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文檔簡介
1、文檔供參考,可復制、編制,期待您的好評與關注! 高一物理必修一、二知識點總結必修一知識點第一章運動的描述第一節認識運動機械運動:物體在空間中所處位置發生變化,這樣的運動叫做機械運動。運動的特性:普遍性,永恒性,多樣性參考系1.任何運動都是相對于某個參照物而言的,這個參照物稱為參考系。2.參考系的選取是自由的。1)比較兩個物體的運動必須選用同一參考系。2)參照物不一定靜止,但被認為是靜止的。質點1.在研究物體運動的過程中,如果物體的大小和形狀在所研究問題中可以忽略是,把物體簡化為一個點,認為物體的質量都集中在這個點上,這個點稱為質點。2.質點條件:1)物體中各點的運動情況完全相同(物體做平動)2
2、)物體的大小(線度)它通過的距離3.質點具有相對性,而不具有絕對性。4.理想化模型:根據所研究問題的性質和需要,抓住問題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復雜的問題得到簡化。(為便于研究而建立的一種高度抽象的理想客體)第二節時間位移 時間與時刻1.鐘表指示的一個讀數對應著某一個瞬間,就是時刻,時刻在時間軸上對應某一點。兩個時刻之間的間隔稱為時間,時間在時間軸上對應一段。t=t2t12.時間和時刻的單位都是秒,符號為s,常見單位還有min,h。3.通常以問題中的初始時刻為零點。路程和位移1.路程表示物體運動軌跡的長度,但不能完全確定物體位置的變化,是標量。2.從物體運動的起點
3、指向運動的重點的有向線段稱為位移,是矢量。3.物理學中,只有大小的物理量稱為標量;既有大小又有方向的物理量稱為矢量。4.只有在質點做單向直線運動是,位移的大小等于路程。兩者運算法則不同。第三節記錄物體的運動信息打點記時器:通過在紙帶上打出一系列的點來記錄物體運動信息的儀器。(電火花打點記時器火花打點,電磁打點記時器電磁打點);一般打出兩個相鄰的點的時間間隔是0.02s。第四節物體運動的速度物體通過的路程與所用的時間之比叫做速度。平均速度(與位移、時間間隔相對應)物體運動的平均速度v是物體的位移s與發生這段位移所用時間t的比值。其方向與物體的位移方向相同。單位是m/s。v=s/t瞬時速度(與位置
4、時刻相對應)瞬時速度是物體在某時刻前后無窮短時間內的平均速度。其方向是物體在運動軌跡上過該點的切線方向。瞬時速率(簡稱速率)即瞬時速度的大小。速率速度第五節速度變化的快慢加速度1.物體的加速度等于物體速度變化(vtv0)與完成這一變化所用時間的比值a=(vtv0)/t2.a不由v、t決定,而是由F、m決定。3.變化量=末態量值初態量值表示變化的大小或多少4.變化率=變化量/時間表示變化快慢5.如果物體沿直線運動且其速度均勻變化,該物體的運動就是勻變速直線運動(加速度不隨時間改變)。6.速度是狀態量,加速度是性質量,速度改變量(速度改變大小程度)是過程量。第六節用圖象描述直線運動 勻變速直線運動
5、的位移圖象1.s-t圖象是描述做勻變速直線運動的物體的位移隨時間的變化關系的曲線。(不反映物體運動的軌跡)2.物理中,斜率ktan(2坐標軸單位、物理意義不同)3.圖象中兩圖線的交點表示兩物體在這一時刻相遇。勻變速直線運動的速度圖象1.v-t圖象是描述勻變速直線運動的物體歲時間變化關系的圖線。(不反映物體運動軌跡)2.圖象與時間軸的面積表示物體運動的位移,在t軸上方位移為正,下方為負,整個過程中位移為各段位移之和,即各面積的代數和。第二章探究勻變速直線運動規律第一、二節探究自由落體運動/自由落體運動規律記錄自由落體運動軌跡1.物體僅在中立的作用下,從靜止開始下落的運動,叫做自由落體運動(理想化
6、模型)。在空氣中影響物體下落快慢的因素是下落過程中空氣阻力的影響,與物體重量無關。2.伽利略的科學方法:觀察提出假設運用邏輯得出結論通過實驗對推論進行檢驗對假說進行修正和推廣自由落體運動規律自由落體運動是一種初速度為0的勻變速直線運動,加速度為常量,稱為重力加速度(g)。g=9.8m/s²重力加速度g的方向總是豎直向下的。其大小隨著緯度的增加而增加,隨著高度的增加而減少。vt²=2gs豎直上拋運動1.處理方法:分段法(上升過程a=-g,下降過程為自由落體),整體法(a=-g,注意矢量性)1.速度公式:vt=v0gt位移公式:h=v0tgt²/22.上升到最高點時間
7、t=v0/g,上升到最高點所用時間與回落到拋出點所用時間相等3.上升的最大高度:s=v0²/2g第三節勻變速直線運動勻變速直線運動規律1.基本公式:s=v0t+at²/22.平均速度:vt=v0+at3.推論:1)v=vt/22)S2S1=S3S2=S4S3=S=aT²3)初速度為0的n個連續相等的時間內S之比:S1:S2:S3:Sn=1:3:5:(2n1)4)初速度為0的n個連續相等的位移內t之比:t1:t2:t3:tn=1:(21):(32):(nn1)5)a=(SmSn)/(mn)T²(利用上各段位移,減少誤差逐差法)6)vt²v0
8、78;=2as第四節汽車行駛安全1.停車距離=反應距離(車速×反應時間)+剎車距離(勻減速)2.安全距離停車距離3.剎車距離的大小取決于車的初速度和路面的粗糙程度4.追及/相遇問題:抓住兩物體速度相等時滿足的臨界條件,時間及位移關系,臨界狀態(勻減速至靜止)。可用圖象法解題。第三章研究物體間的相互作用第一節探究形變與彈力的關系認識形變1.物體形狀回體積發生變化簡稱形變。2.分類:按形式分:壓縮形變、拉伸形變、彎曲形變、扭曲形變。按效果分:彈性形變、塑性形變3.彈力有無的判斷:1)定義法(產生條件)2)搬移法:假設其中某一個彈力不存在,然后分析其狀態是否有變化。3)假設法:假設其中某一
9、個彈力存在,然后分析其狀態是否有變化。彈性與彈性限度1.物體具有恢復原狀的性質稱為彈性。2.撤去外力后,物體能完全恢復原狀的形變,稱為彈性形變。3.如果外力過大,撤去外力后,物體的形狀不能完全恢復,這種現象為超過了物體的彈性限度,發生了塑性形變。探究彈力1.產生形變的物體由于要恢復原狀,會對與它接觸的物體產生力的作用,這種力稱為彈力。2.彈力方向垂直于兩物體的接觸面,與引起形變的外力方向相反,與恢復方向相同。繩子彈力沿繩的收縮方向;鉸鏈彈力沿桿方向;硬桿彈力可不沿桿方向。彈力的作用線總是通過兩物體的接觸點并沿其接觸點公共切面的垂直方向。3.在彈性限度內,彈簧彈力F的大小與彈簧的伸長或縮短量x成
10、正比,即胡克定律。F=kx4.上式的k稱為彈簧的勁度系數(倔強系數),反映了彈簧發生形變的難易程度。5.彈簧的串、并聯:串聯:1/k=1/k1+1/k2并聯:k=k1+k2第二節研究摩擦力滑動摩擦力1.兩個相互接觸的物體有相對滑動時,物體之間存在的摩擦叫做滑動摩擦。2.在滑動摩擦中,物體間產生的阻礙物體相對滑動的作用力,叫做滑動摩擦力。3.滑動摩擦力f的大小跟正壓力N(G)成正比。即:f=N4.稱為動摩擦因數,與相接觸的物體材料和接觸面的粗糙程度有關。01。5.滑動摩擦力的方向總是與物體相對滑動的方向相反,與其接觸面相切。6.條件:直接接觸、相互擠壓(彈力),相對運動/趨勢。7.摩擦力的大小與
11、接觸面積無關,與相對運動速度無關。8.摩擦力可以是阻力,也可以是動力。9.計算:公式法/二力平衡法。研究靜摩擦力1.當物體具有相對滑動趨勢時,物體間產生的摩擦叫做靜摩擦,這時產生的摩擦力叫靜摩擦力。2.物體所受到的靜摩擦力有一個最大限度,這個最大值叫最大靜摩擦力。3.靜摩擦力的方向總與接觸面相切,與物體相對運動趨勢的方向相反。4.靜摩擦力的大小由物體的運動狀態以及外部受力情況決定,與正壓力無關,平衡時總與切面外力平衡。0F=f0fm5.最大靜摩擦力的大小與正壓力接觸面的粗糙程度有關。fm=0·N(0)6.靜摩擦有無的判斷:概念法(相對運動趨勢);二力平衡法;牛頓運動定律法;假設法(假
12、設沒有靜摩擦)。第三節力的等效和替代力的圖示1.力的圖示是用一根帶箭頭的線段(定量)表示力的三要素的方法。2.圖示畫法:選定標度(同一物體上標度應當統一),沿力的方向從力的作用點開始按比例畫一線段,在線段末端標上箭頭。3.力的示意圖:突出方向,不定量。力的等效/替代1.如果一個力的作用效果與另外幾個力的共同效果作用相同,那么這個力與另外幾個力可以相互替代,這個力稱為另外幾個力的合力,另外幾個力稱為這個力的分力。2.根據具體情況進行力的替代,稱為力的合成與分解。求幾個力的合力叫力的合成,求一個力的分力叫力的分解。合力和分力具有等效替代的關系。3.實驗:平行四邊形定則:P58第四節力的合成與分解力
13、的平行四邊形定則1.力的平行四邊形定則:如果用表示兩個共點力的線段為鄰邊作一個平行四邊形,則這兩個鄰邊的對角線表示合力的大小和方向。2.一切矢量的運算都遵循平行四邊形定則。合力的計算1.方法:公式法,圖解法(平行四邊形/多邊形/)2.三角形定則:將兩個分力首尾相接,連接始末端的有向線段即表示它們的合力。3.設F為F1、F2的合力,為F1、F2的夾角,則:F=F1²+F2²+2F1F2costan=F2sin/(F1+F2cos)當兩分力垂直時,F=F1²+F2²,當兩分力大小相等時,F=2F1cos(/2)4.1)|F1F2|F|F1+F2|2)隨F1、
14、F2夾角的增大,合力F逐漸減小。3)當兩個分力同向時=0,合力最大:F=F1+F24)當兩個分力反向時=180°,合力最小:F=|F1F2|5)當兩個分力垂直時=90°,F²=F1²+F2²分力的計算1.分解原則:力的實際效果/解題方便(正交分解)2.受力分析順序:GNF電磁力第五節共點力的平衡條件共點力如果幾個力作用在物體的同一點,或者它們的作用線相交于同一點(該點不一定在物體上),這幾個力叫做共點力。尋找共點力的平衡條件1.物體保持靜止或者保持勻速直線運動的狀態叫平衡狀態。2.物體如果受到共點力的作用且處于平衡狀態,就叫做共點力的平衡。3.
15、二力平衡是指物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態,其平衡條件是這兩個離的大小相等、方向相反。多力亦是如此。4.正交分解法:把一個矢量分解在兩個相互垂直的坐標軸上,利于處理多個不在同一直線上的矢量(力)作用分解。第六節作用力與反作用力探究作用力與反作用力的關系1.一個物體對另一個物體有作用力時,同時也受到另一物體對它的作用力,這種相互作用力稱為作用力和反作用力。2.力的性質:物質性(必有施/手力物體),相互性(力的作用是相互的)3.平衡力與相互作用力:同:等大,反向,共線異:相互作用力具有同時性(產生、變化、小時),異體性(作用效果不同,不可抵消),二力同性質。平衡力不具備同時性,可相互抵消,二
16、力性質可不同。牛頓第三定律1.牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等、方向相反。2.牛頓第三定律適用于任何兩個相互作用的物體,與物體的質量、運動狀態無關。二力的產生和消失同時,無先后之分。二力分別作用在兩個物體上,各自分別產生作用效果。第四章力與運動第一節伽利略理想實驗與牛頓第一定律伽利略的理想實驗(見P76、77,以及單擺實驗)牛頓第一定律1.牛頓第一定律(慣性定律):一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止。物體的運動并不需要力來維持。2.物體保持原來的勻速直線運動狀態或靜止狀態的性質叫慣性。3.慣性是物體的固有屬性,與物體受力、運動狀態
17、無關,質量是物體慣性大小的唯一量度。4.物體不受力時,慣性表現為物體保持勻速直線運動或靜止狀態;受外力時,慣性表現為運動狀態改變的難易程度不同。第二、三節影響加速度的因素/探究物體運動與受力的關系加速度與物體所受合力、物體質量的關系(實驗設計見B書P93)第四節牛頓第二定律牛頓第二定律1.牛頓第二定律:物體的加速度跟所受合外力成正比,跟物體的質量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。2.a=k·F/m(k=1)F=ma3.k的數值等于使單位質量的物體產生單位加速度時力的大小。國際單位制中k=1。4.當物體從某種特征到另一種特征時,發生質的飛躍的轉折狀態叫做臨界狀態。5.極限分析法(
18、預測和處理臨界問題):通過恰當地選取某個變化的物理量將其推向極端,從而把臨界現象暴露出來。6.牛頓第二定律特性:1)矢量性:加速度與合外力任意時刻方向相同2)瞬時性:加速度與合外力同時產生/變化/消失,力是產生加速度的原因。3)相對性:a是相對于慣性系的,牛頓第二定律只在慣性系中成立。4)獨立性:力的獨立作用原理:不同方向的合力產生不同方向的加速度,彼此不受對方影響。5)同體性:研究對象的統一性。第五節牛頓第二定律的應用解題思路:物體的受力情況牛頓第二定律a運動學公式物體的運動情況第六節超重與失重超重和失重1.物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)大于物體所受重力的情況稱為超重現象(視重>
19、;物重),物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)小于物體所受重力的情況稱為失重現象(物重<視重)。2.只要豎直方向的a0,物體一定處于超重或失重狀態。3.視重:物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力(儀器稱值)。4.實重:實際重力(來源于萬有引力)。5.N=G+ma(設豎直向上為正方向,與v無關)6.完全失重:一個物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)為零,達到失重現象的極限的現象,此時a=g=9.8m/s²。7.自然界中落體加速度不大于g,人工加速使落體加速度大于g,則落體對上方物體(如果有)產生壓力,或對下方牽繩產生拉力。第七節力學單位單位制的意義1.單位制是由基本單位和導出單
20、位組成的一系列完整的單位體制。2.基本單位可任意選定,導出單位則由定義方程式與比例系數確定的。基本單位選取的不同,組成的單位制也不同。國際單位制中的力學單位1.國際單位制(符號單位):時間(t)s,長度(l)m,質量(m)kg,電流(I)A,物質的量(n)mol,熱力學溫度K,發光強度cd(坎培拉)2.1N:使1kg的物體產生單位加速度時力的大小,即1N=1kg·m/s²。3.常見單位換算:1英尺=12英寸=0.3048m,1英寸=2.540cm,1英里=1.6093km。附:力學知識點歸納第一章.定義:力是物體之間的相互作用。 理解要點: (1) 力具有物質性:力不能離開
21、物體而存在。 說明:對某一物體而言,可能有一個或多個施力物體。 并非先有施力物體,后有受力物體 (2)力具有相互性:一個力總是關聯著兩個物體,施力物體同時也是受力物體,受力物體同時也是施力物體。 說明:相互作用的物體可以直接接觸,也可以不接觸。 力的大小用測力計測量。 (3)力具有矢量性:力不僅有大小,也有方向。 (4)力的作用效果:使物體的形狀發生改變;使物體的運動狀態發生變化。 (5)力的種類: 根據力的性質命名:如重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等。 根據效果命名:如壓力、拉力、動力、阻力、向心力、回復力等。 說明:根據效果命名的,不同名稱的力,性質可以相同;同一名稱的力,性質可
22、以不同。 重力 定義:由于受到地球的吸引而使物體受到的力叫重力。 說明:地球附近的物體都受到重力作用。 重力是由地球的吸引而產生的,但不能說重力就是地球的吸引力。 重力的施力物體是地球。 在兩極時重力等于物體所受的萬有引力,在其它位置時不相等。 (1)重力的大小:G=mg 說明:在地球表面上不同的地方同一物體的重力大小不同的,緯度越高,同一物體的重力越大,因而同一物體在兩極比在赤道重力大。 一個物體的重力不受運動狀態的影響,與是否還受其它力也無關系。 在處理物理問題時,一般認為在地球附近的任何地方重力的大小不變。 (2) 重力的方向:豎直向下(即垂直于水平面) 說明:在兩極與在赤道上的物體,所
23、受重力的方向指向地心。 重力的方向不受其它作用力的影響,與運動狀態也沒有關系。 (3)重心:物體所受重力的作用點。 重心的確定:質量分布均勻。物體的重心只與物體的形狀有關。形狀規則的均勻物體,它的重心就在幾何中心上。 質量分布不均勻的物體的重心與物體的形狀、質量分布有關。 薄板形物體的重心,可用懸掛法確定。 說明:物體的重心可在物體上,也可在物體外。 重心的位置與物體所處的位置及放置狀態和運動狀態無關。 引入重心概念后,研究具體物體時,就可以把整個物體各部分的重力用作用于重心的一個力來表示,于是原來的物體就可以用一個有質量的點來代替。 彈力 (1) 形變:物體的形狀或體積的改變,叫做形變。 說
24、明:任何物體都能發生形變,不過有的形變比較明顯,有的形變及其微小。 彈性形變:撤去外力后能恢復原狀的形變,叫做彈性形變,簡稱形變。 (2)彈力:發生形變的物體由于要恢復原狀對跟它接觸的物體會產生力的作用,這種力叫彈力。 說明:彈力產生的條件:接觸;彈性形變。 彈力是一種接觸力,必存在于接觸的物體間,作用點為接觸點。 彈力必須產生在同時形變的兩物體間。 彈力與彈性形變同時產生同時消失。 (3)彈力的方向:與作用在物體上使物體發生形變的外力方向相反。 幾種典型的產生彈力的理想模型: 輕繩的拉力(張力)方向沿繩收縮的方向。注意桿的不同。 點與平面接觸,彈力方向垂直于平面;點與曲面接觸,彈力方向垂直于
25、曲面接觸點所在切面。 平面與平面接觸,彈力方向垂直于平面,且指向受力物體;球面與球面接觸,彈力方向沿兩球球心連線方向,且指向受力物體。 (4)大小:彈簧在彈性限度內遵循胡克定律F=kx,k是勁度系數,表示彈簧本身的一種屬性,k僅與彈簧的材料、粗細、長度有關,而與運動狀態、所處位置無關。其他物體的彈力應根據運動情況,利用平衡條件或運動學規律計算。 摩擦力 (1) 滑動摩擦力:一個物體在另一個物體表面上相當于另一個物體滑動的時候,要受到另一個物體阻礙它相對滑動的力,這種力叫做滑動摩擦力。 說明:摩擦力的產生是由于物體表面不光滑造成的。 摩擦力具有相互性。 滑動摩擦力的產生條件:A.兩個物體相互接觸
26、;B.兩物體發生形變;C.兩物體發生了相對滑動;D.接觸面不光滑。 滑動摩擦力的方向:總跟接觸面相切,并跟物體的相對運動方向相反。 說明:“與相對運動方向相反”不能等同于“與運動方向相反” 滑動摩擦力可能起動力作用,也可能起阻力作用。 滑動摩擦力的大小:F=FN 說明:FN兩物體表面間的壓力,性質上屬于彈力,不是重力。應具體分析。 與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關,無單位。 滑動摩擦力大小,與相對運動的速度大小無關。 效果:總是阻礙物體間的相對運動,但并不總是阻礙物體的運動。 滾動摩擦:一個物體在另一個物體上滾動時產生的摩擦,滾動摩擦比滑動摩擦要小得多。 (2)靜摩擦力:兩相對靜止的相接觸
27、的物體間,由于存在相對運動的趨勢而產生的摩擦力。 說明:靜摩擦力的作用具有相互性。 靜摩擦力的產生條件:A.兩物體相接觸;B.相接觸面不光滑;C.兩物體有形變;D.兩物體有相對運動趨勢。 靜摩擦力的方向:總跟接觸面相切,并總跟物體的相對運動趨勢相反。 說明:運動的物體可以受到靜摩擦力的作用。 靜摩擦力的方向可以與運動方向相同,可以相反,還可以成任一夾角。 靜摩擦力可以是阻力也可以是動力。 靜摩擦力的大小:兩物體間的靜摩擦力的取值范圍0FFm,其中Fm為兩個物體間的最大靜摩擦力。靜摩擦力的大小應根據實際運動情況,利用平衡條件或牛頓運動定律進行計算。 說明:靜摩擦力是被動力,其作用是與使物體產生運
28、動趨勢的力相平衡,在取值范圍內是根據物體的“需要”取值,所以與正壓力無關。 最大靜摩擦力大小決定于正壓力與最大靜摩擦因數(選學)FmsFN。 效果:總是阻礙物體間的相對運動的趨勢。對物體進行受力分析是解決力學問題的基礎,是研究力學的重要方法,受力分析的程序是: 1. 根據題意選取適當的研究對象,選取研究對象的原則是要使對物體的研究處理盡量簡便,研究對象可以是單個物體,也可以是幾個物體組成的系統。 2. 把研究對象從周圍的環境中隔離出來,按照先場力,再接觸力的順序對物體進行受力分析,并畫出物體的受力示意圖,這種方法常稱為隔離法。 3. 對物體受力分析時,應注意一下幾點: (1)不要把研究對象所受
29、的力與它對其它物體的作用力相混淆。 (2)對于作用在物體上的每一個力都必須明確它的來源,不能無中生有。 (3)分析的是物體受哪些“性質力”,不要把“效果力”與“性質力”重復分析。 力的合成 求幾個共點力的合力,叫做力的合成。 (1) 力是矢量,其合成與分解都遵循平行四邊形定則。 (2) 一條直線上兩力合成,在規定正方向后,可利用代數運算。 (3) 互成角度共點力互成的分析 兩個力合力的取值范圍是|F1F2|FF1F2 共點的三個力,如果任意兩個力的合力最小值小于或等于第三個力,那么這三個共點力的合力可能等于零。 同時作用在同一物體上的共點力才能合成(同時性和同體性)。 合力可能比分力大,也可能
30、比分力小,也可能等于某一個分力。 力的分解 求一個已知力的分力叫做力的分解。 (1) 力的分解是力的合成的逆運算,同樣遵循平行四邊形定則。 (2) 已知兩分力求合力有唯一解,而求一個力的兩個分力,如不限制條件有無數組解。 要得到唯一確定的解應附加一些條件: 已知合力和兩分力的方向,可求得兩分力的大小。 已知合力和一個分力的大小、方向,可求得另一分力的大小和方向。 已知合力、一個分力F1的大小與另一分力F2的方向,求F1的方向和F2的大小: 若F1Fsin或F1F有一組解 若FF1Fsin有兩組解 若FFsin無解 (3) 在實際問題中,一般根據力的作用效果或處理問題的方便需要進行分解。 (4)
31、 力分解的解題思路 力分解問題的關鍵是根據力的作用效果畫出力的平行四邊形,接著就轉化為一個根據已知邊角關系求解的幾何問題。因此其解題思路可表示為:必須注意:把一個力分解成兩個力,僅是一種等效替代關系,不能認為在這兩個分力方向上有兩個施力物體。 矢量與標量 既要由大小,又要由方向來確定的物理量叫矢量; 只有大小沒有方向的物理量叫標量 矢量由平行四邊形定則運算;標量用代數方法運算。 一條直線上的矢量在規定了正方向后,可用正負號表示其方向。 思維升華規律方法思路 一、物體受力分析的基本思路和方法 物體的受力情況不同,物體可處于不同的運動狀態,要研究物體的運動,必須分析物體的受力情況,正確分析物體的受
32、力情況,是研究力學問題的關鍵,是必須掌握的基本功。 分析物體的受力情況,主要是根據力的概念,從物體的運動狀態及其與周圍物體的接觸情況來考慮。具體的方法是: 1. 確定研究對象,找出所有施力物體 確定所研究的物體,找出周圍對它施力的物體,得出研究對象的受力情況。 (1)如果所研究的物體為A,與A接觸的物體有B、C、D就應該找出“B對A”、“C對A”、“D對A”、的作用力等,不能把“A對B”、“A對C”等的作用力也作為A的受力; (2)不能把作用在其它物體上的力,錯誤的認為可通過“力的傳遞”而作用在研究的對象上; (3) 物體受到的每個力的作用,都要找到施力物體; (4) 分析出物體的受力情況后,
33、要檢查能否使研究對象處于題目所給出的運動狀態(靜止或加速等),否則會發生多力或漏力現象。 2. 按步驟分析物體受力 為了防止出現多力或漏力現象,分析物體受力情況通常按如下步驟進行: (1)先分析物體受重力。 (2)其研究對象與周圍物體有接觸,則分析彈力或摩擦力,依次對每個接觸面(點)分析,若有擠壓則有彈力,若還有相對運動或相對運動趨勢,則有摩擦力。 (3)其它外力,如是否有牽引力、電場力、磁場力等。 3. 畫出物體力的示意圖 (1)在作物體受力示意圖時,物體所受的某個力和這個力的分力,不能重復的列為物體的受力,力的合成與分解過程是合力與分力的等效替代過程,合力和分力不能同時認為是物體所受的力。
34、 (2)作物體是力的示意圖時,要用字母代號標出物體所受的每一個力。 二、力的正交分解法 在處理力的合成和分解的復雜問題上的一種簡便的方法:正交分解法。 正交分解法:是把力沿著兩個選定的互相垂直的方向分解,其目的是便于運用普通代數運算公式來解決矢量的運算。 力的正交分解法步驟如下: (1)正確選定直角坐標系。通常選共點力的作用點為坐標原點,坐標軸方向的選擇則應根據實際情況來確定,原則是使坐標軸與盡可能多的力重合,即是使需要向兩坐標軸分解的力盡可能少。 (2)分別將各個力投影到坐標軸上。分別求x軸和y軸上各力的投影合力Fx和Fy,其中: FxF1xF2xF3x ;FyF1yF2yF3y 注意:如果
35、F合0,可推出Fx0,Fy0,這是處理多個作用下物體平衡物體的好辦法,以后會常常用到。第2章的.高中物理加速度,一般都是指勻加速度,即,加速度是一個常量 1、加速度a與速度V的關系符合下式:V=at,t為時間變量, 我們有 a=V/t 表明,加速度a,就是速度V在單位時間內的平均變化率。 2、V=at是一個直線方程,它相當于數學上的y=kx(V相當于y,t相當于x,a相當于k) 數學知識指出,k是特定直線y=kx的斜率, 直線斜率有如下性質: (1)不同直線(彼此不平行)的斜率,數值不等 (2)同一直線上斜率的數值,處處相等(與y和x的數值無關) (3)直線斜率的數值,可以通過y和x的數值來求
36、算: k=y/x (4)雖然k=y/x,但是,y=0,x=0,k不為零。仿此, (1)不同運動的加速度,數值不等 (2)同一運動的加速度數值,處處相等(與V和t的數值無關) (3)運動的加速度數值,可以通過V和t的數值來求算: =V/t (4)雖然a=V/t,但是V=0(由靜止開始云動),t=0,但a不為零。 .變加速運動中的物體加速度在減小而速度卻在增大,以及加速度不為零的物體速度大小卻可能不變.(這兩句怎么理解啊?舉幾個例子? 變加速運動中加速度減小速度當然是增大了,只有加速度的方向與速度方向一致那么速度就是增加的,與加速度大小沒有關系,例如從一個半圓形軌道上滑下的一個木塊,它沿水平方向的
37、加速度是減小的,但速度是增加的。 加速度在與速度方向在同一條直線上時才改變速度的大小, 有加速度那么速度就得改變,如果想讓速度大小不變,那么就得讓它的方向改變,如勻速圓周運動,加速度的大小不變且不為0,速度方向不斷改變但大小不變。 剎車方面應用題:汽車以15米每秒的速度行駛,司機發現前方有危險,在0.8s之后才能作出反應,馬上制動,這個時間稱為反應時間.若汽車剎車時能產生最大加速度為5米每二次方秒,從汽車司機發現前方有危險馬上制動剎車到汽車完全停下來,汽車所通過的距離叫剎車距離.問該汽車的剎車距離為多少?(最好附些過程,謝謝) 15米/秒 加速度是5米/二次方秒 那么停止需要3秒鐘 3秒通過的
38、路程是s=15*3-1/2*5*32=22.5 反應時間是0.8秒 s=0.8*15=12 總的距離就是22.5+12=34.5 原先“直線運動”是放在“力”之后的,在力這一章先講矢量及其算法,然后是利用矢量運算法則學習力的計算。現在倒過來了。建議你還是先學一下這這章內容。 要理解“加速度”,首先要理解“位移”和“速度”概念,位移就是物體運動前后位置的變化,即由開始位置指向結束位置的矢量。 速度就是物體位移(物體位置的變化量)與物體運動所用時間的比值,如果物體不是勻速運動(叫變速運動),速度就又有瞬時速度和平均速度之分,平均速度就是作變速運動的物體在某段時間內(或某段位移上),位移與時間的比值
39、;瞬時速度就是物體在某一點或某一時刻的速度。加速度就是物體速度的變化量與物體速度變化所用時間的比值,如果物體不是勻加速運動(叫變加速運動),加速度就又有瞬時加速度和平均加速度之分,平均加速度就是作變速運動的物體在某段時間內(或某段位移上),速度變化量與時間的比值;瞬時加速度就是物體在某一點或某一時刻的加速度。 對比上面速度與加速度的概念,你就會容易理解一點的。必修二知識點一、曲線運動1曲線運動的速度方向做曲線運動的物體,在某點的速度方向,就是通過這一點的軌跡的切線方向物體在曲線運動中的速度方向時刻在改變,所以曲線運動一定是變速運動(說明:曲線運動是變速運動,只是說明物體具有加速度,但加速度不一
40、定是變化的,例如,拋物運動都是勻變速曲線運動)2物體做曲線運動的條件:物體所受的合外力的方向與速度方向不在同一直線上,也就是加速度方向與速度方向不在同一直線上當物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為銳角時,物體做曲線運動的速率將增大;當物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為鈍角時,物體做曲線運動的速率將減小;當物體受到的合外力的方向與速度的方向垂直時,該力只改變速度方向,不改變速度的大小 3曲線運動的分類4曲線運動的軌跡做曲線運動的物體,其軌跡向合外力所指一方彎曲,若已知物體的運動軌跡,可判斷出物體所受合力的大致方向如平拋運動的軌跡向下彎曲,圓周運動的軌跡總向圓心彎曲等速度和加速度在軌跡兩
41、側,軌跡向力的方向彎曲,但不會達到力的方向 二、合運動與分運動的關系1等時性: 2獨立性: 3等效性三、運動的合成與分解的方法1運動的合成與分解:包括位移、速度、加速度的合成和分解它們和力的合成與分解一樣都遵守平行四邊形定則,由已知的分運動求跟它們等效的合運動叫做運動的合成,由已知的合運動求跟它等效的分運動叫做運動的分解2運動分解的基本方法根據運動的實際效果將描述合運動規律的各物理量(位移、速度、加速度)按平行四邊形定則分別分解,或進行正交分解 兩直線運動的合運動的性質和軌跡,由兩分運動的性質及合初速度與合加速度的方向關系決定(1)根據合加速度是否變化判定合運動是勻變速運動還是非勻變速運動:若
42、合加速度不變則為勻變速運動;若合加速度變化(包括大小或方向)則為非勻變速運動(2)根據合加速度與合初速度是否共線判定合運動是直線運動還是曲線運動:若合加速度與合初速度的方向在同一直線上則為直線運動,否則為曲線運動兩個勻速直線運動的合運動仍然是勻速直線運動一個勻速直線運動與一個勻變速直線運動的合運動仍然是勻變速運動,當二者共線時為勻變速直線運動,不共線時為勻變速曲線運動兩個初速度為零的勻加速直線運動的合運動仍然是勻加速直線運動兩個勻變速直線運動的合運動仍然是勻變速運動;若合初速度與合加速度在同一直線上,則合運動為勻變速直線運動,如圖甲所示;不共線時為勻變速曲線運動,如圖乙所示 如圖所示,用v1表
43、示船速,v2表示水速我們討論幾個關于渡河的問題 以最小位移渡河:當船在靜水中的速度大于水流速度時,小船可以垂直渡河,顯然渡河的最小位移s等于河寬d,船頭與上游夾角滿足,此時渡河時間一、平拋運動:將物體用一定的初速度沿水平方向拋出,不考慮空氣阻力,物體只在重力作用下所做的運動叫做平拋運動二、平拋運動的性質:是加速度為重力加速度(g)的勻變速曲線運動,軌跡是拋物線三、平拋運動的研究方法平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動 飛行時間:t,取決于物體下落的高度h,與初速度v0無關水平射程:xv0tv0,由平拋初速度v0和下落高度h共同決定推論1:做平拋(或類平拋)運動的物體
44、在任一時刻任一位置處,設其末速度方向與水平方向的夾角為,位移與水平方向的夾角為,則tan 2 tan .推論2:做平拋(或類平拋)運動的物體任意時刻的瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點如圖中點為B點推論3:類平拋運動的特點是物體所受的合力為恒力,且與初速度方向垂直(初速度v0方向不一定是水平方向,即合力的方向也不一定是豎直方向,且加速度大小不一定等于重力加速度g)類平拋運動的特點與平拋運動相類似,所以處理平拋運動的思路和方法可以遷移到討論類平拋運動中類平拋運動可看成是沿初速度方向的勻速直線運動和垂直初速度方向(沿受力方向)的勻加速直線運動的合運動但要分析清楚加速度的大小和方向一、
45、描述圓周運動的物理量線速度v角速度向心加速度an向心力Fn公式 v = s/t = 2r/ T = 2rf=/t =2/ T = 2fan = v2/r =2r=vFn = mv2/r =m2r = mv意義表示運動快慢表示轉動快慢表示速度方向變化快慢向心力是合力。單位m/srad/sm/s2N關系v =rF合 = Fn = m an應用同一圓周上各點線速度相等。兩輪傳動時,兩圓邊緣上各點線速度相等。同一個圓內各點角速度相等。弧度=弧長/半徑=角度(/180)是一個變化量,方向始終指向圓心。是一個變化量,方向始終指向圓心。(向心力是根據力的效果命名的,在分析做圓周運動物體的受力情況時,切不可在
46、物體的相互作用力外再添加一個向心力)二、勻速圓周運動1性質:是速度大小不變,而速度方向時刻在變的變速曲線運動,并且加速度大小不變,方向時刻變化的變加速曲線運動2質點做勻速圓周運動的條件:合外力大小不變,方向始終與速度方向垂直且指向圓心 向心力的來源:(1)做勻速圓周運動時,物體的合外力充當向心力(2)變速圓周運動中物體合外力沿垂直線速度方向的分量充當向心力3兩個結論(1)同一轉動圓盤(或物體)上的各點角速度相同(2)皮帶連接的兩輪不打滑時,輪緣上各點的線速度大小相等4。物體在豎直平面內的圓周運動是典型的變速圓周運動,一般情況下只討論最高點和最低點的情況繩約束物體做圓周運動如圖所示細繩系著的小球
47、或在圓軌道內側運動的小球,當它們通過最高點時,有Nmg.因N0,所以v,即為物體通過最高點的速度的臨界值(1)v時,N0,物體剛好通過軌道最高點,對繩無拉力或對軌道無壓力(2)v>時,N>0,物體能通過軌道最高點,對繩有拉力或對軌道有壓力(3)v<時,物體沒有達到軌道最高點便脫離了軌道在輕桿或管的約束下的圓周運動如圖所示桿和管對物體能產生拉力,也能產生支持力當物體通過最高點時有Nmg,因為N可以為正(拉力),也可以為負(支持力),還可以為零,故物體通過最高點的速度可以為任意值(1)當v0時,Nmg,負號為支持力(2)當v時,N0,對物體無作用力(3)當0<v<時,
48、N<0,對物體產生背向圓心的彈力(4)當v>時,N>0,對物體產生指向圓心的彈力一、開普勒行星運動定律(1)、所有的行星圍繞太陽運動的軌道都是橢圓,太陽處在所有橢圓的一個焦點上, (2)、對于每一顆行星,太陽和行星的聯線在相等的時間內掃過相等的面積, (3)、所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等。二、萬有引力定律1內容:宇宙間的一切物體都是互相吸引的,兩個物體間的引力大小,跟它們的質量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比2公式:FG,其中G6.67×1011 N·m2/kg2,稱為引力常量3適用條件:嚴格地說公式只適用于質點間的相
49、互作用,當兩個物體間的距離遠遠大于物體本身的大小時,公式也可近似使用,但此時r應為兩物體重心間的距離對于均勻的球體,r是兩球心間的距離三、萬有引力定律的應用1解決天體(衛星)運動問題的基本思路(1)把天體(或人造衛星)的運動看成是勻速圓周運動,其所需向心力由萬有引力提供,關系式:Gmm2rm2r.(2)在地球表面或地面附近的物體所受的重力等于地球對物體的萬有引力,即mgG,gR2GM.2天體質量和密度的估算通過觀察衛星繞天體做勻速圓周運動的周期T,軌道半徑r,由萬有引力等于向心力,即Gmr,得出天體質量M.(1)若已知天體的半徑R,則天體的密度(2)若天體的衛星環繞天體表面運動,其軌道半徑r等
50、于天體半徑R,則天體密度可見,只要測出衛星環繞天體表面運動的周期,就可求得天體的密度3人造衛星(1)研究人造衛星的基本方法把衛星的運動看成勻速圓周運動,其所需的向心力由萬有引力提供Gmmr2mrma向(2)衛星的線速度、角速度、周期與半徑的關系由Gm得v,故r越大,v越小由Gmr2得,故r越大,越小由Gmr得T,故r越大,T越大(3)人造衛星的超重與失重人造衛星在發射升空時,有一段加速運動;在返回地面時,有一段減速運動,這兩個過程加速度方向均向上,因而都是超重狀態人造衛星在沿圓軌道運動時,由于萬有引力提供向心力,所以處于完全失重狀態在這種情況下凡是與重力有關的力學現象都會停止發生(4)三種宇宙
51、速度第一宇宙速度(環繞速度)v17.9 km/s.這是衛星繞地球做圓周運動的最大速度,也是衛星的最小發射速度若7.9 km/sv<11.2 km/s,物體繞地球運行第二宇宙速度(脫離速度)v211.2 km/s.這是物體掙脫地球引力束縛的最小發射速度若11.2 km/sv<16.7 km/s,物體繞太陽運行第三宇宙速度(逃逸速度)v316.7 km/s這是物體掙脫太陽引力束縛的最小發射速度若v16.7 km/s,物體將脫離太陽系在宇宙空間運行 題型:1求星球表面的重力加速度在星球表面處萬有引力等于或近似等于重力,則:Gmg,所以g(R為星球半徑,M為星球質量)由此推得兩個不同天體表
52、面重力加速度的關系為:·.2求某高度處的重力加速度若設離星球表面高h處的重力加速度為gh,則:Gmgh,所以gh,可見隨高度的增加重力加速度逐漸減小.3近地衛星與同步衛星(1)近地衛星其軌道半徑r近似地等于地球半徑R,其運動速度v7.9 km/s,是所有衛星的最大繞行速度;運行周期T85 min,是所有衛星的最小周期;向心加速度ag9.8 m/s2是所有衛星的最大加速度(2)地球同步衛星的五個“一定”周期一定T24 h. 距離地球表面的高度(h)一定線速度(v)一定角速度()一定向心加速度(a)一定一、功1公式和單位:,其中是F和l的夾角功的單位是焦耳,符號是J.2功是標量,但有正負
53、由,可以看出:(1)當0°<90°時,0<1,則力對物體做正功,即外界給物體輸送能量,力是動力;(2)當90°時,0,W0,則力對物體不做功,即外界和物體間無能量交換(3)當90°<180°時,1<0,則力對物體做負功,即物體向外界輸送能量,力是阻力*判斷一個力是否做功的幾種方法(1)根據力和位移的方向的夾角判斷,此法常用于恒力功的判斷,由于恒力功WFlcos ,當90°,即力和作用點位移方向垂直時,力做的功為零(2)根據力和瞬時速度方向的夾角判斷,此法常用于判斷質點做曲線運動時變力的功當力的方向和瞬時速度方向
54、垂直時,作用點在力的方向上位移是零,力做的功為零(3)根據質點或系統能量是否變化,彼此是否有能量的轉移或轉化進行判斷若有能量的變化,或系統內各質點間彼此有能量的轉移或轉化,則必定有力做功*把握各種力做功的特點,會使功的計算變得簡單(1)重力做功的特點:只跟初末位置的高度差有關,而跟運動的路徑無關(2)彈力做功的特點:對接觸面間的彈力,由于彈力的方向與運動方向垂直,彈力對物體不做功;對彈簧的彈力做的功,高中階段沒有給出相關的公式,對它的求解要借助其他途徑如動能定理、機械能守恒、功能關系等(3)摩擦力做功的特點:摩擦力做功跟物體運動的路徑有關,它可以做負功,也可以做正功,做正功時起動力作用如用傳送
55、帶把貨物由低處運送到高處,摩擦力就充當動力摩擦力的大小不變、方向變化(摩擦力的方向始終和速度方向相反)時,摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程來計算,即WF·l.(4)電場力做功的特點:與重力做功特點一樣,電場力做功與運動路徑無關,只與初末位置的電勢差有關,WABqUAB,不論是勻強電場,還是非勻強電場(5)洛倫茲力不做功:由于洛倫茲力始終跟運動電荷的速度方向垂直,因此始終不做功*合力的功(1)W總F合lcos ,是F合與位移l的夾角;(2)W總W1W2W3¡為各個分力功的代數和;(3)根據動能定理由物體動能變化量求解:W總Ek.*變力做功的求解方法(1)用動能定理或功能關系求解(2)將變力
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