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1、翰林匯翰林匯翰林匯翰林匯課 題: 第一單元 直線運(yùn)動(dòng) 類(lèi)型:復(fù)習(xí)課第1課 描述運(yùn)動(dòng)的基本概念一、機(jī)械運(yùn)動(dòng) 一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置的改變,叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng),簡(jiǎn)稱(chēng)運(yùn)動(dòng),它包括平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)等運(yùn)動(dòng)形式 運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的,靜止是相對(duì)的。宏觀、微觀物體都處于永恒的運(yùn)動(dòng)中。二、參考系(參照物) 參考系:在描述一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí),選作標(biāo)準(zhǔn)的物體(假定為不動(dòng)的物體)1描述一個(gè)物體是否運(yùn)動(dòng),決定于它相對(duì)于所選的參考系的位置是否發(fā)生變化,由于所選的參考系并不是真正靜止的,所以物體運(yùn)動(dòng)的描述只能是相對(duì)的.2.描述同一運(yùn)動(dòng)時(shí),若以不同的物體作為參考系,描述的結(jié)果可能不同, 3.參考系的選取原則上是任意的,但是有時(shí)選運(yùn)動(dòng)
2、物體作為參考系,可能會(huì)給問(wèn)題的分析、求解帶來(lái)簡(jiǎn)便,一般情況下如無(wú)說(shuō)明, 通常都是以地球作為參考系來(lái)研究物體的運(yùn)動(dòng)三、質(zhì)點(diǎn)研究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),如果物體的形狀和大小屬于無(wú)關(guān)因素或次要因素,對(duì)問(wèn)題的研究沒(méi)有影響或影響可以忽略,為使問(wèn)題簡(jiǎn)化,就用一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn)來(lái)代替物體用來(lái)代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)做質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn)有以下兩種情況物體的形狀和大小在所研究的問(wèn)題中可以忽略,可以把物體當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)。作平動(dòng)的物體由于各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況相同,可以選物體任意一個(gè)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)來(lái)代表整個(gè)物體的運(yùn)動(dòng),可以當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理。物理學(xué)對(duì)實(shí)際問(wèn)題的簡(jiǎn)化,叫做科學(xué)的抽象。科學(xué)的抽象不是隨心所欲的,必須從實(shí)際出發(fā)。像這種突出主要因素,排除無(wú)關(guān)因素,忽
3、略次要因素的研究問(wèn)題的思想方法,即為理想化方法,質(zhì)點(diǎn)即是一種理想化模型四、時(shí)刻和時(shí)間時(shí)刻:是指某一瞬時(shí),在時(shí)間軸上表示為某一點(diǎn),如第3s末、3s時(shí)(即第3s末)、第4s初(即第3s末)均表示為時(shí)刻. 時(shí)刻與狀態(tài)量相對(duì)應(yīng):如位置、速度、動(dòng)量、動(dòng)能等。時(shí)間:兩個(gè)時(shí)刻之間的間隔,在時(shí)間軸上表示為兩點(diǎn)之間的線段長(zhǎng)度, 如:4s內(nèi)(即0至第4末) 第4s(是指1s的時(shí)間間隔) 第2s至第4s均指時(shí)間。 會(huì)時(shí)間間隔的換算:時(shí)間間隔=終止時(shí)刻開(kāi)始時(shí)刻。時(shí)間與過(guò)程量相對(duì)應(yīng)。如:位移、路程、沖量、功等 五、位置、位移、路程位置:質(zhì)點(diǎn)的位置可以用坐標(biāo)系中的一個(gè)點(diǎn)來(lái)表示,在一維、二維、三維坐標(biāo)系中表示為s(x) 、
4、s (x,y) 、s (x,y,z)位移:表示物體的位置變化,用從初位置指向末位置的有向線段來(lái)表示,線段的長(zhǎng)短表示位移的大小,箭頭的方向表示位移的方向。 相對(duì)所選的參考點(diǎn)(必一定是出發(fā)點(diǎn))及正方向 位移是矢量,既有大小,又有方向。注意:位移的方向不一定是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向。如:豎直上拋物體下落時(shí),仍位于拋出點(diǎn)的上方;彈簧振子向平衡位置運(yùn)動(dòng)時(shí)。單位:m位移與路徑無(wú)關(guān),只由初末位置決定路程:物體運(yùn)動(dòng)軌跡的實(shí)際長(zhǎng)度,路程是標(biāo)量,與路徑有關(guān)。說(shuō)明:一般地路程大于位移的大小,只有物體做單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí),位移的大小才等于路程。時(shí)刻與質(zhì)點(diǎn)的位置對(duì)應(yīng),時(shí)間與質(zhì)點(diǎn)的位移相對(duì)應(yīng)。位移和路程永遠(yuǎn)不可能相等(類(lèi)別不同,不能
5、比較)物理量的表示:方向+數(shù)值+單位六、速度、速率、瞬時(shí)速度、平均速度、平均速率 速度:表示質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)快慢和方向,是矢量。它的大小用位移和時(shí)間的比值定義,方向就是物體的運(yùn)動(dòng)方向,也是位移的變化方向,但不一定與位移方向相同。平均速度:定義:運(yùn)動(dòng)物體位移和所用時(shí)間的比值叫做平均速度。定義式:=s/t平均速的方向:與位移方向相同。說(shuō)明:矢量:有大小,有方向平均速度與一段時(shí)間(或位移)相對(duì)應(yīng)平均速度與哪一段時(shí)間內(nèi)計(jì)算有關(guān)平均速度計(jì)算要用定義式,不能亂套其它公式只有做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的情況才有特殊(即是等于初末速度的一半)此時(shí)平均速度的大小等于中時(shí)刻的瞬時(shí)速度,并且一定小于中位移速度瞬時(shí)速度: 概念的引入
6、:由速度定義求出的速度實(shí)際上是平均速度,它表示運(yùn)動(dòng)物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均快慢程度,它只能粗略地描述物體的運(yùn)動(dòng)快慢,要精確地描述運(yùn)動(dòng)快慢,就要知道物體在某個(gè)時(shí)刻(或經(jīng)過(guò)某個(gè)位置)時(shí)運(yùn)動(dòng)的快慢,因此而引入瞬時(shí)速度的概念.瞬時(shí)速度的含義:運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或經(jīng)過(guò)某一位置)時(shí)的速度,叫做瞬時(shí)速度.瞬時(shí)速度是矢量,大小等于運(yùn)動(dòng)物體從該時(shí)刻開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的大小。方向:物體經(jīng)過(guò)某一位置時(shí)的速度方向,軌跡是曲線,則為該點(diǎn)的切線方向。瞬時(shí)速率 就是瞬時(shí)速度的大小,是標(biāo)量。平均速率 表示運(yùn)動(dòng)快慢,是標(biāo)量,指路程與所用時(shí)間的比值。七、勻速直線運(yùn)動(dòng) 1定義:在相等的時(shí)間里位移相等的直線運(yùn)動(dòng)叫做勻速直線運(yùn)動(dòng) 2
7、特點(diǎn):a0,v=恒量 3位移公式:Svt 八、加速度物理意義:描述速度變化快慢的物理量(包括大小和方向的變化),大小定義:速度的變化與所用時(shí)間的比值。 定義式:a=(即單位時(shí)間內(nèi)速度的變化)加速度是矢量 方向:現(xiàn)象上與速度變化方向相同,本質(zhì)上與質(zhì)點(diǎn)所受合外力方向一致。質(zhì)點(diǎn)作加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),a與v方向相同; 作減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),a與v方向相反。勻變速直線運(yùn)動(dòng)概念:物體在一條直線上運(yùn)動(dòng):如果在相等時(shí)間內(nèi)速度變化相等,這種運(yùn)動(dòng)叫勻變速直線運(yùn)動(dòng)。(可以往返)如豎直上拋) 理解清楚:速度、速度變化、速度變化的快慢 V、V、a無(wú)必然的大小決定關(guān)系。加速度的符號(hào)表示方向。(其正負(fù)只表示與規(guī)定的正方向比較的結(jié)果
8、)。為正值,表示加速度的方向與規(guī)定的正方向相同。但并不表示加速運(yùn)動(dòng)。為負(fù)值,表示加速度的方向與規(guī)定的正方向相反。但并不表示減速運(yùn)動(dòng)。判斷質(zhì)點(diǎn)作加減速運(yùn)動(dòng)的方法:是加速度的方向與速度方向的比較,若同方向表示加速。并不是由加速度的正負(fù)來(lái)判斷。有加速度并不表示速度有增加,只表示速度有變化,是加速還是減速由加速度的方向與速度方向是否相同去判斷。a的矢量性:a在v方向的分量,稱(chēng)為切向加速度,改變速度大小變化的快慢.a在與v垂直方向的分量,稱(chēng)為法向加速度,改變速度方向變化的快慢.所以a與v成銳角時(shí)加速,成鈍角時(shí)減速判斷質(zhì)點(diǎn)作直曲線運(yùn)動(dòng)的方法:加速度的方向與速度方向是否在同一條直線上。規(guī)律方法 1、靈活選取
9、參照物說(shuō)明:靈活地選取參照物,以相對(duì)速度求解有時(shí)會(huì)更方便。2、明確位移與路程的關(guān)系說(shuō)明:位移和路程的區(qū)別與聯(lián)系。位移是矢量,是由初始位置指向終止位置的有向線段;路程是標(biāo)量,是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的總長(zhǎng)度。一般情況位移的大小不等于路程,只有當(dāng)物體作單向直線運(yùn)動(dòng)時(shí)路程才等于位移的大小。3、充分注意矢量的方向性說(shuō)明:特別要注意速度的方向性。平均速度公式和加速度定義式中的速度都是矢量,要考慮方向。本題中以返回A點(diǎn)時(shí)的速度方向?yàn)檎虼薃B段的末速度為負(fù)。 注意:平均速度和瞬時(shí)速度的區(qū)別。平均速度是運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的位移與發(fā)生該位移所用時(shí)間的比值,它只能近似地描述變速運(yùn)動(dòng)情況,而且這種近似程度跟在哪一段時(shí)間內(nèi)計(jì)算平均速
10、度有關(guān)。平均速度的方向與位移方向相同。瞬時(shí)速度是運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度。某時(shí)刻的瞬時(shí)速度,可以用該時(shí)刻前后一段時(shí)間內(nèi)的平均速度來(lái)近似地表示。該段時(shí)間越短,平均速度越近似于該時(shí)刻的瞬時(shí)速度,在該段時(shí)間趨向零時(shí),平均速度的極限就是該時(shí)刻的瞬時(shí)速度。4、勻速運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律應(yīng)用第2課 勻變速直線運(yùn)動(dòng) 基礎(chǔ)知識(shí) 一、 勻速直線運(yùn)動(dòng):定義:物體在一條直線上運(yùn)動(dòng),如果在相等的時(shí)間里位移相等,這種運(yùn)動(dòng)叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng).特點(diǎn):速度的大小方向均不變. 位移公式: s=vt 勻速直線運(yùn)動(dòng)的s-t和v-t圖線s-t圖線特點(diǎn):一次函數(shù)圖線,圖線的斜率表示速度的大小 方向由圖線特點(diǎn)決定v-t圖線特點(diǎn):平
11、行與時(shí)間軸的直線,“面積”表示位移的大小。二、勻變速直線運(yùn)動(dòng)1 定義:在相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化相等的直線運(yùn)動(dòng)叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng) 2 特點(diǎn):a=恒量即加速度是恒定的變速直線運(yùn)動(dòng)a=恒量 且a方向與v方向相同,是勻加速直線運(yùn)動(dòng);a=恒量 且a方向與v方向相反,是勻減速直線運(yùn)動(dòng)基本公式: Vt = V0 + a t S = vo t +a t2常用推論: ( 1 ) 推論:Vt2 V02 = 2as (勻加速直線運(yùn)動(dòng):a為正值 勻減速直線運(yùn)動(dòng):a為正值)( 2 ) s=(即:)在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度,等于該段時(shí)間的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,(3)在任兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間里的位移之差是個(gè)恒量,即S S SaT
12、2=恒量說(shuō)明:(1)以上公式只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)(2)四個(gè)公式中只有兩個(gè)是獨(dú)立的,即由任意兩式可推出另外兩式四個(gè)公式中有五個(gè)物理量,而兩個(gè)獨(dú)立方程只能解出兩個(gè)未知量,所以解題時(shí)需要三個(gè)已知條件,才能有解(3)式中v0、vt、a、s均為矢量,方程式為矢量方程,應(yīng)用時(shí)要規(guī)定正方向,凡與正方向相同者取正值,相反者取負(fù)值;所求矢量為正值者,表示與正方向相同,為負(fù)值者表示與正方向相反通常將v0的方向規(guī)定為正方向,以v0的位置做初始位置(4)以上各式給出了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律一切勻變速直線運(yùn)動(dòng)的差異就在于它們各自的v0、a不完全相同,例如a0時(shí),勻速直線運(yùn)動(dòng);以v0的方向?yàn)檎较颍?a0時(shí),勻加速直
13、線運(yùn)動(dòng);a0時(shí),勻減速直線運(yùn)動(dòng);ag、v0=0時(shí),自由落體應(yīng)動(dòng);ag、v00時(shí),豎直拋體運(yùn)動(dòng)(5)對(duì)勻減速直線運(yùn)動(dòng),有最長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=v0/a,對(duì)應(yīng)有最大位移s=v02/2a,若tv0/a,一般不能直接代入公式求位移。幾個(gè)重要推論:初速無(wú)論是否為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)都具有的特點(diǎn)規(guī)律在連續(xù)相鄰的相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為一常數(shù);Ds =Sn+1一Sn= aT2= 恒量中時(shí)刻的即時(shí)速度等于這段位移的平均速度等于初末速度的一半. A B段中間時(shí)刻的即時(shí)速度: Vt/ 2 = VN (等于這段的平均速度) AB段位移中點(diǎn)的即時(shí)速度: Vs/2 = (如何推出?) S第t秒 = St-S t-1= (
14、vo t +a t2) vo( t1) +a (t1)2= V0 + a (t)(4)初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律在1s末 、2s末、3s末ns末的速度比為1:2:3n; 在1s 、2s、3sns內(nèi)的位移之比為12:22:32n2;在第1s 內(nèi)、第 2s內(nèi)、第3s內(nèi)第ns內(nèi)的位移之比為1:3:5(2n-1); 從靜止開(kāi)始通過(guò)連續(xù)相等位移所用時(shí)間之比為1:(通過(guò)連續(xù)相等位移末速度比為1:(5)勻減速直線運(yùn)動(dòng)至停可等效認(rèn)為反方向初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).(6)通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)(或照像法記錄在底片上)來(lái)研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是判斷物體是否作勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法。Ds = aT2 求的方法 VN
15、= 求a方法 Ds = aT2 一=3 aT2 Sm一Sn=( m-n) aT2 (m.>n) (逐差法推理)畫(huà)出圖線根據(jù)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度,圖線的斜率等于a;識(shí)圖方法:一軸、二線、三斜率、四面積、五截距、六交點(diǎn)求解時(shí)注意:弄清運(yùn)動(dòng)過(guò)程(分幾個(gè)階段,各階段的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),及聯(lián)系各階段的物理量)畫(huà)出草圖,在頭腦中形成清晰的運(yùn)動(dòng)圖景.選用適當(dāng)?shù)墓?特別是求位移時(shí)用平均速度乘以時(shí)間往往快捷.三、研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn):BCDs1s2s3A右圖為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶。選點(diǎn)跡清楚的一條,舍掉開(kāi)始比較密集的點(diǎn)跡,從便于測(cè)量的地方取一個(gè)開(kāi)始點(diǎn)O,然后每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D 。測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距
16、離s1、s2、s3 利用打下的紙帶可以:求任一計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度v:如t/s0 T 2T 3T 4T 5T 6Tv/(ms-1)(其中T=5×0.02s=0.1s)利用“逐差法”求a:利用上圖中任意相鄰的兩段位移求a:如利用v-t圖象求a:求出A、B、C、D、E、F各點(diǎn)的即時(shí)速度,畫(huà)出v-t圖線,圖線的斜率就是加速度a。注意:a紙帶的記錄方式(三種):相鄰記數(shù)間的距離;各點(diǎn)距第一個(gè)記數(shù)點(diǎn)的距離;各點(diǎn)在刻度尺上對(duì)應(yīng)的刻度值。b時(shí)間間隔(計(jì)數(shù)周期)與選計(jì)數(shù)點(diǎn)的方式有關(guān)(50Hz,打點(diǎn)周期0.02s,(常以打點(diǎn)的5個(gè)間隔作為一個(gè)記時(shí)單位)說(shuō)法:每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)或每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)
17、點(diǎn)未畫(huà)出。c注意單位,(打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的點(diǎn)) 和 (人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)) 的區(qū)別四、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖線:(形象表達(dá)物理規(guī)律、直觀描述物理過(guò)程、鮮明反映物理量之間的關(guān)系)v-t圖線特點(diǎn):一次函數(shù)圖線,圖線的斜率表示加速度的大小,“面積”表示位移大小。s-t圖線物理意義:圖線上的坐標(biāo)點(diǎn)(t, s)表示某時(shí)刻的位置, 圖線的斜率表示速度的大小圖線在縱軸上的截距,表示物體的初位移v-t圖線物理意義圖線上的坐標(biāo)點(diǎn)表示物體某時(shí)刻的速度。圖線的斜率表示加速度的大小圖線在縱軸上的截距,表示物體的初速度圖線和橫軸所夾的“面積”表示運(yùn)動(dòng)的位移大小。特別注意兩種圖線的區(qū)別比較物理表述方式:文字語(yǔ)言、公式、及圖象
18、規(guī)律方法 1、基本規(guī)律的理解與應(yīng)用例:做勻變速直線運(yùn)動(dòng)物體的位移方程:s=5t-2t2+2 (m)求該物體前2s的位移大小?s=2t+3t2最后1為全程的:(7/16 9/25 19/100)求全程?解題指導(dǎo):1要養(yǎng)成根據(jù)題意畫(huà)出物體運(yùn)動(dòng)示意圖的習(xí)慣。特別對(duì)較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),畫(huà)出草圖可使運(yùn)動(dòng)過(guò)程直觀,物理圖景清晰,便于分析研究。 2要分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,搞清整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程按運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的特點(diǎn)可分為哪幾個(gè)運(yùn)動(dòng)階段,各個(gè)階段遵循什么規(guī)律,各個(gè)階段間存在什么聯(lián)系。3本章的題目??梢活}多解。解題時(shí)要思路開(kāi)闊,聯(lián)想比較,篩選最簡(jiǎn)的解題方案。解題時(shí)除采用常規(guī)的公式法和解析法外,圖像法、比例法、極值法、逆向轉(zhuǎn)換法
19、(如將一勻減速直線運(yùn)動(dòng)視為反向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)等)等也是本章解題的常用的方法4、列運(yùn)動(dòng)學(xué)方程時(shí),每一個(gè)物理量都要對(duì)應(yīng)于同一個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程,切忌張冠李戴、亂套公式。5、解題的基本思路:審題一畫(huà)出草圖一判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)一選取正方向(或建在坐標(biāo)軸)一選用公式列方程一求解方程,必要時(shí)時(shí)結(jié)果進(jìn)行討論2、適當(dāng)使用推理、結(jié)論3、分段求解復(fù)雜運(yùn)動(dòng)說(shuō)明:在一些力學(xué)題中常會(huì)遇到等差數(shù)列或等比數(shù)列等數(shù)學(xué)問(wèn)題,每位同學(xué)應(yīng)能熟練地使用這些數(shù)學(xué)知識(shí)解決具體的物理問(wèn)題.4、借助等效思想分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程 說(shuō)明:對(duì)于分階段問(wèn)題,應(yīng)把握轉(zhuǎn)折點(diǎn)對(duì)應(yīng)的物理量的關(guān)系,亦可借助等效思想進(jìn)行處理第3課 勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí) 一、自由落體運(yùn)
20、動(dòng) 物體只受重力作用所做的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)特點(diǎn):(l)只受重力;(2)初速度為零規(guī)律:(1)vt=gt;(2)s=½gt2;(3)vt2=2gs;(4)s=;(5); 二、豎直上拋1、將物體沿豎直方向拋出,物體的運(yùn)動(dòng)為豎直上拋運(yùn)動(dòng)拋出后只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)。其規(guī)律為:(1)vt=v0gt,(2)s=v0t ½gt2 (3)vt2v02=2gh 幾個(gè)特征量:(1)上升最大高度:H = (2)上升的時(shí)間:t= (3)從拋出到落回原位置的時(shí)間:t = (4)上升、下落經(jīng)過(guò)同一位置時(shí)的加速度相同,而速度等值反向 (稱(chēng)速度對(duì)稱(chēng)性)(5)上升、下落經(jīng)過(guò)同一段距離的時(shí)間相等。(
21、稱(chēng)時(shí)間的對(duì)稱(chēng)性)(6) 適用全過(guò)程S = Vo t g t2 ; Vt = Vog t ; Vt2Vo2 = 2gS (S、Vt的正、負(fù)號(hào)的理解2兩種處理辦法:兩種思路解題:(速度和時(shí)間的對(duì)稱(chēng)) (1)分段法:上升階段看做初速度為零,加速度大小為g的勻減速直線運(yùn)動(dòng),下降階段為自由落體運(yùn)動(dòng)(2)整體法:從整體看來(lái),運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程加速度大小恒定且方向與初速度v0方向始終相反,因此可以把豎直上拋運(yùn)動(dòng)看作是一個(gè)統(tǒng)一的減速直線運(yùn)動(dòng)。這時(shí)取拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),初速度v0方向?yàn)檎较?,則a= 一g。(用此解法特別注意方向)3上升階段與下降階段的特點(diǎn):(速度和時(shí)間的對(duì)稱(chēng)) (l)物體從某點(diǎn)出發(fā)上升到最高點(diǎn)的時(shí)間與
22、從最高點(diǎn)回落到出發(fā)點(diǎn)的時(shí)們相等。即 t上=v0/g=t下 所以,從某點(diǎn)拋出后又回到同一點(diǎn)所用的時(shí)間為t=2v0/g (2)上拋時(shí)的初速度v0與落回出發(fā)點(diǎn)的速度V等值反向,大小均為;即 V=V0= 注意:以上特點(diǎn)適用于豎直上拋物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的任意一個(gè)點(diǎn)所時(shí)應(yīng)的上升下降兩階段,因?yàn)閺娜我庖稽c(diǎn)向上看,物體的運(yùn)動(dòng)都是豎直上拋運(yùn)動(dòng),且下降階段為上升階段的逆過(guò)程以上特點(diǎn),對(duì)于一般的勻減速直線運(yùn)動(dòng)都能適用。若能靈活掌握以上特點(diǎn),可使解題過(guò)程大為簡(jiǎn)化尤其要注意豎直上拋物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)稱(chēng)性和速度、位移的正負(fù)。規(guī)律方法 1、基本規(guī)律的理解與應(yīng)用2、充分運(yùn)用豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性(1)速度對(duì)稱(chēng):上升和下降過(guò)程經(jīng)過(guò)同一位
23、置時(shí)速度等大反向。(2)時(shí)間對(duì)稱(chēng):上升和下降過(guò)程經(jīng)過(guò)同一段高度的上升時(shí)間和下降時(shí)間相等。(2004)雜技演員每隔0.40s拋出一球,空中總有四個(gè)球,最大高度是( )A 1.6m B 2.4m C3.2m D4.0m3、兩種運(yùn)動(dòng)的聯(lián)系與應(yīng)用第4課勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的思維方法1平均速度的求解及其方法應(yīng)用 用定義式: 普遍適用于各種運(yùn)動(dòng); =只適用于加速度恒定的勻變速直線運(yùn)動(dòng)2巧選參考系求解運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題物體的運(yùn)動(dòng)都是相對(duì)一定的參考系而言,通常以地面作為參考系,有時(shí)選運(yùn)動(dòng)物體作為參考系,可以使得求解簡(jiǎn)便。3追及和相遇或避免碰撞的問(wèn)題的求解方法:關(guān)鍵:在于掌握兩個(gè)物體的位置坐標(biāo)及相對(duì)速度的特殊關(guān)系。基本思
24、路:分別對(duì)兩個(gè)物體研究,畫(huà)出運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖,列出方程,找出時(shí)間、速度、位移的關(guān)系。解出結(jié)果,必要時(shí)進(jìn)行討論。追及條件:追者和被追者v相等是能否追上、兩者間的距離有極值、能否避免碰撞的臨界條件。討論:1.勻減速運(yùn)動(dòng)物體追勻速直線運(yùn)動(dòng)物體。兩者v相等時(shí),S追<S被追 永遠(yuǎn)追不上,但此時(shí)兩者的距離有最小值若S追<S被追、V追=V被追 恰好追上,也是恰好避免碰撞的臨界條件。追 被追若位移相等時(shí),V追>V被追則還有一次被追上的機(jī)會(huì),其間速度相等時(shí),兩者距離有一個(gè)極大值2.初速為零勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體追同向勻速直線運(yùn)動(dòng)物體兩者速度相等時(shí)有最大的間距 位移相等時(shí)即被追上4利用運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱(chēng)性解題
25、有些運(yùn)動(dòng)具有對(duì)稱(chēng)性,利用對(duì)稱(chēng)性解時(shí),有時(shí)比較方便.如豎直上拋運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)間的對(duì)稱(chēng)。5逆向思維法解題勻減速直線運(yùn)動(dòng)至??傻刃дJ(rèn)為反方向初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng);豎直上拋的上升過(guò)程的逆過(guò)程是自由落體運(yùn)動(dòng)。6應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象解題根據(jù)題述物理現(xiàn)象和發(fā)生的過(guò)程,建立函數(shù)表達(dá)式,建立坐標(biāo),并畫(huà)出圖象。7用比例法解題運(yùn)用初速為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的比例關(guān)系解題,使得問(wèn)題簡(jiǎn)單易求。8巧用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論解題某段時(shí)間內(nèi)的平均速度=這段時(shí)間中時(shí)刻的即時(shí)速度 連續(xù)相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移差為一個(gè)恒量位移=平均速度時(shí)間解題常規(guī)方法:公式法(包括數(shù)學(xué)推導(dǎo))、圖象法、比例法、極值法、逆向轉(zhuǎn)變法試通過(guò)計(jì)算出的剎車(chē)距離的表達(dá)式
26、說(shuō)明公路旁書(shū)寫(xiě)“嚴(yán)禁超載、超速及酒后駕車(chē)”以及“雨天路滑車(chē)輛減速行駛”的原理。解:(1)、設(shè)在反應(yīng)時(shí)間內(nèi),汽車(chē)勻速行駛的位移大小為;剎車(chē)后汽車(chē)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移大小為,加速度大小為。由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有:由以上四式可得出:超載(即增大),車(chē)的慣性大,由式,在其他物理量不變的情況下剎車(chē)距離就會(huì)增長(zhǎng),遇緊急情況不能及時(shí)剎車(chē)、停車(chē),危險(xiǎn)性就會(huì)增加;同理超速(增大)、酒后駕車(chē)(變長(zhǎng))也會(huì)使剎車(chē)距離就越長(zhǎng),容易發(fā)生事故;雨天道路較滑,動(dòng)摩擦因數(shù)將減小,由<五>式,在其他物理量不變的情況下剎車(chē)距離就越長(zhǎng),汽車(chē)較難停下來(lái)。因此為了提醒司機(jī)朋友在公路上行車(chē)安全,在公路旁設(shè)置“嚴(yán)禁超載、
27、超速及酒后駕車(chē)”以及“雨天路滑車(chē)輛減速行駛”的警示牌是非常有必要的。第5課 勻變速直線運(yùn)動(dòng)圖象基礎(chǔ)知識(shí)一對(duì)于運(yùn)動(dòng)圖象要從以下幾點(diǎn)來(lái)認(rèn)識(shí)它的物理意義: a從圖象識(shí)別物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)。 b能認(rèn)識(shí)圖像的截距的意義。 c能認(rèn)識(shí)圖像的斜率的意義。 d能認(rèn)識(shí)圖線覆蓋面積的意義。 e能說(shuō)出圖線上一點(diǎn)的狀況。二利用v一t圖象,不僅可極為方便地證明和記住運(yùn)動(dòng)學(xué)中的一系列基本規(guī)律和公式,還可以極為簡(jiǎn)捷地分析和解答各種問(wèn)題。(1)st圖象和vt圖象,只能描述直線運(yùn)動(dòng)單向或雙向直線運(yùn)動(dòng)的位移和速度隨時(shí)間的變化關(guān)系,而不能直接用來(lái)描述方向變化的曲線運(yùn)動(dòng)。(2)當(dāng)為曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),應(yīng)先將其分解為直線運(yùn)動(dòng),然后才能用St或v一t
28、圖象進(jìn)行描述。1、位移時(shí)間圖象 位移時(shí)間圖象反映了運(yùn)動(dòng)物體的位移隨時(shí)間變化的關(guān)系,勻速運(yùn)動(dòng)的St圖象是直線,直線的斜率數(shù)值上等于運(yùn)動(dòng)物體的速度;變速運(yùn)動(dòng)的St圖象是曲線,圖線切線方向的斜率表示該點(diǎn)速度的大小2、速度時(shí)間圖象(1)它反映了運(yùn)動(dòng)物體速度隨時(shí)間的變化關(guān)系(2)勻速運(yùn)動(dòng)的V一t圖線平行于時(shí)間軸(3)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的Vt圖線是傾斜的直線,其斜率數(shù)值上等于物體運(yùn)動(dòng)的加速度(4)非勻變速直線運(yùn)動(dòng)的V一t圖線是曲線,每點(diǎn)的切線方向的斜率表示該點(diǎn)的加速度大小 規(guī)律方法 1、st圖象和vt圖象的應(yīng)用注意:平均速率不是平均速度的大小對(duì)于圖象問(wèn)題,要求把運(yùn)動(dòng)物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)規(guī)律與圖象表示的物理含義結(jié)合起
29、來(lái)考慮2、速度時(shí)間圖象的遷移與妙用說(shuō)明:利用圖象的物理意義來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題往往起到意想不到的效果在中學(xué)階段某些問(wèn)題根本無(wú)法借助初等數(shù)學(xué)的方法來(lái)解決,但如果注意到一些圖線的斜率和面積所包含的物理意義,則可利用比較直觀的方法解決問(wèn)題。識(shí)圖方法:一軸、二線、三斜率、四面積、五截距、六交點(diǎn)第6課運(yùn)動(dòng)學(xué)典型問(wèn)題及解決方法基礎(chǔ)知識(shí) 一、相遇、追及與避碰問(wèn)題對(duì)于追及問(wèn)題的處理,要通過(guò)兩質(zhì)點(diǎn)的速度比較進(jìn)行分析,找到隱含條件(即速度相同時(shí),而質(zhì)點(diǎn)距離最大或最?。?。再結(jié)合兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系、位移關(guān)系建立相應(yīng)的方程求解,必要時(shí)可借助兩質(zhì)點(diǎn)的速度圖象進(jìn)行分析。 二、追擊類(lèi)問(wèn)題的提示 1勻加速運(yùn)動(dòng)追擊勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)二者速度
30、相同時(shí)相距最遠(yuǎn) 2勻速運(yùn)動(dòng)追擊勻加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)二者速度相同時(shí)追不上以后就永遠(yuǎn)追不上了此時(shí)二者相距最近 3勻減速直線運(yùn)動(dòng)追勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)二者速度相同時(shí)相距最近,此時(shí)假設(shè)追不上,以后就永遠(yuǎn)追不上了 4勻速運(yùn)動(dòng)追勻減速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)二者速度相同時(shí)相距最遠(yuǎn) 5勻加速直線運(yùn)動(dòng)追勻加速直線運(yùn)動(dòng),應(yīng)當(dāng)以一個(gè)運(yùn)動(dòng)當(dāng)參照物,找出相對(duì)速度、相對(duì)加速度、相對(duì)位移規(guī)律方法 1、追及問(wèn)題的分析思路(1)根據(jù)追趕和被追趕的兩個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),列出兩個(gè)物體的位移方程,并注意兩物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間之間的關(guān)系(2)通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析,畫(huà)出簡(jiǎn)單的圖示,找出兩物體的運(yùn)動(dòng)位移間的關(guān)系式追及的主要條件是兩個(gè)物體在追上時(shí)位置坐標(biāo)相同 (3)尋找問(wèn)題
31、中隱含的臨界條件,例如速度小者加速追趕速度大者,在兩物體速度相等時(shí)有最大距離;速度大者減速追趕速度小者,在兩物體速度相等時(shí)有最小距離,等等利用這些臨界條件常能簡(jiǎn)化解題過(guò)程(4)求解此類(lèi)問(wèn)題的方法,除了以上所述根據(jù)追及的主要條件和臨界條件解聯(lián)立方程外,還有利用二次函數(shù)求極值,及應(yīng)用圖象法和相對(duì)運(yùn)動(dòng)知識(shí)求解點(diǎn)評(píng):對(duì)追及類(lèi)問(wèn)題分析的關(guān)鍵是分析兩物體運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程及轉(zhuǎn)折點(diǎn)的條件可見(jiàn),在追趕過(guò)程中,速度相等是一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn),要熟記這一條件在諸多的物理問(wèn)題中存在“隱蔽條件”,這類(lèi)問(wèn)題往往是難題,于是,如何分析出“隱蔽條件”成為一個(gè)很重要的問(wèn)題,一般是根據(jù)物理過(guò)程確定該題中“隱蔽條件”就是當(dāng)兩車(chē)速度相同時(shí)距離最
32、大解析后,問(wèn)題就迎刃而解2、相遇問(wèn)題的分析思路相遇問(wèn)題分為追及相遇和相向運(yùn)動(dòng)相遇兩種情形,其主要條件是兩物體在相遇處的位置坐標(biāo)相同 (1)列出兩物體運(yùn)動(dòng)的位移方程,注意兩個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間之間的關(guān)系 (2)利用兩物體相遇時(shí)必處在同一位置,尋找兩物體位移間的關(guān)系(3)尋找問(wèn)題中隱含的臨界條件(4)與追及中的解題方法相同點(diǎn)評(píng):三種解法中,解法一注重對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析,抓住兩車(chē)間距有極值時(shí)速度應(yīng)相等這一關(guān)鍵條件來(lái)求解;解法二中由位移關(guān)系得到一元二次方程,然后利用根的判別式來(lái)確定方程中各系數(shù)間的關(guān)系,這也是中學(xué)物理中常用的數(shù)學(xué)方法;解法三通過(guò)巧妙地選取參照物,使兩車(chē)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系變得簡(jiǎn)明說(shuō)明:本題還可以有多種問(wèn)
33、法,如“以多大的加速度剎車(chē)就可以不相碰?”,“兩車(chē)距多少米就可以不相碰?”,“貨車(chē)的速度為多少就可以不相碰?”等,但不管哪一種問(wèn)法,都離不開(kāi)“兩車(chē)速度相等”這個(gè)條件翰林匯翰林匯翰林匯翰林匯課 題: 第二單元 力 物體的平衡 類(lèi)型:復(fù)習(xí)課目的要求:通過(guò)強(qiáng)化基礎(chǔ)訓(xùn)練,內(nèi)化力的合成與分解、受力分析等解題思想,以形成解題能力重點(diǎn)難點(diǎn): 力的合成與分解,受力分析。教 具:過(guò)程及內(nèi)容:第1課 力、力學(xué)中常見(jiàn)的三種力基礎(chǔ)知識(shí) 一、力1、定義:力是物體對(duì)物體的作用說(shuō)明:定義中的物體是指施力物體和受力物體,定義中的作用是指作用力與反作用力。2、力的性質(zhì)力的物質(zhì)性:力不能離開(kāi)物體單獨(dú)存在。一談到力,必然涉及兩個(gè)物
34、體,受力物體和施力物體,力不能離開(kāi)物體而存在,找不到施力物體和受力物體的力是不存在的.一提到力一定要知道其施力物體和受力物體,學(xué)好物理的功底。說(shuō)明:分析力,首先要明確施力物體和受力物體(作用對(duì)象)對(duì)某一物體而言,可能有一個(gè)或多個(gè)施力物體.受力物體和施力物體總是同時(shí)成對(duì)出現(xiàn).力的相互性:力的作用是相互的。施力物體給予受力物體作用的同時(shí)必受受力物體的反作用.即力是成對(duì)出現(xiàn)的.施力物體同時(shí)也是受力物體.受力物體同時(shí)也是施力物體,我們把物體之間的作用稱(chēng)為作用力與反作用力.力的矢量性:力是矢量,既有大小也有方向。力的獨(dú)立性:一個(gè)力作用于物體上產(chǎn)生的效果與這個(gè)物體是否同時(shí)受其它力作用無(wú)關(guān)。力的測(cè)量工具:測(cè)
35、力計(jì),可以用彈簧稱(chēng)測(cè)量單位:牛頓 簡(jiǎn)稱(chēng)牛.符號(hào)N (SI制中:kgm/s2)意義:使質(zhì)量為1千克的物體產(chǎn)生1米秒2加速度力的大小為 1牛頓力的表示方法:三要素表示、力的圖示和示意圖力的三要素是:大小、方向、作用點(diǎn)力的圖示:用一根帶箭頭的線段表示出力的三要素,稱(chēng)為力的圖示.要選擇合適的比例(標(biāo)度),要求嚴(yán)格。說(shuō)明:改變?nèi)我环矫孀饔眯Ч几淖?。力的示意圖:若只要求正確地表示出物體的受力個(gè)數(shù)和受力的方向,按大致比例畫(huà)出力的大小,稱(chēng)為力的示意圖.示意圖著重于受力個(gè)數(shù)和各力的方向畫(huà)法,不要求作出標(biāo)度.力的作用效果 靜力效果:使物體的形狀發(fā)生改變(形變),拉伸 壓縮 彎曲 扭轉(zhuǎn)等動(dòng)力效果:使物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
36、發(fā)生改變(改變物體的速度)即是產(chǎn)生加速度3、力的分類(lèi)按性質(zhì)分類(lèi):重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力、核力等 (受力分析時(shí)一定要分析的力)一定有施、受力物體。按效果分類(lèi):拉力、壓力、支持力、動(dòng)力、阻力、向心力、回復(fù)力、下滑力、分力、合力、斥力、吸力、浮力等按研究對(duì)象分類(lèi):內(nèi)力和外力。按作用方式分類(lèi):重力、電場(chǎng)力、磁場(chǎng)力等為場(chǎng)力,即非接觸力,彈力、摩擦力為接觸力。說(shuō)明:性質(zhì)不同的力可能有相同的效果,效果不同的力也可能是性質(zhì)相同的。是牛頓,二、重力1、產(chǎn)生原因:由于地球?qū)ξ矬w的吸引而使物體受到的力叫重力說(shuō)明:重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生的力,但它并不就等于地球時(shí)物體的引力重力是地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力的一
37、個(gè)分力,另一個(gè)分力提供物體隨地球旋轉(zhuǎn)所需的向心力。由于物體隨地球自轉(zhuǎn)所需向心力很小,所以計(jì)算時(shí)一般可近似地認(rèn)為物體重力的大小等于地球?qū)ξ矬w的引力。其一個(gè)分力使得物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力,(赤道處較大);另一個(gè)力為重力。(在南北兩極較大)地球附近的物體都受重力作用,重力的施力物體是地球。重力的大小與緯度和距地面的高度有關(guān)。重力在不同緯度的地方不同,南北兩極較大,赤道處較小。離地面不同高度的地方不同,離地越高的地方越小,但是在處理物理問(wèn)題時(shí),在地球表面和地球表面附近某一高度的地方,一般認(rèn)為物體受的重力不變一個(gè)物體受的重力不受運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的影響,與是否還受其它力作用也無(wú)關(guān)。在超重、矢重和衛(wèi)星上也還受重
38、力作用,2、大?。篏mg (可以認(rèn)為牛頓第二定律)(說(shuō)明:物體的重力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)及所處的狀態(tài)都無(wú)關(guān))此公式可認(rèn)為牛頓第二定律。g=9.8 N/kg 可以用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量3、方向:豎直向下(說(shuō)明:不可理解為跟支承面垂直) 不等同于指向地心,只有赤道和兩極處重力的方向才指向地心。4、重心:物體各部分都受重力作用,效果上認(rèn)為集中到一個(gè)點(diǎn)上,這個(gè)點(diǎn)就叫重心,即是說(shuō)重力的作用點(diǎn)。即:重心是物體各部分所受重力合力的作用點(diǎn)說(shuō)明:(l)重心可以不在物體上物體的重心與物體的形狀和質(zhì)量分布都有關(guān)系。重心是一個(gè)等效的概念。重心是一個(gè)等效替代點(diǎn),不要認(rèn)力只有重心處受重力,物體的其它部分不受重力。 (2)有規(guī)
39、則幾何形狀、質(zhì)量均勻的物體重心在它的幾何中心質(zhì)量分布不均勻的物體,其重心隨物體的形狀和質(zhì)量分布的不同而不同。 (3)薄物體的重心可用懸掛法求得三、彈力彈力產(chǎn)生原因:發(fā)生形變的物體想要恢復(fù)原狀而對(duì)迫使它發(fā)生形變的物體產(chǎn)生的力。1、定義:直接接觸的物體間由于發(fā)生彈性形變(即是相互擠壓)而產(chǎn)生的力2、產(chǎn)生條件:直接接觸,有彈性形變。3、方向:彈力的方向與施力物體的形變方向相反(與形變恢復(fù)方向相同),作用在迫使物體發(fā)生形變的物體上。彈力是法向力,力垂直于兩物體的接觸面。具體說(shuō)來(lái):(彈力方向的判斷方法)(1)彈簧兩端的彈力方向,與彈簧中心軸線重合,指向彈簧恢復(fù)原狀的方向。其彈力可為拉力,可為壓力;對(duì)彈簧
40、秤只為拉力。(2)輕繩對(duì)物體的彈力方向,沿繩指向繩收縮的方向,即只為拉力。(3)點(diǎn)與面接觸時(shí)彈力的方向,過(guò)接觸點(diǎn)垂直于接觸面(或接觸面的切線方向)而指向受力物體。(4)面與面接觸時(shí)彈力的方向,垂直于接觸面而指向受力物體。(5)球與面接觸時(shí)彈力的方向,在接觸點(diǎn)與球心的連線上而指向受力物體。(6)球與球相接觸的彈力方向,沿半徑方向,垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的公切面而指向受力物體。(7)輕桿的彈力方向可能沿桿也可能不沿桿,桿可提供拉力也可提供壓力,這一點(diǎn)跟繩是不同的。(8)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況。利用平行條件或動(dòng)力學(xué)規(guī)律判斷說(shuō)明:壓力、支持力的方向總是垂直于接觸面(若是曲面則垂直過(guò)接觸點(diǎn)的切面)指向被壓或被支持的
41、物體。繩的拉力方向總是沿繩指向繩收縮的方向。桿既可產(chǎn)生拉力,也可產(chǎn)生壓力,而且能產(chǎn)生不同方向的力。這是桿的受力特點(diǎn)。桿一端受的彈力方向不一定沿桿的方向。4、彈力的大?。簭椈?、橡皮條類(lèi):它們的形變可視為彈性形變。(在彈性限度內(nèi))彈力的大小跟形變關(guān)系符合胡克定律遵從胡克定律力F=kX。上式中k叫彈簧勁度系數(shù),單位:N/m,跟彈簧的材料、粗細(xì),直徑及原長(zhǎng)都有關(guān)系;X是彈簧的形變量(拉伸或壓縮量)切不可認(rèn)為是彈簧的原長(zhǎng)。一根張緊的輕繩上的張力大小處處相等。非彈簧類(lèi)的彈力是形變量越大,彈力越大,一般應(yīng)根據(jù)物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用平衡條件或動(dòng)力學(xué)規(guī)律(牛頓定律)來(lái)計(jì)算。重難點(diǎn)突破一、彈力有無(wú)判斷彈力的方向
42、總跟形變方向相反,但很多情況接觸處的形變不明顯,這給判斷彈力是否存在帶來(lái)困難??捎靡韵路椒ń鉀Q。1、拆除法即解除所研究處的接觸,看物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否改變。若不變,則說(shuō)明無(wú)彈力;若改變,則說(shuō)明有彈力。2、分析主動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是判斷彈力有無(wú)的金鑰匙。分析主動(dòng)力就是分析沿彈力所在直線上,除彈力以外其它力的合力。看該合力是否滿足給定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),若不滿足,則存在彈力,若滿足則不存在彈力。二、彈力方向判定1、對(duì)于點(diǎn)與面、面與面接觸的情形,彈力的方向總跟接觸面垂直。對(duì)于接觸面是曲面的情況,要先畫(huà)出通過(guò)接觸點(diǎn)的切面,彈力就跟切面垂直。2、對(duì)于桿的彈力方向問(wèn)題,要特別注意不一定沿桿,沿桿只是一種特殊情況,當(dāng)桿與
43、物體接觸處情況不易確定時(shí),應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用平衡條件或動(dòng)力學(xué)規(guī)律來(lái)判斷。三、彈力的計(jì)算彈力是被動(dòng)力,其大小與物體所受的其它力的作用以及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān),所以可根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和受力情況,利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解。非彈簧類(lèi)彈力的大小計(jì)算,只能根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用F合 = 0或F合 = ma求解。四、摩擦力1、定義:當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體的表面上相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì))時(shí),受到的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的力,叫摩擦力,可分為靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力。2、產(chǎn)生條件:接觸面粗糙;相互接觸的物體間有彈力;接觸面間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))。說(shuō)明:三個(gè)條件缺一不可,特別
44、要注意“相對(duì)”的理解3、摩擦力的方向:靜摩擦力的方向總跟接觸面相切,并與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反?;瑒?dòng)摩擦力的方向總跟接觸面相切,并與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。說(shuō)明:(1)“與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反”不能等同于“與運(yùn)動(dòng)方向相反”?;瑒?dòng)摩擦力方向可能與運(yùn)動(dòng)方向相同,可能與運(yùn)動(dòng)方向相反,可能與運(yùn)動(dòng)方向成一夾角。(2)滑動(dòng)摩擦力可能起動(dòng)力作用,也可能起阻力作用。4、摩擦力的大?。海?)靜摩擦力的大?。号c相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的強(qiáng)弱有關(guān),趨勢(shì)越強(qiáng),靜摩擦力越大,但不能超過(guò)最大靜摩擦力,即0ffm 。但跟接觸面相互擠壓力FN無(wú)直接關(guān)系。具體大小可由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)結(jié)合動(dòng)力學(xué)規(guī)律求解。 最大靜摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力,在中學(xué)階段討論問(wèn)題
45、時(shí),如無(wú)特殊說(shuō)明,可認(rèn)為它們數(shù)值相等。效果:阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),但不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng),可以是動(dòng)力,也可以是阻力。(2)滑動(dòng)摩擦力的大小:滑動(dòng)摩擦力跟壓力成正比,也就是跟一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體表面的垂直作用力成正比。公式:F=FN (F表示滑動(dòng)摩擦力大小,F(xiàn)N表示正壓力的大小,叫動(dòng)摩擦因數(shù))。說(shuō)明:FN表示兩物體表面間的壓力,性質(zhì)上屬于彈力,不是重力,更多的情況需結(jié)合運(yùn)動(dòng)情況與平衡條件加以確定。與接觸面的材料、接觸面的情況有關(guān),無(wú)單位。滑動(dòng)摩擦力大小,與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度大小無(wú)關(guān)。5、效果:總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)),但并不總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng),可能是動(dòng)力,也可能是阻力。說(shuō)明:滑動(dòng)
46、摩擦力的大小與接觸面的大小、物體運(yùn)動(dòng)的速度和加速度無(wú)關(guān),只由動(dòng)摩擦因數(shù)和正壓力兩個(gè)因素決定,而動(dòng)摩擦因數(shù)由兩接觸面材料的性質(zhì)和粗糙程度有關(guān)五、靜摩擦力靜摩擦力定義: 發(fā)生在兩個(gè)相對(duì)靜止的物體之間,由于存在有相對(duì)的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)而產(chǎn)生的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力叫做靜摩擦力。(1)產(chǎn)生條件:相互接觸的物體間存在彈力:兩物體間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì);接觸面粗糙。(2)方向:跟接觸面相切,并且跟相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反 (屬于教學(xué)難點(diǎn))靜摩擦力的方向可能與運(yùn)動(dòng)方向相同,也可能與運(yùn)動(dòng)方向相反,或與運(yùn)動(dòng)方和成一夾角。(3)作用效果:總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),但不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng),可以是動(dòng)力,也可以是阻力。(4)大小:沒(méi)
47、有確定的取也值無(wú)確定的運(yùn)算公式,只能在零到最大值之間取值。靜摩擦力的大小與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的強(qiáng)弱有關(guān),趨勢(shì)越強(qiáng),靜摩擦力越大,但不能超過(guò)最大靜摩擦力,即0ffm ,具體大小可由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)結(jié)合動(dòng)力學(xué)規(guī)律求解。(5)靜摩擦力是被動(dòng)力,其作用效果是阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),并不是阻礙運(yùn)動(dòng)。與發(fā)生趨勢(shì)的力大小相等、方向相反,相互平衡。說(shuō)明:摩擦力總是起阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用,并不是阻礙物體的運(yùn)動(dòng).因?yàn)橛写藭r(shí)候摩擦力的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相同.絕對(duì)不能說(shuō):靜止的物體受到的摩擦力是靜摩擦力,運(yùn)動(dòng)物體受到的摩擦力是滑動(dòng)摩擦力。靜摩擦力是相對(duì)靜止的物體之間的摩擦力,受靜摩擦力作用的物體不一定靜止?;瑒?dòng)摩擦力是具有相對(duì)
48、運(yùn)動(dòng)的物體之間的摩擦力,受滑動(dòng)摩擦力作用的物體不一定都滑動(dòng)。一個(gè)物體滑動(dòng)另一個(gè)物體靜止是常見(jiàn)的現(xiàn)象。摩擦力和彈力都是接觸力,有摩擦力時(shí)必定有彈力,有彈力不一定有摩擦力。分析摩擦力時(shí)“參考系”的選擇:條件是相互接觸物體之間產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)。重難點(diǎn)突破一、正確理解動(dòng)摩擦力和靜摩擦力中的“動(dòng)”與“靜”的含義?!皠?dòng)”和“靜”是指研究對(duì)象相對(duì)于跟它接觸的物體而言的,而不是相對(duì)于地面的運(yùn)動(dòng)和靜止,所以受滑動(dòng)摩擦力作用的物體可能是靜止的,反之,受靜摩擦力作用的物體可能是運(yùn)動(dòng)的。二、滑動(dòng)摩擦力方向的判斷。幾乎所有的同學(xué)認(rèn)為滑動(dòng)摩擦力方向判斷要比靜摩擦力方向的判斷容易,因而忽視了對(duì)滑動(dòng)摩擦力方向判斷
49、方法的深刻理解?;瑒?dòng)摩擦力方向總是跟相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反,要確定滑動(dòng)摩擦力的方向首先要判斷出研究對(duì)象跟它接觸的物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向。三、靜摩擦力的有無(wú)、方向判斷及大小計(jì)算。判斷相互作用的物體之間是否存在靜摩擦力,確實(shí)是一個(gè)難點(diǎn)。原因在于靜摩擦力是被動(dòng)出現(xiàn)的,再加上靜摩擦力中的“靜”字,就更增加了它的隱性。為了判斷靜摩擦力是否存在,幾乎所有的參考資料都有給出了“假設(shè)法”,目的是想化“靜”為“動(dòng)”,即假設(shè)接觸面光滑無(wú)摩擦力,看研究對(duì)象是否會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),這種方法對(duì)受其它力較少的情況是可以的,但對(duì)物體受力較多的情況,這說(shuō)是一種“中聽(tīng)不中用”的方法了。根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)分析靜摩擦力的有無(wú),判斷其方向、計(jì)
50、算其大小。這是最基本的也是最有效的方法。若物體處于平衡狀態(tài),分析沿接觸面其它力(除靜摩擦力)的合力,若合力為零,則靜摩擦力不存在,若合力不為零,一定存在靜摩擦力,且靜摩擦力的大小等于合力,方向與合力方向相反。若物體處于非平衡狀態(tài),則利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)判斷靜摩擦力的有無(wú)、方向及大小。四、計(jì)算摩擦力大?。菏紫纫逡?jì)算的是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力,只有滑動(dòng)摩擦力才可以用F=FN計(jì)算,而靜摩擦力是被動(dòng)力,當(dāng)它小于最大靜摩擦力時(shí),取值要由其它力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)來(lái)分析,跟正壓力的大小無(wú)關(guān)。特別是有些情況中物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化(如先動(dòng)后靜或先靜后動(dòng))時(shí),更要注意兩種摩擦力的轉(zhuǎn)化問(wèn)題。規(guī)律方法 1、對(duì)重力的
51、正確認(rèn)識(shí);2、彈力方向的判斷方法;3、彈簧彈力的計(jì)算與應(yīng)用;4、摩擦力方向的判斷與應(yīng)用;5、摩擦力大小的計(jì)算與應(yīng)用第2課散 力的合成與分解一合力與分力1、一個(gè)力如果它產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同作用所產(chǎn)生的效果相同,這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力,那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的分力2、合力與它的分力是力的效果上的一種等效替代關(guān)系。3、共點(diǎn)力:幾個(gè)力如果作用在物體的同一個(gè)點(diǎn),或者它們的作用線相交于同一個(gè)點(diǎn),這幾個(gè)力做共點(diǎn)力。二力的合成與分解1、求幾個(gè)已知力的合力叫力的合成;求一個(gè)力的分力叫力的分解(分解某個(gè)力時(shí),要根據(jù)這個(gè)力產(chǎn)生的實(shí)際效果進(jìn)行分解)。同一個(gè)力可以分解成無(wú)數(shù)對(duì)大小、方向不同的分力。下面是有確定解的幾
52、種常見(jiàn)情況:(1)已知合力和兩個(gè)分力的方向,求兩個(gè)分力的大小(有一組解)。(2)已知合力和一個(gè)分力的大小與方向,求另一個(gè)分力的大小和方向(有一組解)。 (3)已知合力及一個(gè)分力F1的大小和F2的方向求F1的方向和F2的大小(有一組解或兩組解)。合力和分力是一種等效代替關(guān)系,分解是用分力代換合力;合成則是用合力代換分力注意:力的合成是唯一的,而力的分解有時(shí)不是唯一的。只有在下列兩種情形下,力的分解才是唯一的:(1)已知合力和兩個(gè)分力的方向; (2)已知合力和一個(gè)分力大小和方向。2、運(yùn)算法則:(1)平行四邊形法則:求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力F1、F2的合力,可以把F1,F(xiàn)2的線段作為鄰邊作平行四邊形,
53、它的對(duì)角線即表示合力的大小和方向。(2)三角形法則:合力和兩個(gè)分力通過(guò)平移,構(gòu)成一個(gè)首尾相接的封閉三角形。這就是三角形法則求兩個(gè)互成角度的共點(diǎn)力F1,F(xiàn)2的合力,可以把F1,F(xiàn)2首尾相接地畫(huà)出來(lái),把F1,F(xiàn)2的另外兩端連接起來(lái),則此連線就表示合力F的大小和方向;(3)共點(diǎn)的兩個(gè)力:F1、F2的合力F的大小,與它們的夾角有關(guān),越大,合力越?。辉叫?,合力越大。合力可能比分力大,也可能比分力小。F1與F2同向時(shí)合力最大,F(xiàn)1與F2反向時(shí)合力最小。合力大小的取值范圍是 | F1F2|F合(F1F2)求F、F2兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的公式: F2 F F1 合力的方向與F1成a角: tga= 注意:力的合成和分解都均遵從平行四邊行法則。 兩個(gè)力的合力范圍: ú F1F2 ú £ F£ F1 +F2 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 當(dāng)F1、F2大小一定, 在0-1800范圍內(nèi)變化時(shí), 增大, F減??;減小, F增大。F1、F2垂直 (正交) 時(shí): F的大小 F的方向 tan=當(dāng)F1、F2大小相等,夾角為1200時(shí),合力為F=F1=F2 方向與兩分力勻?yàn)?00 (4)三個(gè)力或三個(gè)以上的力的合力范圍在一定的條件下
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