高中物理必修1知识点归纳
高中物理必修1知识点归纳(安塞高级中学物理组任磊编写)
第一章
1.质点:一个物体能否看成质点,先看看所研究的问题,再看把物体看成质点后对所研究的问题影响大小。如果大就不可以,如果小就可以(火车从延安到西安的时间,和火车过大桥或通过路口的时间能否看做质点)。能不能看成质点与物体大小没有关系。例:公转时候的地球可以当成质点,但是子弹穿过纸牌的时间就不能看为质点。
2.位移与路程:路程:描述物体(质点)实际运动轨迹的长度,有大小没有方向。位移:
质点位置的变化,由初位置指向末位置的有向线段,只看初末位置。(一般情况下位移的大小小于路程,只有质点作单向直线运动时,位移的大小才等于路程)直线运动中位移的表示方法质点作直线运动时,位移(s)可以用末位置的坐标(X末)和初位置的坐标(X初)表示.即s=X末-X初.如图2-4所示,取向右方向为x轴正方向,O为原点,则质点从A(xA=+2m)运动到B(xB=+4m)和从A运动到C(xC=-5m)的位移可表示为sAB=xB-xA=4m-2m=2m,(向右)sAC=xC-xA=-5m-2m=-7m.(向左)3.速度、速率:速度的大小叫做速率。
(这里都是指“瞬时”,一般“瞬时”两个字都省略掉)。这里特别注意的是平均速度与平均速率的区别:平均速度=位移/时间
平均速率=路程/时间平均速度的大小≠平均速率(除非是单向直线运动)
4.判断时间时刻基本思路:如果一种现象的发生需要一个过程,那么对应的就是时间;如果一种现象的
发生是在某一瞬间,那么对应的就是时刻。常见的时间:第几秒,前几秒,后几秒,几秒,几分,几小时。常见的时刻:第几秒初,第几秒末,几点开车,几点到站,几点开始某一活动等等。
5.平均速度的计算基本思路:V平=S总/t总,对于这一类题,命题人一般会将整个过程分为两段,所以S总=S1+S2,t总=t1+t2,用题里面的已知条件求出S1、S2,或者t1、t2,再将它们带入公式V平=S总/t总进行化解计算。例如第一章家庭作业与活动7小题,总位移为1/3S+2/3S=S,总时间t=t1+t2,t1=S1/v1,t2=S2/v2,将各数据带入公式:V平=S总/t总,化解即可。
6.瞬时速度的计算基本思路:瞬时速度我们一般不能直接求出,我们一般先看这个时刻所处的时间段内
物体的运动状态,比如物体做匀速直线运动,此时我们只要求出这段时间的平均速度即可,因为对于匀速直线运动,任意时刻的瞬时速度都等于这段时间的平均速度。(比如课本36页3小题,自己试着计算)
7.加速度:avvtv0(注意:a,v同向加速、反向减速)其中v是速度的变化量(矢量),tt加速度的方向与速度变化v的方向相同。加速度就是速度的变化率,;记住:加速度与速度的大小或
速度变化量的大小没有关系,它是反映速度变化快慢和方向的物理量,所以速度大加速度不一定大(如飞机以1000m/s的速度匀速前进,加速度为0),速度小加速度也不一定小(如某质点速度由0变为1m/s用时0.1s,则加速度为10m/s*2。)速度的快慢,就是速度的大小;速度变化的快慢就是加速度的大小;加速度的计算:步骤①规定正方向,一般以初速度方向为正方向(默认)②确定初末速度,以及初末时刻,以便算出速度变化量和时间。在这里要特别注意初末速度的方向。③代入公式计算,最后结果“+”代表加速度方向与正方向相同,“-”代表方向相反要加以说明。试着找题去做一做!相信自己
第二章:
8.在同一高度下落的两个质量不同的物体,如果忽略空气阻力不计,则同时落地。9.几种运动的说明:(1)匀速直线运动,在相等的时间内通过的位移相同,a=0。(2)匀变速直线运动:
沿一条直线,加速度不变,速度随时间均匀变化。分为两类①匀加速直线运动:初速度与加速度方向相同,特例:自由落体运动,初速度为0,加速度为g。方向沿竖直方向向下;②匀减速直线运动:初速度方向与加速度方向相反。
10.两种图像的说明,(1)S-T图像:位移-速度图像的物理意义是物体位置随时间的变化规律,在图像中横
线表示随着时间的推移物体的位置不变,即物体静止;在图像中倾斜直线表示随着时间的推移,物体的位置在均匀变化,即物体做匀速直线运动。切记:在位移-速度图像中如果没有出现曲线就不会存在匀加速或匀减速,这是同学们最易犯的错误。通过S-T图像我们可以做到:①读出某一时刻物体所处的位置(这一时刻所对应图像中点的纵坐标,纵坐标为正表示质点在正方向距离原点多少米处,为负表示在负方向距离原点多少米处)会通过图像读出某短时间内物体的位移(初时刻对应初位置,末时刻对应末位置,位移=S末-S初)从而计算平均速度!
(2)V-T图像,表示质点速度随时间变化的规律。在图像中横线表示质点做匀速直线运动,倾斜直线①若倾角大于90度,质点做正方向的匀减速直线运动,或者反方向的匀加速直线运动。②若倾角小于90度,表示质点做正方向的匀加速直线运动,或者反向的匀减速直线运动。切记:①在速度-时间图像中,时间轴上方的图像就表示质点运动方向沿正方向,反之则沿着反方向运动。②图像与时间轴围成的几何图形的面积就是质点通过的位移。③图像的倾斜程度越大,说明物体的加速度越大。
11.匀变速直线运动的计算步骤:(包含自由落体运动)
首先,读出题里面给出的条件,要特别注意隐含的条件,比如刹车的时候末速度为0,加速度为负值,即a0。其次,写出匀变速直线运动的三个表达式(可以在练习本上完成)然后将已知条件代入公式计算,注意一般情况下这三个公式一定有一个可以用!最常用的3个公式(括号中为初速度v0(1)速度公式:vt(2)位移公式:s(3)课本推论:vt0的演变)
(vt(vtv0at
1v0tat2
22at)
(s212at)2v022as
2as)
至于具体用哪个公式就看题目的具体情况了,找出已知量,列方程。有时候得联立方程组进行求解。在解决运动学问题中,物理过程很重要,只有知道了过程,才知道要用哪个公式,过程清楚了,问题基本上就解决了一半。所以在解答运动学的题目时,一定要把草图画出来。在草图上把已知量标上去,通过草图就可以清楚的看出物理过程和对应的已知量。
特别注意一类题:让你求出刹车n秒后车的位移,必须先判断车停止的时间,因为有可能在n秒以前车就停止了!
(4)匀变速直线运动的平均速度:vv0vt2(这个是匀变速直线运动才可以用)
s(位移/时间),这个是定义式。对于一切的运动的平均速度都以这么求,不单tv0vtt单是直线运动,曲线运动也可以(例:跑操场一圈,平均速度为0)。(5)位移:s2还有一个公式v12.匀变速直线运动有用的推论(一般用于选择、填空)
(1)中间时刻的瞬时速度:vt/2v0vtv2。
此公式一般用在打点计时器的纸带求某点的速度(或类似的题型)。匀变速直线运动中,中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度。(2)在匀变速直线运动中相邻相等时间内的位移差为:
ss2s1s3s2……snsn1aT2
这个就是打点计时器用逐差法求加速度的基本原理。相等时间内相邻位移差为一个定值aT。如果看到匀变速直线运动有相等的时间T,以及通过的位移S1,S2,S3.........,就要想到这个关系式。
213.匀变速直线运动的实验研究
实验步骤:
关键的一个就是记住:先接通电源,再放小车。电源电压220V,频率f=50Hz,即扎一次需要时间为0.020秒。
常见计算:
一般就是求加速度a,及某点的速度v。T为每一段相等的时间间隔,一般是0.1s(每隔四个点取一个点)。
(1)逐差法求加速度如
果有6组数据,则OABCDE3.0712.3827.8749.62.77.40图2-5
a(s4s5s6)(s1s2s3)(3T)2如果有4组数据,则a(s3s4)(s1s2)2(2T)SnSn12T如果是奇数组数据,则撤去第一组或最后一组就可以。(试着进行计算加速度)(2)求某一点的速度,应用匀变速直线运动中间时刻的速度等于平均速度即vn比如求A点的速度,则vA
SOASAB2T(自己计算点B、C、D的速度)
(3)利用v-t图象求加速度a
这个必须先求出每一点的速度,再做v-t图。值得注意的就是作图问题,根据描绘的这些点做一条直线,让直线通过尽量多的点,同时让没有在直线上的点均匀的分布在直线两侧,画完后适当向两边延长交于y轴。那么这条直线的斜率就是加速度a,求斜率的方法就是在直线上(一定是直线上的点,不要取原来的数据点。因为这条直线就是对所有数据的平均,比较准确。直接取数据点虽然算出结果差不多,但是明显不合规范)取两个比较远的点,则av2v1。
t2t114.自由落体运动
只要说明物体做自由落体运动,就知道了两个已知量:v0(1)最基本的三个公式
0,agvtgt
h12gt2
vt22gh
(2)自由落体运动的一些比例关系在创新设计上自己看看!(3)一些题型A.关于第几秒内的位移:如一个物体做自由落体运动,在最后1秒内的位移是h,求自由落体高度h。
1211gtg(t1)2,求出t,再用hgt2求得h。22212也可以设最后1秒初的初速度为v1,则有hv1tgt(这里t为1s),可以求出v1,则
2设总时间为t,则有hv12hh
2gB.经过一个高度差为h的窗户,花了时间t。求物体自由落体的位置距窗户上檐的高度差h。与题型A的解题思路类似。具体问题再分析!记住:1.第n秒内下落的位移等于前n秒下落的位移减去前n-1秒下落的位移。2.让你求出下落n秒后质点的位移,必须先判断质点落地的时间,因为有可能在第n秒以前质点就落地了!
15.追及相遇问题
(1)物理思路
有两个物体,前面在跑,后面在追。如果前面跑的快,则二者的距离越来越大;如果后面追的快,则二者距离越来越小。后面的加速,前面的匀速,则速度相等时候两物体相距最远,随着后面的速度越来越大,最后可以追上。所以速度相等是一个临界状态,一般都要想把速度相等拿来讨论分析。
例:前面由零开始匀加速,后面的匀速。则速度相等时,能追上就追上;如果追不上就追不上,这时有个最小距离。
例:前面匀减速,后面匀速。则肯定追的上,这时候速度相等时有个最大距离。相遇问题满足条件:s2比前面多走L,就赶上了)
总之,把草图画出来分析,就清楚很多。这里注意的是如果是第二种情况,前面刹车,后面匀速的。不能直接套公式,得判断到底是在刹车停止之前追上,还是在刹车停止之后才追上。
第三章
s1L(后面走的位移s2等于前面走的位移s1加上原来的间距L,即后面
16.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等方向相反,作用在同一条直线上。
记住:①力的本质和来源是物体之间的相互作用,也同时说明力不能离开物体而单独存在。②相互作用的一对力,可任选其中一个力称为作用力,则另一个力就是反作用力,所以一个受力物体同时也是一个施力物体,是相对的!③作用力和反作用力是同时产生、同时变化、同时消失的,并且作用在两个不同的物体上,④作用力与反作用力一定是同种性质的力,比如弹力(支持力与压力),摩擦力,电场力,磁场力,万有引力(地球表面物体所受的重力与物体对地球的吸引力)判断作用力与反作用力有个简单方法(A拉B的反作用力为B拉A;A压B的反作用力为B压A。平衡力:作用在同一个物体上的两个力大小相等反向相反。效果可以相互抵消,合力为0,不一定同时变化,不一定是同种性质的力。
17.弹力
弹力有无的判断:1.接触2.物体发生形变(相互挤压)且有恢复原状的趋势。弹力的大小:不仅与形变量有关系,而且还与物体本身劲度系数k有关系。
弹力的方向:垂直于接触面。点点接触,垂直于切面,即弹力过圆心,或其延长线过圆心。绳子对别人的拉力沿着绳子收缩的方向。
弹簧的弹力拉伸的情况下与绳子一样,但还可以被压缩。弹簧的弹力满足胡克定律:Fkx必须在
弹簧的弹性限度内公式才成立,这里的x是指弹簧的形变量,不是弹簧的长度拉伸xll0,压缩(即x为大的减去小的),k为劲度系数,有物体本身的性质决定。在计算弹簧的原长,或者xl0l。劲度系数的时候,先设出要求的未知数根据Fkx列式计算。
注:杆的力一般也沿着杆的方向,除了那种有滑轮的以及用杆固定物体。否则一般情况下,杆对物体的弹力也是沿着杆方向,往外弹或被往里拉(一般是被压缩往外弹)。
18.摩擦力
滑动摩擦力大小
fN,方向与相对运动方向(相对运动很重要,没有肯定是错的)相反。一定
要是滑动摩擦力这个公式才能用,而且只要是滑动摩擦力这个公式就可以用!
注:这里的N是物体与接触面之间的弹力,N不一定等于重力,切记。物体对接触面的压力与接触面对物体的支持力二者是等大的。
只要接触面固定,那么就一定,改变压力,滑动摩擦力就改变。静摩擦力的判断相对来讲难一点。
一个是用假设法,假设接触面光滑,看物体怎么相对于接触面怎么运动。摩擦力方向跟相对运动趋势的方向相反。如果没有相对运动趋势,自然就没有静摩擦力。
另外一个是受力分析,根据状态来判断,这个方法是通用的,而且相对来讲能力的要求高一点。对物体受力分析,如果有静摩擦力,符不符合条件所说的状态,如果没有呢。
静摩擦力的大小要根据物体的状态,通过受力分析得到。静摩擦力大小千万不要用滑动摩擦力的公式
fN来算。
扩展阅读:高中物理必修1知识点总结
高中物理必修1知识点归纳
1.质点:一个物体能否看成质点,关键在于把这个物体看成质点
后对所研究的问题有没有影响。如果有就不能,如果没有就可以。
不是物体大就不能当成质点,物体小就可以。例:公转的地球可以当成质点,子弹穿过纸牌的时间、火车过桥不能当成质点2.速度、速率:速度的大小叫做速率。(这里都是指“瞬时”,一
般“瞬时”两个字都省略掉)。
这里注意的是平均速度与平均速率的区别:平均速度=位移/时间平均速率=路程/时间
平均速度的大小≠平均速率(除非是单向直线运动)
3.加速度:avtvtv0ta,v同向加速、反向减速
vt其中v是速度的变化量(矢量),速度变化多少(标量)就是指v的大小;单位时间内速度的变化量是速度变化率,就是
,即a。(理论上讲矢量对时间的变化率也是矢量,所以说速度的变化率就是加速度a,不过我们现在一般不说变化率的方向,只是谈大小:速度变化率大,速度变化得快,加速度大)
速度的快慢,就是速度的大小;速度变化的快慢就是加速度的大小;第三章:
4.匀变速直线运动最常用的3个公式(括号中为初速度v00的演
变)
(1)速度公式:vtv0at(2)位移公式:sv0t12at2
(vtat)
(s12at2)
(3)课本推论:vt2v022as(vt22as)
以上的每个公式中,都含有4个物理量,所以“知三求一”。只要物体是做匀变速直线运动,上面三个公式就都可以使用。但是在用公式之前一定要先判断物体是否做匀变速直线运动。常见的有刹车问题,一般前一段时间匀减速,后来就刹车停止了。所以经常要求刹车时间和刹车位移
至于具体用哪个公式就看题目的具体情况了,找出已知量,列
方程。有时候得联立方程组进行求解。在解决运动学问题中,物理过程很重要,只有知道了过程,才知道要用哪个公式,过程清楚了,问题基本上就解决了一半。所以在解答运动学的题目时,一定要把草图画出来。在草图上把已知量标上去,通过草图就可以清楚的看出物理过程和对应的已知量。如果已知量不够,可以适当的假设一些参数,参数的假设也有点技巧,那就是假设的参数尽可能在每个过程都可以用到。这样参数假设的少,解答起来就方便了(例:期中考最后一题,假设速度)。
注:匀变速直线运动还有一些推论公式,如果能够灵活运用,会给计算带来很大的方便。
(4)平均速度:v还有一个公式vstv0vt2(这个是匀变速直线运动才可以用)
(位移/时间),这个是定义式。对于一切
的运动的平均速度都以这么求,不单单是直线运动,曲线运动也
可以(例:跑操场一圈,平均速度为0)。
(5)位移:sv0vt2t
v0vt25.匀变速直线运动有用的推论(一般用于选择、填空)
(1)中间时刻的速度:vt/2v。
此公式一般用在打点计时器的纸带求某点的速度(或类似的题型)。匀变速直线运动中,中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度。
(2)中间位置的速度:vs/2v0vt222(3)逐差相等:ss2s1s3s2……snsn1aT2这个就是打点计时器用逐差法求加速度的基本原理。相等时间内相邻位移差为一个定值aT2。如果看到匀变速直线运动有相等的
时间,以及通过的位移,就要想到这个关系式:可以求出加速度,
一般还可以用公式(1)求出中间时刻的速度。
(4)对于初速度为零的匀加速直线运动6.对于匀减速直线运动的分析
如果一开始,规定了正方向,把匀减速运动的加速度写成负值,
那么公式就跟之前的所有公式一模一样。但有时候,题目告诉我们的是减速运动加速度的大小。如:汽车以a=5m/s2的加速度进行刹车。这时候也可以不把加速度写成负值,但是在代公式时得进行适当的变化。(a用大小)
速度:vtv0at位移:sv0t12at2
推论:v02vt22as(就是大的减去小的)特别是求刹车位移:直接s0t0v0av022a,算起来很快。以及求刹车时间:
这里加速度只取大小,其实只要记住加速用“+”,减速用“-”就可以了。牛顿第二定律经常这么用。7.匀变速直线运动的实验研究
实验步骤:
关键的一个就是记住:先接通电源,
OABCDE再放小车。3.07
12.38常见计算:27.87一般就是求加速度a,及某点的速
49.62.度v。
T为每一段相等的时间间隔,一般77.40是0.1s。图2-5
(1)逐差法求加速度
如果有6组数据,则a(s4s5s6)(s1s2s3)(3T)2
如果有4组数据,则a(s3s4)(s1s2)(2T)2
如果是奇数组数据,则撤去第一组或最后一组就可以。
(2)求某一点的速度,应用匀变速直线运动中间时刻的速度
等于平均速度即vnSnSn12T
SOASAB2T比如求A点的速度,则vA
(3)利用v-t图象求加速度a
这个必须先求出每一点的速度,再做v-t图。值得注意的就是作图问题,根据描绘的这些点做一条直线,让直线通过尽量多的点,同时让没有在直线上的点均匀的分布在直线两侧,画完后适当向两边延长交于y轴。那么这条直线的斜率就是加速度a,求斜率的方法就是在直线上(一定是直线上的点,不要取原来的数据点。因为这条直线就是对所有数据的平均,比较准确。直接取数据点虽然算出结果差不多,但是明显不合规范)取两个比较远的点,则av2v1t2t1。
8.自由落体运动
只要说明物体做自由落体运动,就知道了两个已知量:v00,ag
122(1)最基本的三个公式
vtgthgt
vt2gh2
(2)自由落体运动的一些比例关系(3)一些题型
A.关于第几秒内的位移:如一个物体做自由落体运动,在最后1秒内的位移是h,求自由落体高度h。
设总时间为t,则有h求得h。
也可以设最后1秒初的初速度为v1,则有hv1t里t为1s),可以求出v1,则hv1212gt212g(t1)2,求出t,再用h1212gt2gt2(这
2gh
B.经过一个高度差为h的窗户,花了时间t。求物体自由落体的位置距窗户上檐的高度差h。
与题型A的解题思路类似。C.水龙头滴水问题
这种题型的关键在于找出滴水间隔。弄清楚什么时候计时,什么时候停止计时。如果从第一滴水滴出开始计时,到第n滴水滴出停止计时,所花的时间为t,则滴水间隔ttn1。(因为第一
滴水没有算在t时间内,滴出第二滴才有一个时间间隔t,滴出3
滴有2t。)这个不要死记硬背,题目一般都是会变的。可能是上面滴出第一滴计时,下面有n滴落下停止计时;滴出一滴后,数“0”,然后逐渐增加,数到“n”的时候,停止计时;等等
建议:一滴一滴地去数,然后递推到n。
求完时间间隔后,一般是用在求重力加速度g上。水龙头与地面的高度h,如果只有一个时间间隔则g即可)
如果有两个时间间隔则g9.追及相遇问题
2h(2t)22ht2;(t用t、n表示
以此类推
(1)物理思路
有两个物理,前面在跑,后面在追。如果前面跑的快,则二者的距离越来越大;如果后面追的快,则二者距离越来越小。所以速度相等是一个临界状态,一般都要想把速度相等拿来讨论分析。
例:前面由零开始匀加速,后面的匀速。则速度相等时,能追上就追上;如果追不上就追不上,这时有个最小距离。
例:前面匀减速,后面匀速。则肯定追的上,这时候速度相等时有个最大距离。
相遇满足条件:s2s1L(后面走的位移s2等于前面走的位移
s1加上原来的间距L,即后面比前面多走
L,就赶上了)
总之,把草图画出来分析,就清楚很多。这里注意的是如果是第二种情况,前面刹车,后面匀速的。不能直接套公式,得判断到底是在刹车停止之前追上,还是在刹车停止之后才追上。
例题:一辆公共汽车以12m/s的速度经过某一站台时,司机发现一名乘客在车后L=8m处挥手追赶,司机立即以2m/s2的加速度刹车,而乘客以v1的速度追赶汽车,当(1)v1=5m/s(8.8s)(2)v1=10m/s(4s)
则该乘客分别需要多长时间才能追上汽车?
(2)数学公式求解
数学公式就是由s2s1L,列出表达式,代入数值,解一个关于时间t的一元二次方程。根据进行判断:如果>0,则有解,可以相遇二次;=0,刚好相遇一次;0)
1/2a(tt0)2s0,说明无法相遇,在tt0时刻,有最小值s。1/2a(tt0)2s0,说明在tt0时刻,二者距离有最大值s,求出方程等零的解t即可得到相遇时间(刹车问题这里经常会出错)。
1/2a(tt0)20,说明在tt0时刻刚好相遇一次。
数学方法相对来讲可以解决一大部分问题,但是物理思想比较少,如果一味的套用就容易出错。就比如上面的那道例题。推荐使用物理思想解题,别一味的套公式。把草图画出来,就简洁很多了。数学的公式自然就列出来了。
10.弹力
产生条件:1。接触2。相互挤压(弹性形变)
方向:垂直于接触面。点点接触,垂直于切面,即弹力过圆心,或其延长线过圆心。
绳子对别人的拉力沿着绳子收缩的方向。
弹簧的弹力拉伸的情况下与绳子一样,但还可以被压缩。弹簧的弹力满足胡克定律:Fkx,这里的x是指弹簧的形变量,不是弹簧的长度。拉伸xll0,压缩xl0l。(即x为大的减去小的)
注:杆的力一般也沿着杆的方向,除了那种有滑轮的以及用杆固定物体。否则一般情况下,杆对物体的弹力也是沿着杆方向,往外弹或被往里拉(一般是被压缩往外弹)。11.摩擦力
滑动摩擦力大小fN,方向与相对运动方向(相对运动很重要,没有肯定是错的)相反。一定要是滑动摩擦力这个公式才
能用,而且只要是滑动摩擦力这个公式就可以用!
注:这里的N是物体与接触面之间的弹力,N不一定等于重力,切记。物体对接触面的压力与接触面对物体的支持力二者是等大的。
只要接触面固定,那么就一定,改变压力,滑动摩擦力就改变。
静摩擦力的判断相对来讲难一点。
一个是用假设法,假设接触面光滑,看物体怎么相对于接触面怎么运动。摩擦力方向跟相对运动趋势的方向相反。如果没有相对运动趋势,自然就没有静摩擦力。
另外一个是受力分析,根据状态来判断,这个方法是通用的,而且相对来讲能力的要求高一点。对物体受力分析,如果有静摩擦力,符不符合条件所说的状态,如果没有呢。
静摩擦力的大小要根据物体的状态,通过受力分析得到。静摩擦力大小千万不要用滑动摩擦力的公式fN来算。
12.力的合成
合力范围:F1F2FF1F2
两个分力大小固定,则合力的大小随着两分力夹角的增大而减小。
当两个分力相等,F1F2且=120°时,合力大小与分力相等即F1F2=F,这是个特例,应该记住。当大于120°,合力小于分力;当小于120°,合力大于分力。
分力夹角固定,(1)90°,分力增大,合力大小的变化不一定。
验证平行四边形定则实验:注意:
(1)拉力要确定大小、方向;
(2)两次都要把节点拉到O,这样才有相同的作用效果;(3)做力的图示要用相同的标度。13.力的分解
力分解是力合成的逆过程,同样遵守平行四边形定则。关键是按效果分解、正交分解、以及力分解的唯一性条件。
正交分解:坐标系的建立一般是水平竖直,或者平行接触面垂
直接触面建立坐标系。到牛顿第二定律之后,一般是沿着运动方向建立直角坐标系。
建立完坐标系之后,将不在坐标轴上的力进行分解,对边就是sin、邻边就是cos(在正交分解里才是这样,如果用合成的方法对边不一定就是sin,也可能是tan)。
注:分力的性质与被分解力的性质一样,合成就不要求一样了14.平衡问题、牛顿第二定律
所学的一切力都归结于平衡的分析,如果不平衡则应用牛顿第二定律。解力学题的一搬步骤:
(1)受力分析。先分析非接触力,一般就一个重力;再分析接触力,先找接触,看有几个接触。再从简单的开始分析,比如外界的拉力、推力等等。简单接触分析完之后,再分析接触面。一个接触面就可能存在两个力:弹力、摩擦力。受力分析一定要正确,分析完之后,最好再检查一遍。这里要是错了,就全军覆没了!
(2)建立坐标系,找角度、列方程。要是平衡的话,就列平衡方程。x轴上的一堆力合力为零,即正半轴的力=负半轴的力。y轴同理。如果不平衡,那就求出合力,根据牛顿第二定律列方程。F合=ma。列方程的时候,注意不要遗漏一些力,除了在坐标轴上的力,还要加上一些坐标轴上的分力。关于合力谁减去谁,就看加速度沿那个方向。加速度那个方向减去另外一个方向,则合力为正的。求出的加速度就是正的。反之,为负。
(3)求解
关于整体法、隔离法。如果是研究外界对这个系统的作用力的时候,用整体法很方便。
总结:
运动学一定要画草图,并把已知量标上去。这样通过草图就可以清楚看出没一段过程的已知量。“知三求一”,如果不能求,则设一些参数。但是这个参数尽量用的范围要广。
力学受力分析,按照我说的步骤一步一步来,分析错了,就基本没戏了。一般可以自己在旁边另外画一个草图分析,没必要都画在原图上。画在原图上反而有时候不好表示。把所有的力的箭尾都画在重心,否则自己会混淆,画完之后标上符号比如G、F。
不管是运动学还是力学,列方程时,一定要列表达式,不要列一堆的数值方程。同时如果有几个相同的物理量,一定要区分开来。比如:v1、v2、a1、a2、F1、F2等等。不要都用v、a、F。
牛顿第二定律的运用就是围绕一个加速度展开的。分析力求得加速度,用到运动。或通过运动得到加速度,分析力。
15.动态平衡分析:
就是平衡的一个扩展,通过受力分析得到平衡。然后改变条件,问什么力怎么变。
(1)作图法
这种情况一般就是受到三个力平衡情况,通过受力分析,三个力平衡可以得到一个矢量三角形。然后在这个三角形里面,找出不变量,及变化量。进行分析就可。一般不变的有:一个力(一般为重力,大小方向都确定),另外一个力的方向;变化的有:第三个力的方向;问随着第三个力方向的改变,其他力怎么变,或求最小值。
(2)计算法
同样是受力分析,假设出一个角度(有时题目本身就有角度)。把几个力都用一个不变的力表示出来(一般就是重力),改变之后,角度变化引起那几个力的变化。这里有一些数学知识:
tansincos、cotcossin、sin2cos21
当090时,随着的增大、tan变大cos、cot变小几个特殊值
sinsin00、sin901、tan00
cos01、cos900
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