人教版高中物理必修一知識點超詳細總結(jié)帶經(jīng)典例題及解析_第1頁
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文檔簡介

1、高中物理必修一學(xué)問點運動學(xué)問題是力學(xué)部分的基礎(chǔ)之一,在整個力學(xué)中的位置是特別重要的,本章是講運動的初步概念,描述運動的位移、速度、加速度等,貫穿了幾乎整個高中物理內(nèi)容,盡管在前幾年高考中單純考運動學(xué)題目并不多, 但力、 電、磁綜合問題往往滲透了對本章學(xué)問點的考察;近些年高考中圖像問題頻頻顯現(xiàn), 且要求較高, 它屬于數(shù)學(xué)方法在物理中應(yīng)用的一個重要方面;第一章運動的描述專題一:描述物體運動的幾個基本本概念 學(xué)問梳理1機械運動:一個物體相對于另一個物體的位置的轉(zhuǎn)變叫做機械運動,簡稱運動,它包括平動、轉(zhuǎn)動和振動等形式;2 參考系:被假定為不動的物體系;對同一物體的運動,如所選的參考系不同,對其運動的描

2、述就會不同,通常以地球為參考系爭論物體的運動;3 質(zhì)點:用來代替物體的有質(zhì)量的點;它是在爭論物體的運動時,為使問題簡化,而引入的抱負模型;僅憑物體的大小不能視為質(zhì)點的依據(jù),如:公轉(zhuǎn)的地球可視為質(zhì)點,而競賽中旋轉(zhuǎn)的乒乓球就不能視為質(zhì)點;物體可視為質(zhì)點主要是以下三種情形:(1) 物體平動時;(2) 物體的位移遠遠大于物體本身的限度時;(3) 只爭論物體的平動,而不考慮其轉(zhuǎn)動成效時;4 時刻和時間(1) 時刻指的是某一瞬時,是時間軸上的一點,對應(yīng)于位置、瞬時速度、動量、動能等狀態(tài)量,通常說的“2秒末”,“速度達2m/s 時”都是指時刻;(2) 時間是兩時刻的間隔,是時間軸上的一段;對應(yīng)位移、 路程、

3、 沖量、 功等過程量 通常說的“幾秒內(nèi)”“第幾秒內(nèi)”均是指時間;5 位移和路程(1) 位移表示質(zhì)點在空間的位置的變化,是矢量;位移用有向線段表示,位移的大小等于有向線段的長度,位移的方向由初位置指向末位置;當(dāng)物體作直線運動時,可用帶有正負號的數(shù)值表示位移,取正值時表示其方向與規(guī)定正方向一樣,反之就相反;(2) 路程是質(zhì)點在空間運動軌跡的長度,是標量;在確定的兩位置間,物體的路程不是唯獨的,它與質(zhì)點的詳細運動過程有關(guān);(3) 位移與路程是在肯定時間內(nèi)發(fā)生的,是過程量,二者都與參考系的選取有關(guān);一般情形下,位移的大小并不等于路程,只有當(dāng)質(zhì)點做單方向直線運動時,二者才相等; 6速度(1)速度:是描述

4、物體運動方向和快慢的物理量;(2)瞬時速度:運動物體經(jīng)過某一時刻或某一位置的速度,其大小叫速率;(3)平均速度:物體在某段時間的位移與所用時間的比值,是粗略描述運動快慢的;平均速度是矢量,方向與位移方向相同;第 1 頁 共 28 頁平均速度的大小與物體不同的運動階段有關(guān); v= s 是平均速度的定義式,適用于全部的運動,t(4) . 平均速率:物體在某段時間的路程與所用時間的比值,是粗略描述運動快慢的;平均速率是標量;s v=t是平均速率的定義式,適用于全部的運動;平均速度和平均速率往往是不等的,只有物體做無往復(fù)的直線運動時二者才相等; 例題評析【例 1】物體沿直線向同一方向運動,通過兩個連續(xù)

5、相等的位移的平均速度分別為v 1=10m/s和 v2=15m/s ,就物體在這整個運動過程中的平均速度是多少?【分析與解答】設(shè)每段位移為s,由平均速度的定義有v =2s2s2v1v2=12m/st1t2s / v1s/ v2v1v2 點評 一個過程的平均速度與它在這個過程中各階段的平均速度沒有直接的關(guān)系,因此要依據(jù)平均速度的定義運算,不能用公式v =v 0+vt /2 ,因它僅適用于勻變速直線運動;32【例2】一質(zhì)點沿直線ox方向作加速運動,它離開o 點的距離x 隨時間變化的關(guān)系為x=5+2tm ,它的速度隨時間變化的關(guān)系為v=6tm/s ,求該質(zhì)點在t=0 到 t=2s間的平均速度大小和t=

6、2s到 t=3s間的平均速度的大?。弧痉治雠c解答】當(dāng)t=0 時,對應(yīng) x 0=5m,當(dāng) t=2s 時,對應(yīng) x 2=21m,當(dāng) t=3s 時,對應(yīng) x3 =59m,就:t=0到 t=2s 間的平均速度大小為v1x2x0 2=8m/st=2s 到 t=3s 間的平均速度大小為v2x3x21=38m/s 點評 只有區(qū)分了求的是平均速度仍是瞬時速度,才能正確地挑選公式;【例 3】一架飛機水平勻速地在某同學(xué)頭頂飛過,當(dāng)他聽到飛機的發(fā)動機聲音從頭頂正上方0傳來時,發(fā)覺飛機在他前上方與地面成60 角的方向上,據(jù)此可估算出此飛機的速度約為聲速的多少倍?【分析與解答】設(shè)飛機在頭頂上方時距人 h,就人聽到聲音時

7、飛機走的距離為: 3 h/3對聲音: h=v 聲 t對飛機: 3 h/3=v 飛 t解得: v 飛= 3 v 聲/3 0.58v 聲 點評 此類題和實際相聯(lián)系, 要畫圖才能清晰地展現(xiàn)物體的運動過程, 挖掘出題中的隱含條件,如此題中聲音從正上方傳到人處的這段時間內(nèi)飛機前進的距離, 就能很簡潔地列出方程求解;專題二 . 加速度第 2 頁 共 28 頁學(xué)問梳理1 加速度是描述速度變化快慢的物理量;2速度的變化量與所需時間的比值叫加速度;vt3公式: a=v0 ,單位: m/s 2是速度的變化率;t4加速度是矢量,其方向與v 的方向相同;5留意 v,vv,的區(qū)分和聯(lián)系;v 大,而tv 不肯定大,反之亦

8、然;t例題評析【例 4】一物體做勻變速直線運動,某時刻速度大小為v1 =4m/s,1s 后速度大小為v2=10m/s, 在這 1s 內(nèi)該物體的加速度的大小為多少?【分析與解答】依據(jù)加速度的定義,avtv0 t2題中 v0=4m/s, t=1s當(dāng) v2 與 v 1 同向時,得a11041=6m/s當(dāng) v 2 與 v1 反向時,得a210412=-14m/s 點評 必需留意速度與加速度的矢量性,要考慮v1、v2 的方向;【例 5】某聞名品牌的新款跑車擁有極好的駕駛性能, 其最高時速可達 330km/h ,0 100km/h 的加速時間只需要 3.6s , 0 200km/h 的加速時間僅需 9.9

9、s ,試運算該跑車在 0 100km/h 的加速過程和 0 200km/h 的加速過程的平均加速度;【分析與解答】: 依據(jù) avtv0 t且vt1100km / h27.78m / svt 2200km / h55.56m / s故跑車在0 100km/h 的加速過程a1vt 1v01t127.783.60 m / s27.72m / s2故跑車在0 200km/h 的加速過程a 2vt 2v0 2t255.569.90 m / s25.61m / s2專題三 . 運動的圖線學(xué)問梳理1. 表示函數(shù)關(guān)系可以用公式,也可以用圖像; 圖像也是描述物理規(guī)律的重要方法,不僅在力學(xué)中, 在電磁學(xué)中、 熱學(xué)

10、中也是常常用到的;圖像的優(yōu)點是能夠形象、直觀地反映出函數(shù)關(guān)系;第 3 頁 共 28 頁2. 位移和速度都是時間的函數(shù),因此描述物體運動的規(guī)律常用位移一時間圖像s t圖 和速度一時間圖像v 一 t 圖 ;3. 對于圖像要留意懂得它的物理意義,即對圖像的縱、橫軸表示的是什么物理量,圖線的斜率、截距代表什么意義都要搞清晰;外形完全相同的圖線,在不同的圖像 坐標軸的物理量不同 中意義會完全不同;4. 下表是對外形一樣的s 一 t 圖和 v 一 t 圖意義上的比較;s一t 圖v一t 圖表示物體做勻速直線運動 斜率表示速度 v表示物體靜止表示物體向反方向做勻速直線運動交點的縱坐標表示三個運動質(zhì)點相遇時的位

11、移t l 時刻物體位移為s 1表示物體做勻加速直線運動 斜率表示加速度a表示物體做勻速直線運動表示物體做勻減速直線運動交點的縱坐標表示三個運動質(zhì)點的共同速度 t 1時刻物體速度為v 1 圖中陰影部分面積表示質(zhì)點在ot 1時間內(nèi)的位移例題評析【例 6】 右圖為某物體做勻變速直線運動的圖像,求:( 1)該物體 3s 末的速度;( 2)該物體的加速度;( 3)該物體前 6s 內(nèi)的位移;【分析與解答】:( 1)由圖可直接讀出3s 末的速度為6m/s;( 2 ) a t圖 中 圖 線 的 斜 率 表 示 加 速 度 , 故 加 速 度 為a93 m / s261m / s ;21(3)a t 圖中圖線與

12、t 軸所圍面積表示位移, 故位移為 s366923m36m ; 點評 這部分內(nèi)容關(guān)鍵要把握速度- 時間圖象及位移時間圖象的意義, 包括載距 , 斜率 ,相交等 .其次章探究勻變速運動的規(guī)律近年高考考查的重點是勻變速直線運動的規(guī)律及v-t圖像;本章學(xué)問較多與牛頓運動定律、電場中帶電粒子的運動等學(xué)問結(jié)合起來進行考察;近年試題的內(nèi)容與現(xiàn)實生活和生產(chǎn)實際的結(jié)合逐步親密;專題一 : 自由落體運動第 4 頁 共 28 頁學(xué)問梳理1定義: 物體從靜止開頭下落,并只受重力作用的運動;2規(guī)律:初速為0 的勻加速運動,位移公式:h1 gt 2 ,速度公式:v=gt23 兩 個 重 要 比 值 : 相 等 時 間

13、內(nèi) 的 位 移 比1 : 3 : 5-, 相 等 位 移 上 的 時 間 比1 : 21 : 32 .例題評析【例1】建筑工人安裝塔手架進行高空作業(yè),有一名建筑工人由于不慎將抓在手中的一根長 5m的鐵桿在豎直狀態(tài)下脫落了,使其做自由落體運動,鐵桿在下落過程中經(jīng)過某一樓層2面的時間為0.2s ,試求鐵桿下落時其下端到該樓層的高度?(g10m/s ,不計樓層面的厚度)【分析與解答】 鐵桿下落做自由落體運動,其運動經(jīng)過下面某一樓面時間t =0.2s ,這個 t 也就是桿的上端到達該樓層下落時間t a 與桿的下端到達該樓層下落時間t b之差,設(shè)所求高度為 h,就由自由落體公式可得到:bh1 gt 22

14、ah51 gt 2解得 h 28.8m2t a t b t【例 2】在現(xiàn)實生活中,雨滴大約在1.5km 左右的高空中形成并開頭下落;運算一下,如該雨滴做自由落體運動,到達地面時的速度是多少?你遇到過這樣快速的雨滴嗎?據(jù)資料顯 示,落到地面的雨滴速度一般不超過8m/s,為什么它們之間有這么大的差別呢?【分析與解答】依據(jù):s1 gt 22vtgt可推出 vt2gs2101.5103 m / s1.732102 m / s可見速度太大,不行能顯現(xiàn)這種現(xiàn)象; 點評 實際上雨滴在下落過程所受空氣阻力和其速度是有關(guān)的, 速度越大所受阻力也越大,落到地面之前已做勻速運動.,專題二 : 勻變速直線運動的規(guī)律

15、學(xué)問梳理2221. 常用的勻變速運動的公式有: 1 v t =v0+at2 s=v 0t+at/23 vt =v0 +2as 4 vv0vtvt / 22s=v0+vt t/25sat 2(1)說明:上述各式有v0, vt , a,s , t 五個量,其中每式均含四個量,即缺少一個量, 在應(yīng)用中可依據(jù)已知量和待求量挑選合適的公式求解;式中 t 表示連續(xù)相等時間的時間間第 5 頁 共 28 頁隔;(2)上述各量中除t外其余均矢量,在運用時一般挑選取v0 的方向為正方向,如該量與 v0 的方向相同就取為正值,反之為負;對已知量代入公式時要帶上正負號,對未知量一般假設(shè)為正,如結(jié)果是正值,就表示與v0

16、 方向相同,反之就表示與v0 方向相反;另外,在規(guī)定v0 方向為正的前提下,如a 為正值,表示物體作加速運動,如a 為負值,就表示物體作減速運動;如 v 為正值,表示物體沿正方向運動,如v 為負值,表示物體沿反 向運動; 如 s 為正值, 表示物體位于動身點的前方,如 s 為負值, 表示物體位于動身點之后;(3)留意:以上各式僅適用于勻變速直線運動,包括有來回的情形,對勻變速曲線運動和變加速運動均不成立; 例題評析22【例 3】 跳傘運動員作低空跳傘表演,當(dāng)飛機離地面224 m 時,運動員離開飛機在豎 直方向做自由落體運動. 運動一段時間后,立刻打開降落傘,展傘后運動員以12.5 m/s的平均

17、加速度勻減速下降. 為了運動員的安全,要求運動員落地速度最大不得超過5 m/s. 取 g=10 m/s . 求:( 1)運動員展傘時,離地面的高度至少為多少.著地時相當(dāng)于從多高處自由落下.( 2)運動員在空中的最短時間為多少.【分析與解答】 :運動員跳傘表演的過程可分為兩個階段,即降落傘打開前和打開后 . 由于降落傘的作用,在滿意最小高度且安全著地的條件下, 可認為 vm=5 m/s 的著地速度方向是豎直向下的,因此求解過程中只考慮其豎直方向的運動情形即可 . 在豎直方向上的運動情形如下列圖 .22( 1)由公式vt v0 2as 可得2第一階段: v 2gh122其次階段: v vm 2ah

18、2又 h1 h2h解式可得展傘時離地面的高度至少為h2 99 m.22設(shè)以 5 m/s 的速度著地相當(dāng)于從高h 處自由下落 . 就 h v=5m 1.25 m.( 2)由公式s=v0t 1 at 2 可得:22 g210第一階段: h11 gt 122其次階段: h2 vt2 1 at 222又 t =t 1t 2解式可得運動員在空中的最短時間為t =8.6 s.說明:簡要地畫出運動過程示意圖,并且在圖上標出相對應(yīng)的過程量和狀態(tài)量,不僅能使較復(fù) 雜的物理過程直觀化,長期堅持下去,更能較快地提高分析和解決較復(fù)雜物理問題的才能.【例 4】 以速度為10 m/s 勻速運動的汽車在第2 s 末關(guān)閉發(fā)動

19、機,以后為勻減速運動,2第 3 s 內(nèi)平均速度是9 m/s,就汽車加速度是 m/s ,汽車在10 s 內(nèi)的位移是 第 6 頁 共 28 頁m.【分析與解答】 :第 3 s 初的速度v0 10 m/s,第 3.5 s末的瞬時速度vt =9 m/s推論( 2)所以汽車的加速度:a= vtv0 = 9t100.52m/s 22 m/s“”表示a 的方向與運動方向相反.汽車關(guān)閉發(fā)動機后速度減到零所經(jīng)時間:t 2 0v0 = 0a10 s=5 s8 s 2就關(guān)閉發(fā)動機后汽車8 s 內(nèi)的位移為:0v 2010 2s20=2a2(2)m 25 m前 2 s 汽車勻速運動: s1 v0t 1 10×

20、 2 m 20 m 汽車 10 s 內(nèi)總位移:s=s1 s220 m 25 m 45 m.說明:( 1)求解剎車問題時,肯定要判定清晰汽車實際運動時間.( 2)此題求 s2時也可用公式s= 1 at 2 運算 . 也就是說“末速度為零的勻減速運動”可倒2過來看作“初速度為零的勻加速運動”.專題三汽車做勻變速運動,追逐及相遇問題 學(xué)問梳理在兩物體同直線上的追及、相遇或防止碰撞問題中關(guān)鍵的條件是:兩物體能否同時到達空間某位置 . 因此應(yīng)分別對兩物體爭論,列出位移方程,然后利用時間關(guān)系、速度關(guān)系、位移關(guān)系解出 .( 1)追及追和被追的兩者的速度相等常是能追上、追不上、二者距離有極值的臨界條件.如勻減

21、速運動的物體追從不同地點動身同向的勻速運動的物體時,如二者速度相等了,仍沒有追上,就永久追不上,此時二者間有最小距離. 如二者相遇時(追上了) ,追者速度等于被追者的速度,就恰能追上, 也是二者防止碰撞的臨界條件;如二者相遇時追者速度仍大于被追者的速度, 就被追者仍有一次追上追者的機會,其間速度相等時二者的距離有一個較 大值 .再如初速度為零的勻加速運動的物體追逐同一地點動身同向勻速運動的物體時,當(dāng)二者速度相等時二者有最大距離,位移相等即追上.( 2)相遇同向運動的兩物體追及即相遇,分析同(1) .相向運動的物體,當(dāng)各自發(fā)生的位移的肯定值的和等于開頭時兩物體間的距離時即相遇.【例 5】在鐵軌上

22、有甲、 乙兩列列車, 甲車在前, 乙車在后, 分別以速度v1=15m/s,v2=40m/s做同向勻速運動,當(dāng)甲、乙間距為1500m 時,乙車開頭剎車做勻減速運動,加速度大小為2o.2m/s ,問:乙車能否追上甲車.第 7 頁 共 28 頁【分析與解答】由于乙車速度大于甲車的速度,因此,盡管乙車剎車后做勻減速直線運動, 速度開頭減小,但其初始階段速度仍是比甲車的大,兩車的距離仍是在減小,當(dāng)乙車的速度減為和甲車的速度相等時,乙車的位移大于甲車相對乙車初始位置的位移,就乙車就肯定能追上甲車,設(shè)乙車速度減為v1=15m/s 時,用的時間為t ,就有v1=v 2-att=v 2-v 1/a=125s在這

23、段時間里乙車的位移為s 2= v1v2 t =3437 5m2在該時間內(nèi)甲車相對乙車初始位置的位移為s1=1500 十 v 1t=3375m由于 s 2>s1 ,所以乙車能追上甲車;【例 6】一輛摩托車行駛的最大速度為30m/s;現(xiàn)讓該摩托車從靜止動身,要在4 分鐘內(nèi)追上它前方相距1 千米、 正以 25m/s 的速度在平直大路上行駛的汽車,就該摩托車行駛時,至少應(yīng)具有多大的加速度?【分析與解答】 :假設(shè)摩托車始終勻加速追逐汽車;就:1 at 2v0t+s 0( 1)22v0 ta =2s022524022210000.24 ( m/s2)( 2)t240摩托車追上汽車時的速度:v = a

24、t = 0.24240 = 58 m/s( 3)由于摩托車的最大速度為30m/s ,所以摩托車不能始終勻加速追逐汽車;應(yīng)先勻加速到最大速度再勻速追逐;11 at 22vm tt1s0v0t( 4)vm at 1( 5)由( 4)( 5)得: t 1=40/3 (秒)a=3040 / 3902.25 m/s40總結(jié):( 1)要養(yǎng)成依據(jù)題意畫出物體運動示意圖的習(xí)慣. 特殊對較復(fù)雜的運動,畫出草圖可使運動過程直觀,物理圖景清晰,便于分析爭論.( 2)要留意分析爭論對象的運動過程,搞清整個運動過程按運動性質(zhì)的轉(zhuǎn)換可分為哪幾個運動階段,各個階段遵循什么規(guī)律,各個階段間存在什么聯(lián)系.( 3)由于本章公式較

25、多,且各公式間有相互聯(lián)系,因此,本章的題目??梢活}多解. 解題時要思路開闊,聯(lián)想比較, 挑選最簡捷的解題方案. 解題時除采納常規(guī)的公式解析法外, 圖象法、 比例法、 極值法、 逆向轉(zhuǎn)換法 (如將一勻減速直線運動視為反向的勻加速直線運動)等也是本章解題中常用的方法.第三章相互作用本章內(nèi)容是力學(xué)的基礎(chǔ),也是貫穿于整個物理學(xué)的核心內(nèi)容;本章從力的基本定義動身,通過爭論重力、彈力、摩擦力,逐步熟悉力的物質(zhì)性、力的矢量性、力的相互性,并通過受力分析, 分析物體所處的狀態(tài)或從物體所處的平穩(wěn)狀態(tài),分析物體的受力情形;物體的受力第 8 頁 共 28 頁分析法是物理學(xué)重要的分析方法;由于它的基礎(chǔ)性和重要性,打算

26、了這部分學(xué)問在高考中的重要位置;本章學(xué)問的考查重點是: 三種常見力, 為每年高考必考內(nèi)容,明年乃至很多年后,仍將是頻繁顯現(xiàn)的熱點; 力的合成與分解、 共點力的平穩(wěn)等在高考中或單獨顯現(xiàn)或與動力學(xué)、電磁學(xué)等相結(jié)合,或挑選或運算論述,或易或難,都要顯現(xiàn);專題一 : 力的概念、重力和彈力 學(xué)問梳理要對力有深刻的懂得,應(yīng)從以下幾個方面領(lǐng)悟力的概念;1 力的本質(zhì)(1) 力的物質(zhì)性:力是物體對物體的作用;提到力必定涉及到兩個物體一施力物體和受力物體,力不能離開物體而獨立存在;有力時物體不肯定接觸;(2) 力的相互性:力是成對顯現(xiàn)的,作用力和反作用力同時存在;作用力和反作用力總是等大、反向、共線,屬同性質(zhì)的力

27、、分別作用在兩個物體上,作用成效不能抵消.(3) 力的矢量性:力有大小、方向,對于同始終線上的矢量運算,用正負號表示同始終線上的兩個方向, 使矢量運算簡化為代數(shù)運算;這時符號只表示力的方向,不代表力的大??;(4) 力作用的獨立性:幾個力作用在同一物體上,每個力對物體的作用成效均不會因其它力的存在而受到影響,這就是力的獨立作用原理;2 力的作用成效力對物體作用有兩種成效:一是使物體發(fā)生形變_,二是轉(zhuǎn)變物體的運動狀態(tài);這兩種成效可各自獨立產(chǎn)生,也可能同時產(chǎn)生;通過力的成效可檢驗力的存在;3 力的三要素:大小、方向、作用點完整表述一個力時,三要素缺一不行;當(dāng)兩個力f 1、f2 的大小、方向均相同時,

28、我們說 f1=f2,但是當(dāng)他們作用在不同物體上或作用在同一物體上的不同點時可以產(chǎn)生不同的效果;力的大小可用彈簧秤測量,也可通過定理、定律運算,在國際單位制中,力的單位是牛頓,符號是n;4力的圖示和力的示意圖(1) 力的圖示:用一條有向線段表示力的方法叫力的圖示,用帶有標度的線段長短表示大小,用箭頭指向表示方向,作用點用線段的起點表示;(2) 力的示意圖:不需畫出力的標度,只用一帶箭頭的線段示意出力的大小和方向;5力的分類(1) 性質(zhì)力:由力的性質(zhì)命名的力;如;重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力、分子力等;(2) 成效力:由力的作用成效命名的力;如:拉力、壓力、支持力、張力、下滑力、分力:合力、

29、動力、阻力、沖力、向心力、回復(fù)力等;6重力( 1)重力的產(chǎn)生:重力是由于地球的吸取而產(chǎn)生的, 重力的施力物體是地球;( 2)重力的大小: 1 由 g=mg運算, g 為重力加速度,通常在地球表面鄰近,g 取 9.8 米秒 2,表示質(zhì)量是 1 千克的物體受到的重力是9.8 牛頓;第 9 頁 共 28 頁 2 由彈簧秤測量:物體靜止時彈簧秤的示數(shù)為重力大??;( 3)重力的方向:重力的方向總是豎直向下的,即與水平面垂直,不肯定指向地心. 重力是矢量;( 4)重力的作用點重心 1 物體的各部分都受重力作用,成效上, 認為各部分受到的重力作用都集中于一點,這個點就是重力的作用點,叫做物體的重心; 2 重

30、心跟物體的質(zhì)量分布、物體的外形有關(guān),重心不肯定在物體上;質(zhì)量分布勻稱、 外形規(guī)章的物體其重心在物體的幾何中心上;( 5)重力和萬有引力重力是地球?qū)ξ矬w萬有引力的一個分力,萬有引力的另一個分力供應(yīng)物體隨地球自轉(zhuǎn)的2向心力, 同一物體在地球上不同緯度處的向心力大小不同,但由此引起的重力變化不大,一般情形可近似認為重力等于萬有引力,即:mg=gmm/r;除兩極和赤道外,重力的方向并不指向地心;重力的大小及方向與物體的運動狀態(tài)無關(guān),在加速運動的系統(tǒng)中,例如: 發(fā)生超重和失重的現(xiàn)象時,重力的大小仍是mg7彈力1產(chǎn)生條件:(1) 物體間直接接觸;(2) 接觸處發(fā)生形變 擠壓或拉伸 ;2 彈力的方向:彈力的

31、方向與物體形變的方向相反,詳細情形如下:(1) 輕繩只能產(chǎn)生拉力,方向沿繩指向繩收縮的方向.(2) 彈簧產(chǎn)生的壓力或拉力方向沿彈簧的軸線;(3) 輕桿既可產(chǎn)生壓力,又可產(chǎn)生拉力,且方向沿桿;3彈力的大小彈力的大小跟形變量的大小有關(guān); 1 彈簧的彈力,由胡克定律f=kx,k 為勁度系數(shù), 由本身的材料、長度、截面積等打算,x 為形變量,即彈簧伸縮后的長度l 與原長 lo 的差: x=|l-l 0| ,不能將 x 當(dāng)作彈簧的長度l 2 一般物體所受彈力的大小,應(yīng)依據(jù)運動狀態(tài),利用平穩(wěn)條件和牛頓運動定律運算,例2 小車的例子就說明這一點; 例題評析【例 1】以下關(guān)于力的說法中,正確選項a 只有相互接

32、觸的兩物體之間才會產(chǎn)生力的作用b 力是不能離開物體而獨立存在的,一個力既有施力物體,又有受力物體c 一個物體先對別的物體施加力后,才能受到反作用力d 物體的施力和受力是同時的【分析與解答】力是物體間的相互作用,不肯定發(fā)生在直接接觸的物體間,直接接觸而發(fā)生的作用叫接觸力,如彈力、摩擦力;通過場發(fā)生的作用叫場力,如重力、電場力、磁場力等;物體的施力和受力不分先后,總是同時的;正確答案為b、d【例 2】關(guān)于物體的重心,以下說法正確選項a物體的重心肯定在該物體上b 外形規(guī)章的物體,重心就在其中心處c 用一根懸線掛起的物體靜止時,細線方向肯定通過物體的重心第 10 頁 共 28 頁d重心是物體上最重的一

33、點【分析與解答】重心是物體各部分的重力的合力的作用點,薄板物體的重心位置可以 用懸掛法確定, 其他外形的物體重心位置也可以用懸掛法想象的爭論;重心不肯定在物體上,也當(dāng)然不是物體中最、重的一點,故ab錯, 如一根彎曲的桿,其重心就不在桿上 用懸線掛起物體處于靜止時,由二力平穩(wěn)原理知細線拉力必與重力等大、反向、共線,故c 正確;【例 3】如下列圖,小車上固定一根折成角的曲桿,桿的另一端一固定一質(zhì)量為m的球,就當(dāng)小車靜止時和以加速度a 向右加速運動時桿對球的彈力大小及方向如何.【分析與解答】當(dāng)小車靜止時,依據(jù)物體平穩(wěn)條件可知,桿對球的彈力方向豎直向上,大小等于mg;當(dāng)小車加速運動時,設(shè)小球受的彈力f

34、 與豎直方向成角,如下列圖,依據(jù)牛頓其次定律,有:fsin =mafcos =mg解得: f=mg 2ma 2tan=a/g可見,桿對球彈力的方向與加速度大小有關(guān),只有當(dāng)加速度a=gtan 、且方向向右時,桿對球的彈力才沿著桿;否就不沿桿的方向;(4) 面與面、點與面接觸的壓力或支持力的方向總垂直于接觸面,指向被壓或被支持的物體,如下列圖,球和桿所受彈力的示意圖;專題二 : 摩擦力 學(xué)問梳理摩擦力有滑動摩擦力和靜摩擦力兩種,它們的產(chǎn)生條件和方向判定是相近的;1產(chǎn)生的條件:(1) 相互接觸的物體間存在壓力;(2) 接觸面不光滑;(3) 接觸的物體之間有相對運動 滑動摩擦力 或相對運動的趨勢 靜摩

35、擦力 ;留意: 不能肯定地說靜止物體受到的摩擦力必是靜摩擦力, 運動的物體受到的摩擦力必是滑動摩擦力; 靜摩擦力是保持相對靜止的兩物體之間的摩擦力, 受靜摩擦力作用的物體不肯定靜止; 滑動摩擦力是具有相對滑動的兩個物體之間的摩擦力, 受滑動摩擦力作用的兩個物體不肯定都滑動;2摩擦力的方向:沿接觸面的切線方向 即與引起該摩擦力的彈力的方向垂直 ,與物體相對運動 或相對: 運動趨勢 的方向相反;例如:靜止在斜面上的物體所受靜摩擦力的方向沿接觸面 斜面 向上;留意:相對運動是以相互作用的另一物體為參考系的運動,與以地面為參考系的運動不同,故摩擦力是阻礙物體間的相對運動,其方向不肯定與物體的運動方向相

36、反; 例如: 站在公共汽車上的人, 當(dāng)人隨車一起啟動 即做加速運動 時,如下列圖,受重力 g、支持力 n、靜摩擦力 f 的作用;當(dāng)車啟動時,人相對于車有向后的運動趨勢,車給人向前的靜摩擦力作用;此時人隨車向前運動,受靜摩第 11 頁 共 28 頁擦力方向與運動方向相同;3摩擦力的大?。?1) 靜摩擦大小跟物體所受的外力及物體運動狀態(tài)有關(guān), 只能依據(jù)物體所處的狀態(tài) 平穩(wěn)或加速 由平穩(wěn)條件或牛頓定律求解;靜摩擦力的變化存在一個最大值 - 最大靜摩擦力, 即物體將要開頭相對滑動時摩擦力的大小 最大靜摩擦力與正壓力成正比 ;(2) 滑動摩擦力與正壓力成正比,即f=n , 為動摩擦因數(shù),與接觸面材料和粗

37、糙程度有關(guān); n指接觸面的壓力,并不總等于重力; 例題評析【例 4】如下圖所示,拉力f 使疊放在一起的a、b 兩物體以共同速度沿 f 方向做勻速直線運動,就a 甲、乙圖中a 物體均受靜摩擦力作用,方向與f 方向相同;b 甲、乙圖中a 物體均受靜摩擦力作用,方向與,方向相反 c 甲、乙圖中a 物體均不受靜摩擦力作用d 甲圖中 a 物體不受靜摩擦力作用,乙圖中a 物體受靜摩擦力作用,方向與f 方向相同【分析與解答】 :假設(shè)甲圖中a 物體受靜摩擦力作用,就它在水平方向上受力不平穩(wěn),將不行能隨b 物體一起做勻速直線運動,所以a 物體不受靜摩擦力作用,這樣就排除了a、b兩項的正確性 c 、d 兩項中哪個

38、正確,由乙圖中a 物體是否受靜摩擦力判定假設(shè)乙圖中a 物體不受靜摩擦力作用,就它將在其重力沿斜面的分力作用下向下滑不能隨 b 物體保持沿斜面對上的勻速直線運動因此乙圖中a 物體肯定受靜摩擦力作用,且方向與f 方向相同, c 項是不正確的答案: d專題三 : 力的合成與分解 學(xué)問梳理1力的合成利用一個力 合力 產(chǎn)生的成效跟幾個力 分力 共同作用產(chǎn)生的成效相同,而做的一種等效替代;力的合成必需遵循物體的同一性和力的同時性;( 1)合力和分力 : 假如一個力產(chǎn)生的成效跟幾個力共同作用產(chǎn)生的成效相同,這個力就叫那幾個力的合力,那幾個力就叫這個力的分力;合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系,即一個力如分解為兩

39、個分力,在分析和運算時,考慮了兩個分力的作用,就不行考慮這個力的作用成效了;反過來, 如考慮了合力的成效,也就不能再去重復(fù)考慮各個分力的成效;( 2)共點力物體同時受幾個力作用,假如這些力的作用線交于一點,這幾個力叫共點力;如圖 a 所示,為一金屬桿置于光滑的半球形碗中;桿受重力及a、 b 兩點的支持力三個力的作用;n 1 作用線過球心,n2 作用線垂直于桿,當(dāng)桿在作用線共面的三個非平行力作第 12 頁 共 28 頁用下處于平穩(wěn)狀態(tài)時,這三力的作用線必匯于一點,所以重力g 的作用線必過n 1、n2 的交點 0;圖b 為豎直墻面上掛一光滑球,它受 三個力:重力、墻面彈力和懸線拉力,由于球光滑,它

40、們的作用線必過球心;(3)力的合成定就: 1 平行四邊形定就:求共點力f1、f2 的合力, 可以把表示f1、 f2 的線段為鄰邊作平行四邊形,它的對角線即表示合力的大小和方向,如圖a; 2 三角形定就:求f1、f2 的合力,可以把表示f1、f2 的有向線段首尾相接,從f1 的起點指向f2 的末端的有向線段就表示合力f 的大小和方向,如圖b;2力的分解(1) 在分解某個力時,要依據(jù)這個力產(chǎn)生的實際成效或按問題的需要進行分解(2) 有確定解的條件:已知合力和兩個分力的方向,求兩個分力的大小 有唯獨解 已知合力和一個分力的大小與方向,求另一個分力的大小和方向 有一組解或兩組解已知合力、一個分力f1

41、的大小與另一分力f2 的方向,求f1 的方向和f2 的大小 有兩個或唯獨解 (3) 力的正交分解:將已知力按相互垂直的兩個方向進行分解的方法利用力的正交分 解法可以求幾個已知共點力的合力,它能使不同方向的矢量運算簡化為同始終線上的矢量運算力的分解問題的關(guān)鍵是依據(jù)力的作用成效,畫出力的平行四邊形,接著就轉(zhuǎn)化為一個依據(jù)知邊角關(guān)系求解的幾何問題;3、處理力的合成與分解問題的方法1 力的圖示法:按力的圖示作平行四邊形,然后量出對角線的長短并找出方向2 代數(shù)運算法:由正弦或余弦定懂得三角形求解3 正交分解法:將各力沿相互垂直的方向先分解,然后求出各方向的合力,再合成4 多邊形法:將各力的首尾依次相連,由

42、第一個力的始端指向最終一個力的尾端的有向線段表示合力的大小和方向 例題評析【例 5】在傾角為 的斜面上,放一質(zhì)量為m的光滑小球,小球被豎直的木板攔住,就球?qū)π泵娴膲毫椤痉治雠c解答】 :小球的重力產(chǎn)生兩個成效:水平擠壓木板;垂直斜面方向壓緊斜面故可第 13 頁 共 28 頁將重力沿水平方向和垂直斜面方向分解為fl 、f2 如右圖所示,依據(jù)平行四邊形定就,可得: f=mg/cos答案: c【例6 】分解一個力,如已知它的一個分力的大小和另一個分力的方向,以下正確選項 a 只有唯獨組解b肯定有兩組解c 可能有很多組解d 可能有兩組解專題四 : 受力分析 學(xué)問梳理受力分析就是把爭論對象在給定物理環(huán)境

43、中所受到的力全部找出來,并畫出相應(yīng)受力圖;1 受力分析的依據(jù)(1) 依據(jù)各種力的產(chǎn)生條件和性質(zhì)特點,每種力的產(chǎn)生條件供應(yīng)了其存在的可能性,由于力的產(chǎn)生緣由不同,形成不同性質(zhì)的力,這些力又可歸結(jié)為場力和接觸力,接觸力 彈力和摩擦力 的確定是難點,兩物體直接接觸是產(chǎn)生彈力、摩擦力的必要條件,彈力產(chǎn)生緣由是物體發(fā)生形變,而摩擦力的產(chǎn)生,除物體間相互擠壓外,仍要發(fā)生相對運動或相對運動趨勢;(2) 依據(jù)作用力和反作用力同時存在,受力物體和施力物體同時存在;一方面物體所受 的每個力都有施力物體和它的反作用力,找不到施力物體的力和沒有反作用力的力是不存在的;另一方面, 依據(jù)作用力和反作用力的關(guān)系,可敏捷變換

44、爭論對象,由作用力判定出反作用力;(3) 依據(jù)物體所處的運動狀態(tài):有些力存在與否或者力的方向較難確定,要依據(jù)物體的運動狀態(tài),利用物體的平穩(wěn)條件或牛頓運動定律判定;2 受力分析的程序(1) 依據(jù)題意選取爭論的對象選取爭論對霖豹原慰是要使對留題懿研窮盡量藩侵j 爭論對象可以是單個物體或物體的某一部分,也可以是由幾個物體組成的系統(tǒng)(2) 把爭論對象從四周的物體中隔離出來,為防止漏掉某個力,要養(yǎng)成按一般步驟分析的好習(xí)慣 一般應(yīng)先分析重力;然后圍繞物體一周,找出跟爭論對象接觸的物體,并逐個分析這些物體對爭論對象的彈力和摩擦力;最終再分析其他場力 電場力、磁場力 等(3) 每分析一個力,都要想一想它的施力

45、物體是誰,這樣可以防止分析出某些不存在的力如豎直上拋的物體并不受向上的推力,而剎車后靠慣性滑行的汽車也不受向前的“沖力”第 14 頁 共 28 頁(4) 畫完受力圖后要進行定性檢驗,看一看依據(jù)你畫的受力圖,物體能否處于題目中所給的運動狀態(tài)3受力分析的留意事項(1) 只分析爭論對象所受的力,不分析爭論對象對其他物體所施的力(2) 只分析依據(jù)性質(zhì)命名的力(3) 每分析一個力,都應(yīng)找出施力物體(4) 合力和分力不能同時作為物體所受的力4受力分析的常用方法:隔離法和整體法( 1)隔離法為了弄清系統(tǒng) 連接體 內(nèi)某個物體的受力和運動情形,一般可采納隔離法運用隔離法解題的基本步驟是: 1 明確爭論對象或過程

46、、狀態(tài); 2 將某個爭論對象、某段運動過程或某個狀態(tài)從全過程中隔離出來; 3 畫出某狀態(tài)下的受力圖或運動過程示意圖; 4 選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解( 2)整體法當(dāng)只涉及爭論系統(tǒng)而不涉及系統(tǒng)內(nèi)部某些物體的力和運動時,一般可采納整體法運用整體法解題的基本步驟是: 1 明確爭論的系統(tǒng)和運動的全過程; 2 畫出系統(tǒng)整體的受力圖和運動全過程的示意圖; 3 選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解隔離法和整體法常常交叉運用,從而優(yōu)化解題思路和方法,使解題簡捷明快 例題評析【例 7】如下列圖,斜面小車m靜止在光滑水平面上,一邊緊貼墻壁;如再在斜面上加一物體 m,且 m、m相對靜止,試分析小車受哪幾個力的作用【分析與

47、解答】對 m和 m整體分析, 它們必受到重力和地面支持力,由于小車靜止,由平穩(wěn)條件知墻面對小車必?zé)o作用力;以小車為爭論對象,如下列圖,它受四個力:重力mg,地面的支持力fn, m 對它的壓力 f2 和靜摩擦力f ,由于 m靜止,可知 f 和 fn 的合力必豎直向下;【說明】m 與墻有接觸,但是否有擠壓,應(yīng)由m和 m的狀態(tài)打算;如m沿 m加速下滑,加速度為 a,就墻對m就有彈力作用,彈力fn水平 .【留意】為防止丟力, 在分析接觸力時應(yīng)繞爭論對象觀看一周,對每個接觸點要逐一分第 15 頁 共 28 頁析;不能把作用在其它物體上的力錯誤地認為通過力的傳遞作用在爭論對象上;正確畫出受力示意圖;畫圖時

48、要標清力的方向,對不同的力標示出不同的符號;【例 8】如下列圖, 質(zhì)量為 m,橫截面為直角三角形的物塊abc, abc,bab邊靠在豎直墻面上,f 是垂直于斜面bc的推力,現(xiàn)物塊靜止不動,就摩擦力的大小為 ;f【分析與解】 :物塊 abc受到重力、墻的支持力、摩擦力及推力四個力作c用而平穩(wěn),由平穩(wěn)條件不難得出靜摩擦力大小為afmgf sin;專題五 : 共點力作用下物體的平穩(wěn) 學(xué)問梳理1共點力的判別: 同時作用在同一物體上的各個力的作用線交于一點就是共點力;這里要留意的是“同時作用”和“同一物體”兩個條件,而“力的作用線交于一點”和“同一作 用點”含義不同;當(dāng)物體可視為質(zhì)點時,作用在該物體上的

49、外力均可視為共點力:力的作用線的交點既可以在物體內(nèi)部,也可以在物體外部;,2平穩(wěn)狀態(tài):對質(zhì)點是指靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運動狀態(tài),對轉(zhuǎn)動的物體是指靜止?fàn)顟B(tài)或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài);(1) 二力平穩(wěn)時,兩個力必等大、反向、共線;(2) 三力平穩(wěn)時,如是非平行力,就三力作用線必交于一點,三力的矢量圖必為一閉合三角形;(3) 多個力共同作用處于平穩(wěn)狀態(tài)時,這些力在任一方向上的合力必為零;(4) 多個力作用平穩(wěn)時,其中任一力必與其它力的合力是平穩(wěn)力;(5) 如物體有加速度,就在垂直加速度的方向上的合力為零;3 平穩(wěn)力與作用力、反作用力共同點: 一對平穩(wěn)力和一對作用力反作用力都是大小相等、方向相反, 作用在一條直線上的

50、兩個力;一對平穩(wěn)力 一對作用力與反作用力作用對象 只能是同一物體, 分別作用在兩個物體上力的性質(zhì) 可以是不同性質(zhì)的力 肯定是同一性質(zhì)的力作用成效 二者的作用相互抵消 各自產(chǎn)生自己的成效,互不影響;【留意】一個力可以沒有平穩(wěn)力,但一個力必有其反作用力;作用力和反作用力同時產(chǎn)生、同時消逝; 對于一對平穩(wěn)力,其中一個力存在與否并不肯定影響另一個力的存在;4 正交分解法解平穩(wěn)問題正交分解法是解共點力平穩(wěn)問題的基本方法,其優(yōu)點是不受物體所受外力多少的限制;解題依據(jù)是依據(jù)平穩(wěn)條件,將各力分解到相互垂直的兩個方向上;正交分解方向的確定:原就上可隨便選取相互垂直的兩個方向;但是, 為解題便利通常第 16 頁 共 28 頁的做法是: 使所選取的方向上有較多的力;選取運動方向和與其相垂直的方向為正交分 解的兩個方向; 在直線運動中, 運動方向上可以依據(jù)牛頓運動定律列方程,與其相垂直的方向上受力平穩(wěn), 可依據(jù)平穩(wěn)條件列方程;使未知的力特殊是不需要的未知力落在所選取的方向上,從而可以便利快捷地求解;解題步驟為: 選取爭論對象一受力分析一建立直角坐標系一找角、分解力一列方程一求解

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