第一篇:人教版高中物理必修一知識點總結(寫寫幫推薦)
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人教版物理必修1總結
一、基本知識歸納:
1.質點 參考系和坐標系Ⅰ
-在某些情況下,可以不考慮物體的大小和形狀。這時,我們突出“物體具有質量”這一要素,把它簡化為一個有質量的點,稱為質點。例:下列關于質點的說法中正確的是().(A)只要是體積很小的物體都可看作質點(B)只要是質量很小的物體都可看作質點
(C)質量很大或體積很大的物體都一定不能看作質點
(D)由于所研究的問題不同,同一物體有時可以看作質點,有時不能看作質點 答案:D勻速直線運動的v-t圖象是一條平行于t軸的直線,勻速直線運動的速度大小和方向都不隨時間變化。
-瞬時速度的大小叫做速率
例:物體A、B的s-t圖像如圖所示,由圖可知().(A)從第3s起,兩物體運動方向相同,且vA>vB
(B)兩物體由同一位置開始運動,但物體A比B遲3s才開始運動(C)在5s內物體的位移相同,5s末A、B相遇(D)5s內A、B的平均速度相等 答案:A 4.變速直線運動平均速度和瞬時速度Ⅰ
-如果在時間?t內物體的位移是?x,它的速度就可以表示為:v??x(1)?t-由(1)式求得的速度,表示的只是物體在時間間隔?t內的平均快慢程度,稱為平均速度。加速度是速度的變化量與發生這一變化所用時間的比值,a?-加速度是表征物體速度變化快慢的物理量。自由落體運動:物體只在重力作用下從靜止開始下落的運動。自由落體運動是初速度為0加速度為g的勻加速直線運動。公式:Vt=gt; h=
gt2)例:在下圖中,表示物體作豎直上拋運動的是圖(www.tmdps.cn高考圈-讓高考沒有難報的志愿
答案:C 例:一物體作自由落體運動,落地時的速度為30m/s,則它下落高度是______m.它在前2s
2內的平均速度為______m/s,它在最后1s內下落的高度是______m(g取10m/s).答案:45,10,25 7.力的合成和分解 力的平行四邊形定則(實驗、探究)Ⅱ
-物體與物體之間的相互作用稱做力。施力物體同時也是受力物體,受力物體同時也是施力物體。按力的性質分,常見的力有重力、彈力、摩擦力。
例:如圖所示,物體A在光滑的斜面上沿斜面下滑,則A受到的作用力是().(A)重力、彈力和下滑力
(B)重力和彈力
(C)重力和下滑力
(D)重力、壓力和下滑力 答案:B力的分解是力的合成的逆運算。合力可以等于分力,也可以小于或大于分力。例:如圖所示,挑水時,水桶上繩子分別為a、b、c三種狀況,則繩子在______種情況下容易斷.答案:c 8.重力 形變和彈力 胡克定律Ⅰ
-地面附近的一切物體都受到地球的引力,由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力:G=mg(g=9.8N/Kg)。不考慮地球自轉,地球表面物體的重力等于萬有引力:mg=G
Mm R2例:下列關于重力的說法中正確的是().(A)只有靜止在地面上的物體才會受到重力
(B)重力是由于地球的吸引而產生的,它的方向豎直向下
(C)質量大的物體受到的重力一定比質量小的物體受到的重力大(D)物體對支持面的壓力必定等于物體的重力 答案:B滑動摩擦力:兩個互相接觸擠壓且發生相對運動的物體,在它們的接觸面上會產生阻礙相對運動的力。
-產生摩擦力的條件:(1)兩物體相互接觸;(2)接觸的物體必須相互擠壓發生形變,有彈力;(3)兩物體有相對運動或相對運動的趨勢;(4)兩接觸面不光滑。
例:如圖所示,小車A上放一木塊B,在下列情況下,A、B均相對靜止,試分析A對B的摩擦力.(1)小車A在水平面上勻速運動.(2)小車A突然啟動.答案:(1)沒有摩擦力的作用(2)A對B有向右摩擦力作用
-靜摩擦力根據力的平衡條件來求解,滑動摩擦力根據F=?FN、平衡條件或牛二定律求解.例:在水平力F作用下,重為G的物體勻速沿墻壁下滑,如圖所示:若物體與墻壁之間的動摩擦因數為μ,則物體所受的摩擦力的大小為().(A)μF(B)μF+G(C)G(D)F2?G2 答案:AC 10.共點力作用下物體的平衡Ⅰ
-如果一個物體受到N個共點力的作用而處于平衡狀態,那么這N個力的合力為零,第N個力與其他(N-1)個力的合力大小相等、方向相反。
例:從正六邊形ABCDEF的一個頂點A向其余五個頂點作用著五個力F1、F2、F3、F4、F5(圖),已知F1=f,且各個力的大小跟對應的邊長成正比,這五個力的合力大小為_____,方向______.答案:6f,沿AD方向
11.牛頓運動定律及其應用Ⅱ牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一條直線上。
-反作用力和平衡力的區別:作用力和反作用力性質一定相同,作用在兩個不同的物體上.而平衡力一定作用在同一個物體上,力的性質可以相同,也可以不同。例:如圖所示,物體A放在水平桌面上,被水平細繩拉著處于靜止狀態,則().(A)A對桌面的壓力和桌面對A的支持力總是平衡的(B)A對桌面的摩擦力的方向總是水平向右的(C)繩對A的拉力小于A所受桌面的摩擦力
(D)A受到的重力和桌面對A的支持力是一對作用力與反作用力 答案:B 12.牛頓第二定律——加速度與物體質量、物體受力關系(實驗、探究)Ⅱ
-研究方法:控制變量法,先保持質量m不變,研究a與F之間的關系,再保持F不變,研究a與m之間的關系。www.tmdps.cn高考圈-讓高考沒有難報的志愿
數據分析上作a-F圖象和a-
1圖象 m結論:物體的加速度跟物體受到的作用力成正比,跟物體的質量成反比:F合=ma 例:做“驗證牛頓第二定律”的實驗時:(1)甲同學根據實驗數據畫出的小車的加速度a和小車所受拉力F的圖像為右圖所示中的直線Ⅰ,乙同學畫出的圖像為圖中的直線.直線Ⅰ、Ⅱ在縱軸或橫軸上的截距較大.明顯超出了誤差范圍,下面給出了關于形成這種情況原因的四種解釋,其中可能正確的是().(A)實驗前甲同學沒有平衡摩擦力
(B)甲同學在平衡摩擦力時,把長木板的末端抬得過高了(C)實驗前乙同學沒有平衡摩擦力
(D)乙同學在平衡摩擦力時,把長木板的末端抬得過高了(2)在研究小車的加速度a和小車的質量M的關系時,由于始終沒有滿足M》m(m為砂桶及砂桶中砂的質量)的條件,結果得到的圖像應是如下圖中的圖().(3)在研究小車的加速度a和拉力F的關系時,由于始終沒有滿足M》m的關系,結果應是下圖中的圖().答案:(1)BC(2)D(3)D
2例:力F1單獨作用在物體A上時產生的加速度為a1=5m/s,力F2單獨作用在物體A上時產生2的加速度為a2=-1m/s.那么,力F1和F2同時作用在物體A上時產生的加速度a的范圍是
2答案: 4m/s≤a≤6m/s 13.超重與失重
-超重:加速度方向向上,視重大于重力;-失重:加速度方向向下,視重小于重力;
-完全失重:當向下加速度等于g時,視重為0。
注意:超重、失重和加速度方向和大小有關,與速度方向和大小無關。
例:如圖所示,質量分別為m1和m2的兩個物體中間以輕彈簧相連,并豎直放置.今設法使彈簧為原長(仍豎直),并讓它們從高處同時由靜止開始自由下落,則下落過程中彈簧形變將是(不計空氣阻力)()(A)若m1>m2,則彈簧將被壓縮(B)若m1 (D)無論m1和m2為何值,彈簧長度均不變 答案:D 二、常見解題模型: 1.追及相遇模型 追及相遇模型的解題思路通常是根據運動學方程求出運動物體各自的位移表達式,兩物www.tmdps.cn高考圈-讓高考沒有難報的志愿 體的位移之差等于初始時刻兩者間的距離即為相遇的條件。物體在變速運動過程中,相遇次數可能為0次、1次或多次,應以位移差為臨界條件進行討論。 例1:火車甲正以速度v1向前行駛,司機突然發現前方距甲d處有火車乙正以較小速度v2同向勻速行駛,于是他立即剎車,使火車做勻減速運動。為了使兩車不相撞,加速度a應滿足什么條件? 解析:以火車乙為參照物,則甲相對乙做初速(v1?v2)、加速度a的勻減速運動。若甲相對乙的速度為零時兩車不相撞,則此后就不會相撞。因此,不相撞的臨界條件是:甲車減速到與乙車車速相同時,甲相對乙的位移為d。 (v1?v2)2(v1?v2)22即:0?(v1?v2)??2ad,a?,故不相撞的條件為a? 2d2d例2:甲、乙兩物體相距s,在同一直線上同方向做勻減速運動,速度減為零后就保持靜止不動。甲物體在前,初速度為v1,加速度大小為a1。乙物體在后,初速度為v2,加速度大小為a2且知v1 a2?a1v?vv?v2時間內甲的位移s1?共1t,乙的位移s2?共t,代入表達式?s?s?s1?s2 22求得:?s?s?(v2?v1) 2(a2?a1)例3:在一條平直的公路上,乙車以10m/s的速度勻速行駛,甲車在乙車的后面作初速度為15m/s,加速度大小為0.5m/s的勻減速運動,則兩車初始距離L滿足什么條件時可以使(1)兩車不相遇;(2)兩車只相遇一次;(3)兩車能相遇兩次(設兩車相遇時互不影響各自運動)。解析:設兩車速度相等經歷的時間為t,則甲車恰能追及乙車時,應有:v甲t?2a甲t22?v乙t?L,其中t?v甲?v乙a甲,解得L?25m 若L?25m,則兩車等速時也未追及,以后間距會逐漸增大,及兩車不相遇。若L?25m,則兩車等速時恰好追及,兩車只相遇一次,以后間距會逐漸增大。 若L?25m,則兩車等速時,甲車已運動至乙車前面,以后還能再次相遇,即能相遇兩次。 2.先加速后減速模型 先加速、后減速模型的解題要點在于加速階段的末速度為減速階段的末速度,通過運動圖像可以更加明確運動過程,對于運動位移的求解也更為便利。例1:一小圓盤靜止在桌面上,位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一邊與桌的AB邊重合,如右圖所示。已知盤與桌布間的動摩擦因數為?1,盤與桌面間的動摩擦因數為?2。現突然以恒定加速度a將桌布抽離桌面,加速度方向是水平的且垂直于AB邊。若圓盤最近未從桌面掉下,則加速度a滿足的條件是什么?(以g表示重力加速度)www.tmdps.cn高考圈-讓高考沒有難報的志愿 解析:根據題意可作出物塊的速度圖象如下圖所示。設圓盤的質量為m,桌邊長為L,在桌布從圓盤下抽出的過程中,盤的加速度為a1,有?1mg?ma1 桌布抽出后,盤在桌面上做勻減速運動,以a2表示加速度的大小,有?2mg?ma2; 設盤剛離開桌布時的速度為v1,移動的距離為x1,離開桌布后在桌面上再運動距離x2后便停下,由勻變速直線運動的規律可得:v12?2a1x1 ①; 盤沒有從桌面上掉下的條件是:x1?x2?L 2③; v12?2a2x2 ②; 設桌布從盤下抽出所經歷時間為t,在這段時間內桌布移動的距離為x,有:x?121Lat,x1?a1t2,而x?x1?,求得:t?222LL,及v1?a1t?a1a?a1a?a1聯立解得:a?(?1?2?2)?1g ?2例2:一個質量為m=0.2kg的物體靜止在水平面上,用一水平恒力F作用在物體上10s,然后撤去水平力F,再經20s靜止,該物體的速度圖象如下圖所示,則以下正確的是()A.物體通過的總位移為150m B.物體的最大動能為20J C.物體前10s內和后10s內加速度大小之比為2:1 D.物體所受水平恒力和摩擦力大小之比為3:1 答案:ACD 3.斜面模型 物體置于斜面上受到重力、斜面彈力的作用,斜面粗糙是會受到摩擦力的作用,在存在電場、磁場時,還應考慮電場力和磁場力。解題方法通常是先做受力分析,再對各力做正交分解(通常選取垂直和平行斜面的2條坐標軸),最后由平衡條件或牛頓第二定律聯立方程組并求解。 例1:如右圖所示,在水平地面上有一輛運動的平板小車,車上固定一個盛水的杯子,杯子的直徑為R。當小車作勻加速運動時,水面呈如圖所示狀態,左右液面的高度差為h,則小車的加速度方向指向如何?加速度的大小為多少? 解析:根據杯中水的形狀,可以構建這樣的一個模型,一個物塊放在光滑的斜面上(傾角為,重力和斜面的支持力的合力提供物塊沿水平方向的加速度:a?gtan?。?)取杯中水面上的一滴水為研究對象,水滴受力情況如同斜面上的物塊。由題意可得,取杯中水面上的一滴水為研究對象,它相對靜止在“斜面”上,可以得出其加速度為a?gtan?,而tan??h,得a?gh,方向水平向右。 RR例2:如圖右所示,質量為M的木板放在傾角為?的光滑斜面上,質量為m的人在木板上跑,假如腳與板接觸處不打滑。(1)要保持木板相對斜面靜止,人應以多大的加速度朝什么www.tmdps.cn高考圈-讓高考沒有難報的志愿 方向跑動?(2)要保持人相對斜面位置不變,人應在原地跑而使木板以多大的加速度朝什么方向運動? 解析:(1)要保持木板相對斜面靜止,木板要受到沿斜面向上的摩擦力與木板的下滑力平衡,即Mgsin??F,根據作用力與反作用力人受到木板對他沿斜面向下的摩擦力,所以人受到的合力為:mgsin??F?ma;a?mgsin??Mgsin?,方向沿斜面向下。 m(2)要保持人相對于斜面的位置不變,對人有mgsin??F,F為人受到的摩擦力且沿斜面向上,根據作用力與反作用力等值反向的特點判斷木板受到沿斜面向下的摩擦力,大小為:mgsin??F,所以木板受到的合力為:Mgsin??F?Ma; 所以解得:a?mgsin??Mgsin?,方向沿斜面向下。 M 4.掛件模型 掛件模型是通過繩或者桿對物體進行施力。繩子受力的方向是使繩子繃緊的方向;而桿件的受力方向即可使桿件壓縮也可使桿件拉伸,需由動平衡或靜平衡條件確定。解題的思路通常是在進行受力分析后,對各力進行正交分解,正交坐標系的坐標軸應盡可能多地覆蓋未知力,最后由平衡條件或牛頓第二定律聯立方程組并求解。例1:物體A質量為m?2kg,用兩根輕繩B、C連接到豎直墻上,在物體A上加一恒力F,若圖1.08中力F、輕繩AB與水平線夾角均為??60?,要使兩繩都能繃直,求恒力F的大小。 解析:要使兩繩都繃直,必須F1?0,F2?0,再利用正交分解法作數學討論。作出A的受力分析,由正交分解法的平衡條件: Fsin??F1sin??mg?0 Fcos??F2?F1cos??0 ① ② 解得F1?mg?F sin?F2?2Fcos??mgcot? ③ ④ 兩繩都繃直,必須F1?0,F2?0 由以上解得F有最大值Fmax?23.1N,解得F有最小值Fmin?11.6N,所以F的取值為:11.6N?F?23.1N。例2:如圖所示,AB、AC為不可伸長的輕繩,小球質量為m=0.4kg。當小車靜止時,AC水平,AB與豎直方向夾角為θ=37°,試求小22車分別以a1=5m/s和a2=10m/s向右勻加速運動時,兩繩上的張力 2FAC、FAB分別為多少。取g=10m/s。 解析:設繩AC水平且拉力剛好為零時,臨界加速度為a0 根據牛頓第二定律FABsin??ma0,FABcos??mg,聯立兩式并代入數據得a0?7.5m/s; 當a1?5m/s2?a0,此時AC繩伸直且有拉力。根據牛頓第二定律FABsin??FAC?ma1;FABcos??mg,聯立兩式并代入數據得FAB?5N,FAC?1N 2當a2?10m/s2?a0,此時AC繩不能伸直,F'AC?0。AB繩與豎直方向夾角???,據牛頓第二定律:F'ABsin??ma2,F'ABcos??mg。聯立兩式并代入數據得F'AB?5.7N。例3:如右圖所示,斜面與水平面間的夾角??30?,物體A和B的質量分別為mA?10kg、mB?5kg。兩者之間用質量不計的細繩相連。求: www.tmdps.cn高考圈-讓高考沒有難報的志愿 (1)如A和B對斜面的動摩擦因數分別為?A?0.6,?B?0.2時,兩物體的加速度各為多大?繩的張力為多少? (2)如果把A和B位置互換,兩個物體的加速度及繩的張力各是多少?(3)如果斜面為光滑時,則兩個物體的加速度及繩的張力又各是多少? 解析:(1)設繩子張力FT,物體A和B沿斜面下滑的加速度:aA和aB,由牛頓第二定律:對A:mAgsin??FT??AmAgcos??mAaA,對B:mBgsin??FT??BmBgcos??mBaB,設FT?0,即假設繩子沒有張力,聯立求解得gcos?(?A??B)?aB?aA,因?A??B,故aB?aA,說明物體B運動比物體A快,繩松弛,所以FT?0的假設成立。故有aA?g(sin???Acos?)??0196.m/s2與實際情況不符,則A靜止。aB?g(sin???Bcos?)?327.m/s2 (2)如B與A互換則gcos?(?A??B)?aB?aA?0,即B物運動比A物快,所以A、B之間有拉力且共速,用整體法: mAgsin??mBgsin???AmAgcos???BmBgcos??(mA?mB)a代入數據得a?0.96m/s2,用隔離法對B:mBgsin???BmBgcos??FT?mBa,代入數據得FT?115.N (3)如斜面光滑,則A和B沿斜面的加速度均為a?gsin??5m/s2兩物間無作用力。 5.彈簧模型 彈簧作為施力物體,其對物體作用力的大小可由胡克定理確定,作用力的方向可根據彈簧的壓縮或拉伸狀態確定。解題的方法與掛件模型類似。 例1:如圖下所示,四個完全相同的彈簧都處于水平位置,它們的右端受到大小皆為F的拉力作用,而左端的情況各不相同:①中彈簧的左端固定在墻上。②中彈簧的左端受大小也為F的拉力作用。③中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在光滑的桌面上滑動。④中彈簧的左端拴一小物塊,物塊在有摩擦的桌面上滑動。若認為彈簧的質量都為零,以l1、l2、l3、l4依次表示四個彈簧的伸長量,則有() A.l2?lB.l4?l 3C.l1?l3 D.l2?l4 1 2 解析:當彈簧處于靜止(或勻速運動)時,彈簧兩端受力大小相等,產生的彈力也相等,用其中任意一端產生的彈力代入胡克定律即可求形變。當彈簧處于加速運動狀態時,以彈簧為研究對象,由于其質量為零,無論加速度a為多少,仍然可以得到彈簧兩端受力大小相等。由于彈簧彈力F彈與施加在彈簧上的外力F是作用力與反作用的關系,因此,彈簧的彈力也處處相等,與靜止情況沒有區別。在題目所述四種情況中,由于彈簧的右端受到大小皆為F的拉力作用,且彈簧質量都為零,根據作用力與反作用力關系,彈簧產生的彈力大小皆為F,又由四個彈簧完全相同,根據胡克定律,它們的伸長量皆相等,所以正確選項為D。 例2:用如圖右所示的裝置可以測量汽車在水平路面上做勻加速直線運動的加速度。該裝置是在矩形箱子的前、后壁上各安裝一個由力敏電阻組成的壓力傳感器。用兩根相同的輕彈簧夾著一個質量為2.0kg的滑塊,滑塊可無摩擦的滑動,兩彈簧的另一端分別壓在傳感器a、b上,其壓力大小可直接從傳感器的液晶顯示屏上讀出。現將裝置沿運動方向固定在汽車上,傳感器b在前,傳感器a在后,汽車靜止時,傳感器a、b的示數均為10N(取g?10m/s2)www.tmdps.cn高考圈-讓高考沒有難報的志愿 解析:(1)F1?F2?ma1,a1?F1?F2?4.0m/s2,a1的方向向右或向前。m(2)根據題意可知,當左側彈簧彈力F1'?0時,右側彈簧的彈力F2'?20N 由F2'?ma2,代入數據得a2? F2'?10m/s2,方向向左或向后 m10 物理必修一第三章知識點 知識點一——力的概念 (1)力是物體之間的相互作用。力不能脫離物體而存在。“物體”同時指施力物體和受力物體。 (2)力的作用效果:使物體發生形變或使物體的運動狀態發生變化。(3)力的三要素:大小、方向、作用點。力的三要素決定了力的作用效果。(4)力是矢量,既有大小,又有方向。力的單位:N(5)力的分類: 按力的性質分:可分為重力、彈力、摩擦力等。按力的效果分:可分為壓力、支持力、動力、阻力等。 知識點二——重力 (1)重力不是萬有引力,重力是由于萬有引力產生的。 (2)重力的大小G=mg,在同一地點,物體的重力與質量成正比。 (3)重力的方向豎直向下或與水平面垂直。但不能說重力的方向一定指向地心。(4)物體的重心位置與物體的形狀以及質量分布有關。重心可以在物體上,也可以不在物體上。知識點三——彈力 (1)產生條件:直接接觸、彈性形變 (2)確定彈力的方向在硬接觸中(除繩子和彈簧外),一定先找接觸面,彈力的方向一定與接觸面是垂直的。 (3)繩子、彈簧的彈力的方向一定沿繩子或彈簧。輕桿所受力的方向不一定沿桿。(4)胡克定律F=kx,指的是在彈性限度內,彈簧的彈力與形變量成正比。(5)同一根張緊的輕繩上拉力處處相等。 知識點四——摩擦力 (1)產生條件:a:相互接觸且發生彈性形變b:有相對運動或相對運動趨勢c:接觸面粗糙 (2)求摩擦力一定要首先清楚是靜摩擦力還是滑動摩擦力。滑動摩擦力的大小才可以用F??FN求解,FN指正壓力,不一定等于物體的重力;μ是動摩擦因數,與相互接觸的兩個物體的材料有關,還跟粗糙程度有關。 (3)摩擦力的方向可以和運動方向相同也可以相反,但一定與相對運動或相對運動趨勢的方向相反。 (4)摩擦力的方向一定與接觸面平行,一定與彈力的方向垂直。(5)摩擦力可以作為動力,也可以作為阻力。知識點五——力的合成(1)力的合成滿足平行四邊形定則,不是代數加減。 (2)兩個力合力的范圍F1?F2?F?F1?F2,在這之間的所有的力都有可能,這是由這兩個力的夾角大小來確定的。 (3)合力可以和分力一樣大,可以比分力小,也可以比分力大。 (4)求三個力合力的范圍,最大為三個力相加。最小值可以先將兩個力合成,如果第三個力在這個范圍,合力最小就是零。若不在這個范圍,相減的最小值就為這三個力的最小值。知識點六——力的分解 (1)力的分解是合成的逆運算,同樣滿足平行四邊形定則。 (2)將一個力進行分解時,力的作用點不能變。一般依據力的作用效果分解。 高中物理必修一第三章相互作用復習資料 板塊一:基本知識點 一、重力,基本相互作用 1、力和力的圖示 2、力的作用效果 3、力是物體與物體之間的相互作用(1)、施力物體(2)受力物體(3)力的相互性(牛頓第三定律) 4、力的三要素:大小,方向,作用點 5、重力:由于地球吸引而受的力 大小G=mg 方向:豎直向下 重心:重力的作用點 由物體形狀和質量分布共同決定 均勻分布均勻、形狀規則物體:幾何對稱中心 不一定在物體身上 6、四種基本作用(記住) (1)萬有引力(2)電磁相互作用(3)強相互作用(4)弱相互作用 二、彈力 1、性質:接觸力 2、彈性形變:當外力撤去后物體恢復原來的形狀 3、彈力產生條件(形變的物體是施力物體)(1)擠壓(2)發生彈性形變 4、方向:與形變方向相反(①按照接觸類型分:3類;②繩、桿、彈簧) 5、常見彈力 (1)壓力 垂直于接觸面,指向被壓物體(2)支持力 垂直于接觸面,指向被支持物體(3)拉力:沿繩子收縮方向 (4)彈簧彈力方向:可短可長 沿彈簧方向與形變方向相反 6、彈力大小計算(胡克定律)(實驗) F=kx k 勁度系數 N/m x 伸長量 三、摩擦力 產生條件:兩個物體接觸且粗糙(有彈力)有相對運動或相對運動趨勢 靜摩擦力:相對運動趨勢 不代表物體一定靜止 靜摩擦力方向:沿著接觸面與運動趨勢方向相反 大小:0≤f≤Fmax 大小的計算方法:平衡或牛頓第二定律 滑動摩擦力:有相對滑動 不代表物體一定運動 大小:f=μN(注意N不一定等于mg)N 相互接觸時產生的彈力 四、力的合成與分解(力的合成實驗)實驗方法:等效替代 求合力方法:平行四邊形定則(合力是以兩分力為鄰邊的平行四邊形對角線,對角線長度即合力的大小,方向即合力的方向)合力與分力的關系 1、合力可以比分力大,也可以比分力小 2、夾角θ一定,θ為銳角,兩分力增大,合力就增大 3、當兩個分力大小一定,夾角增大,合力就增大,夾角增大,合力就減小(0<θ<π) 4、合力最大值 F=F1+F2 最小值 F=|F1-F2|(思考三力合成的合力范圍)力的分解:已知合力,求替代F的兩個力 原則:分力與合力遵循平行四邊形定則 本質:力的合成的逆運算 作分力的基本操作:明確分力的方向——以合力為對角線分力為鄰邊構建平行四邊形 計算法求合力、分力的實質:解三角形(三角函數的運算) 五、受力分析步驟和方法 1.步驟 (1)研究對象:受力物體(2)隔離開受力物體(3)順序:①場力(重力,電磁力......)②彈力:(繩子拉力 沿繩子方向;輕彈簧壓縮或伸長 與形變方向相反;輕桿 可能沿桿,也可能不沿桿;垂直于接觸面)③摩擦力 靜摩擦力方向1.求 2.假設 滑動摩擦力方向 與相對滑動方向相反 ④其它力(題中已知力)(4)檢驗 是否有施力物體 六、摩擦力分析 根據運動狀態分析:根據平衡或牛頓第二定律分析 七、重難點模型 1、三力平衡模型 2、斜拉模型 3、斜面模型(見右圖)斜面傾角θ 動摩擦因系數μ=tanθ 物體在斜面上勻速下滑 μ>tanθ 物體保持靜止 μ<tanθ 物體在斜面上加速下滑 板塊二:必須會做的題 類型一:概念辨析 1.如圖,重力大小為G的木塊靜止在水平地面上,對它施加一豎直向上且逐漸增大的力F,若F總小于G,下列說法中正確的是 A.木塊對地面的壓力隨F增大而減小 B.木塊對地面的壓力就是木塊的重力 C.地面對木塊的支持力的大小等于木塊的重力大小 D.地面對木塊的支持力的大小等于木塊對地面的壓力大小 2.關于彈力的說法,錯誤的是: A.物質互相接觸,就有彈力的相互作用。 B.物體發生彈性形變,就必然對別的物體產生力作用。 C.由胡克定律可得:k=F/x,可知彈簧的勁度系數與彈力成正比,與形變量成反比。D.壓力和支持力的方向都垂直于物體的接觸面,繩的拉力沿繩而指向繩收縮的方向 3.粗糙的水平地面上有一只木箱,現用一水平力拉木箱勻速前進,則 A.拉力與地面對木箱的摩擦力是一對作用力與反作用力 B.木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對平衡力 C.木箱對地面的壓力與地面對木箱的支持力是一對作用力與反作用力 D.木箱對地面的壓力與木箱受到的重力是一對平衡力 4.關于作用力和反作用力,下列說法中錯誤的是 A.我們可以把物體間相互作用的任何一個力叫做作用力,另一個力叫做反作用力 B.若作用力是摩擦力,則反作用力也一定是摩擦力 C.作用力與反作用力一定是同時產生、同時消失的 D.作用力與反作用力大小相等,方向相反,作用在一條直線上,因此它們可能成為一對平衡力 類型二:簡單的運算 1.一根彈簧掛0.5N的物體時長12cm,掛1N的物體時長14cm,則彈簧原長______。2..一彈簧的勁度系數為500N/m,它表示______,若用200N的力拉彈簧,則彈簧伸長______m。3.某同學用彈簧秤稱一木塊重5N,把木塊水平桌面上,彈簧秤水平地向右拉木塊. (1)當彈簧秤讀數為1N時,木塊未被拉動,這時木塊受到的是______摩擦力,大小是______,方向向______.(2)當彈簧秤的讀數是2.1N時,木塊剛好開始移動,此時木塊受的是______摩擦力,大小是______,方向向______.(3)開始運動后,使木塊保持勻速直線運動,彈簧秤的讀數變為2N,此時木塊受到的是______摩擦力,大小是______,動摩擦因數μ=______.(4)若使彈簧秤在拉動木塊運動中讀數變為3N時,木塊受到的摩擦力是______摩擦力,大小是______.(5)木塊離開彈簧秤繼續滑動,這時木塊受到的是______摩擦力,大小是______.4.5N和7N的兩個力的合力可能是 [ ] A.3N B.13N C.2.5N D.10N 5.某物體在四個共點力作用下處于平衡狀態,若F4的方向沿逆時針方向轉過90°角,但其大小保持不變,其余三個力的大小和方向均保持不變,此時物體受到的合力的大小為 [ ] 類型三:易錯題 1.跳高運動員從地面跳起, 這是由于 A、運動員給地面的壓力等于運動員受的重力 B、地面給運動員的支持力大于運動員給地面的壓力 C、地面給運動員的支持力大于運動員受的重力 D、地面給運動員的支持力等于運動員給地面的壓力 2.如圖所示,在水平力F的作用下,重為G的物體保持沿豎直墻壁勻速下滑,物體與墻之間的動摩擦因數為μ,物體所受摩擦力大小為:()A.μF B.μ(F+G)C.μ(F-G)D.G 3.質量為m的木塊在置于桌面上的木板上滑行,木板靜止,它的質量M=3m。已知木塊與木 板間、木板與桌面間的動摩擦因數均為μ,則木板所受桌面的摩擦力大小為: A、μmg B、2μmg C、3μmg D、4μmg 4.圖1中,一個質量均勻的球放在互成120°的兩塊光滑平面上,保持靜止,OA是水平的.關于球的受力分析,下面說法中正確的是 [ ] A.球受重力、平面OA和OB的彈力 B.球除了受重力外,只受到平面OA的彈力 C.平面OA對球的彈力,方向向上偏左 D.平面OA對球的彈力,方向豎直向上 5.某人想用力F豎直向上提起地面上的重物,重物沒被提起,下面說法正確的是 [ ] A.由于力F小于物體的重力,所以物體所受的合力不等于零 B.地面所受的壓力大小等于物體的重力和拉力的差值 C.物體受重力和地面對物體的支持力是互相平衡的力 D.力F和地面所受壓力互相平衡 板塊三:重難點問題 三力平衡問題 1.如圖4所示,a,b,C三根繩子完全相同,其中b繩水平,C繩下掛一重物。若使重物加重,則這三根繩子中最先斷的是 2.一球重量為G,置于兩光滑的平面之間,已知一平面豎直放置,另一平面與豎直方向成θ角如(圖7),則球對兩平面的壓力為______。 3.如圖8,懸掛在天花板下重60N的小球,在均勻的水平風力作用下偏離了豎直方向θ=30°角.求風對小球的作用力和繩子的拉力. 4.如圖所示,物重30 N,用OC繩懸掛在O點,OC繩能承受最大拉力 為203N,再用一繩系OC繩的A點,BA繩能承受的最大拉力為30 N,現用水平力拉BA,可以把OA繩拉到與豎直方向成多大角度? 難點問題:動態平衡 高中物理知識是學生比較重視的一項科目,要想學好物理,那么首先就要掌握它的基本知識,下面小編給大家分享一些物理知識點必修一,希望能夠幫助大家,歡迎閱讀! 物理知識點必修一1 1.力是物體對物體的作用。⑴力不能脫離物體而獨立存在。⑵物體間的作用是相互的。 2.力的三要素:力的大小、方向、作用點。 3.力作用于物體產生的兩個作用效果。使受力物體發生形變或使受力物體的運動狀態發生改變。 4.力的分類: ⑴按照力的性質命名:重力、彈力、摩擦力等。 ⑵按照力的作用效果命名:拉力、推力、壓力、支持力、動力、阻力、浮力、向心力等。 5、重力(A) 1.重力是由于地球的吸引而使物體受到的力 ⑴地球上的物體受到重力,施力物體是地球。⑵重力的方向總是豎直向下的。 2.重心:物體的各個部分都受重力的作用,但從效果上看,我們可以認為各部分所受重力的作用都集中于一點,這個點就是物體所受重力的作用點,叫做物體的重心。 ①質量均勻分布的有規則形狀的均勻物體,它的重心在幾何中心上。 ②一般物體的重心不一定在幾何中心上,可以在物體內,也可以在物體外。一般采用懸掛法。 3.重力的大小:G=mg6、彈力(A) 1.彈力 ⑴發生彈性形變的物體,會對跟它接觸的物體產生力的作用,這種力叫做彈力。 ⑵產生彈力必須具備兩個條件:①兩物體直接接觸;②兩物體的接觸處發生彈性形變。 2.彈力的方向:物體之間的正壓力一定垂直于它們的接觸面。繩對物體的拉力方向總是沿著繩而指向繩收縮的方向,在分析拉力方向時應先確定受力物體。 3.彈力的大小:彈力的大小與彈性形變的大小有關,彈性形變越大,彈力越大.彈簧彈力:F=Kx(x為伸長量或壓縮量,K為勁度系數) 4.相互接觸的物體是否存在彈力的判斷方法:如果物體間存在微小形變,不易覺察,這時可用假設法進行判定.物理知識點必修一21、質點: (1)沒有形狀、大小且有質量的點 (2)質點是一個理想化模型,實際并不存在(3)一個物體是否能看成質點并不取決于這個物體的大小,而是看所研究的問題中物體的形狀大小和物體上各部分運動情況的差異是否為可以忽略的次要因素,要具體問其具體分析。 2、加速度(A) (1)加速度的定義:加速度是表示速度改變快慢的物理量,它等于速度的改變量跟發生這一改變量所用時間的比值,定義式: (2)加速度是矢量,它的方向是速度變化的方向 (3)在變速直線運動中,若加速度的方向與速度方向相同,則質點做加速運動;若加速度的方向與速度方向相反,則則質點做減速運動.(1)表示物體運動快慢的物理量,它等于位移s跟發生這段位移所用時間t的比值。即v=s/t。速度是矢量,既有大小也有方向,其方向就是物體運動的方向。在國際單位制中,速度的單位是(m/s)米/秒。 (2)平均速度是描述作變速運動物體運動快慢的物理量。一個作變速運動的物體,如果在一段時間t內的位移為s,則我們定義v=s/t為物體在這段時間(或這段位移)上的平均速度。平均速度也是矢量,其方向就是物體在這段時間內的位移的方向。 (3)瞬時速度是指運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度。從物理含義上看,瞬時速度指某一時刻附近極短時間內的平均速度。瞬時速度的大小叫瞬時速率,簡稱速率.4、勻速直線運動(A) (1)定義:物體在一條直線上運動,如果在相等的時間內位移相等,這種運動叫做勻速直線運動。 根據勻速直線運動的特點,質點在相等時間內通過的位移相等,質點在相等時間內通過的路程相等,質點的運動方向相同,質點在相等時間內的位移大小和路程相等。 物理知識點必修一3 第一節認識運動 機械運動:物體在空間中所處位置發生變化,這樣的運動叫做機械運動。 運動的特性:普遍性,永恒性,多樣性 參考系 1.任何運動都是相對于某個參照物而言的,這個參照物稱為參考系。 2.參考系的選取是自由的。 (1)比較兩個物體的運動必須選用同一參考系。 (2)參照物不一定靜止,但被認為是靜止的。 質點 1.在研究物體運動的過程中,如果物體的大小和形狀在所研究問題中可以忽略是,把物體簡化為一個點,認為物體的質量都集中在這個點上,這個點稱為質點。 2.質點條件: (1)物體中各點的運動情況完全相同(物體做平動) (2)物體的大小(線度)<<它通過的距離 3.質點具有相對性,而不具有絕對性。 4.理想化模型:根據所研究問題的性質和需要,抓住問題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復雜的問題得到簡化。(為便于研究而建立的一種高度抽象的理想客體) 第二節時間位移 時間與時刻 1.鐘表指示的一個讀數對應著某一個瞬間,就是時刻,時刻在時間軸上對應某一點。兩個時刻之間的間隔稱為時間,時間在時間軸上對應一段。 △t=t2—t1 2.時間和時刻的單位都是秒,符號為s,常見單位還有min,h。 3.通常以問題中的初始時刻為零點。 路程和位移 1.路程表示物體運動軌跡的長度,但不能完全確定物體位置的變化,是標量。 2.從物體運動的起點指向運動的重點的有向線段稱為位移,是矢量。 3.物理學中,只有大小的物理量稱為標量;既有大小又有方向的物理量稱為矢量。 4.只有在質點做單向直線運動是,位移的大小等于路程。兩者運算法則不同。 第三節記錄物體的運動信息 打點記時器:通過在紙帶上打出一系列的點來記錄物體運動信息的儀器。(電火花打點記時器——火花打點,電磁打點記時器——電磁打點);一般打出兩個相鄰的點的時間間隔是0.02s。 第四節物體運動的速度 物體通過的路程與所用的時間之比叫做速度。 平均速度(與位移、時間間隔相對應) 物體運動的平均速度v是物體的位移s與發生這段位移所用時間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 瞬時速度(與位置時刻相對應) 瞬時速度是物體在某時刻前后無窮短時間內的平均速度。其方向是物體在運動軌跡上過該點的切線方向。瞬時速率(簡稱速率)即瞬時速度的大小。 速率≥速度 第五節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(vt—v0)與完成這一變化所用時間的比值 a=(vt—v0)/t 2.a不由△v、t決定,而是由F、m決定。 3.變化量=末態量值—初態量值……表示變化的大小或多少 4.變化率=變化量/時間……表示變化快慢 5.如果物體沿直線運動且其速度均勻變化,該物體的運動就是勻變速直線運動(加速度不隨時間改變)。 6.速度是狀態量,加速度是性質量,速度改變量(速度改變大小程度)是過程量。 第六節用圖象描述直線運動 勻變速直線運動的位移圖象 1.s-t圖象是描述做勻變速直線運動的物體的位移隨時間的變化關系的曲線。(不反映物體運動的軌跡) 2.物理中,斜率k≠tanα(2坐標軸單位、物理意義不同) 3.圖象中兩圖線的交點表示兩物體在這一時刻相遇。 勻變速 直線運動的速度圖象 1.v-t圖象是描述勻變速直線運動的物體歲時間變化關系的圖線。(不反映物體運動軌跡) 2.圖象與時間軸的面積表示物體運動的位移,在t軸上方位移為正,下方為負,整個過程中位移為各段位移之和,即各面積的代數和。 物理知識點必修一4 一、探究形變與彈力的關系 彈性形變(撤去使物體發生形變的外力后能恢復原來形狀的物體的形變)范性形變(撤去使物體發生形變的外力后不能恢復原來形狀的物體的形變)3、彈性限度:若物體形變過大,超過一定限度,撤去外力后,無法恢復原來的形狀,這個限度叫彈性限度。 二、探究摩擦力 滑動摩擦力:一個物體在另一個物體表面上相當于另一個物體滑動的時候,要受到另一個物體阻礙它相對滑動的力,這種力叫做滑動摩擦力。 說明:摩擦力的產生是由于物體表面不光滑造成的。 三、力的合成與分解 (1)若處于平衡狀態的物體僅受兩個力作用,這兩個力一定大小相等、方向相反、作用在一條直線上,即二力平衡 (2)若處于平衡狀態的物體受三個力作用,則這三個力中的任意兩個力的合力一定與另一個力大小相等、方向相反、作用在一條直線上 (3)若處于平衡狀態的物體受到三個或三個以上的力的作用,則宜用正交分解法處理,此時的平衡方程可寫成①確定研究對象; ②分析受力情況; ③建立適當坐標; ④列出平衡方程 四、共點力的平衡條件 1.共點力:物體受到的各力的作用線或作用線的延長線能相交于一點的力 2.平衡狀態:在共點力的作用下,物體保持靜止或勻速直線運動的狀態.說明:這里的靜止需要二個條件,一是物體受到的合外力為零,二是物體的速度為零,僅速度為零時物體不一定處于靜止狀態,如物體做豎直上拋運動達到點時刻,物體速度為零,但物體不是處于靜止狀態,因為物體受到的合外力不為零.3.共點力作用下物體的平衡條件:合力為零,即0 說明; ①三力匯交原理:當物體受到三個非平行的共點力作用而平衡時,這三個力必交于一點; ②物體受到N個共點力作用而處于平衡狀態時,取出其中的一個力,則這個力必與剩下的(N-1)個力的合力等大反向。 ③若采用正交分解法求平衡問題,則其平衡條件為:FX合=0,FY合=0; ④有固定轉動軸的物體的平衡條件 五、作用力與反作用力 學過物理學的人都會知道牛頓第三定律,此定律主要說明了作用力和反作用的關系。在對一個物體用力的時候同時會受到另一個物體的反作用力,這對力大小相等,方向相反,并且保持在一條直線上。 物理知識點必修一51、參考系:描述一個物體的運動時,選來作為標準的的另外的物體。 運動是絕對的,靜止是相對的。一個物體是運動的還是靜止的,都是相對于參考系在而言的。 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,可能得出不同的結論,但選擇時要使運動的描述盡量的簡單。 通常以地面為參考系。 2、質點: ①定義:用來代替物體的有質量的點。質點是一種理想化的模型,是科學的抽象。 ②物體可看做質點的條件:研究物體的運動時,物體的大小和形狀對研究結果的影響可以忽略。且物體能否看成質點,要具體問題具體分析。 ③物體可被看做質點的幾種情況: (1)平動的物體通常可視為質點.(2)有轉動但相對平動而言可以忽略時,也可以把物體視為質點.(3)同一物體,有時可看成質點,有時不能.當物體本身的大小對所研究問題的影響不能忽略時,不能把物體看做質點,反之,則可以.注(1)不能以物體的大小和形狀為標準來判斷物體是否可以看做質點,關鍵要看所研究問題的性質.當物體的大小和形狀對所研究的問題的影響可以忽略不計時,物體可視為質點.(2)質點并不是質量很小的點,要區別于幾何學中的“點”.3、時間和時刻: 時刻是指某一瞬間,用時間軸上的一個點來表示,它與狀態量相對應;時間是指起始時刻到終止時刻之間的間隔,用時間軸上的一段線段來表示,它與過程量相對應。 4、位移和路程: 位移用來描述質點位置的變化,是質點的由初位置指向末位置的有向線段,是矢量; 路程是質點運動軌跡的長度,是標量。 5、速度: 用來描述質點運動快慢和方向的物理量,是矢量。 (1)平均速度:是位移與通過這段位移所用時間的比值,其定義式為,方向與位移的方向相同。平均速度對變速運動只能作粗略的描述。 (2)瞬時速度:是質點在某一時刻或通過某一位置的速度,瞬時速度簡稱速度,它可以精確變速運動。瞬時速度的大小簡稱速率,它是一個標量。 6、加速度:用量描述速度變化快慢的的物理量。 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有關系),大小由兩個因素決定。 易錯現象 1、忽略位移、速度、加速度的矢量性,只考慮大小,不注意方向。 2、混淆速度、速度的增量和加速度之間的關系。 高中物理知識點必修一 高中物理必修2 期末總復習知識點 考試重點內容:曲線運動、動量、功和能、機械振動 (一)曲線運動、萬有引力 知識結構 1.曲線運動一定是變速運動!速度沿軌跡切線方向(fangxiang),加速度方向(fangxiang)沿合外力方向——指向軌道內側。物體做曲線運動的條件是合外力與速度不在一條直線上。 2.曲線運動的研究方法:矢量合成與分解法,切線方向的分力ΣFt只改變質點的運動速率大小;法線方向的分力ΣFn只改變質點運動的方向。 3.運動的合成和分解:速度、位移、加速度等都是矢量,都可以根據需要和實際情況,用平行四邊形定則合成和分解。兩個勻速直線運動的合成,兩個初速度為0的勻變速運動的合成一定是直線運動。兩個直線運動的合成不一定是直線運動。 4.平拋運動:加速度:a=g,方向豎直向下,與質量無關,與初速度大小無關;速度:vx=v0,vy=gt,vt=(v02+vy2)1/2,方向與水平方向成θ角,tgθ=gt/v0;位移:x=v0t,y=gt2/2,s=(x2+y2)1/2,方向與水平方向成ɑ角,tgɑ=y/x.軌跡方程:y=gx2/2v02為拋物線。 在空中飛行時間:t=(2h/g)1/2,與質量和初速度大小無關,只由高度決定。 水平最大射程:x=v0t=v0(2h/g)1/2 由初速度和高度決定,與質量無關。 曲線運動的位移、速度、加速度都不在同一方向上。 5.勻速圓周運動: 1)周期T、質點運動一周所用的時間。是描述質點轉動快慢的物理量。 2)線速度v、質點通過的弧長Δs與所用時間Δt之比為一定值,該比值是勻速圓周運動的速率v=Δs/Δt,數值上等于質點在單位時間內通過的弧長。線速度的方向在圓周的切線方向上。線速度是描述質點轉動快慢和方向的物理量。 3)角速度ω、連接質點與圓心的半徑轉過的角度Δφ與所用時間Δt之比為一定值,該比值是勻速圓周運動的角速度 ω=Δφ/Δt,數值上等于在單位時間內半徑轉過的角度。單位是弧度/秒(rad/s),角速度也是描述質點轉動快慢的物理量 周期、線速度、角速度之間有的關系: 質點轉一周弧長s=2πr,時間為T,則v=2πr/T 角度為2π ω=2π/T 由上兩公式有v=ωr,ω=v/r 圓周運動是曲線運動,它的速度方向時刻在變化著,勻速圓周運動一定是變速運動,“勻速”僅是速率不變的意思。 4)勻速圓周運動的加速度a、加速度的方向指向圓心——向心加速度,其方向時時刻刻指向圓心,即方向時時刻刻在變化著,所以勻速圓周運動是變加速運動。向心加速度的大小:an=v2/r=ω2r。 5)向心力F=ma=mv2/r,或F=ma=mω2r,方向總指向圓心。向心力是根據力的作用效果命名的。 6.萬有引力與天體、衛星的軌道運動 萬有引力定律:宇宙間任何兩個有質量的物體間都是相互吸引的,引力大小與兩物體的質量的乘積成正比,與它們的距離的平方成反比。 設物體質量分別為m1、m2,物體之間距離為r,則F=Gm1m2/r2 萬有引力定律在天文學上的應用——天體質量及運動分析,宇宙速度與衛星軌道運動問題分析依據:萬有引力定律、牛頓運動定律、F=mv2/r、勻速圓周運動規律;常用近似條件:將有關軌道運動看作勻速圓周運動,引力F=mg= mv2/r(g隨高度、緯度等因素變化而變化)。 7.宇宙速度: (1)線速度:設衛星到地心的距離為r,r就是衛星軌道半徑,環繞線速度為v,衛星質量為m。設地球質量為M,地球半徑為R.根據萬有引力定律和牛頓運動定律有GMm/r2=mv2/r 由此得到環繞速度v=(GM/r)1/2 對所有地球衛星,環繞速度由軌道半徑決定,與衛星質量,性能因素無關。r=R+h,h為衛星距地面的高度,r(h)越大,環繞速度越小。 (2)角速度:由ω=v/r 有ω=(GM/r3)1/2 (3)周期:由ω=2π/T 得T=2π(r3/ GM)1/2 角速度和周期均由軌道半徑決定,半徑越大,角速度越小,周期越長。 宇宙速度: 第一宇宙速度:由環繞速度公式v=(GM/r)1/2 r=R+h,當高度h遠遠小于地球半徑時,即衛星在地面附近繞地球做勻速圓周運動。近似有v=(GM/R)1/2 這是地球衛星的最大環繞速度。 又在地球表面附近,地球對衛星的引力近似等于重力mg mg=mv2/R可得 v=(gR)1/2 把g=9.8×10-3km/s2和R=6.4x103km代入上公式,得到v=7.9km/s,這是地球衛星在地面附近繞地球做勻速圓周運動的環繞速度,是最大的環繞速度,也是使一個物體成為人造地球衛星所必須的最小發射速度.我們稱之為第一宇宙速度。 VI=7.9km/s 第二宇宙速度:當發射速度小于第一宇宙速度時,物體將落回地面;當發射速度大于v=7.9km/s,衛星將在不同圓軌道或橢圓軌道運動。當發生速度大于等于11.2km/s時,物體將掙脫地球引力束縛,成為人造行星或飛向其它行星。所以11.2km/s為第二宇宙速度。VII=11.2km/s 第三宇宙速度:當物體的速度達到16.7km/s時,物體將掙脫太陽引力的束縛飛向太陽系以外的宇宙空間,16.7km/s為第三宇宙速度。 VIII=16.7km/s (二)動量與動量守恒 知識結構 1.力的沖量 定義:力與力作用時間的乘積--沖量I=Ft 矢量:方向--當力的方向不變時,沖量的方向就是力的方向。 過程量:力在時間上的累積作用,與力作用的一段時間相關 單位:牛秒、N?s 2.動量 定義:物體的質量與其運動速度的乘積--動量p=mv 矢量:方向--速度的方向 狀態量:物體在某位置、某時刻的動量 單位:千克米每秒、kgm/s 3.動量定理ΣFt=mvt-mv0 動量定理研究對象是一個質點,研究質點在合外力作用下、在一段時間內的一個運動過程。定理表示合外力的沖量是物體動量變化的原因,合外力的沖量決定并量度了物體動量變化的大小和方向。 矢量性:公式中每一項均為矢量,公式本身為一矢量式,在同一條直線上處理問題,可先確定正方向,可用正負號表矢量的方向,按代數方法運算。 當研究的過程作用時間很短,作用力急劇變化(打擊、碰撞)時,ΣF可理解為平均力。動量定理變形為ΣF=Δp/Δt,表明合外力的大小方向決定物體動量變化率的大小方向,這是牛頓第二定律的另一種表述。 4.動量守恒:一個系統不受外力或所受到的合外力為零,這個系統的動量就保持不變,可用數學公式表達為p=p' 系統相互作用前的總動量等于相互作用后的總動量。 Δp1=-Δp2 相互作用的兩個物體組成的系統,兩物體動量的增量大小相等方向相反。Δp=0 系統總動量的變化為零 “守衡”定律的研究對象為一個系統,上式均為矢量運算,一維情況可用正負表示方向。注意把握變與不變的關系,相互作用過程中,每一個參與作用的成員的動量均可能在變化著,但只要合外力為零,各物體動量的矢量合總保持不變。 注意各狀態的動量均為對同一個參照系的動量。而相互作用的系統可以是兩個或多個物體組成。 5.怎樣判斷系統動量是否守衡? 動量守衡條件是系統不受外力,或合外力為零。一般研究問題,如果相互作用的內力比外力大很多,則可認為系統動量守衡;根據力的獨立作用原理,如果在某方向上合外力為零,則在該方向上動量守衡。 注意守衡條件對內力的性質沒有任何限制,可以是電場力、磁場力、核力等等。對系統狀態沒有任何限制,可以是微觀、高速系統,也可以是宏觀、低速系統。而力的作用過程可以是連續的作用,可以是間斷的作用,如二人在光滑平面上的拋接球過程。 綜上有: 物體運動狀態是否變化取決于--物體所受的合外力。 物體運動狀態變化得快慢取決于--物體所受到的合外力和質量大小。 物體到底做什么形式的運動取決于--物體所受到的合外力和初始狀態。 物體運動狀態變化了多少取決于-- (1)力的大小和方向; (2)力作用時間的長短。實驗表明只要力與其作用時間的乘積一定,它引起同一個物體的速度變化相同,力與力作用時間的乘積,可以決定和量度力的某種作用效果--沖量。系統的內力改變了系統內物體的動量,但系統外力才是改變系統總動量的原因。 (三)能量和能量守恒 知識結構 功是一個過程量,與力在空間的作用過程相關。恒力功的計算公式與物體運動過程無關;重力功、彈力功與路徑無關。功是一個標量,但有正負之分。 2.功率P:功率是表征力做功快慢的物理量、是標量 :P=W/t。若做功快慢程度不同,上式為平均功率。注意恒力的功率不一定恒定,如初速為零的勻加速運動,第一秒、第二秒、第三秒……內合力的平均功率之比為1:3:5……。已知功率可以求力在一段時間內所做的功W=Pt,這時可能是變力再做功。 上式常常用于分析解決機車牽引功率問題,常設有以下兩種約束條件: 1)發動機功率一定:牽引力與速度成反比,只要速度改變,牽引力F=P/v將改變,這時的運動一定是變加速運動。 2)機車以恒力啟動:牽引力F恒定,由P=Fv可知,若車做勻加速運動,則功率P將增加,這種過程直到P達到機車的額定功率為止(注意不是達到最大速度為止)。 3.能:自然界有多種運動形式,與不同運動形式相應的存在不同形式的能量:機械運動--機械能;熱運動--內能;電磁運動--電磁能;化學運動--化學能;生物運動--生物能;原子及原子核運動--原子能、核能……。 動能:物體由于有機械運動速度而具有的能量Ek=mv2/2 能,包括動能和勢能,都是標量。都是狀態量,如動能由速度決定,重力勢能由高度決定,彈性勢能由形變狀態決定。都具有相對性,物體速度相對于不同的參照物有不同的結果,相應的動能相對于不同的參照物有不同的動能。勢能相對于不同的零勢能參考面有不同的結果,勢能有可能取負值,它意味著此時物體的勢能比零勢能低。 4.動能定理:研究對象:質點,數學表達公式:W=mv2/2-mv02/2。公式中W為質點受到的所有的作用力在所研究的過程中做的總功,它可以是恒力功,可以是變力功,可以是分階段由不同的力做功累積(代數和)而得到的結果。動能定理對力的性質沒有任何限制,可以是重力、彈力、摩擦力、也可以是電場力、磁場力或其它力。等式右邊為所研究的過程(初、末狀態)中質點的動能的變化。動能定理表明,力對物體所做的總功,是物體動能變化的原因,力對物體所做的總功量度了物體動能的變化大小。 5.機械能守恒定律:在只有重力或彈力做功的情況下,物體的動能和勢能發生相互轉化,但機械能的總量保持不變。機械能守恒定律的研究對象是系統,一般簡化為物體;守恒是指系統在滿足守恒條件下,機械能--動能和勢能之和,在狀態變化過程中總保持不變。怎樣判斷機械能是否守衡? (1)根據守恒條件:是否只有重力或彈力做功 (2)考察狀態:比較、確定不同狀態的機械能,看它們是否相同 (3)考察系統是否發生機械能與其它形式的能量的轉化 6.功和能:功是能量轉化的量度。 7.關于速度、動量、動能:速度 動量 動能均為描述質點運動狀態的物理量,速度反映質點運動快慢和方向,是運動學量.運動速度不能描述物體所含機械運動的強弱,例如我們可以用手去接一個以速度v飛來的籃球,但不敢去接一個以同樣速度飛來的鉛球.動量是描述物體所含機械運動大小的物理量,是動力學量.當一個運動物體與其它物體相互作用時,機械作用強度取決于動量大小.速度 動量均為矢量.動能也是動力學量,是標量,當機械運動與其它形式的運動之間發生轉化時,量度這種轉化的是動能的變化而不是速度或動量的變化。 由上述分析我們可進一步理解力、沖量和功,請你自己比較分析。 8.比較力學三個核心定律 牛頓定律 ΣF=ma(矢量式、瞬時式) 動量定理 ΣFt=mv-mv0(矢量式、過程式) 動能定理 ΣW=mv2/2-mv02/2(標量式、過程式) 這是研究質點運動的三條核心規律,它們的意義分別為:力是改變質點運動狀態的原因;力在時間上的累積作用--ΣFt量度質點動量的變化;力在空間上的累積作用--W量度質點動能的變化。三條規律為我們解決力學問題提供了三條途徑。 在研究對象受恒力作用時,三種方法都可以應用;當問題直接涉及狀態與空間位移時,用動能定理解決問題來得直接;當問題直接涉及狀態和時間時,用動量定理解決問題比較簡單;當物體在變力作用下,特別是復雜的曲線運動時,一般首選能法解決問題;當研究對象是一個相互作用的系統時,應首選守恒規律解決。第二篇:高中物理必修一第三章知識點總結
第三篇:高中物理必修一第三章相互作用知識點總結
第四篇:高中物理知識點必修一
第五篇:高中物理必修二知識點總結