高中物理學(xué)考前知識(shí)點(diǎn)總結(jié) (2)_第1頁(yè)
高中物理學(xué)考前知識(shí)點(diǎn)總結(jié) (2)_第2頁(yè)
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1、物理必修一知識(shí)點(diǎn)一、運(yùn)動(dòng)學(xué)的基本概念1、參考系:描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),選來(lái)作為標(biāo)準(zhǔn)的的另外的物體。運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,靜止是相對(duì)的。一個(gè)物體是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的,都是相對(duì)于參考系在而言的。參考系的選擇是任意的,被選為參考系的物體,我們假定它是靜止的。選擇不同的物體作為參考系,可能得出不同的結(jié)論,但選擇時(shí)要使運(yùn)動(dòng)的描述盡量的簡(jiǎn)單。通常以地面為參考系。2、質(zhì)點(diǎn): 定義:用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)。質(zhì)點(diǎn)是一種理想化的模型,是科學(xué)的抽象。 物體可看做質(zhì)點(diǎn)的條件:研究物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),物體的大小和形狀對(duì)研究結(jié)果的影響可以忽略。且物體能否看成質(zhì)點(diǎn),要具體問(wèn)題具體分析。物體可被看做質(zhì)點(diǎn)的幾種情況:(1)平動(dòng)的物體通常可視

2、為質(zhì)點(diǎn)(2)有轉(zhuǎn)動(dòng)但相對(duì)平動(dòng)而言可以忽略時(shí),也可以把物體視為質(zhì)點(diǎn)(3)同一物體,有時(shí)可看成質(zhì)點(diǎn),有時(shí)不能當(dāng)物體本身的大小對(duì)所研究問(wèn)題的影響不能忽略時(shí),不能把物體看做質(zhì)點(diǎn),反之,則可以關(guān)鍵一點(diǎn)(1)不能以物體的大小和形狀為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷物體是否可以看做質(zhì)點(diǎn),關(guān)鍵要看所研究問(wèn)題的性質(zhì)當(dāng)物體的大小和形狀對(duì)所研究的問(wèn)題的影響可以忽略不計(jì)時(shí),物體可視為質(zhì)點(diǎn)(2)質(zhì)點(diǎn)并不是質(zhì)量很小的點(diǎn),要區(qū)別于幾何學(xué)中的“點(diǎn)”3、時(shí)間和時(shí)刻:時(shí)刻是指某一瞬間,用時(shí)間軸上的一個(gè)點(diǎn)來(lái)表示,它與狀態(tài)量相對(duì)應(yīng);時(shí)間是指起始時(shí)刻到終止時(shí)刻之間的間隔,用時(shí)間軸上的一段線段來(lái)表示,它與過(guò)程量相對(duì)應(yīng)。4、位移和路程:位移用來(lái)描述質(zhì)點(diǎn)位置的變

3、化,是質(zhì)點(diǎn)的由初位置指向末位置的有向線段,是矢量;路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,是標(biāo)量。5、速度:用來(lái)描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢和方向的物理量,是矢量。(1)平均速度:是位移與通過(guò)這段位移所用時(shí)間的比值,其定義式為,方向與位移的方向相同。平均速度對(duì)變速運(yùn)動(dòng)只能作粗略的描述。(2)瞬時(shí)速度:是質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻或通過(guò)某一位置的速度,瞬時(shí)速度簡(jiǎn)稱速度,它可以精確變速運(yùn)動(dòng)。瞬時(shí)速度的大小簡(jiǎn)稱速率,它是一個(gè)標(biāo)量。6、加速度:用量描述速度變化快慢的的物理量,其定義式為。加速度是矢量,其方向與速度的變化量方向相同(注意與速度的方向沒(méi)有關(guān)系),大小由兩個(gè)因素決定。易錯(cuò)現(xiàn)象1、忽略位移、速度、加速度的矢量性,只考慮大小,不注意

4、方向。2、錯(cuò)誤理解平均速度,隨意使用。3、混淆速度、速度的增量和加速度之間的關(guān)系。二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及其應(yīng)用:1、定義:在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化都相等的直線運(yùn)動(dòng)2、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律,可由下面四個(gè)基本關(guān)系式表示:(1)速度公式(2)位移公式(3)速度與位移式(4)平均速度公式3、幾個(gè)常用的推論:(1)任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移之差為恒量 x=x2-x1=x3-x2=xn-xn-1=aT2(2)某段時(shí)間內(nèi)時(shí)間中點(diǎn)瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度,。 (3)一段位移內(nèi)位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度v中與這段位移初速度v0和末速度vt的關(guān)系為 4、初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的比例式(2)初

5、速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)中的幾個(gè)重要結(jié)論1T末,2T末,3T末瞬時(shí)速度之比為:v1v2v3vn123n1T內(nèi),2T內(nèi),3T內(nèi)位移之比為:x1x2x3xn135(2n1)第一個(gè)T內(nèi),第二個(gè)T內(nèi),第三個(gè)T內(nèi)第n個(gè)T內(nèi)的位移之比為:xxxxN149n2通過(guò)連續(xù)相等的位移所用時(shí)間之比為:t1t2t3tn 易錯(cuò)現(xiàn)象:1、在一系列的公式中,不注意的v、a正、負(fù)。2、紙帶的處理,是這部分的重點(diǎn)和難點(diǎn),也是易錯(cuò)問(wèn)題。3、濫用初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的特殊公式。三、自由落體運(yùn)動(dòng),豎直上拋運(yùn)動(dòng)1、自由落體運(yùn)動(dòng):只在重力作用下由靜止開始的下落運(yùn)動(dòng),因?yàn)楹雎粤丝諝獾淖枇?,所以是一種理想的運(yùn)動(dòng),是初速度為零、加速度為

6、g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。2、自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律速度公式: 位移公式: 速度位移公式:下落到地面所需時(shí)間:3、豎直上拋運(yùn)動(dòng):可以看作是初速度為v0,加速度方向與v0方向相反,大小等于的g的勻減速直線運(yùn)動(dòng),可以把它分為向上和向下兩個(gè)過(guò)程來(lái)處理。(1)豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律速度公式:位移公式:速度位移公式:兩個(gè)推論:上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間上升的最大高度(2)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性 如圖122,物體以初速度v0豎直上拋, A、B為途中的任意兩點(diǎn),C為最高點(diǎn),則:(1)時(shí)間對(duì)稱性 物體上升過(guò)程中從AC所用時(shí)間tAC和下降過(guò)程中從CA所用時(shí)間tCA相等,同理tABtBA.(2)速度對(duì)稱性 物體上升過(guò)程經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度與下降

7、過(guò)程經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度大小相等關(guān)鍵一點(diǎn) 在豎直上拋運(yùn)動(dòng)中,當(dāng)物體經(jīng)過(guò)拋出點(diǎn)上方某一位置時(shí),可能處于上升階段,也可能處于下降階段,因此這類問(wèn)題可能造成時(shí)間多解或者速度多解易錯(cuò)現(xiàn)象1、忽略自由落體運(yùn)動(dòng)必須同時(shí)具備僅受重力和初速度為零2、忽略豎直上拋運(yùn)動(dòng)中的多解3、小球或桿過(guò)某一位置或圓筒的問(wèn)題四、運(yùn)動(dòng)的圖象 運(yùn)動(dòng)的相遇和追及問(wèn)題1、圖象:圖像在中學(xué)物理中占有舉足輕重的地位,其優(yōu)點(diǎn)是可以形象直觀地反映物理量間的函數(shù)關(guān)系。位移和速度都是時(shí)間的函數(shù),在描述運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí),常用xt圖象和vt圖象.(1) xt圖象物理意義:反映了做直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。表示物體處于靜止?fàn)顟B(tài)圖線斜率的意義 圖線上某點(diǎn)

8、切線的斜率的大小表示物體速度的大小 圖線上某點(diǎn)切線的斜率的正負(fù)表示物體方向兩種特殊的xt圖象(1)勻速直線運(yùn)動(dòng)的xt圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的直線(2)若xt圖象是一條平行于時(shí)間軸的直線,則表示物體處 于靜止?fàn)顟B(tài)(2)vt圖象物理意義:反映了做直線運(yùn)動(dòng)的物體的速度隨時(shí)間變化 的規(guī)律圖線斜率的意義 a圖線上某點(diǎn)切線的斜率的大小表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度的大小. b圖線上某點(diǎn)切線的斜率的正負(fù)表示加速度的方向圖象與坐標(biāo)軸圍成的“面積”的意義 a圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積的數(shù)值表示相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移的大小。 b若此面積在時(shí)間軸的上方,表示這段時(shí)間內(nèi)的位移方向?yàn)檎较?;若此面積在時(shí)間軸的下方,表示這段時(shí)間內(nèi)的位移方向?yàn)樨?fù)方

9、向常見(jiàn)的兩種圖象形式(1)勻速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象是與橫軸平行的直線(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象是一條傾斜的直線2、相遇和追及問(wèn)題:這類問(wèn)題的關(guān)鍵是兩物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,速度關(guān)系和位移關(guān)系,要注意尋找問(wèn)題中隱含的臨界條件,通常有兩種情況:(1)物體A追上物體B:開始時(shí),兩個(gè)物體相距x0,則A追上B時(shí)必有,且(2)物體A追趕物體B:開始時(shí),兩個(gè)物體相距x0,要使A與B不相撞,則有易錯(cuò)現(xiàn)象:1、混淆xt圖象和v-t圖象,不能區(qū)分它們的物理意義2、不能正確計(jì)算圖線的斜率、面積3、在處理汽車剎車、飛機(jī)降落等實(shí)際問(wèn)題時(shí)注意,汽車、飛機(jī)停止后不會(huì)后退五、力 重力 彈力 摩擦力1、力:力是物體之間的相互作用,

10、有力必有施力物體和受力物體。力的大小、方向、作用點(diǎn)叫力的三要素。用一條有向線段把力的三要素表示出來(lái)的方法叫力的圖示。按照力命名的依據(jù)不同,可以把力分為按性質(zhì)命名的力(例如:重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力等。)按效果命名的力(例如:拉力、壓力、支持力、動(dòng)力、阻力等)。力的作用效果:形變;改變運(yùn)動(dòng)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(diǎn)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(wàn)有引力的一個(gè)分力,另一個(gè)分力提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力,在兩極處

11、重力等于萬(wàn)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(wàn)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(huì)對(duì)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:接觸;形變。但物體的形變不能超過(guò)彈性限度。(3)彈力的方向和產(chǎn)生彈力的那個(gè)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(guò)研究點(diǎn)的曲面的切面;點(diǎn)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:彈簧的彈力大小由F=kx計(jì)算,一般情況彈力的大小與物體同時(shí)所受的其他力及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān),應(yīng)結(jié)合平衡條件或牛頓定律確

12、定4、摩擦力:(1)摩擦力產(chǎn)生的條件:接觸面粗糙、有彈力作用、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)),三者缺一不可(2)摩擦力的方向:跟接觸面相切,與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反但注意摩擦力的方向和物體運(yùn)動(dòng)方向可能相同,也可能相反,還可能成任意角度(3)摩擦力的大小: 滑動(dòng)摩擦力:說(shuō)明:a、FN為接觸面間的彈力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于Gb、為滑動(dòng)摩擦系數(shù),只與接觸面材料和粗糙程度有關(guān),與接觸面 積大小、接觸面相對(duì)運(yùn)動(dòng)快慢以及正壓力FN無(wú)關(guān)。 靜摩擦:由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解,與正壓力無(wú)關(guān). 大小范圍0f靜fm (fm為最大靜摩擦力,與正壓力有關(guān))靜摩擦力的具體數(shù)值可用以下方法來(lái)

13、計(jì)算:一是根據(jù)平衡條件,二是根據(jù)牛頓第二定律求出合力,然后通過(guò)受力分析確定(4) 注意事項(xiàng):a、摩擦力可以與運(yùn)動(dòng)方向相同,也可以與運(yùn)動(dòng)方向相反,還可以與運(yùn)動(dòng)方向成一定夾角。b、摩擦力可以作正功,也可以作負(fù)功,還可以不作功。c、摩擦力的方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反。d、靜止的物體可以受滑動(dòng)摩擦力的作用,運(yùn)動(dòng)的物體可以受靜摩擦力的作用。易錯(cuò)現(xiàn)象:1不會(huì)確定系統(tǒng)的重心位置2沒(méi)有掌握彈力、摩擦力有無(wú)的判定方法3靜摩擦力方向的確定錯(cuò)誤六、力的合成和分解1、標(biāo)量和矢量:(1)將物理量區(qū)分為矢量和標(biāo)量體現(xiàn)了用分類方法研究物理問(wèn)題(2)矢量和標(biāo)量的根本區(qū)別在于它們遵從不同的運(yùn)算法則:標(biāo)量

14、用代數(shù)法;矢量用平行四邊形定則或三角形定則(3)同一直線上矢量的合成可轉(zhuǎn)為代數(shù)法,即規(guī)定某一方向?yàn)檎较?,與正方向相同的物理量用正號(hào)代人,相反的用負(fù)號(hào)代人,然后求代數(shù)和,最后結(jié)果的正、負(fù)體現(xiàn)了方向,但有些物理量雖也有正負(fù)之分,運(yùn)算法則也一樣,但不能認(rèn)為是矢量,最后結(jié)果的正負(fù)也不表示方向,如:功、重力勢(shì)能、電勢(shì)能、電勢(shì)等2、力的合成與分解:(1)合力與分力:如果一個(gè)力作用在物體上,它產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同作用在物體上產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力,而那幾個(gè)力叫做這個(gè)力的分力。(2)共點(diǎn)力的合成:1、共點(diǎn)力幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn)上,或者它們的作用線相交于同一點(diǎn),這幾個(gè)力叫共點(diǎn)力

15、。2、力的合成方法 求幾個(gè)已知力的合力叫做力的合成。若和在同一條直線上OF1F2F圖151a.、同向:合力方向與、的方向一致b.、反向:合力,方向與、這兩個(gè)力中較大的那個(gè)力向。、互成角用力的平行四邊形定則3、平行四邊形定則:兩個(gè)互成角度的力的合力,可以用表示這兩個(gè)力的有向線段為鄰邊,作平行四邊形,它的對(duì)角線就表示合力的大小及方向,這是矢量合成的普遍法則。求F、的合力公式:(為F1、F2的夾角) 注意:(1) 力的合成和分解都均遵從平行四邊行法則。 (2) 兩個(gè)力的合力范圍: F1F2 F F1 +F2 (3) 合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力 (4)兩個(gè)分力成直角時(shí),用勾股定理

16、或三角函數(shù)。注意事項(xiàng):(1)力的合成與分解,體現(xiàn)了用等效的方法研究物理問(wèn)題(2)合成與分解是為了研究問(wèn)題的方便而引入的一種方法,用合力來(lái)代替幾個(gè)力時(shí)必須把合力與各分力脫鉤,即考慮合力則不能考慮分力,同理在力的分解時(shí)只考慮分力,而不能同時(shí)考慮合力(3)共點(diǎn)的兩個(gè)力合力的大小范圍是 |F1F2|F合Fl+F2(4)共點(diǎn)的三個(gè)力合力的最大值為三個(gè)力的大小之和,最小值可能為零(5)力的分解時(shí)要認(rèn)準(zhǔn)力作用在物體上產(chǎn)生的實(shí)際效果,按實(shí)際效果來(lái)分解(6)力的正交分解法是把作用在物體上的所有力分解到兩個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸上,分解最終往往是為了求合力(某一方向的合力或總的合力)易錯(cuò)現(xiàn)象:1對(duì)含靜摩擦力的合成問(wèn)題沒(méi)

17、有掌握其可變特性2不能按力的作用效果正確分解力3沒(méi)有掌握正交分解的基本方法七、受力分析1、受力分析:要根據(jù)力的概念,從物體所處的環(huán)境(與多少物體接觸,處于什么場(chǎng)中)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)著手,其常規(guī)如下:(1)確定研究對(duì)象,并隔離出來(lái);(2)先畫重力,然后彈力、摩擦力,再畫電、磁場(chǎng)力;(3)檢查受力圖,找出所畫力的施力物體,分析結(jié)果能否使物體處于題設(shè)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(靜止或加速),否則必然是多力或漏力;(4)合力或分力不能重復(fù)列為物體所受的力2、整體法和隔離體法(1)整體法:就是把幾個(gè)物體視為一個(gè)整體,受力分析時(shí),只分析這一整體之外的物體對(duì)整體的作用力,不考慮整體內(nèi)部之間的相互作用力。(2)隔離法:就是把要分析

18、的物體從相關(guān)的物體系中假想地隔離出來(lái),只分析該物體以外的物體對(duì)該物體的作用力,不考慮物體對(duì)其它物體的作用力。(3)方法選擇所涉及的物理問(wèn)題是整體與外界作用時(shí),應(yīng)用整體分析法,可使問(wèn)題簡(jiǎn)單明了,而不必考慮內(nèi)力的作用;當(dāng)涉及的物理問(wèn)題是物體間的作用時(shí),要應(yīng)用隔離分析法,這時(shí)原整體中相互作用的內(nèi)力就會(huì)變?yōu)楦鱾€(gè)獨(dú)立物體的外力。3、注意事項(xiàng):正確分析物體的受力情況,是解決力學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ)和關(guān)鍵,在具體操作時(shí)應(yīng)注意:(1)彈力和摩擦力都是產(chǎn)生于相互接觸的兩個(gè)物體之間,因此要從接觸點(diǎn)處判斷彈力和摩擦力是否存在,如果存在,則根據(jù)彈力和摩擦力的方向,畫好這兩個(gè)力 (2)畫受力圖時(shí)要逐一檢查各個(gè)力,找不到施力物體的

19、力一定是無(wú)中生有的同時(shí)應(yīng)只畫物體的受力,不能把對(duì)象對(duì)其它物體的施力也畫進(jìn)去易錯(cuò)現(xiàn)象:1不能正確判定彈力和摩擦力的有無(wú);2不能靈活選取研究對(duì)象;3受力分析時(shí)受力與施力分不清。八、共點(diǎn)力作用下物體的平衡1、物體的平衡:物體的平衡有兩種情況:一是質(zhì)點(diǎn)靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng);二是物體不轉(zhuǎn)動(dòng)或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)(此時(shí)的物體不能看作質(zhì)點(diǎn))2、共點(diǎn)力作用下物體的平衡:平衡狀態(tài):靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),物體的加速度為零平衡條件:合力為零,亦即F合=0或Fx=0,F(xiàn)y=0a、二力平衡:這兩個(gè)共點(diǎn)力必然大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。b、三力平衡:這三個(gè)共點(diǎn)力必然在同一平面內(nèi),且其中任何兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力大小相等

20、,方向相反,作用在同一條直線上,即任何兩個(gè)力的合力必與第三個(gè)力平衡c、若物體在三個(gè)以上的共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài),通??刹捎谜环纸?,必有: F合x= F1x+ F2x + + Fnx =0 F合y= F1y+ F2y + + Fny =0 (按接觸面分解或按運(yùn)動(dòng)方向分解)平衡條件的推論:()當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí),它所受的某一個(gè)力與所受的其它力的合力等值反向()當(dāng)三個(gè)共點(diǎn)力作用在物體(質(zhì)點(diǎn))上處于平衡時(shí),三個(gè)力的矢量組成一封閉的三角形按同一環(huán)繞方向 3、平衡物體的臨界問(wèn)題:當(dāng)某種物理現(xiàn)象(或物理狀態(tài))變?yōu)榱硪环N物理現(xiàn)象(或另一物理狀態(tài))時(shí)的轉(zhuǎn)折狀態(tài)叫臨界狀態(tài)??衫斫獬伞扒『贸霈F(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)

21、”。臨界問(wèn)題的分析方法: 極限分析法:通過(guò)恰當(dāng)?shù)剡x取某個(gè)物理量推向極端(“極大”、“極小”、“極左”、“極右”)從而把比較隱蔽的臨界現(xiàn)象(“各種可能性”)暴露出來(lái),便于解答。易錯(cuò)現(xiàn)象:(1)不能靈活應(yīng)用整體法和隔離法;(2)不注意動(dòng)態(tài)平衡中邊界條件的約束;(3)不能正確制定臨界條件。九、牛頓運(yùn)動(dòng)三定律1、牛頓第一定律:(1)內(nèi)容: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(2)理解:它說(shuō)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān))它揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(產(chǎn)生加速度)的原因

22、,而不是維持運(yùn)動(dòng)的原因 。它是通過(guò)理想實(shí)驗(yàn)得出的,它不能由實(shí)際的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)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:瞬時(shí)性:力和加速度同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失矢量性:加速度的方向與合外力的方向相同。同體性:合外力、質(zhì)量和加速度是針對(duì)同一物體(同一研究對(duì)象)同一性:合外力、質(zhì)量和加速度的單位統(tǒng)一用SI制主單位相對(duì)性:加速度是相對(duì)于慣性參照系的。3、牛頓第三定律:(1)內(nèi)容:兩個(gè)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:作用力和反作用力的同時(shí)性它們是同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)變化,同

23、時(shí)消失,不是先有作用力后有反作用力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)的力作用力和反作用力的相互依賴性:它們是相互依存,互以對(duì)方作為自己存在的前提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(gè)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(yùn)動(dòng)定律的適用范圍:對(duì)于宏觀物體低速的運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)速度遠(yuǎn)小于光速的運(yùn)動(dòng)),牛頓運(yùn)動(dòng)定律是成立的,但對(duì)于物體的高速運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)速度接近光速)和微觀粒子的運(yùn)動(dòng),牛頓運(yùn)動(dòng)定律就不適用了,要用相對(duì)論觀點(diǎn)、量子力學(xué)理論處理易錯(cuò)現(xiàn)象:(1)錯(cuò)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

24、一種錯(cuò)誤是認(rèn)為慣性和力是同一個(gè)概念。(2)不能正確地運(yùn)用力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系分析物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度和加速度等參量的變化。(3)不能把物體運(yùn)動(dòng)的加速度與其受到的合外力的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系正確運(yùn)用到輕繩、輕彈簧和輕桿等理想化模型上十、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用(一)1、運(yùn)用牛頓第二定律解題的基本思路(1)通過(guò)認(rèn)真審題,確定研究對(duì)象(2)采用隔離體法,正確受力分析 (3)建立坐標(biāo)系,正交分解力. (4)根據(jù)牛頓第二定律列出方程(5)統(tǒng)一單位,求出答案2、解決連接體問(wèn)題的基本方法是:(1)選取最佳的研究對(duì)象選取研究對(duì)象時(shí)可采取“先整體,后隔離”或“分別隔離”等方法一般當(dāng)各部分加速度大小、方向相同時(shí),可當(dāng)作整體研究,當(dāng)各

25、部分的加速度大小、方向不相同時(shí),要分別隔離研究(2)對(duì)選取的研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,依據(jù)牛頓第二定律列出方程式,求出答案3、解決臨界問(wèn)題的基本方法是:(1)要詳細(xì)分析物理過(guò)程,根據(jù)條件變化或隨著過(guò)程進(jìn)行引起的受力情況和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化,找到臨界狀態(tài)和臨界條件(2)在某些物理過(guò)程比較復(fù)雜的情況下,用極限分析的方法可以盡快找到臨界狀態(tài)和臨界條件易錯(cuò)現(xiàn)象:(1)加速系統(tǒng)中,有些同學(xué)錯(cuò)誤地認(rèn)為用拉力F直接拉物體與用一重力為F的物體拉該物體所產(chǎn)生的加速度是一樣的。(2)在加速系統(tǒng)中,有些同學(xué)錯(cuò)誤地認(rèn)為兩物體組成的系統(tǒng)在豎直方向上有加速度時(shí)支持力等于重力。(3)在加速系統(tǒng)中,有些同學(xué)錯(cuò)誤地認(rèn)為兩物體要產(chǎn)生相對(duì)滑

26、動(dòng)拉力必須克服它們之間的最大靜摩擦力。十一、牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用(二)1、動(dòng)力學(xué)的兩類基本問(wèn)題:(1)已知物體的受力情況,確定物體的運(yùn)動(dòng)情況基本解題思路是:根據(jù)受力情況,利用牛頓第二定律求出物體的加速度根據(jù)題意,選擇恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解相關(guān)的速度、位移等(2)已知物體的運(yùn)動(dòng)情況,推斷或求出物體所受的未知力基本解題思路是:根據(jù)運(yùn)動(dòng)情況,利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度根據(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(diǎn):運(yùn)用牛頓定律解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵是對(duì)物體進(jìn)行受力情況分析和運(yùn)動(dòng)情況分析,要善于畫出物體受力圖和運(yùn)動(dòng)草圖不論是哪類問(wèn)題,都應(yīng)抓住力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系是通過(guò)加速度這座橋梁聯(lián)系起來(lái)的

27、這一關(guān)鍵對(duì)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)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(lái)確定其運(yùn)動(dòng)情況;某一個(gè)力變化后,有時(shí)會(huì)影響其他力,如彈力變化后,滑動(dòng)摩擦力也隨之變化2、關(guān)于超重和失重: 在平衡狀態(tài)時(shí),物體對(duì)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(shí),物體對(duì)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(shí),物體對(duì)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(shí),物體對(duì)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(duì)其理解應(yīng)注意以下三點(diǎn):(1)當(dāng)物體處于超重和失重狀態(tài)時(shí),物體的重力并沒(méi)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

28、運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng),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=g)時(shí),平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)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(qiáng)等易錯(cuò)現(xiàn)象:(1)當(dāng)外力發(fā)生變化時(shí),若引起兩物體間的彈力變化,則兩物體間的滑動(dòng)摩擦力一定發(fā)生變化,往往有些同學(xué)解題時(shí)仍誤認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力不變。(2)些同學(xué)在解比較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)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(guò)程,導(dǎo)致解題錯(cuò)誤。(3)些同學(xué)對(duì)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。物理必修2知識(shí)點(diǎn)一、力 物體的平衡1.力是

29、物體對(duì)物體的作用,是物體發(fā)生形變和改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即產(chǎn)生加速度)的原因. 力是矢量。 2.重力 (1)重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的. 注意重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生,但不能說(shuō)重力就是地球的吸引力,重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力.但在地球表面附近,可以認(rèn)為重力近似等于萬(wàn)有引力 (2)重力的大小:地球表面G=mg,離地面高h(yuǎn)處G/=mg/,其中g(shù)/=R/(R+h)2g (3)重力的方向:豎直向下(不一定指向地心)。 (4)重心:物體的各部分所受重力合力的作用點(diǎn),物體的重心不一定在物體上. 3.彈力 (1)產(chǎn)生原因:由于發(fā)生彈性形變的物體有恢復(fù)形變的趨勢(shì)而產(chǎn)生的. (2)產(chǎn)生條件:直接接觸;有彈

30、性形變. (3)彈力的方向:與物體形變的方向相反,彈力的受力物體是引起形變的物體,施力物體是發(fā)生形變的物體.在點(diǎn)面接觸的情況下,垂直于面;在兩個(gè)曲面接觸(相當(dāng)于點(diǎn)接觸)的情況下,垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的公切面.繩的拉力方向總是沿著繩且指向繩收縮的方向,且一根輕繩上的張力大小處處相等. 輕桿既可產(chǎn)生壓力,又可產(chǎn)生拉力,且方向不一定沿桿. (4)彈力的大小:一般情況下應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來(lái)求解.彈簧彈力可由胡克定律來(lái)求解. 胡克定律:在彈性限度內(nèi),彈簧彈力的大小和彈簧的形變量成正比,即F=kx.k為彈簧的勁度系數(shù),它只與彈簧本身因素有關(guān),單位是N/m. 4.摩擦力 (1)產(chǎn)生的條件

31、:相互接觸的物體間存在壓力;接觸面不光滑;接觸的物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(滑動(dòng)摩擦力)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)(靜摩擦力),這三點(diǎn)缺一不可. (2)摩擦力的方向:沿接觸面切線方向,與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反,與物體運(yùn)動(dòng)的方向可以相同也可以相反. (3)判斷靜摩擦力方向的方法: 假設(shè)法:首先假設(shè)兩物體接觸面光滑,這時(shí)若兩物體不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),則說(shuō)明它們?cè)瓉?lái)沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),也沒(méi)有靜摩擦力;若兩物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),則說(shuō)明它們?cè)瓉?lái)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),并且原來(lái)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向跟假設(shè)接觸面光滑時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相同.然后根據(jù)靜摩擦力的方向跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反確定靜摩擦力方向. 平衡法:根據(jù)二力平衡條件可以

32、判斷靜摩擦力的方向. (4)大小:先判明是何種摩擦力,然后再根據(jù)各自的規(guī)律去分析求解.滑動(dòng)摩擦力大小:利用公式f=F N 進(jìn)行計(jì)算,其中FN 是物體的正壓力,不一定等于物體的重力,甚至可能和重力無(wú)關(guān).或者根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來(lái)求解. 靜摩擦力大小:靜摩擦力大小可在0與f max 之間變化,一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來(lái)求解. 5.物體的受力分析 (1)確定所研究的物體,分析周圍物體對(duì)它產(chǎn)生的作用,不要分析該物體施于其他物體上的力,也不要把作用在其他物體上的力錯(cuò)誤地認(rèn)為通過(guò)“力的傳遞”作用在研究對(duì)象上. (2)按“性質(zhì)力”的順序分析.即按重力、彈力、摩擦力、

33、其他力順序分析,不要把“效果力”與“性質(zhì)力”混淆重復(fù)分析. (3)如果有一個(gè)力的方向難以確定,可用假設(shè)法分析.先假設(shè)此力不存在,想像所研究的物體會(huì)發(fā)生怎樣的運(yùn)動(dòng),然后審查這個(gè)力應(yīng)在什么方向,對(duì)象才能滿足給定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài). 6.力的合成與分解 (1)合力與分力:如果一個(gè)力作用在物體上,它產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力,而那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的分力.(2)力合成與分解的根本方法:平行四邊形定則. (3)力的合成:求幾個(gè)已知力的合力,叫做力的合成. 共點(diǎn)的兩個(gè)力(F 1 和F 2 )合力大小F的取值范圍為:|F 1 -F 2 |FF 1 +F 2 . (4)力的分

34、解:求一個(gè)已知力的分力,叫做力的分解(力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算). 在實(shí)際問(wèn)題中,通常將已知力按力產(chǎn)生的實(shí)際作用效果分解;為方便某些問(wèn)題的研究,在很多問(wèn)題中都采用正交分解法. 7.共點(diǎn)力的平衡 (1)共點(diǎn)力:作用在物體的同一點(diǎn),或作用線相交于一點(diǎn)的幾個(gè)力. (2)平衡狀態(tài):物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止叫平衡狀態(tài),是加速度等于零的狀態(tài). (3)共點(diǎn)力作用下的物體的平衡條件:物體所受的合外力為零,即F=0,若采用正交分解法求解平衡問(wèn)題,則平衡條件應(yīng)為:Fx =0,F(xiàn)y =0. (4)解決平衡問(wèn)題的常用方法:隔離法、整體法、圖解法、三角形相似法、正交分解法等等. 二、直線運(yùn)動(dòng) 1.機(jī)械運(yùn)動(dòng):一個(gè)物

35、體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置的改變叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng),簡(jiǎn)稱運(yùn)動(dòng),它包括平動(dòng),轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)等運(yùn)動(dòng)形式.為了研究物體的運(yùn)動(dòng)需要選定參照物(即假定為不動(dòng)的物體),對(duì)同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),所選擇的參照物不同,對(duì)它的運(yùn)動(dòng)的描述就會(huì)不同,通常以地球?yàn)閰⒄瘴飦?lái)研究物體的運(yùn)動(dòng). 2.質(zhì)點(diǎn):用來(lái)代替物體的只有質(zhì)量沒(méi)有形狀和大小的點(diǎn),它是一個(gè)理想化的物理模型.僅憑物體的大小不能做視為質(zhì)點(diǎn)的依據(jù)。 3.位移和路程:位移描述物體位置的變化,是從物體運(yùn)動(dòng)的初位置指向末位置的有向線段,是矢量.路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度,是標(biāo)量. 路程和位移是完全不同的概念,僅就大小而言,一般情況下位移的大小小于路程,只有在單方向的直線運(yùn)動(dòng)中,位移的大小才

36、等于路程. 4.速度和速率 (1)速度:描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量.是矢量. 平均速度:質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間(或位移)的平均速度v,即v=s/t,平均速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的粗略描述. 瞬時(shí)速度:運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度,方向沿軌跡上質(zhì)點(diǎn)所在點(diǎn)的切線方向指向前進(jìn)的一側(cè).瞬時(shí)速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的精確描述. (2)速率:速率只有大小,沒(méi)有方向,是標(biāo)量.平均速率:質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程和所用時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間內(nèi)的平均速率.在一般變速運(yùn)動(dòng)中平均速度的大小不一定等于平均速率,只有在單方向的直線運(yùn)動(dòng),二者才相等. 5.加速度 (1)加速度是描述速度變化

37、快慢的物理量,它是矢量.加速度又叫速度變化率. (2)定義:在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中,速度的變化v跟發(fā)生這個(gè)變化所用時(shí)間t的比值,叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度,用a表示. (3)方向:與速度變化v的方向一致.但不一定與v的方向一致. 注意加速度與速度無(wú)關(guān).只要速度在變化,無(wú)論速度大小,都有加速度;只要速度不變化(勻速),無(wú)論速度多大,加速度總是零;只要速度變化快,無(wú)論速度是大、是小或是零,物體加速度就大. 6.勻速直線運(yùn)動(dòng) (1)定義:在任意相等的時(shí)間內(nèi)位移相等的直線運(yùn)動(dòng)叫做勻速直線運(yùn)動(dòng). (2)特點(diǎn):a=0,v=恒量. (3)位移公式:S=vt. 7.勻變速直線運(yùn)動(dòng) (1)定義:在任意相等的時(shí)間內(nèi)速

38、度的變化相等的直線運(yùn)動(dòng)叫勻變速直線運(yùn)動(dòng). (2)特點(diǎn):a=恒量 (3)公式: 速度公式:V=V0+at 位移公式:s=v0t+ at2 速度位移公式:vt2-v02=2as 平均速度V= 以上各式均為矢量式,應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向,然后把矢量化為代數(shù)量求解,通常選初速度方向?yàn)檎较颍彩歉较蛞恢碌娜 ?”值,跟正方向相反的取“-”值. 8.重要結(jié)論 (1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移差值是恒量,即S=Sn+l Sn=aT2 =恒量 (2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn),在某段時(shí)間內(nèi)的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度,即:9.自由落體運(yùn)動(dòng) (1)條件:初速度為零,只

39、受重力作用. (2)性質(zhì):是一種初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),a=g. (3)公式: 10.運(yùn)動(dòng)圖像 (1)位移圖像(s-t圖像):圖像上一點(diǎn)切線的斜率表示該時(shí)刻所對(duì)應(yīng)速度; 圖像是直線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng),圖像是曲線則表示物體做變速運(yùn)動(dòng); 圖像與橫軸交叉,表示物體從參考點(diǎn)的一邊運(yùn)動(dòng)到另一邊. (2)速度圖像(v-t圖像):在速度圖像中,可以讀出物體在任何時(shí)刻的速度; 在速度圖像中,物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時(shí)間軸所圍面積的值. 在速度圖像中,物體在任意時(shí)刻的加速度就是速度圖像上所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的切線的斜率. 圖線與橫軸交叉,表示物體運(yùn)動(dòng)的速度反向. 圖線是直線表示物體做勻變速

40、直線運(yùn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng);圖線是曲線表示物體做變加速運(yùn)動(dòng). 三、牛頓運(yùn)動(dòng)定律 1.牛頓第一定律: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運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止. (1)運(yùn)動(dòng)是物體的一種屬性,物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持. (2)定律說(shuō)明了任何物體都有慣性. (3)不受力的物體是不存在的.牛頓第一定律不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證.但是建立在大量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)之上,通過(guò)思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的.它告訴了人們研究物理問(wèn)題的另一種新方法:通過(guò)觀察大量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,利用人的邏輯思維,從大量現(xiàn)象中尋找事物的規(guī)律. (4)牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ),不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為它是牛頓第二定律不受外力時(shí)的特例,牛頓第一

41、定律定性地給出了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,牛頓第二定律定量地給出力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系. 2.慣性:物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì). (1)慣性是物體的固有屬性,即一切物體都有慣性,與物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān).因此說(shuō),人們只能“利用”慣性而不能“克服”慣性.(2)質(zhì)量是物體慣性大小的量度. 3.牛頓第二定律:物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,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,表達(dá)式F 合 =ma (1)牛頓第二定律定量揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,即知道了力,可根據(jù)牛頓第二定律,分析出物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;反過(guò)來(lái),知道了運(yùn)動(dòng),可根據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況,為設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng),控制運(yùn)動(dòng)提供了理論

42、基礎(chǔ). (2)對(duì)牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F 合 =ma,F(xiàn) 合 是力,ma是力的作用效果,特別要注意不能把ma看作是力. (3)牛頓第二定律揭示的是力的瞬間效果.即作用在物體上的力與它的效果是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,力變加速度就變,力撤除加速度就為零,注意力的瞬間效果是加速度而不是速度. (4)牛頓第二定律F 合 =ma,F(xiàn)合是矢量,ma也是矢量,且ma與F 合 的方向總是一致的.F 合 可以進(jìn)行合成與分解,ma也可以進(jìn)行合成與分解. 4. 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,作用在同一直線上. (1)牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律指出了兩物體之間的作用是相互的,因而力總是成對(duì)出現(xiàn)的,

43、它們總是同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失.(2)作用力和反作用力總是同種性質(zhì)的力. (3)作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)不同的物體上,各產(chǎn)生其效果,不可疊加. 5.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍:宏觀低速的物體和在慣性系中.6.超重和失重 (1)超重:物體有向上的加速度稱物體處于超重.處于超重的物體對(duì)支持面的壓力F N (或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w的重力mg,即F N =mg+ma.(2)失重:物體有向下的加速度稱物體處于失重.處于失重的物體對(duì)支持面的壓力FN(或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w的重力mg.即FN=mg-ma.當(dāng)a=g時(shí)F N =0,物體處于完全失重.(3)對(duì)超重和失重的理解應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題 不管物體處于失重

44、狀態(tài)還是超重狀態(tài),物體本身的重力并沒(méi)有改變,只是物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┎坏扔谖矬w本身的重力.超重或失重現(xiàn)象與物體的速度無(wú)關(guān),只決定于加速度的方向.“加速上升”和“減速下降”都是超重;“加速下降”和“減速上升”都是失重. 在完全失重的狀態(tài)下,平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)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)生壓強(qiáng)等. 6、處理連接題問(wèn)題-通常是用整體法求加速度,用隔離法求力。 四、曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力 1.曲線運(yùn)動(dòng) (1)物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件:運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直線 (2)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速

45、度方向,就是通過(guò)該點(diǎn)的曲線的切線方向.質(zhì)點(diǎn)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). (3)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外力的大致方向,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. 2.運(yùn)動(dòng)的合成與分解 (1)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:等時(shí)性;獨(dú)立性;等效性. (2)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的法則:平行四邊形定則. (3)分解原則:根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果分解,物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng). 3. 平拋運(yùn)動(dòng) (1)特點(diǎn):具有水平方向的初速度;只受重力作用,是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng). (2)運(yùn)動(dòng)規(guī)律:平拋運(yùn)動(dòng)可以

46、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). 建立直角坐標(biāo)系(一般以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O,以初速度vo方向?yàn)閤軸正方向,豎直向下為y軸正方向); 由兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)處理(如右圖). 4.圓周運(yùn)動(dòng) (1)描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量 線速度:描述質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,大小v=s/t(s是t時(shí)間內(nèi)通過(guò)弧長(zhǎng)),方向?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)在圓弧某點(diǎn)的線速度方向沿圓弧該點(diǎn)的切線方向 角速度:描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢,大小=/t(單位rad/s),是連接質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑在t時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度.其方向在中學(xué)階段不研究. 周期T,頻率f -做圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間叫做周期. 做圓周運(yùn)動(dòng)的物體單位時(shí)間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過(guò)

47、的圈數(shù)叫做頻率. 向心力:總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大小.大小 注意向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí),千萬(wàn)不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力. (2)勻速圓周運(yùn)動(dòng):線速度的大小恒定,角速度、周期和頻率都是恒定不變的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的,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). (3)變速圓周運(yùn)動(dòng):速度大小方向都發(fā)生變化,不僅存在著向心加速度(改變速度的方向),而且還存在著切向加速度(方向沿著軌道的切線方向,用來(lái)改變速度的大小).一般而言,合加速度方向不指向圓心,合力不一定等于向心力.合外力在指向

48、圓心方向的分力充當(dāng)向心力,產(chǎn)生向心加速度;合外力在切線方向的分力產(chǎn)生切向加速度. 如右上圖情景中,小球恰能過(guò)最高點(diǎn)的條件是vv臨 v臨由重力提供向心力得v臨 如右下圖情景中,小球恰能過(guò)最高點(diǎn)的條件是v0。5.萬(wàn)有引力定律 (1)萬(wàn)有引力定律:宇宙間的一切物體都是互相吸引的.兩個(gè)物體間的引力的大小,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.公式: (2)應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng) 基本方法:把天體的運(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.即 F引=F向得: 應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析或計(jì)算.天體質(zhì)量M、密度的估算: (3)三種宇宙速度 第一宇宙速度:v

49、1 =7.9km/s,它是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度,也是地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度. 第二宇宙速度(脫離速度):v 2 =11.2km/s,使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度. 第三宇宙速度(逃逸速度):v 3 =16.7km/s,使物體掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小發(fā)射速度. (4)地球同步衛(wèi)星 所謂地球同步衛(wèi)星,是相對(duì)于地面靜止的,這種衛(wèi)星位于赤道上方某一高度的穩(wěn)定軌道上,且繞地球運(yùn)動(dòng)的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期,即T=24h=86400s,離地面高度 同步衛(wèi)星的軌道一定在赤道平面內(nèi),并且只有一條.所有同步衛(wèi)星都在這條軌道上,以大小相同的線速度,角速度和周期運(yùn)行著. (5)衛(wèi)星的超重和失重 “超重”是衛(wèi)星進(jìn)入

50、軌道的加速上升過(guò)程和回收時(shí)的減速下降過(guò)程,此情景與“升降機(jī)”中物體超重相同.“失重”是衛(wèi)星進(jìn)入軌道后正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),衛(wèi)星上的物體完全“失重”(因?yàn)橹亓μ峁┫蛐牧Γ藭r(shí),在衛(wèi)星上的儀器,凡是制造原理與重力有關(guān)的均不能正常使用. 五、動(dòng)量 1.動(dòng)量和沖量 (1)動(dòng)量:運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動(dòng)量,即p=mv.是矢量,方向與v的方向相同.兩個(gè)動(dòng)量相同必須是大小相等,方向一致. (2)沖量:力和力的作用時(shí)間的乘積叫做該力的沖量,即I=Ft.沖量也是矢量,它的方向由力的方向決定. 2. 動(dòng)量定理:物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)量的變化.表達(dá)式:Ft=p-p 或 Ft=mv-mv (1)上述公式是一矢

51、量式,運(yùn)用它分析問(wèn)題時(shí)要特別注意沖量、動(dòng)量及動(dòng)量變化量的方向. (2)公式中的F是研究對(duì)象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力. (3)動(dòng)量定理的研究對(duì)象可以是單個(gè)物體,也可以是物體系統(tǒng).對(duì)物體系統(tǒng),只需分析系統(tǒng)受的外力,不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力.系統(tǒng)內(nèi)力的作用不改變整個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量. (4)動(dòng)量定理不僅適用于恒定的力,也適用于隨時(shí)間變化的力.對(duì)于變力,動(dòng)量定理中的力F應(yīng)當(dāng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值. 3.動(dòng)量守恒定律:一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變. 表達(dá)式:m 1 v 1 +m 2 v 2 =m 1 v 1 +m 2 v 2 (1)動(dòng)量守恒定律成立的條件 系統(tǒng)不受

52、外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零. 系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多,如碰撞問(wèn)題中的摩擦力,爆炸過(guò)程中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力來(lái)小得多,可以忽略不計(jì). 系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個(gè)方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變. (2)動(dòng)量守恒的速度具有“四性”:矢量性;瞬時(shí)性;相對(duì)性;普適性. 4.爆炸與碰撞 (1)爆炸、碰撞類問(wèn)題的共同特點(diǎn)是物體間的相互作用突然發(fā)生,作用時(shí)間很短,作用力很大,且遠(yuǎn)大于系統(tǒng)受的外力,故可用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理. (2)在爆炸過(guò)程中,有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,系統(tǒng)的動(dòng)能爆炸后會(huì)增加,在碰撞過(guò)程中,系統(tǒng)的總動(dòng)能不可能增加,一

53、般有所減少而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能. (3)由于爆炸、碰撞類問(wèn)題作用時(shí)間很短,作用過(guò)程中物體的位移很小,一般可忽略不計(jì),可以把作用過(guò)程作為一個(gè)理想化過(guò)程簡(jiǎn)化處理.即作用后還從作用前瞬間的位置以新的動(dòng)量開始運(yùn)動(dòng). 5.反沖現(xiàn)象:反沖現(xiàn)象是指在系統(tǒng)內(nèi)力作用下,系統(tǒng)內(nèi)一部分物體向某方向發(fā)生動(dòng)量變化時(shí),系統(tǒng)內(nèi)其余部分物體向相反的方向發(fā)生動(dòng)量變化的現(xiàn)象.噴氣式飛機(jī)、火箭等都是利用反沖運(yùn)動(dòng)的實(shí)例.顯然,在反沖現(xiàn)象里,系統(tǒng)的動(dòng)量是守恒的. 六、機(jī)械能 1.功 (1)功的定義:力和作用在力的方向上通過(guò)的位移的乘積.是描述力對(duì)空間積累效應(yīng)的物理量,是過(guò)程量. 定義式:W=F?s?cos,其中F是力,s是力的作用點(diǎn)位移(對(duì)地

54、),是力與位移間的夾角. (2)功的大小的計(jì)算方法: 恒力的功可根據(jù)W=F?S?cos進(jìn)行計(jì)算,本公式只適用于恒力做功.根據(jù)W=P?t,計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)平均做功. 利用動(dòng)能定理計(jì)算力的功,特別是變力所做的功.根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度反過(guò)來(lái)可求功. (3)摩擦力、空氣阻力做功的計(jì)算:功的大小等于力和路程的乘積. 發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體的這一對(duì)相互摩擦力做的總功:W=fd(d是兩物體間的相對(duì)路程),且W=Q(摩擦生熱) 2.功率 (1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是標(biāo)量.求功率時(shí)一定要分清是求哪個(gè)力的功率,還要分清是求平均功率還是瞬時(shí)功率. (2)功率的計(jì)算 平均功率:P=W/t(定義式)

55、 表示時(shí)間t內(nèi)的平均功率,不管是恒力做功,還是變力做功,都適用. 瞬時(shí)功率:P=F?v?cos P和v分別表示t時(shí)刻的功率和速度,為兩者間的夾角. (3)額定功率與實(shí)際功率 : 額定功率:發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的最大功率. 實(shí)際功率:發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率,它可以小于額定功率,但不能長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定功率. (4)交通工具的啟動(dòng)問(wèn)題通常說(shuō)的機(jī)車的功率或發(fā)動(dòng)機(jī)的功率實(shí)際是指其牽引力的功率. 以恒定功率P啟動(dòng):機(jī)車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是先作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后以最大速度v m=P/f 作勻速直線運(yùn)動(dòng), . 以恒定牽引力F啟動(dòng):機(jī)車先作勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)功率增大到額定功率時(shí)速度為v1=P/F,而后開始作加速度減小的加速運(yùn)

56、動(dòng),最后以最大速度vm=P/f作勻速直線運(yùn)動(dòng)。 3.動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能.表達(dá)式:Ek=mv2/2 (1)動(dòng)能是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量.(2)動(dòng)能和動(dòng)量的區(qū)別和聯(lián)系 動(dòng)能是標(biāo)量,動(dòng)量是矢量,動(dòng)量改變,動(dòng)能不一定改變;動(dòng)能改變,動(dòng)量一定改變. 兩者的物理意義不同:動(dòng)能和功相聯(lián)系,動(dòng)能的變化用功來(lái)量度;動(dòng)量和沖量相聯(lián)系,動(dòng)量的變化用沖量來(lái)量度.兩者之間的大小關(guān)系為EK=P2/2m 4. 動(dòng)能定理:外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化.表達(dá)式 (1)動(dòng)能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的.但它也適用于變力及物體作曲線運(yùn)動(dòng)的情況. (2)功和動(dòng)能都是標(biāo)量,不

57、能利用矢量法則分解,故動(dòng)能定理無(wú)分量式. (3)應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài),沒(méi)有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過(guò)程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,都可以用動(dòng)能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷. (4)當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)是由幾個(gè)物理過(guò)程所組成,又不需要研究過(guò)程的中間狀態(tài)時(shí),可以把這幾個(gè)物理過(guò)程看作一個(gè)整體進(jìn)行研究,從而避開每個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的具體細(xì)節(jié),具有過(guò)程簡(jiǎn)明、方法巧妙、運(yùn)算量小等優(yōu)點(diǎn). 5.重力勢(shì)能 (1)定義:地球上的物體具有跟它的高度有關(guān)的能量,叫做重力勢(shì)能, . 重力勢(shì)能是地球和物體組成的系統(tǒng)共有的,而不是物體單獨(dú)具有的

58、.重力勢(shì)能的大小和零勢(shì)能面的選取有關(guān).重力勢(shì)能是標(biāo)量,但有“+”、“-”之分. (2)重力做功的特點(diǎn):重力做功只決定于初、末位置間的高度差,與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān).WG =mgh. (3)做功跟重力勢(shì)能改變的關(guān)系:重力做功等于重力勢(shì)能增量的負(fù)值.即WG = - . 6.彈性勢(shì)能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量. 7.機(jī)械能守恒定律 (1)動(dòng)能和勢(shì)能(重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能)統(tǒng)稱為機(jī)械能,E=E k +E p . (2)機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容:在只有重力(和彈簧彈力)做功的情形下,物體動(dòng)能和重力勢(shì)能(及彈性勢(shì)能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變. (3)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式 (4)系統(tǒng)機(jī)械能守恒

59、的三種表示方式: 系統(tǒng)初態(tài)的總機(jī)械能E 1 等于末態(tài)的總機(jī)械能E 2 ,即E1 =E2 系統(tǒng)減少的總重力勢(shì)能E P減 等于系統(tǒng)增加的總動(dòng)能E K增 ,即E P減 =E K增 若系統(tǒng)只有A、B兩物體,則A物體減少的機(jī)械能等于B物體增加的機(jī)械能,即E A減 =E B增 注意解題時(shí)究竟選取哪一種表達(dá)形式,應(yīng)根據(jù)題意靈活選取;需注意的是:選用式時(shí),必須規(guī)定零勢(shì)能參考面,而選用式和式時(shí),可以不規(guī)定零勢(shì)能參考面,但必須分清能量的減少量和增加量. (5)判斷機(jī)械能是否守恒的方法 用做功來(lái)判斷:分析物體或物體受力情況(包括內(nèi)力和外力),明確各力做功的情況,若對(duì)物體或系統(tǒng)只有重力或彈簧彈力做功,沒(méi)有其他力做功或

60、其他力做功的代數(shù)和為零,則機(jī)械能守恒. 用能量轉(zhuǎn)化來(lái)判定:若物體系中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無(wú)機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化,則物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒. 對(duì)一些繩子突然繃緊,物體間非彈性碰撞等問(wèn)題,除非題目特別說(shuō)明,機(jī)械能必定不守恒,完全非彈性碰撞過(guò)程機(jī)械能也不守恒. 8.功能關(guān)系 (1)當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時(shí),物體的機(jī)械能守恒. (2)重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少:W G =E p1 -E p2 . (3)合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化:W 合 =E k2 -E k1 (動(dòng)能定理) (4)除了重力(或彈簧彈力)之外的力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化:W F =E 2

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