5月AP備考物理-力學(xué)

同學(xué)們大家好！大家知道5月將有什么大事發(fā)生嗎？答案當(dāng)然是我們5月的AP考試?yán)玻♂槍?duì)5月AP考試，小編準(zhǔn)備了一系列的AP學(xué)習(xí)及復(fù)習(xí)資料，回饋廣大考生。
在5月AP考試開(kāi)始之前，我們將陸續(xù)推出名師們對(duì)AP各科目的解析，幫助即將參加考試的你或有興趣考AP的你了解更多考試資訊。

好的，接下里就來(lái)看看今天的內(nèi)容——AP物理：力學(xué)AP physics C Mechanics在AP physics C Mechanics考試部分，與Kinematics（運(yùn)動(dòng)學(xué)）相關(guān)的題目占18%。運(yùn)動(dòng)學(xué)部分涉及的基本的量有：對(duì)于一維勻加速運(yùn)動(dòng)，即加速度的大小和方向皆不改變的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，以上五個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)基礎(chǔ)的量可由一組稱(chēng)之為Big Five的公式關(guān)聯(lián)起根據(jù)公式#2可求得末速度Vo。末位移等于初始位移加上位移變化量，即 ，結(jié)合公式#1和#2可以得到公式#3和#4. 公式#5由上述幾條公式經(jīng)變量替換得到。

在使用Big Five公式時(shí)，有些基礎(chǔ)變量不會(huì)在公式中出現(xiàn)，每個(gè)公式對(duì)應(yīng)的variable that is missing如上所示。同學(xué)們?cè)诮忸}時(shí)應(yīng)根據(jù)題意合理選擇計(jì)算公式，首先找到題目提供的已知量以及要求解的未知量，這幾個(gè)基本量一般可由Big Five公式中的某一條聯(lián)系起來(lái)。

公式對(duì)應(yīng)的缺失量往往不會(huì)在題目中被提及。接下來(lái)通過(guò)例題1給同學(xué)們展示一個(gè)經(jīng)典的運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題求解。

Example 1:

（出自普林斯頓教材第98頁(yè)第4題）

解：

已知初速度，末速度，加速度和初始位移。末速度和位移變化量未知。

(a)?使用公式 V=Vo+at，將已知量代入公式然后解方程，得t=2s.

(b)?本題不止一種解法，根據(jù)已知條件可直接使用公式得到當(dāng)t=3s的時(shí)候，位移等于37m. 或者可以根據(jù)公式?V=Vo+at求出t=3s的時(shí)候速度為20m/s. 再根據(jù)求得位移，結(jié)果與第一種方法相同。

經(jīng)過(guò)對(duì)比，方法一相對(duì)簡(jiǎn)單，因此根據(jù)已知量和缺失量確定對(duì)應(yīng)的公式，再直接套用該公式，會(huì)簡(jiǎn)化解題步驟。一維運(yùn)動(dòng)是一種簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)，而現(xiàn)實(shí)生活中的運(yùn)動(dòng)往往更為復(fù)雜，因此AP Physics考試還要求同學(xué)們掌握二維運(yùn)動(dòng)的分析，常見(jiàn)的有拋物運(yùn)動(dòng)。

在分析過(guò)程中，常將二維運(yùn)動(dòng)在坐標(biāo)系xy中分解為兩個(gè)垂直方向的運(yùn)動(dòng)，然后分別對(duì)這兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行研究。對(duì)研究對(duì)象在兩個(gè)方向進(jìn)行受力分析，在受恒力的方向勻加速運(yùn)動(dòng)，在不受力的方向勻速運(yùn)動(dòng)。

Big Five公式分別對(duì)x和y方向的運(yùn)動(dòng)適用，分析方法與一維運(yùn)動(dòng)類(lèi)似。通過(guò)例題2為大家講解二維運(yùn)動(dòng)相關(guān)題目的求解。Example 2:

（出自普林斯頓教材第98頁(yè)第3題）

解：
已知cannonball的初速度大小為50 m/s，初速度方向與水平面夾角為40°，初始位置距離30m高的城墻220m。將cannonball的運(yùn)動(dòng)分解為水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)，由于空氣阻力可以忽略，那么在水平方向上不受力，做勻速運(yùn)動(dòng)，在豎直方向受重力的作用，做勻加速運(yùn)動(dòng)。 是水平方向初速度大小，等于 ，是發(fā)射角。同理，豎直方向的初速度大小等于 .

（a）當(dāng)cannonball與城墻處于同一豎直平面時(shí)，其在水平方向的運(yùn)動(dòng)距離恰好等于初始位置與城墻的距離，即。 速度的水平分量大小等于，使用公式可得?t = 5.74 s

（b）判斷物體是否會(huì)撞擊城墻，即判斷物體與城墻處于同一豎直平面時(shí)所處高度與城墻高度的關(guān)系。在豎直方向，物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，速度大小為 假設(shè)向上為正方向，使用公式計(jì)算得約為22.8 m.

該高度小于城墻高度，因此物體會(huì)擊打到城墻，擊打的位置距離城墻頂部7.2 m.通過(guò)上述兩個(gè)例題，我們學(xué)習(xí)了一維勻加速運(yùn)動(dòng)和二維勻加速運(yùn)動(dòng)的分析。根據(jù)已知量和缺失量合理選擇計(jì)算公式可以簡(jiǎn)化解題步驟。

將二維運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)垂直方向的分量，再對(duì)這兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行分析，分析方法與一維運(yùn)動(dòng)類(lèi)似。好了，那么今天的AP物理：力學(xué)小課堂就到這里。請(qǐng)繼續(xù)關(guān)注我們接下來(lái)更多的AP資訊哦！