高中物理易错知识点总结(必修部分)

高中物理易错知识点总结(必修部分)

·大的物体不一定不能看成质点,小的物体不一定能看成质点。

·平动的物体不一定能看成质点,转动的物体不一定不能看成质点。

·参考系不一定是不动的,只是假定为不动的物体。

·选择不同的参考系物体运动情况可能不同,但也可能相同。

·在时间轴上n秒时指的是n秒末。第n秒指的是一段时间,是第n个1秒。第n秒末和第n+1秒初是同一时刻。

·忽视位移的矢量性,只强调大小而忽视方向。

·物体做直线运动时,位移的大小不一定等于路程。

·位移也具有相对性,必须选一个参考系,选不同的参考系时,物体的位移可能不同。

·打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是短横线,应调整一下振针距复写纸的高度,使之增大一点。

·使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器稳定后,再释放纸带。

·释放物体前,应使物体停在靠近打点计时器的位置。

·使用电火花打点计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带间;使用电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面。

·“速度”一词是比较含糊的统称,在不同的语境中含义不同,一般指瞬时速率、平均速度、瞬时速度、平均速率四个概念中的一个,要学会根据上、下文辨明“速度”的含义。平常所说的“速度”多指瞬时速度,列式计算时常用的是平均速度和平均速率。

·着重理解速度的矢量性。有的同学受初中所理解的速度概念的影响,很难接受速度的方向,其实速度的方向就是物体运动的方向,而初中所学的“速度”就是现在所学的平均速率。

·平均速度不是速度的平均。

·平均速率不是平均速度的大小。

·物体的速度大,其加速度不一定大。

·物体的速度为零时,其加速度不一定为零。

·物体的速度变化大,其加速度不一定大。

·加速度的正、负仅表示方向,不表示大小。

·物体的加速度为负值,物体不一定做减速运动。

·物体的加速度减小时,速度可能增大;加速度增大时,速度可能减小。

·物体的速度大小不变时,加速度不一定为零。

·物体的加速度方向不一定与速度方向相同,也不一定在同一直线上。

·位移图象不是物体的运动轨迹。

·解题前先搞清两坐标轴各代表什么物理量,不要把位移图象与速度图象混淆。

·图象是曲线的不表示物体做曲线运动。

·由图象读取某个物理量时,应搞清这个量的大小和方向,特别要注意方向。

·v?t图上两图线相交的点,不是相遇点,只是在这一时刻相等。

·人们得出“重的物体下落快”的错误结论主要是由于空气阻力的影响。

·严格地讲自由落体运动的物体只受重力作用,在空气阻力影响较小时,可忽略空气阻力的影响,近似视为自由落体运动。

·自由落体实验实验记录自由落体轨迹时,对重物的要求是“质量大、体积小”,只强调“质量大”或“体

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积小”都是不确切的。

·自由落体运动中,加速度g是已知的,但有时题目中不点明这一点,我们解题时要充分利用这一隐含条件。

·自由落体运动是无空气阻力的理想情况,实际物体的运动有时受空气阻力的影响过大,这时就不能忽略空气阻力了,如雨滴下落的最后阶段,阻力很大,不能视为自由落体运动。

22·自由落体加速度通常可取9.8m/s或10m/s,但并不是不变的,它随纬度和海拔高度的变化而变化。

·四个重要比例式都是从自由落体运动开始时,即初速度v0=0是成立条件,如果v0≠0则这四个比例式不成立。(注:四个重要比例式分别是①v1:v2:v3:?:vn?t1:t2:t3:?:tn;

222②s1:s2:s3: ?:sn?t12:t2:t3:?:tn;

③s1:s2:s3: ?:sN?1:3:5:?:(2N?1);

④t1:t2:t3: ?:tn?12?13?2):?(n?n?1)。

·匀变速运动的各公式都是矢量式,列方程解题时要注意各物理量的方向。

·常取初速度v0的方向为正方向,但这并不是一定的,也可取与v0相反的方向为正方向。

·汽车刹车问题应先判断汽车何时停止运动,不要盲目套用匀减速直线运动公式求解。

·找准追及问题的临界条件,如位移关系、速度相等等。

·用速度图象解题时要注意图线相交的点是速度相等的点而不是相遇处。

·产生弹力的条件之一是两物体相互接触,但相互接触的物体间不一定存在弹力。

·某个物体受到弹力作用,不是由于这个物体的形变产生的,而是由于施加这个弹力的物体的形变产生的。 ·压力或支持力的方向总是垂直于接触面,与物体的重心位置无关。

·胡克定律公式F=kx中的x是弹簧伸长或缩短的长度,不是弹簧的总长度,更不是弹簧原长。

·弹簧弹力的大小等于它一端受力的大小,而不是两端受力之和,更不是两端受力之差。

·杆的弹力方向不一定沿杆。

·摩擦力的作用效果既可充当阻力,也可充当动力。

·滑动摩擦力只以μ和N有关,与接触面的大小和物体的运动状态无关。

·各种摩擦力的方向与物体的运动方向无关。

·静摩擦力具有大小和方向的可变性,在分析有关静摩擦力的问题时容易出错。

·最大静摩擦力与接触面和正压力有关,静摩擦力与压力无关。

·画力的图示时要选择合适的标度。

·实验中的两个细绳套不要太短。

·检查弹簧测力计指针是否指零。

·在同一次实验中,使橡皮条伸长时结点的位置一定要相同。

·使用弹簧测力计拉细绳套时,要使弹簧测力计的弹簧与细绳套在同一直线上,弹簧与木板面平行,避免弹簧与弹簧测力计外壳、弹簧测力计限位卡之间有摩擦。

·在同一次实验中,画力的图示时选定的标度要相同,并且要恰当使用标度,使力的图示稍大一些。 ·合力不一定大于分力,分力不一定小于合力。

·三个力的合力最大值是三个力的数值之和,最小值不一定是三个力的数值之差,要先判断能否为零。 ·两个力合成一个力的结果是惟一的,一个力分解为两个力的情况不惟一,可以有多种分解方式。

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·一个力分解成的两个分力,与原来的这个力一定是同性质的,一定是同一个受力物体,如一个物体放在斜面上静止,其重力可分解为使物体下滑的力和使物体压紧斜面的力,不能说成下滑力和物体对斜面的压力。

·物体在粗糙斜面上向前运动,并不一定受到向前的力,认为物体向前运动会存在一种向前的“冲力”的说法是错误的。

·所有认为惯性与运动状态有关的想法都是错误的,因为惯性只与物体质量有关。

·惯性是物体的一种基本属性,不是一种力,物体所受的外力不能克服惯性。

·物体受力为零时速度不一定为零,速度为零时受力不一定为零。

·牛顿第二定律F?ma中的F通常指物体所受的合外力,对应的加速度a就是合加速度,也就是各个独自产生的加速度的矢量和,当只研究某个力产生加速度时牛顿第二定律仍成立。

·力与加速度的对应关系,无先后之分,力改变的同时加速度相应改变。

·虽然由牛顿第二定律可以得出,当物体不受外力或所受合外力为零时,物体将做匀速直线运动或静止,但不能说牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例,因为牛顿第一定律所揭示的物体具有保持原来运动状态的性质,即惯性,在牛顿第二定律中没有体现。

·牛顿第二定律在力学中的应用广泛,但也不是“放之四海而皆准”,也有局限性,对于微观的高速运动的物体不适用,只适用于低速运动的宏观物体。

·用牛顿第二定律解决动力学的两类基本问题,关键在于正确地求出加速度a,计算合外力时要进行正确的受力分析,不要漏力或添力。

·用正交分解法列方程时注意合力与分力不能重复计算。

·注意F合?ma是矢量式,在应用时,要选择正方向,一般我们选择合外力的方向即加速度的方向为正方向。

·超重并不是重力增加了,失重也不是失去了重力,超重、失重只是视重的变化,物体的实重没有改变。 ·判断超重、失重时不是看速度方向如何,而是看加速度方向向上还是向下。

·有时加速度方向不在竖直方向上,但只要在竖直方向上有分量,物体也处于超、失重状态。

·两个相关联的物体,其中一个处于超(失)重状态,整体对支持面的压力也会比重力大(小)。 ·国际单位制是单位制的一种,不要把单位制理解成国际单位制。

·力的单位牛顿不是基本单位而是导出单位。

·有些单位是常用单位而不是国际单位制单位,如:小时、斤等。

·进行物理计算时常需要统一单位。

·只要存在与速度方向不在同一直线上的合外力,物体就做曲线运动,与所受力是否为恒力无关。 ·做曲线运动的物体速度方向沿该点所在的轨迹的切线,而不是合外力沿轨迹的切线。请注意区别。 ·合运动是指物体相对地面的实际运动,不一定是人感觉到的运动。

·两个直线运动的合运动不一定是直线运动,两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。两个匀变速直线运动的合运动不一定是匀变速直线运动。

·运动的合成与分解实际上就是描述运动的物理量的合成与分解,如速度、位移、加速度的合成与分解。 ·运动的分解并不是把运动分开,物体先参与一个运动,然后再参与另一运动,而只是为了研究的方便,从两个方向上分析物体的运动,分运动间具有等时性,不存在先后关系。

·竖直上抛运动整体法分析时一定要注意方向问题,初速度方向向上,加速度方向向下,列方程时可以先假设一个正方向,再用正、负号表示各物理量的方向,尤其是位移的正、负,容易弄错,要特别注意。 ·竖直上抛运动的加速度不变,故其v-t图象的斜率不变,应为一条直线。

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·要注意题目描述中的隐蔽性,如“物体到达离抛出点5m处”,不一定是由抛出点上升5m,有可能在下降阶段到达该处,也有可能在抛出点下方5m处。 ·平抛运动公式:y?12gt,vy?gt中的时间t是从抛出点开始计时的,否则公式不成立。 2

·求平抛运动物体某段时间内的速度变化时要注意应该用矢量相减的方法,由于水平速度不变,因此?v=?vy?g?t。用平抛竖落仪研究平抛运动时结果是自由落体运动的小球与同时平抛的小球同时落地,说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,但此实验不能说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。 ·并不是水平速度越大斜抛物体的射程就越远,射程的大小由初速度和抛射角度两因素共同决定。 ·斜抛运动最高点的物体速度不等于零,而等于其水平分速度。

·斜抛运动轨迹具有对称性,但弹道曲线不具有对称性。

·在半径不确定的情况下,不能由角速度大小判断线速度大小,也不能由线速度大小判断角速度大小。 ·地球上的各点均绕地轴做匀速圆周运动,其周期及角速度均相等,各点做匀速圆周运动的半径不同,故各点线速度大小不相等。

·同一轮子上各质点的角速度关系:由于同一轮子上的各质点与转轴的连线在相同的时间内转过的角度相同,因此各质点角速度相同。各质点具有相同的ω、T和n。

·在齿轮传动或皮带传动(皮带不打滑,摩擦传动中接触面不打滑)装置正常工作的情况下,皮带上各点及轮边缘各点的线速度大小相等。

·匀速圆周运动的向心力就是物体的合外力,但变速圆周运动的向心力不一定是合外力。

·当向心力有静摩擦力提供时,静摩擦力的大小和方向是由运动状态决定的。

·绳只能产生拉力,杆对球既可以产生拉力又可以产生压力,所以求作用力时,应先利用临界条件判断杆对球施力的方向,或先假设力朝某一方向,然后根据所求结果进行判断。

v2

·公式F?m是牛顿第二定律在圆周运动中的应用,向心力就是做匀速圆周运动的物体所受的合外力。R

因此,牛顿定律及由牛顿定律导出的一些规律(如超重、失重等)在本章仍适用。

·物体做离心运动是向心力不足造成的,并不是受到“离心力”的作用。

·物体在完全失去向心力作用时,应沿当时物体所在处的切线方向运动,而不是沿半径方向运动。 ·要弄清需要的向心力F需和提供的向心力F供的关系,当F供?F需时,物体做离心运动;当F供?F需时,物体做匀速直线运动;当F供?F需时,物体做近(向)心运动。

·任意两物体间都存在万有引力,但不是任意两物体间的万有引力都能用万有引力定律计算出来。

·开普勒第三定律只对绕同一天体运转的星体适用,中心天体不同的不能用该定律,如各行星间可用该定律,火星和月球间不能用该定律。

·在地球表面的物体,由于受地球自转的影响,重力是万有引力的一个分力,离开了地球表面,不受地球自转的影响时,重力就是万有引力。

·万有引力定律适用于两质点之间引力的计算,如果是均匀的球体,也用两球心之间距离来计算。

·掌握日常知识中地球的公转周期、月球的周期及地球同步卫星的周期等,在估算天体质量时,应作为隐含的已知条件加以挖掘应用。

·进入绕地球运行轨道的宇宙飞船,在运行时不需要开发动机,因为宇宙飞船在轨道上运行时,万有引力

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全部用来提供做圆周运动的向心力。

·在讨论有关卫星的题目时,关键要明确向心力、轨道半径、线速度、角速度和周期彼此影响,互相联系,只要其中一个量确定了,其它的量就不变了,只要其中一个量发生了变化,其它的量也会随之变化。 ·通常情况下,物体随地球自转做圆周运动所需向心力很小,故可在近似计算中取G=F,但若要考虑自转的影响,则不能近似处理。

·地球同步卫星的轨道在赤道平面内,故只能“静止”于离赤道某高空的上空。

·推动火箭前进的动力不是来自于大气,而是来自于火箭向后喷出的气体。

·选取不同的参考系时,物体产生的位移可能不同,用公式求出的功就存在不确定性,因此在高中阶段计算功时一般以地面为参考系。

·判断力对物体是否做功时,不仅要看力和位移,还要注意力与位移之间的夹角。

·计算某个力的功时,要看看这个力是否始终作用在物体上,也就是说要注意力和位移的同时性。

·作用力和反作用力虽等大反向,其总功却不一定为零,因为两个力做功之和不一定为零,有时两个力都做正功,有时都做负功,有时一个做正功一个做负功??

·动能只有正值没有负值,最小值为零。

·重力势能具有相对性,是因为高度具有相对性。

·势能的正、负不表示方向,只表示大小。

·比较两物体势能大小时必须选同一零势能面。

·物体势能大小与零势能面选取有关,但两位置的势能之差与零势能面的选取无关。

·重力做功与路径无关,只与初末位置有关。

·求合力的总功时要注意各个功的正负。

·功能变化一定是末动能减初动能。

·列方程前一定要明确所研究的运动过程。

·要严格按动能定理的一般表达形式列方程,即等号的一边是合力的总功,另一边是动能变化。 ·动能定理反映的是通过做功物体的动能与其他形式能的转化,不要理解成功与动能的转化。

·机械能守恒定律的成立条件不是合外力为零,而是除重力和系统内弹力外,其他力做功为零。

·机械能守恒定律是对系统而言的,单个物体无所谓机械能守恒,正常所说的某物体的机械能守恒只是一种习惯说法。

·用机械能守恒定律列方程时初、末态的重力势能要选同一个零势能面。

·虽然我们常用初、末态机械能相等列方程解题,但初、末态机械能相等与变化过程中机械能守恒含义不尽相同。整个过程中机械能一直保持不变,才叫机械能守恒,初、末态只是其中的两个时刻。

·机械能守恒定律是能量转换与守恒定律的一个特例,当有除重力(或系统内弹力)以外的力做功时,机械能不再守恒,但系统的总能量仍守恒。

·选纸带时,只要是正确操作打出的纸带都可用,不必非要选用前两个点间距为2㎜的。

·在“验证机械能守恒定律”的实验中不需要测质量,故用不着天平。

·在描述对物体的要求时应该说“质量大,体积小”,即较小的大密度的重物,不能只说成“密度大”。 ·用自由落体法验证机械能守恒定律中求瞬时速度要用纸带来求,而不能由v?2gh来求。

·能量守恒定律不需要限定条件,对每个过程都适用,但用来计算时须准确求出初态的总能量和末态的总能量。

·功率表示的是做功快慢,而不是做功多少。

·汽车的额定功率是其正常工作时的最大功率,实际功率可以小于或等于额定功率。

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·功率和效率是两个不同的概念,二者无必然的联系,功率大效率不一定高。

·在计算汽车匀加速运动可维持的时间时,如果用汽车在水平路面上的最大速度除以加速度这种做法计算,汽车可以一直保持匀加速直至达到最大速度,是错误的。

·常规能源仍是目前用的最多的能源,总的储量有限,因此要节约能量。

·地球上大多数能源都可追溯到太阳能。

·从对环境影响的角度来分类:能源可分为清洁能源和非清洁能源。

·经典力学理论不是放之四海而皆准的真理,有其适用范围和局限性。

·经典力学认为物体质量不仅恒定不变,且与物体的速度或能量无关。

·“相对论时空观”指的是狭义相对论的时空观,爱因斯坦的广义相对论有另外的时空观。

·日常生活中我们未感受到相对论效应,并不是它不存在,只是非常微小,可以忽略。

·黑体的电磁辐射是一份一份的,而不是连续的。

·光电效应现象中光电子的产生与否,关键看入射光的频率而不是强度,这是用经典理论解释不通的。 ·量子化理论中,能量是分立的、不连续的。

·光既具有波动性又具有粒子性。

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第二篇:高中物理必修一二知识点总结

一、力 物体的平衡

1.力是物体对物体的作用,是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因. 力是矢量。

2.重力 (1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的.

[注意]重力是由于地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球的吸引力,重力是万有引力的一个分力.

但在地球表面附近,可以认为重力近似等于万有引力

(2)重力的大小:地球表面G=mg,离地面高h处G/=mg/,其中g/=[R/(R+h)]2g

(3)重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)。

(4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心不一定在物体上.

3.弹力 (1)产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的.

(2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变.

(3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下,垂直于面;

在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面.

①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等. ②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆.

(4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解.

★胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx.k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素有关,单位是N/m.

4.摩擦力

(1)产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可.

(2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向可以相同也可以相反.

(3)判断静摩擦力方向的方法:

①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向.

②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向.

(4)大小:先判明是何种摩擦力,然后再根据各自的规律去分析求解.

①滑动摩擦力大小:利用公式f=μF N 进行计算,其中FN 是物体的正压力,不一定等于物体的重力,甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解. ②静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与f max 之间变化,一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解.

5.物体的受力分析

(1)确定所研究的物体,分析周围物体对它产生的作用,不要分析该物体施于其他物体上的力,也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上.

(2)按“性质力”的顺序分析.即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析,不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析.

(3)如果有一个力的方向难以确定,可用假设法分析.先假设此力不存在,想像所研究的物体会发生怎样的运动,然后审查这个力应在什么方向,对象才能满足给定的运动状态.

6.力的合成与分解

(1)合力与分力:如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力.(2)力合成与分解的根本方法:平行四边形定则.

(3)力的合成:求几个已知力的合力,叫做力的合成.

共点的两个力(F 1 和F 2 )合力大小F的取值范围为:|F 1 -F 2 |≤F≤F 1 +F 2 .

(4)力的分解:求一个已知力的分力,叫做力的分解(力的分解与力的合成互为逆运算). 在实际问题中,通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究,在很多问题中都采用正交分解法.

7.共点力的平衡

(1)共点力:作用在物体的同一点,或作用线相交于一点的几个力.

(2)平衡状态:物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态,是加速度等于零的状态.

(3)★共点力作用下的物体的平衡条件:物体所受的合外力为零,即∑F=0,若采用正交分解法求解平衡问题,则平衡条件应为:∑Fx =0,∑Fy =0.

(4)解决平衡问题的常用方法:隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、正交分解法等等.

二、直线运动

1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动,转动和振动等运动形式.为了研究物体的运动需要选定参照物(即假定为不动的物体),对同一个物体的运动,所选择的参照物不同,对它的运动的描述就会不同,通常以地球为参照物来研究物体的运动.

2.质点:用来代替物体的只有质量没有形状和大小的点,它是一个理想化的物理模型.仅凭物体的大小不能做视为质点的依据。

3.位移和路程:位移描述物体位置的变化,是从物体运动的初位置指向末位置的有向线段,是矢量.路程是物体运动轨迹的长度,是标量.

路程和位移是完全不同的概念,仅就大小而言,一般情况下位移的大小小于路程,只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程.

4.速度和速率

(1)速度:描述物体运动快慢的物理量.是矢量.

①平均速度:质点在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间(或位移)的平均速度v,即v=s/t,平均速度是对变速运动的粗略描述.

②瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧.瞬时速度是对变速运动的精确描述.

(2)速率:①速率只有大小,没有方向,是标量.

②平均速率:质点在某段时间内通过的路程和所用时间的比值叫做这段时间内的平均速率.在一般变速运动中平均速度的大小不一定等于平均速率,只有在单方向的直线运动,二者才相等.

5.加速度

(1)加速度是描述速度变化快慢的物理量,它是矢量.加速度又叫速度变化率.

(2)定义:在匀变速直线运动中,速度的变化Δv跟发生这个变化所用时间Δt的比值,叫做匀变速直线运动的加速度,用a表示.

(3)方向:与速度变化Δv的方向一致.但不一定与v的方向一致.

[注意]加速度与速度无关.只要速度在变化,无论速度大小,都有加速度;只要速度不变化(匀速),无论速度多大,加速度总是零;只要速度变化快,无论速度是大、是小或是零,物体加速度就大.

6.匀速直线运动 (1)定义:在任意相等的时间内位移相等的直线运动叫做匀速直线运动.

(2)特点:a=0,v=恒量. (3)位移公式:S=vt.

7.匀变速直线运动 (1)定义:在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动叫匀变速直线运动.

(2)特点:a=恒量 (3)★公式: 速度公式:V=V0+at 位移公式:s=v0t+ at2

速度位移公式:vt2-v02=2as 平均速度V=

以上各式均为矢量式,应用时应规定正方向,然后把矢量化为代数量求解,通常选初速度方向为正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值.

8.重要结论

(1)匀变速直线运动的质点,在任意两个连续相等的时间T内的位移差值是恒量,即 ΔS=Sn+l –Sn=aT2 =恒量

(2)匀变速直线运动的质点,在某段时间内的中间时刻的瞬时速度,等于这段时间内的平均速度,即:

9.自由落体运动

(1)条件:初速度为零,只受重力作用. (2)性质:是一种初速为零的匀加速直线运动,a=g.

(3)公式:

10.运动图像

(1)位移图像(s-t图像):①图像上一点切线的斜率表示该时刻所对应速度;

②图像是直线表示物体做匀速直线运动,图像是曲线则表示物体做变速运动; ③图像与横轴交叉,表示物体从参考点的一边运动到另一边.

(2)速度图像(v-t图像):①在速度图像中,可以读出物体在任何时刻的速度;

②在速度图像中,物体在一段时间内的位移大小等于物体的速度图像与这段时间轴所围面积的值.

③在速度图像中,物体在任意时刻的加速度就是速度图像上所对应的点的切线的斜率. ④图线与横轴交叉,表示物体运动的速度反向.

⑤图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动.

三、牛顿运动定律

★1.牛顿第一定律: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运动状态为止.

(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持.

(2)定律说明了任何物体都有惯性.

(3)不受力的物体是不存在的.牛顿第一定律不能用实验直接验证.但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的.它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法:通过观察大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律.

(4)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系.

2.惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.

(1)惯性是物体的固有属性,即一切物体都有惯性,与物体的受力情况及运动状态无关.因此说,人们只能“利用”惯性而不能“克服”惯性.(2)质量是物体惯性大小的量度.

★★★★3.牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表达式F 合 =ma

(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础.

(2)对牛顿第二定律的数学表达式F 合 =ma,F 合 是力,ma是力的作用效果,特别要注意不能把ma看作是力.

(3)牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果.即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬间效果是加速度而不是速度.

(4)牛顿第二定律F 合 =ma,F合是矢量,ma也是矢量,且ma与F 合 的方向总是一致的.F 合 可以进行合成与分解,ma也可以进行合成与分解.

4. ★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,作用在同一直线上.

(1)牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的,因而力总是成对出现的,它们总是同时产生,同时消失.(2)作用力和反作用力总是同种性质的力.

(3)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,不可叠加.

5.牛顿运动定律的适用范围:宏观低速的物体和在惯性系中.

6.超重和失重

(1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重.处于超重的物体对支持面的压力F N (或对悬挂物的拉力)大于物体的重力mg,即F N =mg+ma.(2)失重:物体有向下的加速度称物体处于失重.处于失重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg.即FN=mg-ma.当a=g时F N =0,物体处于完全失重.(3)对超重和失重的理解应当注意的问题

①不管物体处于失重状态还是超重状态,物体本身的重力并没有改变,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)不等于物体本身的重力.②超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向.“加速上升”和“减速下降”都是超重;“加速下降”和“减速上升”都是失重.

③在完全失重的状态下,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、液体柱不再产生压强等.

6、处理连接题问题----通常是用整体法求加速度,用隔离法求力。

四、曲线运动 万有引力

1.曲线运动

(1)物体作曲线运动的条件:运动质点所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直线 (2)曲线运动的特点:质点在某一点的速度方向,就是通过该点的曲线的切线方向.质点的速度方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动.

(3)曲线运动的轨迹:做曲线运动的物体,其轨迹向合外力所指一方弯曲,若已知物体的运动轨迹,可判断出物体所受合外力的大致方向,如平抛运动的轨迹向下弯曲,圆周运动的轨迹总向圆心弯曲等.

2.运动的合成与分解

(1)合运动与分运动的关系:①等时性;②独立性;③等效性.

(2)运动的合成与分解的法则:平行四边形定则.

(3)分解原则:根据运动的实际效果分解,物体的实际运动为合运动.

3. ★★★平抛运动

(1)特点:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动.

(2)运动规律:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.

①建立直角坐标系(一般以抛出点为坐标原点O,以初速度vo方向为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向);

②由两个分运动规律来处理(如右图).

4.圆周运动

(1)描述圆周运动的物理量

①线速度:描述质点做圆周运动的快慢,大小v=s/t(s是t时间内通过弧长),方向为质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向

②角速度:描述质点绕圆心转动的快慢,大小ω=φ/t(单位rad/s),φ是连接质点和圆心的半径在t时间内转过的角度.其方向在中学阶段不研究.

③周期T,频率f ---------做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期.

做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做频率.

⑥向心力:总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小.大小 [注意]向心力是根据力的效果命名的.在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力.

(2)匀速圆周运动:线速度的大小恒定,角速度、周期和频率都是恒定不变的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的,是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动.

(3)变速圆周运动:速度大小方向都发生变化,不仅存在着向心加速度(改变速度的方向),而且还存在着切向加速度(方向沿着轨道的切线方向,用来改变速度的大小).一般而言,合加速度方向不指向圆心,合力不一定等于向心力.合外力在指向圆心方向的分力充当向心力,产生向心加速度;合外力在切线方向的分力产生切向加速度. ①如右上图情景中,小球恰能过最高点的条件是v≥v临 v临由重力提供向心力得v临 ②如右下图情景中,小球恰能过最高点的条件是v≥0。

5★.万有引力定律

(1)万有引力定律:宇宙间的一切物体都是互相吸引的.两个物体间的引力的大小,跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比.

公式:

(2)★★★应用万有引力定律分析天体的运动

①基本方法:把天体的运动看成是匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供.即 F引=F向得:

应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析或计算.②天体质量M、密度ρ的估算:

(3)三种宇宙速度

①第一宇宙速度:v 1 =7.9km/s,它是卫星的最小发射速度,也是地球卫星的最大环绕速度. ②第二宇宙速度(脱离速度):v 2 =11.2km/s,使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度. ③第三宇宙速度(逃逸速度):v 3 =16.7km/s,使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度.

(4)地球同步卫星

所谓地球同步卫星,是相对于地面静止的,这种卫星位于赤道上方某一高度的稳定轨道上,且绕地球运动的周期等于地球的自转周期,即T=24h=86400s,离地面高度 同步卫星的轨道一定在赤道平面内,并且只有一条.所有同步卫星都在这条轨道上,以大小相同的线速度,角速度和周期运行着.

(5)卫星的超重和失重

“超重”是卫星进入轨道的加速上升过程和回收时的减速下降过程,此情景与“升降机”中物体超重相同.“失重”是卫星进入轨道后正常运转时,卫星上的物体完全“失重”(因为重力提供向心力),此时,在卫星上的仪器,凡是制造原理与重力有关的均不能正常使用.

五、动量

1.动量和冲量

(1)动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量,即p=mv.是矢量,方向与v的方向相同.两个动量相同必须是大小相等,方向一致.

(2)冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量,即I=Ft.冲量也是矢量,它的方向由力的方向决定.

2. ★★动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化.表达式:Ft=p′-p 或 Ft=mv′-mv

(1)上述公式是一矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向.

(2)公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力.

(3)动量定理的研究对象可以是单个物体,也可以是物体系统.对物体系统,只需分析系统受的外力,不必考虑系统内力.系统内力的作用不改变整个系统的总动量.

(4)动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力.对于变力,动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值.

★★★ 3.动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变.

表达式:m 1 v 1 +m 2 v 2 =m 1 v 1 ′+m 2 v 2 ′

(1)动量守恒定律成立的条件

①系统不受外力或系统所受外力的合力为零.

②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计.

③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变.

(2)动量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性.

4.爆炸与碰撞

(1)爆炸、碰撞类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生,作用时间很短,作用力很大,且远大于系统受的外力,故可用动量守恒定律来处理.

(2)在爆炸过程中,有其他形式的能转化为动能,系统的动能爆炸后会增加,在碰撞过程中,系统的总动能不可能增加,一般有所减少而转化为内能.

(3)由于爆炸、碰撞类问题作用时间很短,作用过程中物体的位移很小,一般可忽略不计,可以把作用过程作为一个理想化过程简化处理.即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动.

5.反冲现象:反冲现象是指在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象.喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例.显然,在反冲现象里,系统的动量是守恒的.

六、机械能

1.功

(1)功的定义:力和作用在力的方向上通过的位移的乘积.是描述力对空间积累效应的物理量,是过程量.

定义式:W=F?s?cosθ,其中F是力,s是力的作用点位移(对地),θ是力与位移间的夹角.

(2)功的大小的计算方法:

①恒力的功可根据W=F?S?cosθ进行计算,本公式只适用于恒力做功.②根据W=P?t,计算一段时间内平均做功. ③利用动能定理计算力的功,特别是变力所做的功.④根据功是能量转化的量度反过来可求功.

(3)摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积.

发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd(d是两物体间的相对路程),且W=Q(摩擦生热)

2.功率

(1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是标量.求功率时一定要分清是求哪个力的功率,还要分清是求平均功率还是瞬时功率.

(2)功率的计算 ①平均功率:P=W/t(定义式) 表示时间t内的平均功率,不管是恒力做功,还是变力做功,都适用. ②瞬时功率:P=F?v?cosα P和v分别表示t时刻的功率和速度,α为两者间的夹角.

(3)额定功率与实际功率 : 额定功率:发动机正常工作时的最大功率. 实际功率:发动机实际输出的功率,它可以小于额定功率,但不能长时间超过额定功率.

(4)交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率. ①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动,后以最大速度v m=P/f 作匀速直线运动, .

②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动,当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F,而后开始作加速度减小的加速运动,最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。

3.动能:物体由于运动而具有的能量叫做动能.表达式:Ek=mv2/2 (1)动能是描述物体运动状态的物理量.(2)动能和动量的区别和联系

①动能是标量,动量是矢量,动量改变,动能不一定改变;动能改变,动量一定改变.

②两者的物理意义不同:动能和功相联系,动能的变化用功来量度;动量和冲量相联系,动量的变化用冲量来量度.③两者之间的大小关系为EK=P2/2m

4. ★★★★动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化.表达式

(1)动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况下得出的.但它也适用于变力及物体作曲线运动的情况. (2)功和动能都是标量,不能利用矢量法则分解,故动能定理无分量式.

(3)应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷.

(4)当物体的运动是由几个物理过程所组成,又不需要研究过程的中间状态时,可以把这几个物理过程看作一个整体进行研究,从而避开每个运动过程的具体细节,具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点.

5.重力势能

(1)定义:地球上的物体具有跟它的高度有关的能量,叫做重力势能, .

①重力势能是地球和物体组成的系统共有的,而不是物体单独具有的.②重力势能的大小和零势能面的选取有关.③重力势能是标量,但有“+”、“-”之分.

(2)重力做功的特点:重力做功只决定于初、末位置间的高度差,与物体的运动路径无关.WG =mgh.

(3)做功跟重力势能改变的关系:重力做功等于重力势能增量的负值.即WG = - .

6.弹性势能:物体由于发生弹性形变而具有的能量.

★★★ 7.机械能守恒定律

(1)动能和势能(重力势能、弹性势能)统称为机械能,E=E k +E p .

(2)机械能守恒定律的内容:在只有重力(和弹簧弹力)做功的情形下,物体动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变. (3)机械能守恒定律的表达式

(4)系统机械能守恒的三种表示方式:

①系统初态的总机械能E 1 等于末态的总机械能E 2 ,即E1 =E2

②系统减少的总重力势能ΔE P减 等于系统增加的总动能ΔE K增 ,即ΔE P减 =ΔE K增

③若系统只有A、B两物体,则A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能,即ΔE A减 =ΔE B增

[注意]解题时究竟选取哪一种表达形式,应根据题意灵活选取;需注意的是:选用①式时,必须规定零势能参考面,而选用②式和③式时,可以不规定零势能参考面,但必须分清能量的减少量和增加量.

(5)判断机械能是否守恒的方法

①用做功来判断:分析物体或物体受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况,若对物体或系统只有重力或弹簧弹力做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则机械能守恒.

②用能量转化来判定:若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体系统机械能守恒.

③对一些绳子突然绷紧,物体间非弹性碰撞等问题,除非题目特别说明,机械能必定不守恒,完全非弹性碰撞过程机械能也不守恒.

8.功能关系

(1)当只有重力(或弹簧弹力)做功时,物体的机械能守恒.

(2)重力对物体做的功等于物体重力势能的减少:W G =E p1 -E p2 .

(3)合外力对物体所做的功等于物体动能的变化:W 合 =E k2 -E k1 (动能定理)

(4)除了重力(或弹簧弹力)之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化:W F =E 2 -E 1

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