物理-必修一笔记

第一章运动的描述第一章运动的描述 第一节第一节 认识运动认识运动 机械运动机械运动 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 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 多样性运动的特性 普遍性 永恒性 多样性 参考系参考系 1 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 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 2 参考系的选取是自由的 参考系的选取是自由的 1 1 比较两个物体的运动必须选用同一参考系 比较两个物体的运动必须选用同一参考系 2 2 参照物不一定静止 但被认为是静止的 参照物不一定静止 但被认为是静止的 质点质点 1 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 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 2 质点条件 质点条件 1 1 物体中各点的运动情况完全相同 物体做平动 物体中各点的运动情况完全相同 物体做平动 2 2 物体的大小 线度 它通过的距离 物体的大小 线度 它通过的距离 3 3 质点具有相对性 而不具有绝对性 质点具有相对性 而不具有绝对性 4 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 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 第二节第二节 时间位移时间位移 时间与时刻时间与时刻 1 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 的间隔称为时间 时间在时间轴上对应一段 t t2 t t2 t1t1 2 2 时间和时刻的单位都是秒 符号为时间和时刻的单位都是秒 符号为 s s 常见单位还有 常见单位还有 minmin h h 3 3 通常以问题中的初始时刻为零点 通常以问题中的初始时刻为零点 路程和位移路程和位移 1 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 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 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 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 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 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 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 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 第三节第三节 记录物体的运动信息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 火花打点 电磁打点记时器火花打点 电磁打点记时器 电磁打点 一般打出两个相邻的点的时间间隔是电磁打点 一般打出两个相邻的点的时间间隔是 0 02s0 02s 第四节物体运动的速度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 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 平均速度 与位移 时间间隔相对应 物体运动的平均速度物体运动的平均速度 v v 是物体的位移是物体的位移 s s 与发生这段位移所用时间与发生这段位移所用时间 t t 的比值 其方向与物体的位移方的比值 其方向与物体的位移方 向相同 单位是向相同 单位是 m sm s v s tv s t 瞬时速度 与位置时刻相对应 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 方向 瞬时速率 简称速率 即瞬时速度的大小 速率速率 速度速度 第五节第五节 速度变化的快慢加速度速度变化的快慢加速度 1 1 物体的加速度等于物体速度变化 物体的加速度等于物体速度变化 vtvt v0v0 与完成这一变化所用时间的比值 与完成这一变化所用时间的比值 a a vtvt v0v0 t t 2 a2 a 不由不由 v v t t 决定 而是由决定 而是由 F F m m 决定 决定 3 3 变化量变化量 末态量值末态量值 初态量值初态量值 表示变化的大小或多少表示变化的大小或多少 4 4 变化率变化率 变化量变化量 时间时间 表示变化快慢表示变化快慢 5 5 如果物体沿直线运动且其速度均匀变化 该物体的运动就是匀变速直线运动 加速度不随时间改如果物体沿直线运动且其速度均匀变化 该物体的运动就是匀变速直线运动 加速度不随时间改 变 变 6 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 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第六节用图象描述直线运动 匀变速直线运动的位移图象匀变速直线运动的位移图象 1 s t1 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 迹 2 2 物理中 斜率物理中 斜率 k tan k tan 2 2 坐标轴单位 物理意义不同 坐标轴单位 物理意义不同 3 3 图象中两图线的交点表示两物体在这一时刻相遇 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匀变速直线运动的速度图象 1 v t1 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 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 2 图象与时间轴的面积表示物体运动的位移 在图象与时间轴的面积表示物体运动的位移 在 t t 轴上方位移为正 下方为负 整个过程中位移为轴上方位移为正 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 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第一 二节探究自由落体运动 自由落体运动规律自由落体运动规律 记录自由落体运动轨迹记录自由落体运动轨迹 1 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 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 2 伽利略的科学方法 观察伽利略的科学方法 观察 提出假设提出假设 运用逻辑得出结论运用逻辑得出结论 通过实验对推论进行检验通过实验对推论进行检验 对假说进对假说进 行修正和推广行修正和推广 自由落体运动规律自由落体运动规律 自由落体运动是一种初速度为自由落体运动是一种初速度为 0 0 的匀变速直线运动 加速度为常量 称为重力加速度 的匀变速直线运动 加速度为常量 称为重力加速度 g g g 9 8m sg 9 8m s 重力加速度重力加速度 g 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 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 vtvt 2gs 2gs 竖直上抛运动竖直上抛运动 1 1 处理方法 分段法 上升过程处理方法 分段法 上升过程 a ga g 下降过程为自由落体 整体法 下降过程为自由落体 整体法 a ga g 注意矢量性 注意矢量性 1 1 速度公式 速度公式 vt v0vt v0 gtgt 位移公式 位移公式 h v0th v0t gtgt 2 2 2 2 上升到最高点时间上升到最高点时间 t v0 gt v0 g 上升到最高点所用时间与回落到抛出点所用时间相等 上升到最高点所用时间与回落到抛出点所用时间相等 3 3 上升的最大高度 上升的最大高度 s v0s v0 2g 2g 第三节匀变速直线运动第三节匀变速直线运动 匀变速直线运动规律匀变速直线运动规律 1 1 基本公式 基本公式 s v0t ats v0t at 2 2 2 2 平均速度 平均速度 vt v0 atvt v0 at 3 3 推论 推论 1 1 v vt 2v vt 2 2 2 S2S2 S1 S3S1 S3 S2 S4S2 S4 S3 S aTS3 S aT 3 3 初速度为 初速度为 0 0 的的 n n 个连续相等的时间内个连续相等的时间内 S S 之比 之比 S1S1 S2S2 S3S3 Sn 1Sn 1 3 3 5 5 2n2n 1 1 4 4 初速度为 初速度为 0 0 的的 n n 个连续相等的位移内个连续相等的位移内 t t 之比 之比 t1t1 t2t2 t3t3 tn 1tn 1 2 2 1 1 3 3 2 2 n n n n 1 1 5 5 a a SmSm SnSn m m n n T T 利用上各段位移 减少误差 利用上各段位移 减少误差 逐差法 逐差法 6 6 vtvt v0v0 2as 2as 第四节汽车行驶安全第四节汽车行驶安全 1 1 停车距离停车距离 反应距离 车速反应距离 车速 反应时间 反应时间 刹车距离 匀减速 刹车距离 匀减速 2 2 安全距离安全距离 停车距离停车距离 3 3 刹车距离的大小取决于车的初速度和路面的粗糙程度刹车距离的大小取决于车的初速度和路面的粗糙程度 4 4 追及追及 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 静止 可用图象法解题 第三章研究物体间的相互作用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第一节探究形变与弹力的关系 认识形变认识形变 1 1 物体形状回体积发生变化简称形变 物体形状回体积发生变化简称形变 2 2 分类 按形式分 压缩形变 拉伸形变 弯曲形变 扭曲形变 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 塑性形变按效果分 弹性形变 塑性形变 3 3 弹力有无的判断 弹力有无的判断 1 1 定义法 产生条件 定义法 产生条件 2 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 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 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 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 弹性与弹性限度弹性与弹性限度 1 1 物体具有恢复原状的性质称为弹性 物体具有恢复原状的性质称为弹性 2 2 撤去外力后 物体能完全恢复原状的形变 称为弹性形变 撤去外力后 物体能完全恢复原状的形变 称为弹性形变 3 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 生了塑性形变 探究弹力探究弹力 1 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 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 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 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 铰链弹力沿杆方向 硬杆弹力可不沿杆方向 绳子弹力沿绳的收缩方向 铰链弹力沿杆方向 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 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 3 在弹性限度内 弹簧弹力在弹性限度内 弹簧弹力 F F 的大小与弹簧的伸长或缩短量的大小与弹簧的伸长或缩短量 x x 成正比 即胡克定律 成正比 即胡克定律 F kxF kx 4 4 上式的上式的 k 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 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 5 弹簧的串 并联 串联 弹簧的串 并联 串联 1 k 1 k1 1 k21 k 1 k1 1 k2 并联 并联 k k1 k2k k1 k2 第二节研究摩擦力第二节研究摩擦力 滑动摩擦力滑动摩擦力 1 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 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 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 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 3 滑动摩擦力滑动摩擦力 f f 的大小跟正压力的大小跟正压力 N N G G 成正比 即 成正比 即 f Nf N 4 4 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 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 0 1 1 5 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 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 6 条件 直接接触 相互挤压 弹力 相对运动条件 直接接触 相互挤压 弹力 相对运动 趋势 趋势 7 7 摩擦力的大小与接触面积无关 与相对运动速度无关 摩擦力的大小与接触面积无关 与相对运动速度无关 8 8 摩擦力可以是阻力 也可以是动力 摩擦力可以是阻力 也可以是动力 9 9 计算 公式法计算 公式法 二力平衡法 二力平衡法 研究静摩擦力研究静摩擦力 1 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 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 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 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 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 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 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 平衡 0 F f0 fm0 F f0 fm 5 5 最大静摩擦力的大小与正压力接触面的粗糙程度有关 最大静摩擦力的大小与正压力接触面的粗糙程度有关 fm 0 Nfm 0 N 0 0 6 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 有静摩擦 第三节力的等效和替代第三节力的等效和替代 力的图示力的图示 1 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 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 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 段 在线段末端标上箭头 3 3 力的示意图 突出方向 不定量 力的示意图 突出方向 不定量 力的等效力的等效 替代替代 1 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 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 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 力叫力的分解 合力和分力具有等效替代的关系 3 3 实验 平行四边形定则 实验 平行四边形定则 P58P58 第四节力的合成与分解第四节力的合成与分解 力的平行四边形定则力的平行四边形定则 1 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 对角线表示合力的大小和方向 2 2 一切矢量的运算都遵循平行四边形定则 一切矢量的运算都遵循平行四边形定则 合力的计算合力的计算 1 1 方法 公式法 图解法 平行四边形方法 公式法 图解法 平行四边形 多边形多边形 2 2 三角形定则三角形定则 将两个分力首尾相接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 连接始末端的有向线段即表示它们的合力 3 3 设设 F F 为为 F1F1 F2F2 的合力 的合力 为为 F1F1 F2F2 的夹角 则 的夹角 则 F F1F F1 F2 F2 2F1F2cos tan F2sin 2F1F2cos tan F2sin F1 F2cos F1 F2cos 当两分力垂直时 当两分力垂直时 F F1F F1 F2 F2 当两分力大小相等时 当两分力大小相等时 F 2F1cosF 2F1cos 2 2 4 14 1 F1 F1 F2 F F1 F2 F2 F F1 F2 2 2 随 随 F1F1 F2F2 夹角的增大 合力夹角的增大 合力 F F 逐渐减小 逐渐减小 3 3 当两个分力同向时 当两个分力同向时 0 0 合力最大 合力最大 F F1 F2F F1 F2 4 4 当两个分力反向时 当两个分力反向时 180 180 合力最小 合力最小 F F1F F1 F2 F2 5 5 当两个分力垂直时 当两个分力垂直时 90 90 F F F1 F1 F2 F2 分力的计算分力的计算 1 1 分解原则 力的实际效果分解原则 力的实际效果 解题方便 正交分解 解题方便 正交分解 2 2 受力分析顺序 受力分析顺序 G N F G N F 电磁力电磁力 第五节共点力的平衡条件第五节共点力的平衡条件 共点力共点力 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 个力叫做共点力 寻找共点力的平衡条件寻找共点力的平衡条件 1 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 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 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 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 3 二力平衡是指物体在两个共点力的作用下处于平衡状态 其平衡条件是这两个离的大小相等 方二力平衡是指物体在两个共点力的作用下处于平衡状态 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 向相反 多力亦是如此 4 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 力 作用分解 第六节作用力与反作用力第六节作用力与反作用力 探究作用力与反作用力的关系探究作用力与反作用力的关系 1 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 用力和反作用力 2 2 力的性质 物质性 必有施力的性质 物质性 必有施 手力物体 相互性 力的作用是相互的 手力物体 相互性 力的作用是相互的 3 3 平衡力与相互作用力 平衡力与相互作用力 同 等大 反向 共线同 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 性质 平衡力不具备同时性 可相互抵消 二力性质可不同 牛顿第三定律牛顿第三定律 1 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 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 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 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 第四章力与运动第四章力与运动 第一节伽利略理想实验与牛顿第一定律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 见伽利略的理想实验 见 P76P76 7777 以及单摆实验 以及单摆实验 牛顿第一定律牛顿第一定律 1 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 改变这种状态为止 物体的运动并不需要力来维持 物体的运动并不需要力来维持 2 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 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 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 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 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 改变的难易程度不同 第二 三节影响加速度的因素第二 三节影响加速度的因素 探究物体运动与受力的关系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 实验设计见加速度与物体所受合力 物体质量的关系 实验设计见 B B 书书 P93P93 第四节牛顿第二定律第四节牛顿第二定律 牛顿第二定律牛顿第二定律 1 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 力的方向相同 2 a k F m2 a k F m k 1k 1 F ma F ma 3 k3 k 的数值等于使单位质量的物体产生单位加速度时力的大小 国际单位制中的数值等于使单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 1k 1 4 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 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 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 临界现象暴露出来 6 6 牛顿第二定律特性 牛顿第二定律特性 1 1 矢量性 加速度与合外力任意时刻方向相同 矢量性 加速度与合外力任意时刻方向相同 2 2 瞬时性 加速度与合外力同时产生 瞬时性 加速度与合外力同时产生 变化变化 消失 力是产生加速度的原因 消失 力是产生加速度的原因 3 3 相对性 相对性 a a 是相对于惯性系的 牛顿第二定律只在惯性系中成立 是相对于惯性系的 牛顿第二定律只在惯性系中成立 4 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 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 5 同体性 研究对象的统一性 同体性 研究对象的统一性 第五节牛顿第二定律的应用第五节牛顿第二定律的应用 解题思路 物体的受力情况解题思路 物体的受力情况 牛顿第二定律牛顿第二定律 a a 运动学公式运动学公式 物体的运动情况物体的运动情况 第六节超重与失重第六节超重与失重 超重和失重超重和失重 1 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 视重 2 2 只要竖直方向的只要竖直方向的 a 0a 0 物体一定处于超重或失重状态 物体一定处于超重或失重状态 3 3 视重 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力 仪器称值 视重 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力 仪器称值 4 4 实重 实际重力 来源于万有引力 实重 实际重力 来源于万有引力 5 N G ma5 N G ma 设竖直向上为正方向 与 设竖直向上为正方向 与 v v 无关 无关 6 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 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 此时此时 a g 9 8m sa g 9 8m s 7 7 自然界中落体加速度不大于自然界中落体加速度不大于 g g 人工加速使落体加速度大于 人工加速使落体加速度大于 g g 则落体对上方物体 如果有 产生 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 压力 或对下方牵绳产生拉力 第七节力学单位第七节力学单位 单位制的意义单位制的意义 1 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 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 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 的单位制也不同 国际单位制中的力学单位国际单位制中的力学单位 1 1 国际单位制 符号国际单位制 符号 单位 时间 单位 时间 t t s s 长度 长度 l l m m 质量 质量 m m kg kg 电流 电流 I I A A 物质的 物质的 量 量 n n mol mol 热力学温度 热力学温度 K K 发光强度 发光强度 cd cd 坎培拉 坎培拉 2 1N2 1N 使 使 1kg1kg 的物体产生单位加速度时力的大小 即的物体产生单位加速度时力的大小 即 1N 1kg m s1N 1kg m s 3 3 常见单位换算 常见单位换算 1 1 英尺英尺 12 12 英寸英寸 0 3048m 0 3048m 1 1 英寸英寸 2 540cm 2 540cm 1 1 英里英里 1 6093km 1 6093km 附 力学知识点归纳附 力学知识点归纳 第一章第一章 定义 力是物体之间的相互作用 定义 力是物体之间的相互作用 理解要点 理解要点 1 1 力具有物质性 力不能离开物体而存在 力具有物质性 力不能离开物体而存在 说明 说明 对某一物体而言 可能有一个或多个施力物体 对某一物体而言 可能有一个或多个施力物体 并非先有施力物体并非先有施力物体 后有受力物体后有受力物体 2 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 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 施力物体 说明 说明 相互作用的物体可以直接接触 也可以不接触 相互作用的物体可以直接接触 也可以不接触 力的大小用测力计测量 力的大小用测力计测量 3 3 力具有矢量性 力不仅有大小 也有方向 力具有矢量性 力不仅有大小 也有方向 4 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 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 5 力的种类 力的种类 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 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 根据效果命名 如压力 拉力 动力 阻力 向心力 回复力等 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 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 重力重力 定义 由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力 定义 由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力 说明 说明 地球附近的物体都受到重力作用 地球附近的物体都受到重力作用 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 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 重力的施力物体是地球 重力的施力物体是地球 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 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 1 重力的大小 重力的大小 G mgG mg 说明 说明 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 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 因而同一物体在两极比在赤道重力大 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 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 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 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 2 重力的方向 竖直向下 即垂直于水平面 重力的方向 竖直向下 即垂直于水平面 说明 说明 在两极与在赤道上的物体 所受重力的方向指向地心 在两极与在赤道上的物体 所受重力的方向指向地心 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 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 3 重心 物体所受重力的作用点 重心 物体所受重力的作用点 重心的确定 重心的确定 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 就在几何中心上 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 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 薄板形物体的重心 可用悬挂法确定 薄板形物体的重心 可用悬挂法确定 说明 说明 物体的重心可在物体上 也可在物体外 物体的重心可在物体上 也可在物体外 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 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 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 示 于是原来的物体就可以用一个有质量的点来代替 弹力弹力 1 1 形变 物体的形状或体积的改变 叫做形变 形变 物体的形状或体积的改变 叫做形变 说明 说明 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 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 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 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 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 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 说明 弹力产生的条件 接触 弹性形变 弹力产生的条件 接触 弹性形变 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 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 弹力必须产生在同时形变的两物体间 弹力必须产生在同时形变的两物体间 弹力与弹性形变同时产生同时消失 弹力与弹性形变同时产生同时消失 3 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 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 几种典型的产生弹力的理想模型 轻绳的拉力 张力 方向沿绳收缩的方向 注意杆的不同 轻绳的拉力 张力 方向沿绳收缩的方向 注意杆的不同 点与平面接触 弹力方向垂直于平面 点与曲面接触 弹力方向垂直于曲面接触点所在切面 点与平面接触 弹力方向垂直于平面 点与曲面接触 弹力方向垂直于曲面接触点所在切面 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 心连线方向 且指向受力物体 4 4 大小 弹簧在弹性限度内遵循胡克定律 大小 弹簧在弹性限度内遵循胡克定律 F kxF kx k k 是劲度系数 表示弹簧本身的一种属性 是劲度系数 表示弹簧本身的一种属性 k k 仅仅 与弹簧的材料 粗细 长度有关 而与运动状态 所处位置无关 其他物体的弹力应根据运动情况 与弹簧的材料 粗细 长度有关 而与运动状态 所处位置无关 其他物体的弹力应根据运动情况 利用平衡条件或运动学规律计算 利用平衡条件或运动学规律计算 摩擦力摩擦力 1 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 体阻碍它相对滑动的力 这种力叫做滑动摩擦力 说明 说明 摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的 摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的 摩擦力具有相互性 摩擦力具有相互性 滑动摩擦力的产生条件 滑动摩擦力的产生条件 A A 两个物体相互接触 两个物体相互接触 B B 两物体发生形变 两物体发生形变 C C 两物体发生了相对滑动 两物体发生了相对滑动 D D 接触面不光滑 接触面不光滑 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 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 说明 与相对运动方向相反与相对运动方向相反 不能等同于不能等同于 与运动方向相反与运动方向相反 滑动摩擦力可能起动力作用 也可能起阻力作用 滑动摩擦力可能起动力作用 也可能起阻力作用 滑动摩擦力的大小 滑动摩擦力的大小 F FNF FN 说明 说明 FN FN 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 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 与接触面的材料 接触面的粗糙程度有关 无单位 与接触面的材料 接触面的粗糙程度有关 无单位 滑动摩擦力大小 与相对运动的速度大小无关 滑动摩擦力大小 与相对运动的速度大小无关 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 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 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 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 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 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 说明 静摩擦力的作用具有相互性 静摩擦力的产生条件 静摩擦力的产生条件 A A 两物体相接触 两物体相接触 B B 相接触面不光滑 相接触面不光滑 C C 两物体有形变 两物体有形变 D D 两物体有相对两物体有相对 运动趋势 运动趋势 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 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 说明 运动的物体可以受到静摩擦力的作用 运动的物体可以受到静摩擦力的作用 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 静摩擦力可以是阻力也可以是动力 静摩擦力可以是阻力也可以是动力 静摩擦力的大小 两物体间的静摩擦力的取值范围静摩擦力的大小 两物体间的静摩擦力的取值范围 0 0 F FmF Fm 其中 其中 FmFm 为两个物体间的最大静摩擦为两个物体间的最大静摩擦 力 静摩擦力的大小应根据实际运动情况 利用平衡条件或牛顿运动定律进行计算 力 静摩擦力的大小应根据实际运动情况 利用平衡条件或牛顿运动定律进行计算 说明 说明 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 体的体的 需要需要 取值 所以与正压力无关 取值 所以与正压力无关 最大静摩擦力大小决定于正压力与最大静摩擦因数 选学 最大静摩擦力大小决定于正压力与最大静摩擦因数 选学 FmFm sFN sFN 效果 总是阻碍物体间的相对运动的趋势 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 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 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 象可以是单个物体 也可以是几个物体组成的系统 2 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 出物体的受力示意图 这种方法常称为隔离法 3 3 对物体受力分析时 应注意一下几点 对物体受力分析时 应注意一下几点 1 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 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 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 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 3 分析的是物体受哪些 分析的是物体受哪些 性质力性质力 不要把 不要把 效果力效果力 与与 性质力性质力 重复分析 重复分析 力的合成力的合成 求几个共点力的合力 叫做力的合成 求几个共点力的合力 叫做力的合成 1 1 力是矢量 其合成与分解都遵循平行四边形定则 力是矢量 其合成与分解都遵循平行四边形定则 2 2 一条直线上两力合成 在规定正方向后 可利用代数运算 一条直线上两力合成 在规定正方向后 可利用代数运算 3 3 互成角度共点力互成的分析互成角度共点力互成的分析 两个力合力的取值范围是两个力合力的取值范围是 F1 F1 F2 F F1F2 F F1 F2F2 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 能等于零 同时作用在同一物体上的共点力才能合成 同时性和同体性 同时作用在同一物体上的共点力才能合成 同时性和同体性 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 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 力的分解力的分解 求一个已知力的分力叫做力的分解 求一个已知力的分力叫做力的分解 1 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 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 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 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 要得到唯一确定的解应附加一些条件 已知合力和两分力的方向 可求得两分力的大小 已知合力和两分力的方向 可求得两分力的大小 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 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 已知合力 一个分力已知合力 一个分力 F1F1 的大小与另一分力的大小与另一分力 F2F2 的方向 求的方向 求 F1F1 的方向和的方向和 F2F2 的大小 的大小 若若 F1F1 Fsin Fsin 或或 F1 FF1 F 有一组解有一组解 若若 F F F1F1 Fsin Fsin 有两组解有两组解 若若 F F Fsin Fsin 无解无解 3 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 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 4 力分解的解题思路力分解的解题思路 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 求解的几何问题 因此其解题思路可表示为 求解的几何问题 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 施力物体 矢量与标量矢量与标量 既要由大小 又要由方向来确定的物理量叫矢量 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 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 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 思维升华思维升华 规律规律 方