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文档简介
必修第一册
考点1:质点
1.质点:研究物体的机械运动时,在某些情况下可以不考虑物体的大小和形状,突出
“物体具有质量”这一要素,把它简化为一个有质量的点。
2.当物体的形状、大小对所研究问题没有影响或影响很小时,就可以忽略其形状与大
小,将其视为一个有质量的点。
3.物体可以视为质点的条件
(1)当物体上各部分的运动情况相同时,物体上任意一点的运动情况都能反映物体的运
动,物体可视为质点。
(2)物体的大心」继对所研究的问题没有影响或影响可以忽略不计的情况下,物体可
视为质点。
(3)物体有转动,但相对平动而言可以忽略时,也可以把物体视为质点。
4.对质点概念的理解
(I)质点是为了研究物体运动而建立的理想化模型,实际并不存在。
(2)物体能否看成质点,与物体的形状、大小无关;完全由所要研究的问题决定。例如
研究月球绕地球运动时,可将月球看成质点;研究月球自转时,不能将月球视为质点。
【典型例题】如图所示,我国第一艘航母上的官兵正在进行舰载机起降训练。下列情
况中可将舰载机视为质点的是(B)
A.飞行员在舱内操作飞机B.估算飞机起飞时的速度
C.研究飞机滑离甲板时的仰角D.飞机起飞后回收起落架的过程
考点2:参考系
1.参考系:为了描述一个物体的运动,选定来作参考的另一个物体叫作参考系。
2.对参考系的理解
(1)描述一个物体的运动时,参考系可以任意选择。但是,选择不同的参考系来观察同
一个物体的运动时,其结果可能会有所不同(即运动的相对性)。通常选定地面或者相对于地
面静止的其他物体作参考系。
(2)在研究实际问题时,选取参考系的基本原则是能够使对研究对象的运动情况的描述
尽可能简单,能够使解题更加简捷。
3.坐标系:为了定量地描述物体的位置及位置的变化,需要在参考系中建立适当的坐
林系。
【典型例题】小明同学在五一假期旅行中,在高速行驶的大巴车上用手机拍摄了一张
照片,照片中小汽车是静止的,而模糊的背景却是运动的。请问拍摄这张照片时小明选择的
参考系是(C)
1
A.大地B.太阳
C.大巴车D.路面上的树木
考点3:时间间隔和时刻
1.时刻是指某一瞬间,时间间隔表示某一过程。
2.在表示时间的数轴上,时刻用点来表示,时间间隔用维来表示。
3.在国际单位制中,时间的单位是杪,它的符号是s。
4.时间间隔和时刻的区别与联系:
时刻时间间隔
对应描述运动的
位置路程、位移
物理量
用时间轴表示用时间轴上的点表示用时间轴上的线段表示
“第1s”“前2s””前
描述关键词“第1s末”“第3s初”“第3s末”等
3s内”等
两个时刻的间隔即为一段时间间隔,时间间隔是一系列连续时刻的积累
联系过程。时间间隔能展示运动的一个过程,好比•段录像:时刻可以显示
运动的一瞬间,好比一张照片
【典型例题】关于时间和时刻,下列说法中表示时间的是(D)
A.第一节课8时10分开始上课
B.中央电视台每晚的新闻联播于19时开播
C.车次为D6242的动车于13时43分到达福州站
D.人造地球卫星绕地球运行一周约为85分钟
考点4:路程和位移
1.路程是物体(质点)之动轨迹的长度,只有大小、没有方向,是标量。
2.位移表示物体(质点)的位置变化,用从初位置指向末位置的有向线段来表示,既有大
小,又有方向,是矢量。其正负表示位移的方向与规定的正方向相同或相反。位移的国际单
位是米,米是国际单位制中七个基本单位之一。
3.路程与位移的比较
位移路程
表示质点位置变化的物理
概念量,是从初位置指向末位置指质点运动轨迹的长度
的有向线段
即有大小,又有方向,是先只有大小,没有方向,是标
标、矢性
量量
由初、末位置决定,与路径既与质点的初、末位置有
决定因素
型关,也与路径互送
(1)都可以描述质点运动的空间特征;(2)都是过程量;
联系
⑶物体做单向直线运动时,位移大小等于路程
2
【典型例题】从距地面高为2m处以某一速度竖直向下抛出一小球。小球在与水
平地面相碰后弹起,上升到距地面高为5m处被接住。以初速度方向为正方向,则在小球从
抛出到接住的整个运动过程中(B)
A.小球的位移为3m,路程为7m
B.小球的位移为一3m,路程为7m
C.小球的位移为一3m,路程为一7m
D.小球的位移为7nb路程为3m
考点5:速度平均速度瞬时速度
1.速度
(1)定义:用位移与发生这一位移所用西回的比值表示物体运动的快慢。
(2)公式:能。
(3)单位:在国际单位制中是侬,其他还有km/h,cm/s。
(4)物理意义:表示物体运动快慢的物理量。
(5)矢量性:速度是矢量,速度的方向就是物体运动的方向。
2.平均速度与瞬时速度的比较
平均速度瞬时速度
对应关与某一过程中的一段位移、一段与运动过程中的某一时刻、某一位置对
系时间对应应
区
物理意粗略描述质点在一段位移或时间精确描述质点在某一位置或某一时刻运
别
义运动的快慢和方向动的快慢和方向
矢量性与对应质点的位移方向相同与质点所在位置的运动方向相司
Av
(1)在公式。一发中,加一0,平均速度即为瞬时速度;
联系
(2)在匀速直线运动中,各点的瞬时速度都相等,所以任意一段时间内的平
均速度等于任一时刻的瞬时速度
3.匀速直线运动
(1)定义:瞬时速度不变的运动。
(2)位移公式:x=vt.
(3)运动特点:物体运动速度的大小和方向均不发生变化。
【典型例题】2004年8月27日21点30分,中国选手刘翔在奥运会田径110米栏的
决赛中以12秒91的优异成绩获得冠军,打破奥运会纪录,平世界纪录,这是中国男运动员
在奥运会田径赛场上获得的第一枚金牌。如果测得刘翔起跑的速度为8.5m/s,12秒91末到
达终点时速度为10.2m/s,那么刘翔在全程内的平均速度为(C)
A.9.27m/sB.9.35m/sC.8.52m/sD.10.2m/s
考点6:匀速直线运动的只图像和次图像
1.H图像:表示物体的位置随时间的变化规律。匀速直线运动的W图像是一条幽的
直线,其斜率表示物体运动的速度。
2.3图像:表示物体的运动速度随时间的变化规律。匀速直线运动的“图像是一条壬
行于时间轴的直线。
3.M图像和5图像的比较
3
.”图像“图像
点某一时刻物体的位置某一时刻物体的速度
位置随时间的变化(不
线速度随时间的变化
是物体的运动轨迹)
斜率运动速度加速度
表示某一时刻物体运
不同图线的交点表示位置相同
动速度相同
面积无意义位移
【典型例题】曰、乙两物体同时从原点出发沿同一直线运动,它们的M图像如图
所示。下列说法正确的是iB)
A.在。时刻,甲在乙的前方
B.在人时刻,它们的位置相同
C.甲物体做匀加速运动
D.乙物体做匀速运初
考点7:加速度
1.定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,通常用,,代表。
2.表达式:。=知=巳蜡。(%是指初速度,v是指末速度)
3.单位:在国际单位制中是通。
4.矢量性:是矢量,.与速度变化最△。的方向相同。
5.物理意义:描述物体运动速度变化快慢的物理量。
6.速度、速度变化量、加速度的比较
速度。速度变化量限加速度a
位移与所用时间的比末速度与初速度的差速度变化量与所用时
定义
值值间的比值
Ax
表达式吁加0
单位m/sm/sm/s2
为物体运动的方向,与的方向相同,
由初、木速度决定,
方向与〃的方向不一定相与0的方向不一定相
与。的方向相同
同同
表示物体运动的快慢表示物体速度变化的表示物体速度变化的
物理意义
和方向大小和方向快慢和方向
(1)三个物理量的大小没有必然联系,其中一个物理量较大时,其余
两个物理量不一定较大;(2)加速度的方向与速度变化的方向一定相
关系
同;速度方向与加速度方向相同时,物体做加速运动;速度方向与
加速度方向相反时,物体做减速运动
7.从“图像看加速度
4
(i)”图像反映了物体的运动速度随21回变化的规律。
(2)在vt图像中,从图线的倾斜程度(斜率大小)就能判断加速度大小。同一坐标系中,
倾角(图线与横坐标轴的夹角)越大,加速度越大。
(3)匀变速直线运动的3图像是一条倾斜的直线,直线的斜率表示加速度。
【典型例题】如图所示,实线为两个在同一直线上运动的物体。和匕的“图像,由
图可知(C)
A.两物体速度方向相反,加速度方向也相反,。的加速度小于力的加速度
B.两物体速度方向相反,加速度方向也相反,〃的加速度大于》的加速度
C.两物体速度方向相同,加速度方向相反,。的加速度大于人的加速度
D.两物体速度方向相同,加速度方向相同,。的加速度大于力的加速度
考点8:打点计时器的原理及使用
I.两种打点计时渊的比较
电磁打点计时器电火花计时器
输出正脉冲的接线柱
输出负脉冲
的接线柱
墨粉纸盘
结构图示
工作电压约8V交流电220V交流电
打点方式振针周期性上下振动周期性产生电火花
打点周期0.02s0.02s
振针和纸带接触会影响纸带运动,误火花放电不会影响纸带运动,误差较
实验误差
差较大
记录信息位置、时刻或位移、时间
2.跟运动物体连在一起的纸带上打出的点记录了物体在不同时刻的位置,用刻度
尺测出两个计数点间的位移Ax,纸带上两个计数点之间的时间间隔可用加=(〃-l)X0.02s
求得,则平均速度而=老。当加很短时,可以认为老为,时刻的瞬时速度。
3.使用电磁打点计时器时,纸带应穿过限位孔,复写纸套在轴上,放在纸带的上面,打
点时应先接通电源后释放纸带。
4.纸带上记录的是一段时间内运动物体通过的位移,对于从实验中得到的纸带,纸带
上的点有疏有密,点迹密集的地方表示物体运动的速度受
【典型例题】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中采用的方法正确的是
(D)
A.为了减小误差,不能舍掉开头过于紧密的点
B.为了实验精确,必须选取纸带上第一个点作计时起点
C.每相邻计数点的时间间隔只能取0.1s
5
D.每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定,可取0.02s、0.04s、…、0.02〃s均可
考点9:纸带分析和数据处理
1.选取纸带:从打下的纸带中选取点迹清晰的纸带,舍掉开始比较密集的点迹。
2.测某点的速度:如图所示,打B点时纸带的瞬时速度近似等于4c段的平均速度。
(1以----H\
\••••••
)ABC)
3.计数点的选取:通常取点迹清晰且便于测量的点作为第1个计数点,然后每5个点
取I个计数点,如图所示。电源的频率为50Hz,这样相邻两个计数点之间的时间间隔为
0.1So
(I*-\r*应*+X,&\
4.判断纸带是否做匀变速直线运动
(I)利用上面的方法测出各个计数点的瞬时速度,并作出图像。如果”图像为(或近
似为)一条倾斜的直线,则说明纸带做匀变速直线运动。
(2)若相邻的两段相等时间内通过的位移之差为定值,即A.r=X2-x\=Xi—X2=•••=xn—
i,可认为纸带做匀变速直线运动。(依据:在匀变速直线运动中,在连续相等的时间内的
位移之差相等,即
5.测加速度
,I、珀[小八T_生X2一汨X3-X2_.一即I十一・01一X”
(1)利用公式4—不―—淤—―一声一一一或4
(in—it)T1
(2)根据“图像,利用后求出图线的斜率,即加速度。
6.注意事项
(1)细绳要与长木板平行,以确保细绳对小车的拉力不变。
(2)实验中应先接通巨源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源后取纸带。
(3)开始释放小车时,小车应尽量靠近打点计时器。
(4)小车的加速度应适当大一些,以能在纸带长约50cm的范围内清楚地取7〜8个计
数点为宜。
(5)在到达长木板末端前应让小车停止运动,要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。
(6)选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点密集部分,适当选取计数点。要区别打点计时器
打出的点与人为选取的计数点(一般把打点计时器打出的5个点作为1个计数点),选取的计
数点不少于6个。
(7)不要分段测量各段位移,应尽可能地二次测量完毕(可•先统一量出各计数点到计数起
点。之间的距离)。读数时估读到分度值的下一位。
(8)在坐标纸匕纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏,而导致误差过大),
仔细描点连线,不能连成折线,应作一条直线,让各点尽量落到这条直线上,落不到直线上
的各点应均匀分布在直线的两侧。
7.误差分析
(1)由于打点阻力的影响,使得小车的运动不是严格的匀变速直线运动而引起的系统误
差。
(2)电源电压、频率不稳定引起打点不均匀、不等时的系统误差。
(3)数据测量、图像法处理数据引起的偶然误差。
【典型例题】“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”的实验中打出的一条纸
带如图所示,相邻计数点间的时间间隔为丁,则打下C点时物体运动速度的大小为(D)
6
(ABCDEl
7.....................7
X2~XiX2+X\X2~X\X2+X1
考点10:匀变速直线运动的规律及应用
1.匀变速直线运动
(1)定义:沿着一条直线,且加速度不变的运动。
(2)分类
①匀加速直线运动:速度随时间均匀增加的直线运动。
②匀减速直线运动:速度随时间均匀逾小的直线运动。
(3)图像:匀变速直线运动的“图像是一条倾斜的直线。
2.匀变速直线运动的基本规律
(I)速度公式:v=Vo±atB
(2)位移公式:aPo
(3)速度一位移公式:v2—vi=2axo
(4)说明
①如表示物体的初速度,v表示物体的末速度。
②。为时间,内物体的加速度,且为恒量。
③通常取如方向为正方向,小。的符号以内为标准,计算时应加上相应的正负号。
3.匀变速直线运动的两个重要结论
(1)匀变速直线运动的平均速度公式:v=v^=^~,此公式只适用于物体做匀变速
直线运动的情况,/适用于任何运动。
(2)任意两个连续相等时间间隔7内的位移之差是赏量,即公式Ax=X2—即=也。
【典型例题】某航母跑道长200m,飞机在航母二滑行的最大加速度为6m/s2,起飞
需要的最小速度为50m/s,那么飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的最小初速度大小为
(B)
A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20nVs
考点11:匀变速直线运动的“图像
1.匀变速直线运动的“图像
(I)图线a表示初速度为()的匀加速直线运动。
(2)图线》表示初速度为%的匀加速亘线运动。
(3)图线c表示初速度为小的匀减速直线运动。
2.要理解和掌握图像中“点”“线”“斜率”“截距”“面积”的含义。
(1)点:某时刻对应的速度。两图线的交点,说明两物体在此时刻的速度相等。
(2)线:若为倾斜直线,表示物体做匀变速直线运动。
(3)斜率:表示加速度,有大小、有方向。
(4)截距:纵轴截距表示初始时刻的速度,横轴截距表示速度为零的时刻。
(5)面积:图线与f轴所围的“面积”表示某段时巨内的位移。
7
【典型例题】汽车以iom/s的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方17.5m处
的斑马线上有行人,于是刹车礼让,汽车恰好停在斑马线前。假设驾驶员反应时间为0.5s,
汽车运动的“图像如图所示,则汽车刹车的加速度大小为(D)
A.20m/s2B.6m/s2C.5m/s2D.4m/s2
考点12:自由落体运动
1.自由落体运动
(1)定义:物体只在重力作用下从能止开始下落的运动。
(2)运动性质:初速度为0的匀加速直线运动。
2.自由落体加速度
(I)定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相回,这个加速度叫自由落体加
速度,也叫重力加速度,通常用区表示。
(2)方向:竖直向下。
(3)大小:在地球上不同的地点,g的大小一般是不同的,随高度增大而减小,随纬度
增大而增大。一般的计算中,可以取g=9.8mH或8=10m/s?。
3.自由落体运动的运动规律
(1)速度公式:
(2)位移公式:上必已
(3)速度一位移关系式:—=2“。
【典型例题】做自由落体运动的小球,当下落距离为/时速度为力那么当它的速度
V
是5时,下落的距离是(A)
A±B±c24/29/
A.25a.30J2530
考点13:伽利略对自由落体运动的研究
1.问题发现
亚里士多德观点:重的物体下落得快,轻的物体下落得慢。
矛盾:把重的物体和轻的物体捆在一起下落,会得出两种矛盾的结论。
伽利略观点:重的物体与轻的物体下落得一样快.
2.猜想与假说
伽利略猜想落体运动应该是一种最简单的加速运动,并指出这种运动的速度应该是均匀
变化的假说。
3.理想斜面实验
(1)如果速度随时间的变化是均匀的,初速度为零的匀变速直线运动的位移x与运动所
用的时间/的二次方成正比,即H
(2)让小球从斜面上的不同位置由静止滚下,测出小球从不同起点滚动的位移x和所用
的时间t.
(3)斜面倾角一定时,判断刀8尸是否成立。
(4)改变小球的质量,判断户是否成立。
8
(5)将斜面倾角外推到。=90。时的情况一小球自由下落,认为小球仍会做匀加速运动,
从而得到了落体运动的规律。
4.伽利略研究自然规律的科学方法:把实验和逻辑推理(包括数学推演)和谐地结合起来。
他给出了科学研究过程的基本要素:对现象的一股观察一提出假这一运用逻辑得出推论一通
过实验对推论进行检验一对假设进行修正和推广。
【典型例题】在学习物理知识的同时,还应当注意学习物理学研究问题的思想和方法,
从一定意义上说,后一点甚至更重要。伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研
究具有重大的启蒙作用,至今仍然具有重要意义。请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程,
下列属于伽利略的探究过程的是(C)
A.猜想一问题一数学推理一实验验证一合理外推一得出结论
B.问题一猜想一实验脸证一数学推理一合理外推一得出结论
C.问题一猜想一数学推理一实验验证一合理外推一得出结论
D.猜想一问题一实验验证一数学推理一合理外推一得出结论
考点14:力
1.力的概念
定义力是物体对物体的作用
物质性力不能脱离物体独立存在
相互性力的作用是相互的,施力物体同时也是受力物体
矢量性既有大小,又有方向,运算遵循平行四边形定则
一个力作用于某一物体上产生的效果,与这个物体是否同时受到其他力的作用无
独立性
关
效果性使物体的形状或体积发生变化;改变物体的运动状态
同时性物体间的相互作用总是同时产生,同时变化,同时消失
(1)力的三要素:大小、方向、作用点。
(2)力的作用效果:使物体发生形变或使物体产生加速度。
(3)力的测量:弹簧测力计。
(4)力的描述:力的图示,力的示意图。
(5)力的单位:牛顿,简称牛,符号N。
2.力的图示和力的示意图
步骤力的图示力的示意图
(1)选定标度(用某一长度表示多少牛的力)无需选标度
从作用点开始沿力的方向画一线段,根
从作用点开始沿力的方向画一适当长度
(2)据选定的标度和力的大小按比例确定线
线段即可
段长度
(3)在线段的末端标上箭头,表示力的方向在线段末端标上箭头,表示力的方向
(典型例题】下列说法正确的是(C)
A.蒲公英被风吹走,蒲公英受到了力,但没有施尢物体,说明没有施力物体的力也是
存在的
B.羽毛球运动员用力击球,羽毛球受力后飞出,羽毛球受力的施力物体是人
C.每个力都必须有施力物体和受力物体
D.只有直接接触的物体之间才有力的作用
9
考点15:重力
重力是万有引力的一个分力,万有引力
的另一个分力提供物体随地球自转所需
产生重力是由地球的吸页而产生的的向心力,在地球的两极处重力等于万
有引力。一般情况下在地球表面附近近
似认为重力等于万有引力
(1)物体的质量不会变;(2)同一物体的
G=,〃g,g为重力加速度,重力的大小
大小G变化是由在地球上不同位置处g的变
可用弹簧测力计测量
化引起的;(3)g的取值与地理位置有关
注意:竖直向下是和水平面垂直,不一
方向总是竖直向下
定和接触面垂直,也不一定指向地心
重心的位置与物体的形状和质量的分布
有关。重心不一定在物体上,质量分布
作用物体的每一部分都受重力作用,可认为
均匀、形状规则的物体的重心在几何中
点重力集中作用于一点,即物体的重心
心上,薄板类物体的重心可用悬挂法确
定
【典型例题】关于重力,下列说法正确的是(D)
A.重力的方向总是垂直地面向下的
B.把空气中的物体漫入水中,物体所受重力变小
C.挂在绳上静止的物体,它受到的重力就是绳对它的拉力
D.同一物体在地球各处重力大小不一定相同
考点16:形变与弹力
1.形变与弹性形变:物体在力的作用下心状或便积发生改变,叫形变;撤去作用力时能
够恢复原状的形变叫弹性形变。
2.胡克定律:在弹性限度内弹簧的弹力与其伸长(或缩短)的长度成正比,即F="其
中)为劲度系数,单位为牛顿每米,单位的符号是Mnh
3.弹力
(I)发生弹性形变的物体由于要恢复原状,对与它接触的物体产生力的作用,这种力叫
弹力。
(2)产生弹力的条件:一是两物体要接触,二是物体要发生弹性形变。
(3)弹力的方向:弹力的方向与施力物体的形变方向相反。
①压力、支持力的方向总是垂直于接触面或接触点的切面,指向被压、被支持的物体。
②绳的拉力总是沿绳指向绳坡缠的方向。
③杆的弹力不•定沿杆的方向。如果轻杆只有两个端点受力而处于平衡状态,则轻杆
两端对物体的弹力的方向一定沿杆的方向。
④轻弹簧的拉力或压力沿弹簧的轴线方向。
(4)弹力的大小
①对弹簧,在弹性限度内弹力的大小可以由胡克定律尸=红计算,其中女表示弹簧的
劲度系数,单位是牛顿每米,符号是N/m;它取决于弹簧本身的结构(材料、匝数、直径等)。
x表示弹簧的形变量(即弹簧伸长或缩短的长度)。
②对没有明显形变的物体(如桌面、绳子等物体),弹力大小由物体的受力情况和运动情
况共同决定,一般由力学规律(如平衡条件、牛顿运动定律、动能定理等)求出。
③一根张紧的轻绳上的拉力大小处处相笠。
10
【典型例题】下列关于弹力的说法正确的是(D)
A.直接接触的两个物体间必然有弹力存在
B.不接触的物体间也可能存在弹力
C.只要物体发生形变就一定有弹力
D.直接接触且发生弹性形变的物体间才产生弹力
考点17:摩擦力
1.定义:当一个物体在另一个物体的表面上相对运动或有相对运动趋势时,受到的阻
碍相对运动或相对运动趋势的力,叫作摩擦力。摩擦力可分为静摩擦力和滑动摩擦力。
2.静摩擦力与滑动摩擦力的比较
静摩擦力滑动摩擦力
(1)相互接触;
(1)相互接触;(2)相互挤压;
(2)相互挤压;
产生条件(3)接触面不光滑;
(3)接触面不光滑;
(4)接触面间有相对运动趋势
(4)接触面间有相对运动
(1)滑动摩擦力:尸f=〃&;(2)4为
动摩擦因数,取决于接触面材料及
(1)静摩擦力〃为被动力,与正压
粗糙程度,与物体的运动速度无
大小力无关,满足Ov/W/ax;(2)最大
关,与接触面积的大小无关;⑶FN
三要静摩擦力尸max大小与正压力成正比
为正压力,其大小不一定等于物体
素
的重力
沿接触面与受力物体相对运动趋势沿接触面与受力物体相对运动的方
方向
的方向相反向相反
作用点在接触面上
区分静摩擦力与滑动摩擦力的关键不在于两物体间有无相对运动,关
备注键在于西接鲤面间有无相对滑动,如人在行走时脚底与地面间是静摩擦力
摩擦力与物体运动方向之间可成任意角度,即摩擦力可为动力也可为阻力
(典型例题】下列关于摩擦力的说法正确的是(C)
A.摩擦力的方向总与物体的运动方向相反
B.所有摩擦力的大小都与对接触面的正压力成正比
C.好摩擦力的方向与接触物体相对运动趋势的方向相反
D.运动的物体不可能受静摩擦力作用,只能受滑动摩擦力作用
考点18:牛顿第三定律
1.内容:两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,而且作用在同一条
直线上。
2.特点:作用力与反作用力的关系可总结为“三同、三异、三无关”
三同(1)大小相同;(2)性质相同:(3)变化情况相同
三异(1)方向不同;(2)受力物体不同;(3)产生效果不同
(1)与物体种类无关;(2)与物体运动状态无关;(3)与物体是否和其他物体存在
三无关
相互作用无关
3.相互作用力与平衡力的区别
11
比较作用力和反作用力一对平衡力
作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上
同时产生、同时消失不一定同时产生、同时消失
两力作用效果可相互抵消,
不同点两力作用效果不可抵消,不可
可叠加,可求合力,合力为
叠加,不可求合力
零
i定是同性质的力性质不,定相同
大小相等、方向相反、作用在同一条直线上
相同点
4.物体的受力分析
把研究对象在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来,并画出物体所受的力的丞直
图,这个过程就是受力分析。
【典型例题】“嫦娥一号”的成功发射,一方面表明中国航天事业已走在了世界的前
列,另一方面“嫦娥一号”的发射也带动了高科技的发展。目前计算机的科技含量已相当高,
且应用于各个领域的各个方面。
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一S
利用计算机记录“嫦娥一号”发射时火箭和地面的作用力与反作用力的变化图线如图
所示。根据图线可以得出的结论是(B)
A.作用力大时,反作用力小
B.作用力和反作用力的方向总是相反的
C.作用力和反作用力是作用在同一个物体上的
D.牛顿第三定律在物体处于非平衡状态时不再适用
考点19:力的合成与分解
1.合力与分力
(1)定义:如果力尸的作用效果与力Fi和&共同作用的效果相同,我们就称产为Fi和
B的合力,内和尸2为广的分力。合力与分力之间是等效替代关系。
(2)合力与分力间的大小关系。
当两分力凡、22大小一定时,
①最大值:两力同向时,合力最大,尸=21+22,方向与两力同向。
②最小值:两力方向相反时,合力最小,F=|F1-F2|,方向与两力中较大的力同向。
③合力范围:两分力的夹角o((rwowi8()。)不确定时,合力大小随夹角。的增大而减
小,所以合力大小的范围是历一B|WFWa+&。
(3)三个力合力范围的确定
①最大值:当三个力方向相同时,合力尸最大,Gax=F|+B+F3。
②最小值:若其中两个较小的分力之和(Q+尸2)2?3时,合力的最小值为零,即Fmin=
0:若其中两个较小的分力之和(尸|+3)<尸3时,合力的最小值尸|血=尸3一(丹+?2)。
③合力的取值范围:尸minW尸WFi+Fz+B。
2.力的合成与分解
(1)求几个力的合力的过程叫作力fi捡虫。反之,求一个力的分力的过程叫作力1也会解,
12
(2)平行四边形定则:求两个力合成时,以表示这两个力的有向线段为邻边作平行四边
形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向(如图所示)。
(3)力的合成与分解都遵从平行四边形定则。
(4)力的合成唯一,而力的分解一般不唯一。
3.矢量和标量
既有大小又有方向,相加时遵从平行四边形定则(或三角形定则)的物理量叫作矢量。只
有大小没有方向,求和时按照算术法则的物理量叫作标量。
4.求合力的方法
(1)作图法:根据平行四边形定则用作图工具作出平行四边形,再用测量工具测量出合
力的大小、方向,具体操作流程如下。
3
(2)计算法
①两分力共线时:若Q与B方向相同,则合力大小尸=尸1十尸2,方向与Fl和尸2的方
向相同;若B与g方向相反,则合力大小?=回一尸2|,方向与K和凡中较大的力的方向
相同。
②两分力不共线时:可以先根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图,然后由几
何知识求解对角线,即为合力。
5.力的分解方法
正交分解法效果分解法
将一个力沿着两个互相垂直的方向根据一个力产生的实际效果
分解方法
进行分解的方法进行分解
y第,
“加〃〃,〃X
实例分析
x轴方向上的分力:F=Fcos0
XFi-mgtana,正2一加〃
y轴方向上的分力:Fy=Fsin0WV/»VA
【典型例题】两个共点力的合力尸跟它的两个分力之间夹角0的关系图像如图
所示,则这两个分力的大小分别是(B)
A.1N和4NB.2N和3NC.1N和5ND.2N和4N
13
考点20:探究实验:探究两个互成角度的力的合成规律
1.实验器材
方木板、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几
枚)、铅笔。
2.实验装置:如图所示。
3.实验步骤
(I)用图钉把巨纸固定在水平桌面的方木板上。
(2)用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。
(3)用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,将结点拉到某一位置O,
记下两弹簧测力计的示数,用铅笔描下O点的位置及此时两条细绳套的方向。
(4)用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧
测力计的示数P、F2的图示,并以8和尸2为邻边作平行四边形,过。点画出平行四边形
的对角线,即为合力尸的图示。
(5)只用一只弹簧测力计钩住细绳套,把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测
力计的示数尸和细绳套的方向,用刻度尺从O点按同样标度沿记录的方向作出这只弹簧测
力计的示数尸的图示。
(6)比较力尸与用平行四边形定则求出的合力”的大小和方向,在实验误差允许范围内
是否相同,得出结论。
(7)改变两个力B、F2的大小和夹角,再里复实验两次。
4.注意事项
(1)正确使用弹簧测力计
①本实验中弹簧测力计在使用前应将其水平放置,然后检查、校正零点;将两只弹簧
测力计钩好后水平对拉,选择在拉伸过程中示数相同的两只弹簧测力计。
②使用时应使弹簧测力计与板面坨,被测力的方向与弹簧测力计轴线一致,读数时
应正对、平视刻度。
③在满足合力不超过弹簧测力计量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下,应使拉
力适当大些。
(2)规范实验操作
①在同一次实验中,使橡皮条拉长时结点O的位置一定要相同。
②细绳套应适当长一些,便于确定力的方向。不要直接沿细绳套的方向画直线,应在
细绳套末端用铅笔画一个点,去掉细绳套后,再将所标点与O点连一直线确定力的方向。
③用两只弹簧测力L钩住细绳套互成角度地拉橡皮条时,其夹角不宜太小,也不宜太
大,以60。〜120。之间为宜。
④在同•次实验中,作力的图示时,应该选定相同的标度,并且要选取恰当的标度,
尽量使图画得大一些,但也不要画太大而画出纸外,要严格按力的图示要求和几何作图法作
出合力O
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⑤由作图法得到的广和实际测量得到的9不可能完全符合,但在实验误差允许范围内
可认为尸和尸符合即可。
5.误差分析
(1)误差来源:本实验误差的主要来源除弹簧测力计本身的误差外,还出现读数误差、
作图误差等。
(2)减小误差的方法
①弹簧测力计的示数在允许的情况下,尽量大一些。实验过程中读数时眼睛一定要正
视弹簧测力计的刻度,要按有效数字和弹簧测力计的精度正确读数和记录。
②作图时用刻度尺借助三角板,表示两力的对边一定要平行。两个分力入、22之间夹
角夕越大,用平行四边形作图得出的合力尸的误差A尸也越大,所以实验中不要把夕取得太
大,但也不要太小,以60。〜120。为宜。作图时选取恰当的标度,尽量使图画得大一些。
【典型例题】“研究共点力的合成”实验如图甲所示,其中A为固定橡皮条的图钉,
O为橡皮条与细绳的结点,08和OC为细绳,图乙是在白纸上根据实验结果画出的示意图。
(1)图乙中的尸与尸两力中,方向一定沿AO方向的是
(2)用月和色两个力或用一个力拉橡皮条时,结点都必须达到。点,这是为了使两个
力共同作用的效果和一个力的作用效果相同。
(3)(多选)同学们在操作过程中有如下讨论,其中两个有利于减小实验误差的说法是
(填字母代号)。
A.两条细绳必须等长
B.实脸前先对弹簧测力计指针调零
C.用两弹簧测力计同时拉细绳时两弹簧测力计示数之差尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要适当长一点,标记同一细绳方向的两点要适当远一点
考点21:共点力的平衡
1.物体的受力分析
(1)概念
把研究对象在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来,并画出物体所受的力的丞直
图,这个过程就是受力分析。
(2)受力分析的一般步骤
①明确研究对象,尹将它从周围的物理环境中隔离出来。
②按一定顺序分析物体受到的力。
③正确画出物体受力示意图。
④结合物体的运动状态来检查受力分析示意图的正确性,防止错画力、多画力和漏画
力。
(2)注意的几个问题
①只分析研究对象受到的力。
②每个力必须有施力物体,没有施力物体的力是不存在的,如“下滑力”“升力”等。
③物体受到的分力与合力是性质力与效果力,不要重复考虑。
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2.共点力的平衡
(1)共点力的概念:共点力是指作用于一点或作用力方向的延长线交于
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