5月AP备考物理-力学

同学们大家好！大家知道5月将有什么大事发生吗？答案当然是我们5月的AP考试啦！针对5月AP考试，小编准备了一系列的AP学习及复习资料，回馈广大考生。
在5月AP考试开始之前，我们将陆续推出名师们对AP各科目的解析，帮助即将参加考试的你或有兴趣考AP的你了解更多考试资讯。

好的，接下里就来看看今天的内容——AP物理：力学AP physics C Mechanics在AP physics C Mechanics考试部分，与Kinematics（运动学）相关的题目占18%。运动学部分涉及的基本的量有：对于一维匀加速运动，即加速度的大小和方向皆不改变的直线运动，以上五个运动学基础的量可由一组称之为Big Five的公式关联起根据公式#2可求得末速度Vo。末位移等于初始位移加上位移变化量，即 ，结合公式#1和#2可以得到公式#3和#4. 公式#5由上述几条公式经变量替换得到。

在使用Big Five公式时，有些基础变量不会在公式中出现，每个公式对应的variable that is missing如上所示。同学们在解题时应根据题意合理选择计算公式，首先找到题目提供的已知量以及要求解的未知量，这几个基本量一般可由Big Five公式中的某一条联系起来。

公式对应的缺失量往往不会在题目中被提及。接下来通过例题1给同学们展示一个经典的运动学问题求解。

Example 1:

（出自普林斯顿教材第98页第4题）

解：

已知初速度，末速度，加速度和初始位移。末速度和位移变化量未知。

(a) 使用公式 V=Vo+at，将已知量代入公式然后解方程，得t=2s.

(b) 本题不止一种解法，根据已知条件可直接使用公式得到当t=3s的时候，位移等于37m. 或者可以根据公式 V=Vo+at求出t=3s的时候速度为20m/s. 再根据求得位移，结果与第一种方法相同。

经过对比，方法一相对简单，因此根据已知量和缺失量确定对应的公式，再直接套用该公式，会简化解题步骤。一维运动是一种简单的运动，而现实生活中的运动往往更为复杂，因此AP Physics考试还要求同学们掌握二维运动的分析，常见的有抛物运动。

在分析过程中，常将二维运动在坐标系xy中分解为两个垂直方向的运动，然后分别对这两个方向的运动进行研究。对研究对象在两个方向进行受力分析，在受恒力的方向匀加速运动，在不受力的方向匀速运动。

Big Five公式分别对x和y方向的运动适用，分析方法与一维运动类似。通过例题2为大家讲解二维运动相关题目的求解。Example 2:

（出自普林斯顿教材第98页第3题）

解：
已知cannonball的初速度大小为50 m/s，初速度方向与水平面夹角为40°，初始位置距离30m高的城墙220m。将cannonball的运动分解为水平方向和竖直方向的运动，由于空气阻力可以忽略，那么在水平方向上不受力，做匀速运动，在竖直方向受重力的作用，做匀加速运动。 是水平方向初速度大小，等于 ，是发射角。同理，竖直方向的初速度大小等于 .

（a）当cannonball与城墙处于同一竖直平面时，其在水平方向的运动距离恰好等于初始位置与城墙的距离，即。 速度的水平分量大小等于，使用公式可得 t = 5.74 s

（b）判断物体是否会撞击城墙，即判断物体与城墙处于同一竖直平面时所处高度与城墙高度的关系。在竖直方向，物体做匀加速运动，速度大小为 假设向上为正方向，使用公式计算得约为22.8 m.

该高度小于城墙高度，因此物体会击打到城墙，击打的位置距离城墙顶部7.2 m.通过上述两个例题，我们学习了一维匀加速运动和二维匀加速运动的分析。根据已知量和缺失量合理选择计算公式可以简化解题步骤。

将二维运动分解为两个垂直方向的分量，再对这两个方向的运动进行分析，分析方法与一维运动类似。好了，那么今天的AP物理：力学小课堂就到这里。请继续关注我们接下来更多的AP资讯哦！