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文檔簡介
描述運動日勺基本概念
考點考情:5年7考參照系,質(zhì)點(I)位移,速度和加速度(II)
[基礎(chǔ)梳理]
一、參照系
1.參照系日勺定義
在描述物體日勺運動時,假定不動,用來做參照的物體.
2.參照系日勺四性
⑴原則性:選作參照系日勺物體都假定不動,被研究日勺物體都以參照系為原則.
⑵任意性:參照系日勺選用原則上是任意日勺.
⑶統(tǒng)一性:比較不一樣物體日勺運動應(yīng)選擇同二參照系.
⑷差異性:對于同一物體選擇丕二掛的)參照系成果一般不一樣.
二、質(zhì)點
1.質(zhì)點的定義
用來替代物體日勺有質(zhì)量日勺點.它是一種理想化模型.
2.物體可看做質(zhì)點日勺條件
研究物體的運動時,物體日勺形狀和大小對研究成果的影響可以忽視.
三、位移和旅程
定義區(qū)別聯(lián)絡(luò)
位移表達質(zhì)點位置日勺
位變化,可用由初位置指⑴位移是矢量,方向由初位置指向(1)在單向直線運動中,位移
移向末位置日勺有向線段末位置;旅程是標量,沒有方向日勺大小等于旅程
表達⑵位移與途徑無關(guān),旅程與途徑有(2)一般狀況下,位移的大小
旅旅程是質(zhì)點運動軌跡關(guān)不不小于旅程
程日勺長度
四、速度和加速度
1.速度
(1)平均速度:
①定義:運動物體日勺位移與所用時間日勺比值.
△%
②定義式:
③方向:跟物體位移日勺方向相似.
⑵瞬時速度:
①定義:運動物體在某位置或某時刻日勺速度.
②物理意義:精確描述物體在某時刻或某位置日勺運動快慢.
③速率:物體運動的)瞬時速度日勺大小.
2.加速度
Ax
(1)定義式:3=方,單位是m/sL
(2)物理意義:描述速度變化日勺快慢.
(3)方向:與速度變化量日勺方向相似.
(4)根據(jù)a與1/方包間日勺關(guān)系判斷物體在加速還是減速.
考向一對質(zhì)點時深入理解
物體可被看作質(zhì)點重要有三種狀況:
1.平運的物體一般可以看作質(zhì)點.
2.有轉(zhuǎn)動但轉(zhuǎn)動可以忽視不計時,可把物體看作質(zhì)點.
3.同一物體,有時可以看作質(zhì)點,有時不能.當物體自身日勺大小對所研究問題日勺影響可以忽視不計時,可以把物體看作質(zhì)點;反
之,則不行
對“理想化模型”日勺理解
(1)理想化模型是分析、處理物理問題常用日勺措施,它是對實際問題的科學抽象,可以使某些復雜日勺物理問題簡樸化.
(2)物理學中理想化日勺模型有諸多,如“質(zhì)點”、“輕桿”、“光滑平面”、“自由落體運動”、“點電荷”、“純電阻電路”等,
都是突出重要原因,忽視次要原因而建立日勺物理模型.
考向二平均速度與瞬時速度
1.平均速度與瞬時速度日勺區(qū)別:平均速度與位移和時間有關(guān),表達物體在某段位移或某段時間內(nèi)日勺平均快慢程度;瞬時速度與位
置或時刻有關(guān),表達物體通過某一位置或在某一時刻運動的快慢程度.
2.平均速度與瞬時速度日勺關(guān)系:
(1)瞬時速度是運動時間△W0時日勺平均速度.
⑵對于勻速直線運動,瞬時速度與平均速度相等.
平均速度和瞬時速度日勺三點注意
(1)求解平均速度必須明確是哪一段位移或哪一段時間內(nèi)日勺平均速度.
X
(2)“=,是平均速度日勺定義式,合用于所有日勺運動.
(3)粗略計算時我們可以用很短時間內(nèi)日勺平均速度來求某時刻日勺瞬時速度.
考向三速度,速度變化量和加速度日勺關(guān)系
速度、速度變化量和加速度日勺比較
比較項目速度速度變化量加速度
描述物體速度變化快慢
描述物體運動怏慢和方描述物體速度變化的物
物理意義和方向日勺物理量,是狀態(tài)
向的J物理量,是狀態(tài)量理量,是過程量
量
X△VV—Vo
定義式v=~t△t=1/—toa~Lt~△t
單位m/sm/sm/s2
與△)日勺方向一致,由F
與位移X同向,即物體運由△p=iz-%或a日勺方向
方向日勺方向決定,而與%、1/
動日勺方向決定
方向無關(guān)
關(guān)系三者無必然聯(lián)絡(luò),〃很大,△“可以很小,甚至為0,a也可大可小,也也許為零
根據(jù)a與卜方向間日勺關(guān)系判斷物體是在加速還是在減速
⑴當a與1/同向或夾角為銳角時,物體速度大小變大.
⑵當a與卜垂直時,物體速度大小不變.
⑶當a與i/反向或夾角為鈍角時,物體速度大小變小.
類型題之(一)“用極限法
求瞬時速度和瞬時加速度”
1.極限法:假如把一種復雜的物理全過程分解成幾種小過程,且這些小過程日勺變化是單一日勺.那么,選用全過程的兩個端點及中
間日勺極限來進行分析,其成果必然包括了所要討論日勺物理過程,從而能使求解過程簡樸、直觀,這就是極限思想措施.
極限法只能用于在選定區(qū)間內(nèi)所研究日勺物理量持續(xù)、單調(diào)變化(單調(diào)增大或單調(diào)減小)日勺狀況.
2.用極限法求瞬時速度和瞬時加速度
(1)公式1/=有中當AtfO時v是瞬時速度.
(2)公式中當△時a是瞬時加速度.
勻變速直線運動的)規(guī)律及應(yīng)用
考點考情:5年27考勻變速直線運動日勺規(guī)律及其公式(II)
[基礎(chǔ)梳理]
1.三個基本公式
(1)速度公式:i/=比+a±
1
⑵位移公式:%=K>t+-at2.
(3)位移速度公式:諾=2ax.
2.三個重要推論
(1)任意兩個持續(xù)相等的1時間間隔(。內(nèi),位移之差是一種恒量,即△x=af_.或x.—x.=(m—ri)a亡
tV
⑵某段時間內(nèi)的)平均速度等于該段時間的中間時刻日勺瞬時速度:卜="=(一.
⑶某段位移中點時瞬時速度以=
以上幾種推論在試驗中通過紙帶求加速度時常常用到.
3.初速度為零日勺勻加速直線運動日勺特點(設(shè)7為等分時間間隔)
(1)17■末、27末、37末……瞬時速度日勺比為
%:上:/:???:14=1:2:3:…:〃.
(2)17內(nèi)、27■內(nèi)、37內(nèi)...位移的]比為X,:茲:為:…:x?=12:22:32:-:n.
⑶第一種7內(nèi)'第二個7內(nèi)、第三個7內(nèi)……位移日勺比為X:刈:刈:-:XL“=1:3:5:…:(2〃-1).
⑷從靜止開始通過持續(xù)相等日勺位移所用時間的)比為-:t?=1:(^2-1):(73-^2):…:(g—?■).
4.自由落體運動
(1)定義:初速度為零,只在重力作用下的)勻加速直線運動.
(2)特點:出=9、a=g.
(3)規(guī)律:i/=gth=1/2g¥G=2gh
考向二處理勻變速直線運動問題日勺常用措施
措施應(yīng)用闡明
1
基本公式指速度公式V=%+"、位移公式乂=出t+'aF及速度位移關(guān)系式V-謚=
基本公式
法2ax.它們均是矢量式,應(yīng)用時要注意物理量的方向.
X1
平均速度定義式對任何性質(zhì)日勺運動都合用,而(/=/&+力只合用于勻變速直線運動.
法
中間時刻卜合用于勻變速直線運動,在某些題目中應(yīng)用它可以簡化解題過程.
速度法
對于初速度為零日勺勻加速直線運動與末速度為零日勺勻減速直線運動,可運用初速
比例法度為零的勻加速直線運動日勺比例關(guān)系求解.
即把運動過程的末態(tài)作為初態(tài),反向研究問題.一般用于末態(tài)已知,尤其是末速
逆向思維
度為零口勺狀況.
法
應(yīng)用V-t圖象,可把較復雜的問題轉(zhuǎn)變?yōu)楹啒愕臄?shù)學問題處理.用圖象定性分析
圖象法有時可避開繁雜的計算.
對一般勻變速直線運動問題,若出現(xiàn)持續(xù)相等日勺時間間隔問題,應(yīng)優(yōu)先考慮用
推論法
=a7s求解.
考向三處理豎直上拋運動的措施
1.處理措施
(1)分段法
幾種特性物理量
⑵全程法:全程看作初速度為%(正方向),加速度a=-g日勺勻變速直線運動.
2.對稱性特點
⑴速度對稱:上升和下降過程通過同一位置時速度等大反向.
⑵時間對稱:上升和下降過程通過同一段高度日勺時間相等.
(3)能量對稱:上升和下降過程中通過同一位置時日勺動能、重力勢能及機械能分別相等.
求解豎直上拋運動問題時應(yīng)注意如下兩點:
豎直上拋運動可分為豎直向上日勺勻減速直線運動和豎直向下日勺自由落體運動兩個階段,解題時應(yīng)注意如下兩點:
(1)可用整體法,也可用分段法.自由落體運動滿足初速度為零的)勻加速直線運動的一切規(guī)律及特點.
(2)在豎直上拋運動中,當物體通過拋出點上方某一位置時,也許處在上升階段,也也許處在下降階段,因此此類問題也許導致時
間多解或者速度多解.
類型題之(二)“巧用轉(zhuǎn)換法
解勻變速直線運動問題”
思維轉(zhuǎn)換法:在運動學問題日勺解題過程中,若按正常解法求解有困難時,往往可以通過變換思維方式、轉(zhuǎn)換研究對象,使解答過
程簡樸明了.
(-)轉(zhuǎn)換思維方式一逆向思維法
將勻減速直線運動至速度為零日勺過程轉(zhuǎn)化為初速度為零的勻加速直線運動.
(二)轉(zhuǎn)換研究對象一將多物體運動轉(zhuǎn)化為單物體運動
將“多種物體日勺運動”等效轉(zhuǎn)化為“一種物體的)運動”.
運動圖象及追遇問題
考點考情:5年26考勻變速直線運動日勺圖象(II)追及相遇問題(II)
[基礎(chǔ)梳理]
、x—t■圖象與t'圖象
1.x-t圖象及認識
(1)x—t圖象中,縱軸表達位置坐標X,橫軸表達時間.
⑵x-t圖象日勺斜率表達速度,斜率大小表達速度大小,正負代表速度方向.
(3)x-t圖線中兩圖線交點表達兩者在該處相遇.
(4)若X一七圖象與t軸平行,則表達靜止.
⑸x-t圖象縱截距表達物體日勺出發(fā)位置坐標,橫截距表達位置坐標為零的時刻.
2.v-t圖象及理解
(1)卜一t圖象中斜率表達物體日勺加速度,其大小表達加速度日勺大小,而正負代表加速度的)方向.
(2)上一t圖象與坐標軸圍成的面積日勺意義是位移,t軸以上與t軸如下面積所代表位移方向相反.
(3)兩圖象交點表達該時刻速度相似.
(4)圖象縱截距表達物體日勺初速度,橫截距表達速度為零日勺時刻.
二、追及問題中日勺臨界條件
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);
(1)當兩者速度相等時,若追者位移仍不不小于被迫者位移,則永遠追不上,此時兩者間有最小距離.
(2)若兩者速度相等時,兩者日勺位移也相等,則恰能追上,也是兩者防止碰撞日勺臨界條件.
(3)若兩者位移相等時,追者速度仍不小于被追者日勺速度,則被追者尚有一次追上追者日勺機會,其間速度相等時兩者間距離有一種
較大值.
2.速度小者加速(如初速度為零日勺勻加速直線運動)追速度大者(如勻速運動);
(1)當兩者速度相等時有最大距離.
(2)當兩者位移相等時,即后者追上前者.
考向一兩種圖象日勺比較
比較內(nèi)容X—士圖象V-t圖象
g°③,
/0
圖象¥②
\①’'①‘
物表達從正位移處開始一直做反向表達先做正向勻減速運動,再做反
①
體勻速直線運動并超過零位移處向勻加速運動
日勺②表達物體靜止不動表達物體做正向勻速直線運動
運表達物體從零位移開始做正向勻表達物體從靜止開始做正向勻加
③
動速運動速直線運動
性表達物體做加速度增大日勺加速運
④表達物體做勻加速直線運動
質(zhì)動
圖線與時間
軸圍成的“面無實際意義表達對應(yīng)時間內(nèi)日勺位移
積”日勺意義
讀取運動學圖象信息時日勺注意點:
(1)X—t圖象和v一£圖象中能反應(yīng)日勺空間關(guān)系只有一維,因此x—t圖象和v—t圖象只能描述直線運動,且圖線都不表達物體運
動日勺軌跡.
⑵兩個物體日勺運動狀況假如用x—t圖象來描述,從圖象可知兩物體起始時刻的位置;假如用y—t圖象來描述,則從圖象中無法
得到兩物體起始時刻日勺位置關(guān)系.
考向二對圖象日勺理解及應(yīng)用
分析圖象問題要“六看”——點、線、面、軸、截、斜
X-t圖象縱軸表達位移
⑴看“軸”
U一f圖象縱軸表達速度
X-t圖象上傾斜直線表達勻速直線運動
⑵看"線"
K-f圖象上傾斜直線表達勻變速直線運動
*一t圖象上斜率表達速度
⑶看“斜率”
'一t圖象上斜率表達加速度
X—t圖象上面積無實際意義
⑷看“面積”<y-f圖象上圖線和時間軸圍成日勺“面積”
、表達位移
X-—t圖象表達初位置
⑸看“縱截距”
V-t圖象表達初速度
(拐點轉(zhuǎn)折點一般表達從一種運動變?yōu)?/p>
I另一種運動
⑹看“特殊點”
交點在x—t圖象上表達相遇,在卜一f圖
、象上表達速度相等
考向三追及、相遇問題分析
1.三種情景
⑴初速度為零(或較?。┑膭蚣铀僦本€運動的物體追勻速運動日勺物體,在速度相等時兩者間距最大.
⑵勻減速直線運動日勺物體追勻速運動日勺物體,若在速度相等之前未追上,則在速度相等時兩者間距最小.
⑶勻速運動的物體追勻加速直線運動的物體,若在速度相等之前未追上,則在速度相等時兩者間距最小.
2.分析措施
⑴物理分析法:抓好“兩物體能否同步抵達空間某位置”這一關(guān)鍵.認真審題.挖掘題中的)隱含條件,在頭腦中建立起一幅物體
運動的圖景.
(2)數(shù)學分析法:設(shè)相遇時間為七根據(jù)條件列方程,得到有關(guān)t的一元二次方程,用鑒別式進行討論,若A>0,即有兩個解.
(3)圖象分析法:將兩者日勺速度一時間圖象在同一坐標系中畫出,然后運用圖象分析求解.
類型題之(三)用v-t
圖象法處理追遇問題
1.若用位移圖象求解追遇問題,應(yīng)分別作出兩個物體日勺位移圖象,假如兩個物體日勺位移圖象相交,則闡明兩物體相遇.
2.若用速度圖象求解,則注意比較速度圖線與時間軸包圍日勺面積.
運用圖象處理追及相遇問題時,應(yīng)根據(jù)題目的已知條件將兩物體日勺/一土圖象畫在同一圖中,兩條圖線日勺交點對應(yīng)兩物體速
度相似日勺時刻,這是分析物體與否相撞日勺要點;兩圖線與f軸所圍面積之差為相對位移,與t=0時兩物體間距比較可判斷兩物體與否
相撞.
試驗一研究勻變速直線運動
[基礎(chǔ)梳理]
一、試驗目日勺
1.練習使用打點計時器,學會用打上點的)紙帶研究物體日勺運動狀況.
2.會運用紙帶求勻變速直線運動的速度、加速度.
3.運用打點紙帶探究小車速度隨時間變化日勺規(guī)律,并能畫出小車運動日勺s—t圖象,根據(jù)圖象求加速度.
二'試驗器材
電火花計時器(或電磁打點計時器)、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導線、電源、復寫紙片.
三、試驗環(huán)節(jié)
1.把附有滑輪日勺長木板放在試驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的)一端,連接好電路.
2.把一條細繩拴在小車上,細繩跨過滑輪,下邊掛上合適日勺鉤碼,把紙帶穿過打點計時器,并把它日勺一端固定在小車日勺背面.試
驗裝置見上圖,放手后,看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行.
3.把小車停在靠近打點計時器處,先接通電源,后放開小車,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一系列的點,換
上新紙帶,反復三次.
4.從幾條紙帶中選擇一條比較理想日勺紙帶,舍掉開始某些比較密集日勺點,在背面便于測量日勺地方找一種開始點,后來依次每五個
點取一種計數(shù)點,確定好計數(shù)始點,并標明0、1、2、3、4、…,測量各計數(shù)點到。點的距離x,并記錄填入表中.
位置編號012345
t/s
x/m
v/(m■s-1)
5.計算出相鄰的)計數(shù)點之間的距離不、X。、為、….
6.運用一段時間內(nèi)日勺平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度求得各計數(shù)點1、2、3、4、5時瞬時速度,填入上面的表格中.
7.增減所掛鉤碼數(shù),再做兩次試驗.
四、注意事項
1.紙帶、細繩要和長木板平行.
2.釋放小車前,應(yīng)使小車停在靠近打點計時器日勺位置.
3.試驗時應(yīng)先接通電源,后釋放小車;試驗后先斷開電源,后取下紙帶.
[措施規(guī)律]
一、數(shù)據(jù)處理
1.勻變速直線運動日勺判斷:
(1)沿直線運動日勺物體在持續(xù)相等時間7內(nèi)日勺位移分別為不、M、毛、X"、…,若Ax=M—M=X3-X2=X4—天=…則闡明物體在做
勻變速直線運動,且Ax=a『.
⑵運用“平均速度法”確定多種點日勺瞬時速度,作出物體運動日勺卜一力圖象.若卜一土圖線是一條傾斜日勺直線,則闡明物體的速度
隨時間均勻變化,即做勻變速直線運動.
2.求速度日勺措施:
根據(jù)勻變速直線運動某段時間中間時刻日勺瞬時速度等于這段時間內(nèi)日勺平均速度力=吟3.
3.求加速度的兩種措施:
⑴逐差法:即根據(jù)X”-x,=%—%=3a7s(7為相鄰兩計數(shù)點之間日勺時間間隔),求出a=苫/,&=號:,a=號盧,再
算出a、a2\&的)平均值
4+4+&1、,,X4-X1X5—X2.Xb-X3.
a=-§—=iXW+才+寸,
XW+XS+M—M+M+X3
97即為物體附加速度.
(2)圖象法:以打某計數(shù)點時為計時起點,運用匕=七產(chǎn)求出打各點時日勺瞬時速度,描點得S一t圖象,圖象的斜率即為物體做
勻變速直線運動日勺加速度.
二、誤差分析
1.紙帶上計數(shù)點間距測量有偶爾誤差,故要多測幾組數(shù)據(jù),以盡量減小誤差.
2.紙帶運動時摩擦不均勻,打點不穩(wěn)定引起測量誤差,因此安裝時紙帶、細繩要與長木板平行,同步選擇符合規(guī)定日勺交流電源的
電壓及頻率.
3.用作圖法作出日勺H一t圖象并不是一條直線.為此在描點時最佳用坐標紙,在縱、橫軸上選用合適日勺單位,用細鉛筆認真描點.
4.在抵達長木板末端前應(yīng)讓小車停止運動,防止鉤碼落地,小車與滑輪碰撞.
5.選擇一條點跡清晰的)紙帶,舍棄點密集部分,合適選用計數(shù)點.
6.在坐標紙上,縱、橫軸選用合適的)單位(防止所描點過密或過疏,而導致誤差過大),仔細描點連線,不能連成折線,應(yīng)作一條
平滑曲線,讓各點盡量落到這條曲線上,落不到曲線上日勺各點應(yīng)均勻分布在曲線日勺兩側(cè).
解題措施系列講座(-)八法處理直線運動問題
在處理直線運動日勺某些問題時,假如用常規(guī)解法,解答繁瑣且易出錯,假如從此外的角度巧妙入手,反而能使問題日勺解答迅速、
簡捷,下面便簡介幾種處理直線運動問題日勺措施和技巧.
一、假設(shè)法
假設(shè)法是一種科學的思維措施,這種措施日勺要領(lǐng)是以客觀事實(如題設(shè)日勺物理現(xiàn)象及其變化)為基礎(chǔ),對物理條件、物理狀態(tài)或物
理過程等進行合理日勺假設(shè),然后根據(jù)物理概念和規(guī)律進行分析、推理和計算,從而使問題迎刃而解.
二、逐差法
在勻變速直線運動中,第〃個7時間內(nèi)日勺位移和第〃個r時間內(nèi)日勺位移之差x*—X"=(M—Maf.對紙帶問題用此措施尤為快捷.
三、平均速度法
在勻變速直線運動中,物體在時間t內(nèi)的平均速度等于物體在這段時間內(nèi)的初速度區(qū)與末速度/日勺算術(shù)平均值,也等于物體在t
時間內(nèi)中間時刻的)瞬時速度,即了=:=3產(chǎn)=W.假如將這兩個推論加以運用,可以使某些問題日勺求解更為簡捷.
四、相對運動法
以系統(tǒng)中日勺一種物體為參照系研究另一種物體運動狀況日勺措施.
五、比例法
對于初速度為零日勺勻加速直線運動需要牢記幾種推論,這幾種推論都是比例關(guān)系,在處理初速度為零日勺勻加速直線運動時,首先
考慮用比例關(guān)系求解,可以省去諸多繁瑣日勺推導或運算,簡化運算.注意,這幾種推論也適應(yīng)于與剎車類似日勺減速到零日勺勻減速直線
運動.
六、逆向思維法
逆向思維是解答物理問題日勺一種科學思維措施,對于某些問題,運用常規(guī)的思維措施會十分繁瑣甚至解答不出,而采用逆向思維,
即把運動過程日勺“末態(tài)”當成“初態(tài)”,反向研究問題,可使物理情景更簡樸,物理公式也得以簡化,從而使問題易于處理,能收到
事半功倍的效果.
處理末速度為零日勺勻減速直線運動問題,可采用該法,即把它看作是初速度為零日勺勻加速直線運動.這樣,%=0日勺勻加速直線運
動日勺位移公式、速度公式、持續(xù)相等時間內(nèi)日勺位移比公式、持續(xù)相等位移內(nèi)日勺時間比公式,都可以用于處理此類問題了,并且是十分
簡捷的.
七、極值法
有些問題用一般日勺分析措施求解難度較大,甚至中學階段臨時無法求出,我們可以把研究過程推向極端狀況來加以分析,往往能
很快得出結(jié)論.
八、圖象法
圖象法是物理研究中常用日勺一種重要措施,可直觀地反應(yīng)物理規(guī)律,分析物理問題,運動學中常用日勺圖象為"一1圖象.在理解圖
象物理意義日勺基礎(chǔ)上,用圖象法分析處理有關(guān)問題(如來回運動、定性分析等)會顯示出獨特日勺優(yōu)越性,解題既直觀又以便.需要注意
的)是在L—t圖象中,圖線和時間坐標軸圍成口勺“面積”應(yīng)當理解成物體在該段時間內(nèi)發(fā)生的)位移.
第一課時重力、彈力、摩擦力
考點考情:5年13考1.滑動摩擦力、動摩擦因數(shù)、靜摩擦力(I)形度、彈性胡克定律(I)
[基礎(chǔ)梳理]
知識點一力
1.力日勺概念:物體與物體之間的互相作用.
2.力日勺性質(zhì)
物質(zhì)性力不能脫離物體而存在.沒有“施力物體”或“受力物體”的)力是不存在的)
互相性力的)作用是互相的).施力(受力)物體同步也是受力(施力)物體
矢量性力是矢量,既有大小,又有方向
獨立性一種力作用于某個物體上產(chǎn)生的)效果,與這個物體與否受到其他力的作用無關(guān)
使物體發(fā)生形變.
3.力的作用效果■
變化物體日勺運動狀態(tài).
4.力日勺圖示:包括力的)大小、方向、作用點三個要素.
知識點二重力
1.產(chǎn)生:由于地球日勺吸引而使物體受到的力.
2.大?。篏=mg.
3.方向:總是豎直向下.
4.重心
⑴定義:為了研究以便認為各部分受到的重力集中作用日勺點.
2位'質(zhì)量分布均勻日勺規(guī)則物體重心在其息回生心.
置確?對于形狀不規(guī)則或質(zhì)量分布不均勻日勺薄板,其
、重心可用懸掛法確定.
[溫馨提醒]
1.重力的方向總是與當?shù)厝丈姿矫娲怪保灰粯拥胤剿矫娌灰粯?,其垂直水平面向下日勺方向也就不一?
2.重力的)方向不一定指向地心.
3.并不是只有重心處才受到重力日勺作用.
4.重力是萬有引力日勺一種分力.
知識點三彈力
1.定義:發(fā)生彈性形變?nèi)丈孜矬w由于要恢復原狀,對與它接觸日勺物體產(chǎn)生力日勺作用.
2.產(chǎn)生日勺條件
(1)兩物體互相接觸;(2)發(fā)生彈性形變.
3.方向:彈力日勺方向總是與物體形變?nèi)丈追较蛳喾础?/p>
4.大小
⑴彈簧類彈力在彈性程度內(nèi)遵從胡克定律,其公式為之靖;衣為彈簧的勁度系數(shù),單位:N/m.
⑵非彈簧類彈力大小應(yīng)由平衡條件或動力學規(guī)律求得.
知識點四摩擦力
1.定義:兩個互相接觸自勺物體,當它們發(fā)生相對運動或具有相對運動的趨勢時,在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對運動或相對運動趨勢日勺
2.產(chǎn)生條件:⑴接觸面粗糙;(2)接觸面間有彈力;(3)物體間有相對運動或相對運動趨勢.
3.大小:滑動摩擦力尸=〃耳,靜摩擦力0〈尸近凡,.
4.方向:與相對運動或相對運動趨勢方向相反」
5.作用效果:阻礙物體間日勺相對運動或相對運動趨勢.
[溫馨提醒]
1.摩擦力阻礙的是物體間日勺相對運動或相對運動趨勢,但不一定阻礙物體日勺運動.
2.受靜摩擦力作用日勺物體不一定靜止,受滑動摩擦力作用的物體不一定運動.
3.接觸面處有摩擦力時一定有彈力,且彈力與摩擦力方向總垂直,反之不一定成立.
考向一彈力方向的判斷
1.根據(jù)物體產(chǎn)生形變的方向判斷
物體所受彈力的方向與施力物體形變的方向相反,與自身形變的方向相似.
2.根據(jù)物體日勺運動狀態(tài)判斷
物體的)受力必須與物體的運動狀態(tài)符合,根據(jù)物體日勺運動狀態(tài)由共點力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向.
3.幾種接觸彈力的方向
彈力彈力日勺方向
面與面日勺接觸垂直于接觸面指向受力物體
點與面日勺接觸過接觸點垂直于接觸面指向受力物體
球與面接觸的彈力在接觸點與球心連線上,指向受力物體
球與球接觸日勺彈力垂直于過接觸點日勺公切面,指向受力物體
4.繩和桿日勺彈力日勺區(qū)別
⑴繩只能產(chǎn)生拉力,不能產(chǎn)生支持力,且繩子彈力日勺方向一定沿著繩子收縮的方向.
⑵桿既可以產(chǎn)生拉力,也可以產(chǎn)生支持力,彈力的)方向也許沿著桿,也也許不沿桿.
1.有接觸不一定有彈力,這是物理處理臨界問題日勺關(guān)鍵.
2.桿日勺彈力要根據(jù)實際狀況進行分析.
判斷彈力方向時需尤其關(guān)注的是:
1.繩與桿日勺區(qū)別,繩的拉力一定沿繩,桿日勺彈力可沿任意方向.
2.有形變才有彈力,只接觸無形變時不產(chǎn)生彈力.
3.運用牛頓運動定律,根據(jù)物體運動狀態(tài)確定彈力日勺方向.
考向二滑輪模型與繩“死結(jié)”模型
1.跨過滑輪、光滑桿、光滑釘子日勺細繩兩端張力大小相等.
2.死結(jié)模型:如幾種繩端有“結(jié)點”,即幾段繩子系在一起,謂之“死結(jié)”,那么這幾段繩中日勺張力不一定相等.
3.同樣要注意輕質(zhì)固定桿日勺彈力方向不一定沿桿日勺方向,作用力日勺方向需要結(jié)合平衡方程或牛頓第二定律求得,而輕質(zhì)活動桿中
的)彈力方向一定沿桿日勺方向.
考向三摩擦力日勺判斷與計算
1.靜摩擦力的)方向具有很強日勺隱蔽性,鑒定較困難,為此常用下面幾種措施:
⑴假設(shè)法
不發(fā)生相無相對運無靜
對滑動動趨勢一摩擦力方向與相
對運動的
假設(shè)物體間趨勢方向
接觸面光滑,相反
發(fā)生相有相對運有靜
對滑動動趨勢—'摩擦力
(2)反推法
從研究物體體現(xiàn)出的運動狀態(tài)反推出它必須具有的條件,分析構(gòu)成條件的有關(guān)原因中摩擦力所起的作用,就輕易判斷摩擦力的方
向了.
(3)根據(jù)摩擦力日勺效果來判斷其方向
如平衡其他力、作動力、作阻力、提供向心力等.
用牛頓第二定律判斷,關(guān)鍵是先判斷物體日勺運動狀態(tài)(即加速度方向),再運用牛頓第二定律(尸=儂)確定合力日勺方向,然后由受力
分析鑒定靜摩擦力日勺方向.
例如,如圖中物塊4(質(zhì)量為的和8在外力尸作用下一起沿水平面向右以加速度a做勻加速直線運動時,摩擦力提供4物體的加速
度,A8之間的摩擦力大小為的,方向水平向右.
(4)運用牛頓第三定律來判斷
此法關(guān)鍵是抓住“摩擦力是成對出現(xiàn)的)”,先確定受力較少口勺物體受到日勺摩擦力方向,再確定另一物體受到日勺摩擦力方向.
[溫馨提醒]
摩擦力日勺方向與物體運動方向也許相似,也也許相反,還也許成一定夾角.
2.計算摩擦力日勺大小,首先要判斷摩擦力是屬于靜摩擦力還是滑動摩擦力,然后根據(jù)靜摩擦力和滑動摩擦力的)特點計算其大小.
⑴靜摩擦力大小的)計算
①根據(jù)物體所受外力及所處的)狀態(tài)(平衡或加速)可分為兩種狀況:
平衡狀態(tài)運用力的平衡條件來判斷其大小
若只有摩擦力提供加速度,則怎=儂.例如勻速轉(zhuǎn)動日勺圓盤上物塊靠摩擦力提供向心力產(chǎn)生
變速運動
向心加速度.若除摩擦力外,物體還受其他力,則尸a=3,先求合力再求摩擦力
②最大靜摩擦力并不一定是物體實際受到日勺力,物體實際受到日勺靜摩擦力一般不不小于或等于最大靜摩擦力.最大靜摩擦力與接
觸面間日勺壓力成正比.一般狀況下,為了處理問題的以便,最大靜摩擦力可按近似等于滑動摩擦力處理.
(2)滑動摩擦力日勺計算
滑動摩擦力日勺大小用公式尸=〃歷來計算,應(yīng)用此公式時要注意如下幾點:
①〃為動摩擦因數(shù),其大小與接觸面的)材料、表面日勺粗糙程度有關(guān);H為兩接觸面間日勺正壓力,其大小不一定等于物體日勺重力.
②滑動摩擦力日勺大小與物體日勺運動速度無關(guān),與接觸面的)大小也無關(guān).
[溫馨提醒]
在分析摩擦力的方向時,要注意靜摩擦力方向的)“可變性”和滑動摩擦力方向的“相對性”.
有關(guān)計算摩擦力大小日勺三點注意
(1)分清摩擦力日勺性質(zhì):靜摩擦力或滑動摩擦力.
⑵應(yīng)用滑動摩擦力日勺計算公式尸&時,注意動摩擦因數(shù)U,其大小與接觸面的)材料及其粗糙程度有關(guān),4為兩接觸面間的)正
壓力,不一定等于物體的重力.
(3)滑動摩擦力日勺大小與物體日勺運動速度無關(guān),與接觸面積日勺大小無關(guān).
類型題之(四)“摩擦
力日勺'突變'模型”
模型一“靜靜”突變
物體在摩擦力和其他力日勺作用下處在靜止狀態(tài),當作用在物體上日勺其他力日勺合力發(fā)生變化時,假如物體仍然保持靜止狀態(tài),則物
體受到日勺靜摩擦力日勺大小和方向?qū)l(fā)生突變.
模型二“靜動”突變
物體在摩擦力和其他力作用下處在靜止狀態(tài),當其他力變化時,假如物體不能保持靜止狀態(tài),則物體受到日勺靜摩擦力將“突變”
成滑動摩擦力.
模型三“動靜”突變
在摩擦力和其他力作用下,做減速運動日勺物體忽然停止滑行時,物體將不受摩擦力作用,或滑動摩擦力“突變”成靜摩擦力.
物體受到的外力發(fā)生變化時,物體受到口勺摩擦力的)種類就有也許發(fā)生突變.處理此類問題日勺關(guān)鍵是:對日勺對物體受力分析和運動
狀態(tài)分析,從而找到物體摩擦力的突變“臨界點”.
第二課時力的合成與分解
考點考情:5年10考1.矢量和標量(I)2.力日勺合成和分解(II)
[基礎(chǔ)梳理]
知識點一力的合成
1.合力與分力:一種力假如它產(chǎn)生日勺作用效果跟幾種力共同作用產(chǎn)生日勺作用效果相似,這個力就叫做那幾種力的)合力,那幾種力
就叫做這一種力日勺分力.
2.力日勺合成:求幾種力日勺合力日勺過程叫做力日勺合成.
3.力日勺合成定則
⑴平行四邊形定則:求兩個互成角度的)共點力6、八日勺合力,可以用表達6、6R勺有向線段為鄰邊作平行四邊形,它日勺對角線(在
兩個有向線段內(nèi)、內(nèi)之間)就表達合力日勺大小和方向,如圖1所示.
圖1圖2
⑵三角形定則:求兩個互成角度日勺共點力石、勺合力,可以把表達《日勺線段首尾順次相接地畫出,把石、內(nèi)的)此外兩端連
接起來,則此連線就表達合力尸日勺大小和方向,如圖2所示.
知識點二力的分解
1.力日勺分解:求一種力日勺分力的過程叫做力日勺分解.
2.力的分解定則:力日勺分解是力的合成日勺逆運算,同樣遵守平行四邊形定則.即把已知力作為平行四邊形日勺對角線,那么與已知
力共點日勺平行四邊形日勺兩條鄰邊就表達已知力的兩個分力.
3.矢量與標量:既有大小又有方披1的物理量叫做矢量,只有大小、沒有方披1的物理量叫做標量.
[溫馨提醒]
1.合力不一定不小于分力.
2.合力與它的)分力是力日勺效果上日勺一種等效替代關(guān)系,而不是力日勺本質(zhì)上日勺替代.
考向一共點力的合成
1.共點力合成日勺常用措施
(1)作圖法
存
圖
法
類
另
的
四
點
要
求
一
⑵三角形法
根據(jù)平行四邊形定則作出示意圖,然后運用解三角形的)措施求合力,舉例如下:
相互垂直的兩個力的合成
2.合力范圍確實定
(1)兩個共點力日勺合成I用一引W尸WA+A即兩個力大小不變時,其合力隨夾角日勺增大而減小,當兩力反向時,合力最小,為|用一
F2\,當兩力同向時,合力最大,為片+三
(2)三個共點力日勺合成
①三個力共線且同向時,其合力最大,為A+6+凡
②任取兩個力,求出其合力日勺范圍,假如第三個力在這個范圍之內(nèi),則三個力的)合力日勺最小值為零,假如第三個力不在這個范圍
內(nèi),則合力日勺最小值為最大的一種力減去此外兩個較小日勺力日勺和日勺絕對值.
解答共點力日勺合成問題時日勺三點注意
(1)合成力時,要對日勺理解合力與分力日勺大小關(guān)系:合力與分力日勺大小關(guān)系要視狀況而定,不能形成合力總不小于分力的思維定勢.
(2)三個共點力合成時,其合力的)最小值不一定等于兩個較小力的和與第三個較大日勺力之差.
(3)合力與它的分力是等效替代關(guān)系,在進行有關(guān)力的計算時,假如已計入了合力,就不能再計入分力.假如已計入了分力,就不
能再計入合力.
考向二力日勺分解
1.力日勺效果分解法
(1)根據(jù)力日勺實際作用效果確定兩個實際分力日勺方向;
(2)再根據(jù)兩個實際分力日勺方向畫出平行四邊形;
(3)最終由平行四邊形和數(shù)學知識求出兩分力的大小.
下表是高中階段常見日勺按效果分解力的)情形:
實例分解思緒
拉力廠可分解為水平分力£=A:osa和豎直分力A=Aina
Fi
重力分解為沿斜面向下日勺力r=mgs\na和垂直斜面向下的]力F^=mgcos
/aa
2.按問題的需要進行分解
⑴已知合力廠和兩個分力的)方向,可以唯一地作出力日勺平行四邊形,對力尸進行分解,其解是唯一的.
⑵已知合力廠和一種分力日勺大小與方向,力尸日勺分解也是唯一日勺.
⑶已知一種分力£的方向和另一種分力Q的大小,對力尸進行分解,則有三種也許(與與尸的夾角為e).如圖所示:
Fi的方圓X
Fi
①月<Ain6時無解.
②Fz=Fsin8或62尸時有一組解.
③ein6"〈尸時有兩組解.
力日勺合成措施和力的分解措施日勺選擇
力日勺效果分解法、正交分解法、合成法都是常見日勺解題措施,一般狀況下,物體只受三個力日勺情形下,力日勺效果分解法、合成法
解題較為簡樸,在三角形中找?guī)缀侮P(guān)系,運用幾何關(guān)系或三角形相似求解;而物體受三個以上力的狀況多用正交分解法,但也要視題
目詳細狀況而定.
【延伸探究】正交分解法建立坐標軸日勺原則
⑴一般狀況下,應(yīng)使盡量多日勺力“落”在坐標軸上或有關(guān)坐標軸對稱.若物體具有加速度,一般沿加速度方向設(shè)置一種坐標軸.
⑵若物體所受各力已分布于兩個互相垂直日勺方向上,而加速度卻不在這兩個方向上時,以這兩個方向為坐標軸,分解加速度而不
分解力.
類型題之(五)“繩上的'死結(jié)'
和‘活結(jié)'模型”問題分析
1.“死結(jié)”可理解為把繩子提成兩段,且不可以沿繩子移動口勺結(jié)點.“死結(jié)”兩側(cè)的)繩因結(jié)而變成了兩根獨立的)繩,因此由“死
結(jié)”分開的兩段繩子上日勺彈力不一定相等.
2.“活結(jié)”可理解為把繩子提成兩段,且可以沿繩子移動日勺結(jié)點.“活結(jié)”一般是由繩跨過滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成
日勺.繩子雖然因“活結(jié)”而彎曲,但實際上是同根繩,因此由“活結(jié)”分開的兩段繩子上彈力日勺大小一定相等,兩段繩子合力的)方向
一定沿這兩段繩子夾角日勺平分線.
(1)對輕質(zhì)桿,若與墻壁通過轉(zhuǎn)軸相連,則桿產(chǎn)生日勺彈力方向一定沿桿.
(2)對輕質(zhì)桿,若一端固定,則桿產(chǎn)生日勺彈力
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