高三物理力學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、力學(xué)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)力知識(shí)要點(diǎn)：一、力的概念：力是物體之間的相互作用。力的一種作用效果是使受力物體發(fā)生形變；另一種作用效果是使受力物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，即產(chǎn)生加速度。這兩句話既提示我們研究力學(xué)問題首先要確定研究對(duì)象（突出相互作用雙方中的主體研究方向），又指出分析或量度受力可以從形變或加速度兩個(gè)方面下手，這也就成為了研究力學(xué)問題的總出發(fā)點(diǎn)。二、力的單位：在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓。三、對(duì)力的概念的幾點(diǎn)理解：1、力的物質(zhì)性。不論是直接接觸物體間力的作用，還是不直接接觸物體間力的作用；不論是宏觀物體間力的作用，還是微觀物體間力的作用，都離不開施力者，都離不開物質(zhì)。2、力的相互性。施力者同時(shí)是受力者，

2、作用力和反作用力大小相等，方向相反，同種性質(zhì)，分別作用在相應(yīng)的兩個(gè)物體上。并同時(shí)存在，同時(shí)消失。3、力的矢量性。物體受力所產(chǎn)生的效果，不但與力的大小有關(guān)，還跟力的作用方向和作用位置有關(guān)。所以，力的大小、方向和作用點(diǎn)叫力的三要素。力的合成和分解遵從矢量平行四邊形法則。4、力的作用離不開空間和時(shí)間。力的空間累積效應(yīng)往往對(duì)應(yīng)物體動(dòng)能的變化；力的時(shí)間累積效應(yīng)往往對(duì)應(yīng)物體動(dòng)量的變化。5、在力學(xué)范圍內(nèi)，所謂形變是指物體形狀和體積的變化。所謂運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變是指物體速度的變化，包括速度大小或方向的變化，即產(chǎn)生加速度。四、力的種類：力的分類方法非常多，常用的有按力的性質(zhì)命名；按力的效果命名；按力的本質(zhì)歸結(jié)。比如

3、：重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等等是按力的性質(zhì)命名的。張力、壓力、支持力、阻力、向心力等等是按力的效果命名的。自然界一切實(shí)在的相互作用，按本質(zhì)說(shuō)，都可以歸結(jié)為四種，即：萬(wàn)有引力，電磁力，強(qiáng)相互作用力和弱相互作用力。高中物理課中出現(xiàn)的彈力、摩擦力、分子力從本質(zhì)上看都是微觀粒子間的電磁相互作用。核力又包括具有不同本質(zhì)的強(qiáng)相互作用和弱相互作用。五、重力：1、重力的定義一般有以下兩種。（1）重力是由于地球的吸引而使物體受到的力。（2）重力是宇宙中所有其他物體作用在該物體上萬(wàn)有引力的合力。第一種定義方法強(qiáng)調(diào)重力是矢量，它本質(zhì)是引力但物體的重力不等于地球?qū)λ囊ΑＳ捎诘厍虻淖赞D(zhuǎn)，除兩極以外，

4、地面上其他地點(diǎn)的物體都隨地球一起，圍繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力的一個(gè)分力指向地軸充當(dāng)物體繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，另一個(gè)分力就是物體所受的重力。因此經(jīng)常說(shuō)法是：重力是地球?qū)ξ矬w萬(wàn)有引力的一個(gè)分力。第二種定義方法是對(duì)物體重力更為全面的定義。但因?yàn)樵诘厍虮砻娴奈矬w，地球的引力要比其他物體的引力大得多，以致實(shí)際上可以把所有其他物體的引力忽略不計(jì)。在處理問題的實(shí)踐中，由于地球表面物體位置不同其繞地軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力也不都相等但實(shí)際差別又不是很大，這樣就形成了在一般情況下。高中階段物體所受重力按等于地球萬(wàn)有引力來(lái)處理。2、重力的方向是豎直向下的。3、重力的大小。物體的重力是隨在

5、地球表面的位置不同而不同，由于地球赤道附近半徑大，其萬(wàn)有引力就小，而圓周運(yùn)動(dòng)向心力增大，所以重力隨緯度減小而減小。物體在同一地點(diǎn)的重力隨距地面高度增加而減小。重力大小可以用物體所受萬(wàn)有引力大小來(lái)計(jì)算，還可以用牛頓第二定律來(lái)計(jì)算，這時(shí)重力可以寫成。重力大小在實(shí)際生活中可以用測(cè)力計(jì)測(cè)量。物體在平衡狀態(tài)下對(duì)測(cè)力計(jì)的拉力或壓力的大小就等于物體重力的大小。4、真重和視重，失重與超重。有時(shí)候我們把物體所受的萬(wàn)有引力作為物體的真重，而用測(cè)力計(jì)所測(cè)得的物體的重力叫物體的視重。以地球?yàn)閰⒄瘴?，在物體相對(duì)于地球靜止的情況下，其測(cè)力計(jì)測(cè)得的視重等于真重。如果物體在重力方向上具有加速度，物體在這一方向上受力就不平衡，

6、使得跟物體相連的測(cè)力計(jì)上測(cè)得的視重就不等于真重。視重大于真重叫超重，視重小于真重叫失重。5、重心。一個(gè)物體的各個(gè)部分都受到地球?qū)λ鼈冏饔昧Φ淖饔茫@些力的合力就是物體的重力，這些合力的作用點(diǎn)就叫物體的重心。重心位置的特點(diǎn)：質(zhì)量分布均勻，形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心，如均勻球體的重心在它的球心。質(zhì)量不均勻物體的重心除了跟它的形狀有關(guān)外，還與質(zhì)量分布情況有關(guān)。一個(gè)物體的重心是個(gè)固定點(diǎn)，與物體的放置位置和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)；重心也不一定在物體上，例如質(zhì)量分布均勻的圓環(huán)的重心位于圓環(huán)的圓心處。重心的位置可以用懸掛法測(cè)定。將物體懸掛并使其平衡，這時(shí)重力的作用點(diǎn)一定在懸線方向上，再換一個(gè)懸掛點(diǎn)，新的懸線也一

7、定通過(guò)重心，前后兩線的交點(diǎn)就是重心的位置。六、彈力：1、定義：發(fā)生形變的物體，在發(fā)生形變的同時(shí)，有恢復(fù)原狀的趨勢(shì)，因而對(duì)跟它接觸的物體要產(chǎn)生力的作用，這種力叫彈力。2、彈力產(chǎn)生的條件：（1）直接接觸；（2）發(fā)生彈性形變。3、彈力的方向：兩個(gè)堅(jiān)硬的物體之間由于壓縮或拉伸形變產(chǎn)生的彈力垂直于接觸面而和形成形變的趨勢(shì)相反即恢復(fù)原狀的趨勢(shì)。如圖1中，光滑球靜止在AOB面上，OB是水平面。由于球與AO接觸而無(wú)形變故皮有彈力產(chǎn)生，OB面產(chǎn)生形變有彈力產(chǎn)生，球受到過(guò)切點(diǎn)豎直向上的彈力N。圖2中均勻木棍放在光滑凹面上靜止，木棍受到彈力N1過(guò)B點(diǎn)與過(guò)B切線垂直，N2過(guò)A點(diǎn)垂直于木棍，均為凹面形變恢復(fù)的方向。懸鏈

8、、繩索等柔軟的物體只能拉伸而不能壓縮，所以它們由于形變產(chǎn)生的彈力一定沿繩或懸鏈，指向收縮方向。直桿、可拉，可壓也可以產(chǎn)生其他方向的形變。因此直桿產(chǎn)生的彈力可以沿桿的軸向向里或向外，也可以不沿桿的軸向。例如圖3所示用繩索（質(zhì)量不計(jì)）和桿（質(zhì)量不計(jì)）分別固定一質(zhì)量為m的小球，在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，若半徑相等，試說(shuō)明在最高點(diǎn)小球速度最小值是多少？由于繩索只能拉伸在最高點(diǎn)其彈力最小值為零，重力充當(dāng)向心力。而桿連接的小球在最高點(diǎn)桿的支持力可以等于重力，小球受合力為零，速度可以得零。4、彈力大小的計(jì)算：由于力的效果是使物體發(fā)生形變和使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變，彈力的計(jì)算也可以從這兩個(gè)效果下手。胡克定律：彈簧問

9、題可以用此定律解決。在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈力和彈簧的形變成正比。可以寫作：，式中F表示彈簧的彈力，彈力是彈簧發(fā)生形變時(shí)對(duì)施力物體的作用力。x是彈簧的形變指伸長(zhǎng)或縮短的長(zhǎng)度。k叫彈簧的勁度系數(shù)，國(guó)際單位是牛/米。一般物體的彈力可以用牛頓定律結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)求出。5、彈簧和繩索、桿或其他堅(jiān)硬物體彈力變化情況不同。由于彈簧形變不能突變使彈簧的彈力也不能發(fā)生突變，而在高中物理中的繩索桿、堅(jiān)硬物體、類似于剛體。即其形變極小而且可以發(fā)生突變，從而使得這類物體的彈力可以突變，其彈力大小和方向由物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)去求得。例如圖4所示小球m用水平繩AO和與豎直方向或角的繩BO連接，處于平衡狀態(tài)。圖5中把BO由繩改為彈

10、簧，其他條件相同。問繩AO剪斷瞬間小球所受合力的大小和方向？在圖4中小球受力如圖6。根據(jù)物體平衡條件，合力為零。剪斷AO瞬時(shí)，小球受力會(huì)發(fā)生突變，此時(shí)小球類似于單擺擺至最高點(diǎn)的情況，小球受合力方向與OB垂直指向平衡位置。在圖5中表示彈簧連接的小球在靜止?fàn)顟B(tài)與圖4分析相同，當(dāng)剪斷AO的瞬時(shí)，由于彈簧形變不能馬上消失，其彈力仍保持不變，重力也不變，因此剪斷AO瞬時(shí)m所受合力方向沿水平與AO當(dāng)初彈力向相反，大小等于平衡時(shí)AO的彈力，即合力為。如圖7所示。七、摩擦力：1、定義：相互接觸的兩個(gè)物體，如果有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，則兩物體接觸表面就會(huì)產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力，這種力叫做摩擦力。2

11、、靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力比較。產(chǎn)生條件：兩個(gè)相互接觸物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)時(shí)，物體間出現(xiàn)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的靜摩擦力。兩個(gè)相互接觸的物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體間出現(xiàn)阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的滑動(dòng)摩擦力。固態(tài)物體間摩擦力的方向：一定平行于接觸面。靜摩擦力一定和相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反，滑動(dòng)摩擦力一定和相對(duì)滑動(dòng)的方向相反。摩擦力的大小：摩擦力的大小，跟相互接觸物體的性質(zhì) ，及其表面的光滑程度有關(guān)，和物體的正壓力有關(guān)，一般地說(shuō)和接觸面積無(wú)關(guān)。靜摩擦力大小可以從零變化到最大靜摩擦，具體大小由實(shí)際情況而定，而滑動(dòng)摩擦力大小永遠(yuǎn)等于動(dòng)摩因數(shù)與正壓力的乘積，即。3、幾點(diǎn)注意：要區(qū)分相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向和物體運(yùn)動(dòng)方向，即摩擦力可以與物體運(yùn)動(dòng)方向

12、相同或相反。例如物體m放在傾斜的傳送帶上與傳送帶一起向斜上方共同勻速運(yùn)動(dòng)，物體受到靜摩擦力方向與速度同向。如圖8。摩擦力可以是動(dòng)力也可以是阻力，它可以做正功也可以做負(fù)功。圖8中m所受的摩擦力對(duì),m就做正功。兩物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和等于系統(tǒng)內(nèi)能增加量，即滑動(dòng)摩擦力乘相對(duì)位移等于系統(tǒng)內(nèi)能增量。這個(gè)規(guī)律也告訴我們：作用力與反作用力的功并不一定永遠(yuǎn)相等。判斷摩擦力的方向是難點(diǎn)，實(shí)際處理時(shí)可以假設(shè)接觸面光滑，再?gòu)南鄬?duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)去判斷；也可以從力的平衡或運(yùn)動(dòng)定律去判斷；或上述兩種方法兼而用之。例如圖9所示，光滑水平面上平放物體A，A上再平放物體B，A在水平拉力F作用下沿水平面A

13、B共同加速運(yùn)動(dòng)，問B受摩擦力的方向和大小？設(shè)AB接觸面光滑，A在F作用下向右加速運(yùn)動(dòng)，B對(duì)A有向左運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，A要給B一個(gè)向右的靜摩擦力。設(shè)A、B質(zhì)量分別為，共同向右加速度為a。B除了受豎直方向的平衡力：重力和A對(duì)B支持力之外，一定有一個(gè)水平向右使物體產(chǎn)生加速度a的力，由題意可知這個(gè)力只能是A對(duì)B的靜摩擦力f。所以f向右且。物體的平衡知識(shí)要點(diǎn)：基礎(chǔ)知識(shí)1、平衡狀態(tài)：物體受到幾個(gè)力的作用，仍保持靜止?fàn)顟B(tài)，或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，或繞固定的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)，這時(shí)我們說(shuō)物體處于平衡狀態(tài)，簡(jiǎn)稱平衡。在力學(xué)中，平衡有兩種情況，一種是在共點(diǎn)力作用下物體的平衡；另一種是在幾個(gè)力矩作用下物體的平衡（既轉(zhuǎn)動(dòng)平衡）。2

14、、要區(qū)分平衡狀態(tài)、平衡條件、平衡位置幾個(gè)概念。平衡狀態(tài)指的是物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即靜止勻速直線運(yùn)動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)；而平衡條件是指要使物體保持平衡狀態(tài)時(shí)作用在物體上的力和力矩要滿足的條件。至于平衡位置這個(gè)概念是指往復(fù)運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)該物體靜止不動(dòng)的位置或物回復(fù)力為零的位置。它是研究物體振動(dòng)規(guī)律時(shí)的重要概念，簡(jiǎn)諧振動(dòng)的物體在平衡位置時(shí)其合力不一定零，所以也不一定是平衡狀態(tài)。例如單擺振動(dòng)到平衡位置時(shí)后合力是指向圓心的。3、共點(diǎn)力的平衡共點(diǎn)力：物體同時(shí)受幾個(gè)共面力的作用，如果這幾個(gè)力都作用在物體的同一點(diǎn)，或這幾個(gè)力的作用線都相交于同一點(diǎn)，這幾個(gè)力就叫做共點(diǎn)力。共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是物體所受的合外力為零

15、。三力平衡原理：物體在三個(gè)力作用下，處于平衡狀態(tài)，如果三力不平行，它們的作用線必交于一點(diǎn)，例如圖1所示，不均勻細(xì)桿AB長(zhǎng)1米，用兩根細(xì)繩懸掛起來(lái)，當(dāng)AB在水平方向平衡時(shí)，二繩與AB夾角分別為30和60，求AB重心位置？根據(jù)三力平衡原理，桿受三力平衡，TA、TB、G必交于點(diǎn)O只要過(guò)O作AB垂線，它與AB交點(diǎn)C 就是AB桿的重心。由三角函數(shù)關(guān)系可知重心C到A距離為0.25米。具體問題的處理二力平衡問題，一個(gè)物體只受兩個(gè)力而平衡，這兩個(gè)力必然大小相等，方向相反，作用在一條直線上，這也就是平常所說(shuō)的平衡力。平衡力的這些特點(diǎn)就成為了解決力的平衡問題的基礎(chǔ)，其他平衡問題最終要轉(zhuǎn)化為這個(gè)基礎(chǔ)問題。三力平衡問

16、題：往往先把兩個(gè)加合成，這個(gè)合力與第三個(gè)力就轉(zhuǎn)化成了二力平衡問題，即三力平衡中任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力的大小相等，方各相反，作用在一條直線上。多力平衡問題：設(shè)立垂直坐標(biāo)系，把多個(gè)力分解到X、Y方向上，求X和Y方向的合力，最后再把兩個(gè)方向的力求合。處理方法的思路還是轉(zhuǎn)化成二力平衡問題。要區(qū)別平衡力的作用與反作用力；表面看平衡力、作用與反作用力都是大小相等，方向相反，作用在一條直線上，但它們有本質(zhì)的區(qū)別。以作用點(diǎn)的角度看，平衡力作用點(diǎn)在同一物體上而作用力與反作用力分別作用在相互作用的兩個(gè)物體上。從力的性質(zhì)看，平衡力可以是性質(zhì)相同的力，也可以是性質(zhì)不同的力。比如重力可以和彈力平衡，彈力也可以和彈力

17、平衡。作用力和反作用力一定是相同性質(zhì)的力，即萬(wàn)有引力的反作用力一定是萬(wàn)有引力，彈力的反作用力一定是彈力。從力的瞬時(shí)性看平衡力之間沒有相互依存的瞬時(shí)關(guān)系，例如重力與彈力平衡，彈力消失后重力并不一定消失。作用力與反作用力存在相互依存的瞬時(shí)關(guān)系，作用力消失的瞬時(shí)反作用也消失。4、解決物體平衡問題必須熟練掌握的工具力的合成和分解。什么叫力的合成和分解：當(dāng)物體同時(shí)受幾個(gè)力作用時(shí)，如果可以用一個(gè)力來(lái)代替它們，并且產(chǎn)生同樣的效果，那么這一個(gè)力叫做那幾個(gè)力的合力。這種代替法叫做力的合成。如果一個(gè)力作用在物體上，可以按其實(shí)際效果，用兩個(gè)或兩上以上的力去代替，這種代替法叫做力的分解。用力的合成和分解處理問題時(shí)應(yīng)注

18、意的問題。力的合成和分解是一種解決實(shí)際問題的處理方法，合力的效果和它所有分力的效果總和是等效的。在研究分力作用時(shí)，應(yīng)該認(rèn)為合力已不存在，因存合力已被分力替代，同理，在研究合力的作用時(shí)，應(yīng)該認(rèn)為分力已不存在。幾個(gè)力作用在一個(gè)物體上，其合力是唯一的。這是由力的效果唯一而決定的；一個(gè)力的分解卻是任意的，一個(gè)力可以分解為無(wú)窮多組合力，所以在進(jìn)行力的分解時(shí)要注意按實(shí)際效果進(jìn)行分解。共點(diǎn)力的合成與分解方法：其原則是平行四邊行法則，具體操作中可以詳細(xì)變化成以下三種方法：平行四邊形法。兩個(gè)分力作為鄰邊，做平行四邊形，其對(duì)角線即有合力。這種方法多用作畫圖，高考大綱不要求用余弦定理進(jìn)行計(jì)算。三角形法。三角形法是平

19、行四邊形法則的簡(jiǎn)化。根據(jù)平行四邊形對(duì)邊平行且相等，先畫好任意一個(gè)力，再以此力的未端作為第二個(gè)力的始端，畫第二個(gè)力，連接第一個(gè)力的始端和第二個(gè)力末端的有向線段，就是它們的合力。這種方法叫矢量合成的三角形法則。這種方法往往用來(lái)求多個(gè)共點(diǎn)力的合力，尤其用來(lái)判斷共點(diǎn)力平衡問題中某些力的變化或根值問題非常方便。正交分解法，將多個(gè)共點(diǎn)力沿著互相垂直的方向（x軸、y軸）進(jìn)行分解，然后在x、y方向把力進(jìn)行合成，最后再把x、y方向的合力合成一個(gè)力，或者把x、y方向的合力與物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行有聯(lián)系的計(jì)算。這種方法是高中物理最常用的方法。直線運(yùn)動(dòng)牛頓定律直線運(yùn)動(dòng)知識(shí)要點(diǎn)：1、基本概念參照物，為了確定物體的位置和描述其

20、運(yùn)動(dòng)而選作標(biāo)準(zhǔn)的那個(gè)物體或物體系叫做參照物或參照系，中學(xué)階段通常選地面為參照物。質(zhì)點(diǎn)，當(dāng)物體的形狀和大小在所研究的問題中可以忽略時(shí)，把這個(gè)物體看成一個(gè)具有質(zhì)量的幾何點(diǎn)，這樣的研究對(duì)象在力學(xué)中叫做質(zhì)點(diǎn)。時(shí)間和時(shí)刻，任何物體的運(yùn)動(dòng)都是在空間和時(shí)間中進(jìn)行的，與質(zhì)點(diǎn)所在某一坐標(biāo)相對(duì)應(yīng)的為時(shí)刻，與質(zhì)點(diǎn)所經(jīng)歷的某一段路程相對(duì)應(yīng)的為時(shí)間。時(shí)間本身具有單向性，是不可逆的，兩個(gè)時(shí)刻的間隔就是一段時(shí)間。路程與位移，質(zhì)點(diǎn)在空間的一個(gè)位置運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)位置，運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度叫做質(zhì)點(diǎn)在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所通過(guò)的路程。路程是標(biāo)量。質(zhì)點(diǎn)從空間的一個(gè)位置運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)位置，其位置的變化，叫做質(zhì)點(diǎn)在這一運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移。位移是矢量。距離

21、是指位移的大小，距離是標(biāo)量。平均速度、瞬時(shí)速度、速度；平均速率、瞬時(shí)速率、速率。運(yùn)動(dòng)物體的位移和發(fā)生這一段位移所用時(shí)間之比，即位移對(duì)時(shí)間的變化率，叫這段時(shí)間或這個(gè)位移的的平均速度。當(dāng)時(shí)間間隔趨近于零時(shí)的平均速度的極限值叫這一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。瞬時(shí)速度簡(jiǎn)稱速度。平均加速度、瞬時(shí)速度、速度都是矢量。物體經(jīng)過(guò)的路程和通過(guò)這一路程所用時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間或這段路程的平均速率。當(dāng)時(shí)間間隔趨近于零時(shí)平均速率的極限值叫做這一時(shí)刻的瞬時(shí)速率，簡(jiǎn)稱為速率。平均速率、瞬時(shí)速率、速率都是標(biāo)量。加速度，速率對(duì)時(shí)間的變化率叫加速度。當(dāng)所取時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，這一比值表示平均加速度；當(dāng)所取時(shí)間趨于零時(shí)，這一比值的極限值表示即時(shí)加

22、速度。對(duì)勻變速運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，加速度為恒量，其平均速度和即時(shí)加速度是相等的。要正確理解加速度的概念，必須區(qū)分速度，速度的變化和速度對(duì)時(shí)間變化率，這三個(gè)不同概念。加速度的方向與速度變化方向方向一致，物體運(yùn)動(dòng)方向就是指運(yùn)動(dòng)速度方向，速度方向與速度變化方向不一定一致，因此加速度方向并不一定跟速度方向一致。加速度反映了物體速度變化快慢。物體速度變化的快慢和物體速度變化的大小又不是一回事。加速度追其產(chǎn)生根源是由于受力而產(chǎn)生的，是用速度變化率來(lái)量度的。在高中物理學(xué)習(xí)中，加速度是一個(gè)很重要的概念。2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律 反映勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的公式有：（1）即時(shí)速度公式：（2）位移公式：（3）位移速度公式：

23、（4）平均速度公式：（5）初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)相鄰位移的比：S1S2S3Sn=135（2n1）（6）勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)相鄰位移的差：為恒量（7）勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，某段時(shí)間中間時(shí)刻的即時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度。（8）勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，某段位移中間位置的即時(shí)速度等于。（9）初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)連續(xù)相等位移所用時(shí)間之比為反映勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的速度時(shí)間圖象，如圖所示：（1）I 勻加速直線 II 勻減速直線（2）直線在縱軸上的截距為初速度（3）直線斜率為加速度a（4）某段時(shí)間，線下包圍“面積”在數(shù)值上等于這段時(shí)間內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的位移。做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的

24、質(zhì)點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)情況是用五個(gè)物理量來(lái)描述的，這五個(gè)物理量是：初速度、末速度、加速度、位移、時(shí)間。兩個(gè)基本公式幾個(gè)導(dǎo)出公式或稱輔助公式，在實(shí)際處理問題中還需要不含或不含的公式，用數(shù)學(xué)解方程和平均速度定義式可以導(dǎo)出不含的表達(dá)式不含的表達(dá)式幾個(gè)有用的推論任意兩個(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔(T)內(nèi)，位移之差是常數(shù)在一段時(shí)間內(nèi)，中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度若運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過(guò)某段位移初位置速度是，經(jīng)過(guò)末位置的速度是，那么經(jīng)過(guò)位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度是。初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)中的比例關(guān)系每秒末的速度比：123n前n秒內(nèi)的位移比：149每秒內(nèi)的位移比：135（）每米內(nèi)的時(shí)間比：1對(duì)上述一些有用的推論請(qǐng)讀者要學(xué)會(huì)推導(dǎo)

25、和論證，在推導(dǎo)和論證過(guò)程中既練習(xí)和掌握了運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式的應(yīng)用，又嘗試了轉(zhuǎn)述題和論證題的解題方法，而最后這一點(diǎn)正是近年來(lái)高考大鋼提出的新要求。3、直線運(yùn)動(dòng)的圖象問題用圖象來(lái)描述物理規(guī)律有時(shí)比用公式要更直觀和便捷，用圖象處理問題就成為了一個(gè)高中學(xué)生的較高層次的能力，這也是歷年高考必須考查的一項(xiàng)重要內(nèi)容。高考大鋼中一方面說(shuō)明不要求會(huì)用圖去討論問題，另一方面卻在考查學(xué)生對(duì)波形圖象，對(duì)磁感強(qiáng)度隨時(shí)間變化圖象圖，對(duì)加速度隨時(shí)間變化圖象較，對(duì)LC電路周期平方與電容圖象圖的理解和有關(guān)計(jì)算。這就要求我們真正掌握用圖象處理問題的方法和步驟，舉一反三、應(yīng)用于各領(lǐng)域之中。運(yùn)動(dòng)學(xué)的平面直角坐標(biāo)系中主要有三種圖象，即位移

26、時(shí)間圖象、速度時(shí)間圖象和加速度時(shí)間圖象。怎樣處理圖象問題a認(rèn)請(qǐng)橫縱坐標(biāo)的物理意義及單位，這是處理圖象問題的基礎(chǔ)。就像力學(xué)問題中首先確定研究對(duì)象一樣重要。b再讀圖象各點(diǎn)的橫縱坐標(biāo)值，從模縱坐標(biāo)獲取位息是解決圖象問題的基礎(chǔ)。c圖象的斜率往往有物理意義。例如圖象中過(guò)某點(diǎn)的斜率表示某時(shí)刻或某位置時(shí)的速度；圖象中過(guò)某點(diǎn)的斜率表示時(shí)刻或某個(gè)速度時(shí)的加速度。也可以進(jìn)行逆向判斷。由斜率是否變化來(lái)判斷物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度或加速度是否變化。d有此圖象與橫軸所圍面積有時(shí)也有物理意義。比如圖中一定區(qū)間內(nèi)圖象與橫軸所圍面積表示某段時(shí)間位移；氣體壓強(qiáng)隨體積變化圖象中圖象某部分與橫軸所圍面積表示氣體做功等等。我們應(yīng)該會(huì)從直線

27、運(yùn)動(dòng)圖象問題的處理中學(xué)習(xí)和掌握處理圖象問題的一般方法。牛頓定律1、牛頓第一定律：一切物體（質(zhì)點(diǎn)）總是保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力作用迫使它改變這種狀態(tài)為止。牛頓第一定律包含著如下一些重要內(nèi)容揭露出了物體在不受其他外力作用情況下將保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的這一特征慣性，第一定律指出，任何物體都具有慣性，故常稱為慣性定律。第一定律認(rèn)為力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，可以說(shuō)是對(duì)力下了定義。物體在沒有受到外力作用或合外力為零的情況下，究竟是靜止還是作勻速直線運(yùn)動(dòng)，除了和參照系有關(guān)以外，一般要看初始狀態(tài)。2、牛頓第二定律：物體在外力的作用下，將獲得加速度。加速度的大小跟物體所受外力成正比，跟

28、物體的質(zhì)量成反比。加速度的方向跟外力的方向相同。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為在國(guó)際單位制中。應(yīng)用牛頓第二定律解決問題時(shí)要注意如下幾個(gè)問題牛頓第二定律只適用于慣性系，即把地球看作靜止的；以地球?yàn)閰⒄障祷蛳鄬?duì)慣性系做勻速直線運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)；只適用于低速宏觀的領(lǐng)域。力與加速度的瞬時(shí)性和矢量體。物體所受合力和物體的加速度同時(shí)出現(xiàn)和消失，加速度的方向與合力方向一致。力的獨(dú)立作用原理。物體受的多個(gè)力各產(chǎn)生各的加速度，互不干擾，可以利用力和加速度矢量法則進(jìn)行處理。3、牛頓第三定律：對(duì)于每一個(gè)作用力，必然有一個(gè)等值反向的反作用力。作用力和反作用力總是成對(duì)出現(xiàn)的，它們同時(shí)存在，同時(shí)消失，分別用在兩個(gè)相互作用的物體上。對(duì)牛頓第三定

29、律的理解要注意以下問題。(1)要區(qū)分平衡力，作用力與反作用力，從作用點(diǎn)角度分析：平衡力作用在一個(gè)物體上而作用力與反作用力分別作用在相互作用的不同物體上。從力的性質(zhì)角度分析：作用力與反作用力一定是同一性質(zhì)的力而平衡力沒有這個(gè)制約，不同性質(zhì)的力也可以平衡。從力的依存關(guān)系角度分析：作用力與反作用力相互依存，同時(shí)產(chǎn)生和消失，而平衡力卻不存在相互依存的關(guān)系。(2)在低速運(yùn)動(dòng)范圍，不論定靜止物體間的相互作用，還是運(yùn)動(dòng)物體間的相互作用；不論是勻速運(yùn)動(dòng)物體間的相互作用，還是加速運(yùn)動(dòng)物體間的相互作用；不論是持續(xù)的相互作用，還是短暫的相互作用，都遵循牛頓第三定律。 （3）正確理解各物理量的數(shù)量關(guān)系牛頓第二定律給出

30、了加速度與力和質(zhì)量三個(gè)物理量之間的定量關(guān)系，即力的大小等于質(zhì)量和加速度的大小的乘積。它只是指出F與ma的數(shù)量相等，但決不能把F與ma看成相同的物理量。如果在分析做加速運(yùn)動(dòng)的物體受力情況時(shí)，把ma也作為一個(gè)外力算進(jìn)去，認(rèn)為有一個(gè)所謂“加速力”，顯然是錯(cuò)誤的。實(shí)際上加速度a是由合外力F產(chǎn)生的，并不存在“加速力”。 （4）正確理解它們之間的方向關(guān)系。力和加速度都是矢量，牛頓第二定律不僅表明力和加速度之間的大小關(guān)系，也確定了它們之間的方向關(guān)系。即加速度的方向總是跟合外力的方向相同。我們必須抓住加速度方向和合外力方向一致性這個(gè)關(guān)鍵，不要把力的方向和物體運(yùn)動(dòng)（速度）的方向聯(lián)系在一起，不能認(rèn)為物體總是沿著它

31、所受的合外力方向運(yùn)動(dòng)。 (5）力和加速度之間是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的公式所確立的力和加速度的關(guān)系是一個(gè)瞬時(shí)關(guān)系，也就是說(shuō)物體受到合外力時(shí)，立即產(chǎn)生一個(gè)加速度，合外力不變（恒力），加速度也不變（勻變速運(yùn)動(dòng)）；合外力大小或方向改變時(shí)，加速度的大小或方向也立即相應(yīng)改變；當(dāng)合外力變?yōu)榱銜r(shí)，加速度也立即變?yōu)榱?。兩者同時(shí)存在，同時(shí)變化，同時(shí)消失，且一一對(duì)應(yīng)。不要認(rèn)為物體在某一瞬時(shí)受到合外力獲得加速度后就永遠(yuǎn)保持這個(gè)加速度，只有當(dāng)合外力是一個(gè)大小和方向都不變的恒力時(shí)，物體才能獲得一個(gè)恒定不變的加速度。還應(yīng)注意：合外力（或加速度）的大小與速度的大小沒有直接關(guān)系。不能認(rèn)為合外力大則速度一定大，合外力小則速度就不可能大。其實(shí)

32、物體所受合外力大，使物體產(chǎn)生的加速度也大，但它的速度是否大還要取決于初速度和加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間等因素。 （6）單位：公式三者間的單位關(guān)系，只有單位采用國(guó)際單位制或厘米克秒制時(shí)，公式才能成立。 解題時(shí)單位要統(tǒng)一，一般一律用國(guó)際單位制單位。 （7）注意定律的適用范圍牛頓第二定律只適用于解決宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)問題，而不能用來(lái)解決微觀粒子和高速運(yùn)動(dòng)問題。而且在應(yīng)用牛頓第二定律時(shí)，必須選擇慣性參照系，即對(duì)地面靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)系。所以公式中的加速度a是相對(duì)于地面靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的參照物來(lái)說(shuō)的。4、物體在不同的受力情況下的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)牛頓運(yùn)動(dòng)定律揭示了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系，使我們認(rèn)識(shí)到力是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的原因

33、。物體做這樣或那樣的運(yùn)動(dòng)，正是由于物體受力情況和起始條件不同的緣故。現(xiàn)就幾種常見運(yùn)動(dòng)列表說(shuō)明如下：運(yùn)動(dòng)狀態(tài)合外力（F）加速度（a）起始條件運(yùn)動(dòng)規(guī)律v0=0s=0靜止勻速直線運(yùn)動(dòng)F=0a=0v00為一定值s=vt初速度為零勻加速直線運(yùn)動(dòng)v0=0初速度不為零勻加速直線運(yùn)動(dòng)F=恒量F與 v0同方向a=恒量v00v0與a同方向初速度不為零勻減速直線運(yùn)動(dòng)F與 v0反方向v00v0與a反方向自由落體運(yùn)動(dòng) 豎直上拋物體的運(yùn)動(dòng)F=mgmg與v0反方向a=gv00豎直向上，v0與g反向 平拋物體的運(yùn)動(dòng)F=mgmg與v0垂直a=gv00為水平方向，v0與g垂直 勻速圓周運(yùn)動(dòng)F大小恒定，方向指向圓心大小恒定方向指向

34、圓心 v00大小一定，為圓弧的切線方向，a與v0時(shí)刻垂直 且恒指圓心5、驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)注意：（1）實(shí)驗(yàn)中始終要求砂桶和砂的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車和砝碼的總質(zhì)量，前者的總質(zhì)量最好不要超過(guò)后者總質(zhì)量的1/10。只有這樣，砂和砂桶的總質(zhì)量才能視為小車的拉力。（2）實(shí)際上，小車和木板間是有摩擦力的，而且這個(gè)力通常是不能忽略的，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)需把木板墊高其右端，讓小車重力的下滑分力與小車所受的摩擦力平衡。平衡摩擦力時(shí)不要掛小桶，但應(yīng)連著紙帶且接通電源。用手給小車一個(gè)初速度，如果在紙帶上打出的點(diǎn)間距基本均勻，就表明小車受到的阻力與小車重力下滑分力平衡。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：本實(shí)驗(yàn)所畫出的圖線可能會(huì)出現(xiàn)如圖所示的

35、幾種情況。造成甲圖的原因是木板傾角過(guò)大，在未加拉力時(shí)小車已做加速運(yùn)動(dòng)，造成乙圖結(jié)果的原因與前者恰好相反。造成丙圖及丁圖的原因是m與M相差不夠懸殊，未能滿足mM這一實(shí)驗(yàn)條件。曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力曲線運(yùn)動(dòng)：知識(shí)要點(diǎn)：1、獨(dú)立性原理：力的獨(dú)立作用原理：幾個(gè)力同時(shí)作用在一個(gè)物體上，如果所有的力或其中幾個(gè)力各自都使物體產(chǎn)生相應(yīng)的加速度，每個(gè)力產(chǎn)生的加速度恰好和其余的力不存在時(shí)一樣。運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理：一個(gè)物體同時(shí)參加兩個(gè)或更多的運(yùn)動(dòng)，這些運(yùn)動(dòng)都具有獨(dú)立性，其中的任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)并不因?yàn)橛辛硪粋€(gè)運(yùn)動(dòng)的存在而有所改變，合運(yùn)動(dòng)就是這些相互獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的迭加。獨(dú)立性原理是解決曲線運(yùn)動(dòng)問題的理論基礎(chǔ)和處理方法的依據(jù)。2、做曲

36、線運(yùn)動(dòng)物體的速度特點(diǎn)，由于質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的即時(shí)速度方向在曲線這一點(diǎn)的切線上，所以曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向是時(shí)刻改變的。即曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。（1）物體做曲線運(yùn)動(dòng)由于速度是變化的，所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，有加速度，合外力不為零，且合外務(wù)方向必與速度方向有夾角，（）這是物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。（2）研究曲線運(yùn)動(dòng)的方法是運(yùn)動(dòng)的合成。平拋運(yùn)動(dòng)是水平方向的均速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。恒定，平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。3、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)必須具備兩個(gè)條件：一是有初速度；二是其所受合力大小不變，方向始終與速度方向垂直而指向圓心。由于物體所受合力大小不變，方向改

37、變，指向圓心，稱之向心力，則物體加速度大小不變，方向改變，指向圓心，稱之向心加速度，其作用是只改變線速度方向，不能改變線速度大小。由于加速度不恒定，所以勻速圓周運(yùn)動(dòng)是非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。星體運(yùn)動(dòng)是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特例。是星體間的萬(wàn)有引力“充當(dāng)”圓運(yùn)動(dòng)的向心力。如果物體合外力的方向與物體的速度方向一致，根據(jù)牛頓第二定律，其加速度方向也必然與速度方向一致。即這種情況下的合外力只改變物體運(yùn)動(dòng)速度的大小而不改變物體的運(yùn)動(dòng)方向。如果物體所受合外力方向與物體速度方向垂直，則其加速度方向也與速度方向垂直，此時(shí)合外力只改變物體速度的方向而不改變速度的大小。如果物體所受合外力方向與物體速度方向成一個(gè)角度。我們可以把

38、這個(gè)合外力分解為與速度平行，與速度垂直兩個(gè)分力，這兩個(gè)分力根據(jù)力的獨(dú)立作用原理要分別改變速度的大小和速度的方向?？傊灰贤饬Ψ较蚺c速度方向不在一條直線上，而是成一角度，物體就做曲線運(yùn)動(dòng)。4、平拋運(yùn)動(dòng)物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件：物體只受重力作用，而且初速度必須與重力垂直，即沿水平方向。平拋運(yùn)動(dòng)只受重力，所以是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，其加速度為重力加速度g，平拋運(yùn)動(dòng)軌跡是拋物線。平拋運(yùn)動(dòng)問題的處理方法：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理，我們把平拋運(yùn)動(dòng)看成是以初速度大小的水平勻速運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。平拋運(yùn)動(dòng)的飛行時(shí)間由平拋物體的下落高度決定，與初速度大小無(wú)關(guān)。水平射程由初速度和飛行時(shí)間決定；飛行中任一時(shí)刻的速度和位

39、移，由水平和豎直兩個(gè)方向的速度和位移分別合成而求得。5、勻速圓周運(yùn)動(dòng)（1）運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：軌跡是圓。速率不變。速度變化方向，即加速度方向指向圓心，加速度大小不變。根據(jù)牛頓第二定律，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受合力必指向圓心，永遠(yuǎn)與線速度方向垂直，其大小保持不變。勻速圓周運(yùn)動(dòng)屬于變加速曲線運(yùn)動(dòng)。（2）描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量轉(zhuǎn)數(shù)n、頻率f、周期T（轉(zhuǎn)數(shù)也叫轉(zhuǎn)速）如果時(shí)間以秒為單位則轉(zhuǎn)速等于頻率n=f，。角速度線速度v線速度與角速度之間的關(guān)系：，這是一個(gè)重要公式。向心加速度和向心力：應(yīng)該注意向心力不是性質(zhì)力，而是名稱力。重力、彈力、摩擦力、萬(wàn)有引力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等等，任何一種性質(zhì)力或幾個(gè)性質(zhì)力的合力、分力

40、等等，只要它的效果是使質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生向心加速度的，它就是向心力。研究圓周運(yùn)動(dòng)，找出向心力是關(guān)鍵性的一步，對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，質(zhì)點(diǎn)所受的所有力的合力充當(dāng)向心力，對(duì)非勻速圓周運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，沿著半徑方向的合力充當(dāng)向心力，切線方向的合力改變速度大小。萬(wàn)有引力定律：知識(shí)要點(diǎn)：1、定律內(nèi)容：任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比。2、表達(dá)式： 3、幾點(diǎn)理解和注意定律適用于可視為質(zhì)點(diǎn)的兩個(gè)物體間的相互引力，r指兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。若兩物體是質(zhì)量均勻分布的球體或各層質(zhì)量均勻分布的球體，r就是兩個(gè)球心間的距離。地球可視為各層質(zhì)量均勻分布的球體，所以地面上質(zhì)量為m的物體所

41、受地球的引力可以表示為，式中M和R分別表示地球質(zhì)量和半徑。天體的質(zhì)量是巨大的，所以天體之間的萬(wàn)有引力很大，因而萬(wàn)有引力定律是研究天體運(yùn)動(dòng)的基本定律，一般物體質(zhì)量較小，尤其微觀粒子其質(zhì)量更小，因而一般情況下萬(wàn)有引力都是忽略不計(jì)。4、萬(wàn)有引力常數(shù)的測(cè)定，在牛頓發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律一百多年以后，英國(guó)的卡文迪許巧妙地利用扭秤裝置，第一次在實(shí)驗(yàn)室里比較準(zhǔn)確地測(cè)出了萬(wàn)有引力常數(shù)的數(shù)值。5、地球上物體重量的變化：萬(wàn)有引力可以分為兩個(gè)分力：重力和跟隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力。重力的方向在赤道和兩極處指向地心，在其他方向并不指向地心。重力加速度g與地理緯度、高度、地質(zhì)結(jié)構(gòu)有關(guān)。g從赤道到兩極逐漸增大，從地面到高空逐漸減

42、小。6、人造地球衛(wèi)星的有關(guān)規(guī)律，人造地球衛(wèi)星和星體作環(huán)繞運(yùn)動(dòng)（視為圓周運(yùn)動(dòng)）時(shí)，萬(wàn)有引力提供向心力，即。由此可以求得第一宇宙速度。這個(gè)速度是人造地球衛(wèi)星發(fā)射的最小速度，也是人造地球環(huán)繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)的最大速度。由上面公式可知衛(wèi)星離地面越高，其速率越小，周期越大，角速度越小，動(dòng)能越小，勢(shì)能越大，總能量越大。上述這些參量隨高度的變化特點(diǎn)必須會(huì)用公式推導(dǎo)，進(jìn)而熟練掌握。7、同步地球衛(wèi)星的特點(diǎn)，同步地球衛(wèi)星的主要特征是其運(yùn)轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同，衛(wèi)星與地面相對(duì)靜止。這個(gè)特征就決定了衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)軸線必須與地球自轉(zhuǎn)軸線重合，且必須在赤道上空，其軌道平面必然和地球球體大圓所在平面重合，其高度必為定值。（大約3.5

43、9107米）8、宇宙速度：第一宇宙速度環(huán)繞速度7.9千米/秒。第二宇宙速度脫離速度11.2千米/秒。第三宇宙速度逃逸速度16.7千米/秒。機(jī)械能知識(shí)要點(diǎn)： 1、功，功率。2、動(dòng)能，做功與動(dòng)能改變的關(guān)系。3、重力勢(shì)能，做功與重力勢(shì)能的關(guān)系。4、彈性勢(shì)能（只要求定性了解）。5、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用。6、碰撞（只討論一維碰撞）一、功功是表示力對(duì)空間積累效果的物理量。理解功的概念時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1、功是力產(chǎn)生的，與在力的方向的位移相對(duì)應(yīng)。如果物體在力的方向上相對(duì)參照物發(fā)生了位移，就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。因此，凡是談到做功，一定要明確指出是哪個(gè)力對(duì)哪個(gè)物體做了功。2、做功必須具備兩個(gè)因素：力和物體在

44、力的方向上相對(duì)參照物發(fā)生的位移。因此，如果力在物體相對(duì)參照物發(fā)生的某段位移里做了功，則物體應(yīng)在發(fā)生那段位移的過(guò)程里始終受到該力的作用，力消失時(shí)即停止做功。3、力做功只和一定的運(yùn)動(dòng)過(guò)程有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)；做功的多少反映了物體在力的作用下的物理過(guò)程中能量變化的多少。4、功的計(jì)算：5、功的符號(hào)：功是標(biāo)量，只有大小，沒有方向。功的正、負(fù)僅僅表示力在使物體移動(dòng)的過(guò)程中起了動(dòng)力作用還是阻力作用。6、關(guān)于總功的計(jì)算：一個(gè)物體往往同時(shí)在若干個(gè)力作用下發(fā)生位移，每個(gè)力都可能做功，它們所做的功產(chǎn)生的效果，即是總功產(chǎn)生的效果。合外力對(duì)物體做的功，等于各個(gè)外力對(duì)物體做功的代數(shù)和?？偣Φ挠?jì)算一般有兩個(gè)途徑：對(duì)物

45、體受力分析，求合力，再求合力做功總功。對(duì)物體受力分析，確定每個(gè)力的方向（或反方向）上的位移，求出每個(gè)力所做的功，然后再求它們的代數(shù)和總功。7、保守力做功的特點(diǎn)：與路徑無(wú)關(guān)，與始末位置有關(guān)。如重力對(duì)物體所做的功，只要起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置相同，不論物體沿著什么路徑運(yùn)動(dòng)，重力所做的功都相同。所有保守力做功都是一樣的。摩擦力做功就沒有這個(gè)特點(diǎn)。8、摩擦阻力或介質(zhì)阻力做功的特點(diǎn)：摩擦力可起動(dòng)力作用，也可起阻力作用，但摩擦力都出現(xiàn)在接觸面上。因此，摩擦力做功的大小均是摩擦力乘以所作用的物體通過(guò)的路程（而不是位移）。二、功率功率是描述物體做功快慢的物理量。1、正確區(qū)分兩種功率。（2）公式：為即時(shí)功率。上式中的F

46、不是合力。功率是標(biāo)量。功率符號(hào)的物理意義：動(dòng)力做功的功率為正，阻力做功的功率為負(fù)。2、對(duì)即時(shí)功率的計(jì)算時(shí)應(yīng)注意：當(dāng)是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系。但應(yīng)注意，必須是在一條直線上。（1）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P一定時(shí)，牽引力與速度v成反比，即但不能理解為可趨近于無(wú)窮大；也不能理解為當(dāng)可趨于無(wú)窮大。要受到機(jī)器構(gòu)造上的限制。（2）當(dāng)F為恒量時(shí)，即做功的速度越大，功率就越大。（3）當(dāng)v為恒量時(shí)，即做功的力越大，功率也就越大。3、關(guān)于汽車的運(yùn)動(dòng)分析：（1）額定功率和輸出功率的區(qū)別和聯(lián)系：額定功率是發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作時(shí)的最大輸出功率，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率等于額定功率時(shí)，它所牽引的物體有最大速度。（2）汽車的額定功率P不變，汽車沿直線開

47、始運(yùn)動(dòng)后，根據(jù)牛頓第二定律由（1）、（2）式得可見，汽車做加速度越來(lái)越小的加速直線運(yùn)動(dòng)。最后（當(dāng)a=0時(shí)）汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，汽車運(yùn)動(dòng)最大速度為很多機(jī)器做功的過(guò)程都是如此。（3）汽車在平直路面上由靜止（初速度為零）起動(dòng)，存在兩種情況：以恒定功率起動(dòng)，起動(dòng)后汽車做變加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度越來(lái)越小，直到加速度a=0時(shí)，汽車才做勻速直線運(yùn)動(dòng)。以加速度a勻加速起動(dòng)，起動(dòng)后汽車速度增大，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率也跟隨其增大至最大功率，以后汽車做變加速運(yùn)動(dòng)，其加速度越來(lái)越小，直到加速度a=0時(shí)，汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)。三、動(dòng)能（）物體由于運(yùn)動(dòng)具有的能量。1、定義式：2、應(yīng)注意：（1）動(dòng)量是標(biāo)量，是狀態(tài)量。動(dòng)能恒

48、為正值。（2）動(dòng)能有相對(duì)性，一般是指以地面為參照物。四、重力勢(shì)能（）物體與地球組成的系統(tǒng)中，由于物體與地球間相互作用，由它們間相對(duì)位置決定的能量。1、定義式：2、應(yīng)注意：（1）重力勢(shì)能有相對(duì)性。即與選取參考平面（在這個(gè)平面上物體重力勢(shì)能為零）有關(guān)。因此，在計(jì)算重力勢(shì)能時(shí)，必須首先選取參考平面。通常規(guī)定地面為參考平面，但在實(shí)際問題中參考平面可任意選取，一般選初始狀態(tài)或未了狀態(tài)所在平面為參考平面。（2）重力勢(shì)能是標(biāo)量，是狀態(tài)量，但有符號(hào)。正值：位于參考平面以上的物體的勢(shì)能；即0；負(fù)值：位于參考平面以下的物體的勢(shì)能，即0；可見，的符號(hào)僅表示其相對(duì)大小。（3）物體在兩點(diǎn)間重力勢(shì)能的變化與參考平面的選取

49、無(wú)關(guān)，即重力勢(shì)能的差值的絕對(duì)性；。（重力勢(shì)能減小量等于重力做的功）。（4）重力勢(shì)能是物體與地球組成的系統(tǒng)共有的，通常所說(shuō)的物體具有多少重力勢(shì)能，只能理解為一種簡(jiǎn)略的說(shuō)法。五、彈性勢(shì)能由于物體發(fā)生彈性形變而具有的能量。關(guān)于彈性勢(shì)能的大小，只要求定性了解，（彈性形變?cè)酱笃鋸椥詣?shì)能也越大），而其計(jì)算式不作要求。六、動(dòng)能定理1、研究對(duì)象：質(zhì)點(diǎn)（或單個(gè)物體）。2、數(shù)學(xué)表達(dá)式： 其中 3、物理意義：（1）動(dòng)能定理揭示了外力對(duì)物體所做的總功與物體動(dòng)能變化之間的關(guān)系。（2）它描述了力作用一段位移（空間積累）的效果。（物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化決定力的作用效果。）（3）應(yīng)注意：由動(dòng)能定理可知：動(dòng)力做正功使物體的動(dòng)能增加

50、，阻力做功使物體動(dòng)能減少。指作用于物體的各個(gè)力所做功的代數(shù)和。因此要注意分辨功的正負(fù)。分別為初始狀態(tài)和終了狀態(tài)的動(dòng)能。因此，僅由初末兩個(gè)狀態(tài)決定，不涉及運(yùn)動(dòng)中的具體的細(xì)節(jié)。公式為標(biāo)量式，但有正負(fù)。為正（負(fù)）表示物體動(dòng)能增加（減少）。七、機(jī)械能守恒定律1、研究對(duì)象：以物體和地球組成的系統(tǒng)為研究對(duì)象。因此，有外力和內(nèi)力之分。外力：系統(tǒng)外物體對(duì)系統(tǒng)中各物體的作用；內(nèi)力：系統(tǒng)中各物體間的作用，其性質(zhì)分為重力、彈力、摩擦力。2、成立條件：在只有重力（或彈力）做功的情況下才成立。3、數(shù)學(xué)表達(dá)式： 或4、物理意義：機(jī)械能守恒定律揭示了物體在只有重力（或彈力）做功的情況下，物體系統(tǒng)總的機(jī)械能保持不變及其動(dòng)能和

51、勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化的規(guī)律。5、應(yīng)注意：（1）機(jī)械能守恒定律是指系統(tǒng)的總的機(jī)械能守恒。（2）是指物體系在任意兩個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能，并不涉及間相互轉(zhuǎn)化的細(xì)節(jié)。（3）動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律有一定的關(guān)系：當(dāng)只有重力做功時(shí)，應(yīng)用動(dòng)能定理得從而得機(jī)械能守恒定律（4）在應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時(shí)，還必須注意到，凡是被研究的物體，或物體之間，只允許有機(jī)械能的轉(zhuǎn)換或傳遞，但不能夠有其他形式的變化。例如炮彈在飛行中炸藥爆炸，那么機(jī)械能就不守恒。重點(diǎn)問題分析：一、準(zhǔn)確理解功和功率：1、準(zhǔn)確理解功的定義中位移的含義準(zhǔn)確理解功的定義的關(guān)鍵是很好理解其中位移是指受力F作用的質(zhì)點(diǎn)的位移。例如：物體在水平地面上滑動(dòng)，物體受滑動(dòng)摩擦力

52、作用，物體有位移，滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體做負(fù)功，地面也受滑動(dòng)摩擦力作用，地面無(wú)位移，滑動(dòng)摩擦力對(duì)地面不做功。2、功與力、沖量的區(qū)別功描述質(zhì)點(diǎn)受力作用時(shí)位置變化過(guò)程中力的累積效應(yīng)，功是一個(gè)過(guò)程量，功的物理本質(zhì)應(yīng)從能量變化來(lái)理解，功是傳遞能量的一種形式，功可以量度物體能量的變化，力學(xué)中合力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做的功使質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量變化（動(dòng)能定理）。功和力，沖量都是描述外界對(duì)質(zhì)點(diǎn)的作用，但描述的角度不同。力是描述某一瞬時(shí)外界的作用，作用的效果是產(chǎn)生加速度（牛頓第二定律）。沖量是描述力作用一段時(shí)間的累積效應(yīng)，作用的效果是使質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量變化（動(dòng)量定理）。因此，力、沖量、功是性質(zhì)不同的物理量。二、靈活運(yùn)用動(dòng)能定理1、應(yīng)用動(dòng)能定理的基

53、本思路是：明確研究對(duì)象和位移分析對(duì)象受力，明確總功分析對(duì)象初末速度大小，明確初末動(dòng)能根據(jù)動(dòng)能定理等建立方程解方程。2、動(dòng)能定理適用于恒力做功，也適用于變力做功，適用于物體的直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)。3、動(dòng)能與動(dòng)量的區(qū)別與聯(lián)系。動(dòng)能與動(dòng)量都是描述某一時(shí)刻物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。動(dòng)能是標(biāo)量，與物體的質(zhì)量和速度大小有關(guān)，與速度的方向無(wú)關(guān)。動(dòng)量是矢量，與物體的質(zhì)量和速度的大小、方向有關(guān)，動(dòng)量的方向與速度方向相同。由動(dòng)能定理知，物體動(dòng)能的變化等于外力做的總功，動(dòng)能的變化與功相聯(lián)系，由動(dòng)量定理知，物體動(dòng)量的變化等于外力的沖量，動(dòng)量的變化與沖量相聯(lián)系。根據(jù)動(dòng)量守恒定律，系統(tǒng)內(nèi)一物體動(dòng)量的變化必與其他物體的動(dòng)

54、量變化相對(duì)應(yīng)，系統(tǒng)的總動(dòng)量不變，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化與守恒的關(guān)系，物體動(dòng)能的變化必與其他物體的能量變化相對(duì)應(yīng)。動(dòng)能與動(dòng)量是兩個(gè)性質(zhì)不同的物理量，它們之間的聯(lián)系表現(xiàn)為：動(dòng)量的大小與動(dòng)能有關(guān)。即三、正確應(yīng)用機(jī)械能守恒定律1、正確理解機(jī)械能守恒定律的條件機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容是：在只有重力做功的情形下，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變，如果還有彈力做功，則發(fā)生動(dòng)能，重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能間的相互轉(zhuǎn)化，機(jī)械能的總量仍保持不變。由此可知機(jī)械能守恒定律的守恒條件是：只有重力，彈力做功，其他力不做功。應(yīng)該注意機(jī)械能守恒定律與動(dòng)量守恒條件是不同的。動(dòng)量守恒定律的條件是：外力的和為零。機(jī)械能守恒定律的

55、條件是：除彈力、重力做功外其他不做功。確定系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒，應(yīng)分析外力的和是否為零；確定系統(tǒng)的機(jī)械能是否守恒，應(yīng)分析外力和內(nèi)力，看是否只有重力，彈力做功。還應(yīng)該注意外力的和為零和外力不做功的意思也是不同的，因此系統(tǒng)機(jī)械能守恒時(shí)動(dòng)量不一定守恒，動(dòng)量守恒時(shí)機(jī)械能也不一定守恒，應(yīng)該分別分析系統(tǒng)是否符合守恒條件。2、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的基本思路應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的基本思路是：明確研究對(duì)象分析對(duì)象的受力情況和做功情況，判定機(jī)械能是否守恒分析對(duì)象的初末位置、速度，明確初、末態(tài)動(dòng)能和勢(shì)能根據(jù)機(jī)械能守恒定律等建立方程解方程。值得注意的是：許多問題要求綜合應(yīng)用機(jī)械能守恒定律和其他力學(xué)規(guī)律。四、學(xué)會(huì)運(yùn)用能量的觀點(diǎn)解決物理問題：學(xué)會(huì)運(yùn)用能量守恒定律解決有關(guān)力學(xué)題，尤其應(yīng)特別注意，摩擦力做功與產(chǎn)生熱能間的關(guān)系。1、摩擦生熱的條件：必須存在滑動(dòng)摩擦力和相對(duì)滑行的路程。2、摩擦生熱的大?。菏莾蓚€(gè)接角面的相對(duì)滑動(dòng)的路程。3、靜摩擦力可對(duì)物體做功，但沒有熱能產(chǎn)生。動(dòng) 量知識(shí)要點(diǎn)：本部分知識(shí)主要內(nèi)容有沖量和動(dòng)量?jī)蓚€(gè)概念, 動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律。運(yùn)用動(dòng)量守恒定律研究碰撞和反沖問題。1、沖量沖量可以從兩個(gè)側(cè)面的定義或解釋。作用在物體上的力和力的作用時(shí)間的乘積,