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如果小圆环是在大圆环半圆以上,那么受到自身重力和大圆环给的支持力,这个支持力总是圆心与接触点的反向延长线
如果小圆环是在大圆环半圆以下,那么重力不变,支持力是垂直接触面指向圆心
首先小圆环受重力G作用垂直向下,其次,小圆环和大圆环接触,受到大圆环的约束力F,这个力是沿大圆环半径方向指向外的,F的大小随着小圆环的位置改变而改变,当小圆环在大圆环顶端和低端的时候达到最大F=G,在大圆环两侧位置时为零,即小圆环只受G作用速度方向垂直向下,其间,摩擦力由重力沿大圆半径方向的分压力提供,和F成正比关系,由此确定了小圆环在大圆环上的运动曲线为一个圆。
(如上分析仅为大圆环垂直...
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重力,大圆环对它的支持力,如果不光滑还有摩擦力,支持力一定沿大圆半径
小圆环受大环的向心力MV^2/r 和重力Mg 关系式:mgh=MV^2/2 h为相对于初始点落下的距离!
高一新生要根据自己的条件,以及高中阶段学科知识交叉多、综合性强,以及考查的知识和思维触点广的特点,找寻一套行之有效的。下面是小编给大家带来的必考知识点,以供大家参考!
高一物理必考知识点总结
力是物体之间的相互作用,有力必有施力物体和受力物体。力的大小、方向、作用点叫力的三要素。用一条有向线段把力的三要素表示出来的方法叫力的图示。
按照力命名的依据不同,可以把力分为:
①按性质命名的力(例如:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。)
②按效果命名的力(例如:拉力、压力、支持力、动力、阻力等)。
高一物理必修1知识点归纳总结
注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。(2)运动时间由下落高度h(S_y)决定与水平抛出速度无关。(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα。(4)在平抛运动中时间t是解题关键。(5)曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时物体做曲线运动。
5.周期与频率T=1/f6.角速度与线速度的关系V=ωR
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
注:(1)向心力可以由具体某个力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直。(2)做匀速度圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,但动量不断改变。
注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F心=F万。(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等。(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同。(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小。(5)地球卫星的环绕速度和最小发射速度均为7.9Km/S.
高一物理知识点:加速度
1.定义:速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值。
4.加速度是矢量,既有大小又有方向。加速度的大小等于单位时间内速度的增加量;加速度的方向与速度变化量ΔV方向始终相同。特别,在直线运动中,如果速度增加,加速度的方向与速度相同;如果速度减小,加速度的方向与速度相反。
5.物理意义:表示质点速度变化的快慢的物理量。
举例:假如两辆汽车开始静止,均匀地加速后,达到10m/s的速度,A车花了10s,而B车只用了5s。它们的速度都从0m/s变为10m/s,速度改变了10m/s。所以它们的速度变化量是一样的。但是很明显,B车变化得更快一样。我们用加速度来描述这个现象:B车的加速度(a=Δv/t,其中的Δv是速度变化量)>
显然,当速度变化量一样的时候,花时间较少的B车,加速度更大。也就说B车的启动性能相对A车好一些。因此,加速度是表示速度变化的快慢的物理量。
1.当物体的加速度保持大小和方向不变时,物体就做匀变速运动。如自由落体运动,平抛运动等。
当物体的加速度方向与初速度方向在同一直线上时,物体就做直线运动。如竖直上抛运动。
当物体的加速度方向与初速度方向在同一直线上时,物体就做直线运
2.加速度可由速度的变化和时间来计算,但决定加速度的因素是物体所受合力F
3.加速度与速度无必然联系,加速度很大时,速度可以很小;速度很大时,加速度也可以很小。例如:炮弹在发射的瞬间,速度为0,加速度非常大;以高速直线匀速行驶的,速度很大,但是由于是匀速行驶,速度的变化量是零,因此它的加速度为零。
4.加速度为零时,物体静止或做匀速直线运动(相对于同一参考系)。任何复杂的运动都可以看作是无数的匀速直线运动和匀加速运动的合成。
5.加速度因参考系(参照物)选取的不同而不同,一般取地面为参考系。
6.当运动的方向与加速度的方向之间的夹角小于90°时,即做加速运动,加速度是正数;反之则为负数。
特别地,当运动的方向与加速度的方向之间的夹角恰好等于90°时,物体既不加速也不减速,而是匀速率的运动。如匀速圆周运动。
7.力是物体产生加速度的原因,物体受到外力的作用就产生加速度,或者说力是物体速度变化的原因。说明
当物体做加速运动(如自由落体运动)时,加速度为正值;当物体做减速运动(如竖直上抛运动)时,加速度为负值。
8.加速度的大小比较只比较其绝对值。物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.
向心加速度(匀速圆周运动中的加速度)的计算公式:
说明:a就是向心加速度,推导过程并不简单,但可以说仍在高
中生理解范围内,这里略去了。r是圆周运动的半径,v是速度(特指线速度)。ω(就是欧姆的小写)是角速度。
1.匀速圆周运动并不是真正的匀速运动,因为它的速度方向在不断的变化,所以说匀速圆周运动只是匀速率运动的一种。至于说为什么叫他匀速圆周运动呢?可能是大家说惯了不愿意换了吧。
2.匀速圆周运动的向心加速度总是指向圆心,即不改变速度的大小只是不断地改变着速度的方向。
地球表面附近的物体因受重力产生的加速度叫做重力加速度,也叫自由落体加速度,用g表示。
重力加速度g的方向总是竖直向下的。在同一地区的同一高度,任何物体的重力加速度都是相同的。重力加速度的数值随海拔高度增大而减小。当物体距地面高度远远小于地球半径时,g变化不大。而离地面高度较大时,重力加速度g数值显着减小,此时不能认为g为常数
距离面同一高度的重力加速度,也会随着纬度的升高而变大。由于重力是万有引力的一个分力,万有引力的另一个分力提供了物体绕地轴作圆周运动所需要的向心力。物体所处的地理位置纬度越高,圆周运动轨道半径越小,需要的向心力也越小,重力将随之增大,重力加速度也变大。地理南北两极处的圆周运动轨道半径为0,需要的向心力也为0,重力等于万有引力,此时的重力加速度也达到。
由于g随纬度变化不大,因此国际上将在纬度45°的海平面精确测得物体的重力加速度g=9.80665m/s^2;作为重力加速度的标准值。在解决地球表面附近的问题中,通常将g作为常数,在一般计算中可以取g=9.80m/s^2。理论分析及精确实验都表明,随纬度增大,重力加速度g的数值逐渐增大。如:
注:月球面的重力加速度约为1.62m/s^2,约为地球重力的六分之一。
1.匀加速直线运动的位移公式:
2.匀加速直线运动的速度公式:
3.匀加速直线运动的平均速度(也是中间时刻的瞬时速度):
其中v0为初速度,vt为t时刻的速度,又称末速度。
4.匀加速度直线运动的几个重要推论:
(1)V末^2-V初^2=2as(以初速度方向为正方向,匀加速直线运动,a取正值;匀减速直线运动,a取负值。)
(2)AB段中间时刻的即时速度:
(3)AB段位移中点的即时速度:
(7)初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数:△s=aT^2(a一匀变速直线运动的加速度T一每个时间间隔的时间)。
(8)竖直上抛运动:上升过程是匀减速直线运动,下落过程是匀加速直线运动.全过程是初速度为VO,加速度为g的匀减速直线运动.
加速度-加速运动与减速运动
物体运动时,如果加速度不为零,则处于加速状态。若加速度大于零,则为正加速;若加速度小于零,则为负加速(即速度减至0后反向加速)。(提示:物理中的符号不同于数学中的符号,在+、-号只代表是的标量,在物理中+、-号部分代表单纯的标量,还有部分还代表的像方向啦什么的矢量)
加速度公式:a=△V/△t
在加速度保持不变的时候,物体也有可能做曲线运动。比如,当你把一个物体沿水平方向用力抛出时,你会发现,这个物体离开桌面以后,在空中划过一条曲线,落在了地上。
物体在出手以后,受到的只有竖直向下的重力,因此加速度的方向和大小都不改变。但是物体由于惯性还在水平方向上以出手速度运动。这时,物体的速度方向与加速度方向就不在同一直线上了。物体就会往力的方向偏转,划过一条往地面方向偏转的曲线。
但是这个时候,由于重力大小不变,因此加速度大小也不变。物体仍然做的是匀加速运动,但不过是匀加速曲线运动。
加速度-小问题——加速度单位的来历
根据我们高中的课本描述,有加速度a=(Δv)/(Δt)=(v1-v2)/t,因为速度(v)的单位是m/s,时间(t)的单位是s,于是将m/s与s相除,得到的就是它的单位:m/s^2.
高一物理必考知识点总结相关:
总结是事后对某一阶段的学习、工作或其完成情况加以回顾和分析的一种书面材料,它可以帮助我们总结以往思想,发扬成绩,让我们抽出时间写写总结吧。总结一般是怎么写的呢?以下是小编整理的高一物理知识点总结,仅供参考,欢迎大家阅读。
1.当物体具有相对滑动趋势时,物体间产生的摩擦叫做静摩擦,这时产生的摩擦力叫静摩擦力。
2.物体所受到的静摩擦力有一个限度,这个值叫静摩擦力。
3.静摩擦力的方向总与接触面相切,与物体相对运动趋势的方向相反。
4.静摩擦力的大小由物体的运动状态以及外部受力情况决定,与正压力无关,平衡时总与切面外力平衡。0≤F=f0≤fm
5.静摩擦力的大小与正压力接触面的粗糙程度有关。fm=μ0?N(μ≤μ0)
6.静摩擦有无的判断:概念法(相对运动趋势);二力平衡法;牛顿运动定律法;假设法(假设没有静摩擦)。
1.如果一个力的作用效果与另外几个力的共同效果作用相同,那么这个力与另外几个力可以相互替代,这个力称为另外几个力的合力,另外几个力称为这个力的分力。
2.根据具体情况进行力的替代,称为力的合成与分解。求几个力的合力叫力的合成,求一个力的分力叫力的分解。合力和分力具有等效替代的关系。
力的平行四边形定则
1.力的平行四边形定则:如果用表示两个共点力的线段为邻边作一个平行四边形,则这两个邻边的对角线表示合力的大小和方向。
2.一切矢量的运算都遵循平行四边形定则。
自由落体运动的定义
从静止出发,只在重力作用下而降落的运动模式,叫自由落体运动。
自由落体运动是最典型的匀变速直线运动;是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动。
地球表面附近的上空可看作是恒定的重力场。如不考虑大气阻力,在该区域内的自由落体运动的方向是竖直向下的(并非指向地心),加速度为重力加速度g的匀加速直线运动。
只有在赤道上或者两极上,自由落体运动的方向(也就是重力的方向)才是指向地球中心的。
g≈9.8m/s^2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
自由落体运动的基本公式
这里的h与x同样都是指位移,一般在自由落体中用h表示数值方向的位移量。
自由落体运动的研究先驱者
对自由落体最先研究的是古希腊的科学家亚里士多德,他提出:物体下落的快慢是由物体本身的重量决定的,物体越重,下落得越快;反之,则下落得越慢。
亚里士多德,前384年4月23日-前322年3月7日,古希腊哲学家,柏拉图的学生、亚历山大大帝的老师。
他的著作包含许多学科,包括了物理学、形而上学、诗歌(包括戏剧)、生物学、动物学、逻辑学、政治、政府、以及_学。和柏拉图、苏格拉底(柏拉图的老师)一起被誉为西方哲学的奠基者。亚里士多德的著作是西方哲学的第一个广泛系统,包含道德、美学、逻辑和科学、政治和玄学。
伽利略是意大利天文学家,也是世界物理学家。他于1564年诞生在意大利北部的比萨市,1642年1月8日去世,终年78岁。他毕生致力于科学事业,不仅为我们留下了时钟、望远镜和众多的科学专著,而且还为破除宗教迷信、科学偏见作出了杰出的贡献。
伽利略在1638年写的《两种新科学的对话》一书中指出:根据亚里士多德的论断,一块大石头的下落速度要比一块小石头的下落速度大。假定大石头的下落速度为8,小石头的下落速度为4,当我们把两块石头拴在一起时,下落快的会被下落慢的拖着而减慢,下落慢的会被下落快的拖着而加快,结果整个系统的下落速度应该小于8。但是两块石头拴在一起,加起来比大石头还要重,因此重物体比轻物体的下落速度要小。这样,就从重物体比轻物体下落得快的假设,推出了重物体比轻物体下落得慢的结论。亚里士多德的理论陷入了自相矛盾的境地。伽利略由此推断重物体不会比轻物体下落得快。伽利略的假设推导法,对物理思维方法起到了非常重要的作用。
伽利略曾在的比萨斜塔做了的自由落体试验,让两个体积相同,质量不同的球从塔顶同时下落,结果两球同时落地,以实践驳倒了亚里士多德的结论。但是后来经过历史的严格考证,伽利略并没有在比萨斜塔做实验,人们却还是把比萨斜塔当作对伽利略的纪念碑。
1.物体模型用质点,忽略形状和大小;地球公转当质点,地球自转要大小。物体位置的变化,准确描述用位移,运动快慢S比t,a用Δv与t比。
2.运用一般公式法,平均速度是简法,中间时刻速度法,初速度零比例法,再加几何图像法,求解运动好方法。自由落体是实例,初速为零a等g.竖直上抛知初速,上升心有数,飞行时间上下回,整个过程匀减速。中心时刻的速度,平均速度相等数;求加速度有好方,ΔS等aT平方。
3.速度决定物体动,速度加速度方向中,同向加速反向减,垂直拐弯莫前冲。
1.解力学题堡垒坚,受力分析是关键;分析受力性质力,根据效果来处理。
2.分析受力要仔细,定量计算七种力;重力有无看提示,根据状态定弹力;先有弹力后摩擦,相对运动是依据;万有引力在万物,电场力存在定无疑;洛仑兹力安培力,二者实质是统一;相互垂直力,平行无力要切记。
3.同一直线定方向,计算结果只是“量”,某量方向若未定,计算结果给指明;两力合力小和大,两个力成q角夹,平行四边形定法;合力大小随q变,只在最小间,多力合力合另边。
多力问题状态揭,正交分解来解决,三角函数能化解。
4.力学问题方法多,整体隔离和假设;整体只需看外力,求解内力隔离做;状态相同用整体,否则隔离用得多;即使状态不相同,整体牛二也可做;假设某力有或无,根据计算来定夺;极限法抓临界态,程序法按顺序做;正交分解选坐标,轴上矢量尽量多。
1.F等ma,牛顿二定律,产生加速度,原因就是力。
合力与a同方向,速度变量定a向,a变小则u可大,只要a与u同向。
2.N、T等力是视重,mg乘积是实重;超重失重视视重,其中不变是实重;加速上升是超重,减速下降也超重;失重由加降减升定,完全失重视重零
四、曲线运动、万有引力
1.运动轨迹为曲线,向心力存在是条件,曲线运动速度变,方向就是该点切线。
2.圆周运动向心力,供需关系在心里,径向合力提供足,需mu平方比R,mrw平方也需,供求平衡不心离。
3.万有引力因质量生,存在于世界万物中,皆因天体质量大,万有引力显神通。卫星绕着天体行,快慢运动的卫星,均由距离来决定,距离越近它越快,距离越远越慢行,同步卫星速度定,定点赤道上空行。
1.确定状态找动能,分析过程找力功,正功负功加一起,动能增量与它同。
2.明确两态机械能,再看过程力做功,“重力”之外功为零,初态末态能量同。
3.确定状态找量能,再看过程力做功。有功就有能转变,初态末态能量同。
1.第一定律热力学,能量守恒好感觉。内能变化等多少,热量做功不能少。
正负符号要准确,收入支出来理解。对内做功和吸热,内能增加皆正值;对外做功和放热,内能减少皆负值。
2.热力学第二定律,热传递是不可逆,功转热和热转功,具有方向性不逆。
初速度为零的匀变速直线运动以下推论也成立
(1) 设T为单位时间,则有
●瞬时速度与运动时间成正比,
●位移与运动时间的平方成正比
●连续相等的时间内的位移之比 (2)设S为单位位移,则有
●瞬时速度与位移的平方根成正比,
●运动时间与位移的平方根成正比,
●通过连续相等的位移所需的时间之比。
匀速直线运动的速度与时间的关系
1、定义:物体沿着直线运动,而且保持加速度不变,这种运动叫做匀变速直线运动。
2、匀变速直线运动的分类:
3、匀变速直线运动的v-t图象
实验小车的v-t图象是一条倾斜直线。由此可知,无论Δt取何值,无论在什么时间阶段,Δt对应的速度变化Δv都相同,即Δv/Δt不变,则物体的 加速度不变。所以匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜直线。在数学函数图象中,Δv/Δt叫做图象的斜率,故v-t图象的斜率表示物体做匀变速直线运动 的加速度的大小。
1、万有引力定律:引力常量G=6.67×N?m2/kg2
2、适用条件:可作质点的两个物体间的相互作用;若是两个均匀的球体,r应是两球心间距。(物体的尺寸比两物体的距离r小得多时,可以看成质点)
3、万有引力定律的应用:(中心天体质量M,天体半径R,天体表面重力加速度g)
(1)万有引力=向心力(一个天体绕另一个天体作圆周运动时)
(2)重力=万有引力
高空物体的重力加速度:mg=Gg=G
4、第一宇宙速度――――在地球表面附近(轨道半径可视为地球半径)绕地球作圆周运动的卫星的线速度,在所有圆周运动的卫星中线速度是的。
5、开普勒三大定律
6、利用万有引力定律计算天体质量
7、通过万有引力定律和向心力公式计算环绕速度
8、大于环绕速度的两个特殊发射速度:第二宇宙速度、第三宇宙速度(含义)
1、热力学第二定律
(1)常见的两种表述
①克劳修斯表述(按热传递的方向性来表述):热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
②开尔文表述(按机械能与内能转化过程的方向性来表述):不可能从单一热源吸收热量,使之完全变成功,而不产生其他影响。
a、“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性,不需要借助外界提供能量的帮助。
b、“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成,对周围环境不产生热力学方面的影响。如吸热、放热、做功等。
(2)热力学第二定律的实质
热力学第二定律的每一种表述,都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性,进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。
(3)热力学过程方向性实例
特别提醒:热量不可能自发地从低温物体传到高温物体,但在有外界影响的条件下,热量可以从低温物体传到高温物体,如电冰箱;在引起其他变化的条件下内能可以全部转化为机械能,如气体的等温膨胀过程。
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一物体,在转化和转移的过程中其总量不变。
第一类永动机不可制成是因为其违背了热力学第一定律;
第二类永动机:违背宏观热现象方向性的机器被称为第二类永动机。这类永动机不违背能量守恒定律,不可制成是因为其违背了热力学第二定律(一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行)。
熵是分子热运动无序程度的定量量度,在绝热过程或孤立系统中,熵是增加的。
3、能量耗散:系统的内能流散到周围的环境中,没有办法把这些内能收集起来加以利用。
速度变化的快慢加速度
1.物体的加速度等于物体速度变化(vt―v0)与完成这一变化所用时间的比值
2.a不由△v、t决定,而是由F、m决定。
3.变化量=末态量值―初态量值……表示变化的大小或多少
4.变化率=变化量/时间……表示变化快慢
5.如果物体沿直线运动且其速度均匀变化,该物体的运动就是匀变速直线运动(加速度不随时间改变)。
6.速度是状态量,加速度是性质量,速度改变量(速度改变大小程度)是过程量。
用图象描述直线运动
匀变速直线运动的位移图象
1.s-t图象是描述做匀变速直线运动的物体的位移随时间的变化关系的曲线。(不反映物体运动的轨迹)
2.物理中,斜率k≠tanα(2坐标轴单位、物理意义不同)
3.图象中两图线的交点表示两物体在这一时刻相遇。
直线运动的速度图象
1.v-t图象是描述匀变速直线运动的物体岁时间变化关系的图线。(不反映物体运动轨迹)
2.图象与时间轴的面积表示物体运动的位移,在t轴上方位移为正,下方为负,整个过程中位移为各段位移之和,即各面积的代数和。
一、时刻与时间间隔的关系
时间间隔能展示运动的一个过程,时刻只能显示运动的一个瞬间。对一些关于时间间隔和时刻的表述,能够正确理解。例如:第3s末、3s时、第4s初……均为时刻;3s内、第3s、第2s至第3s内……均为时间间隔。区别:时刻在时间轴上表示一点,时间间隔在时间轴上表示一段。
二、路程与位移的关系
位移表示位置变化,用由初位置到末位置的有向线段表示,是矢量。路程是运动轨迹的长度,是标量。只有当物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程。一般情况下,路程≥位移的大小。
三、运动图像的含义和应用
由于图象能直观地表示出物理过程和各物理量之间的关系,所以在解题的过程中被广泛应用。在运动学中,经常用到的有x-t图象和v―t图象。
1.理解图象的含义:(1)x-t图象是描述位移随时间的变化规律。(2)v―t图象是描述速度随时间的变化规律。
2.了解图象斜率的含义:(1)x-t图象中,图线的斜率表示速度。(2)v―t图象中,图线的斜率表示加速度。
物体通过的路程与所用的时间之比叫做速度。
平均速度(与位移、时间间隔相对应)
物体运动的平均速度v是物体的位移s与发生这段位移所用时间t的比值。其方向与物体的位移方向相同。单位是m/s。
瞬时速度(与位置时刻相对应)
瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度。其方向是物体在运动轨迹上过该点的切线方向。瞬时速率(简称速率)即瞬时速度的大小。
速度变化的快慢加速度
1.物体的加速度等于物体速度变化(vt―v0)与完成这一变化所用时间的比值a=(vt―v0)/t
2.a不由△v、t决定,而是由F、m决定。
3.变化量=末态量值―初态量值……表示变化的大小或多少
4.变化率=变化量/时间……表示变化快慢
5.如果物体沿直线运动且其速度均匀变化,该物体的运动就是匀变速直线运动(加速度不随时间改变)。
6.速度是状态量,加速度是性质量,速度改变量(速度改变大小程度)是过程量。
万有引力定律及其应用
2.适用条件:可作质点的两个物体间的相互作用;若是两个均匀的球体,r应是两球心间距.(物体的尺寸比两物体的距离r小得多时,可以看成质点)
3.万有引力定律的应用:(中心天体质量M,天体半径R,天体表面重力加速度g)
(1)万有引力=向心力(一个天体绕另一个天体作圆周运动时)
(2)重力=万有引力
高空物体的重力加速度:mg=Gg=G
4.第一宇宙速度----在地球表面附近(轨道半径可视为地球半径)绕地球作圆周运动的卫星的线速度,在所有圆周运动的卫星中线速度是的。
5.开普勒三大定律
6.利用万有引力定律计算天体质量
7.通过万有引力定律和向心力公式计算环绕速度
8.大于环绕速度的两个特殊发射速度:第二宇宙速度、第三宇宙速度(含义)
功、功率、机械能和能源
1.做功两要素:力和物体在力的方向上发生位移
2.功:功是标量,只有大小,没有方向,但有正功和负功之分,单位为焦耳(J)
3.物体做正功负功问题(将α理解为F与V所成的角,更为简单)
(1)当α=90度时,W=0.这表示力F的方向跟位移的方向垂直时,力F不做功,
如小球在水平桌面上滚动,桌面对球的支持力不做功。
如人用力推车前进时,人的推力F对车做正功。
(3)当α大于90度小于等于180度时,cosα
如人用力阻碍车前进时,人的推力F对车做负功。
一个力对物体做负功,经常说成物体克服这个力做功(取绝对值)。
例如,竖直向上抛出的球,在向上运动的过程中,重力对球做了-6J的功,可以说成球克服重力做了6J的功。说了“克服”,就不能再说做了负功
4.动能是标量,只有大小,没有方向。表达式
5.重力势能是标量,表达式
(1)重力势能具有相对性,是相对于选取的参考面而言的。因此在计算重力势能时,应该明确选取零势面。
(2)重力势能可正可负,在零势面上方重力势能为正值,在零势面下方重力势能为负值。
W为外力对物体所做的总功,m为物体质量,v为末速度,为初速度
①选取研究对象,明确它的运动过程。
②分析研究对象的受力情况和各力做功情况,然后求各个外力做功的代数和。
③明确物体在过程始末状态的动能和。
④列出动能定理的方程。
7.机械能守恒定律:(只有重力或弹力做功,没有任何外力做功。)
①选取研究对象----物体系或物体
②根据研究对象所经历的物理过程,进行受力,做功分析,判断机械能是否守恒。
③恰当地选取参考平面,确定研究对象在过程的初、末态时的机械能。
④根据机械能守恒定律列方程,进行求解。
8.功率的表达式:,或者P=FV功率:描述力对物体做功快慢;是标量,有正负
9.额定功率指机器正常工作时的输出功率,也就是机器铭牌上的标称值。
实际功率是指机器工作中实际输出的功率。机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。
10、能量守恒定律及能量耗散
机械运动:物体在空间中所处位置发生变化,这样的运动叫做机械运动。
运动的特性:普遍性,永恒性,多样性
1.任何运动都是相对于某个参照物而言的,这个参照物称为参考系。
2.参考系的选取是自由的。
(1)比较两个物体的运动必须选用同一参考系。
(2)参照物不一定静止,但被认为是静止的。
1.在研究物体运动的过程中,如果物体的大小和形状在所研究问题中可以忽略是,把物体简化为一个点,认为物体的质量都集中在这个点上,这个点称为质点。
(1)物体中各点的运动情况完全相同(物体做平动)
(2)物体的大小(线度)
3.质点具有相对性,而不具有绝对性。
4.理想化模型:根据所研究问题的性质和需要,抓住问题中的主要因素,忽略其次要因素,建立一种理想化的模型,使复杂的问题得到简化。(为便于研究而建立的一种高度抽象的理想客体)
1.钟表指示的一个读数对应着某一个瞬间,就是时刻,时刻在时间轴上对应某一点。两个时刻之间的间隔称为时间,时间在时间轴上对应一段。
2.时间和时刻的单位都是秒,符号为s,常见单位还有min,h。
3.通常以问题中的初始时刻为零点。
1.路程表示物体运动轨迹的长度,但不能完全确定物体位置的变化,是标量。
2.从物体运动的起点指向运动的重点的有向线段称为位移,是矢量。
3.物理学中,只有大小的物理量称为标量;既有大小又有方向的物理量称为矢量。
4.只有在质点做单向直线运动是,位移的大小等于路程。两者运算法则不同。
第三节记录物体的运动信息
打点记时器:通过在纸带上打出一系列的点来记录物体运动信息的仪器。(电火花打点记时器――火花打点,电磁打点记时器――电磁打点);一般打出两个相邻的点的时间间隔是0.02s。
第四节物体运动的速度
物体通过的路程与所用的时间之比叫做速度。
平均速度(与位移、时间间隔相对应)
物体运动的平均速度v是物体的位移s与发生这段位移所用时间t的比值。其方向与物体的位移方向相同。单位是m/s。
瞬时速度(与位置时刻相对应)
瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度。其方向是物体在运动轨迹上过该点的切线方向。瞬时速率(简称速率)即瞬时速度的大小。
第五节速度变化的快慢加速度
1.物体的加速度等于物体速度变化(vt―v0)与完成这一变化所用时间的比值
2.a不由△v、t决定,而是由F、m决定。
3.变化量=末态量值―初态量值……表示变化的大小或多少
4.变化率=变化量/时间……表示变化快慢
5.如果物体沿直线运动且其速度均匀变化,该物体的运动就是匀变速直线运动(加速度不随时间改变)。
6.速度是状态量,加速度是性质量,速度改变量(速度改变大小程度)是过程量。
第六节用图象描述直线运动
匀变速直线运动的位移图象
1.s-t图象是描述做匀变速直线运动的物体的位移随时间的变化关系的曲线。(不反映物体运动的轨迹)
2.物理中,斜率k≠tanα(2坐标轴单位、物理意义不同)
3.图象中两图线的交点表示两物体在这一时刻相遇。
直线运动的速度图象
1.v-t图象是描述匀变速直线运动的物体岁时间变化关系的图线。(不反映物体运动轨迹)
2.图象与时间轴的面积表示物体运动的位移,在t轴上方位移为正,下方为负,整个过程中位移为各段位移之和,即各面积的代数和。
定义:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
1、定义:物体具有的保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
2、惯性是物体的固有属性,惯性不是一种力。任何物体在任何情况下都具有惯性。
3、惯性的大小只由物体本身的特征决定,与外界因素无关。
4、惯性是不能被克服的,但可以利用惯性做事或防止惯性的不良影响。
5、不要把惯性概念与惯性定律相混淆。惯性是万物皆有的保持原运动状态的一种属性,惯性定律则是物体不受外力作用时的'运动定律。
1、运动状态指的是物体的速度
速度是是矢量,速度不变则运动状态不变,速度改变运动状态也就改变了,所以运动状态不断改变的物体总有加速度。
2、力是使物体产生加速度的原因
3、质量是物体惯性大小的量度
1、形变:物体的形状或体积的改变。
2、形变的种类:弹性形变(撤去使物体发生形变的外力后能恢复原来形状的物体的形变)范性形变(撤去使物体发生形变的外力后不能恢复原来形状的物体的形变)3、弹性限度:若物体形变过大,超过一定限度,撤去外力后,无法恢复原来的形状,这个限度叫弹性限度。
1、定义:发生形变的物体,由于要恢复原状,会对跟它接触的物体产生的力的作用,这种力叫弹力。
(1)两物体必须直接接触,
(2)量物体接触处有弹性形变(弹力是接触力)。
3、方向:弹力的方向与施力物体的形变方向相反。
4、弹力方向的判断方法
(1)弹簧两端的弹力方向,与弹簧中心轴线重合,指向弹簧恢复原状的方向。其弹力可为拉力,可为压力;对弹簧秤只为拉力。
(2)轻绳对物体的弹力方向,沿绳指向绳收缩的方向,即只为拉力。
(3)点与面接触时弹力的方向,过接触点垂直于接触面(或接触面的切线方向)而指向受力物体。
(4)面与面接触时弹力的方向,垂直于接触面而指向受力物体。
(5)球与面接触时弹力的方向,在接触点与球心的连线上而指向受力物体。
(6)球与球相接触的弹力方向,沿半径方向,垂直于过接触点的公切面而指向受力物体。
(7)轻杆的弹力方向可能沿杆也可能不沿杆,杆可提供拉力也可提供压力。
(8)根据物体的运动情况,动力学规律判断.
①压力、支持力的方向总是垂直于接触面(若是曲面则垂直过接触点的切面)指向被压或被支持的物体。
②绳的拉力方向总是沿绳指向绳收缩的方向。
③杆既可产生拉力,也可产生压力,而且能产生不同方向的力。这是杆的受力特点。杆一端受的弹力方向不一定沿杆的方向。
5、弹力的大小:与形变量有关,遵循胡克定律。
①弹簧、橡皮条类:它们的形变可视为弹性形变。
(在弹性限度内)F=kx
上式中k叫弹簧劲度系数,单位:N/m,跟弹簧的材料、粗细,直径及原长都有关系;由弹簧本身的性质决定。X是弹簧的形变量(拉伸或压缩量)切不可认为是弹簧的原长。
(1)拆除法:即解除所研究处的接触,看物体的运动状态是否改变。
若不变,则说明无弹力;若改变,则说明有弹力。
(2)假设法:假设在接触处存在弹力,做出受力图,
再根据力和运动关系判断是否存在弹力。
(3)根据力的平衡条件来判断。
1.定义:速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值。
3.单位:m/s^2(米每二次方秒)
4.加速度是矢量,既有大小又有方向。加速度的大小等于单位时间内速度的增加量;加速度的方向与速度变化量ΔV方向始终相同。特别,在直线运动中,如果速度增加,加速度的方向与速度相同;如果速度减小,加速度的方向与速度相反。
5.物理意义:表示质点速度变化的快慢的物理量。
举例:假如两辆汽车开始静止,均匀地加速后,达到10m/s的速度,A车花了10s,而B车只用了5s。它们的速度都从0m/s变为10m/s,速度改变了10m/s。所以它们的速度变化量是一样的。但是很明显,B车变化得更快一样。我们用加速度来描述这个现象:B车的加速度(a=Δv/t,其中的Δv是速度变化量)>
加速度计构造的类型
显然,当速度变化量一样的时候,花时间较少的B车,加速度更大。也就说B车的启动性能相对A车好一些。因此,加速度是表示速度变化的快慢的物理量。
1.当物体的加速度保持大小和方向不变时,物体就做匀变速运动。如自由落体运动,平抛运动等。
当物体的加速度方向与初速度方向在同一直线上时,物体就做直线运动。如竖直上抛运动。
当物体的加速度方向与初速度方向在同一直线上时,物体就做直线运
2.加速度可由速度的变化和时间来计算,但决定加速度的因素是物体所受合力F
3.加速度与速度无必然联系,加速度很大时,速度可以很小;速度很大时,加速度也可以很小。例如:炮弹在发射的瞬间,速度为0,加速度非常大;以高速直线匀速行驶的赛车,速度很大,但是由于是匀速行驶,速度的变化量是零,因此它的加速度为零。
4.加速度为零时,物体静止或做匀速直线运动(相对于同一参考系)。任何复杂的运动都可以看作是无数的匀速直线运动和匀加速运动的合成。
5.加速度因参考系(参照物)选取的不同而不同,一般取地面为参考系。
6.当运动的方向与加速度的方向之间的夹角小于90°时,即做加速运动,加速度是正数;反之则为负数。
特别地,当运动的方向与加速度的方向之间的夹角恰好等于90°时,物体既不加速也不减速,而是匀速率的运动。如匀速圆周运动。
7.力是物体产生加速度的原因,物体受到外力的作用就产生加速度,或者说力是物体速度变化的原因。说明
当物体做加速运动(如自由落体运动)时,加速度为正值;当物体做减速运动(如竖直上抛运动)时,加速度为负值。
8.加速度的大小比较只比较其绝对值。物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.
1、定义:用来代替物体而具有质量的点。
2、实际物体看作质点的条件:当物体的大小和形状相对于所要研究的问题可以忽略不计时,物体可看作质点。
二、描述质点运动的物理量
1、时间:时间在时间轴上对应为一线段,时刻在时间轴上对应于一点。与时间对应的物理量为过程量,与时刻对应的物理量为状态量。
2、位移:用来描述物体位置变化的物理量,是矢量,用由初位置指向末位置的有向线段表示。路程是标量,它是物体实际运动轨迹的长度。只有当物体作单方向直线运动时,物体位移的大小才与路程相等。
3、速度:用来描述物体位置变化快慢的物理量,是矢量。
(1)平均速度:运动物体的位移与时间的比值,方向和位移的方向相同。
(2)瞬时速度:运动物体在某时刻或位置的速度。瞬时速度的大小叫做速率。
(3)速度的测量(实验)
①原理:当所取的时间间隔越短,物体的平均速度v越接近某点的瞬时速度v。然而时间间隔取得过小,造成两点距离过小则测量误差增大,所以应根据实际情况选取两个测量点。
②仪器:电磁式打点计时器(使用4∽6V低压交流电,纸带受到的阻力较大)或者电火花计时器(使用220V交流电,纸带受到的阻力较小)。若使用50Hz的交流电,打点的时间间隔为0。02s。还可以利用光电门或闪光照相来测量。
(1)意义:用来描述物体速度变化快慢的物理量,是矢量。
(2)定义:其方向与Δv的方向相同或与物体受到的合力方向相同。
(3)当a与v0同向时,物体做加速直线运动;当a与v0反向时,物体做减速直线运动。加速度与速度没有必然的联系。
定义:由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
①地球附近的物体都受到重力作用。
②重力是由地球的吸引而产生的,但不能说重力就是地球的吸引力。
③重力的施力物体是地球。
④在两极时重力等于物体所受的万有引力,在其它位置时不相等。
(1)重力的大小:G=mg
①在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的,纬度越高,同一物体的重力越大,因而同一物体在两极比在赤道重力大。
②一个物体的重力不受运动状态的影响,与是否还受其它力也无关系。
③在处理物理问题时,一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变。
(2)重力的方向:竖直向下(即垂直于水平面)
①在两极与在赤道上的物体,所受重力的方向指向地心。
②重力的方向不受其它作用力的影响,与运动状态也没有关系。
(3)重心:物体所受重力的作用点。
①质量分布均匀。物体的重心只与物体的形状有关。形状规则的均匀物体,它的重心就在几何中心上。
②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关。
③薄板形物体的重心,可用悬挂法确定。
①物体的重心可在物体上,也可在物体外。
②重心的位置与物体所处的位置及放置状态和运动状态无关。
③引入重心概念后,研究具体物体时,就可以把整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力来表示,于是原来的物体就可以用一个有质量的点来代替。
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(一)曲线运动的条件:合外力与运动方向不在一条直线上
(二)曲线运动的研究方法:运动的合成与分解(平行四边形定则、三角形法则)
(三)曲线运动的分类:合力的性质(匀变速:平抛运动、非匀变速曲线:匀速圆周运动)
(四)匀速圆周运动
1受力分析,所受合力的特点:向心力大小、方向
2向心加速度、线速度、角速度的定义(文字、定义式)
3向心力的公式(多角度的:线速度、角速度、周期、频率、转)
1受力分析,只受重力
2速度,水平、竖直方向分速度的表达式;位移,水平、竖直方向位移的表达式
3速度与水平方向的夹角、位移与水平方向的夹角
(五)离心运动的定义、条件
二、考察内容、要求及方式
1曲线运动性质的判断:明确曲线运动的条件、牛二定律(选择题)
2匀速圆周运动中的动态变化:熟练掌握匀速圆周运动各物理量之间的关系式(选择、填空)
3匀速圆周运动中物理量的计算:受力分析、向心加速度的几种表示方式、合力提供向心力(计算题)
3运动的合成与分解:分运动与和运动的等时性、等效性(选择、填空)
4平抛运动相关:平抛运动中速度、位移、夹角的计算,分运动与和运动的等时性、等效性(选择、填空、计算)
5离心运动:临界条件、静摩擦力、匀速圆周运动相关计算(选择、计算)
(1)功的概念:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,我们就说这个力对物体做了功.力和在力的方向上发生位移,是做功的两个不可缺少的因素。
(2)功的计算式:力对物体所做的功的大小,等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积:W=Fscosα。
(3)功的单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号是J.1J就是1N的力使物体在力的方向上发生lm位移所做的功。
⑴恒力的功:根据公式W=Fscosα,当00≤a0,W>0,表示力对物体做正功;当α=900时,cosα=0,W=0,表示力的方向与位移的方向垂直,力不做功;当900
(2)合外力的功:等于各个力对物体做功的代数和,即:W合=W1+W2+W3+……
(3)用动能定理W=ΔEk或功能关系求功.功是能量转化的量度.做功过程一定伴随能量的转化,并且做多少功就有多少能量发生转化。
3.功和冲量的比较
(1)功和冲量都是过程量,功表示力在空间上的积累效果,冲量表示力在时间上的积累效果。
(2)功是标量,其正、负表示是动力对物体做功还是物体克服阻力做功.冲量是矢量,其正、负号表示方向,计算冲量时要先规定正方向。
(3)做功的多少由力的大小、位移的大小及力和位移的夹角三个因素决定.冲量的大小只由力的大小和时间两个因素决定.力作用在物体上一段时间,力的冲量不为零,但力对物体做的功可能为零。
4.一对作用力和反作用力做功的特点
⑴一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零。
⑵一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力)、可能为负(滑动摩擦力),但不可能为正。
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