第一篇:高中物理力学知识点总结与归纳
高中物理力学知识点总结与归纳(1)
1.力的作用、分类及图示
⑴力是物体对物体的作用,其特点有一下三点:①成对出现,力不能离开物体而独立存在;②力能改变物体的运动状态(产生加速度)和引起形变;③力是矢量,力的大小、方向、作用点是力的三要素。
⑵力的分类:①按力的性质分类;②按力的效果分类。
⑶力的图示:画图的几个关键点①作用点,即物体的受力点;②力的方向,在线的末端用箭头标出;③选定标度,并按大小结合标度分段。
2.重力
⑴产生:①由于地球吸引而产生(但不等于万有引力)。②方向竖直向下。③作用点在重心。
⑵大小:①G=mg,在地球上不同地点g不同。②重力的大小可用弹簧秤测出。
⑶重心:①质量分布均匀的有规则形状物体的重心,在它的几何中心。②质量分布不均匀或不规则形状物体的重心,除与物体的形状有关外,还与质量的分布有关。③重心可用悬挂法测定。④物体的重心不一定在物体上。
3.弹力
⑴产生:①物体直接接触且产生弹性形变时产生。②压力或支持力的方向垂直于支持面而指向被压或被支持的物体;③绳的拉力方向沿着绳而指向绳收缩的方向。
有接触的物体间不一定有弹力,弹力是否存在可用假设法判断,即假设弹力存在,通过分析物体的合力和运动状态判断。
⑵胡克定律:在弹性限度内,F=KX,X-是弹簧的伸长量或缩短量。
4.摩擦力
⑴静摩擦力:①物接触、相互挤压(即存在弹力)、有相对运动趋势且相对静止时产生。②方向与接触面相切,且与相对运动趋势方向相反。③除最大静摩擦力外,静摩擦力没有一定的计算式,只能根据物体的运动状态按力的平衡或F=ma方法求。
判断它的方向可采用“假设法”,即如无静摩擦力时物体发生怎样的相对运动。
⑵滑动摩擦力:①物接触、相互挤压且在粗糙面上有相对运动时产生。②方向与接触面相切且与相对运动方向相反(不一定与物的运动方向相反)②大小f=μFN。(FN不一定等于重力)。
滑动摩擦力阻碍物体间的相对运动,但不一定阻碍物体的运动。
摩擦力既可能起动力作用,也可能起阻力作用。
5.力的合成与分解
⑴合成与分解:①合力与分力的效果相同,可以根据需要互相替代。①力的合成和分解遵循平行四边形法则,平行四边形法则对任何矢量的合成都适用,力的合成与分解也可用正交分解法。③两固定力只能合成一个合力,一个力可分解成无数对分力,但力的分解要根据实际情况决定。
⑵合力与分力关系:①两分力与合力F1 +F2 ≥F≥F1 -F2,但合力不一定大于某一分力。②对于三个分力与合力的关系,它们同向时为最大合力,但最小合力则要考虑其中两力的合力与第三个力的关系,例如3N、4N、5N三个力,其最大合力F=3+4+5=12N,但最小合力不是等于三者之差,而是等于0。
6.在共点力作用下物体的平衡
⑴物体所处状态:①此时物体所受合力=0。②物处于静止或匀速运动状态,即平衡状态。
⑵两平衡力与作用反作用力:①平衡力作用在同一物体上,其效果可互相抵消,它们不一定是同一性质的力;②作用与反作用力分别作用在两不同的物体上,其效果不能互相抵消(其效果要结合各个物体的其他受力情况分析),但必是同一性质的力。
7.物体的受力分析
⑴确定研究对象:①隔离法:研究对象只选一个物体。②整体法:研究对象是几个物体组成的系统。③应用整体法一般要求这几个物体的运动加速度相同,包括系统中各物体均处于平衡状态(当加速度不同时,也可应用)。
⑵作力的示意图(力图):
①选择对象。②按顺序画:一般按重力、弹力、摩擦力的顺序画受力图,应用整体法时系统中各物体间相互作用力(内力)不要画。③注意摩擦力:是否存在,方向如何。④注意效果力:它是由其他的“性质力”如弹力、重力等提供的,不要把这些“效果力”再重复作为一个单独的力参与受力分析。⑤作图准确。
第二篇:高中物理力学学习技巧总结
高中物理力学学习技巧总结
摘要:目前素质教育得到快速发展,掌握一定的学习技巧对我们学生来说极其重要。它不仅能够让学生在答题以及解题的过程中事半功倍,还能让我们的逻辑思维得到全面性的加强。力学学习技巧在高中物理学中是非常重要的,对高中物理学的学习技巧进行总结分析,并提出了相应的优化措施,希望能对相关同学有所裨益,下面做具体的探讨和分析。
关键词:高中物理;力学学习技巧;总结
高中物理学习的知识内容较为丰富,知识点相对比较抽象,尤其是在进行力学的学习过程中,不仅需要对公式进行深层次的理解,还要对受力情况进行正确的分析。但力是一个看不到、摸不着的抽象物理量,想要进行深入的研究以及学习,需要对其学习技巧进行全面性的总结。
一、深刻理解和熟练掌握力学的框架及内容
1.力学框架体系的构建
在高中物理的学习构成中,力学是非常重要的一个部分。在对力学的研究中,除了要了解力学本身的特性之外,还需要对力学的概念进行一个非常深刻的了解。高中物理力学会涉及到多方面的知识,这些不同的层面都会与力学构成一定的联系,同时,在对力学概念进行学习的过程中,还需要对其不同的规律进行一定的区分。在高中物理力学知识学习的过程中,除了要注意做好基本概念的理解和掌握之外,还需要不断进行归纳总结,要根据自身学习的情况,对知识进行仔细整理并进行详细分类,尤其是书本上的一些特定的定律,一定要进行一个非常深入的理解,必要的时候,还可以进行相应的推导,并对其中各知识点之间的联系进行总结。这样就可以在学习的基础上,构建一个适合自己学习力学的知识框架,理解更为深刻。
2.力学重点内容的总结
基础概念是物理力学学习的基础。现在,我们很多的高中老师都会采用整章齐下、重点攻克的方法来给我们学生进行讲解,老师对知识点的总结与归纳是非常的清晰、有条理,对力学知识的理解也是非常深刻的,在老师的引导下,大多数学生能够对物理力学的知识有着更深一层地理解,能够在很大程度上提高学习的效率,但是在进行力学的学习过程中,我们还需要对其重点内容进行总结。在对内容进行总结的过程中,我们尤其要注意牛顿第二定律的全面使用,其公式为:F=M×a。牛顿第二定律成功的将力与重力加速度结合在一起,让物体的整体受力得到了更为直观的表达,我们在学习的过程中,应当在牛顿第二定律的基础上对其进行延生以及拓展,因为在力学的学习过程中,我们通常会考虑到很多力学的因素,如重力、支持力、摩擦力、压力以及电磁力,这些都是我们在物理学习中应当注意的重点。在高中物理的学习中,我们学习力学的主要内容,大致可以分为两个板块:其一,物体在运动过程中速率变化与力产生的关系,其是加速度与力的整体结合;其二,磁场的磁效应产生的力的变化。在学习这两个重要的板块内容时,我们都会用到牛顿第二定律进行力学的阐述,所以,在进行力学的总结以及学习的过程中,我们要深层次的理解牛顿第二定律,并对其进行灵活的运用,从而让自己在学习力学的过程中更容易掌握力学的变化规律。
二、构建知识模型,融会贯通、灵活运用
在高中物理学习的过程中,除了要做好基础概念的学习和掌握,还需要对相关概念中的理想化研究模型建立一定的认知,并了解其研究过程。理想化模型是一种非常重要的科学抽象化的方法,也就是说,在进行研究的过程中,要注重主要因素而忽略次要因素,从而达到简化研究问题的目的。例如,匀变速直线运动、平衡运动、匀速圆周运动等理想化运动模型,质点、点电荷等理想化模型,还有能量守恒定律,这些都可以说是一个比较理想化的定律或概念。在进行物理问题思考的过程中,也在建立物理模型,因此在遇到相关的作业题型时,一定严格按照相关的模型建立思路,来寻求问题的解决方法,这是学习高中物理力学的最高要求。在进行物理学习的过程中,一般都会遇到以下几个方面的问题:(1)引进理想模型的原因;(2)理想模型与实际模型的差别;(3)如何建立一个正确的理想模型;(4)理想模型研究的意义。我们学生在学习的过程中,要对这几个问题进行一个深刻的思考,在探索物理规律的过程中,对物理模型的作用能够有一个比较明确的认知,并在实际的解题中,能够明确地进行运用。
三、掌握重要研究方法和基本的解题技巧
在进行受力分析的过程中,还要运用一定的方法,对其进行归纳和总结。例如,在进行受力分析的过程中,可以运用整体法对其进行整理,这可以在很大程度上提高解题的效率,但在进行实际应用的过程中,需要不断进行联系,不断归纳总结,才能够又快又准的解决问题。例如:在力的动态平衡问题中,通常都是采用图解法来进行解题,但是在一些探究性的试验中,通常都是采用控制变量法来解决相关的问题,控制变量的研究方法比较普遍,但是非常必要,在一些实证性的试验中,也有着非常关键的作用。
四、注重图像法在力学问题中的作用
一般在物理力学的分析过程中,图像法的使用是非常普遍的。图像法的应用通常都建立在坐标系的基础上,是一种用于描述物理规律的重要方法,并且,图像法在物理学中的应用也非常广泛,其不仅仅在力学中有着非常充分地应用,在电磁学、热学中也是比较常用的。例如,磁核振动图像、波动图像、电磁场图像、温差图像等,都可以运用图像法将运动的状态非常直观地描述出来。在物理学中,图像法具有非常直观的优点,但是在应用图像的时候,还需要注意以下几个方面的问题:(1)在看图像的时候,一定要看清楚横纵坐标的物理量及其相应的单位;(2)在理解图像物理意义的时候,需要非常清楚地了解到图像所代表的函数关系与相关物理公式之间的联系;(3)要对图像的斜率、截距、面积等相关的物理量所代表的物理量有一定的了解。但是最关键,最根本的问题就是要熟悉图像的特性,了解基础的物理图像,在一定条件下,可以通过类比的方法,来对相应的问题进行解决。
五、注重逻辑推理能力的培养
在高中物理力学学习的过程中,除了要对基本的概念以及方法进行掌握之外,还需要建立一个比较严密的逻辑推理思路。例如,在机车启动这一专题中,就会遇到汽车加速度减小的加速运动问题,在对这一问题分析的过程中,需要了解机车运动的一个状态。当机车启动的时候,先是匀加速运动,但是当机车的功率达到额定功率的时候,就会做加速度减小的加速运动,最终达到最大的速度。这类问题的分析一直是一个难点,但是它的计算比较容易,主要是进行全面的推理,并对各个物理量之间的关系进行一定的梳理。
六、结语
综上所述,在高中物理的学习过程中,我们首先需要结合实际情况,找到基础的解题方法,并采用多种方式优化。在学习技巧的总结过程中,我们需要对力学知识的各种学习方法进行应用,在高中物理力学的学习中,一定要扎实学习的基础,并不断进行归纳总结,找到适合自己的逻辑分析方法。同时,我们学生还要注重自己逻辑思维的培养,要学会养成找到问题、把握重点、快速解题、题后反思的学习习惯。我相信,只要同学们保持良好的学习习惯,做出持之以恒的努力,定能使高中物理学的学习难度得到全面的降低,自身的综合物理素养也会得到很大提升。
作者:蒋勇睿 单位:聊城市第三中学
参考文献:
[1]郭昌辉.浅析高中物理力学解题思路发展方向[J].理科考试研究,2014,(15).
[2]后宗新.有效物理课堂教学问题设计的类型与原则[J].物理教师,2014,(07).
[3]居殿兵.影响物理题目难度八因及难度控制八法[J].物理教师,2014,(07).
[4]刘树田.高中力学中的物理思想[J].物理教师,2013,(12).
第三篇:力学知识点总结
力学基础知识:
1.长度、时间及其测量:
2.机械运动——参照物
3.机械运动——速度
4.质量与密度:质量与密度的测量、密度特点与应用
5.认识力——力和力的测量:力的定义、力的单位、力的作用效果、力的三要素、弹簧测力计的使用。
6.认识力——重力
7.认识力——摩擦力
8.认识力——力的图示和示意图
9.力的合成
10.力的平衡:多个力的平衡、二力平衡的条件
11.力与运动——牛顿第一定律
12.力与运动——惯性
13.压力与压强:压力和压强概念、压强计算、如何增大和减小压强。
14.液体压强:P=ρgh
15.大气压强:大气压的存在、托里拆利实验、大气压的变化、液体沸点与气压的关系
16.流体压强与流速的关系
17.帕斯卡原理(或叫伯努力原理)
18.浮力:浮力概念、物体沉浮条件、阿基米德原理
19.简单机械——杠杆与杠杆的平衡条件
20.简单机械——滑轮、滑轮组
21.简单机械——杠杆与滑轮作图
22.简单机械——斜面
23.做功的两个必要因素
24.功的原理
25.功率
26.机械效率
27.机械能:决定动能与势能大小的因素、动能与势能的转化
力学规律和公式
⒈力F:力是物体对物体的作用。物体间力的作用总是相互的。
力的单位:牛顿(N)。测量力的仪器:测力器;实验室使用弹簧秤。
力的作用效果:使物体发生形变或使物体的运动状态发生改变。
物体运动状态改变是指物体的速度大小或运动方向改变。
⒉力的三要素:力的大小、方向、作用点叫做力的三要素。
力的图示,要作标度;力的示意图,不作标度。
⒊重力G:由于地球吸引而使物体受到的力。方向:竖直向下。
重力和质量关系:G=mg m=G/g
g=9.8牛/千克。读法:9.8牛每千克,表示质量为1千克物体所受重力为9.8牛。
重心:重力的作用点叫做物体的重心。规则物体的重心在物体的几何中心。
⒋二力平衡条件:作用在同一物体;两力大小相等,方向相反;作用在一直线上。
物体在二力平衡下,可以静止,也可以作匀速直线运动。
物体的平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动状态。处于平衡状态的物体所受外力的合
力为零。
⒌同一直线二力合成:方向相同:合力F=F1+F2;合力方向与F1、F2方向相同;
方向相反:合力F=F1-F2,合力方向与大的力方向相同。
⒍相同条件下,滚动摩擦力比滑动摩擦力小得多。
滑动摩擦力与正压力,接触面材料性质和粗糙程度有关。【滑动摩擦、滚动摩擦、静摩擦】
7.牛顿第一定律也称为惯性定律其内容是:一切物体在不受外力作用时,总保持静止或匀速直线运动状态。惯性:物体具有保持原来的静止或匀速直线运动状态的性质叫做惯性。
速度:v=s/t 密度:ρ=m/v 重力:G=mg
压强:p=F/s(液体压强公式不直接考)
浮力:F浮=G排=ρ液gV排
漂浮悬浮时:F浮=G物
杠杆平衡条件:F1×L1=F2×L2 功:W=FS
功率:P=W/t=Fv
机械效率:η=W有用/W总=Gh/Fs=G/Fn(n为滑轮组的股数
第四篇:高一力学知识点总结
导语:断努力学习,及时对知识点进行归纳,才能让自己的知识更加丰富,以下是小编整理高一力学知识点总结的资料,欢迎阅读参考。
一、力学的建立
力学的演变以追溯到久远的年代,而物理学的其它分支,直到近几个世纪才有了较大的发展,究其原因,是人们对客观事物的认识规律所决定的。在日常生活和生产劳动中,首先接触最多的是宏观物体的运动,其中最简单。最基本的运动是物体位置的变化,这种运动称之为机械运动。由此我们注意到,力学建立的原动力就是源于人们对机械运动的研究,亦即力学的研究对象就是机械运动的客观规律及其应用。了解了这些,可以对力学的主脉络有了一条清晰的线索,就是对于物体运动规律的研究。首先要涉及到物体在空间的位置变化和时间的关系,继而阐述张力之间的关系,然后从运动和力出发,推广并建成完整的力学理论。正是要达到上述目的,我们在研究过程中,就需要不断地引入新的物理概念和方法,此间,由“物”及“理”的思维过程和严密的逻辑揄体系,逐步得以完善和体现。明确了以上观点,可以使我们在学习及复习过程,不会生硬地接受。机械地照搬,而是自然流畅地水到渠成。
让我们走入力学的大门看一看,它的殿堂是怎样的金碧辉煌。静力学研究了物体最简单的状态:简单的状态:静止或匀速直线运动。并且阐述了解决力学问题最基本的方法,如受力情况的分析以及处理方式;力的合成。力的分解和正交分解法。应当认识到,这些方法是贯穿于整个力学的,是我们研究机械运动规律的不可缺少的手段。运动学的主要任务是研究物体的运动,但并不涉及其运动的原因。牛顿运动定律的建立为研究力与运动的关系奠定了雄厚的基础,即动力学。至此,从理论上讲各种运动都可以解决。然而,物体的运动毕竟有复杂的问题出现,诸如碰撞。打击以及变力作用等等,这类问题根本无法求解。力学大厦的建设者们,从新的角度对物体的运动规律做了全面的。深入的讨论,揭示了力与运动之间新的关系。如力对空间的积累-功,力对时间的积累-冲量,进而获得了解决力学问题的另外两个途径-功能关系和动量关系,它们与牛顿运动定律一起,在力学中形成三足鼎立之势。
二、力学概念的引入
前面曾经提到过,力学的研究对象是机械运动的客观规律及其应用。为达此目的,我们需要不断地引入许多概念。以运动学部分为例,体会一下力学概念引入的动机及方法,这对力学的复习无疑是大有裨益的。
让我们研究一下行驶在平直公路上的汽车。首先一个问题就是,怎样确定汽车在不同时刻的位置。为了能精确地确定汽车的位置,我们可将汽车看作一个点,这样,质点的概念随之引入。同时,参照物的引入则是水到渠成的,即在参照物上建立一个直线坐标,用一个带有正负号的数值,即可能精确描述汽车的位置。而后由于汽车位置要不断地发生变化,位置的改变-位移亦被引入,至于速度的引入在此就不再赘述。在学习物理的过程中,这类问题可以说比比皆是。因此,只有搞清引入某一概念的真正意图,才能对要研究的问题有深入的了解,才能说真正地掌握了一个物理概念。而在物理中,引入概念的方法,充分体现了物理学的研究手段,例如:用比值定义物理量。该方法在整个物理学中具有很典型的意义。
把握一个概念的来龙去脉和准确定义显然是非常重要的,可以避免一些相似概念的混淆。如功与冲量。动能与动量。加速度与速度等等。所谓学习物理要“概念清楚”,就是这个含意。
三、力学规律的运用
物理概念的有机组合,构成了美妙的物理定律。因此,清晰的概念是掌握一个定律的重要前提。如牛顿第二定律就是由力。质量及加速度三个量构成的。在力学中重要的定律定理有:牛顿一。二。三定律;机械能守恒定律;动量守恒定律;万有引力定律;动量定理和动能定理。掌握定律并非以记忆为标准,重要的是会在实际问题中加以运用。如牛顿第二定律,从形式上看来并不复杂,然而很多同学在解决连结体问题时,却总是把握不好这三个量对研究对象之间的“对应关系”。在此可举一例。水平光滑轨道上有一小车,受一恒定水平拉力作用,若在小车上固定一个物体时,小车的加速度要减小是何原因?常见的答案显然是:合外力不变,质量变大。然而,若回答合外力变小,是不是正确的呢?这里显然是由于研究对象的选择不同而造成的不同结果。在此,研究对象的确定和公式各量的对应性问题,起着关键的作用,这也恰恰是牛顿第二定律应用时的重要环节。
运动学规律及动力学关系在解决问题时,也有许多应当注意和思考的地方。如在匀速圆周运动中,我们似乎并未明确指出哪些公式属于运动学关系,哪些属于动力学关系,但在实际问题中却可使人困惑。例如:在一光滑水平面上用绳拴一小球做匀速圆周运动,由公式v=2nr/T可以知道,若增大速率V可以减小周期T.然而卫星绕地球做匀速圆周运动时,我们却不能用增大V的方式来改变周期T,若仅在V=2nr/Th 大做定会百思不得其解。究其原因,还是由于忽略了动力学原因,即前者与后者的最大区别是向心力不同。一个是绳子弹力,它可以以r不变时,任意提供了不同大小的拉力;而另一个是万有引力,当r一定时,其大小也就一定了。在这类问题上,最容易犯的就是片面性的错误。再比如机械能守恒和动量守恒这两条重要的力学定律,我们是否了解了守恒的条件,就可以做到灵活地运用呢?我们知道,机械能守恒的条件是“只有重力做功”,有些人看到某个问题中,重力没有做功,就立刻得出机械能不守恒的结论,如光滑水平面上的匀速直线运动。造成这类错误的原因是,只注意到了物理定律的文字表述,孰不知深刻理解其内涵才是最重要的。如动量守恒定律的内涵,是在满足了守恒条件的情况下,即系统不受外力或外力合力为零,动量只是在系统内部传递,而总动量不变。
最后谈谈动能定理和动量定理。观察其形式可以发现,每个定理都涉及两个状态量和一个过程量,注意到这一点应是定理正确应用的关键。我们不妨将状态看作一个点,过程看作一条线,在应用时必然是“两点夹一线”,即状态量及过程量,一定要对应,这也是两个定理的相似之处,至于它们的区别,在此就不多讲了。
由以上的讨论可以看出,对物理定律的应用,绝不能只满足于会用,而应当多方面地体会其深层的含意和适用条件中所包含的物理意义。只有这样,才能达到灵活运用物理规律解题的目的,做到居高临下,以不变应万变。
四、逻辑推理在物理中的运用
逻辑推理在力学中可以说俯拾皆是。严密的逻辑推理,是正确运用物理规律解决问题的必由之路。试举一例:做曲线运动的物体一定受合外力,其逻辑推理过程如下:曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向,而曲线切线方向每点是不同的,因此曲线运动的速度方向一定是不断变化的。由于的矢量,所以曲线运动必为变速运动,必然有加速度,由牛顿第二定律可知其必受合外力。当然,实际问题中似乎并非如此繁琐,然而细细地想来又的如此,只是思维过程较为迅速罢了。再举一例:合外力对物体做功不为零,则物体的动量一定发生变化,而物体的动量变化,合外力对物体不一定做功。此命题依然可用逻辑推理说明其正确性。根据动能定理,当合外力做功时,则物体的动能必然发生变化,因此速率发生变化,则动量必然变化。反之支量发生变化,动能不一定变(动量是矢量,动能是标量),则合外力不一定做功。不难看出,清晰地认识概念,牢固地掌握规律,者严密正确的逻辑推理得以完成的重要前提和充足的条件补充。同学们若多留意。多用心,定会受益非浅。
第五篇:高中力学知识点总结
水力学基础知识就在下面,各位高中的同学们,我们看看下面的高中力学知识点总结吧!
高中力学知识点总结
一、质点的运动(1)------直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=s/t(定义式)2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(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)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt(g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g(从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/
25.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
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(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)做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。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合5.周期与频率:T=1/f 6.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)
8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某个具体力提供,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,指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体,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,向心力不做功,但动量不断改变。
3)万有引力
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=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(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
三、力(常见的力、力的合成与分解)
1)常见的力
1.重力G=mg(方向竖直向下,g=9.8m/
s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm(与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109Nm2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq(E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ(θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ(θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F2(F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。