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文档简介
1、质点参考系和坐标系时间和位移运动的描述几个基本概念一、机械运动、参照系、质点1、机械械运动:物体相相对其他他物体位位置的变变化,叫叫做机械械运动,简称运运动。运动是是绝对的的,静止止是相对对的。房屋、高高山在地地球上是是静止的的,其实实房屋、高山都都随地球球一起自自转。宏观、微观物物体都处处于永恒恒运动中中。2、参考考系:在在描述一一个物体体的运动动时,选选来作为为标准的的另外一一个物体体叫参考考系。描述某某一物体体的运动动必须选选择参照照系。运运动和静静止都是是相对参参考系的的。参照系系的选取取是任意意的,选选择不同同的参考考系,描描述物体体的运动动状态可可能不一一样。例:行行驶的火火车,若
2、若以地面面作为参参考系,它是运运动的。若以坐坐在车厢厢中不动动的人为为参考系系,火车车是静止止的。若以车车厢中行行走的人人为参考考系,火火车是运运动的。选择参参考系的的原则是是应对描描述物体体运动尽尽量简洁洁、方便便。一般来来说,在在未作特特殊说明明,通常常选地面面作参照照系。3、质点点:不考考虑物体体的大小小和形状状,把物物体看成成具有全全部质量量的点。质点是是一种科科学抽象象,是一一个理想想化模型型。有质量量而不考考虑大小小和形状状的物体体,或当当物体平平动或物物体的线线度(自自身尺寸寸)比物物体运动动的距离离小很多多时,可可简化成成质点。例:一个物物体是否否可以当当作质点点视具体体情况而
3、而定。a、一列火火车从北北京开往往上海,在计算算运行时时间时,可以忽忽略列车车长度,把列车车当作质质点。但但是同样样一列火火车,要要计算它它通过一一座大桥桥时间,必须考考虑列车车的长度度,不可可把列车车视为质质点。b、研究地地球绕太太阳公转转时,可可把整个个地球当当作质点点,而研研究地球球自转时时,就不不能把地地球当作作质点。c、在观察察研究乒乒乓球的的旋转时时,就不不能把乒乒乓球当当作质点点。d、在观看看舞蹈演演员跳舞舞时,不不能把演演员当作作质点,因为她她身体各各部分情情况不一一样,否否则不能能看到优优美的舞舞姿。4、坐标标系:(用坐标标来表示示位置)若物体体做直线线运动,为定量量描述物物
4、体位置置变化,可以以以物体运运动轨迹迹所在直直线为xx轴,在在x轴上上规定质质点、正正方向和和单位长长度。对于平平面上运运动的物物体的位位置的变变化可在在平面上上建立平平面直角角坐标系系。时间和位位移一、时间间和时刻刻1、时间间:指时时间间隔隔时刻:一一个时间间点二、位移移与路程程:1、位移移:从初初始位置置指向末末位置的的有向线线段。线线段长度度表示位位移大小小,箭头头表示位位移方向向。说明:位位移是矢矢量,既既有大小小又有方方向。例:AB 位位移是直直线SAAB,AA经一周周又回到到A:位位移是00。2、路程程:物体体运动实实际轨道道的长度度。路程是是标量,只有大大小没有有方向。路程位移(
5、在单向向直线运运动中位位移路路程)运动快慢慢的描述述速度度一、速度度1、定义义:位移移与发生生这段位位移所用用时间的的比值叫叫做速度度。2、公式式:说明:物体速速度v由由物体本本身决定定,v不不与x成正正比,也也不与t成反反比,匀匀速直线线运动的的物体满满足x与t成正正比。速度物物理意义义:描述述物体运运动快慢慢的物理理量。例:。x是是指物体体运动位位移而不不是指路路程。3、国际际单位:米每秒秒,符号号m/ss,常用用单位还还有kmm/h、cm/s。4、速度度是矢量量,既有有大小,又有方方向。速速度的方方向跟物物体运动动方向相相同。例1、下下列关于于速度的的说法正正确的是是()A速度度是矢量量
6、,既有有大小也也有方向向B速度度描述物物体运动动的快慢慢,只有有大小C速度度越大,物体的的位移越越大D速度度越大,物体在在单位时时间内的的位移越越大答案:AAD二、平均均速度和和平均速速率1、平均均速度:在变速速直线运运动中,位移与与发生这这段位移移所用时时间的比比值。说明:aa公式式:b是矢矢量,其其方向跟跟位移的的方向一一致。c平均均速度物物理意义义:表示示物体的的平均快快慢程度度。(若若x=00,则)2、平均均速度:路程与与发生这这段路程程所用时时间的比比值。说明:aa平均均速率b平均均速率是是标量,只有大大小,没没有方向向。c对同同一运动动过程中中,平均均速率平均速速度。例:在某某一单
7、向向直线运运动中,前一半半时间平平均速度度v1,后一一半时间间内平均均速度vv2,求全全程平均均速度。若前一一半位移移的平均均速度为为v1,后一一半位移移的平均均速度为为v2,全程程的平均均速度又又是多少少?三、瞬时时速度和和瞬时速速率1、瞬时时速度:运动物物体在某某时刻或或某一位位置的速速度叫做做瞬时速速度。说明明:对于变变速运动动,可能能不同时时刻、不不同地点点的速度度不一样样。但瞬瞬时速度度可看成成一段t0的平平均速度度。瞬时速速度是矢矢量,与与运动方方向相同同。对于于曲线运运动,瞬瞬时速度度就是该该点的切切线方向向。速度具具有相对对性。AA相对BB的速度度vABB=vAvB(规定定正方
8、向向)匀速直直线运动动中,平平均速度度=瞬时时速度2、瞬时时速率:表示运运动物体体在某时时刻或某某位置时时速度的的大小,简称速速率。瞬瞬时速率率是标量量。位移和时时间的关关系以及及速度和和时间的的关系一、匀速速直线运运动1、定义义:在任任意相等等的时间间内位移移均相等等的直线线运动。2、运动动规律:3、特点点:二、位移移时间间图象(stt图象或或简称位位移图象象)1、横轴轴表示时时间(tt/s),纵轴轴表示位位移(xx/m),坐标标原点表表示位移移起点。2、xt图象象物理意意义:反反映物体体运动位位移随时时间的变变化关系系。3、xt图象象一经确确定,在在物体实实际运动动空间中中正方向向就确定定
9、,则xxt图图象只能能反映直直线运动动。4、匀速速直线运运动:xxt图图象是一一条倾斜斜直线5、图11物理含含义:(1)从从距离规规定的位位移参考考点相距距x0的地方方开始沿沿正方向向作匀速速直线运运动。12,与水水平方向向倾角越越大,物物体运动动得越快快,速度度越大。(2)xxt图像像的交点点表示相相遇(3)xxt图图象并不不表示物物体运动动(4)xxt图像像是曲线线时,某某一点的的切线的的斜率表表示该点点的速度度.三、速度度和时间间的关系系:(vv-t图图像或速速度图像像)1、纵轴轴vv(m/s)横横轴t(ss)坐标原原点速度度为零2、匀速速直线运运动vt图象象。匀速直直线运动动的vt图象
10、象是一条条平行于于t轴的的直线。v的正正负表示示运动的的方向vtt图象与与t轴所所围面积积表示位位移的大大小。vtt图象在在坐标系系中一经经建立,正方向向在实际际运动空空间中就就确定,vtt图象只只能反映映物体速速度沿正正方向或或负方向向作直线线运动,对于曲曲线运动动的物体体只能用用速率时时间图像像反应.3、4、匀变变速直线线运动:在变速速直线运运动中,如果在在任意相相等的时时间内速速度的改改变均相相等,这这种运动动叫匀变变速直线线运动。特点点:例:一辆玩玩具电动动车,起起动时和和刹车时时均做匀匀变速直直线运动动。起动动时:刹车车时:刚刚好相反反。启动作匀匀加速直直线运动动刹车车时作匀匀减速运
11、运动5、匀变变速直线线运动的的vtt图象是是一条倾倾斜直线线。可以以把图象象分割成成无限的的等时间间间隔的的梯形,这样无无限分割割下去,每一个个小的时时间间隔隔内物体体可看作作匀速直直线运动动,则每每一个小小的时间间间隔内内的位移移可以看看成是与与t轴所所围成的的面积,这样整整个0t0过程物物体作匀匀变速直直线运动动位移就就等于与与t轴所所围图形形的面积积。6、匀变变速直线线运动的的位移等等于vt图象象中与tt轴所围围面积的的大小。21AA的速度度增加得得比B快快,直线线的倾斜斜程度反反映了物物体速度度改变的的快慢。甲图图为xt图象象,010ss沿正方方向做匀匀速直线线运动;1030ss静止;
12、30ss400s内沿沿原路返返回做匀匀速直线线运动。乙图图为vt,00100s内做做匀加速速直线运运动,110330s内内做匀速速直线运运动,330440s内内沿同向向做匀减减速直线线运动。速度变化化快慢的的描述加速速度一、加速速度(用用a表示示)1、定义义:速度度的改变变跟发生生速度改改变所用用时间的的比值。2、公式式:3、单位位:m/s2(米每每二次方方秒)4、物理理意义:表示速速度改变变快慢的的物理量量。(速速度的改改变量一一定,如如果速度度的改变变所花时时间越短短,速度度改变得得越快)5、速度度的改变变量v=vvtv0(直线线运动规规定正方方向将矢矢量运算算转化成成代数运运算)6、加速
13、速度a是是矢量,方向与与v的方方向相同同。例:02ssv=44m/ss()aa=2mm/s22()24ssv=00 a=045ssv=4m/s(负负方向)aa=44m/ss2()56ssv=4m/saa=44m/ss2()8、匀变变速直线线运动特特点:9、v00、v与aa没有本本质联系系。10、在在vtt图象中中斜率11、例:求下列列情境中中的加速速度。一辆汽汽车从车车站出发发做匀加加速直线线运动,经100s速度度达到1108kkm/hh。以400m/ss运动的的汽车,从某时时刻起开开始刹车车,经88s停下下。沿光滑滑水平地地面以110m/s运动动的小球球,撞球球后以原原速度大大小反弹弹与墙壁
14、壁接触时时间为00.2ss。匀变速速直线运运动的规规律一、匀变变速直线线运动的的速度和和时间的的关系由得:vvt=v0att单位时时间速度度的变化化即速度度的变化化率;匀变速速直线运运动一段段时间末末了时刻刻的速度度公式。1、公式式中vtt是时间间t的一一次函数数变化关关系,aa是斜率率。2、公式式中vtt是匀速速直线运运动经任任意时间间t时的的瞬时速速度。3、速度度公式中中,v00、vt、a都都是矢量量。在直直线运动动中,首首先要规规定正方方向,常常以初速速度v00方向为为正方向向。4、先减减速到速速度为零零后以相相同加速速度反向向加速可可视为一一个过程程的匀减减速直线线运动,vt=v0at
15、t仍适用用。a=22m/ss2v=424=4m/s例:一辆辆汽车以以21mm/s的的初速度度做匀减减速刹车车运动,若刹车车过程的的加速度度大小为为3m/s2,求88s后此此汽车的的运动速速度。解:规定v00方向为为正方向向,据题题意:vv0=211m/ss,a=3m/s2,t=8s,设汽车车刹车需需t1,由vvt=v0att的:故汽车在在8s之之前已静静止,在在8s末末速度vvt=0。二、匀变变速直线线运动位位移和时时间关系系在时间tt内的位位移可以以由与坐坐标轴围围成的面面积表示示:1、匀变变速直线线运动2、s所所求是指指匀变速速直线运运动在时时间t内内的位移移而不是是路程。3、公式式适用于
16、于匀变速速直线中中加速度度只要不不变的任任何一过过程。(例如适适用于先先作匀减减速至速速度为零零,再反反向匀加加速直线线运动的的整个过过程)4、位移移公式是是矢量式式a一般取取v0方向为为正方向向,a与与v0方向相相同取正正值。aa与v00方向取取负值。b在中,vt与v0方向相相同vtt取正值值,vtt与v0方向相相反,vvt取负值值。c位移ss计算正正值说明明s方向向与v00方向相相同,计计算出负负值说明明s与vv0反向。5、公式式运算中中单位要要统一,最好全全部用国国际单位位。(数数据在式式中不带带单位,最后结结果带单单位)6、若vv0=0,7、对刹刹车制动动后的匀匀减速直直线运动动,需先
17、先用判断断实际运运动时间间。例:以110m/s速度度行驶的的汽车,制动后后以2mm/s22的加速速度大小小做匀减减速直线线运动,求:(1)前前4s内内的平均均速度;(2)第第4s内内通过的的位移;(3)66s内通通过的位位移。匀变速速直线运运动推论论和初速速为零的的匀加速速直线运运动规律律一、复习习上节匀匀变速直直线运动动的公式式1、速度度公式:vt=v0att2、位移移公式:x=vv0t二、几个个推论1、平均均速度:3、匀变变速直线线运动一一段时间间中间时时刻的速速度等于于这段时时间的平平均速度度推导:4、匀变变速直线线运动一一段位移移的中间间位置的的速度:已知:匀匀变速直直线运动动,v00
18、,vt,求。中间位置置的瞬时时速度中间时时刻的速速度5、对于于用同一一匀速直直线运动动的同一一运动过过程,A从数数学角度度:(不不取等号号,因为为匀变)B从物物理角度度分析:6、匀变变速直线线运动中中,在连连续相等等的时间间间隔TT内位移移差为定定值。推导:质点点以初速速度v00开始作作匀变速速直线运运动,加加速度为为a,质质点在第第一个时时间T内内的位移移s1,在第第2个时时间T内内的位移移为s22,第33个时间间T内的的位移为为s3,第第n个时时间T内内位移ssn,并计计算相邻邻相等时时间T内内的位移移差为多多少?解:物体在第第一个时时间T内内位移ss1=v0TaTT2物体在第第二个时时间
19、T内内位移ss2=(vv0att)TaT2=v0TaTT2物体在第第三个时时间T内内位移ss3=(vv02aat)TTaTT2=v0TaTT2物体在第第(N1)个个时间TT内位移移sn1=(v00a(n22)TTaaT2=v0TaTT2物体在第第N个时时间T内内位移ssn=(v0a(n11)TTaaT2=v0TaTT2snsn1=aaT2由此s22s1=s3s2=s4s3=snsn1=aaT2结论:匀匀变速直直线运动动在连续续相邻的的时间间间隔T内内的位移移差为一一恒量。即s=ssnsn1=aaT20。7、在连连续相邻邻相等的的时间间间隔T内内的位移移差相等等的直线线运动称称为匀变变速直线线运
20、动。s=aaT2,常作作为物体体运动性性质的判判别式。即s2s1=s3s2=s4s3=sn1ssn=aTT2,则可可确定是是匀变速速直线运运动。在打点计计时器的的实验中中就是利利用这一一判别式式来判断断纸带是是否作匀匀变速直直线运动动。8、逐差差法s1=s2s1=aTT2s2=s3s2=aTT2s3ss1=2aaT2s1=s2s1=aTT2s4=s5s4=aTT2s4ss1=3aaT2s5ss2=3aaT2分析纸带带法:作作匀变速速直线运运动求加加速度。偶数段:奇数段:最中间间一段舍舍去三、初速速为零的的匀加速速直线运运动规律律1、1TT末、22T末、3T末末、nTT末瞬时时速度之之比:vv1
21、v2v3vn=123n2、从运运动开始始算起,1T内内、2TT内、33T内,nT内内通过的的位移之之比SSSSN=12232N23、从运运动开始始算起,第1个个T内,第2个个T内,第3个个T内第nn个T内内通过的的位移之之比:第1个TT内:ss1=第2个TT内:第3个TT内:第n个TT内:故s1s2s3sn=135(2nn1)4、从运运动开始始算起,在连续续相等的的位移内内所花的的时间之之比:追及和相相遇问题题引入:两两个物体体在同一一直线上上运动,往往涉涉及追及及、相遇遇和避免免碰撞问问题本本节课我我们就应应用前面面所学的的匀变速速直线运运动的规规律来解解决追及及和相遇遇问题一、追及及问题:
22、追和被被追的两两物体同同向运动动,当速速度相等等是能否否追上或或两者距距离有最最大值、最小值值的临界界条件常见情形形有三种种:同时同同地出发发:初速速为零的的匀加速速直线运运动物体体甲追匀匀速运动动的物体体乙:一一定能追追上,当当v甲=v乙时,两两者之间间有smaxx同时不不同地:速度大大的匀速速运动物物体甲追追赶同方方向匀加加速运动动的物体体乙(v甲v乙)A当v乙乙=v甲时,ss甲=s0s乙,甲恰恰好追上上乙B当v乙乙=v甲时,ss甲s0s乙,甲永永远追不不上乙,此时两两者有最最小间距距sminnC当v乙乙s0s乙,甲追追上了乙乙,由于于乙作匀匀加速运运动,以以后v乙乙v甲,则乙乙还有一一次
23、追上上甲的机机会,其其间两者者速度相相等时两两者距离离有一个个较大值值同地不不同时:二、相遇遇问题:相遇问问题分为为追及相相遇和相相向相遇遇问题,上面三三种常见见问题属属于追及及相遇问问题至至于相向向相遇问问题,我我们通过过例题来来进行说说明,本本节课重重点解决决追及相相遇问题题对于于追及相相遇问题题,我们们解题过过程中要要弄清物物体的运运动过程程,挖掘掘题中隐隐含的临临界条件件,在解解题方法法上常常常用到解解析法、数学法法、图象象法、相相对运动动等方法法例、火车车以速度度v1匀速行行驶,司司机发现现前方同同轨道上上相距ss处有另另一火车车沿同方方向以速速度v22(对地地,且vv1v2)做匀匀
24、速运动动,司机机立即以以加速度度a紧急急刹车,要使两两车不相相撞,aa应满足足什么条条件?分析:后面面火车刹刹车后虽虽然做匀匀减速运运动,但但在其速速度减小小至与vv2相等之之前,两两车的距距离将逐逐渐减小小;当后后车速度度减为前前车速度度后,两两车距离离将逐渐渐增大可见,当两车车速度相相等,两两车距离离最近若后车车减速的的加速度度过小,则会出出现后车车速度减减为与前前车速度度相等之之前,已已追上前前车,发发生撞车车事故;若后车车加速度度过大,则会出出现后车车速度减减为与前前车速度度相等时时未追上上前车,不会发发生撞车车事故;若后车车加速度度大小等等于某值值时,恰恰能使两两车在速速度相等等时后
25、车车追上前前车,这这正是两两车不相相撞的临临界条件件,此加加速度即即为两车车不相撞撞的最小小加速度度解法一(解析法法):设经时间间t,当当v1att=v22时,后后车恰好好追上前前车而不不相撞,则v1tv2tss时两车车不会相相撞解法二(数学法法):要使两车车不相撞撞,其位位移关系系满足:v1tv2tss即(vv2v1)ts0对对任意时时间t上上述不等等式成立立=(vv1v2)22aas0解法三(图象法法):两火火车的vvt图图象如图图所示,使两车车不相撞撞,则当当后车速速度减小小至等于于v2时,后后车比前前车多走走位移小小于开始始刹车时时两车间间距s,就不会会相撞解法四(相对运运动法):以前
26、前车为参参考系,刹车后后,后车车相对前前车做初初速为vv0=v1v2,加速速度大小小为a的的匀减速速直线运运动当当后车相相对前车车的速度度减为零零时,若若相对位位移s,则则不会相相撞由由自由落落体运动动和竖直直上抛运运动引入新课课:手上拿拿着一根根粉笔,松手让让它自由由落下或或支架上上用悬线线吊着一一个小球球,剪断断细线,小球也也竖直下下落共同同点:粉粉笔和小小球下落落都作vv0=0的的竖直方方向的直直线运动动取两张张相同的的纸,剪剪去其中中一半,将另一一半揉成成团,两两张纸重重量相同同,再让让它们同同时从同同一高度度下落,可观察察到什么么现象?可见见,两张张纸下落落所用时时间与形形状有关关,
27、纸片片下落过过程不能能忽略空空气阻力力对它的的影响一、自由由落体运运动1、定义义:物体体只在重重力作用用下由静静止开始始下落的的运动(在在实际生生活中,如果空空气阻力力可忽略略不计,物体从从静止开开始下落落就可以以看作是是自由落落体运动动)实例例:将粉粉笔上抛抛、平抛抛、斜抛抛都不属属于自由由落体运运动2、自由由落体运运动特点点:初速速v0=0,直线运运动、vv3、自由由落体运运动的性性质可通通过频闪闪照相的的方法来来研究,频闪照照相是每每隔相等等时间间间隔把自自由落体体运动的的小球所所在位置置在标尺尺上照出出来另有有一张频频闪照片片,是每每间隔00.1ss拍一次次小球的的位置:用毫米刻刻度尺
28、量量出S11=ABB=1.90ccmS2=BBC=114.770cmmS3=CCD=224.550cmmS4=DDE=334.330cmmS=S2S1=S3S2=S4S3=9.80ccm在连续续相等的的时间间间隔内位位移差相相等,故故自由落落体运动动做初速速为零的的匀加速速直线运运动加速度4、自由由落体运运动加速速度叫做做重力加加速度,通常用用g来表表示a重力加加速度的的方向总总是竖直直向下的的b地球上上同一地地点,重重力加速速度相同同,赤道道上g最最小,两两极最大大g随随着纬度度的增加加而增大大,随着着高度的的升高而而减小c地球表表面的重重力加速速度g随随着纬度度的增加加而增大大,但没没有明
29、显显区别,通常计计算中未未作特殊殊说明gg=9.8m/s2,除非非题中要要求g=10mm/s225、自由由落体运运动性质质:v00=0的的a=gg的匀加加速直线线运动6、自由由落体运运动规律律:速度公式式:vtt=gtt位移公式式:h=gt2位移速度度公式:vt2=2ggh平均速度度:推论:S=ggT27、已前前适合于于初速为为0匀加加速直线线运动的的规律在在自由落落体运动动中均成成立1T末、2T末末、3TT末nT末末速度之之比=1123n1T内、2T内内、3TT内nT内内位移之之比=112232n2第1T内内、第22T内、第3TT内第nTT内位移移之比=135(22n11)通过相邻邻相等的的
30、位移所所花时间间之比=例1、一一小球在在离水平平面高为为H的高高处自由由下落,当小球球下落所所用时间间为一半半时,离离地面高高度为多多少?例2、从从离地面面5000m的空空中自由由落下一一个小球球,取gg=100m/ss2求小小球:(11)经多多长时间间落到地地面?(22)自开开始下落落起计时时,求在在第1ss内的位位移,最最后1ss内的位位移以及及最后11s的平平均速度度(33)下落落时间为为总时间间的一半半时的位位移解:(11)由得得,落地地时间(22)a第1ss内的位位移b物体最最后1ss内的位位移h=55001092=955mc最后11s内的的平均速速度(33)下落落一半时时间t=5s
31、,其位移移h5=1225m例3、一一根均质质金属直直棒ABB长为11m,现现竖直放放置,在在棒的BB端的正正下方66m处有有一P点点如图图,将金金属棒AAB由静静止释放放,求金金属棒通通过P点点所用的的时间(g=10mm/s22)解:B端运动动到P点点需要的的时间为为t1,A端运动动到P点点需要的的时间为为t2,力的相相互作用用重重力一、力和和力的图图示1、力的的定义:力是物物体与物物体间的的相互作作用。2、力的的性质:物质性性:力是是不能离离开物体体而独立立存在。一个个力总是是联系着着施力物物体和受受力物体体,施力力物体同同时是受受力物体体,受力力物体也也同时是是施力物物体。注注意相互互作用
32、的的物体有有些是直直接接触触的,有有些是不不直接触触的。相互性性:矢量性性:既有有大小又又有方向向。3、力的的作用效效果:使使物体发发生形变变或改变变物体的的运动状状况(注注意改变变物体的的运动状状态指改改变物体体的速度度)。4、力的的表示方方法:力的大大小可以以用测力力计(弹弹簧秤)来测量量,在国国际单位位制中,力的单单位是牛牛顿,简简称牛,符号NN。力的三三要素:力的大大小、方方向、作作用点。力的图图示:用用一条带带箭头的的有向线线段表示示力,线线段的长长度表示示力的大大小,箭箭头表示示力的方方向,箭箭头或箭箭尾表示示力的作作用点。(要清清楚表示示力的三三要素)力的示示意图:为了对对物体进
33、进行受力力分析而而作的,它在力力的大小小上没有有严格要要求,只只须画出出力的方方向和作作用点。5、力的的分类力按命命名方式式的不同同可分为为两类注意意:a根据效效果命名名的不同同名称的的力可能能是同一一性质的的力。如如绳子的的拉力、桌面的的支持力力、车轮轮对地面面压力,则其中中拉力、支持力力、压力力是按效效果命名名的力,但它们们都是同同一种性性质的力力弹力力。b不同性性质的力力,其效效果可能能相同。如重力力和弹力力,都可可能为动动力也可可为阻力力。c同一力力按性质质命名只只有一个个名称,按效果果命名则则可有不不同名称称。例:马拉车车的力按按性质命命名只能能叫弹力力,按效效果命名名可叫拉拉力,也
34、也可叫动动力。d把力进进行分类类时,不不能同时时使用两两种不同同的标准准。如:“力可分分为重力力、弹力力、摩擦擦力、浮浮力、阻阻力”。()二、重力力1、定义义:由于于地球的的吸引而而使物体体受到的的力叫重重力。(重重力的大大小叫重重量)说明明:a重力是是由于地地球的吸吸引而产产生的,但重力力大小不不一定等等于地球球对物体体的引力力,重力力是地球球对物体体的吸引引力的一一个分力力。b重力是是非接触触力。c重力施施力物体体是地球球。2、重力力的大小小:(分分析三要要素)G=mmg,在在地球表表面处,题中没没做特殊殊说明gg取为99.8NN/kgg来计算算。重力是是主动力力与物体体的机械械运动无无关
35、,在在地球周周围的物物体,不不管是静静止还是是运动都都受重力力。同一物物体在地地球上不不同纬度度处重力力不同,不过差差别不大大,一般般粗略认认为不变变;在不不同高度度处也不不同;随随纬度增增大而增增大,两两极最大大,随高高度升高高而减小小。测量仪仪器:弹弹簧秤或或台秤3、重力力方向:竖直向向下注意意:重力力的方向向总是竖竖直向下下的,所所谓“竖直向向下”指的是是与水平平面垂直直的方向向,既不不要说成成指向地地心的方方向,也也不能不不加条件件地说成成垂直方方向。4、重力力的作用用点:重重心重心:物体的的各个部部分都受受重力的的作用,从效果果上看,可以认认为各部部分所受受重力的的作用都都集中于于一
36、点,这一点点就是重重心。注意意:a重心是是重力的的等效作作用点,是一个个理想模模型。b物体的的重心由由物体的的形状及及质量分分布情况况所决定定,质量量均匀分分布,几几何形状状规则物物体重心心在几何何中心,质量分分布均匀匀,重心心位置只只与物体体形状有有关,重重心不一一定在物物体上。(一段段均匀铁铁丝弯成成圆环:圆心中中点)c薄板状状物体重重心的确确定悬挂法法(原理理初中二二力平衡衡)5、重量量与质量量的区别别三、四种种基本相相互作用用现代代理论告告诉我们们,在力力学、热热学、电电学等物物理学的的各个分分支中遇遇到的各各种不同同性质的的力,都都可以归归总为四四种基本本相互作作用形式式:万有有引力
37、、电磁相相互作用用、强相相互作用用、弱相相互作用用。(11)万有有引力定义:相互吸吸引的作作用存在在于一切切物体之之间,强强度随距距离增大大而减弱弱,物理理学中称称为万有有引力。万有引引力作用用:天体体之间万万有引力力作用。重力是是万有引引力在地地球表面面附近的的一种表表现。(22)电磁磁相互作作用电荷之之间存在在相互作作用:同同种电荷荷相斥,异种电电荷相吸吸。磁体之之间存在在相互作作用:同同名磁极极相排斥斥,异名名磁极相相吸引。电磁相相互作用用:电荷荷间的相相互作用用、磁体体间相互互作用,本质上上是同一一种相互互作用的的不同表表现,所所以为电电磁相互互作用。(33)强相相互作用用原子核核由带
38、正正电荷的的质子和和不带电电的中子子组成,能使原原子核紧紧密地保保持在一一起的强强大作用用力。(44)弱相相互作用用放射现现象:原原子核能能够自发发地放出出射线的的现象。弱相互互作用:放射现现象中起起作用的的基本相相互作用用,称为为弱相互互作用。弹力引入在运运动场上上,撑杆杆跳高运运动员要要借助撑撑杆来跳跳高,同同学们能能回答这这样做的的目的吗吗?回答答:这样样做的目目的是为为了利用用撑杆的的形变时时产生弹弹力来使使运动员员自己提提得更高高。那么么什么是是形变?什么是是弹力?弹力是是如何产产生的?一、形变变、弹性性形变还有许多多肉眼看看不到的的形变:观察桌面面微小形形变的装装置1、形变变:一个
39、个物体形形状和体体积的改改变。发生生形变的的物体,有的能能恢复原原状,有有的不能能恢复原原状,能能恢复原原状的形形变叫弹弹性形变变;不能能恢复原原状的形形变就叫叫非弹性性形变。(范性性形变)2、弹性性形变:像弹簧簧那样在在外力的的作用下下发生形形变,撤撤除外力力后,又又恢复原原状的形形变。3、弹性性限度:若物体体的形变变过大,超过一一定限度度,物体体的形状状将不能能完全恢恢复,这这个限度度叫做弹弹性限度度。二、弹力力弹簧拉拉挂钩;两手指指压弯锯锯条。上述情景景说明了了什么呢呢?发生形变变的物体体由于要要恢复形形变会对对跟它接接触的物物体有力力的作用用。1、弹力力:发生生形变的的物体,由于物物体
40、要恢恢复形变变而对跟跟它接触触的物体体产生力力的作用用。2、产生生弹力的的条件:两物体体要直接接接触物体都都发生弹弹性形变变例:一个个物体从从旁边压压向橡皮皮泥,橡橡皮泥凹凹下去一一瞬间对对物体有有弹力,但后来来橡皮泥泥形状马马上稳定定下来,橡皮泥泥没有弹弹性对物物体没有有弹力。让同同学们举举出产生生弹力的的实例:蹦床床、跳水水运动员员在跳板板上跳水水的过程程。弹弓弓、自行行车的坐坐垫。三、弹力力大小:形变量量越大,弹力越越大。弹簧拉拉得越长长,弹力力越大。弓拉得得越满,射得越越远。拉弹弓弓的时候候,橡皮皮筋拉得得越长,弹出去去越远。对于弹弹簧(胡胡克定律律):在在弹性范范围之内内,F=kxx
41、弹簧的的伸长量量或压缩缩量k弹簧的的劲度系系数(数数学上称称为比例例系数)或称倔倔强系数数。 与弹簧簧的材料料、粗细细、长短短有关。单位:四、弹力力的方向向:与施施力物体体发生形形变要恢恢复原状状的方向向一致1、绳或或线的弹弹力方向向:总是是沿着绳绳而指向向绳收缩缩的方向向。2、3、弹力力方向的的实例判判断:A面与与面接触触:垂直直于面B点与与面(线线)接触触:垂直直于面(线)C点与曲曲面接触触:垂直直于曲面面切线,力的作作用线过过圆心。D绳的弹弹力方向向:沿绳绳指向绳绳收缩方方向。弹力作用用线与线线状物相相切E杆的弹弹力方向向弹簧沿弹簧簧轴线,与形变变量方向向相反。杆杆上弹弹力不一一定沿杆杆
42、的方向向,根据据物体的的状态来来判断。摩擦力引入:共同实实验:把把右手用用力压在在桌面上上向前滑滑行,提提问:同同学们有有什么感感觉?感觉到到有一个个力阻碍碍手滑动动。给小车车一个初初速让其其在木板板上滑动动,过一一会儿小小车停下下来,为为什么?因为小小车受到到了木板板对它的的阻碍。一、滑动动摩擦力力1、定义义:一个个物体在在另外一一个物体体表面相相对滑动动另外一一个物体体阻碍它它相对运运动的力力,称为为滑动摩摩擦力。2、产生生滑动摩摩擦力的的条件:物体间间要相互互接触物体间间要相互互挤压有弹弹力存在在接触面面粗糙不不光滑发生相相对运动动(指相相互接触触的物体体间两个个物体发发生相对对运动,而
43、不是是相对其其它物体体的相对对运动)滑动动摩擦力力在日常常生活中中很普遍遍,让同同学们举举例:冬天天天气寒冷冷,我们们搓手取取暖。(摩擦生生热)上课之之前值日日生擦黑黑板的过过程。用铅笔笔、钢笔笔在纸上上写字,笔尖与与纸的摩摩擦。同学们们早上起起来刷牙牙、洗脸脸。3、滑动动摩擦力力的方向向:总是是与接触触面相切切,与相相对运动动方向相相反.火车车在前进进过程中中突然向向右加速速,火车车桌面上上放一小小物块相相对桌面面向后运运动,相相对地向向右运动动,f滑滑与物体体向右运运动方向向相同。注意意:f滑滑可以与与物体运运动方向向相反也也可以相相同。4、滑动动摩擦力力大小(11)f滑滑与接触触面的材材
44、料有关关,接触触面材料料的粗糙糙程度有有关,也也与正压压力有关关,而与与木块的的运动快快慢,接接触面积积无关)(22)定理理计算公公式:FF=FN:动摩摩擦因数数,是一一个数值值,没有有单位。可用实实验法测测出:测测出F滑滑和正压压力FNN可得出出。只与接接触面的的材料和和接触面面的粗糙糙程度有有关.(33)几点点注意事事项:静止的的物体也也可受滑滑动摩擦擦力滑动摩摩擦力可可以是物物体运动动的阻力力,也可可以是动动力例:通常我们们说一个个物体的的运动,往往是是以地面面为参考考系。A对B的的F滑水平向向右,与与物体的的运动方方向一致致,为动动力。例:皮带带水平向向右匀速速运动,轻轻放放上小物物块
45、,小小物块受受水平向向右的ff滑,也为为动力。小物物块可能能先加速速后匀速速,也可可能一致致加速。问:在用水水平力FF推动长长木板向向右运动动过程中中所受ff滑变化吗吗?不变变f滑=N。3、滑动动摩擦力力与物体体间接触触面积和和相对运运动速度度无关。4、物体体所受ff滑=N,正正压力不不一定等等于重力力。二、静摩摩擦力1、定义义:一个个物体相相对另一一个物体体静止,但有相相对运动动趋势,另一个个物体对对它产生生阻碍相相对运动动趋势的的力。2、产生生条件:接触面面粗糙有正压压力(相相互挤压压)有相对对运动趋趋势3、方向向:与接接触面相相切,与与物体相相对运动动趋势方方向相反反。什么么叫相对对运动趋趋势?例:汽车车上放一一个木箱箱,在汽汽车启动动和停止止整个过过程中木木箱相对对汽车静静止,但但当汽车
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