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文档简介
高一物理必修二知识点总结
高一物理必修二知识点总结「篇一」
第一章运动的描述
第一节认识运动
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
参考系
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。
质点
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。
2.质点条件:
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)<<它通过的距离
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)
第二节时间位移
时间与时刻
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。
△t=t2—tl
2.时间和时刻的单位都是秒,符号为s,常见单位还有min,ho
3.通常以问题中的初始时刻为零点。
路程和位移
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
火花打点记时器一一火花打点,电磁打点记时器一一电磁打点);一般打出两个相邻
的点的时间间隔是0.02so
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。
v=s/t
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。
速率2速度
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—vO)与完成这一变化所用时间的比值
a=(vt—vO)/t
2.a不由△、,、t决定,而是由F、m决定。
3.变化量二末态量值一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过其速度均匀变化,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kWtana(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。
匀变速直线运动的速度图象
l.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。
第二章探究匀变速直线运动规律
第一、二节探究自由落体运动/自由落体运动规律
记录自由落体运动轨迹
1.物体仅在中立的作用下,从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动(理想
化模型)。在空气中影响物体下落快慢的因素是下落过程中空气阻力的影响,与物
体重量无关。
6)vt2—v02=2as
第四节汽车行驶安全
1.停车距离二反应距离(车速X反应时间)+刹车距离(匀减速)
2.安全距离,停车距离
3.刹车距离的大小取决于车的初速度和路面的粗糙程度
4.追及/相遇问题:抓住两物体速度相等时满足的临界条件,时间及位移关
系,临界状态(匀减速至静止)。可用图象法解题。
第三章研究物体间的相互作用
第一节探究形变与弹力的关系
认识形变
1.物体形状回体积发生变化简称形变。
2.分类:按形式分:压缩形变、拉伸形变、弯曲形变、扭曲形变。
按效果分:弹性形变、塑性形变
3.弹力有无的判断:1)定义法(产生条件)
2)搬移法:假设其中某一个弹力不存在,然后分析其状态是否有变化。
3)假设法:假设其中某一个弹力存在,然后分析其状态是否有变化。
弹性与弹性限度
1.物体具有恢复原状的性质称为弹性。
2.撤去外力后,物体能完全恢复原状的形变,称为弹性形变。
3.如果外力过大,撤去外力后,物体的形状不能完全恢复,这种现象为超过了
物体的弹性限度,发生了塑性形变。
探究弹力
1.产生形变的物体由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的作用,这种
力称为弹力。
2.弹力方向垂直于两物体的接触面,与引起形变的外力方向相反,与恢复方向
相同。
绳子弹力沿绳的收缩方向;钱链弹力沿杆方向;硬杆弹力可不沿杆方向。
弹力的作用线总是通过两物体的接触点并沿其接触点公共切面的垂直方向。
3.在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长或缩短量x成正比,即胡克
定律。
F二kx
4.上式的k称为弹簧的劲度系数(倔强系数),反映了弹簧发生形变的难易程
度。
5.弹簧的串、并联:串联:l/k=l/kl+l/k2并联:k=kl+k2
第二节研究摩擦力
滑动摩擦力
1.两个相互接触的物体有相对滑动时,物体之间存在的摩擦叫做滑动摩擦。
2.在滑动摩擦中,物体间产生的阻碍物体相对滑动的作用力,叫做滑动摩擦
力。
3.滑动摩擦力f的大小跟正压力N(WG)成正比。即:f二nN
4.u称为动摩擦因数,与相接触的物体材料和接触面的粗糙程度有关。
0<H<lo
5.滑动摩擦力的方向总是与物体相对滑动的方向相反,4其接触面相切。
6.条件:直接接触、相互挤压(弹力),相对运动/趋势。
7.摩擦力的大小与接触面积无关,与相对运动速度无关。
8.摩擦力可以是阻力,也可以是动力。
9.计算:公式法/二力平衡法。
研究静摩擦力
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最大限度,这个最大值叫最大静摩擦力。
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。OWF=fOWfm
5.最大静摩擦力的大小与正压力接触面的粗糙程度有关。fm=uO-N(u^uO)
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)。
第三节力的等效和替代
力的图示
1.力的图示是用一跟带箭头的线段(定量)表示力的三要素的方法。
2.图示画法:选定标度(同一物体上标度应当统一),沿力的方向从力的作用点
开始按比例画一线段,在线段末端标上箭头。
3.力的示意图:突出方向,不定量。
力的等效/替代
1.如果一个力的作用效果与另外儿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。
3.实验:平行四边形定则:P58
第四节力的合成与分解
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。
合力的计算
1.方法:公式法,图解法(平行四边形/多边形/△)
2.三角形定则:将两个分力首尾相接,连接始末端的有向线段即表示它们的合
力。
3.设F为Fl、F2的合力,()为Fl、F2的夹隹,则:
F=JF12+F22+2F1F2cos0tan0=F2sin0/(Fl+F2cos0)
当两分力垂直时,F=F12+F22,当两分力大小相等时,F=2Flcos(0/2)
4.1)|F1—F2|WFW|F1+F2|
2)随Fl、F2夹角的增大,合力F逐渐减小。
3)当两个分力同向时合力最大:F=F1+F2
4)当两个分力反向时0=180°,合力最小:F=|F1—F2|
5)当两个分力垂直时0=90°,F2=F12+F22
分力的计算
1.分解原则:力的实际效果/解题方便(正交分解)
2.受力分析顺序:G-N-Ff电磁力
第五节共点力的平衡条件
共点力
如果几个力作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一点(该点不一
定在物体上),这几个力叫做共点力。
寻找共点力的平衡条件
1.物体保持静止或者保持匀速直线运动的状态叫平衡状态。
2.物体如果受到共点力的作用且处于平衡状态,就叫做共点力的平衡。
3.二力平衡是指物体在两个共点力的作用下处干平衡状态,其平衡条件是这两
个离的大小相等、方向相反。多力亦是如此。
4.正交分解法:把一个矢量分解在两个相互垂直的坐标轴上,利于处理多个不
在同一直线上的矢量(力)作用分解。
第六节作用力与反作用力
探究作用力与反作用力的关系
1.一个物体对另一个物体有作用力时,同时也受到另一物体对它的作用力,这
种相互作用力称为作用力和反作用力。
2.力的性质:物质性(必有施/手力物体),相互性(力的作用是相互的)
3.平衡力与相互作用力:
同:等大,反向,共线
异:相互作用力具有同时性(产生、变化、小时),异体性(作用效果不同,不
可抵消),二力同性质。平衡力不具备同时性,可相互抵消,二力性质可不同。
牛顿第三定律
1.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相
反。
2.牛顿第三定律适用于任何两个相互作用的物体,与物体的质量、运动状态无
关。二力的产生和消失同时,无先后之分。二力分别作用在两个物体上,各自分别
产生作用效果。
第四章力与运动
第一节伽利略理想实验与牛顿第一定律
伽利略的理想实验;见P76、77,以及单摆实脸)
牛顿第一定律
1.牛顿第一定律(惯性定律):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。一一物体的运动并不需要力来维持。
2.物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。
3.惯性是物体的固有属性,与物体受力、运动状态无关,质量是物体惯性大小
的唯一量度。
4.物体不受力时,惯性表现为物体保持匀速直线运动或静止状态;受外力时,
惯性表现为运动状态改变的难易程度不同。
第二、三节影响加速度的因素/探究物体运动与受力的关系
加速度与物体所受合力、物体质量的关系(实验设计见B书P93)
第四节牛顿第二定律
牛顿第二定律
1.牛顿第二定律:物体的加速度跟所受合外力成正比,跟物体的质量成反比,
加速度的方向跟合外力的方向相同。
2.a=k•F/m(k=l)->F=ma
3.k的数值等于使亘位质量的物体产生单位加速度时力的大小。国际单位制中
k=lo
4.当物体从某种特征到另一种特征时,发生质的飞跃的转折状态叫做临界状
态。
5.极限分析法(预测和处理临界问题):通过恰当地选取某个变化的物理量将其
推向极端,从而把临界现象暴露出来。
6.牛顿第二定律特性:1)矢量性:加速度与合外力任意时刻方向相同
2)瞬时性:加速度与合外力同时产生/变化/消失,力是产生加速度的原因。
3)相对性:a是相对于惯性系的,牛顿第二定律只在惯性系中成立。
4)独立性:力的独立作用原理:不同方向的合力产生不同方向的加速度,彼此
不受对方影响。
5)同体性:研究对象的统一性。
第五节牛顿第二定律的应用
解题思路:物体的受力情况?牛顿第二定律?a?运动学公式?物体的运动情况
第六节超重与失重
超重和失重
1.物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况称为超重
现象(视重,物重),物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的
情况称为失重现象(物重〈视重)。
2.只要竖直方向的aWO,物体一定处于超重或失重状态。
3.视重:物体对支待物的压力或对悬挂物的拉力(仪器称值)o
4.实重:实际重力;来源于万有引力)。
5.N=G+nia(设竖直向上为正方向,与v无关)
6.完全失重:一个物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零,达到失重现
象的极限的现象,此时a=g=9.8m/s2o
7.自然界中落体加速度不大于g,人工加速使落体加速度大于g,则落体对上
方物体(如果有)产生压力,或对下方牵绳产生拉力。
第七节力学单位
单位制的意义
1.单位制是由基本单位和导出单位组成的一系列完整的单位体制。
2.基本单位可任意选定,导出单位则由定义方程式与比例系数确定的。基本单
位选取的不同,组成的单位制也不同。
国际单位制中的力学单位
1.国际单位制(符号~单位):时间(t)~s,长度(1)%,质量(m广kg,电流
⑴X,物质的量(n)~moL热力学温度~K,发光强度如d(坎培拉)
2.1N:使1kg的物体产生单位加速度时力的大小,即lN=lkg•m/s2o
3.常见单位换算:1英尺=12英寸=0.3048m,1英寸二2.540cm,1英里
=1.6093kmo
附:力学知识点归纳
第一章.定义:力是物体之间的相互作用。
理解要点:
(1)力具有物质性:力不能离开物体而存在。
说明:①对某一物体而言,可能有一个或多个施力物体。
②并非先有施力物体,后有受力物体
(2)力具有相互性:一个力总是关联着两个物体,施力物体同时也是受力物
体,受力物体同时也是施力物体。
说明:①相互作用的物体可以直接接触,也可以不接触。
②力的大小用测力计测量。
(3)力具有矢量性:力不仅有大小,也有方向。
(4)力的作用效果:使物体的形状发生改变;使物体的运动状态发生变化。
(5)力的种类:
①根据力的性质命名:如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。
②根据效果命名:如压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等。
说明:根据效果命名的,不同名称的力,性质可以相同;同一名称的力,性质
可以不同。
重力
定义:由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
说明: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二mg
说明: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)
说明: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。
重心的确定: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。
说明: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。
弹力
(1)形变:物体的形状或体积的改变,叫做形变。
说明:①任何物体都能发生形变,不过有的形变比较明显,有的形变及其微
小。
②弹性形变:撤去外力后能恢复原状的形变,叫做弹性形变,简称形变。
(2)弹力:发生形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体会产生力的作
用,这种力叫弹力。
说明:①弹力产生的条件:接触;弹性形变。
②弹力是一种接触力,必存在于接触的物体间,作用点为接触点。
③弹力必须产生在同时形变的两物体间。
④弹力与弹性形变同时产生同时消失。
(3)弹力的方向:与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
几种典型的产生弹力的理想模型:
①轻绳的拉力(张力)方向沿绳收缩的方向。注意杆的不同。
②点与平面接触,弹力方向垂直于平面;点与曲而接触,弹力方向垂直于曲面
接触点所在切面。
③平面与平面接触,弹力方向垂直于平面,且指向受力物体;球面与球面接
触,弹力方向沿两球球心连线方向,且指向受力物体。
(4)大小:弹簧在弹性限度内遵循胡克定律F=kx,k是劲度系数,表示弹簧本
身的一种属性,k仅与弹簧的材料、粗细、长度有关,而与运动状态、所处位置无
关。其他物体的弹力应艰据运动情况,利用平衡条件或运动学规律计算。
摩擦力
(1)滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时
候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。
说明:①摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的.
②摩擦力具有相互性。
i滑动摩擦力的产生条件:A.两个物体相互接触;B.两物体发生形变;C.两物体
发生了相对滑动;D.接触面不光滑。
ii滑动摩擦力的方向:总跟接触面相切,并跟物体的相对运动方向相反。
说明:①“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”
②滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。
iii滑动摩擦力的大小:F=u1-N
说明:①FN两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力。应具体分
析。
②u与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,无单位。
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
iv效果:总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动。
v滚动摩擦:一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦,滚动摩擦比滑动摩
擦要小得多。
(2)静摩擦力:两相对静止的相接触的物体间,由于存在相对运动的趋势而产
生的摩擦力。
说明:静摩擦力的作用具有相互性。
i静摩擦力的产生条件:A.两物体相接触;B.相接触面不光滑;C.两物体有形
变;D.两物体有相对运动趋势。
ii静摩擦力的方向:总跟接触面相切,并总跟物体的相对运动趋势相反。
说明:①运动的物体可以受到静摩擦力的作用。
②静摩擦力的方向可以与运动方向相同,可以相反,还可以成任一夹角0。
③静摩擦力可以是阻力也可以是动力。
iii静摩擦力的大小:两物体间的静摩擦力的取值范围0
说明:①静摩擦力是被动力,其作用是与使物体产生运动趋势的力相平衡,在
取值范围内是根据物体的“需要”取值,所以与正压力无关。
②最大静摩擦力大小决定于正压力与最大静摩擦因数(选学)Fm二usFNo
iv效果:总是阻碍物体间的相对运动的趋势。
对物体进行受力分析是解决力学问题的基础,是研究力学的重要方法,受力分
析的程序是:
1.根据题意选取适当的研究对象,选取研究对象的原则是要使对物体的研究
处理尽量简便,研究对象可以是单个物体,也可以是几个物体组成的系统。
2.把研究对象从周围的环境中隔离出来,按照先场力,再接触力的顺序对物
体进行受力分析,并画出物体的受力示意图,这种方法常称为隔离法。
3.对物体受力分析时,应注意一下几点:
(1)不要把研究对象所受的力与它对其它物体的作用力相混淆。
(2)对于作用在物体上的每一个力都必须明确它的来源,不能无中生有。
(3)分析的是物体受哪些“性质力”,不要把“效果力”与“性质力”重复分
析。
力的合成
求几个共点力的合力,叫做力的合成。
(1)力是矢量,其合成与分解都遵循平行四边形定则。
(2)一条直线上两力合成,在规定正方向后,可利用代数运算。
(3)互成角度共点力互成的分析
①两个力合力的取值范围是IF1-F21WFWF1+F2
②共点的三个力,如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力,那么这
三个共点力的合力可能等于零。
③同时作用在同i物体上的共点力才能合成(同时性和同体性)。
④合力可能比分力大,也可能比分力小,也可能等于某一个分力。
力的分解
求一个已知力的分力叫做力的分解。
(1)力的分解是力的合成的逆运算,同样遵循平行四边形定则。
(2)已知两分力求合力有唯一解,而求一个力的两个分力,如不限制条件有无
数组解。
要得到唯一确定的解应附加一些条件:
①已知合力和两分力的方向,可求得两分力的大小。
②已知合力和一个分力的大小、方向,可求得另一分力的大小和方向。
③已知合力、一个分力F1的大小与另一分力F2的方向,求F1的方向和F2的
大小:
若F1二Fsin。或F12F有一组解
若F>Fl>FsinO有两组解
若F
(3)在实际问题中,一般根据力的作用效果或处理问题的方便需要进行分解。
(4)力分解的解题思路
力分解问题的关键是根据力的作用效果画出力的平行四边形,接着就转化为一
个根据已知边角关系求解的儿何问题。因此其解题思路可表示为:
必须注意:把一个力分解成两个力,仅是一种等效替代关系,不能认为在这两
个分力方向上有两个施力物体。
矢量与标量
既要由大小,又要由方向来确定的物理量叫矢量;
只有大小没有方向的物理量叫标量
矢量由平行四边形定则运算;标量用代数方法运算。
一条直线上的矢量在规定了正方向后,可用正负号表示其方向。
思维升华——规律・方法•思路
一、物体受力分析的基本思路和方法
物体的受力情况不同,物体可处于不同的运动状态,要研究物体的运动,必须
分析物体的受力情况,正确分析物体的受力情况,是研究力学问题的关键,是必须
掌握的基本功。
分析物体的受力情况,主要是根据力的概念,从物体的运动状态及其与周围物
体的接触情况来考虑。具体的方法是:
1.确定研究对象,找出所有施力物体
确定所研究的物体,找出周围对它施力的物体,得出研究对象的受力情况。
(D如果所研究的物体为A,与A接触的物体有B、C、I)就应该找出“B对
A"、“C对A”、“D对A”、的作用力等,不能把“A对B”、“A对C”等的作
用力也作为A的受力;
(2)不能把作用在其它物体上的力,错误的认为可通过“力的传递”而作用在
研究的对象上;
(3)物体受到的'每个力的作用,都要找到施力物体;
(4)分析出物体的受力情况后,要检查能否使研究对象处于题目所给出的运动
状态(静止或加速等),否则会发生多力或漏力现象。
2.按步骤分析物体受力
为了防止出现多力或漏力现象,分析物体受力情况通常按如下步骤进行:
(1)先分析物体受重力。
(2)其研究对象与周围物体有接触,则分析弹力或摩擦力,依次对每个接触面
(点)分析,若有挤压则有弹力,若还有相对运动或相对运动趋势,则有摩擦力。
(3)其它外力,如是否有牵引力、电场力、磁场力等。
3.画出物体力的示意图
(1)在作物体受力示意图时,物体所受的某个力和这个力的分力,不能重复的
列为物体的受力,力的合成与分解过程是合力与分力的等效替代过程,合力和分力
不能同时认为是物体所受的力。
(2)作物体是力的示意图时,要用字母代号标出物体所受的每一个力。
二、力的正交分解法
在处理力的合成和分解的复杂问题上的一种简便的方法:正交分解法。
正交分解法:是把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解.,其目的是便于运用
普通代数运算公式来解决矢量的运算。
力的正交分解法步骤如下:
(1)正确选定直角坐标系。通常选共点力的作用点为坐标原点,坐标轴方向的
选择则应根据实际情况来确定,原则是使坐标轴与尽可能多的力重合,即是使需要
向两坐标轴分解的力尽可能少。
(2)分别将各个力投影到坐标轴匕分别求x轴和y轴上各力的投影合力Fx和
Fy,其中:
Fx=Flx+F2x+F3x+Fy=Fly+F2y+F3y+
注意:如果F合二0,可推出Fx=0,Fy=0,这是处理多个作用下物体平衡物体
的好办法,以后会常常用到。第2章的.高中物理'加速度',一般都是指‘匀加
速度',即,加速度是一个常量
1、加速度a与速度V的关系符合下式:V-at,t为时间变量。
我们有a==V/t
表明,加速度a,就是速度V在单位时间内的平均变化率。
2、是一个直线方程,它相当于数学上的y二kx(V相当于y,t相当于x,
a相当于k)
数学知识指出,k是特定直线y二kx的斜率。
直线斜率有如下性质:
(1)不同直线(彼此不平行)的斜率,数值不等
(2)同一直线上斜率的数值,处处相等(与y和x的数值无关)
(3)直线斜率的数值,可以通过y和x的数值来求算:
k==y/x
(4)虽然k=二y/x,但是,y==0,x==0,k不为零。
仿此。
(1)不同运动的加速度,数值不等
(2)同一运动的加速度数值,处处相等(与V和t的数值尢关)
(3)运动的加速度数值,可以通过V和t的数值来求算:
==V/t
(4)虽然a=V/t,但是V==0(由静止开始云动),t=0,但a不为零。
变加速运动中的物体加速度在减小而速度却在增大,以及加速度不为零的物体
速度大小却可能不变.(这两句怎么理解啊举几个例子?
变加速运动中加速度减小速度当然是增大了,只有加速度的方向与速度方向一
致那么速度就是增加的,与加速度大小没有关系,例如从一个半圆形轨道上滑下的
一个木块,它沿水平方向的加速度是减小的,但速度是增加的。
加速度在与速度方向在同一条直线上时才改变速度的大小。
有加速度那么速度就得改变,如果想让速度大小不变,那么就得让它的方向改
变,如匀速圆周运动,加速度的大小不变且不为0,速度方向不断改变但大小不
变。
刹车方面应用题:汽车以15米每秒的速度行驶,司机发现前方有危险,在0.8s
之后才能作出反应,马上制动,这个时间称为反应时间.若汽车刹车时能产生最大加
速度为5米每二次方秒,从汽车司机发现前方有危险马上制动刹车到汽车完全停下
来,汽车所通过的距离叫刹车距离.问该汽车的刹车距离为多少?
15米/秒加速度是5米/二次方秒那么停止需要3秒钟
3秒通过的路程是s=15x3-l/2x5x3^2=22.5
反应时间是0.8秒s=0.8x15=12
总的距离就是22.5+12=34.5
原先“直线运动”是放在“力”之后的,在力这一章先讲矢量及其算法,然后
是利用矢量运算法则学习力的计算。现在倒过来了。建议你还是先学一下这这章内
容。
要理解“加速度”,首先要理解“位移”和“速度”概念,位移就是物体运动
前后位置的变化,即由开始位置指向结束位置的矢量。
速度就是物体位移;物体位置的变化量)与物体运动所用时间的比值,如果物体
不是匀速运动(叫变速运动),速度就又有瞬时速度和平均速度之分,平均速度就是
作变速运动的物体在某段时间内(或某段位移上),位移与时间的比值;瞬时速度就
是物体在某一点或某一时刻的速度。
加速度就是物体速度的变化量与物体速度变化所用时间的比值,如果物体不是
匀加速运动(叫变加速运动),加速度就又有瞬时加速度和平均加速度之分,平均加
速度就是作变速运动的物体在某段时间内(或某段位移上),速度变化量与时间的比
值;瞬时加速度就是物体在某一点或某一时刻的加速度。
对比上面速度与加速度的概念,你就会容易理解一点的。
高一物理必修二知识点总结「篇二」
1、牛顿第一定律:
(1)内容: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。
(2)理解:
①它说明了一切物体都有惯性,惯性是物体的固有性质.质量是物体惯性大小
的量度(惯性与物体的速度大小、受力大小、运动状态无关)。
②它揭示了力与运动的关系:力是改变物体运动状态(产生加速度)的原因,而
不是维持运动的原因。
③它是通过理想实脸得出的,它不能由实际的实验来验证。
2、牛顿第二定律:
内容;物体的加速度a跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量m成反
比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
公式:
理解:
①瞬时性:力和加速度同时产生、同时变化、同时消失。
②矢量性:加速度的方向与合外力的方向相同。
③同体性:合外力、质量和加速度是针对同一物体(同一研究对象)
④同一性:合外力、质量和加速度的单位统一用SI制主单位⑤相对性:加速
度是相对于惯性参照系的。
3、牛顿第三定律:
(1)内容:
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,作用在一条直线
上。
(2)理解:
①作用力和反作用力的同时性.它们是同时产生,同时变化,同时消失,不是
先有作用力后有反作用力。
②作用力和反作用力的性质相同.即作用力和反作用力是属同种性质的力。
③作用力和反作用力的相互依赖性:它们是相互依存,互以对方作为自己存在
的前提。
④作用力和反作用力的不可叠加性.作用力和反作用力分别作用在两个不同的
物体上,各产生其效果,不可求它们的合力,两力的作用效果不能相互抵消。
4、牛顿运动定律的适用范围:
对于宏观物体低速的运动(运动速度远小于光速的运动),牛顿运动定律是成立
的,但对于物体的高速运动(运动速度接近光速)和微观粒子的运动,牛顿运动定律
就不适用了,要用相对论观点、量子力学理论处理。
易错现象:
(1)错误地认为惯性与物体的速度有关,速度越大惯性越大,速度越小惯性越
小;另外一种错误是认为惯性和力是同一个概念。
(2)不能正确地运用力和运动的关系分析物体的运动过程中速度和加速度等参
量的变化。
(3)不能把物体运动的加速度与其受到的合外力的瞬时对应关系正确运用到轻
绳、轻弹簧和轻杆等理想化模型上。
高一物理必修二知识点总结「篇三」
1、动力学的两类基本问题:
(1)已知物体的受力情况,确定物体的运动情况.基本解题思路是:
①根据受力情况,利用牛顿第二定律求出物体的加速度。
②根据题意,选择恰当的运动学公式求解相关的速度、位移等。
(2)已知物体的运动情况,推断或求出物体所受的未知力.基本解题思路是:①
根据运动情况,利用运动学公式求出物体的加速度。
②根据牛顿第二定律确定物体所受的合外力,从而求出未知力。
(3)注意点:
①运用牛顿定律解决这类问题的关键是对物体进行受力情况分析和运动情况分
析,要善于画出物体受力图和运动草图.不论是哪类问题,都应抓住力与运动的关
系是通过加速度这座桥梁联系起来的这一关键。
②对物体在运动过程中受力情况发生变化,要分段进行分析,每一段根据其初
速度和合外力来确定其运动情况;某一个力变化后,有时会影响其他力,如弹力变
化后,滑动摩擦力也随之变化。
2、关于超重和失重:
在平衡状态时,物体对水平支持物的压力大小等于物体的重力.当物体在竖直
方向上有加速度时,物体对支持物的压力就不等于物体的重力.当物体的加速度方
向向上时,物体对支持物的压力大于物体的重力,这种现象叫超重现象.当物体的
加速度方向向下时,物体对支持物的压力小于物体的重力,这种现象叫失重现象.
对其理解应注意以下三点:
(1)当物体处于超重和失重状态时,物体的重力并没有变化。
(2)物体是否处于超重状态或失重状态,不在于物体向上运动还是向下运动,
即不取决于速度方向,而是取决于加速度方向。
(3)当物体处于完全失重状态(a二g)时,平常一切由重力产生的物理现象都会完
全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向
下的压强等。
易错现象:
(1)当外力发生变化时,若引起两物体间的弹力变化,则两物体间的滑动摩擦
力一定发生变化,往往有些同学解题时仍误认为滑动摩擦力不变。
(2)些同学在解比较复杂的问题时不认真审清题意,不注意题目条件的变化,
不能正确分析物理过程,导致解题错误。
(3)些同学对超重、失重的概念理解不清,误认为超重就是物体的重力增加
啦,失重就是物体的重力减少啦。
高一物理必修二知识点总结「篇四」
认识形变
1、物体形状回体积发生变化简称形变。
2、分类:按形式分:压缩形变、拉伸形变、弯曲形变、扭曲形变。
按效果分:弹性形变、塑性形变
3、弹力有无的判断:
1)定义法(产生条件)
2)搬移法:假设其中某一个弹力不存在,然后分析其状态是否有变化。
3)假设法:假设其中某一个弹力存在,然后分析其状态是否有变化。
弹性与弹性限度
1、物体具有恢豆原状的性质称为弹性。
2、撤去外力后,物体能完全恢复原状的形变,称为弹性形变。
3、如果外力过大,撤去外力后,物体的形状不能完全恢复,这种现象为超过
了物体的弹性限度,发生了塑性形变。
探究弹力
1、产生形变的物体由于要恢复原状,会对与它接触的物体产生力的作用,这
种力称为弹力。
2、弹力方向垂直于两物体的接触面,与引起形变的外力方向相反,与恢复方
向相同。
绳子弹力沿绳的收缩方向;较链弹力沿杆方向;硬杆弹力可不沿杆方向。
弹力的作用线总是通过两物体的接触点并沿其接触点公共切面的垂直方向。
3、在弹性限度内,弹簧弹力F的大小与弹簧的伸长或缩短量x成正比,即胡
克定律。
F二kx
4、上式的k称为弹簧的劲度系数(倔强系数),反映了弹簧发生形变的难易
程度。
5、弹簧的串、并联:串联:l/k=l/kl+l/k2并联:k=kl+k2
第二节研究摩擦力
滑动摩擦力
1、两个相互接触的物体有相对滑动时,物体之间存在的摩擦叫做滑动摩擦。
2、在滑动摩擦中,物体间产生的阻碍物体相对滑动的作用力,叫做滑动摩擦
力。
3、滑动摩擦力f的大小跟正压力N(WG)成正比。即:f=uN
4、P称为动摩擦国数,与相接触的物体材料却接触面的粗糙程度有关。
0<u<lo
5、滑动摩擦力的方向总是与物体相对滑动的方向相反,与其接触面相切。
6、条件:直接接触、相互挤压(弹力),相对运动/趋势。
7、摩擦力的大小与接触面积无关,与相对运动速度无关。
8、摩擦力可以是阻力,也可以是动力。
9、计算:公式法/二力平衡法。
研究静摩擦力
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,4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。OWF=fOWfm
5、静摩擦力的大小与正压力接触面的粗糙程度有关。fm=uO-N(口WuO)
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)。
力的图示
1、力的图示是用一根带箭头的线段(定量)表示力的三要素的方法。
2、图示画法:选定标度(同一物体上标度应当统一),沿力的方向从力的作
用点开始按比例画一线段,在线段末端标上箭头。
3、力的示意图:突出方向,不定量。
力的等效/替代
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。
3、实验:平行四边形定则:P58
第四节力的合成与分解
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。
合力的计算
1、方法:公式法,图解法(平行四边形/多边形/△)
2、三角形定则:将两个分力首尾相接,连接始末端的有向线段即表示它们的
合力。
3、设F为Fl、F2的合力,9为Fl、F2的夹角,则:
F=VF12+F22+2FlF2cos0tan。=F2sin0/(Fl+F2cos0)
当两分力垂直时,F=F12+F22,当两分力大小相等时,F=2Flcos(0/2)
1)|F1—F2|WFWFl+F2|
2)随Fl、F2夹角的增大,合力F逐渐减小。
3)当两个分力同向时0=0,合力:F=F1+F2
4)当两个分力反向时0=180°,合力最小:F=|F1-F2|
5)当两个分力垂直时0=90°,F2=F12+F22
分力的计算
1、分解原则:力的实际效果/解题方便(正交分解)
2、受力分析顺序:GfN-F->电磁力
第五节共点力的平衡条件
共点力
如果几个力作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一点(该点不一
定在物体上),这几个力叫做共点力。
高一物理必修二知识点总结「篇五」
第一、二节探究自由落体运动/自由落体运动规律
记录自由落体运动轨迹
1.物体仅在中立的作用下,从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动(理想
化模型)。在空气中影响物体下落快慢的因素是下落过程中空气阻力的影响,与物
体重量无关。
2.伽利略的科学方法:观察一提出假设一运用逻辑得出结论一通过实验对推论
进行检验一对假说进行修正和推广
自由落体运动规律
自由落体运动是一种初速度为0的匀变速直线运动,加速度为常量,称为重力
加速度(g)og=9.8m/s2
重力加速度g的方向总是竖直向下的。其大小随着纬度的增加而增加,随着高
度的增加而减少。
vt2=2gs
竖直上抛运动
1.处理方法:分段法(上升过程a=-g,下降过程为自由落体),整体法(a=-g,
注意矢量性)
1.速度公式:vt=vO—gt位移公式:h=vOt—gt2/2
2.上升到最高点时间t=vO/g,上升到最高点所用时间与回落到抛出点所用时
间相等
3.上升的最大高度:s=vO2/2g
第三节匀变速直线运动
匀变速直线运动规律
1.基本公式:s=v0t+at2/2
2.平均速度:vt=vO+at
3.推论:l)v=vt/2
2)S2—S1=S3—S2=S4—S3=二△S=aT2
3)初速度为0的n个连续相等的时间内S之比:
SI:S2:S3:Sn=l:3:5:(2n—1)
4)初速度为0的n个连续相等的位移内t之比:
tht2:t3:tn=l:(J2—1):(J3—J2):(Vn—Vn—1)
5)a=(Sm—Sn)/(m—n)T2(利用上各段位移,减少误差一逐差法)
6)vt2—v02=2as
第四节汽车行驶安全
1.停车距离二反应距离(车速X反应时间)+刹车距离(匀减速)
2.安全距离2停车距离
3.刹车距离的大小取决于车的初速度和路面的粗糙程度
4.追及/相遇问题:抓住两物体速度相等时满足的临界条件,时间及位移关
系,临界状态(匀减速至静止)。可用图象法解题。
高一物理必修二知识点总结「篇六」
1、力:
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)。
力的作用效果:
①形变;②改变运动状态。
2、重力:
由于地球的吸引而使物体受到的力。重力的大小G=mg,方向竖直向下。作用
点叫物体的重心;重心的位置与物体的质量分布和形状有关。质量均匀分布,形状
规则的物体的重心在其几何中心处。薄板类物体的重心可用悬挂法确定。
注意:重力是万有引力的一个分力,另一个分力提供物体随地球自转所需的向
心力,在两极处重力等于万有引力.由于重力远大于向心力,一般情况下近似认为
重力等于万有引力。
3、弹力:
(1)内容:发生形变的物体,由于要恢复原状,会对跟它接触的且使其发生形
变的物体产生力的作用,这种力叫弹力。
(2)条件:①接触;②形变。但物体的形变不能超过弹性限度。
(3)弹力的’方向和产生弹力的那个形变方向相反。(平面.接触面间产生的弹
力,其方向垂直于接触面;曲面接触面间产生的弹力,其方向垂直于过研究点的曲
面的切面;点面接触处产生的弹力,其方向垂直于面、绳子产生的弹力的方向沿绳
子所在的直线。)
(4)大小:
①弹簧的弹力大小由F=kx计算。
②一般情况弹力的大小与物体同时所受的其他力及物体的运动状态有关,应结
合平衡条件或牛顿定律确定。
高一物理必修二知识点总结「篇七」
高一物理必修二、三章单元复习及测试题
第二、三章归纳•总结-专题
一、单元知识网络
物体的运动:
运动的描述:
匀变速直线运动的研究:
1.匀变速直线运动
①
②运动规律:
二.方法归纳总结
1.科学抽象——物理模型思想
这是物理学中常用的一种方法。在研究具体问题时,为了研究的方便,抓住主
要因素,忽略次要因素,从实际问题中抽象出理想模型,把实际复杂的问题简化处
理。如质点、匀速直线运动、匀变速直线运动等都是抽象了的理想化的物理模型。
2.数形结合思想
本章的一大特点是同时用两种数学工具:公式法和图像法描述物体运动的规
律。把数学公式表达的函数关系与图像的物理意义及运动轨迹相结合的方法,有助
丁更透彻地理解物体的运动特征及其规律。
3.极限思想
在分析变速直线运动的瞬时速度和位移时,我们采用无限取微逐渐逼近的方
法,即在物体经过的某点后面取很小的一段位移,这段位移取得越小,物体在该段
时间内的速度变化就越小,在该段位移上的平均速度就能越精确地描述物体在该点
的运动快慢情况。当位移足够小时(或时间足够短时),该段位移上的平均速度就
等于物体经过该点时的瞬时速度,物体在一段时间内的位移就可以用V-t图线与t
轴所围的面积来表示。
4.解题方法技巧
(1)要养成画物体运动示意图或v-t图像的习惯,特别对较复杂的运动,画
示意图或v-t图像可使运动过程直观,物理情景清晰,便于分析研究。
(2)要注意分析研究对象的运动过程,搞清整个运动过程按运动性质的转换
可分为哪几个运动阶段,各个阶段遵循什么规律,各个阶段间存在什么联系。
(3)由于本章公式较多,且各公式间又相互联系,因此,本章的题目常可一
题多解。解题时要思想开阔,联想比较,筛选最简捷的解题方案。本章解题方法主
要有:
a.基本公式法
b.推论公式法
c.比例公式法
d.图像法
e.极值法
f.逆向转换法
g.巧选参考系法
5.利用匀变速直线运动的特性解题
总结、归纳匀变速直线运动有以下几个特性,熟练地把握,便于灵活快捷方便
地解题。
(1)运动的截止性
(2)运动的对称性
(3)运动的可逆性
如物体以10m/s的初速度,5(11/1的加速度沿光滑斜面上滑至最高点的匀减速
运动可当成是初速度为0,加速度为5m/s2的匀加速直线运动。因为这两个运动是
“可逆的”。
(4)运动中物理量的矢量性。
三.专题归纳总结
1.几个概念的区别与联系
(1)时间与时刻的区别
时间能表示运动的一个过程,时刻只能显示运动的一个瞬间。对一些关于时间
和时刻的表述,能够正确理解。如:第4s末、4sE寸、第5s初等均为时刻;4s内
(0到第4s末)、第4s(第3s末到4s末)、第2s至第4s内等均为时间。
(2)位移和路程的区别与联系
位移是在一段时间内,由物体起始时刻位置指向末时刻位置的有向线段。确定
位移时,不需考虑质点运动的详细路径,只确定初、末位汽即可;路程是运动物体
轨迹线的长度。确定路程时,需要考虑质点运动的详细路径。位移是矢量,路程是
标量。一般情况下位移大小不等于路程,只有当物体做单向直线运动时路程才等于
位移的大小。
(3)速度和速率的区别与联系(详见第4节知识点4、5)
(4)速度、速度改变量、加速度的比较(详见第6节知识点4、5)
2.运动图像的理解和应用
由于图像能更直观地表示出物理过程和各物理量之间的依赖关系,因而在解题
过程中被广泛应用。在运动学中,主要是指x-t图像和v-t图像。
x-t图像:它表示做直线运动的物体位移随时间变化的规律。图像上某点的切
线斜率表示该时刻物体的速度。
v-t图像:它表示做直线运动物体的速度随时间变化的规律。图线上某点的切
线斜率表示该时刻物体的加速度;某段时间图线与时间轴围成图形的面积值表示该
段时间内物体通过的位移的大小。形状一样的图线,在不同图像中所表示的物理规
律不同,因此在应用时要特别注意看清楚图像的纵、横轴所描述的是什么物理量
(x-t和v-t图像的区别详见第5节知识点3)o
3.匀变速直线运动规律基本分析方法
在研究匀变速直线运动中,要把握以下三点:第一,要熟练掌握下列四个公
式:
①,②。
③,④
这四个公式中,前两个是基本公式,后两个是前两个的推论,也就是说在这四
个公式中只有两个是独立的,解题时只要适当地选择其中的两个即可。第二,要分
清运动过程是加速的还是减速的。第三,要清楚这四个公式都是矢量式,求解问题
时,首先要规定一个正方向,以它来确定其他各矢量的正负。一般选择的方向为
正。
一个匀变速直线运动的过程,一般用五个物理量来描述,即、a、x和I。在这
五个量中,只要知道二个量,就可以求解其他两个未知量,常叫“知二求二”。
4.初速度为零的匀变速直线运动的比例式
初速度为零的匀变速直线运动是最常见的、最简单的匀变速运动。运动过程
中,各物理量的变化具有很强的规律性,包含着丰富的比例关系,对不少有关直线
运动的问题,特别是选择题、填空题,用比例关系求解,往往会使较复杂的解题过
程变得简单易求。
当t=0时开始计时,以T为时间单位,则
(1)1T末、2T末、3T末瞬时速度之比为可由直接导出。
(2)第一个T内,第二个T内,第三个T内位移之比(2n—l)。
即初速为零的匀加速直线运动,在连续相等时间内位移的比等于连续奇数的
比。
(3)1T内、2T内、3T内位移之比可由直接导出。
(4)通过连续相同的位移所用时间之比
说明:①以上四个比例式只适用于初速度的匀加速运动。对于做匀减速且速度
一直减到零的运动,可等效看成反向的初速度的匀加速运动,也可用比例式。
②应用比例式时,可从比例式中任意取出两个或一部分比例式进行应用,但比
例式顺序要对应,不能颠倒,比例式数值不能改变。如初速度的匀加速运动中,第
2s内和第19s内位移比,可从比例式中挑出:(3和37可由通项2n-l导出,当
n=2和n=19时代入求得)。其他比例式用法与此相同。
5.匀变速直线运动的三个重要推论
(1)在连续相等的时间(T)内的位移之差为一恒定值,即=(又称匀变速
直线运动的判别式)。
进一步推论可得
(2)某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度即。
(3)某段位移内中间位置的瞬时速度与这段位移的初、末速度和的关系为。
6.纸带问题的研究
(1)判断物体是否做匀变速运动
因打点计时器每隔相同的时间T打一个点,设物体做匀变速直线运动,物体运
动的初速度为,加速度为a,则相邻相等时间内物体位移差为一恒量。
此结论反过来也成立,即要由纸带判断物体是否做匀变速直线运动,只要求出
纸带上时间间隔相等的连续相邻的点间的距离之差是否相等即可。
(2)逐差法求加速度
根据上面的结论,可求得加速度,但利用一个求得加速度,偶然误差太
大,最好多次测量求平均值,求平均值的方法可以有两个,一是求各段Ax的平均
值,用求加速度,二是对每个Ax分别求加速度,再求各加速度的平均值,但这两
种方法实质是相同的,都达不到减小偶然误差的目的.原因是运算中实际上只用了
两个数据,其他的全丢掉了。
按逐差法处理数据求得的a的平均值就可避免上述情况。取纸带上测得的连续
6个相同时间T内的位移,如图所示。
则
所以
由此看出各个实验数据都得到了利用,有效地减小了偶然误差,这种方法称为
逐差法。
(3)用平均速度求瞬时速度
根据匀变速直线运动的推论。在一段时间t内的平均速度等于该段时间中点时
刻的瞬时速度,可求得图中
7.追及和相遇问题
两物体在同一直线上运动,往往涉及追及、相遇或避免碰撞问题。解答这类问
题的关键是:两物体是否同时到达空间某位置。
分析这类问题先要认真审题,挖掘题中的隐含条件,建立一幅物体运动关系的
图景在头脑中。解答这类问题的方法有公式法、图像法、极值法、相对运动法等。
但是,不论运用哪种方法,都是寻找两物体间的位移关系和速度关系,然后列式求
解。
基本思路:先分别对两物体进行研究,并画出运动过程示意图;然后找出时间
关系、速度关系、位移关系,并列出相应的方程,最后解出结果,必要时还要对结
果进行讨论。
(1)追及问题
追和被追的两物体的速度相等(同向运动)是能追上或追不上、两者距离有极
值的临界条件。
①速度大者减速(如匀减速直线运动)追速度小者(如匀速运动):
a.若两者速度相等时,但追者位移仍小于被追者位移,则永远追不上,此时
两者间有最小距离。
b.若两者速度相等时,两者的位移也相等,则恰能追上,这也是它们避免碰
撞的临界条件。
c.若两者位移相等时,追者的速度仍大于被迫者的速度,则被追者还有一次
追上追者的机会,其间速度相等时两者间的距离有一个较大值。
②速度小者加速(如初速度为零的匀加速直线运动)追速度大者(如匀速运
动):
a.当两者速度相等时有最大距离。
b.当两者位移相等时,后者追上前者。
(2)相遇问题
①同向运动的两物体追及即相遇。
②相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和等于开始两物体的距离即相
遇。
【典型例题】
例1.一物体以某一速度冲上一光滑斜面,前4s的位移为1.6m,随后4s的位
移为零,那么物体的加速度多大?(设物体做匀变速运动)
解析:设物体的加速度大小为a,由题意知a的方向沿斜面向下。
解法一:(基本公式法)物体前4s位移L6m,是减速运动,所以有:
代入数据
随后4s位移为零,则物体滑到最高点所用时间为
所以初速度②
由①、②得物体的加速度为
解法二:(推论法)物体2s末时的速度即前4s内的平均速度:
物体6s末的速度为,所以物体的加速度大小为
解法三:(推论二法)由于整个过程a保持不变,是匀变速直线运动,由
△x二得物体加速度大小为
答案:
点评:解法二、解法三明显地比解法一简单,这是熟记推论带来的方便。
例2.一质点由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为,经时间t后,由
于受反向作用力,做加速度大小为的匀减速直线运动,再经t时间恰好回到出发
点,则两次的加速度大小之比=0
解析:解法一(图像法):画出质点的运动图像如图所示,设图中A、B两点
对应的速率分别为,图中C点的横坐标为()o物体位移为0,有面积关系:
,则
由宜线斜率关系
由以上两式可得
所以质点的加速度大小之比为
解法二(运动学公式法)
设质点匀加速运动的位移为x,t秒末的速度为v,由题意得:在第一个t时
间内
在第二个t时间内,质点做初速度为v=、加速度大小为的匀减速直线运动,
速度减为零后再反向加速而回到出发点。故有
联立上述三式得:
答案:1:3
点评:只要物体的运动符合题意的规律,则两个过程的加速度大小必然满足。
这一“奇妙”的结论,可用于迅速求解某些问题或检验题目答案的正误。类似的运
动过程,曾在上海高考题和全国高考题中连续应用。
灵活巧妙地运用速度图像,能形象表现物理规律,直观再现物理过程,鲜明表
达各物理量间的依赖关系,可使复杂的问题简单化,抽象问题形象化。
例3.两辆完全相同的汽车,沿水平直路一前一后匀速行驶,速度均为,若前
车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住时,后车以前车刹车时的加速度开始刹
车,己知前车在刹车过程中所行的距离为x,若要保证两辆车在上述情况中不相
撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为()
A.sB.2sC.3sD.4s
解析:两车初速度相同,加速度相同,故刹车时间相等,刹车位移也相等,故
前车停下时,后车开始刹车,运动过程如图所示。
解法一:设刹车时间为I,则刹车位移
后车运动时间为2t,其位移
故刹车前
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