《必修1》
第1節運動、空間和時間
要點:時間和時刻:時刻指的是某一及時雨,通常用表示,時間是指兩個時刻之間的間隔,通常用表示。
第2節質點和位移
1、質點:用來代替物體的有質量的點。通過抽象,建立乙個理想化的模型。
質點是實際物體在一定條件下的一種理想化模型,忽略它的形狀和體積,但它占有位置,且具有質量。乙個物體能否被視為質點,並不是由物體的形狀和體積大小決定的,而要看它的形狀和大小在所研究的問題中是否佔主要因素來確定。
2、位移:是描述物體位置變化的物理量。 3、路程:是質點通過的實際軌跡的長度。
4、位移和路程的區別:
(1)位移是表示質點位置變化的物理量,用由質點的初位置指向末位置的有向線段表示,而路程則是表示質點通過的實際軌跡長度的物理量。
(2)位移是向量,有大小,又有方向,位移的合成遵循平行四邊形定則;如果物體在一條直線上運動,當選定乙個正方向後,位移可以為正值,也可以為負值,但不過此時的負號僅僅表示位移跟選定的方向相反,並不表示數量的大小關係。而路程是標量,其運算法則是代數加減。
(3)位移與質點的運動路徑無關,只與物體的初、末位置有關,而路程不僅與質點的初、末位置有關,還與路徑有關,從甲地到乙地,位移是唯一確定的,而路徑卻不是唯一的,路徑不同路程可能不同。
第3節速度和加速度
1、標量:用大小就能描述的物理量。 2、向量:有大小又有方向的物理量。
3、速度:速度是描述物體運動快慢的物理量,大小等於物體的位移和發生這段位移所用時間的比值。定義式為:,速度是向量。
(1)平均速度:某段時間內的平均速度,等於這段時內的位移與所用時間的比值。即:。
(2)瞬時速度:物體在某一時刻或某一位置時的速度,叫該時刻或該位置的瞬時速度。瞬時速度大小叫速率3)平均速率:
等於路程與時間的比值。
4、加速度:表示速度改變快慢的物理量,等於速度的改變量跟發生這一改變所用時間的比值。
公式:。在國際單位制中,加速度的單位是公尺每二次方秒,符號為。加速度是向量,不但有大小,而且有方向,加速度的大小在數值上等於單位時間內速度的改變量,加速度的方向就是速度改變量的方向。
取初速度方向為正方向,在加速直線運動中,,與方向相同,在減速直線運動中,,與方向相反。
5、勻變速直線運動的加速度:勻變速直線運動是一條傾斜的直線,如圖所示,加速度,即加速度等於v—t圖中直線的斜率,斜率的大小能反映加速度的大小。
6、速度、速度改變量、加速度三者的區別:
物體的速度大(某一時刻),其速度的改變量(一段時間內)不一定大,加速度也不一定大。加速度與速度、速度的改變量沒有直接關係。因此,「加速度越大,速度一定越大」,「速度為零,加速度一定為零」,「速度變化越大,加速度一定越大」等都是錯誤的。
7、位移—時間圖象:
(1)勻速直線運動:
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,這種運動就叫勻速直線運動。
② 位移和時間的關係:物體發生的位移s和所用的時間t成正比,即:為定值,由此可得到位移公式:s=v·t.
(2)勻速直線運動的位移—時間圖象:圖象是一條過原點的直線,在如圖;
8、位移圖象的應用:
(1)根據圖象的特徵判斷物體運動的性質。圖線為傾斜直線,表示物體做勻速直線運動;圖線平行於t軸,表示質點靜止;圖線為曲線,表示物體做變速直線運動。
(2)圖線的斜率表示了物體運動的速度: k>0,則v>0,表示運動方向與規定的正方向一致;k<0,表示運動方向與規定的正方向相反。
(3)從圖象直接求出任意時刻物體相對座標原點(參考點)的位移及某段位移所需的時間。
(4)圖線在縱軸上截距表示計時起點物體相對於參考點的位移,圖線在橫軸上的截距表示從參考點出發的時間。 (5)兩圖線的交點表示兩物體相遇的時刻及位置。
9、平均速度與平均速率:平均速度是向量,而平均速率是標量,在單向直線運動中,平均速度的大小與平均速率相同。其餘的情況下二者的數值一般不等。
第三章勻變速直線運動的研究
第1節勻變速直線運動的規律
1、勻變速直線運動:物體加速度保持不變的直線運動稱為勻變速直線運動。
(1)速度公式: (2)位移公式:
(3)平均速度公式: (4)速度位移關係式:
(5)根據勻變速直線運動的速度公式和位移公式,兩式聯立消去即可得到速度位移關係式.在有些問題中,沒有給出或者不涉及時間,應用速度位移關係式解題比較方便。
(6)某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:。
(7)某段位移內中間位置的瞬時速度v中與這段位移的初、末速度的關係為:
第四章相互作用
第1節重力與重心
1、力的概念:力是物體之間的相互作用:
(1)任乙個力都有受力物體和施力物體、沒有受力物體(或施力物體)的力是不存在的,力不能離開物體而獨立存在,「作用」是相互的。 (2)力的國際單位制單位是牛頓,符號是n。
2、力的圖示:用一有方向的線段把力的三要素(大小、方向和作用點)表示出來的方法:在圖中必須明確力的大小標度(用多少公釐表示多少牛頓的力)、方向、大小、作用點。
3、力的分類(力學中)
4、重力:由於地球對物體的吸引而產生的,重力的施力物體是地球;
(1)重力的方向豎直向下,豎直方向就是與水平面垂直的方向,而不要將豎直方向說成指向地心的方向,也不能不加條件地說成是垂直方向;
(2)重力的大小:g=mg(在地球表面附近,g取值通常為9.8n/kg);
第2節形變與彈力
1、形變:物體發生的伸長、縮短、彎曲等變化稱為形變。
2、彈性限度:當彈性體形變達到某一值時,即使撤去,物體也不能恢復原狀,這個值叫彈性限度。
3、彈力:物體發生彈性形變,由於要恢復原狀,會對與它接觸的物體產生力的作用,這個力叫做彈力。胡克定律:在彈性限度內,彈性體彈力的大小與彈性體伸長(或縮短)的長度成正比。
,比例係數叫做彈性體的勁度係數,簡稱勁度。的單位是
4、摩擦分成:靜摩擦、滑動摩擦、滾動摩擦
(1)滑動摩擦力:當兩個物體彼此接觸和擠壓,並發生相對滑動時,在接觸面上產生的一種阻礙相對滑動的力。
(2)特點:滑動摩擦力的大小與壓力成正比,還與接觸面的性質有關。公式:其中:動摩擦因數。與接觸面的材料和粗糙度有關。
(3)靜摩擦力:當兩個彼此接觸、擠壓的物體之間沒有發生相對滑動,但喝的相對滑動的趨勢時,接觸面上會產生一種阻礙相對滑動趨勢的力,這種力叫做靜摩擦力。
第五章力與平衡
第1節力的合成
1、平行四邊形定則:如果以原來兩點共點力和的線段為鄰邊作平行四邊形,那麼,其合力f的大小和方向就可以用這兩個鄰邊之間的對角線來表示。這就是共點力合成的平行四邊形定則。
所有的向量的合成都遵守平行四邊形定則。
2、力的合成的方法:
(1)作圖法:運用力的圖示法,以兩個力為鄰邊作平行四邊形,這兩邊夾角的對角線就是合力。用刻度尺測量對角線長度,計算出合力f的大小,用量角器量出合力與某一分力的夾角的大小表示出合力的方向。
(2)公式法:如圖所示:由餘弦定理有
①當θ=0時,;當θ=180°時,,
其方向指向較大力的方向。故兩個力成時合力的取值範圍為:.
②求兩個以上分力的合力,可採用逐步合成的方法,先求出任意兩個力的合力,再求這個合力與第三個分力的合力,依次類推,直到求出所有的分力的合力為止。
第2節力的分解
1、力的分解:求乙個已知力的分力叫做力的分解。
2、力的正交分解:把乙個力分解為兩個互相垂直的分力,這種分解方法叫做力的分解。
第3節力的平衡
1、平衡的各類:不穩定平衡、穩定平衡、隨遇平衡。
2、穩度:物體的穩定程度
(1)平衡狀態:物體處於靜止或勻速運動狀態都屬於平衡狀態.
(2)平衡力:是指一組力作用在物體上,物體處於平衡狀態,這種一組力中任何乙個力稱為其他所有力的平衡力。
3、共點力作用下物體的平衡條件為物體所受合外力為零,即
4、三力作用下平衡問題的解法:常是把任意兩個力合成與第三個力大小相等、方向相反。即無論二力還是多個力,都是將多個力最終轉化為二力平衡問題處理。
用正交分解法處理共點力的平衡問題,其實是將多個力分解在兩個垂直的方向,在每個方向上再討論二力平衡問題。
二力平衡時,兩力必須共點共線。
5、注意點:
(1)物體在共點力作用下的平衡條件,可當作牛頓第二定律的特例來處理,因為在共點力作用下物體的平衡一般可視為質點,這樣得出平衡條件比較簡單。
(2)共點力作用下物體的平衡「處於平衡狀態的物體不一定靜止。
(3)共點作用下物體的平衡條件為合力為零,其中合力為合外力,是物體受外的作用力,不是自己施給其它物體的力。
7、處理共點力作用下物體平衡問題的思路:
(1)先確定研究物件,再進行受力分析,列出平衡方程求解。對比較容易的問題,可用直角三角形的知識求解,對於比較複雜的問題,可用正交分解的方法求解,而且當未知力的方向事先尚不能確定時,可先假設未知力具有某一方向,然後根據解得的結果判斷,此未知力的實際方向。
(2)共點力作用下物體的平衡條件:合力為零,即:,
(3)利用共點力平衡條件解題步驟:
① 隔離研究物件; ② 分析被隔離的物件受力情況,並畫好受力圖;
③ 利用平行四邊形定則或向量三角形定則或正交分解法、結合平衡條件布列方程求解.
8、摩擦力:
(1)滑動摩擦力:
① 產生的條件:物體相互接觸、接觸面不光滑、接觸面間有彈力、兩物體有相對運動。四者缺一不可。
② 方向:跟接觸面相切,與相對運動方向相反。
③ 大小:f=μfn.
動摩擦因素μ:與表面兩個物體接觸面的材料的性質和粗糙程度有關。
(2)靜摩擦力:
① 產生的條件:接觸面粗糙且兩物體具有相對運動趨勢,兩物之間有彈力。
② 大小:物體受到靜摩擦力的大小等於運動趨勢方向上的外力的大小。並且可在一定範圍內變化,即:,是物體受到的最大靜摩擦力。
③ 方向:與物體接觸面相切,與相對運動趨勢相反。
(3)滾動摩擦:在相同的壓力的情況下,滾動摩擦力比滑動摩擦力小得多。
第六章力與運動
第1節牛頓第一定律
1、牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止。
2、慣性:任何物體都有保持原來靜止或勻速直線運動狀態的性質稱為慣性。
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