高考热点分析(六)---力与运动的关系.pdfVIP

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高考热点分析(六)力与运动的关系

北京八中特级教师刘千捷

力学在高考中占36％的分数比例，是高考的重点内容之一。力学知识可概括

为

三个主要关系及其相应的定理、定律，即力与运动的关系及相应的牛顿定律；功

和

能的关系及相应的动能定理、机械能定恒定律；冲量与动量的关系及相应的动量

定

理、动量守恒定律。它们又都是从不同角度讨论力的作用效果--力的瞬时作用效

果

和力的效果作用效果。因此力的概念的建立及其发展、力的合成、分解是基础。

力与运动的关系的讨论及牛顿定律的运用，既是高考的重点，又是基础。一

次

高考涉及这部分知识的试题总有三个以上的试题。中学所学典型的力与运动的关

系

如下表：

从表中可以看出，一个物体作匀加速运动，它的速度大小一定变化，方向可

能

不变，也可能变化；一个物体加速运动，这就包括了匀速率圆周运动，它的速度

大

小是不变的。

对上述运动不可以从功与能、冲量与动量角度分析，正是作匀速率圆周运动

的

物质向心力始终与速度方向垂直，不做功，因此物体的动有不变，但向心力对物

体

有冲量，因此它的动量(矢量)不断变化(方向变化)。

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牛顿定律的应用的热点首推圆周运动，特别是场力提供向

心力的匀速圆周运动

。例如人造地球卫星的绕运动；氢原子电子绕核的环绕运动；

带电粒子在匀强磁场

中受洛仑兹力的匀速圆运动，几乎每年高考都至少有两个试题。

22

由万有引力定律与牛顿第二定律可得GMm/r＝mv/r或

22

GMm/r＝m(2π/T)r，

可得人造地球卫星环绕地球作匀速圆周运动的线速度v，周期T分别为

23

v＝T2＝4πr/GM

222

又由地球的重力加速度g＝GM/r，即gr＝GM，对地球表面(r＝R)，得gR＝GM，

0

2232

代入上两式，v＝，T＝4πr/gR。因此对运行高度不计的卫星，其轨

0

3

道半径r＝R，则v＝，T＝2π。又行星的质量M＝ρ(4/3)πR，对

高度不计的卫星

2233