高二会考物理天体运动练习

第一章：直线运动（知识清单）第一模块：描述运动和物理量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。运动是绝对的，静止是相对的。宏观、微观物体都处于永恒的运动中。2、参考系（参照物）：在描述一个物体运动时，选作标准的物体(假定为不动的物体)描述同一运动时，若以不同的物体作为参考系，描述的结果可能不同一般情况下如无说明，通常都是以地球作为参考系来研究物体的运动3、质点：用来代替物体的有质量的点做质点注意：质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在。当物体的大小形状与物体的运动相比较可忽略时可以将物体视为质点4、位置、位移、路程位置：质点的位置可以用坐标系中的一个点来表示，在一维、二维、三维坐标系中表示为 s(x) 、s (x ，y) 、s (x，y，z)位移：从初位置指向末位置的有向线段。位移是矢量，既有大小，又有方向。 位移的方向不一定是质点的运动方向。如：平抛运动单位：m路程：路程是指质点所通过的实际轨迹的长度路程是标量，只有大小，没有方向；路程大于等于位移：只有做直线运动的质点位移的大小才等于路程5、时刻和时间时刻：时刻指某一瞬时，时间轴上的任一点均表示时刻如第 3s 末、3s 时(即第 3s 末)、第 4s 初(即第 3s 末)均表示为时刻，对应的是位置、速度、动量、动能等状态量。时间：时间指一段时间间隔，时间轴上任意两点的间隔均表示时间，如：4s 内(即 0 至第 4 末) 第 4s(是指 1s 的时间间隔) 第 2s 至第 4s 均指时间。对应的是位移、路程、冲量、功等过程量。6、速度、速率、瞬时速度、平均速度、平均速率平均速度：位移和所用时间的比值。定义式： ts时 间位 移一v方向：与位移的方向相同。平均速率：路程与时间的比值。是标量 tSv时 间路 程一注意：平均速度的大小不等于平均速率。瞬时速度：物体在某个时刻(或经过某个位置) 时运动的速度。方向：物体经过某一位置时的速度方向，若轨迹是曲线，则为该点的切线方向。瞬时速率：瞬时速度的大小，是标量7、加速度：速度的变化与所用时间的比值。 a，定义式：a= （即单位时间内速度的变化）a 也叫做速度的变化率。tv0b，物理意义：描述速度变化快慢的物理量(包括大小和方向的变化)c，判断质点作加减速运动的方法：加速度的方向与初速度方向相同表示加速。反之则反8、速度、速度的变化量和速度的变化率（加速度） a，速度是描述物体运动快慢的物理量，即描述位置变化快慢的物理量速度越大，表示运动得越快，或者说位置变化得越快b，速度的变化量是指末速度与初速度之差，用 v=v-v 0表示速度的变化 v 也是矢量速度的变化率加速度等于速度的变化 v 跟时间 t 的比值 c，加速度的大小决定于速度的变化 v 的大小和发生这一变化所用的时间 t 的大小的比值，而与速度 v 的大小、速度变化 v 的大小无关 第二模块：匀变速直线运动的基本规律1、基本公式：位移公式： Svta021速度公式： tt速度与位移关系式： asv2022、两个推论：匀变速度运动的判别式： 21Tsn3、两个特性20tt)(220ts可以证明，无论匀加速还是匀减速，都有 2stV4，在匀变速运动中： =一v20ttS5、两组比例式：对于初速度为零的匀加速直线运动：按照连续相等时间间隔分有1s 末、2s 末、3s 末即时速度之比为： nvvn:32:1: 前 1s、前 2s、前 3s内的位移之比为 222321 :xxn第 1s、第 2s、第 3s内的位移之比为 )1(:53:1: nn按照连续相等的位移分有1X 末、2X 末、3X 末速度之比为： nn:3:21:321 前 1m、前 2m、前 3m所用的时间之比为tn:321 第 1m、第 2m、第 3m所用的时间之比为 )1(:)23(:1:321 nttn6、两个图像：即 St 图像与 Vt 图像。 识图方法:一轴、二线、三斜率、四面积、五截距、六交点位移时间图象（1）定义：位移随时间的变化规律用图像来表示。（2）破解位移图象问题的五个要点 图象只反映位移 随时间 的变化关系，不表示物体的运动轨迹txxt由 图象可判断各时刻物体的位置，或相对坐标原点的位移。由 图象的斜率判断物体运动的性质。ta，若 图象是一条倾斜直线，则表示物体做匀速直线运动。b，直线的斜率表示物体的速度。图像的斜率为正值，表示物体沿与规定的正方向相同的方向运动图像的斜率为负值，表示物体沿与规定的正方向相反的方向运动c，若 图象与时间轴平行，表示物体处于静止状态txd，若物体做非匀速直线运动，则 图象是一条曲线。图象上两点连线的斜率表示tx这段时间内的平均速度，图象上某点切线的斜率表示这点的瞬时速度。若图像不过原点：a，图线在纵轴上的截距表示开始计时时物体的位移不为零（相对于参考点）b，图线在横轴上的截距表示物体过一段时间才从参考点出发两图线相交说明两物体相遇。速度时间图像：对于该图线，应把握的有如下三个要点。（1）纵轴上的截距其物理意义是运动物体的初速度 0；（2）图线的斜率其物理意义是运动物体的加速度 a；（3）图线下的“面积”其物理意义是运动物体在相应的时间内所发生的位移 s第三模块：自由落体运动和竖直上抛运动1、自由落体运动：（1）概念：自由落体运动：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动。（2）性质： v0=0，a=g 的匀加速直线运动。（3）规律：基本规律： gttht12初速度为 0 的匀加速直线运动的一切规律对于自由落体运动都适用。2、竖直上抛运动（1）竖直上抛运动：有一个竖直向上的初速度 0；运动过程中只受重力作用，加速度为竖直向下的重力加速度 g。（2）性质：是坚直向上的，加速度为重力加速度 g 的匀减速直线运动。（3）竖直上抛运动的规律：竖直上抛运动是加速度恒定的匀变速直线运动，若以抛出点为坐标原点，竖直向上为坐标轴正方向建立坐标系，其位移公与速度公式分别为hvtg021gtvt0对公式 的理解t当 时， ，表示物体正在向下运动。gvt0t当 时， ，表示物体正在最高点。t0tv当 时， ，表示物体正在向上运动。gt0t对公式 的理解hvt021当 时， ，表示物体在抛出点下方。gt当 时， ，表示物体回到抛出点。vt02h当 时， ，表示物体在抛出点上方。gvt02h（4）竖直上抛运动的特征： 时间对称 速率对称（5）竖直上抛的几个结论：最大高度 gvH20、上升时间 gvt0（6）竖直上抛的处理方法：对于运动过程可以分段来研究也可以把把整个过程看成一个匀减速运动来处理。这样比较方便，即全程做初速度为加速度为 的匀变速直线运动。注意有关物理量的矢量性，习惯取 的方向为正。0vg 0v第二章：力 物体的平衡（知识清单）第一模块：力的的概念及常见的三种力一力1、定义：物体对物体的作用力是物体对物体的作用。2、力的性质（1）物质性：不能脱离施力体和受力体而独立存在。（2）矢量性： 大小和方向（3）瞬时性：指的是力与其作用效果是在同一瞬间产生的。（4）独立性：指的是某个力的作用效果与其它力是否存在毫无关系。（5）相互性：力的作用总是相互的，两个物体间相互作用的这一对力总是满足大小相等，方向相互，作用线共线，分别作用于两个物体上，同时产生，同种性质等关系。 注意一下平衡力和相互作用力的区别和联系。3、力的分类：按性质分类：重力、弹力、摩擦力、 电磁力、核力、安培力等按效果分类： 动力、阻力、向心力、 回复力等区分：性质力在受力分析中可以出现，效果力在受力分析中不可以出现4、力的作用效果：是使物体发生形变或改变物体的运动状态A、瞬时效应：使物体产生加速度 F=maB、时间积累效应：产生冲量 I=Ft，使物体的动量发生变化 Ft=pC、空间积累效应：做功 W=Fs，使物体的动能发生变化 W=Ek5、力的三要素是：大小、方向、作用点7、力的单位： 牛顿，使质量为 1 千克的物体产生 1 米秒 2加速度力的大小为 1 牛顿二重力1、产生：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。说明：重力是由于地球的吸引而产生的力，但不能说重力就是地球对物体的引力 （1）重力的大小：重力大小等于 mg，g 是常数， （注意 g 的变化） 赤道上最小，两极最大；离地面越高，g 越小。在地球表面近似有： mgrG21说明：物体的重力的大小与物体的运动状态及所处的状态都无关 （超重失重）（2）重力的方向：竖直向下的 （3）重心- 重力的作用点：重力作用在物体的各个点上，但为了研究问题简单，认为一个物体的重力集中作用在物体的一点上，该点称为物体的重心a 质量分布均匀的规则物体的重心在物体的几何中心b 不规则物体的重心可用悬线法求出重心位置c 重心可以不在物体上d 重心可以移动三、弹力1，弹力：发生弹性形变的物体，由于要恢复原状，对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫做弹力（1）弹性形变：外力停止作用后，能够恢复原状的形变叫弹性形变。（2）非弹性形变：外力停止作用后，不能够恢复原状的形变叫弹性形变。题目中提到的形变，一般都是指弹性形变。2，弹力产生的条件：物体直接相互接触； 物体发生弹性形变弹力的方向：跟物体恢复形状的方向相同3，常见弹力的判断： 面面接触、点面结触时弹力的方向都是垂直于接触面（曲面时垂直于切面）指向被支持的物体 绳（软弹簧）对物体的弹力方向总是沿绳收缩方向的拉力注意：一根张紧的轻绳上的张力大小处处相等。 杆上的弹力方向不一定沿杆的方向弹簧上弹力的计算-胡克定律： 在弹性限度内弹力可以表示成 F=kx， 四、摩擦力1 定义：一个物体在另一个物体表面上存在相对运动（或运动趋势）时，就会在接触面上产生阻碍它们相对运动（或运动趋势）的力，这种力叫做滑动摩擦力（静摩擦力） 2，产生条件： 接触面是粗糙；两物体接触面上有压力；两物体间有相对运动（或运动趋势） 3，方向：总是沿着接触面的切线方向与相对运动（趋势）方向相反4，大小：静摩擦力随外力的变化而变化，但有一个范围，即 0ff m ，大小可由物体的动力学规律求解。滑动摩擦力跟正压力成正比，即 其中的 FN表示正压力， 为动摩擦因数，f取决于两个物体的材料和接触面的粗糙程度，与接触面的面积无关。5，关于 fm ：最大静摩擦力略大于滑动摩擦力计算时认为相等。最大静摩擦力跟正压力成正比。6，摩擦力与物体运动的关系摩擦力不一定是阻力，也可以是动力。摩擦力不一定使物体减速，也可能使物体加速。受静摩擦力的物体不一定静止，但一定保持相对静止7，摩擦力做功的特点：既可以做正功也可以做负功第二模块：力的合成与分解1、合力和力的合成：一个力产生的效果如果能跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫那几个力的合力，那几个力叫这一个力的分力，求合力叫力的合成求分力叫力的分解2、力的合成与分解遵循平行四边形定则：二力求合：合力大小的取值范围是 | F1F 2|F（F 1F 2）a，两力的夹角 越大，合力越小； 越小，合力越大，b，合力可能比分力大，也可能比分力小，c，F 1 与 F2 同向时合力最大，F 1 与 F2 反向时合力最小，三力求合：合力大小的取值范围是a，满足三角形定则时：b，不满足三角形定则时：三角形定则（几何三角形）：任意两力之和大于等于第三力；任意两力之差小于等于第三力。n 个力求合力的范围：有 n 个力 ，它们合力的最大值是它们的方向相同时的合力，即nFF、 321，而它们的最小值要分下列两种情况讨论：imax1若 n 个力 中的最大力 大于 ，则它们合力的最小值是FFn123、 、 、 mFiin1，Fmiin1，若 n 个力 中的最大力 小于 ，则它们合力的最小值是Fn123、 、 、 Fmiin1，0。3、三角形法则（矢量三角形）：当物体处于三个力作用下处于平衡时，可以把三个力首尾相接地画出来组成三角形从而求解注意：四个力作用处于平衡时必须用正交分解 6、正交分解法值得注意的是，对 、 方向选择时，尽可能使落在 、 轴上的力多；被分解的力尽xyxy可能是已知力。步骤为：正确选择直角坐标系，一般选共点力的作用点为原点，水平方向或物体运动的加速度方向为 X 轴，使尽量多的力在坐标轴上。正交分解各力，即分别将各力投影在坐标轴上，分别求出坐标轴上各力投影的合力。列平衡方程求解正半轴 Fx= 负半轴 Fx正半轴 Fy= 负半轴 Fy第三模块：受力分析、物体的平衡1，受力分析的几个步骤 灵活选择研究对象： （如求物体对地的压力可以转化为物体） 对研究对象周围环境进行分析：凡是直接接触的环境都不能漏掉分析，而不直接接触的环境千万不要考虑进来然后按照重力、弹力、摩擦力的顺序进行力的分析。 审查研究对象的运动状态：是平衡态还是加速状态等等，根据它所处的状态有时可以确定某些力是否存在或对某些力的方向作出判断 根据上述分析，画出研究对象的受力分析图；把各力的方向、作用点（线）准确地表示出来2平衡概念的理解及平衡条件的归纳1共点力：物体受到的各力的作用线或作用线的延长线能相交于一点的力2平衡状态：在共点力的作用下，物体保持静止或匀速直线运动的状态。说明：仅速度为零时物体不一定处于静止状态， （如物体做竖直上抛运动达到最高点）3共点力作用下物体的平衡条件：合力为零，即 0合F注意；三力汇交原理：当物体受到三个非平行的共点力作用而平衡时，这三个力必交于一点；物体受到 N 个共点力作用而处于平衡状态时，取出其中的一个力，则这个力必与剩下的（N-1）个力的合力等大反向。若采用正交分解法求平衡问题，则其平衡条件为：F X 合 =0，F Y 合 =0；4力的平衡：作用在物体上几个力的合力为零，这种情形叫做力的平衡平衡条件的应用：0yxF步骤： 确定研究对象；分析受力情况；建立适当坐标；列出平衡方程第三章：力和运动 （知识清单）第一模块：牛顿三大运动定律一，牛顿第一定律1、历史上对力和运动关系的认识过程：亚里士多德的观点：两千多年前，古希腊哲学家亚里士多德凭直觉观察的经验事实得出结论，力是维持物体运动的原因，直到伽利略才用理想实验否认了这一观点。伽利略的想实验：否定了亚里士多德的观点，他指出：如果没有摩擦，一旦物体具有某一速度，物体将保持这个速度继续运动下去。笛卡儿的结论：如果没有加速或减速的原因，运动物体将保持原来的速度一直运动下去。牛顿的总结：牛顿第一定律2、伽利略的理想实验（1）程序内容(2) 推断：物体在水平面上做匀速运动时并不需要外力来维持。3，此实验揭示了力与运动的关系：力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，物体的运动并不需要力来维持。4、牛顿第一定律（惯性定律）（1）内容：一切物体都将保持静止状态或匀速直线运动状态，直到有外力迫使其改变运动状态为止。（2）意义： 揭示了一切物体都具有的一个重要属性惯性；指出了物体在不受力或合外力为零时的运动状态静止或匀速直线运动状态；澄清了力的含义是改变物体运