新課標高中物理知識點

2021-03-04 07:43:28 字數 4981 閱讀 7025

2、勻變速直線運動的基本規律

反映勻變速直線運動規律的公式有:

(1)即時速度公式:

(2)位移公式:

(3)位移速度公式:

(4)平均速度公式:

(5)初速度為零的勻加速直線運動,在連續相等時間內相鄰位移的比:

s1∶s2∶s3∶……∶sn=1∶3∶5∶……∶(2n-1)

(6)勻變速直線運動中,連續相等時間內相鄰位移的差:

為恒量 (7)勻變速直線運動中,某段時間中間時刻的即時速度等於這段時間內的平均速度。

(8)勻變速直線運動中,某段位移中間位置的即時速度等於。

(9)初速度為零的勻加速直線運動通過連續相等位移所用時間之比為

反映勻變速直線運動規律的速度——時間圖象,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)某段時間,線下包圍「面積」在數值上等於這段時間內物體運動的位移。

做勻變速直線運動的質點,其運動情況是用五個物理量來描述的,這五個物理量是:初速度、末速度、加速度、位移、時間。

①兩個基本公式

②幾個匯出公式或稱輔助公式,在實際處理問題中還需要不含或不含的公式,用數學解方程和平均速度定義式可以匯出

不含的表示式

不含的表示式

③幾個有用的推論

任意兩個連續相等時間間隔(t)內,位移之差是常數

在一段時間內,中間時刻的瞬時速度等於這段時間內的平均速度

若運動物體經過某段位移初位置速度是,經過末位置的速度是,那麼經過位移中點的瞬時速度是。

初速度為零的勻加速直線運動中的比例關係

△每秒末的速度比:1∶2∶3∶……∶n

△前n秒內的位移比:1∶4∶9∶……∶

△每秒內的位移比:1∶3∶5∶……∶()

△每公尺內的時間比:1∶∶∶……∶

第三章相互作用

知識要點:

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生形變;另一種作用效果是使受力物體的運動狀態發生變化,即產生加速度。

二、力的單位:

在國際單位制中,力的單位是牛頓。

三、對力的概念的幾點理解:

1、力的物質性。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;不論是巨集觀物體間力的作用,還是微觀物體間力的作用,都離不開施力者,都離不開物質。

2、力的相互性。施力者同時是受力者,作用力和反作用力大小相等,方向相反,同種性質,分別作用在相應的兩個物體上。並同時存在,同時消失。

3、力的向量性。物體受力所產生的效果,不但與力的大小有關,還跟力的作用方向和作用位置有關。所以,力的大小、方向和作用點叫力的三要素。力的合成和分解遵從向量平行四邊形法則。

4、力的作用離不開空間和時間。力的空間累積效應往往對應物體動能的變化;力的時間累積效應往往對應物體動量的變化。

四、力的種類:

有按力的性質命名;按力的效果命名;按力的本質歸結。

比如:重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等等是按力的性質命名的。張力、壓力、支援力、阻力、向心力等等是按力的效果命名的。

五、重力:

1、重力的定義一般有以下兩種。重力是由於地球的吸引而使物體受到的力。由於地球的自轉,除兩極以外,地面上其他地點的物體都隨地球一起,圍繞地軸做勻速圓周運動。

地球對物體的萬有引力的乙個分力指向地軸充當物體繞地軸做勻速圓周運動的向心力,另乙個分力就是物體所受的重力。 2、重力的方向是豎直向下的。

3、重力的大小。。

六、彈力:

1、定義:發生形變的物體,在發生形變的同時,有恢復原狀的趨勢,因而對跟它接觸的物體要產生力的作用,這種力叫彈力。

2、彈力產生的條件:(1)直接接觸;(2)發生彈性形變。

3、彈力的方向:如圖1中,光滑球靜止在aob面上,ob是水平面。由於球與ao接觸而無形變故皮有彈力產生,ob面產生形變有彈力產生,球受到過切點豎直向上的彈力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b點與過b切線垂直,n2過a點垂直於木棍,均為凹面形變恢復的方向。

懸鏈、繩索等柔軟的物體只能拉伸而不能壓縮,所以它們由於形變產生的彈力一定沿繩或懸鏈,指向收縮方向。

直杆、可拉,可壓也可以產生其他方向的形變。因此直杆產生的彈力可以沿杆的軸向向裡或向外,也可以不沿杆的軸向。例如圖3所示用繩索(質量不計)和杆(質量不計)分別固定一質量為m的小球,在豎直麵內做圓周運動,若半徑相等,試說明在最高點小球速度最小值是多少?

由於繩索只能拉伸在最高點其彈力最小值為零,重力充當向心力。而杆連線的小球在最高點杆的支援力可以等於重力,小球受合力為零,速度可以得零。

4、彈力大小的計算: 胡克定律:彈簧問題可以用此定律解決。

在彈性限度內,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,彈力是彈簧發生形變時對施力物體的作用力。

x是彈簧的形變指伸長或縮短的長度。k叫彈簧的勁度係數,國際單位是牛/公尺。

一般物體的彈力可以用牛頓定律結合物體運動狀態求出。

5、彈簧和繩索、杆或其他堅硬物體彈力變化情況不同。由於彈簧形變不能突變使彈簧的彈力也不能發生突變,而在高中物理中的繩索杆、堅硬物體、類似於剛體。即其形變極小而且可以發生突變,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動狀態去求得。

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連線,處於平衡狀態。圖5中把bo由繩改為彈簧,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。根據物體平衡條件,合力為零。剪斷ao瞬時,小球受力會發生突變,此時小球類似於單擺擺至最高點的情況,小球受合力方向與ob垂直指向平衡位置。

在圖5中表示彈簧連線的小球在靜止狀態與圖4分析相同,當剪斷ao的瞬時,由於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m所受合力方向沿水平與ao當初彈力向相反,大小等於平衡時ao的彈力,即合力為。如圖7所示。

七、摩擦力:

1、定義:相互接觸的兩個物體,如果有相對運動或相對運動趨勢,則兩物體接觸表面就會產生阻礙相對運動或相對運動趨勢的力,這種力叫做摩擦力。

2、靜摩擦力和滑動摩擦力比較。

產生條件:兩個相互接觸物體有相對運動趨勢時,物體間出現阻礙相對運動趨勢的靜摩擦力。兩個相互接觸的物體有相對運動時,物體間出現阻礙相對運動的滑動摩擦力。

固態物體間摩擦力的方向:一定平行於接觸面。靜摩擦力一定和相對運動趨勢方向相反,滑動摩擦力一定和相對滑動的方向相反。

摩擦力的大小:摩擦力的大小,跟相互接觸物體的性質 ,及其表面的光滑程度有關,和物體的正壓力有關,一般地說和接觸面積無關。靜摩擦力大小可以從零變化到最大靜摩擦,具體大小由實際情況而定,而滑動摩擦力大小永遠等於動摩因數與正壓力的乘積,即。

3、幾點注意:

要區分相對運動方向和物體運動方向,即摩擦力可以與物體運動方向相同或相反。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動,物體受到靜摩擦力方向與速度同向。如圖8。

摩擦力可以是動力也可以是阻力,它可以做正功也可以做負功。圖8中m所受的摩擦力對,m就做正功。

兩物體相對運動時,一對滑動摩擦力做功的代數和等於系統內能增加量,即滑動摩擦力乘相對位移等於系統內能增量。這個規律也告訴我們:作用力與反作用力的功並不一定永遠相等。

判斷摩擦力的方向是難點,實際處理時可以假設接觸面光滑,再從相對運動或相對運動趨勢去判斷;也可以從力的平衡或運動定律去判斷;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ab共同加速運動,問b受摩擦力的方向和大小?

設ab接觸面光滑,a在f作用下向右加速運動,b對a有向左運動趨勢,a要給b乙個向右的靜摩擦力。設a、b質量分別為,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b支援力之外,一定有乙個水平向右使物體產生加速度a的力,由題意可知這個力只能是a對b的靜摩擦力f。所以f向右且。

物體的平衡

基礎知識

1、平衡狀態:物體受到幾個力的作用,仍保持靜止狀態,或勻速直線運動狀態,或繞固定的轉軸勻速轉動狀態,這時我們說物體處於平衡狀態,簡稱平衡。

2、要區分平衡狀態、平衡條件概念。

平衡狀態指的是物體的運動狀態,即靜止勻速直線運動或勻速轉動狀態;而平衡條件是指要使物體保持平衡狀態時作用在物體上的力要滿足的條件。

3、共點力的平衡

⑴共點力:物體同時受幾個共面力的作用,如果這幾個力都作用在物體的同一點,或這幾個力的作用線都相交於同一點,這幾個力就叫做共點力。

⑵共點力作用下物體的平衡條件是物體所受的合外力為零。

⑶三力平衡原理:物體在三個力作用下,處於平衡狀態,如果三力不平行,它們的作用線必交於一點,例如圖1所示,不均勻細桿ab長1公尺,用兩根細繩懸掛起來,當ab在水平方向平衡時,二繩與ab夾角分別為30°和60°,求ab重心位置?

根據三力平衡原理,杆受三力平衡,ta、tb、g必交於點o只要過o作ab垂線,它與ab交點c 就是ab杆的重心。由三角函式關係可知重心c到a距離為0.25公尺。

⑷具體問題的處理

①二力平衡問題,乙個物體只受兩個力而平衡,這兩個力必然大小相等,方向相反,作用在一條直線上,這也就是平常所說的平衡力。平衡力的這些特點就成為了解決力的平衡問題的基礎,其他平衡問題最終要轉化為這個基礎問題。

②三力平衡問題:往往先把兩個加合成,這個合力與第三個力就轉化成了二力平衡問題,即三力平衡中任意兩個力的合力與第三個力的大小相等,方各相反,作用在一條直線上。

③多力平衡問題:設立垂直座標系,把多個力分解到x、y方向上,求x和y方向的合力,最後再把兩個方向的力求合。處理方法的思路還是轉化成二力平衡問題。

⑸要區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,但它們有本質的區別。以作用點的角度看,平衡力作用點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物體上。從力的性質看,平衡力可以是性質相同的力,也可以是性質不同的力。

比如重力可以和彈力平衡,彈力也可以和彈力平衡。作用力和反作用力一定是相同性質的力,即萬有引力的反作用力一定是萬有引力,彈力的反作用力一定是彈力。從力的瞬時性看平衡力之間沒有相互依存的瞬時關係,例如重力與彈力平衡,彈力消失後重力並不一定消失。

作用力與反作用力存在相互依存的瞬時關係,作用力消失的瞬時反作用也消失。

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