一，匀速直线运动（000≠=，V F 合）

1， 定义：物体所受合外力为零或不受力．．．．．．．．．，且沿某一个方向具有初速度．．．．．，则物体将沿某个方向作匀速直线运动。 2， 受力分析：

0=合a

0==合合ma F 0

,00

,0====x x y y F a F a

y x F F F +=合

3，运动规律： ,0t v S = v v v t ==0

二，匀变速直线运动（共线与或合合合000,0000V F ，V F ，V F ≠≠=≠）

1， 定义：物体所受合外力为一恒力．．．．．．．（大小，方向不变）且初速度为零或初速度与合力方向．．．．．．．．．．．．．．共线．．

（同向：匀加速；反向：匀减速），则物体将作匀变速直线运动。 2， 受力分析：

=-==≠-==N Mg ma F f F ma F y y x x

3，运动规律：

（1）匀加速直线运动：合F 与0v 同向的匀变速直线运动（以0v 方向为正）

（A ）当00=V 时：

（B ）自由落体运动:当00=V ，且只受重力时（g a =，以竖直向下为正．．．．．．．

）

（2）匀减速直线运动：合F 与0v 反向的匀变速直线运动（0v 方向为正，a 含有方向，代数值时a 含有负号）。

竖直上抛运动：当00≠V 时，且只受重力时（g a -=，以竖直向上为正．．．．．．．

），整个过程

机械能守恒。

例题：

)

(16.0)10(2

1

23)(21

1212

20舍s t s t t t t g t v S -==--=--+=

s

m t g v v t 4106.02)(0-=⨯-=-+=

三， 匀变速曲线运动（合F 恒定，且0V 与合F 方向不共线）

1，定义：物体所受合外力为一恒力（大小，方向不变），且初速度不．为零且初速度与合力方向不共线．．．，则物体将作匀变速曲线运动。（平抛，类平抛） 2，运动规律：

（1）平抛运动：当．合F 方向与．．．0V 垂直，．．．且．0V 方向水．．．平．

。整个过程机械能守恒

（2）类平抛运动：当合F 方向与0V 垂直，且0V 水平

四， 圆周运动（合F 不为零，轨迹为圆）

（一）匀速圆周运动（．．．．．．．合F 大小恒定，方向时刻与．．．．．．．．．．0V 方向垂直，．．．．．始终．．指向圆心．．．．，提．．

供向心力．．．．）．

1，定义：物体的运动轨迹是圆，且速度大小不变。

2，受力分析：物体受合外力大小恒定，方向时刻与0V 方向垂直，始终指向圆心，提供向心力。

3，规律：

R T

m R m R v m F F 222)2(π

ω====向合

当向合F F >，向心运动（设向F 不变） 当向合F F <，离心运动（设向F 不变）

4，天体运动：

（A ）在星球表面上，考虑自转：（R 为天体的半径）

g m F R

Mm G

F

+==向引2

（纬度越高，g 越大）

R T

m R m R v m F 222)2(πω===向 0=+g m N 支

（B ）不考虑自转：（R 为物体到球心的距离）

R T m R m R v m g m F R

Mm G F 2222)2(πω====== 向引 （高度越高，R 变大，g

变小） （二）变速圆周运动（合F 不指向圆心，运动轨迹为圆）

（1）受力分析：

（2）关于绳和杆上小球过最高点问题：

（A ）绳上小球过最高点

小球刚好．．过B 点，只有重力提供向心力．．．．．．．．．，且速度不为零．．．．．

。 g m F

=向R

v m B 2

=

从A 到B 由机械能守恒得：R mg mv mv B A 22

1212

2+=（设A 点为零势能点） （B ）杆上小球过最高点

小球刚好．．过B 点，B ．点．速度为零．．．．，．重力和杆的支持力平衡，向心力为零．．．．．．．．．．．．．．．．

。 0=-=mg N F 向

从A 到B 由机械能守恒得：R mg mv A 22

12

=（设A 点为零势能点）

五， 碰撞，打击，爆炸

（一）两个物体发生碰撞或打击：

（1）动量守恒（外内

F F >>）：

'

+'=+22112211v m v m v m v m

（2）动能不增加：（发生弹性碰撞取．．．．．．．“．=．”．，即动能不损失．．．．．．．

） 后前

K K E E ≥ 即 2

222112222112

1212121'+'≥+v m v m v m v m （3） 发生非．弹性碰撞，存在．．机械能（．．．．动能．．）．损失．．： ()2222112222112

12

1212121'+'-+=-=∆v m v m v m v m E E E k k k

（4）动量定理：相互作用的任一物体，其某一个方向上合力冲量等于某个方

向上的动量变化（动量定理分量式）。 x x x x mv mv I t F -'

==合合 y y y y mv mv I t F -'

==合合

（二）爆炸：

（1）动量守恒：

()1mv v m m mv ∆+'∆-=（m ∆为爆炸后的一块质量）

（2）动能增加，由其它能（化学能）转化而来。