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文檔簡介
高一物理必修二知識點總結(jié)
高一物理必修二知識點總結(jié)「篇一」
第一章運動的描述
第一節(jié)認(rèn)識運動
機械運動:物體在空間中所處位置發(fā)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(rèn)為是靜止的。
質(zhì)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(rèn)為物體的質(zhì)量都集中在這個點上,這個點稱為質(zhì)點。
2.質(zhì)點條件:
1)物體中各點的運動情況完全相同(物體做平動)
2)物體的大小(線度)<<它通過的距離
3.質(zhì)點具有相對性,而不具有絕對性。
4.理想化模型:根據(jù)所研究問題的性質(zhì)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(fù)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(jié)時間位移
時間與時刻
1.鐘表指示的一個讀數(shù)對應(yīng)著某一個瞬間,就是時刻,時刻在時間軸上對應(yīng)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(yīng)一段。
△t=t2—tl
2.時間和時刻的單位都是秒,符號為s,常見單位還有min,ho
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(biāo)量。
2.從物體運動的起點指向運動的重點的有向線段稱為位移,是矢量。
3.物理學(xué)中,只有大小的物理量稱為標(biāo)量;既有大小又有方向的物理量稱為矢
量。
4.只有在質(zhì)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(jié)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
火花打點記時器一一火花打點,電磁打點記時器一一電磁打點);一般打出兩個相鄰
的點的時間間隔是0.02so
第四節(jié)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(yīng))
物體運動的平均速度v是物體的位移s與發(fā)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(與位置時刻相對應(yīng))
瞬時速度是物體在某時刻前后無窮短時間內(nèi)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2速度
第五節(jié)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(vt—vO)與完成這一變化所用時間的比值
a=(vt—vO)/t
2.a不由△、,、t決定,而是由F、m決定。
3.變化量二末態(tài)量值一初態(tài)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過其速度均勻變化,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(tài)量,加速度是性質(zhì)量,速度改變量(速度改變大小程度)是過程
量。
第六節(jié)用圖象描述直線運動
勻變速直線運動的位移圖象
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(guān)系的曲線。
(不反映物體運動的軌跡)
2.物理中,斜率kWtana(2坐標(biāo)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
l.v-t圖象是描述勻變速直線運動的物體歲時間變化關(guān)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(fù),整個過程中位移為各段位移之和,即各面積的代數(shù)和。
第二章探究勻變速直線運動規(guī)律
第一、二節(jié)探究自由落體運動/自由落體運動規(guī)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(guān)。
6)vt2—v02=2as
第四節(jié)汽車行駛安全
1.停車距離二反應(yīng)距離(車速X反應(yīng)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(guān)
系,臨界狀態(tài)(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(jié)探究形變與彈力的關(guān)系
認(rèn)識形變
1.物體形狀回體積發(fā)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(chǎn)生條件)
2)搬移法:假設(shè)其中某一個彈力不存在,然后分析其狀態(tài)是否有變化。
3)假設(shè)法:假設(shè)其中某一個彈力存在,然后分析其狀態(tài)是否有變化。
彈性與彈性限度
1.物體具有恢復(fù)原狀的性質(zhì)稱為彈性。
2.撤去外力后,物體能完全恢復(fù)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(fù),這種現(xiàn)象為超過了
物體的彈性限度,發(fā)生了塑性形變。
探究彈力
1.產(chǎn)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀,會對與它接觸的物體產(chǎn)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(fù)方向
相同。
繩子彈力沿繩的收縮方向;錢鏈彈力沿桿方向;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(nèi),彈簧彈力F的大小與彈簧的伸長或縮短量x成正比,即胡克
定律。
F二kx
4.上式的k稱為彈簧的勁度系數(shù)(倔強系數(shù)),反映了彈簧發(fā)生形變的難易程
度。
5.彈簧的串、并聯(lián):串聯(lián):l/k=l/kl+l/k2并聯(lián):k=kl+k2
第二節(jié)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(chǎn)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(WG)成正比。即:f二nN
4.u稱為動摩擦因數(shù),與相接觸的物體材料和接觸面的粗糙程度有關(guān)。
0<H<lo
5.滑動摩擦力的方向總是與物體相對滑動的方向相反,4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.摩擦力的大小與接觸面積無關(guān),與相對運動速度無關(guān)。
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(dāng)物體具有相對滑動趨勢時,物體間產(chǎn)生的摩擦叫做靜摩擦,這時產(chǎn)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(tài)以及外部受力情況決定,與正壓力無關(guān),
平衡時總與切面外力平衡。OWF=fOWfm
5.最大靜摩擦力的大小與正壓力接觸面的粗糙程度有關(guān)。fm=uO-N(u^uO)
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(shè)法(假設(shè)沒有靜摩擦)。
第三節(jié)力的等效和替代
力的圖示
1.力的圖示是用一跟帶箭頭的線段(定量)表示力的三要素的方法。
2.圖示畫法:選定標(biāo)度(同一物體上標(biāo)度應(yīng)當(dāng)統(tǒng)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(biāo)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兒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(jù)具體情況進(jìn)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(guān)系。
3.實驗:平行四邊形定則:P58
第四節(jié)力的合成與分解
力的平行四邊形定則
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(shè)F為Fl、F2的合力,()為Fl、F2的夾隹,則:
F=JF12+F22+2F1F2cos0tan0=F2sin0/(Fl+F2cos0)
當(dāng)兩分力垂直時,F(xiàn)=F12+F22,當(dāng)兩分力大小相等時,F(xiàn)=2Flcos(0/2)
4.1)|F1—F2|WFW|F1+F2|
2)隨Fl、F2夾角的增大,合力F逐漸減小。
3)當(dāng)兩個分力同向時合力最大:F=F1+F2
4)當(dāng)兩個分力反向時0=180°,合力最小:F=|F1—F2|
5)當(dāng)兩個分力垂直時0=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:G-N-Ff電磁力
第五節(jié)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(tài)叫平衡狀態(tài)。
2.物體如果受到共點力的作用且處于平衡狀態(tài),就叫做共點力的平衡。
3.二力平衡是指物體在兩個共點力的作用下處干平衡狀態(tài),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(biāo)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(jié)作用力與反作用力
探究作用力與反作用力的關(guān)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(zhì):物質(zhì)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(chǎn)生、變化、小時),異體性(作用效果不同,不
可抵消),二力同性質(zhì)。平衡力不具備同時性,可相互抵消,二力性質(zhì)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(zhì)量、運動狀態(tài)無
關(guān)。二力的產(chǎn)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(chǎn)生作用效果。
第四章力與運動
第一節(jié)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,以及單擺實臉)
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(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),
直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。一一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(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫慣性。
3.慣性是物體的固有屬性,與物體受力、運動狀態(tài)無關(guān),質(zhì)量是物體慣性大小
的唯一量度。
4.物體不受力時,慣性表現(xiàn)為物體保持勻速直線運動或靜止?fàn)顟B(tài);受外力時,
慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度不同。
第二、三節(jié)影響加速度的因素/探究物體運動與受力的關(guān)系
加速度與物體所受合力、物體質(zhì)量的關(guān)系(實驗設(shè)計見B書P93)
第四節(jié)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(zhì)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=l)->F=ma
3.k的數(shù)值等于使亙位質(zhì)量的物體產(chǎn)生單位加速度時力的大小。國際單位制中
k=lo
4.當(dāng)物體從某種特征到另一種特征時,發(fā)生質(zhì)的飛躍的轉(zhuǎn)折狀態(tài)叫做臨界狀
態(tài)。
5.極限分析法(預(yù)測和處理臨界問題):通過恰當(dāng)?shù)剡x取某個變化的物理量將其
推向極端,從而把臨界現(xiàn)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(chǎn)生/變化/消失,力是產(chǎn)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(chǎn)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(tǒng)一性。
第五節(jié)牛頓第二定律的應(yīng)用
解題思路:物體的受力情況?牛頓第二定律?a?運動學(xué)公式?物體的運動情況
第六節(jié)超重與失重
超重和失重
1.物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的情況稱為超重
現(xiàn)象(視重,物重),物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的
情況稱為失重現(xiàn)象(物重〈視重)。
2.只要豎直方向的aWO,物體一定處于超重或失重狀態(tài)。
3.視重:物體對支待物的壓力或?qū)覓煳锏睦Γ▋x器稱值)o
4.實重:實際重力;來源于萬有引力)。
5.N=G+nia(設(shè)豎直向上為正方向,與v無關(guān))
6.完全失重:一個物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ榱悖_(dá)到失重現(xiàn)
象的極限的現(xiàn)象,此時a=g=9.8m/s2o
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(chǎn)生壓力,或?qū)ο路綘坷K產(chǎn)生拉力。
第七節(jié)力學(xué)單位
單位制的意義
1.單位制是由基本單位和導(dǎo)出單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(dǎo)出單位則由定義方程式與比例系數(shù)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(xué)單位
1.國際單位制(符號~單位):時間(t)~s,長度(1)%,質(zhì)量(m廣kg,電流
⑴X,物質(zhì)的量(n)~moL熱力學(xué)溫度~K,發(fā)光強度如d(坎培拉)
2.1N:使1kg的物體產(chǎn)生單位加速度時力的大小,即lN=lkg?m/s2o
3.常見單位換算:1英尺=12英寸=0.3048m,1英寸二2.540cm,1英里
=1.6093kmo
附:力學(xué)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(zhì)性:力不能離開物體而存在。
說明:①對某一物體而言,可能有一個或多個施力物體。
②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(guān)聯(lián)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:①相互作用的物體可以直接接觸,也可以不接觸。
②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(fā)生改變;使物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化。
(5)力的種類:
①根據(jù)力的性質(zhì)命名:如重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等。
②根據(jù)效果命名:如壓力、拉力、動力、阻力、向心力、回復(fù)力等。
說明:根據(jù)效果命名的,不同名稱的力,性質(zhì)可以相同;同一名稱的力,性質(zhì)
可以不同。
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:①地球附近的物體都受到重力作用。
②重力是由地球的吸引而產(chǎn)生的,但不能說重力就是地球的吸引力。
③重力的施力物體是地球。
④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二mg
說明:①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。
②一個物體的重力不受運動狀態(tài)的影響,與是否還受其它力也無關(guān)系。
③在處理物理問題時,一般認(rèn)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:①在兩極與在赤道上的物體,所受重力的方向指向地心°
②重力的方向不受其它作用力的影響,與運動狀態(tài)也沒有關(guān)系。
(3)重心:物體所受重力的作用點。
重心的確定:①質(zhì)量分布均勻。物體的重心只與物體的形狀有關(guān)。形狀規(guī)則的
均勻物體,它的重心就在幾何中心上。
②質(zhì)量分布不均勻的物體的重心與物體的形狀、質(zhì)量分布有關(guān)。
③薄板形物體的重心,可用懸掛法確定。
說明:①物體的重心可在物體上,也可在物體外。
②重心的位置與物體所處的位置及放置狀態(tài)和運動狀態(tài)無關(guān)。
③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(zhì)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。
說明:①任何物體都能發(fā)生形變,不過有的形變比較明顯,有的形變及其微
小。
②彈性形變:撤去外力后能恢復(fù)原狀的形變,叫做彈性形變,簡稱形變。
(2)彈力:發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀對跟它接觸的物體會產(chǎn)生力的作
用,這種力叫彈力。
說明:①彈力產(chǎn)生的條件:接觸;彈性形變。
②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。
③彈力必須產(chǎn)生在同時形變的兩物體間。
④彈力與彈性形變同時產(chǎn)生同時消失。
(3)彈力的方向:與作用在物體上使物體發(fā)生形變的外力方向相反。
幾種典型的產(chǎn)生彈力的理想模型:
①輕繩的拉力(張力)方向沿繩收縮的方向。注意桿的不同。
②點與平面接觸,彈力方向垂直于平面;點與曲而接觸,彈力方向垂直于曲面
接觸點所在切面。
③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(nèi)遵循胡克定律F=kx,k是勁度系數(shù),表示彈簧本
身的一種屬性,k僅與彈簧的材料、粗細(xì)、長度有關(guān),而與運動狀態(tài)、所處位置無
關(guān)。其他物體的彈力應(yīng)艱據(jù)運動情況,利用平衡條件或運動學(xué)規(guī)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(dāng)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:①摩擦力的產(chǎn)生是由于物體表面不光滑造成的.
②摩擦力具有相互性。
i滑動摩擦力的產(chǎn)生條件:A.兩個物體相互接觸;B.兩物體發(fā)生形變;C.兩物體
發(fā)生了相對滑動;D.接觸面不光滑。
ii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:①“與相對運動方向相反”不能等同于“與運動方向相反”
②滑動摩擦力可能起動力作用,也可能起阻力作用。
iii滑動摩擦力的大小:F=u1-N
說明:①FN兩物體表面間的壓力,性質(zhì)上屬于彈力,不是重力。應(yīng)具體分
析。
②u與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān),無單位。
③滑動摩擦力大小,與相對運動的速度大小無關(guān)。
iv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。
v滾動摩擦:一個物體在另一個物體上滾動時產(chǎn)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的物體間,由于存在相對運動的趨勢而產(chǎn)
生的摩擦力。
說明:靜摩擦力的作用具有相互性。
i靜摩擦力的產(chǎn)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。
ii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:①運動的物體可以受到靜摩擦力的作用。
②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0。
③靜摩擦力可以是阻力也可以是動力。
iii靜摩擦力的大小:兩物體間的靜摩擦力的取值范圍0
說明:①靜摩擦力是被動力,其作用是與使物體產(chǎn)生運動趨勢的力相平衡,在
取值范圍內(nèi)是根據(jù)物體的“需要”取值,所以與正壓力無關(guān)。
②最大靜摩擦力大小決定于正壓力與最大靜摩擦因數(shù)(選學(xué))Fm二usFNo
iv效果:總是阻礙物體間的相對運動的趨勢。
對物體進(jìn)行受力分析是解決力學(xué)問題的基礎(chǔ),是研究力學(xué)的重要方法,受力分
析的程序是:
1.根據(jù)題意選取適當(dāng)?shù)难芯繉ο螅x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(tǒng)。
2.把研究對象從周圍的環(huán)境中隔離出來,按照先場力,再接觸力的順序?qū)ξ?/p>
體進(jìn)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(yīng)注意一下幾點:
(1)不要把研究對象所受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(zhì)力”,不要把“效果力”與“性質(zhì)力”重復(fù)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(guī)定正方向后,可利用代數(shù)運算。
(3)互成角度共點力互成的分析
①兩個力合力的取值范圍是IF1-F21WFWF1+F2
②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。
③同時作用在同i物體上的共點力才能合成(同時性和同體性)。
④合力可能比分力大,也可能比分力小,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(shù)組解。
要得到唯一確定的解應(yīng)附加一些條件:
①已知合力和兩分力的方向,可求得兩分力的大小。
②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。
③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F1二Fsin。或F12F有一組解
若F>Fl>FsinO有兩組解
若F
(3)在實際問題中,一般根據(jù)力的作用效果或處理問題的方便需要進(jìn)行分解。
(4)力分解的解題思路
力分解問題的關(guān)鍵是根據(jù)力的作用效果畫出力的平行四邊形,接著就轉(zhuǎn)化為一
個根據(jù)已知邊角關(guān)系求解的兒何問題。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(guān)系,不能認(rèn)為在這兩
個分力方向上有兩個施力物體。
矢量與標(biāo)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(biāo)量
矢量由平行四邊形定則運算;標(biāo)量用代數(shù)方法運算。
一條直線上的矢量在規(guī)定了正方向后,可用正負(fù)號表示其方向。
思維升華——規(guī)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(tài),要研究物體的運動,必須
分析物體的受力情況,正確分析物體的受力情況,是研究力學(xué)問題的關(guān)鍵,是必須
掌握的基本功。
分析物體的受力情況,主要是根據(jù)力的概念,從物體的運動狀態(tài)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。
(D如果所研究的物體為A,與A接觸的物體有B、C、I)就應(yīng)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(rèn)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,要檢查能否使研究對象處于題目所給出的運動
狀態(tài)(靜止或加速等),否則會發(fā)生多力或漏力現(xiàn)象。
2.按步驟分析物體受力
為了防止出現(xiàn)多力或漏力現(xiàn)象,分析物體受力情況通常按如下步驟進(jìn)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(fù)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(rèn)為是物體所受的力。
(2)作物體是力的示意圖時,要用字母代號標(biāo)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(fù)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(shù)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(biāo)系。通常選共點力的作用點為坐標(biāo)原點,坐標(biāo)軸方向的
選擇則應(yīng)根據(jù)實際情況來確定,原則是使坐標(biāo)軸與盡可能多的力重合,即是使需要
向兩坐標(biāo)軸分解的力盡可能少。
(2)分別將各個力投影到坐標(biāo)軸匕分別求x軸和y軸上各力的投影合力Fx和
Fy,其中:
Fx=Flx+F2x+F3x+Fy=Fly+F2y+F3y+
注意:如果F合二0,可推出Fx=0,Fy=0,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(guān)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(nèi)的平均變化率。
2、是一個直線方程,它相當(dāng)于數(shù)學(xué)上的y二kx(V相當(dāng)于y,t相當(dāng)于x,
a相當(dāng)于k)
數(shù)學(xué)知識指出,k是特定直線y二kx的斜率。
直線斜率有如下性質(zhì):
(1)不同直線(彼此不平行)的斜率,數(shù)值不等
(2)同一直線上斜率的數(shù)值,處處相等(與y和x的數(shù)值無關(guān))
(3)直線斜率的數(shù)值,可以通過y和x的數(shù)值來求算:
k==y/x
(4)雖然k=二y/x,但是,y==0,x==0,k不為零。
仿此。
(1)不同運動的加速度,數(shù)值不等
(2)同一運動的加速度數(shù)值,處處相等(與V和t的數(shù)值尢關(guān))
(3)運動的加速度數(shù)值,可以通過V和t的數(shù)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(dāng)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(guān)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(yīng)用題:汽車以15米每秒的速度行駛,司機發(fā)現(xiàn)前方有危險,在0.8s
之后才能作出反應(yīng),馬上制動,這個時間稱為反應(yīng)時間.若汽車剎車時能產(chǎn)生最大加
速度為5米每二次方秒,從汽車司機發(fā)現(xiàn)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?
15米/秒加速度是5米/二次方秒那么停止需要3秒鐘
3秒通過的路程是s=15x3-l/2x5x3^2=22.5
反應(yīng)時間是0.8秒s=0.8x15=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(xué)習(xí)力的計算。現(xiàn)在倒過來了。建議你還是先學(xué)一下這這章內(nèi)
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(jié)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(nèi)(或某段位移上),位移與時間的比值;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(nèi)(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。
高一物理必修二知識點總結(jié)「篇二」
1、牛頓第一定律:
(1)內(nèi)容:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它
改變這種狀態(tài)為止。
(2)理解:
①它說明了一切物體都有慣性,慣性是物體的固有性質(zhì).質(zhì)量是物體慣性大小
的量度(慣性與物體的速度大小、受力大小、運動狀態(tài)無關(guān))。
②它揭示了力與運動的關(guān)系:力是改變物體運動狀態(tài)(產(chǎn)生加速度)的原因,而
不是維持運動的原因。
③它是通過理想實臉得出的,它不能由實際的實驗來驗證。
2、牛頓第二定律:
內(nèi)容;物體的加速度a跟物體所受的合外力F成正比,跟物體的質(zhì)量m成反
比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
公式:
理解:
①瞬時性:力和加速度同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。
②矢量性:加速度的方向與合外力的方向相同。
③同體性:合外力、質(zhì)量和加速度是針對同一物體(同一研究對象)
④同一性:合外力、質(zhì)量和加速度的單位統(tǒng)一用SI制主單位⑤相對性:加速
度是相對于慣性參照系的。
3、牛頓第三定律:
(1)內(nèi)容:
兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在一條直線
上。
(2)理解:
①作用力和反作用力的同時性.它們是同時產(chǎn)生,同時變化,同時消失,不是
先有作用力后有反作用力。
②作用力和反作用力的性質(zhì)相同.即作用力和反作用力是屬同種性質(zhì)的力。
③作用力和反作用力的相互依賴性:它們是相互依存,互以對方作為自己存在
的前提。
④作用力和反作用力的不可疊加性.作用力和反作用力分別作用在兩個不同的
物體上,各產(chǎn)生其效果,不可求它們的合力,兩力的作用效果不能相互抵消。
4、牛頓運動定律的適用范圍:
對于宏觀物體低速的運動(運動速度遠(yuǎn)小于光速的運動),牛頓運動定律是成立
的,但對于物體的高速運動(運動速度接近光速)和微觀粒子的運動,牛頓運動定律
就不適用了,要用相對論觀點、量子力學(xué)理論處理。
易錯現(xiàn)象:
(1)錯誤地認(rèn)為慣性與物體的速度有關(guān),速度越大慣性越大,速度越小慣性越
小;另外一種錯誤是認(rèn)為慣性和力是同一個概念。
(2)不能正確地運用力和運動的關(guān)系分析物體的運動過程中速度和加速度等參
量的變化。
(3)不能把物體運動的加速度與其受到的合外力的瞬時對應(yīng)關(guān)系正確運用到輕
繩、輕彈簧和輕桿等理想化模型上。
高一物理必修二知識點總結(jié)「篇三」
1、動力學(xué)的兩類基本問題:
(1)已知物體的受力情況,確定物體的運動情況.基本解題思路是:
①根據(jù)受力情況,利用牛頓第二定律求出物體的加速度。
②根據(jù)題意,選擇恰當(dāng)?shù)倪\動學(xué)公式求解相關(guān)的速度、位移等。
(2)已知物體的運動情況,推斷或求出物體所受的未知力.基本解題思路是:①
根據(jù)運動情況,利用運動學(xué)公式求出物體的加速度。
②根據(jù)牛頓第二定律確定物體所受的合外力,從而求出未知力。
(3)注意點:
①運用牛頓定律解決這類問題的關(guān)鍵是對物體進(jìn)行受力情況分析和運動情況分
析,要善于畫出物體受力圖和運動草圖.不論是哪類問題,都應(yīng)抓住力與運動的關(guān)
系是通過加速度這座橋梁聯(lián)系起來的這一關(guān)鍵。
②對物體在運動過程中受力情況發(fā)生變化,要分段進(jìn)行分析,每一段根據(jù)其初
速度和合外力來確定其運動情況;某一個力變化后,有時會影響其他力,如彈力變
化后,滑動摩擦力也隨之變化。
2、關(guān)于超重和失重:
在平衡狀態(tài)時,物體對水平支持物的壓力大小等于物體的重力.當(dāng)物體在豎直
方向上有加速度時,物體對支持物的壓力就不等于物體的重力.當(dāng)物體的加速度方
向向上時,物體對支持物的壓力大于物體的重力,這種現(xiàn)象叫超重現(xiàn)象.當(dāng)物體的
加速度方向向下時,物體對支持物的壓力小于物體的重力,這種現(xiàn)象叫失重現(xiàn)象.
對其理解應(yīng)注意以下三點:
(1)當(dāng)物體處于超重和失重狀態(tài)時,物體的重力并沒有變化。
(2)物體是否處于超重狀態(tài)或失重狀態(tài),不在于物體向上運動還是向下運動,
即不取決于速度方向,而是取決于加速度方向。
(3)當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)(a二g)時,平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完
全消失,如單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生向
下的壓強等。
易錯現(xiàn)象:
(1)當(dāng)外力發(fā)生變化時,若引起兩物體間的彈力變化,則兩物體間的滑動摩擦
力一定發(fā)生變化,往往有些同學(xué)解題時仍誤認(rèn)為滑動摩擦力不變。
(2)些同學(xué)在解比較復(fù)雜的問題時不認(rèn)真審清題意,不注意題目條件的變化,
不能正確分析物理過程,導(dǎo)致解題錯誤。
(3)些同學(xué)對超重、失重的概念理解不清,誤認(rèn)為超重就是物體的重力增加
啦,失重就是物體的重力減少啦。
高一物理必修二知識點總結(jié)「篇四」
認(rèn)識形變
1、物體形狀回體積發(fā)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(chǎn)生條件)
2)搬移法:假設(shè)其中某一個彈力不存在,然后分析其狀態(tài)是否有變化。
3)假設(shè)法:假設(shè)其中某一個彈力存在,然后分析其狀態(tài)是否有變化。
彈性與彈性限度
1、物體具有恢豆原狀的性質(zhì)稱為彈性。
2、撤去外力后,物體能完全恢復(fù)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(fù),這種現(xiàn)象為超過
了物體的彈性限度,發(fā)生了塑性形變。
探究彈力
1、產(chǎn)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀,會對與它接觸的物體產(chǎn)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(fù)方
向相同。
繩子彈力沿繩的收縮方向;較鏈彈力沿桿方向;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(nèi),彈簧彈力F的大小與彈簧的伸長或縮短量x成正比,即胡
克定律。
F二kx
4、上式的k稱為彈簧的勁度系數(shù)(倔強系數(shù)),反映了彈簧發(fā)生形變的難易
程度。
5、彈簧的串、并聯(lián):串聯(lián):l/k=l/kl+l/k2并聯(lián):k=kl+k2
第二節(jié)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(chǎn)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(WG)成正比。即:f=uN
4、P稱為動摩擦國數(shù),與相接觸的物體材料卻接觸面的粗糙程度有關(guān)。
0<u<lo
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、摩擦力的大小與接觸面積無關(guān),與相對運動速度無關(guān)。
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(dāng)物體具有相對滑動趨勢時,物體間產(chǎn)生的摩擦叫做靜摩擦,這時產(chǎn)生的
摩擦力叫靜摩擦力。
2、物體所受到的靜摩擦力有一個限度,這個值叫靜摩擦力。
3、靜摩擦力的方向總與接觸面相切,4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(tài)以及外部受力情況決定,與正壓力無
關(guān),平衡時總與切面外力平衡。OWF=fOWfm
5、靜摩擦力的大小與正壓力接觸面的粗糙程度有關(guān)。fm=uO-N(口WuO)
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(shè)法(假設(shè)沒有靜摩擦)。
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(biāo)度(同一物體上標(biāo)度應(yīng)當(dāng)統(tǒng)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(biāo)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(jù)具體情況進(jìn)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(guān)系。
3、實驗:平行四邊形定則:P58
第四節(jié)力的合成與分解
力的平行四邊形定則
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(shè)F為Fl、F2的合力,9為Fl、F2的夾角,則:
F=VF12+F22+2FlF2cos0tan。=F2sin0/(Fl+F2cos0)
當(dāng)兩分力垂直時,F(xiàn)=F12+F22,當(dāng)兩分力大小相等時,F(xiàn)=2Flcos(0/2)
1)|F1—F2|WFWFl+F2|
2)隨Fl、F2夾角的增大,合力F逐漸減小。
3)當(dāng)兩個分力同向時0=0,合力:F=F1+F2
4)當(dāng)兩個分力反向時0=180°,合力最小:F=|F1-F2|
5)當(dāng)兩個分力垂直時0=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:GfN-F->電磁力
第五節(jié)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。
高一物理必修二知識點總結(jié)「篇五」
第一、二節(jié)探究自由落體運動/自由落體運動規(guī)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(guān)。
2.伽利略的科學(xué)方法:觀察一提出假設(shè)一運用邏輯得出結(jié)論一通過實驗對推論
進(jìn)行檢驗一對假說進(jìn)行修正和推廣
自由落體運動規(guī)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)og=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=vO—gt位移公式:h=vOt—gt2/2
2.上升到最高點時間t=vO/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=vO2/2g
第三節(jié)勻變速直線運動
勻變速直線運動規(guī)律
1.基本公式:s=v0t+at2/2
2.平均速度:vt=vO+at
3.推論:l)v=vt/2
2)S2—S1=S3—S2=S4—S3=二△S=aT2
3)初速度為0的n個連續(xù)相等的時間內(nèi)S之比:
SI:S2:S3:Sn=l:3:5:(2n—1)
4)初速度為0的n個連續(xù)相等的位移內(nèi)t之比:
tht2:t3:tn=l:(J2—1):(J3—J2):(Vn—Vn—1)
5)a=(Sm—Sn)/(m—n)T2(利用上各段位移,減少誤差一逐差法)
6)vt2—v02=2as
第四節(jié)汽車行駛安全
1.停車距離二反應(yīng)距離(車速X反應(yīng)時間)+剎車距離(勻減速)
2.安全距離2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(guān)
系,臨界狀態(tài)(勻減速至靜止)。可用圖象法解題。
高一物理必修二知識點總結(jié)「篇六」
1、力:
力是物體之間的相互作用,有力必有施力物體和受力物體。力的大小、方向、
作用點叫力的三要素。用一條有向線段把力的三要素表示出來的方法叫力的圖示。
按照力命名的依據(jù)不同,可以把力分為
①按性質(zhì)命名的力;例如:重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力等。)
②按效果命名的力;例如:拉力、壓力、支持力、動力、阻力等)。
力的作用效果:
①形變;②改變運動狀態(tài)。
2、重力:
由于地球的吸引而使物體受到的力。重力的大小G=mg,方向豎直向下。作用
點叫物體的重心;重心的位置與物體的質(zhì)量分布和形狀有關(guān)。質(zhì)量均勻分布,形狀
規(guī)則的物體的重心在其幾何中心處。薄板類物體的重心可用懸掛法確定。
注意:重力是萬有引力的一個分力,另一個分力提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向
心力,在兩極處重力等于萬有引力.由于重力遠(yuǎn)大于向心力,一般情況下近似認(rèn)為
重力等于萬有引力。
3、彈力:
(1)內(nèi)容:發(fā)生形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,會對跟它接觸的且使其發(fā)生形
變的物體產(chǎn)生力的作用,這種力叫彈力。
(2)條件:①接觸;②形變。但物體的形變不能超過彈性限度。
(3)彈力的’方向和產(chǎn)生彈力的那個形變方向相反。(平面.接觸面間產(chǎn)生的彈
力,其方向垂直于接觸面;曲面接觸面間產(chǎn)生的彈力,其方向垂直于過研究點的曲
面的切面;點面接觸處產(chǎn)生的彈力,其方向垂直于面、繩子產(chǎn)生的彈力的方向沿繩
子所在的直線。)
(4)大小:
①彈簧的彈力大小由F=kx計算。
②一般情況彈力的大小與物體同時所受的其他力及物體的運動狀態(tài)有關(guān),應(yīng)結(jié)
合平衡條件或牛頓定律確定。
高一物理必修二知識點總結(jié)「篇七」
高一物理必修二、三章單元復(fù)習(xí)及測試題
第二、三章歸納?總結(jié)-專題
一、單元知識網(wǎng)絡(luò)
物體的運動:
運動的描述:
勻變速直線運動的研究:
1.勻變速直線運動
①
②運動規(guī)律:
二.方法歸納總結(jié)
1.科學(xué)抽象——物理模型思想
這是物理學(xué)中常用的一種方法。在研究具體問題時,為了研究的方便,抓住主
要因素,忽略次要因素,從實際問題中抽象出理想模型,把實際復(fù)雜的問題簡化處
理。如質(zhì)點、勻速直線運動、勻變速直線運動等都是抽象了的理想化的物理模型。
2.數(shù)形結(jié)合思想
本章的一大特點是同時用兩種數(shù)學(xué)工具:公式法和圖像法描述物體運動的規(guī)
律。把數(shù)學(xué)公式表達(dá)的函數(shù)關(guān)系與圖像的物理意義及運動軌跡相結(jié)合的方法,有助
丁更透徹地理解物體的運動特征及其規(guī)律。
3.極限思想
在分析變速直線運動的瞬時速度和位移時,我們采用無限取微逐漸逼近的方
法,即在物體經(jīng)過的某點后面取很小的一段位移,這段位移取得越小,物體在該段
時間內(nèi)的速度變化就越小,在該段位移上的平均速度就能越精確地描述物體在該點
的運動快慢情況。當(dāng)位移足夠小時(或時間足夠短時),該段位移上的平均速度就
等于物體經(jīng)過該點時的瞬時速度,物體在一段時間內(nèi)的位移就可以用V-t圖線與t
軸所圍的面積來表示。
4.解題方法技巧
(1)要養(yǎng)成畫物體運動示意圖或v-t圖像的習(xí)慣,特別對較復(fù)雜的運動,畫
示意圖或v-t圖像可使運動過程直觀,物理情景清晰,便于分析研究。
(2)要注意分析研究對象的運動過程,搞清整個運動過程按運動性質(zhì)的轉(zhuǎn)換
可分為哪幾個運動階段,各個階段遵循什么規(guī)律,各個階段間存在什么聯(lián)系。
(3)由于本章公式較多,且各公式間又相互聯(lián)系,因此,本章的題目常可一
題多解。解題時要思想開闊,聯(lián)想比較,篩選最簡捷的解題方案。本章解題方法主
要有:
a.基本公式法
b.推論公式法
c.比例公式法
d.圖像法
e.極值法
f.逆向轉(zhuǎn)換法
g.巧選參考系法
5.利用勻變速直線運動的特性解題
總結(jié)、歸納勻變速直線運動有以下幾個特性,熟練地把握,便于靈活快捷方便
地解題。
(1)運動的截止性
(2)運動的對稱性
(3)運動的可逆性
如物體以10m/s的初速度,5(11/1的加速度沿光滑斜面上滑至最高點的勻減速
運動可當(dāng)成是初速度為0,加速度為5m/s2的勻加速直線運動。因為這兩個運動是
“可逆的”。
(4)運動中物理量的矢量性。
三.專題歸納總結(jié)
1.幾個概念的區(qū)別與聯(lián)系
(1)時間與時刻的區(qū)別
時間能表示運動的一個過程,時刻只能顯示運動的一個瞬間。對一些關(guān)于時間
和時刻的表述,能夠正確理解。如:第4s末、4sE寸、第5s初等均為時刻;4s內(nèi)
(0到第4s末)、第4s(第3s末到4s末)、第2s至第4s內(nèi)等均為時間。
(2)位移和路程的區(qū)別與聯(lián)系
位移是在一段時間內(nèi),由物體起始時刻位置指向末時刻位置的有向線段。確定
位移時,不需考慮質(zhì)點運動的詳細(xì)路徑,只確定初、末位汽即可;路程是運動物體
軌跡線的長度。確定路程時,需要考慮質(zhì)點運動的詳細(xì)路徑。位移是矢量,路程是
標(biāo)量。一般情況下位移大小不等于路程,只有當(dāng)物體做單向直線運動時路程才等于
位移的大小。
(3)速度和速率的區(qū)別與聯(lián)系(詳見第4節(jié)知識點4、5)
(4)速度、速度改變量、加速度的比較(詳見第6節(jié)知識點4、5)
2.運動圖像的理解和應(yīng)用
由于圖像能更直觀地表示出物理過程和各物理量之間的依賴關(guān)系,因而在解題
過程中被廣泛應(yīng)用。在運動學(xué)中,主要是指x-t圖像和v-t圖像。
x-t圖像:它表示做直線運動的物體位移隨時間變化的規(guī)律。圖像上某點的切
線斜率表示該時刻物體的速度。
v-t圖像:它表示做直線運動物體的速度隨時間變化的規(guī)律。圖線上某點的切
線斜率表示該時刻物體的加速度;某段時間圖線與時間軸圍成圖形的面積值表示該
段時間內(nèi)物體通過的位移的大小。形狀一樣的圖線,在不同圖像中所表示的物理規(guī)
律不同,因此在應(yīng)用時要特別注意看清楚圖像的縱、橫軸所描述的是什么物理量
(x-t和v-t圖像的區(qū)別詳見第5節(jié)知識點3)o
3.勻變速直線運動規(guī)律基本分析方法
在研究勻變速直線運動中,要把握以下三點:第一,要熟練掌握下列四個公
式:
①,②。
③,④
這四個公式中,前兩個是基本公式,后兩個是前兩個的推論,也就是說在這四
個公式中只有兩個是獨立的,解題時只要適當(dāng)?shù)剡x擇其中的兩個即可。第二,要分
清運動過程是加速的還是減速的。第三,要清楚這四個公式都是矢量式,求解問題
時,首先要規(guī)定一個正方向,以它來確定其他各矢量的正負(fù)。一般選擇的方向為
正。
一個勻變速直線運動的過程,一般用五個物理量來描述,即、a、x和I。在這
五個量中,只要知道二個量,就可以求解其他兩個未知量,常叫“知二求二”。
4.初速度為零的勻變速直線運動的比例式
初速度為零的勻變速直線運動是最常見的、最簡單的勻變速運動。運動過程
中,各物理量的變化具有很強的規(guī)律性,包含著豐富的比例關(guān)系,對不少有關(guān)直線
運動的問題,特別是選擇題、填空題,用比例關(guān)系求解,往往會使較復(fù)雜的解題過
程變得簡單易求。
當(dāng)t=0時開始計時,以T為時間單位,則
(1)1T末、2T末、3T末瞬時速度之比為可由直接導(dǎo)出。
(2)第一個T內(nèi),第二個T內(nèi),第三個T內(nèi)位移之比(2n—l)。
即初速為零的勻加速直線運動,在連續(xù)相等時間內(nèi)位移的比等于連續(xù)奇數(shù)的
比。
(3)1T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)位移之比可由直接導(dǎo)出。
(4)通過連續(xù)相同的位移所用時間之比
說明:①以上四個比例式只適用于初速度的勻加速運動。對于做勻減速且速度
一直減到零的運動,可等效看成反向的初速度的勻加速運動,也可用比例式。
②應(yīng)用比例式時,可從比例式中任意取出兩個或一部分比例式進(jìn)行應(yīng)用,但比
例式順序要對應(yīng),不能顛倒,比例式數(shù)值不能改變。如初速度的勻加速運動中,第
2s內(nèi)和第19s內(nèi)位移比,可從比例式中挑出:(3和37可由通項2n-l導(dǎo)出,當(dāng)
n=2和n=19時代入求得)。其他比例式用法與此相同。
5.勻變速直線運動的三個重要推論
(1)在連續(xù)相等的時間(T)內(nèi)的位移之差為一恒定值,即=(又稱勻變速
直線運動的判別式)。
進(jìn)一步推論可得
(2)某段時間內(nèi)中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度即。
(3)某段位移內(nèi)中間位置的瞬時速度與這段位移的初、末速度和的關(guān)系為。
6.紙帶問題的研究
(1)判斷物體是否做勻變速運動
因打點計時器每隔相同的時間T打一個點,設(shè)物體做勻變速直線運動,物體運
動的初速度為,加速度為a,則相鄰相等時間內(nèi)物體位移差為一恒量。
此結(jié)論反過來也成立,即要由紙帶判斷物體是否做勻變速直線運動,只要求出
紙帶上時間間隔相等的連續(xù)相鄰的點間的距離之差是否相等即可。
(2)逐差法求加速度
根據(jù)上面的結(jié)論,可求得加速度,但利用一個求得加速度,偶然誤差太
大,最好多次測量求平均值,求平均值的方法可以有兩個,一是求各段Ax的平均
值,用求加速度,二是對每個Ax分別求加速度,再求各加速度的平均值,但這兩
種方法實質(zhì)是相同的,都達(dá)不到減小偶然誤差的目的.原因是運算中實際上只用了
兩個數(shù)據(jù),其他的全丟掉了。
按逐差法處理數(shù)據(jù)求得的a的平均值就可避免上述情況。取紙帶上測得的連續(xù)
6個相同時間T內(nèi)的位移,如圖所示。
則
所以
由此看出各個實驗數(shù)據(jù)都得到了利用,有效地減小了偶然誤差,這種方法稱為
逐差法。
(3)用平均速度求瞬時速度
根據(jù)勻變速直線運動的推論。在一段時間t內(nèi)的平均速度等于該段時間中點時
刻的瞬時速度,可求得圖中
7.追及和相遇問題
兩物體在同一直線上運動,往往涉及追及、相遇或避免碰撞問題。解答這類問
題的關(guān)鍵是:兩物體是否同時到達(dá)空間某位置。
分析這類問題先要認(rèn)真審題,挖掘題中的隱含條件,建立一幅物體運動關(guān)系的
圖景在頭腦中。解答這類問題的方法有公式法、圖像法、極值法、相對運動法等。
但是,不論運用哪種方法,都是尋找兩物體間的位移關(guān)系和速度關(guān)系,然后列式求
解。
基本思路:先分別對兩物體進(jìn)行研究,并畫出運動過程示意圖;然后找出時間
關(guān)系、速度關(guān)系、位移關(guān)系,并列出相應(yīng)的方程,最后解出結(jié)果,必要時還要對結(jié)
果進(jìn)行討論。
(1)追及問題
追和被追的兩物體的速度相等(同向運動)是能追上或追不上、兩者距離有極
值的臨界條件。
①速度大者減速(如勻減速直線運動)追速度小者(如勻速運動):
a.若兩者速度相等時,但追者位移仍小于被追者位移,則永遠(yuǎn)追不上,此時
兩者間有最小距離。
b.若兩者速度相等時,兩者的位移也相等,則恰能追上,這也是它們避免碰
撞的臨界條件。
c.若兩者位移相等時,追者的速度仍大于被迫者的速度,則被追者還有一次
追上追者的機會,其間速度相等時兩者間的距離有一個較大值。
②速度小者加速(如初速度為零的勻加速直線運動)追速度大者(如勻速運
動):
a.當(dāng)兩者速度相等時有最大距離。
b.當(dāng)兩者位移相等時,后者追上前者。
(2)相遇問題
①同向運動的兩物體追及即相遇。
②相向運動的物體,當(dāng)各自發(fā)生的位移大小之和等于開始兩物體的距離即相
遇。
【典型例題】
例1.一物體以某一速度沖上一光滑斜面,前4s的位移為1.6m,隨后4s的位
移為零,那么物體的加速度多大?(設(shè)物體做勻變速運動)
解析:設(shè)物體的加速度大小為a,由題意知a的方向沿斜面向下。
解法一:(基本公式法)物體前4s位移L6m,是減速運動,所以有:
代入數(shù)據(jù)
隨后4s位移為零,則物體滑到最高點所用時間為
所以初速度②
由①、②得物體的加速度為
解法二:(推論法)物體2s末時的速度即前4s內(nèi)的平均速度:
物體6s末的速度為,所以物體的加速度大小為
解法三:(推論二法)由于整個過程a保持不變,是勻變速直線運動,由
△x二得物體加速度大小為
答案:
點評:解法二、解法三明顯地比解法一簡單,這是熟記推論帶來的方便。
例2.一質(zhì)點由靜止開始做勻加速直線運動,加速度大小為,經(jīng)時間t后,由
于受反向作用力,做加速度大小為的勻減速直線運動,再經(jīng)t時間恰好回到出發(fā)
點,則兩次的加速度大小之比=0
解析:解法一(圖像法):畫出質(zhì)點的運動圖像如圖所示,設(shè)圖中A、B兩點
對應(yīng)的速率分別為,圖中C點的橫坐標(biāo)為()o物體位移為0,有面積關(guān)系:
,則
由宜線斜率關(guān)系
由以上兩式可得
所以質(zhì)點的加速度大小之比為
解法二(運動學(xué)公式法)
設(shè)質(zhì)點勻加速運動的位移為x,t秒末的速度為v,由題意得:在第一個t時
間內(nèi)
在第二個t時間內(nèi),質(zhì)點做初速度為v=、加速度大小為的勻減速直線運動,
速度減為零后再反向加速而回到出發(fā)點。故有
聯(lián)立上述三式得:
答案:1:3
點評:只要物體的運動符合題意的規(guī)律,則兩個過程的加速度大小必然滿足。
這一“奇妙”的結(jié)論,可用于迅速求解某些問題或檢驗題目答案的正誤。類似的運
動過程,曾在上海高考題和全國高考題中連續(xù)應(yīng)用。
靈活巧妙地運用速度圖像,能形象表現(xiàn)物理規(guī)律,直觀再現(xiàn)物理過程,鮮明表
達(dá)各物理量間的依賴關(guān)系,可使復(fù)雜的問題簡單化,抽象問題形象化。
例3.兩輛完全相同的汽車,沿水平直路一前一后勻速行駛,速度均為,若前
車突然以恒定的加速度剎車,在它剛停住時,后車以前車剎車時的加速度開始剎
車,己知前車在剎車過程中所行的距離為x,若要保證兩輛車在上述情況中不相
撞,則兩車在勻速行駛時保持的距離至少應(yīng)為()
A.sB.2sC.3sD.4s
解析:兩車初速度相同,加速度相同,故剎車時間相等,剎車位移也相等,故
前車停下時,后車開始剎車,運動過程如圖所示。
解法一:設(shè)剎車時間為I,則剎車位移
后車運動時間為2t,其位移
故剎車前
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