一、直线运动
⒈质点 ①定义:用来代替物体而具有质量的点。 ②实际物体看作质点的条件:当物体的大小和形状相对于所要研究的问题可以忽略不计时,物体可看作质点。
⒉时间在时间轴上对应为一线段,时刻在时间轴上对应于一点。与时间对应的物理量为过程量,与时刻对应的物理量为状态量。
⒊位移:用来描述物体位置变化的物理量,是矢量,用由初位置指向末位置的有向线段表示。路程是标量,是物体实际运动轨迹的长度。只有物体作单向直线运动时,物体位移的大小才与路程相等。
⒋速度:用来描述物体位置变化快慢的物理量,是矢量。
① 平均速度:运动物体的位移与时间的比值,方向和位移的方向相同。 ② 平均速率:路程与时间的比值。
③ 瞬时速度:运动物体在某时刻或位置的速度。瞬时速度的大小叫做速率。 ④ 瞬时速率:瞬时速度的大小。 ⑤速度的测量(实验)㈠原理:vx。用平均速度代替中间时刻的瞬时速度(处理纸带)。t㈡仪器:电磁式打点计时器(使用4--6V低压交流电)或者电火花计时器(使用220V交流电)。若使用50Hz的交流电,打点的时间间隔为0.02s。
⒌加速度①意义:用来描述物体速度变化快慢的物理量,是矢量。②定义:av,其方向与tΔv的方向相同或与物体受到的合力方向相同。③当a与v0同向时,物体做加速直线运动;当a与v0反向时,物体做减速直线运动。加速度与速度没有必然的联系。
⒍匀变速直线运动①定义:在任意相等的时间内速度的变化量相等的直线运动。②特点:轨迹是直线,加速度a恒定,速度均匀变化。当a与v0方向相同时,物体做匀加速直线运动。
2⒎匀变速直线运动的规律①速度时间关系:vv0at②位移时间关系:0tat 2
1③速度位移关系:vv02ax22④平均速度:v
vv0vt 22⑤做匀变速直线运动的物体在连续相等的时间间隔的位移之差:Δx=xn+1-xn=aT2。
⒏自由落体运动①定义:物体只在重力的作用下从静止开始的运动。②性质:自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动。③gt h12gt 2⒐力的性质①物质性:一个力的产生仅仅涉及两个物体,一个受力物体,另一个为施力物体。 ②相互性:力的作用是相互的。受力物体受到施力物体给它的力,则施力物体也一定受到受力物体给它的力。③效果性:力是使物体产生形变的原因;力是物体运动状态(速度)发生变化的原因,即力是产生加速度的原因。④矢量性:力是矢量,有大小和方向。⑤力的图示,力的示意图。
⒑重力①产生条件:由于地球对物体的吸引而产生。②大小:G=mg。③方向:竖直向下,即垂直水平面向下。⑤作用点:重心。形状规则且质量分布均匀的物体的重心在其几何中心。物体的重心不一定在物体上。
⒒弹力①产生条件:物体相互接触且发生弹性形变。②大小:弹簧的弹力大小满足胡克定律F=kx。③方向:弹簧和轻绳的弹力沿弹簧和轻绳的方向。支持力垂直接触面指向被支持的物体。压力垂直接触面指向被压的物体。③作用点:支持力作用在被支持物上,压力作用在被压物上。 ⒓摩擦力①产生条件:有粗糙的接触面、有相互作用的弹力和有相对运动或相对运动趋势。②方向:滑动摩擦力方向与相对运动方向相反;静摩擦力的方向与相对运动趋势方向相反。 ③大小:⑴滑动摩擦力的大小Ff=μFN。其中μ为动摩擦因数。FN为滑动摩擦力的施力物体与受力物体之间的正压力,不一定等于物体的重力。⑵静摩擦力的大小要根据受力物体的运动情况确定。静摩擦力的大小范围为0 ⒕惯性:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫做惯性。 质量是物体惯性大小的量度。 ⒖牛顿第二定律揭示了物体的加速度与物体的合力和质量之间的定量关系。力是产生加速度的原因,加速度的方向与合力的方向相同,加速度随合力同时变化。 ⒗超重和失重:①无论物体处在失重或超重状态,物体的重力始终存在,且没有变化,发生变化的是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力。②超重:当物体在竖直方向有向上的加速度时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于重力。③失重:当物体在竖直方向有向下的加速度 时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于重力。当物体正好以大小等于g的加速度竖直下落时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力为0,这种状态叫完全失重状态。 ⒘牛顿第三定律揭示了物体间的一对相互作用力的关系:总是大小相等,方向相反,分别作用两个相互作用的物体上,性质相同。而一对平衡力作用在同一物体上,力的性质不一定相同。 二、曲线运动 ⒈曲线运动①性质:是一种变速运动。作曲线运动质点的加速度和所受合力不为零。 ②条件:当质点所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,质点做曲线运动。 ③力线、速度线与运动轨迹间的关系:质点的运动轨迹被力线和速度线所夹,且力线在轨迹凹侧。 ⒉平抛vxv0 vygt vtanF A v vxyv0(gt)2。 222gt,为(合)速度方向与水平方向的夹角。 v0xv0t, y111222gt。 sx2y2v0t2g2t4tv0g2t2 44212gtgttan,为物体的(合)位移与水平方向的夹角。 2tan2v0t2v0⒊圆周运动 ①线速度 v线方向。②角速度l,单位为m/s。质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切t,单位为rad/s。③转速(n):做匀速圆周运动的物体单位时间所转t过的圈数,单位为r/s(或r/min)。④周期(T):做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间,国际单位为s。 ⑤向心加速度(an): 任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心即与速度方向垂直,这个加速度叫做向心加速度,国际单位为m/s2。 ⒋匀速圆周运动是线速度大小、角速度、转速、周期、向心加速度大小不变的圆周运动。 v242r2r212r242n2r ⒌公式①vr②v③④n⑤anrTTTT v2m2r。 ⑥Fnmanmr⒍开三定律:①开普勒第一定律说明了不同行星的运动轨迹都是椭圆,太阳在不同行星椭圆轨道的一个焦点上;②开普勒第二定律表明:由于行星与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积,所以行星在绕太阳公转过程中离太阳越近速率就越大,离太阳越远速率就越小。所以行星在近日点的速率最大,在远日点的速率最小;③开普勒第三定律告诉我们:所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,比值是一个与行星无关的常量,仅与中心天体——太阳的质量有关。 Mmv2GMMmGM⒎天体解题:①由G2ma得a2②由G2m得v③由rrrrrMmG2m2r得r2GMr3Mm2⑤求解星体绕中心mr得T23④由G2rGMrT天体运动问题的基本思路:万有引力提供向心力;星体在中心天体表面附近时,万有引力看成与重力相等。 ⒏几种问题类型①重力加速度的计算:由GMmGMgmg得式中R为中心天体 (Rh)2(Rh)2GMm22m()r得r2T的半径,h为物体距中心天体表面的高度。②中心天体质量的计算:由 gR242r3MmM,由G2mg得M③第一宇宙速度的计算:第一宇宙速度是星体在中2GRGT2GMv1Mm心天体附近做匀速圆周运动的速度,是最大的环绕速度;由G2=m得v1;由RRR2v4Mmmg=m1得v1gR④中心天体密度的计算:由G2mg和MVR3得 RR33g43Mm22)R 和MVR3得;由G2m( RT4RG3GT2⒐功:①功是能量转化的量度, 力做了多少功就有多少能量从一种形式转化为另一种形式。② 时,力做正功,WFlcos(α是力和位移的夹角)单位是J。②功的正负:当0° ≤ α < 90° 为动力功;当90°< α ≤ 180° 时,力做负功,为阻力功;当 α=90°时,力不做功。③求总功的基本法:其一是先求合力再求功;其二是先求各力的功再求各力功的代数和。 ⒑功率:①功跟完成这些功所用的时间的比值叫做功率,表示做功的快慢。②PFvcos,式中是F与v之间的夹角。功率是标量,单位为W。③额定功率与实际功率:额定功率是动力机械长时间正常工作时输出的最大功率。实际功率是动力机械实际工作时输出的功率,实际功率额定功率,实际功率P实=Fv,式中力F和速度v都是同一时刻的瞬时值。 ⒒①动能:物体由于运动而具有的能EK12②重力势能:物体由于被举高而具有的势能, mv。 2EPmgh,其中h是物体相对于参考平面的高度。重力势能是标量,但有正负之分,正值表明 物体处在参考平面上方,负值表明物体处在参考平面下方。③弹性势能:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用,而具有的势能。弹簧弹性势能的表达式为:EP其中k为弹簧的劲度系数,l为弹簧的形变量。 12⒓动能定理①合力所做的功等于物体动能的变化。②公式:WEK2EK1或W1mv2mv12 2212kl,2⒔机械能守恒定律①在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和势能可以互相转化,而总的机械能保持不变。②公式:mv2mgh212212EK1+EP1 ③变式表述:mv1mgh1或写成EK2+EP2= 2⑴物体系内动能的增加(减小)等于势能的减小(增加);⑵物体系内某些物体机械能的增加等于另一些物体机械能的减小。 ⒕能量守恒定律①内容:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另外一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总和保持不变。②变式表述: ⑴物体系统内,某些形式能的增加等于另一些形式能的减小;⑵物体系统内,某些物体的能量的增加等于另一些物体的能量的减小。 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容