物理必修一復習(到摩擦力)

1、一、本文對應廣東教育版物理書 為了表記方便，下標將用（）代替，如初速度表記為v（0），末速度表記為v（t）。 N次方用N代替。 而根號則用root（）代替，如根號2=root（2）。 平均值加注（平均），如a（平均）即平均加速度。 2010-10-30二、正文 1-1認識運動 1-1-1機械運動 （1）定義：物體的空間位置（或相對于其他物體的位置）隨時間的變化。 （2）一切物體都在進行運動，物體的運動是絕對的，靜止是相對的。 1-1-2參考系 （1）定義：為研究物體運動而假定不動的標準物體。 （2）物體的運動是相對于參考系而言的，同一運動在不同參考系中描述不盡相同。 （3）比較幾個物體時應選用

2、同一參考系。 （4）參考系的選取，一般以使描述盡可能簡單、方便為選取標準。 一般選擇地面為參考系。 不好想的情況：“坐地日行八萬里“以地心為參考系。 1-1-3質(zhì)點 （1）定義：把物體看成僅有質(zhì)量而沒有大小、形狀的點，這個點叫做質(zhì)點。 （2）質(zhì)點是一種理想化的模型。 （3）能否看成質(zhì)點，與物體的質(zhì)量毫無關系； 取決的條件是：物體的大小、形狀、各部分運動狀態(tài)差異是否影響問題研究。 即：研究轉動狀態(tài)時，轉動的物體不可視為質(zhì)點； （eg研究陀螺的轉向時，以及乒乓球選手眼中的乒乓球） 幾何尺寸距離（長寬高）相對研究的距離可忽略時，作為質(zhì)點處理。 （eg列車從北京到上海） 相反的，不能忽略時，不可作為質(zhì)

3、點處理。 （eg列車通過大橋，汽車通過路標，子彈通過紙張） 研究人的姿勢時，該人不可視為質(zhì)點。 （eg跑步姿勢、跳水姿勢等） 1-2時間與位移 1-2-1時間與時刻 （1）時刻：表示某一瞬間，對應狀態(tài)量（eg位置） （2）時間：表示某兩個時刻間的間隔（t），對應過程量（e.g.路程） （3）時間軸，直觀表示，時刻表示為點，時間表示為線。 關于幾種時間軸上的表示： 1-2-2路程和位移 （1）路程：定義物體運動軌跡長度。 符號L（也常用x） 單位m；km，cm 沒有方向。 （2）位移：定義自初位置指向末位置的有向線段。 意義表示物體的位置變化。 符號s 大小從初位置指向末位置的有向線段長度。 有

4、方向，方向為從初位置指向末位置。 （3）二者無關，當且僅當物體做單向勻速運動時，有s（大?。?L 跑圈的，無論跑多少圈，只要回到起跑點，s=0。 （4）對物體位置的表示，一般使用平面直角坐標系。 （5）關于求位移時不可不知的幾個sin值： Sin30°=1/2，sin37°0.6，sin45°=root（2）/2，sin53°0.8，sin60°=root（3）/21-3記錄物體運動信息 1-3-1關于打點計時器 （1）兩種打點計時器的工作頻率都是50Hz， 即1s內(nèi)打點50次，即。 （2）電磁打點計時器： 工作原理：電磁感應 工作電壓：4-6

5、V交流電（可用學生電源替代） 優(yōu)點：電壓較低，安全。 構造： （3）電火花打點計時器 工作原理：火花放電 工作電壓：220V交流電 優(yōu)點：紙帶所受摩擦力小 構造： 1-3-2實驗步驟 （1）測量小車的運動 步驟：把長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面；把打點計時器固定在長木板的無滑輪端，連好電路；把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后方；把一條細繩掛在小車上，細繩穿過定滑輪，下面吊上合適的鉤碼；使小車在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運動；斷開電源，取出紙帶；換上新紙帶，重復2次。 注意事項： 電源打開后，待1-2s再放開小車打點，打完點后立即關上電源。 故障的原因：不打點或不清晰振

6、針過高，電壓低，復寫紙需更換 打短線振針過低，電壓高 打雙點振針松動（基本不可能的現(xiàn)象） 細繩與木板應盡量保持平行。 要一次用刻度尺測出各段位移，估讀到mm的下一位。 電火花打點計時器可用單紙帶和雙紙帶。使用單紙帶，則打完點后要轉動墨粉紙盤，避免再實驗時打點不清晰。使用雙紙帶，利于紙盤轉動，點會打在上方紙帶上。 （2）探究自由落體 步驟：將打點計時器固定在鐵架臺上，接好電路（鐵架夾住線圈，令打點計時器與桌面垂直） 穿過紙帶，將紙帶夾在重物上。 打開電源，放下重物。 斷開電源，取下紙帶。換新紙帶，重復2次。 注意事項： 固定打點計時器時讓兩限位孔在一個直線上。 選用密度大、體積小的金屬帶。 主要

7、實驗誤差來自紙帶與金屬塊所受摩擦阻力、空氣阻力。 重物最開始應在靠近打點計時器的一側。 1-3-3數(shù)據(jù)處理 （1）選取計數(shù)點： 在50cm范圍內(nèi)取7-8個計數(shù)點為宜。人為選計數(shù)點通常第一個不計，每5個點取1個計數(shù)點，不少于6個。此時時間間隔為t=0.1s。 （2）關于時間間隔： 打N點=有n-1個間隔=時間間隔T=0.02（n-1） （3）不計算可直接得出的量：時間間隔、位移 （4）判斷是否為勻加速： 考慮連續(xù)的計數(shù)點間距離的差是否為一個定值，即是否有 s=s（2）-s（1）=s（3）-s（2）=C（常數(shù)）。 此判斷方法只是粗略判斷是否做勻變速直線運動，并不說明符合該計算結果的運動都必定是勻變

8、速直線運動。 （5）計算加速度：使用逐差法，即利用a=s（n+3）-s（n）/3T2， 利用每一個得出的位移數(shù)據(jù)s（n）后，求a（平均）。 （6）某點的瞬時速度：v（n）=s（n）+s（n+1）/2T 1-4物體運動的速度 1-4-1平均速度 （1）定義：物體的位移與發(fā)生這段位移的時間之比 （2）意義：粗略描述質(zhì)點運動快慢 （3）定義式：v（平均）=s/t （4）方向：與s一致 （5）1m/s= （6）要指定時間段，平均速度才有意義。 1-4-2平均速率 （1）定義：物體路程與發(fā)生該路程所用時間之比 （2）定義式：v（平均）=L/t （3）無方向，當且僅當物體做單向直線運動時平均速度=平均速率

9、。 1-4-3兩個結論（無需記憶，要會推） （1）勻變速運動有v（平均）=v（0）+v（t）/2 （2）在兩個不同時間走過相同位移時，v（平均）=2v（0）v（t）/v（0）+v（t） 1-4-4瞬時速度 （1）定義：某時刻物體運動快慢程度 （2）意義：精確描述物體運動快慢 （3）定義式：v=s/t（該大小即瞬時速率） （4）方向：與質(zhì)點運動方向一致（即運動軌跡曲線在該點的切線） 1-4-5關于方向、正負號 （1）諸如位移、速度、加速度等量都有方向。 （2）這些量的方向表示為正負號，大小表示為其絕對值。 （3）正方向是自由選定的，一般取初速度（或末速度）方向為正方向。 （4）題中沒有給出速度/

10、加速度方向的，要考慮正負兩種方向。 （5）大小為0時沒有方向。 1-5速度變化的快慢 加速度 1-5-1速度的變化量 （1）定義式：v=v（t）-v（0） （2）方向：不一定，取決于v（t）-v（0）的正負 （3）意義：表示速度的變化 1-5-2速度的變化率 加速度 （1）定義式：a=v/t，v/t即速度的變化率。 （2）方向：與v相同 （3）意義：表示速度變化快慢 （4）單位：m/s2 （5）a的變化、大小、方向，與v無關。 eg設想以下可能狀況 v很大，a=0或a很大，v=0。 a變大，v變小或a變小，v變大。 a的大小和方向都不變，但v的大小和方向一直發(fā)生變化。 a不變，v也不變。 但只

11、要a>0，v始終要變大，同時s也始終變大（只要始終有v，a0，s就始終增大）。 1-6用圖像描述勻速直線運動 1-6-0補充：一次函數(shù)的斜率、截距 （1）y=kx+b中的k就是斜率，b就是截距。 （2）k=tan（0°<<90°） k=-tan（180-）（180°>>90°） 式中是直線和x軸正方向的夾角。 1-6-1 s-t圖象的意義解釋 （1）點：表示質(zhì)點某時刻的位置。 （2）線：表示質(zhì)點位置的變化情況。 （3）斜率：表示質(zhì)點速度 （4）截距：表示初始時的位置 （5）交點：質(zhì)點相遇質(zhì)點相遇時的位置 （6）對曲線的判斷：

12、 無論圖像如何像一條標準的拋物線，都不可以判斷物體做勻變速運動。 1-6-2 v-t圖像的意義解釋 （1）點：表示某時刻速度 （2）線：表示質(zhì)點速度變化情況 （3）面：直線與x軸相交的面積表示位移。 （4）斜率：加速度 （5）截距：初速度 （6）交點：該時刻質(zhì)點速度相同 1-6-3圖像法解題的基本步驟 （1）根據(jù)條件作v-t圖或s-t圖 （2）根據(jù)幾何關系列方程/方程組 （3）解方程，求出所要求的物理量。 2-1探究自由落體運動 （1）自由落體運動指的是物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。 （2）空氣阻力大小可忽略不計時，也可近似地看成自由落體運動。 2-2自由落體運動規(guī)律 2-2-1自由

13、落體運動的規(guī)律 （1）v=gt，（2）s=1/2（gt2）此即s=root（2s/g），（3）v=root（2gs）（4）g=9.8m/s210m/s2,實際g值隨緯度增加而增加，隨高度增加而減小。 求塔高：知道下落時間、知道最后1s位移都能求出塔高H。2-2-2豎直上拋運動規(guī)律（1）最大高度：H=v（0）2/2g（2）總時長t=v（0）/g（3）最高點處有v=0 關于此類末速度為0的勻減速直線運動，可以逆向思維轉化成逆過程（即初速度為0的勻加速運動）求解。2-3從自由落體運動到勻變速直線運動（1）v（t）=v（0）+at（2）s=v（0）t+1/2(at2)（3）v（t）2-v（0）2=2a

14、s（4）3個推論 兩個連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移差恒為at2，式中t為時間間隔 v（t/2）=v（0）+v（t）/2 v（s/2）=rootv（t）2+v（0）2/2（5）v（0）=0時的4個推論 下面T為任意正數(shù)。 1T末、2T末NT末瞬時速度比=1：2：n1T內(nèi)、2T內(nèi)NT內(nèi)位移比=1：4：n2第1T內(nèi)、第2T內(nèi)第NT內(nèi)位移比=1：3：2n-1通過相等位移的時間比=1：root（2）-1：root（n+1）-root（n） （6）選用公式時考慮2件事，一、是否有公式只有一個未知量要求出二、能否通過一系列含同一個未知量的公式求出該未知量 2-4勻變速直線運動與汽車行駛安全 2-4-1關于幾個

15、剎車問題述及的概念 反應時間：從發(fā)現(xiàn)情況到踩剎車的時間 反應距離：反應時間內(nèi)汽車勻速運動走過的距離 剎車距離：從踩下剎車到汽車完全停止的時間內(nèi)走過的距離 停車距離：反應距離+剎車距離 2-4-2解追及問題的判斷思路（此處所言勻加速均有初速度=0，且兩物體出發(fā)點相同） （1）勻加速追勻速 必定相遇，且相遇1次，相遇時s（加）=s（勻），v（加）=2v（勻） （注意后一條不可在計算題中直接作為結論） 若v（加）=v（勻），則有s=s（勻）-s（加）最大。 （2）勻減速追勻加速 V（減）=v（加）時：A若尚未追及，則絕不能追及B若恰好追及，則相遇1次，即此刻C若追及時有v（減）>v（加），則可

16、相遇2次 （3）勻速追勻加速 仿（2）。把v（減）換成v（勻） （4）勻速追勻減速 一定可以追上。相遇1次。 （5）勻加速追勻減速 一定可以追上。相遇1次。 （6）勻減速追勻速 仿（2）。把v（加）換成v（勻） （7）其他 一般考慮2件事：初速度大小，加速度大小。 或者直接考慮s（1）=s（2）的解存在與否，及該解是否滿足實際情況。 2-4-3關于相撞問題經(jīng)常忘卻的幾件事 （1）先判斷其中一個物體v=0時，是否有s1=s2 （2）車子在反應時間內(nèi)是勻速運動的，而不是減速。 （3）質(zhì)點勻減速，可以有v<0；汽車一旦v=0就不會運動 3-1彈力 3-1-1形變和彈性 （1）形變：物體形狀發(fā)生

17、變化。 彈性形變：撤去外力后可以恢復原狀的形變。 形變的分類：壓縮形變、拉伸形變、彎曲形變、扭曲形變。 （2）彈性：在力的作用下發(fā)生形變的物體，在外力撤去后可以恢復原狀的特性。 3-1-2彈力 （1）定義：產(chǎn)生彈性形變的物體由于要恢復原狀，對與它接觸的物體產(chǎn)生的力 （2）產(chǎn)生條件：物體間相互接觸且發(fā)生彈性形變（也就是受擠壓或拉伸）。 （3）方向：與接觸面垂直，和施力物體形變方向相反。 面與面接觸垂直于接觸面 圓弧與平面接觸垂直于該平面并從接觸點指向圓心 圓弧與圓弧接觸垂直于接觸點的切線并指向圓心 點與線（面）接觸垂直于該平面，作用點即該接觸點 點與圓弧接觸作用點即該點，垂直于該點的切線 繩與鏈

18、條：拉成直線狀與伸長/壓縮方向相反 下垂繩上點的切線方向，指向偏下 桿：具體通過二力平衡條件分析。不一定沿桿。 （4）大?。喊春硕桑現(xiàn)=kx。 其中k為勁度系數(shù)，取決于材料、長度、粗細。 X是形變量。 繩上彈力會瞬間變化。 （5）幾個注意點： 1判斷彈力的存在與否： 不是所有接觸的物體都有彈力。判斷彈力的存在與否，應該先假設彈力存在，再判斷是否合外力（所有外力的總和，相互平衡的力的和是0）與該力平衡（大小相同，方向相反）。通常只需要考慮和假設的彈力在同一條直線上的力的存在、平衡與否。 Eg考慮下列情況，why？： 斜桿上放置物體或被繩子拉住，斜桿本身受繩子的拉力/物體的壓力，重力，和過與地

19、面接觸點、與地面垂直向上的彈力，如果力不平衡，說明還有一個向左/向右的摩擦力。 斜面上的物體（受斜面支持力、重力，摩擦力可以為0，可以為沿斜面向上也可以向下，物體靜止時摩擦力大小、方向與推力方向無關） 擺動著的物體（受繩子拉力和重力，沒有其他力） 懸掛在天花板的小球（若繩子豎直于地面的掛著，那么只受重力和拉力； 若繩子與地面傾斜，則還受斜面支持力） 2彈簧的受力 彈簧受力為該彈簧下物品重力，該彈簧上方一切重物的存在均與其無關。 當彈簧與地面垂直時，彈力=所受重力。 當彈簧與地面水平時，彈力=所受壓力/拉力 繩與彈簧兩側均受等大的拉力 （eg拔河時兩邊的拉力實際上一樣的誰摩擦力大誰贏； 彈簧測力

20、計兩邊用等大的力一起拉和單用這個力拉鉤環(huán)示數(shù)一樣） （6）實際上，支持力、壓力等等都是彈力的一種。 支持力就是被壓物體向壓迫物的彈力；壓力是壓迫物對被壓物體的彈力。 （7）關于滑輪，實際上滑輪也是應用彈力的。 由于繩子兩端受力相等，所以定滑輪繩子兩端力的大小相等，方向相反。 定滑輪固定在墻上的那根繩子受到2倍的拉力。 固定在桌角的滑輪，實際上只是讓繩子轉一個方向，拉力仍然是拉繩子。 3-2摩擦力 3-2-1滑動摩擦 （1）條件：接觸；有彈力；有相對運動；接觸面粗糙。 （2）方向：與接觸面相切，與物體運動方向相反。 （3）大小：f=N,N指彈力，是摩擦系數(shù)，其大小僅與物體材料和接觸面情況（粗糙程

21、度、干濕、溫度）有關，和接觸面積、運動速度、壓力大小無關。 3-2-2靜摩擦 （1）條件：接觸；有彈力；有相對運動趨勢；接觸面粗糙。 （2）方向：與接觸面相切，與相對運動趨勢相反。 （3）大?。嚎勺?，由二力平衡求解。 （4）最大靜摩擦力：物體恰處于將動而未動的狀態(tài)下的摩擦力（即，物體受到外力再大哪怕一點點物體都會開始滑動）大?。篺（m）=（m）N,此處（m）是靜摩擦因數(shù)，比動摩擦因數(shù)略大在壓力恒定的情況下，加大外力，靜摩擦力也跟著加大，直到最大靜摩擦力。當外力使物體得以滑動時，物體會先有一個一般被忽略的加速過程；且從開始動的一刻，摩擦力恒定為動摩擦力，該值略小于最大靜摩擦力。一般在僅給出動摩擦

22、系數(shù)的計算題中，近似的認為最大靜摩擦=動摩擦力。 3-2-3實際分析摩擦力問題 （1）摩擦力的存在問題 跟彈力存在與否的判定方式完全相同。但實際上要先判斷有沒有彈力，沒有彈力，也就沒有摩擦力。每一個接觸點、面都要分析，并按重力、彈力、摩擦力的順序分析。 （2）關于靜摩擦力的方向 由于相對運動趨勢不易理解，所以靜摩擦力的方向求法一般如下：A 首先判斷有無彈力，再判斷有無摩擦力B 如果有摩擦力，則按照平衡規(guī)律，摩擦力方向即外力的反方向。C 此外，由于力的作用是相對的，兩物體A、B間若有摩擦力，則對于兩個物體而言，都受到等大、反向的摩擦力，如f（A）=5N向左時，f（B）就是5N向右。這點對于疊在一起的物品之受力分析很有幫助（疊在最上方的