高中物理必修一知識點(diǎn)(2)
高中物理必修一知識點(diǎn)
四、運(yùn)動的圖象 運(yùn)動的相遇和追及問題
1、圖象:
(1) x—t圖象
①物理意義:反映了做直線運(yùn)動的物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律。②表示物體處于靜止?fàn)顟B(tài)
②圖線斜率的意義
?、賵D線上某點(diǎn)切線的斜率的大小表示物體速度的大小.
?、趫D線上某點(diǎn)切線的斜率的正負(fù)表示物體方向.
③兩種特殊的x-t圖象
(1)勻速直線運(yùn)動的x-t圖象是一條過原點(diǎn)的直線.
(2)若x-t圖象是一條平行于時(shí)間軸的直線,則表示物體處
于靜止?fàn)顟B(tài)
(2)v—t圖象
①物理意義:反映了做直線運(yùn)動的物體的速度隨時(shí)間變化
的規(guī)律.
?、趫D線斜率的意義
a圖線上某點(diǎn)切線的斜率的大小表示物體運(yùn)動的加速度的大小.
b圖線上某點(diǎn)切線的斜率的正負(fù)表示加速度的方向.
?、蹐D象與坐標(biāo)軸圍成的“面積”的意義
a圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積的數(shù)值表示相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移的大小。
b若此面積在時(shí)間軸的上方,表示這段時(shí)間內(nèi)的位移方向?yàn)檎较?若此面積在時(shí)間軸的下方,表
示這段時(shí)間內(nèi)的位移方向?yàn)樨?fù)方向.
?、鄢R姷膬煞N圖象形式
(1)勻速直線運(yùn)動的v-t圖象是與橫軸平行的直線.
(2)勻變速直線運(yùn)動的v-t圖象是一條傾斜的直線.
2、相遇和追及問題:
3
這類問題的關(guān)鍵是兩物體在運(yùn)動過程中,速度關(guān)系和位移關(guān)系,要注意尋找問題中隱含的臨界條件,通常有兩種情況:
(1)物體A追上物體B:開始時(shí),兩個(gè)物體相距x0,則A追上B時(shí)必有xA?xB?x0,且VA?VB
?xB?x0,且VA?VB (2)物體A追趕物體B:開始時(shí),兩個(gè)物體相距x0,要使A與B不相撞,則有xA
易錯(cuò)現(xiàn)象:
1、混淆x—t圖象和v-t圖象,不能區(qū)分它們的物理意義
2、不能正確計(jì)算圖線的斜率、面積
3、在處理汽車剎車、飛機(jī)降落等實(shí)際問題時(shí)注意,汽車、飛機(jī)停止后不會后退
五、力 重力 彈力 摩擦力
1、力:
力是物體之間的相互作用,有力必有施力物體和受力物體。力的大小、方向、作用點(diǎn)叫力的三要素。用一條有向線段把力的三要素表示出來的方法叫力的圖示。
按照力命名的依據(jù)不同,可以把力分為
?、侔葱再|(zhì)命名的力(例如:重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力等。)
?、诎葱Ч牧?例如:拉力、壓力、支持力、動力、阻力等)。
力的作用效果:
?、傩巫?②改變運(yùn)動狀態(tài).
2、重力:
由于地球的吸引而使物體受到的力。重力的大小G=mg,方向豎直向下。作用點(diǎn)叫物體的重心;重心的位置與物體的質(zhì)量分布和形狀有關(guān)。質(zhì)量均勻分布,形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心處。薄板類物體的重心可用懸掛法確定,
注意:重力是萬有引力的一個(gè)分力,另一個(gè)分力提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力,在兩極處重力等于萬有引力.由于重力遠(yuǎn)大于向心力,一般情況下近似認(rèn)為重力等于萬有引力.
3、彈力:
(1)內(nèi)容:發(fā)生形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,會對跟它接觸的且使其發(fā)生形變的物體產(chǎn)生力的作用,這
種力叫彈力。
(2)條件:①接觸;②形變。但物體的形變不能超過彈性限度。
(3)彈力的方向和產(chǎn)生彈力的那個(gè)形變方向相反。(平面接觸面間產(chǎn)生的彈力,其方向垂直于接觸面;曲
面接觸面間產(chǎn)生的彈力,其方向垂直于過研究點(diǎn)的曲面的切面;點(diǎn)面接觸處產(chǎn)生的彈力,其方向垂直于面、繩子產(chǎn)生的彈力的方向沿繩子所在的直線。)
(4)大?。?/p>
①彈簧的彈力大小由F=kx計(jì)算,
?、谝话闱闆r彈力的大小與物體同時(shí)所受的其他力及物體的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān),應(yīng)結(jié)合平衡條件或牛頓定律確定.
4、摩擦力:
(1)摩擦力產(chǎn)生的條件:接觸面粗糙、有彈力作用、有相對運(yùn)動(或相對運(yùn)動趨勢),三者缺一不可.
(2)摩擦力的方向:跟接觸面相切,與相對運(yùn)動或相對運(yùn)動趨勢方向相反.但注意摩擦力的方向和物體運(yùn)動
方向可能相同,也可能相反,還可能成任意角度.
(3)摩擦力的大小:
?、?滑動摩擦力:f??N
說明:a、FN為接觸面間的彈力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
4
b、?為滑動摩擦系數(shù),只與接觸面材料和粗糙程度有關(guān),與接觸面
積大小、接觸面相對運(yùn)動快慢以及正壓力FN無關(guān)。
?、?靜摩擦:由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解,與正壓力無關(guān).
大小范圍0<f靜≤fm
(fm為最大靜摩擦力,與正壓力有關(guān))
靜摩擦力的具體數(shù)值可用以下方法來計(jì)算:一是根據(jù)平衡條件,二是根據(jù)牛頓第二定律求出合力,然后通過受力分析確定.
(4) 注意事項(xiàng):
a、摩擦力可以與運(yùn)動方向相同,也可以與運(yùn)動方向相反,還可以與運(yùn)動方向成一定夾角。
b、摩擦力可以作正功,也可以作負(fù)功,還可以不作功。
c、摩擦力的方向與物體間相對運(yùn)動的方向或相對運(yùn)動趨勢的方向相反。
d、靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用,運(yùn)動的物體可以受靜摩擦力的作用。
易錯(cuò)現(xiàn)象:
1.不會確定系統(tǒng)的重心位置
2.沒有掌握彈力、摩擦力有無的判定方法
3.靜摩擦力方向的確定錯(cuò)誤
六、力的合成和分解
1、標(biāo)量和矢量:
(1)將物理量區(qū)分為矢量和標(biāo)量體現(xiàn)了用分類方法研究物理問題.
(2)矢量和標(biāo)量的根本區(qū)別在于它們遵從不同的運(yùn)算法則:標(biāo)量用代數(shù)法;矢量用平行四邊形定則或三角形
定則.
(3)同一直線上矢量的合成可轉(zhuǎn)為代數(shù)法,即規(guī)定某一方向?yàn)檎较?,與正方向相同的物理量用正號代人,
相反的用負(fù)號代人,然后求代數(shù)和,最后結(jié)果的正、負(fù)體現(xiàn)了方向,但有些物理量雖也有正負(fù)之分,運(yùn)算法則也一樣,但不能認(rèn)為是矢量,最后結(jié)果的正負(fù)也不表示方向,如:功、重力勢能、電勢能、電勢等.
2、力的合成與分解:
(1)合力與分力
(2)共點(diǎn)力的合成:
1、共點(diǎn)力
幾個(gè)力如果都作用在物體的同一點(diǎn)上,或者它們的作用線相交于同一點(diǎn),這幾個(gè)力叫共點(diǎn)力。
2、力的合成方法
求幾個(gè)已知力的合力叫做力的合成。
?、偃鬎1和F2在同一條直線上
a.F1、F2同向:合力F
b.F1、F2反向:合力F
向。
?、贔1、F2互成θ角——用力的平行四邊形定則
3、平行四邊形定則:
兩個(gè)互成角度的力的合力,可以用表示這兩個(gè)力的有向線段為鄰邊,作平行四邊形,它的對角線就表?F1?F2方向與F1、F2的方向一致 F?F1?F2,方向與F1、F2這兩個(gè)力中較大的那個(gè)力1 圖1-5-1 5
示合力的大小及方向,這是矢量合成的普遍法則。
求F1、F2兩個(gè)共點(diǎn)力的合力公式:F=F12+F22-2F1F2COSθ(θ為F1、F2的夾角) 注意:(1) 力的合成和分解都均遵從平行四邊行法則。
(2) 兩個(gè)力的合力范圍: F1-F2 ≤F≤ F1 +F2
(3) 合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力
(4)兩個(gè)分力成直角時(shí),用勾股定理或三角函數(shù)。
注意事項(xiàng):
(1)力的合成與分解,體現(xiàn)了用等效的方法研究物理問題.
(2)合成與分解是為了研究問題的方便而引入的一種方法,用合力來代替幾個(gè)力時(shí)必須把合力與各分力脫
鉤,即考慮合力則不能考慮分力,同理在力的分解時(shí)只考慮分力,而不能同時(shí)考慮合力.
(3)共點(diǎn)的兩個(gè)力合力的大小范圍是
|F1-F2|≤F合≤Fl+F2.
(4)共點(diǎn)的三個(gè)力合力的最大值為三個(gè)力的大小之和,最小值可能為零.
(5)力的分解時(shí)要認(rèn)準(zhǔn)力作用在物體上產(chǎn)生的實(shí)際效果,按實(shí)際效果來分解.
(6)力的正交分解法是把作用在物體上的所有力分解到兩個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸上,分解最終往往是為了求合力(某一方向的合力或總的合力).
易錯(cuò)現(xiàn)象:
1.對含靜摩擦力的合成問題沒有掌握其可變特性
2.不能按力的作用效果正確分解力
3.沒有掌握正交分解的基本方法