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1、文檔供參考,可復(fù)制、編制,期待您的好評(píng)與關(guān)注! 高一物理必修一、二知識(shí)點(diǎn)總結(jié)必修一知識(shí)點(diǎn)第一章運(yùn)動(dòng)的描述第一節(jié)認(rèn)識(shí)運(yùn)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng):物體在空間中所處位置發(fā)生變化,這樣的運(yùn)動(dòng)叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)的特性:普遍性,永恒性,多樣性參考系1.任何運(yùn)動(dòng)都是相對(duì)于某個(gè)參照物而言的,這個(gè)參照物稱為參考系。2.參考系的選取是自由的。1)比較兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)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(diǎn)1.在研究物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,如果物體的大小和形狀在所研究問(wèn)題中可以忽略是,把物體簡(jiǎn)化為一個(gè)點(diǎn),認(rèn)為物體的質(zhì)量都集中在這個(gè)點(diǎn)上,這個(gè)點(diǎn)稱為質(zhì)點(diǎn)。2.質(zhì)點(diǎn)條件:1)物體中各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況完全相同(物體做平動(dòng))2
2、)物體的大小(線度)它通過(guò)的距離3.質(zhì)點(diǎn)具有相對(duì)性,而不具有絕對(duì)性。4.理想化模型:根據(jù)所研究問(wèn)題的性質(zhì)和需要,抓住問(wèn)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(wèn)題得到簡(jiǎn)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(shí)間位移 時(shí)間與時(shí)刻1.鐘表指示的一個(gè)讀數(shù)對(duì)應(yīng)著某一個(gè)瞬間,就是時(shí)刻,時(shí)刻在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)某一點(diǎn)。兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔稱為時(shí)間,時(shí)間在時(shí)間軸上對(duì)應(yīng)一段。t=t2t12.時(shí)間和時(shí)刻的單位都是秒,符號(hào)為s,常見(jiàn)單位還有min,h。3.通常以問(wèn)題中的初始時(shí)刻為零點(diǎn)。路程和位移1.路程表示物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,但不能完全確定物體位置的變化,是標(biāo)量。2.從物體運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)
3、指向運(yùn)動(dòng)的重點(diǎn)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(diǎn)做單向直線運(yùn)動(dòng)是,位移的大小等于路程。兩者運(yùn)算法則不同。第三節(jié)記錄物體的運(yùn)動(dòng)信息打點(diǎn)記時(shí)器:通過(guò)在紙帶上打出一系列的點(diǎn)來(lái)記錄物體運(yùn)動(dòng)信息的儀器。(電火花打點(diǎn)記時(shí)器火花打點(diǎn),電磁打點(diǎn)記時(shí)器電磁打點(diǎn));一般打出兩個(gè)相鄰的點(diǎn)的時(shí)間間隔是0.02s。第四節(jié)物體運(yùn)動(dòng)的速度物體通過(guò)的路程與所用的時(shí)間之比叫做速度。平均速度(與位移、時(shí)間間隔相對(duì)應(yīng))物體運(yùn)動(dòng)的平均速度v是物體的位移s與發(fā)生這段位移所用時(shí)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(shí)速度(與位置
4、時(shí)刻相對(duì)應(yīng))瞬時(shí)速度是物體在某時(shí)刻前后無(wú)窮短時(shí)間內(nèi)的平均速度。其方向是物體在運(yùn)動(dòng)軌跡上過(guò)該點(diǎn)的切線方向。瞬時(shí)速率(簡(jiǎn)稱速率)即瞬時(shí)速度的大小。速率速度第五節(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(vtv0)與完成這一變化所用時(shí)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(tài)量值初態(tài)量值表示變化的大小或多少4.變化率=變化量/時(shí)間表示變化快慢5.如果物體沿直線運(yùn)動(dòng)且其速度均勻變化,該物體的運(yùn)動(dòng)就是勻變速直線運(yùn)動(dòng)(加速度不隨時(shí)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(guò)程量。第六節(jié)用圖象描述直線運(yùn)動(dòng) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)
5、的位移圖象1.s-t圖象是描述做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移隨時(shí)間的變化關(guān)系的曲線。(不反映物體運(yùn)動(dòng)的軌跡)2.物理中,斜率ktan(2坐標(biāo)軸單位、物理意義不同)3.圖象中兩圖線的交點(diǎn)表示兩物體在這一時(shí)刻相遇。勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象1.v-t圖象是描述勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體歲時(shí)間變化關(guān)系的圖線。(不反映物體運(yùn)動(dòng)軌跡)2.圖象與時(shí)間軸的面積表示物體運(yùn)動(dòng)的位移,在t軸上方位移為正,下方為負(fù),整個(gè)過(guò)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(yùn)動(dòng)規(guī)律第一、二節(jié)探究自由落體運(yùn)動(dòng)/自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律記錄自由落體運(yùn)動(dòng)軌跡1.物體僅在中立的作用下,從靜止開(kāi)始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)(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(guò)程中空氣阻力的影響,與物體重量無(wú)關(guān)。2.伽利略的科學(xué)方法:觀察提出假設(shè)運(yùn)用邏輯得出結(jié)論通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)推論進(jìn)行檢驗(yàn)對(duì)假說(shuō)進(jìn)行修正和推廣自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律自由落體運(yùn)動(dòng)是一種初速度為0的勻變速直線運(yùn)動(dòng),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(yùn)動(dòng)1.處理方法:分段法(上升過(guò)程a=-g,下降過(guò)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(diǎn)時(shí)間
7、t=v0/g,上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間與回落到拋出點(diǎn)所用時(shí)間相等3.上升的最大高度:s=v0²/2g第三節(jié)勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)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(gè)連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)S之比:S1:S2:S3:Sn=1:3:5:(2n1)4)初速度為0的n個(gè)連續(xù)相等的位移內(nèi)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(jié)汽車行駛安全1.停車距離=反應(yīng)距離(車速×反應(yīng)時(shí)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(wèn)題:抓住兩物體速度相等時(shí)滿足的臨界條件,時(shí)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(shí)形變1.物體形狀回體積發(fā)生變化簡(jiǎn)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(wú)的判斷:1)定義法(產(chǎn)生條件)2)搬移法:假設(shè)其中某一個(gè)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
9、個(gè)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(guò)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(guò)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(huì)對(duì)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;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(guò)兩物體的接觸點(diǎn)并沿其接觸點(diǎn)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(zhǎng)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(shù)(倔強(qiáng)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):1/k=1/k1+1/k2并聯(lián):k=k1+k2第二節(jié)研究摩擦力滑動(dòng)摩擦力1.兩個(gè)相互接觸的物體有相對(duì)滑動(dòng)時(shí),物體之間存在的摩擦叫做滑動(dòng)摩擦。2.在滑動(dòng)摩擦中,物體間產(chǎn)生的阻礙物體相對(duì)滑動(dòng)的作用力,叫做滑動(dòng)摩擦力。3.滑動(dòng)摩擦力f的大小跟正壓力N(G)成正比。即:f=N4.稱為動(dòng)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)。01。5.滑動(dòng)摩擦力的方向總是與物體相對(duì)滑動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)/趨勢(shì)。7.摩擦力的大小與
11、接觸面積無(wú)關(guān),與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度無(wú)關(guān)。8.摩擦力可以是阻力,也可以是動(dòng)力。9.計(jì)算:公式法/二力平衡法。研究靜摩擦力1.當(dāng)物體具有相對(duì)滑動(dòng)趨勢(shì)時(shí),物體間產(chǎn)生的摩擦叫做靜摩擦,這時(shí)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(gè)最大限度,這個(gè)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(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。4.靜摩擦力的大小由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及外部受力情況決定,與正壓力無(wú)關(guān),平衡時(shí)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(guān)。fm=0·N(0)6.靜摩擦有無(wú)的判斷:概念法(相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì));二力平衡法;牛頓運(yùn)動(dòng)定律法;假設(shè)法(假
12、設(shè)沒(méi)有靜摩擦)。第三節(jié)力的等效和替代力的圖示1.力的圖示是用一根帶箭頭的線段(定量)表示力的三要素的方法。2.圖示畫(huà)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(diǎn)開(kāi)始按比例畫(huà)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(gè)力的作用效果與另外幾個(gè)力的共同效果作用相同,那么這個(gè)力與另外幾個(gè)力可以相互替代,這個(gè)力稱為另外幾個(gè)力的合力,另外幾個(gè)力稱為這個(gè)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(gè)力的合力叫力的合成,求一個(gè)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(shí)驗(yàn):平行四邊形定則:P58第四節(jié)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(gè)共點(diǎn)力的線段為鄰邊作一個(gè)平行四邊形,則這兩個(gè)鄰邊的對(duì)角線表示合力的大小和方向。2.一切矢量的運(yùn)算都遵循平行四邊形定則。合力的計(jì)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(gè)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F1、F2的合力,為F1、F2的夾角,則:F=F1²+F2²+2F1F2costan=F2sin/(F1+F2cos)當(dāng)兩分力垂直時(shí),F(xiàn)=F1²+F2²,當(dāng)兩分力大小相等時(shí),F(xiàn)=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(dāng)兩個(gè)分力同向時(shí)=0,合力最大:F=F1+F24)當(dāng)兩個(gè)分力反向時(shí)=180°,合力最小:F=|F1F2|5)當(dāng)兩個(gè)分力垂直時(shí)=90°,F(xiàn)²=F1²+F2²分力的計(jì)算1.分解原則:力的實(shí)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(jié)共點(diǎn)力的平衡條件共點(diǎn)力如果幾個(gè)力作用在物體的同一點(diǎn),或者它們的作用線相交于同一點(diǎn)(該點(diǎn)不一定在物體上),這幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力。尋找共點(diǎn)力的平衡條件1.物體保持靜止或者保持勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)叫平衡狀態(tài)。2.物體如果受到共點(diǎn)力的作用且處于平衡狀態(tài),就叫做共點(diǎn)力的平衡。3.
15、二力平衡是指物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài),其平衡條件是這兩個(gè)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(gè)矢量分解在兩個(gè)相互垂直的坐標(biāo)軸上,利于處理多個(gè)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(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體有作用力時(shí),同時(shí)也受到另一物體對(duì)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(shí)性(產(chǎn)生、變化、小時(shí)),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(shí)性,可相互抵消,二
16、力性質(zhì)可不同。牛頓第三定律1.牛頓第三定律:兩個(gè)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(gè)相互作用的物體,與物體的質(zhì)量、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。二力的產(chǎn)生和消失同時(shí),無(wú)先后之分。二力分別作用在兩個(gè)物體上,各自分別產(chǎn)生作用效果。第四章力與運(yùn)動(dòng)第一節(jié)伽利略理想實(shí)驗(yàn)與牛頓第一定律伽利略的理想實(shí)驗(yàn)(見(jiàn)P76、77,以及單擺實(shí)驗(yàn))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(yùn)動(dòng)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。物體的運(yùn)動(dòng)并不需要力來(lái)維持。2.物體保持原來(lái)的勻速直線運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)
17、無(wú)關(guān),質(zhì)量是物體慣性大小的唯一量度。4.物體不受力時(shí),慣性表現(xiàn)為物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài);受外力時(shí),慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)B書(shū)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=1)F=ma3.k的數(shù)值等于使單位質(zhì)量的物體產(chǎn)生單位加速度時(shí)力的大小。國(guó)際單位制中k=1。4.當(dāng)物體從某種特征到另一種特征時(shí),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(
18、預(yù)測(cè)和處理臨界問(wèn)題):通過(guò)恰當(dāng)?shù)剡x取某個(gè)變化的物理量將其推向極端,從而把臨界現(xiàn)象暴露出來(lái)。6.牛頓第二定律特性:1)矢量性:加速度與合外力任意時(shí)刻方向相同2)瞬時(shí)性:加速度與合外力同時(shí)產(chǎn)生/變化/消失,力是產(chǎn)生加速度的原因。3)相對(duì)性:a是相對(duì)于慣性系的,牛頓第二定律只在慣性系中成立。4)獨(dú)立性:力的獨(dú)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(duì)方影響。5)同體性:研究對(duì)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(yùn)動(dòng)學(xué)公式物體的運(yùn)動(dòng)情況第六節(jié)超重與失重超重和失重1.物體對(duì)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>
19、;物重),物體對(duì)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a0,物體一定處于超重或失重狀態(tài)。3.視重:物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Γ▋x器稱值)。4.實(shí)重:實(shí)際重力(來(lái)源于萬(wàn)有引力)。5.N=G+ma(設(shè)豎直向上為正方向,與v無(wú)關(guān))6.完全失重:一個(gè)物體對(duì)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(shí)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(duì)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
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(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(guó)際單位制中的力學(xué)單位1.國(guó)際單位制(符號(hào)單位):時(shí)間(t)s,長(zhǎng)度(l)m,質(zhì)量(m)kg,電流(I)A,物質(zhì)的量(n)mol,熱力學(xué)溫度K,發(fā)光強(qiáng)度cd(坎培拉)2.1N:使1kg的物體產(chǎn)生單位加速度時(shí)力的大小,即1N=1kg·m/s²。3.常見(jiàn)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(xué)知識(shí)點(diǎn)歸納第一章.定義:力是物體之間的相互作用。 理解要點(diǎn): (1) 力具有物質(zhì)性:力不能離開(kāi)
21、物體而存在。 說(shuō)明:對(duì)某一物體而言,可能有一個(gè)或多個(gè)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(gè)力總是關(guān)聯(lián)著兩個(gè)物體,施力物體同時(shí)也是受力物體,受力物體同時(shí)也是施力物體。 說(shuō)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(cè)力計(jì)測(cè)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化。 (5)力的種類: 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。 根據(jù)效果命名:如壓力、拉力、動(dòng)力、阻力、向心力、回復(fù)力等。 說(shuō)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
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(shuō)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(chǎn)生的,但不能說(shuō)重力就是地球的吸引力。 重力的施力物體是地球。 在兩極時(shí)重力等于物體所受的萬(wàn)有引力,在其它位置時(shí)不相等。 (1)重力的大小:G=mg 說(shuō)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(gè)物體的重力不受運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響,與是否還受其它力也無(wú)關(guān)系。 在處理物理問(wèn)題時(shí),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(shuō)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)也沒(méi)有關(guān)系。 (3)重心:物體所受重力的作用點(diǎn)。 重心的確定: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。 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)。 薄板形物體的重心,可用懸掛法確定。 說(shuō)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(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。 引入重心概念后,研究具體物體時(shí),就可以把整個(gè)物體各部分的重力用作用于重心的一個(gè)力來(lái)表示,于是原來(lái)的物體就可以用一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)來(lái)代替。 彈力 (1) 形變:物體的形狀或體積的改變,叫做形變。 說(shuō)
24、明:任何物體都能發(fā)生形變,不過(guò)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(fù)原狀的形變,叫做彈性形變,簡(jiǎn)稱形變。 (2)彈力:發(fā)生形變的物體由于要恢復(fù)原狀對(duì)跟它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用,這種力叫彈力。 說(shuō)明:彈力產(chǎn)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(diǎn)為接觸點(diǎn)。 彈力必須產(chǎn)生在同時(shí)形變的兩物體間。 彈力與彈性形變同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)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: 輕繩的拉力(張力)方向沿繩收縮的方向。注意桿的不同。 點(diǎn)與平面接觸,彈力方向垂直于平面;點(diǎn)與曲面接觸,彈力方向垂直于
25、曲面接觸點(diǎn)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(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(zhǎng)度有關(guān),而與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、所處位置無(wú)關(guān)。其他物體的彈力應(yīng)根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況,利用平衡條件或運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律計(jì)算。 摩擦力 (1) 滑動(dòng)摩擦力:一個(gè)物體在另一個(gè)物體表面上相當(dāng)于另一個(gè)物體滑動(dòng)的時(shí)候,要受到另一個(gè)物體阻礙它相對(duì)滑動(dòng)的力,這種力叫做滑動(dòng)摩擦力。 說(shuō)明:摩擦力的產(chǎn)生是由于物體表面不光滑造成的。 摩擦力具有相互性。 滑動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生條件:A.兩個(gè)物體相互接觸
26、;B.兩物體發(fā)生形變;C.兩物體發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng);D.接觸面不光滑。 滑動(dòng)摩擦力的方向:總跟接觸面相切,并跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。 說(shuō)明:“與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反”不能等同于“與運(yùn)動(dòng)方向相反” 滑動(dòng)摩擦力可能起動(dòng)力作用,也可能起阻力作用。 滑動(dòng)摩擦力的大小:F=FN 說(shuō)明:FN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。 與接觸面的材料、接觸面的粗糙程度有關(guān),無(wú)單位。 滑動(dòng)摩擦力大小,與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度大小無(wú)關(guān)。 效果:總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng),但并不總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)。 滾動(dòng)摩擦:一個(gè)物體在另一個(gè)物體上滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦,滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦要小得多。 (2)靜摩擦力:兩相對(duì)靜止的相接觸
27、的物體間,由于存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)而產(chǎn)生的摩擦力。 說(shuō)明:靜摩擦力的作用具有相互性。 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(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)。 靜摩擦力的方向:總跟接觸面相切,并總跟物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)相反。 說(shuō)明:運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(dòng)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(gè)物體間的最大靜摩擦力。靜摩擦力的大小應(yīng)根據(jù)實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況,利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行計(jì)算。 說(shuō)明:靜摩擦力是被動(dòng)力,其作用是與使物體產(chǎn)生運(yùn)
28、動(dòng)趨勢(shì)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(wú)關(guān)。 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))FmsFN。 效果:總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。對(duì)物體進(jìn)行受力分析是解決力學(xué)問(wèn)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?duì)象,選取研究對(duì)象的原則是要使對(duì)物體的研究處理盡量簡(jiǎn)便,研究對(duì)象可以是單個(gè)物體,也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)。 2. 把研究對(duì)象從周圍的環(huán)境中隔離出來(lái),按照先場(chǎng)力,再接觸力的順序?qū)ξ矬w進(jìn)行受力分析,并畫(huà)出物體的受力示意圖,這種方法常稱為隔離法。 3. 對(duì)物體受力分析時(shí),應(yīng)注意一下幾點(diǎn): (1)不要把研究對(duì)象所受
29、的力與它對(duì)其它物體的作用力相混淆。 (2)對(duì)于作用在物體上的每一個(gè)力都必須明確它的來(lái)源,不能無(wú)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(gè)共點(diǎn)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(yùn)算。 (3) 互成角度共點(diǎn)力互成的分析 兩個(gè)力合力的取值范圍是|F1F2|FF1F2 共點(diǎn)的三個(gè)力,如果任意兩個(gè)力的合力最小值小于或等于第三個(gè)力,那么這三個(gè)共點(diǎn)力的合力可能等于零。 同時(shí)作用在同一物體上的共點(diǎn)力才能合成(同時(shí)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(gè)分力。 力的分解 求一個(gè)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(yùn)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(gè)力的兩個(gè)分力,如不限制條件有無(wú)數(shù)組解。 要得到唯一確定的解應(yīng)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(gè)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(gè)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(wú)解 (3) 在實(shí)際問(wèn)題中,一般根據(jù)力的作用效果或處理問(wèn)題的方便需要進(jìn)行分解。 (4)
31、 力分解的解題思路 力分解問(wèn)題的關(guān)鍵是根據(jù)力的作用效果畫(huà)出力的平行四邊形,接著就轉(zhuǎn)化為一個(gè)根據(jù)已知邊角關(guān)系求解的幾何問(wèn)題。因此其解題思路可表示為:必須注意:把一個(gè)力分解成兩個(gè)力,僅是一種等效替代關(guān)系,不能認(rèn)為在這兩個(gè)分力方向上有兩個(gè)施力物體。 矢量與標(biāo)量 既要由大小,又要由方向來(lái)確定的物理量叫矢量; 只有大小沒(méi)有方向的物理量叫標(biāo)量 矢量由平行四邊形定則運(yùn)算;標(biāo)量用代數(shù)方法運(yùn)算。 一條直線上的矢量在規(guī)定了正方向后,可用正負(fù)號(hào)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(yùn)動(dòng)狀態(tài),要研究物體的運(yùn)動(dòng),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(xué)問(wèn)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)及其與周圍物體的接觸情況來(lái)考慮。具體的方法是: 1. 確定研究對(duì)象,找出所有施力物體 確定所研究的物體,找出周圍對(duì)它施力的物體,得出研究對(duì)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(yīng)該找出“B對(duì)A”、“C對(duì)A”、“D對(duì)A”、的作用力等,不能把“A對(duì)B”、“A對(duì)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(cuò)誤的認(rèn)為可通過(guò)“力的傳遞”而作用在研究的對(duì)象上; (3) 物體受到的每個(gè)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(duì)象處于題目所給出的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(靜止或加速等),否則會(huì)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(duì)象與周圍物體有接觸,則分析彈力或摩擦力,依次對(duì)每個(gè)接觸面(點(diǎn))分析,若有擠壓則有彈力,若還有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),則有摩擦力。 (3)其它外力,如是否有牽引力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等。 3. 畫(huà)出物體力的示意圖 (1)在作物體受力示意圖時(shí),物體所受的某個(gè)力和這個(gè)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(guò)程是合力與分力的等效替代過(guò)程,合力和分力不能同時(shí)認(rèn)為是物體所受的力。
34、 (2)作物體是力的示意圖時(shí),要用字母代號(hào)標(biāo)出物體所受的每一個(gè)力。 二、力的正交分解法 在處理力的合成和分解的復(fù)雜問(wèn)題上的一種簡(jiǎn)便的方法:正交分解法。 正交分解法:是把力沿著兩個(gè)選定的互相垂直的方向分解,其目的是便于運(yùn)用普通代數(shù)運(yùn)算公式來(lái)解決矢量的運(yùn)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(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),坐標(biāo)軸方向的選擇則應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況來(lái)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(gè)力投影到坐標(biāo)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,F(xiàn)y0,這是處理多個(gè)作用下物體平衡物體的好辦法,以后會(huì)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(gè)常量 1、加速度a與速度V的關(guān)系符合下式:V=at,t為時(shí)間變量, 我們有 a=V/t 表明,加速度a,就是速度V在單位時(shí)間內(nèi)的平均變化率。 2、V=at是一個(gè)直線方程,它相當(dāng)于數(shù)學(xué)上的y=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(shí)指出,k是特定直線y=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(wú)關(guān)) (3)直線斜率的數(shù)值,可以通過(guò)y和x的數(shù)值來(lái)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(yùn)動(dòng)的加速度,數(shù)值不等 (2)同一運(yùn)動(dòng)的加速度數(shù)值,處處相等(與V和t的數(shù)值無(wú)關(guān)) (3)運(yùn)動(dòng)的加速度數(shù)值,可以通過(guò)V和t的數(shù)值來(lái)求算: =V/t (4)雖然a=V/t,但是V=0(由靜止開(kāi)始云動(dòng)),t=0,但a不為零。 .變加速運(yùn)動(dòng)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(gè)例子? 變加速運(yùn)動(dòng)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(méi)有關(guān)系,例如從一個(gè)半圓形軌道上滑下的一個(gè)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(shí)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(yùn)動(dòng),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(jī)發(fā)現(xiàn)前方有危險(xiǎn),在0.8s之后才能作出反應(yīng),馬上制動(dòng),這個(gè)時(shí)間稱為反應(yīng)時(shí)間.若汽車剎車時(shí)能產(chǎn)生最大加速度為5米每二次方秒,從汽車司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有危險(xiǎn)馬上制動(dòng)剎車到汽車完全停下來(lái),汽車所通過(guò)的距離叫剎車距離.問(wèn)該汽車的剎車距離為多少?(最好附些過(guò)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(guò)的
38、路程是s=15*3-1/2*5*32=22.5 反應(yīng)時(shí)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(yùn)動(dòng)”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(yùn)算法則學(xué)習(xí)力的計(jì)算。現(xiàn)在倒過(guò)來(lái)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(yùn)動(dòng)前后位置的變化,即由開(kāi)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(yùn)動(dòng)所用時(shí)間的比值,如果物體不是勻速運(yùn)動(dòng)(叫變速運(yùn)動(dòng)),速度就又有瞬時(shí)速度和平均速度之分,平均速度就是作變速運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)(或某段位移上),位移與時(shí)間的比值
39、;瞬時(shí)速度就是物體在某一點(diǎn)或某一時(shí)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(shí)間的比值,如果物體不是勻加速運(yùn)動(dòng)(叫變加速運(yùn)動(dòng)),加速度就又有瞬時(shí)加速度和平均加速度之分,平均加速度就是作變速運(yùn)動(dòng)的物體在某段時(shí)間內(nèi)(或某段位移上),速度變化量與時(shí)間的比值;瞬時(shí)加速度就是物體在某一點(diǎn)或某一時(shí)刻的加速度。 對(duì)比上面速度與加速度的概念,你就會(huì)容易理解一點(diǎn)的。必修二知識(shí)點(diǎn)一、曲線運(yùn)動(dòng)1曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,在某點(diǎn)的速度方向,就是通過(guò)這一點(diǎn)的軌跡的切線方向物體在曲線運(yùn)動(dòng)中的速度方向時(shí)刻在改變,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)(說(shuō)明:曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),只是說(shuō)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(yùn)動(dòng)都是勻變速曲線運(yùn)動(dòng))2物體做曲線運(yùn)動(dòng)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(dāng)物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為銳角時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速率將增大;當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速率將減小;當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度的方向垂直時(shí),該力只改變速度方向,不改變速度的大小 3曲線運(yùn)動(dòng)的分類4曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其軌跡向合外力所指一方彎曲,若已知物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,可判斷出物體所受合力的大致方向如平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡向下彎曲,圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡總向圓心彎曲等速度和加速度在軌跡兩
41、側(cè),軌跡向力的方向彎曲,但不會(huì)達(dá)到力的方向 二、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系1等時(shí)性: 2獨(dú)立性: 3等效性三、運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法1運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)求跟它們等效的合運(yùn)動(dòng)叫做運(yùn)動(dòng)的合成,由已知的合運(yùn)動(dòng)求跟它等效的分運(yùn)動(dòng)叫做運(yùn)動(dòng)的分解2運(yùn)動(dòng)分解的基本方法根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果將描述合運(yùn)動(dòng)規(guī)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(jìn)行正交分解 兩直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡,由兩分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及合初速度與合加速度的方向關(guān)系決定(1)根據(jù)合加速度是否變化判定合運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)還是非勻變速運(yùn)動(dòng):若
42、合加速度不變則為勻變速運(yùn)動(dòng);若合加速度變化(包括大小或方向)則為非勻變速運(yùn)動(dòng)(2)根據(jù)合加速度與合初速度是否共線判定合運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng):若合加速度與合初速度的方向在同一直線上則為直線運(yùn)動(dòng),否則為曲線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻速直線運(yùn)動(dòng)一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)與一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻變速運(yùn)動(dòng),當(dāng)二者共線時(shí)為勻變速直線運(yùn)動(dòng),不共線時(shí)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻加速直線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻變速運(yùn)動(dòng);若合初速度與合加速度在同一直線上,則合運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng),如圖甲所示;不共線時(shí)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng),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(gè)關(guān)于渡河的問(wèn)題 以最小位移渡河:當(dāng)船在靜水中的速度大于水流速度時(shí),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(shí)渡河時(shí)間一、平拋運(yùn)動(dòng):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(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)二、平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):是加速度為重力加速度(g)的勻變速曲線運(yùn)動(dòng),軌跡是拋物線三、平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng) 飛行時(shí)間:t,取決于物體下落的高度h,與初速度v0無(wú)關(guān)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(yùn)動(dòng)的物體
44、在任一時(shí)刻任一位置處,設(shè)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(yùn)動(dòng)的物體任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn)如圖中點(diǎn)為B點(diǎn)推論3:類平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)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(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)與平拋運(yùn)動(dòng)相類似,所以處理平拋運(yùn)動(dòng)的思路和方法可以遷移到討論類平拋運(yùn)動(dòng)中類平拋運(yùn)動(dòng)可看成是沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和垂直初速度方向(沿受力方向)的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)但要分析清楚加速度的大小和方向一、
45、描述圓周運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)快慢表示轉(zhuǎn)動(dòng)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(guān)系v =rF合 = Fn = m an應(yīng)用同一圓周上各點(diǎn)線速度相等。兩輪傳動(dòng)時(shí),兩圓邊緣上各點(diǎn)線速度相等。同一個(gè)圓內(nèi)各點(diǎn)角速度相等。弧度=弧長(zhǎng)/半徑=角度(/180)是一個(gè)變化量,方向始終指向圓心。是一個(gè)變化量,方向始終指向圓心。(向心力是根據(jù)力的效果命名的,在分析做圓周運(yùn)動(dòng)物體的受力情況時(shí),切不可在
46、物體的相互作用力外再添加一個(gè)向心力)二、勻速圓周運(yùn)動(dòng)1性質(zhì):是速度大小不變,而速度方向時(shí)刻在變的變速曲線運(yùn)動(dòng),并且加速度大小不變,方向時(shí)刻變化的變加速曲線運(yùn)動(dòng)2質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)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(lái)源:(1)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),物體的合外力充當(dāng)向心力(2)變速圓周運(yùn)動(dòng)中物體合外力沿垂直線速度方向的分量充當(dāng)向心力3兩個(gè)結(jié)論(1)同一轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(或物體)上的各點(diǎn)角速度相同(2)皮帶連接的兩輪不打滑時(shí),輪緣上各點(diǎn)的線速度大小相等4。物體在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)是典型的變速圓周運(yùn)動(dòng),一般情況下只討論最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況繩約束物體做圓周運(yùn)動(dòng)如圖所示細(xì)繩系著的小球
47、或在圓軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)的小球,當(dāng)它們通過(guò)最高點(diǎn)時(shí),有Nmg.因N0,所以v,即為物體通過(guò)最高點(diǎn)的速度的臨界值(1)v時(shí),N0,物體剛好通過(guò)軌道最高點(diǎn),對(duì)繩無(wú)拉力或?qū)壍罒o(wú)壓力(2)v>時(shí),N>0,物體能通過(guò)軌道最高點(diǎn),對(duì)繩有拉力或?qū)壍烙袎毫?3)v<時(shí),物體沒(méi)有達(dá)到軌道最高點(diǎn)便脫離了軌道在輕桿或管的約束下的圓周運(yùn)動(dòng)如圖所示桿和管對(duì)物體能產(chǎn)生拉力,也能產(chǎn)生支持力當(dāng)物體通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)有Nmg,因?yàn)镹可以為正(拉力),也可以為負(fù)(支持力),還可以為零,故物體通過(guò)最高點(diǎn)的速度可以為任意值(1)當(dāng)v0時(shí),Nmg,負(fù)號(hào)為支持力(2)當(dāng)v時(shí),N0,對(duì)物體無(wú)作用力(3)當(dāng)0<v<時(shí),
48、N<0,對(duì)物體產(chǎn)生背向圓心的彈力(4)當(dāng)v>時(shí),N>0,對(duì)物體產(chǎn)生指向圓心的彈力一、開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)定律(1)、所有的行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓,太陽(yáng)處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上, (2)、對(duì)于每一顆行星,太陽(yáng)和行星的聯(lián)線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積, (3)、所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。二、萬(wàn)有引力定律1內(nèi)容:宇宙間的一切物體都是互相吸引的,兩個(gè)物體間的引力大小,跟它們的質(zhì)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(yán)格地說(shuō)公式只適用于質(zhì)點(diǎn)間的相
49、互作用,當(dāng)兩個(gè)物體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體本身的大小時(shí),公式也可近似使用,但此時(shí)r應(yīng)為兩物體重心間的距離對(duì)于均勻的球體,r是兩球心間的距離三、萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用1解決天體(衛(wèi)星)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的基本思路(1)把天體(或人造衛(wèi)星)的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),其所需向心力由萬(wàn)有引力提供,關(guān)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?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力,即mgG,gR2GM.2天體質(zhì)量和密度的估算通過(guò)觀察衛(wèi)星繞天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期T,軌道半徑r,由萬(wàn)有引力等于向心力,即Gmr,得出天體質(zhì)量M.(1)若已知天體的半徑R,則天體的密度(2)若天體的衛(wèi)星環(huán)繞天體表面運(yùn)動(dòng),其軌道半徑r等
50、于天體半徑R,則天體密度可見(jiàn),只要測(cè)出衛(wèi)星環(huán)繞天體表面運(yùn)動(dòng)的周期,就可求得天體的密度3人造衛(wèi)星(1)研究人造衛(wèi)星的基本方法把衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)看成勻速圓周運(yùn)動(dòng),其所需的向心力由萬(wàn)有引力提供Gmmr2mrma向(2)衛(wèi)星的線速度、角速度、周期與半徑的關(guān)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(wèi)星的超重與失重人造衛(wèi)星在發(fā)射升空時(shí),有一段加速運(yùn)動(dòng);在返回地面時(shí),有一段減速運(yùn)動(dòng),這兩個(gè)過(guò)程加速度方向均向上,因而都是超重狀態(tài)人造衛(wèi)星在沿圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí),由于萬(wàn)有引力提供向心力,所以處于完全失重狀態(tài)在這種情況下凡是與重力有關(guān)的力學(xué)現(xiàn)象都會(huì)停止發(fā)生(4)三種宇宙
51、速度第一宇宙速度(環(huán)繞速度)v17.9 km/s.這是衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度,也是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度若7.9 km/sv<11.2 km/s,物體繞地球運(yùn)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(fā)射速度若11.2 km/sv<16.7 km/s,物體繞太陽(yáng)運(yùn)行第三宇宙速度(逃逸速度)v316.7 km/s這是物體掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小發(fā)射速度若v16.7 km/s,物體將脫離太陽(yáng)系在宇宙空間運(yùn)行 題型:1求星球表面的重力加速度在星球表面處萬(wàn)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(zhì)量)由此推得兩個(gè)不同天體表
52、面重力加速度的關(guān)系為:·.2求某高度處的重力加速度若設(shè)離星球表面高h(yuǎn)處的重力加速度為gh,則:Gmgh,所以gh,可見(jiàn)隨高度的增加重力加速度逐漸減小.3近地衛(wèi)星與同步衛(wèi)星(1)近地衛(wèi)星其軌道半徑r近似地等于地球半徑R,其運(yùn)動(dòng)速度v7.9 km/s,是所有衛(wèi)星的最大繞行速度;運(yùn)行周期T85 min,是所有衛(wèi)星的最小周期;向心加速度ag9.8 m/s2是所有衛(wèi)星的最大加速度(2)地球同步衛(wèi)星的五個(gè)“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(hào)是J.2功是標(biāo)量,但有正負(fù)
53、由,可以看出:(1)當(dāng)0°<90°時(shí),0<1,則力對(duì)物體做正功,即外界給物體輸送能量,力是動(dòng)力;(2)當(dāng)90°時(shí),0,W0,則力對(duì)物體不做功,即外界和物體間無(wú)能量交換(3)當(dāng)90°<180°時(shí),1<0,則力對(duì)物體做負(fù)功,即物體向外界輸送能量,力是阻力*判斷一個(gè)力是否做功的幾種方法(1)根據(jù)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(dāng)90°,即力和作用點(diǎn)位移方向垂直時(shí),力做的功為零(2)根據(jù)力和瞬時(shí)速度方向的夾角判斷,此法常用于判斷質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)變力的功當(dāng)力的方向和瞬時(shí)速度方向
54、垂直時(shí),作用點(diǎn)在力的方向上位移是零,力做的功為零(3)根據(jù)質(zhì)點(diǎn)或系統(tǒng)能量是否變化,彼此是否有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化進(jìn)行判斷若有能量的變化,或系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)間彼此有能量的轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化,則必定有力做功*把握各種力做功的特點(diǎn),會(huì)使功的計(jì)算變得簡(jiǎn)單(1)重力做功的特點(diǎn):只跟初末位置的高度差有關(guān),而跟運(yùn)動(dòng)的路徑無(wú)關(guān)(2)彈力做功的特點(diǎn):對(duì)接觸面間的彈力,由于彈力的方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直,彈力對(duì)物體不做功;對(duì)彈簧的彈力做的功,高中階段沒(méi)有給出相關(guān)的公式,對(duì)它的求解要借助其他途徑如動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒、功能關(guān)系等(3)摩擦力做功的特點(diǎn):摩擦力做功跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑有關(guān),它可以做負(fù)功,也可以做正功,做正功時(shí)起動(dòng)力作用如用傳送
55、帶把貨物由低處運(yùn)送到高處,摩擦力就充當(dāng)動(dòng)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(shí),摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程來(lái)計(jì)算,即WF·l.(4)電場(chǎng)力做功的特點(diǎn):與重力做功特點(diǎn)一樣,電場(chǎng)力做功與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān),只與初末位置的電勢(shì)差有關(guān),WABqUAB,不論是勻強(qiáng)電場(chǎng),還是非勻強(qiáng)電場(chǎng)(5)洛倫茲力不做功:由于洛倫茲力始終跟運(yùn)動(dòng)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(gè)分力功的代數(shù)和;(3)根據(jù)動(dòng)能定理由物體動(dòng)能變化量求解:W總Ek.*變力做功的求解方法(1)用動(dòng)能定理或功能關(guān)系求解(2)將變力
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