高考力學知識點總結(jié)_第1頁
高考力學知識點總結(jié)_第2頁
高考力學知識點總結(jié)_第3頁
高考力學知識點總結(jié)_第4頁
高考力學知識點總結(jié)_第5頁
已閱讀5頁,還剩9頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

高考力學知識點總結(jié)一.力物體的平衡1.力是物體對物體的作用,是物體發(fā)生形變和改變物體的運動狀態(tài)(即產(chǎn)生加速度)的原因.力是矢量。

2.重力

(1)重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的.

注意:重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生,但不能說重力就是地球的吸引力,重力是萬有引力的一個分力.但在地球表面附近,可以認為重力近似等于萬有引力

(2)重力的大小:地球表面G=mg,離地面高h處G=mg,其中

(3)重力的方向:豎直向下(不一定指向地心)。

(4)重心:物體的各部分所受重力合力的作用點,物體的重心不一定在物體上.

3.彈力

(1)產(chǎn)生原因:由于施力物體發(fā)生彈性形變有恢復形變的趨勢而產(chǎn)生的.

(2)產(chǎn)生條件:①直接接觸;②有彈性形變.

(3)彈力的方向:與物體形變的方向相反,彈力的受力物體是引起形變的物體,施力物體是發(fā)生形變的物體.在點面接觸的情況下,垂直于面;

在兩個曲面接觸(相當于點接觸)的情況下,垂直于過接觸點的公切面.

①繩的拉力方向總是沿著繩且指向繩收縮的方向,且一根輕繩上的張力大小處處相等.

②輕桿既可產(chǎn)生壓力,又可產(chǎn)生拉力,且方向不一定沿桿.

(4)彈力的大小:一般情況下應根據(jù)物體的運動狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來求解.彈簧彈力可由胡克定律來求解.

胡克定律:在彈性限度內(nèi),彈簧彈力的大小和彈簧的形變量成正比,即F=kx.k為彈簧的勁度系數(shù),它只與彈簧本身因素有關(guān),單位是N/m.(x是彈簧伸長或縮短的長度)

4.摩擦力

(1)產(chǎn)生的條件:①相互接觸的物體間存在壓力;③接觸面不光滑;③接觸的物體之間有相對運動(滑動摩擦力)或相對運動的趨勢(靜摩擦力),這三點缺一不可.

(2)摩擦力的方向:沿接觸面切線方向,與物體相對運動或相對運動趨勢的方向相反,與物體運動的方向可以相同也可以相反.★★相對運動或相對運動趨勢中的“相對”的參照物是所研究摩擦力的施力物體,而運動的參照物一般是地面。

(3)判斷靜摩擦力方向的方法:

①假設法:首先假設兩物體接觸面光滑,這時若兩物體不發(fā)生相對運動,則說明它們原來沒有相對運動趨勢,也沒有靜摩擦力;若兩物體發(fā)生相對運動,則說明它們原來有相對運動趨勢,并且原來相對運動趨勢的方向跟假設接觸面光滑時相對運動的方向相同.然后根據(jù)靜摩擦力的方向跟物體相對運動趨勢的方向相反確定靜摩擦力方向.

②平衡法:根據(jù)二力平衡條件可以判斷靜摩擦力的方向.

(4)大小:先判明是何種摩擦力,然后再根據(jù)各自的規(guī)律去分析求解.

①滑動摩擦力大小:利用公式f=μFN進行計算,其中FN是物體的正壓力,不一定等于物體的重力,甚至可能和重力無關(guān).或者根據(jù)物體的運動狀態(tài),利用平衡條件或牛頓定律來求解.

②靜摩擦力大小:靜摩擦力大小可在0與fmax之間變化,一般應根據(jù)物體的運動狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來求解.

5.物體的受力分析

(1)確定所研究的物體,分析周圍物體對它產(chǎn)生的作用,不要分析該物體施于其他物體上的力,也不要把作用在其他物體上的力錯誤地認為通過“力的傳遞”作用在研究對象上.

(2)按“性質(zhì)力”的順序分析.即按重力、彈力、摩擦力、其他力順序分析,不要把“效果力”與“性質(zhì)力”混淆重復分析.

(3)如果有一個力的方向難以確定,可用假設法分析.先假設此力不存在,想像所研究的物體會發(fā)生怎樣的運動,然后審查這個力應在什么方向,對象才能滿足給定的運動狀態(tài).

6.力的合成與分解

(1)合力與分力:如果一個力作用在物體上,它產(chǎn)生的效果跟幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個力就叫做那幾個力的合力,而那幾個力就叫做這個力的分力.(2)力合成與分解的根本方法:平行四邊形定則.

(3)力的合成:求幾個已知力的合力,叫做力的合成.

共點的兩個力(F1和F2)合力大小F的取值范圍為:|F1-F2|≤F≤F1+F2.

(4)力的分解:求一個已知力的分力,叫做力的分解(力的分解與力的合成互為逆運算).

在實際問題中,通常將已知力按力產(chǎn)生的實際作用效果分解;為方便某些問題的研究,在很多問題中都采用正交分解法.

7.共點力的平衡

(1)共點力:作用在物體的同一點,或作用線相交于一點的幾個力.

(2)平衡狀態(tài):物體保持勻速直線運動或靜止叫平衡狀態(tài),是加速度等于零的狀態(tài).

(3)★共點力作用下的物體的平衡條件:物體所受的合外力為零,即∑F=0,若采用正交分解法求解平衡問題,則平衡條件應為:∑Fx=0,∑Fy=0.正交分解法是將每個力沿兩個相互垂直的方向分解,將互成角度的力的合成轉(zhuǎn)化為在兩坐標軸上同一直線上的力的合成問題。

(4)解決平衡問題的常用方法:隔離法、整體法、圖解法、三角形相似法、正交分解法等等.項目整體法隔離法概念將處于平衡狀態(tài)的幾個物體作為一個整體來分析將研究對象與周圍的物體分隔開的方法選用原則研究系統(tǒng)外的物體對系統(tǒng)整體的作用力研究系統(tǒng)內(nèi)物體之間的作用力注意問題受力分析時不要再考慮系統(tǒng)間的相互作用一般隔離受力較少的物體直線運動

1.機械運動:一個物體相對于另一個物體的位置的改變叫做機械運動,簡稱運動,它包括平動,轉(zhuǎn)動和振動等運動形式.為了研究物體的運動需要選定參照物(即假定為不動的物體),對同一個物體的運動,所選擇的參照物不同,對它的運動的描述就會不同,通常以地球為參照物來研究物體的運動.

2.質(zhì)點:用來代替物體的只有質(zhì)量沒有形狀和大小的點,它是一個理想化的物理模型.僅憑物體的大小不能做視為質(zhì)點的依據(jù)。

3.位移和路程:位移描述物體位置的變化,是從物體運動的初位置指向末位置的有向線段,是矢量.路程是物體運動軌跡的長度,是標量.

路程和位移是完全不同的概念,僅就大小而言,一般情況下位移的大小小于路程,只有在單方向的直線運動中,位移的大小才等于路程.

4.速度和速率

(1)速度:描述物體運動快慢的物理量.是矢量.

①平均速度:質(zhì)點在某段時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值叫做這段時間(或位移)的平均速度v,即v=s/t,平均速度是對變速運動的粗略描述.

②瞬時速度:運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度,方向沿軌跡上質(zhì)點所在點的切線方向指向前進的一側(cè).瞬時速度是對變速運動的精確描述.

(2)速率:①速率只有大小,沒有方向,是標量.

②平均速率:質(zhì)點在某段時間內(nèi)通過的路程和所用時間的比值叫做這段時間內(nèi)的平均速率.在一般變速運動中平均速度的大小不一定等于平均速率,只有在單方向的直線運動,二者才相等.

5.加速度

(1)加速度是描述速度變化快慢的物理量,它是矢量.加速度又叫速度變化率.

(2)定義:在勻變速直線運動中,速度的變化Δv跟發(fā)生這個變化所用時間Δt的比值,叫做勻變速直線運動的加速度,用a表示.

(3)方向:與速度變化Δv的方向一致.但不一定與v的方向一致.

★★加速度與速度在數(shù)值上無關(guān).只要速度在變化,無論速度大小,都有加速度;只要速度不變化(勻速),無論速度多大,加速度總是零;只要速度變化快,無論速度是大、是小或是零,物體加速度就大.加速度與速度方向上的關(guān)系:加速度與速度方向相同,質(zhì)點做加速運動;加速度與速度方向相反,質(zhì)點做減速運動;

6.勻速直線運動(1)定義:在任意相等的時間內(nèi)位移相等的直線運動叫做勻速直線運動.

(2)特點:a=0,v=恒量.(3)位移公式:S=vt.

7.勻變速直線運動(1)定義:在任意相等的時間內(nèi)速度的變化相等的直線運動叫勻變速直線運動.

(2)特點:a=恒量(3)公式:速度公式:V=V0+at位移公式:

速度位移公式:平均速度

★以上各式均為矢量式,通常選初速度方向為正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值.

8.重要結(jié)論

初速度為零的勻加速直線運動常用規(guī)律和公式t、2t、3t時刻末的速度之比v1:v2:v3=1:2:3只適用于初速度為零的勻加速直線運動t、2t、3t時間內(nèi)通過的位移之比x1:x2:x3=12:22:32相鄰相等時間t內(nèi)的位移之比xⅠ:xⅡ:xⅢ=1:3:5④通過連續(xù)相等位移所用時間之比TⅠ:TⅡ:TⅢ=⑤位移是x、2x、3x時的速度之比V1:V2:V3=::自由落體運動v2=2ghV=0,a=g的勻加速直線運動豎直上拋運動V=Vo一gth=Vot一gt2V2一Vo2=一2ght上=t下=h在拋出點之上取正,在拋出點之下取負,H為上升的最大高度豎直下拋運動V=Vo+gth=Vot+gt2V2一Vo2=2gh初速度為v。(v?!?)加速度為g的勻加速直線運動常用方法及規(guī)律特點基本公式法速度公式、位移公式和位移速度關(guān)系式都是矢量式,使用時要注意方向性,五個物理量v。、vt、a、x、t只要知道任意三個量就可以求另外兩個物理量平均速度法中間時刻速度法平均速度的定義式此公式對任何運動性質(zhì)的運動都適用;而Vt/2=只適用于勻變速直線運動比例法對于初速度為零的勻加速直線運動和末速度為零的勻減速直線運動,可利用初速度為零的勻加速直線運動的重要比例求解逆向思維法把動態(tài)的‘末態(tài)’作為‘初態(tài)’的反向研究問題的方法,一般用于末態(tài)已知的情況巧用推論Δx=xn+1-xn=aT2求解對于一般的勻變速直線運動問題,若出現(xiàn)相等時間間隔的位移時,應優(yōu)先考慮用Δx=aT2求解圖象法應用v-t圖象,可把較復雜的問題簡單化,尤其是圖象定性分析,可避開繁雜計算,快速找到答案。巧選參考系法為了求解簡捷,有時需要靈活轉(zhuǎn)換參考系,用相對運動的方法簡化運動過程

10.運動圖像

(1)位移圖像(x-t圖像):①圖像上一點切線的斜率表示該時刻所對應速度;

②圖像是直線表示物體做勻速直線運動,圖像是曲線則表示物體做變速運動;

③圖像與橫軸交叉,表示物體從參考點的一邊運動到另一邊.

(2)速度圖像(v-t圖像):①在速度圖像中,可以讀出物體在任何時刻的速度;

②在速度圖像中,物體在一段時間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時間軸所圍面積的值.

③在速度圖像中,物體在任意時刻的加速度就是速度圖像上所對應的點的切線的斜率.

④圖線與橫軸交叉,表示物體運動的速度反向.

⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運動或勻速直線運動;圖線是曲線表示物體做變加速運動.★結(jié)合函數(shù)的思想理解兩種圖象,注意每種圖象的點、線、面、斜的含義,注意表達各物理量方向的方式。牛頓運動定律

★1.牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種運動狀態(tài)為止.

(1)運動是物體的一種屬性,物體的運動不需要力來維持.

(2)定律說明了任何物體都有慣性.

(3)不受力的物體是不存在的.牛頓第一定律不能用實驗直接驗證.但是建立在大量實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)之上,通過思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的.它告訴了人們研究物理問題的另一種新方法:通過觀察大量的實驗現(xiàn)象,利用人的邏輯思維,從大量現(xiàn)象中尋找事物的規(guī)律.

(4)牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ),不能簡單地認為它是牛頓第二定律不受外力時的特例,牛頓第一定律定性地給出了力與運動的關(guān)系:力不是產(chǎn)生速度的原因,而是速度必變的原因,是產(chǎn)生加速度的原因;牛頓第二定律定量地給出力與運動的關(guān)系.

2.慣性:物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì).

(1)慣性是物體的固有屬性,即一切物體都有慣性,與物體的受力情況及運動狀態(tài)無關(guān).因此說,人們只能“利用”慣性而不能“克服”慣性.(2)質(zhì)量是物體慣性大小的量度.

★★★★3.牛頓第二定律:物體的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表達式F合=ma

(1)牛頓第二定律定量揭示了力與運動的關(guān)系,即知道了力,可根據(jù)牛頓第二定律,分析出物體的運動規(guī)律;反過來,知道了運動,可根據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況,為設計運動,控制運動提供了理論基礎(chǔ).

(2)對牛頓第二定律的數(shù)學表達式F合=ma,F(xiàn)合是力,ma是力的作用效果,特別要注意不能把ma看作是力.

(3)矢量性:公式F=ma矢量式,任一瞬時的方向均與F合方向相同,當F合方向變化時,a的方向同時變化,且任意時刻二者方向始終一致,公式F=ma是矢量式,任一瞬時的方向均與F合方向相同,當F合方向變化時,a的方向同時變化,且任一時刻二者方向始終一致。瞬時性:牛頓第二定律表明了物體的加速度與物體所受合外力的瞬時對應關(guān)系,a為某一時刻的加速度,F(xiàn)為同一時刻物體所受的合外力同一性:有兩層意思,一是指加速度a與F相對同一慣性參考系(一般指地球),二是指F=ma中F、m、a必須對應同一物體或同一個系統(tǒng)獨立性:作用在物體上每一個力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律,而物體的實際加速度則是指每個力產(chǎn)生的加速度的矢量和,分力和加速度在各個方向上的分量也遵從牛頓第二定律,即:Fx=maxFy=may相對性:物體的加速度必須是相對于地球靜止或勻速直線運動的參考系而言的合可以進行合成與分解,a也可以進行合成與分解.

4.★牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等,方向相反,作用在同一直線上.

(1)牛頓第三運動定律指出了兩物體之間的作用是相互的,因而力總是成對出現(xiàn)的,它們總是同時產(chǎn)生,同時消失.(2)作用力和反作用力總是同種性質(zhì)的力.

(3)作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上,各產(chǎn)生其效果,不可疊加.

5.牛頓運動定律的適用范圍:宏觀低速的物體和在慣性系中.

6.超重和失重

(1)超重:物體有向上的加速度稱物體處于超重.處于超重的物體對支持面的壓力FN(或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w的重力mg,即FN=mg+ma.失重:物體有向下的加速度稱物體處于失重.處于失重的物體對支持面的壓力FN(或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w的重力mg.即FN=mg-ma.當a=g時FN=0,物體處于完全失重.(3)對超重和失重的理解應當注意的問題

①不管物體處于失重狀態(tài)還是超重狀態(tài),物體本身的重力并沒有改變,只是物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┎坏扔谖矬w本身的重力.②超重或失重現(xiàn)象與物體的速度無關(guān),只決定于加速度的方向.“加速上升”和“減速下降”都是超重;“加速下降”和“減速上升”都是失重.

③在完全失重的狀態(tài)下,平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失,如單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生壓強等.

7、連接題問題----二個或兩個以上具有相同加速度的物體,題型可分為已知外力求內(nèi)力,已知內(nèi)力求外力;解題關(guān)鍵是確定加速度,分別對整體和單個物體應用牛頓第二定律列式,;

四、曲線運動萬有引力

1.曲線運動

(1)物體作曲線運動的條件:運動質(zhì)點所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不共線(2)曲線運動的特點:質(zhì)點在某一點的速度方向,就是通過該點的曲線的切線方向.質(zhì)點的速度方向時刻在改變,所以曲線運動一定是變速運動.

(3)曲線運動的軌跡:做曲線運動的物體,其軌跡向合外力所指一方彎曲,若已知物體的運動軌跡,可判斷出物體所受合外力的大致方向,如平拋運動的軌跡向下彎曲,圓周運動的軌跡總向圓心彎曲等.

2.運動的合成與分解

(1)合運動與分運動的關(guān)系:①等時性;②獨立性;③等效性.

(2)運動的合成與分解的法則:平行四邊形定則.

(3)分解原則:根據(jù)運動的實際效果分解,物體的實際運動為合運動.渡河問題中,水相對岸的速度和船相對水的速度為分運動,船相對岸的運動為合運動;繩聯(lián)物體的問題中,物體的實際運動為合運動,沿繩子方向的速度和垂直繩子方向的速度為分運動;拋體運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的勻變速直線運動

3.★★★平拋運動

(1)特點:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動.

(2)運動規(guī)律:平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動.

①建立直角坐標系(一般以拋出點為坐標原點O,以初速度vo方向為x軸正方向,豎直向下為y軸正方向);

②由兩個分運動規(guī)律來處理平拋運動水平分速度:vx=vo豎直分速度:vy=gt水平位移:x=vot豎直位移:軌跡y=位移與x軸夾角θ滿足速度v與x軸夾角滿足可見tana=2tanθ速度:時間:射程x=vt=vX方向為勻速直線運動;y方向為自由落體運動,平拋運動是勻變速運動,其加速度a=g

4.圓周運動

(1)描述圓周運動的物理量

①線速度:描述質(zhì)點做圓周運動的快慢,大小v=s/t(s是t時間內(nèi)通過弧長),方向為質(zhì)點在圓弧某點的線速度方向沿圓弧該點的切線方向,故圓周運動是變速運動

②角速度:描述質(zhì)點繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢,大小ω=φ/t(單位rad/s),φ是連接質(zhì)點和圓心的半徑在t時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度.其方向在中學階段不研究.

③周期T,頻率f---------做圓周運動的物體運動一周所用的時間叫做周期.

做圓周運動的物體單位時間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫做頻率.

⑥向心力:總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大小、大小注意:向心力是根據(jù)力的效果命名的,是沿半徑方向各個力的合力,因此在分析做圓周運動的質(zhì)點受力情況時,不需要再添加一個向心力.

(2)勻速圓周運動:線速度的大小恒定,角速度、周期和頻率都是恒定不變的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的,是速度大小不變而速度方向時刻在變的變速曲線運動.

(3)變速圓周運動:速度大小方向都發(fā)生變化,不僅存在著向心加速度(改變速度的方向),而且還存在著切向加速度(方向沿著軌道的切線方向,用來改變速度的大小).一般而言,合加速度方向不指向圓心,合力不一定等于向心力.合外力在指向圓心方向的分力充當向心力,產(chǎn)生向心加速度;合外力在切線方向的分力產(chǎn)生切向加速度.(4)在豎直平面內(nèi)的圓周運動中,質(zhì)點通過最高點的臨界速度由質(zhì)點所受力的特點決定,繩約束條件下,即質(zhì)點在最高點只能受拉力時,拉力為零(只受重力)是質(zhì)點完成圓周運動的最小速度;在桿約束條件下,質(zhì)點在最高點可能是支持力也可能是拉力時,質(zhì)點完成圓周運動最小速度為零。5★.萬有引力定律(1)開普勒第三定律:所有行星的橢圓軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的平方的比值相等。其表達式為,k值只與中心天體質(zhì)量有關(guān),與行星質(zhì)量無關(guān)。

(2)萬有引力定律:宇宙間的一切物體都是互相吸引的.兩個物體間的引力的大小,跟它們的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比.

公式:,其中:G=6.67*10-11Nm2/Kg2(卡文迪許用扭稱測得)

(3)★★★應用萬有引力定律分析天體的運動

①基本方法:把天體的運動看成是勻速圓周運動,其所需向心力由萬有引力提供.即F引=F向得:

解得:,=,可見,繞同一天體的行星或衛(wèi)星,半徑r越大,則線速度、角速度越小,周期越大;半徑的一定,則線速度、角速度、周期一定。②天體質(zhì)量M、密度ρ的估算:根據(jù)萬有引力充當向心力或(和)黃金代換公式可求得天體質(zhì)量,然后結(jié)合球的體積公式和密度公式求解。

(3)三種宇宙速度

①第一宇宙速度:v1=7.9km/s,它是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度,也是地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度.

②第二宇宙速度(脫離速度):v2=11.2km/s,使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度.

③第三宇宙速度(逃逸速度):v3=16.7km/s,使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度.

(4)地球同步衛(wèi)星

所謂地球同步衛(wèi)星,是相對于地面靜止的,這種衛(wèi)星位于赤道上方某一高度的穩(wěn)定軌道上,且繞地球運動的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期,即T=24h=86400s,離地面高度同步衛(wèi)星的軌道一定在赤道平面內(nèi),并且只有一條.所有同步衛(wèi)星都在這條軌道上,以大小相同的線速度,角速度和周期運行著.

(5)衛(wèi)星的超重和失重

“超重”是衛(wèi)星進入軌道的加速上升過程和回收時的減速下降過程,此情景與“升降機”中物體超重相同.“失重”是衛(wèi)星進入軌道后正常運轉(zhuǎn)時,衛(wèi)星上的物體完全“失重”(因為重力提供向心力),此時,在衛(wèi)星上的儀器,凡是制造原理與重力有關(guān)的均不能正常使用.

動量1.動量(1)定義:物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動量:p=mv(2)動量是描述物體運動狀態(tài)的一個狀態(tài)量,它與時刻相對應。(3)動量是矢量,它的方向和速度的方向相同。(4)動量的相對性:由于物體的速度與參考系的選取有關(guān),所以物體的動量也與參考系選取有關(guān),因而動量具有相對性。題中沒有特別說明的,一般取地面或相對地面靜止的物體為參考系。(5)動量的變化:.由于動量為矢量,則求解動量的變化時,其運算遵循平行四邊形定則。A、若初末動量在同一直線上,則在選定正方向的前提下,可化矢量運算為代數(shù)運算。B、若初末動量不在同一直線上,則運算遵循平行四邊形定則。(6)動量與動能的關(guān)系:,注意動量是矢量,動能是標量,動量改變,動能不一定改變,但動能改變動量是一定要變的。2.沖量

(1)定義:力和力的作用時間的乘積叫做沖量:I=Ft(2)沖量是描述力的時間積累效應的物理量,是過程量,它與時間相對應。(3)沖量是矢量,它的方向由力的方向決定(不能說和力的方向相同)。如果力的方向在作用時間內(nèi)保持不變,那么沖量的方向就和力的方向相同。如果力的方向在不斷變化,如繩子拉物體做圓周運動,則繩的拉力在時間t內(nèi)的沖量,就不能說是力的方向就是沖量的方向。對于方向不斷變化的力的沖量,其方向可以通過動量變化的方向間接得出。(4)高中階段只要求會用I=Ft計算恒力的沖量。對于變力的沖量,高中階段只能利用動量定理通過物體的動量變化來求。(5)要注意的是:沖量和功不同。恒力在一段時間內(nèi)可能不作功,但一定有沖量。特別是力作用在靜止的物體上也有沖量。

3.★★動量定理:物體所受合外力的沖量等于它的動量的變化.表達式:Ft=p′-p或Ft=mv′-mv

(1)上述公式是一矢量式,運用它分析問題時要特別注意沖量、動量及動量變化量的方向.

(2)公式中的F是研究對象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力.

(3)動量定理的研究對象可以是單個物體,也可以是物體系統(tǒng).對物體系統(tǒng),只需分析系統(tǒng)受的外力,不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力.系統(tǒng)內(nèi)力的作用不改變整個系統(tǒng)的總動量.

(4)動量定理不僅適用于恒定的力,也適用于隨時間變化的力.對于變力,動量定理中的力F應當理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值.(5)動量定理給出了沖量(過程量)和動量變化(狀態(tài)量)間的互求關(guān)系。(6)現(xiàn)代物理學把力定義為物體動量的變化率:(牛頓第二定律的動量形式)。

★★★3.動量守恒定律:一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零,這個系統(tǒng)的總動量保持不變.

表達式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

(1)動量守恒定律成立的條件

①系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零.

②系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零,但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多,如碰撞問題中的摩擦力,爆炸過程中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力來小得多,可以忽略不計.

③系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變.

(2)動量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬時性;③相對性;④普適性.

4.爆炸與碰撞

(1)爆炸、碰撞類問題的共同特點是物體間的相互作用突然發(fā)生,作用時間很短,作用力很大,且遠大于系統(tǒng)受的外力,故可用動量守恒定律來處理.

(2)在爆炸過程中,有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動能,系統(tǒng)的動能爆炸后會增加,在碰撞過程中,系統(tǒng)的總動能不可能增加,一般有所減少而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.

(3)由于爆炸、碰撞類問題作用時間很短,作用過程中物體的位移很小,一般可忽略不計,可以把作用過程作為一個理想化過程簡化處理.即作用后還從作用前瞬間的位置以新的動量開始運動.

5.反沖現(xiàn)象:反沖現(xiàn)象是指在系統(tǒng)內(nèi)力作用下,系統(tǒng)內(nèi)一部分物體向某方向發(fā)生動量變化時,系統(tǒng)內(nèi)其余部分物體向相反的方向發(fā)生動量變化的現(xiàn)象.噴氣式飛機、火箭等都是利用反沖運動的實例.顯然,在反沖現(xiàn)象里,系統(tǒng)的動量是守恒的.

六、機械能

1.功

(1)功的定義:力和作用在力的方向上通過的位移的乘積.是描述力對空間積累效應的物理量,是過程量.

定義式:W=F·s·cosθ,其中F是力,s是力的作用點相對于地面的位移,θ是力與位移間的夾角.

(2)功的大小的計算方法:

①恒力的功可根據(jù)W=F·S·cosθ進行計算,本公式只適用于恒力做功.②根據(jù)W=P·t,計算一段時間內(nèi)平均做功.③利用動能定理計算力的功,特別是變力所做的功.④根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度反過來可求功.

(3)摩擦力、空氣阻力做功的大小等于力和路程的乘積.

發(fā)生相對運動的兩物體的這一對相互摩擦力做的總功:W=fd(d是兩物體間的相對路程),且W=Q(摩擦生熱)(4)一對作用力和反作用力做功的特點:eq\o\ac(○,1)一對作用力和反作用力在同一段時間內(nèi)做的總功可能為正、可能為負、也可能為零;eq\o\ac(○,2)一對互為作用反作用的摩擦力做的總功可能為零(靜摩擦力)、可能為負(滑動摩擦力),但不可能為正。

2.功率

(1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是標量.求功率時一定要分清是求哪個力的功率,還要分清是求平均功率還是瞬時功率.

(2)功率的計算①平均功率:P=W/t(定義式)表示時間t內(nèi)的平均功率,不管是恒力做功,還是變力做功,都適用.②瞬時功率:P=F·v·cosα,P和v分別表示t時刻的功率和速度,α為兩者間的夾角.

(3)額定功率與實際功率:額定功率:發(fā)動機正常工作時的最大功率.實際功率:發(fā)動機實際輸出的功率,它可以小于額定功率,但不能長時間超過額定功率.

(4)交通工具的啟動問題通常說的機車的功率或發(fā)動機的功率實際是指其牽引力的功率.

①以恒定功率P啟動:機車的運動過程是先作加速度減小的加速運動,后以最大速度vm=P/f作勻速直線運動,.

②以恒定牽引力F啟動:機車先作勻加速運動,當功率增大到額定功率時速度為v1=P/F,而后開始作加速度減小的加速運動,最后以最大速度vm=P/f作勻速直線運動。

3.動能:物體由于運動而具有的能量叫做動能.表達式:Ek=mv2/2(1)動能是描述物體運動狀態(tài)的物理量.(2)動能和動量的區(qū)別和聯(lián)系

①動能是標量,動量是矢量,動量改變,動能不一定改變;動能改變,動量一定改變.

②兩者的物理意義不同:動能和功相聯(lián)系,動能的變化用功來量度;動量和沖量相聯(lián)系,動量的變化用沖量來量度.③兩者之間的大小關(guān)系為EK=P2/2m

4.★★★★動能定理:外力對物體所做的總功等于物體動能的變化.表達式

(1)動能定理的表達式是在物體受恒力作用且做直線運動的情況下得出的.但它也適用于變力及物體作曲線運動的情況.(2)功和動能都是標量,不能利用矢量法則分解,故動能定理無分量式.

(3)應用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷.

(4)當物體的運動是由幾個物理過程所組成,又不需要研究過程的中間狀態(tài)時,可以把這幾個物理過程看作一個整體進行研究,從而避開每個運動過程的具體細節(jié),具有過程簡明、方法巧妙、運算量小等優(yōu)點.

5.重力勢能

(1)定義:地球上的物體具有跟它的高度有關(guān)的能量,叫做重力勢能,.

①重力勢能是地球和物體組成的系統(tǒng)共有的,而不是物體單獨具有的.②重力勢能的大小和零勢能面的選取有關(guān).③重力勢能是標量,但有“+”、“-”之分.

(2)重力做功的特點:重力做功只決定于初、末位置間的高度差,與物體的運動路徑無關(guān).WG=mgh.

(3)做功跟重力勢能改變的關(guān)系:重力做功等于重力勢能增量的負值.即重力做多少負功,重力勢能就增加多少;重力做多少功,重力勢能就減少多少.6.彈性勢能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量.

★★★7.機械能守恒定律

(1)動能和勢能(重力勢能、彈性勢能)統(tǒng)稱為機械能,E=Ek+Ep.

(2)機械能守恒定律的內(nèi)容:在只有重力(和彈簧彈力)做功的情形下,物體動能和重力勢能(及彈性勢能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機械能的總量保持不變.(3)機械能守恒定律的表達式

(4)系統(tǒng)機械能守恒的三種表示方式:

①系統(tǒng)初態(tài)的總機械能E1等于末態(tài)的總機械能E2,即E

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論