高中物理必修一+平抛运动

第一章

第一 二节 质点 参考系和坐标系 时间和位移

质点定义:忽略物体的大小和形状,把物体看成一个有质量的点,这个点就是质点。 物体看称指点的条件:忽略物体的大小和形状而不影响对物体的研究。

物体可视为质点主要是以下三种情形:(1)物体平动时;(2)物体的位移远远大于物体本身的限度时;(3)只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。

参考系定义:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作参考,观察物体相对于这个其他物体的位置是否随时间变化,以及怎样变化,这个用来做参考的物体叫做参考系。 运动是绝对的,静止是相对的。

要描述一个物体的运动状态,必须先选取参考系 要比较两个物体的运动状态,必须在同一参考系下

参考系可以任意选择,一般选取地面或运动的车船作为参考系。

时刻和时间:时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,对应于位置。时间是两时刻的间隔,是时间轴上的一段。对应位移。

对“第”“末”“内”“初”等关键字眼的理解。

路程和位移:路程是物体运动轨迹的长度,是标量,只有大小没有方向。位移表示物体位置的变化,是矢量,位移的大小等于初位置与末位置之间的距离,位移的方向由初位置指向末位置。 第三节 速度

速度定义:位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢叫做速度。 定义式:v =Δx /Δt 适用于所有的运动 单位:米每秒(m/s)千米每小时(km/h) 速度是矢量,既有大小,又有方向。 物理意义:描述物体运动的快慢的物理量。

平均速度:物体在某段时间的位移与所用时间的比值,是粗略描述运动快慢的。 瞬时速度:运动物体经过某一时刻或某一位置的速度,其大小叫速率。

平均速率:物体在某段时间的路程与所用时间的比值,是粗略描述运动快慢的。 平均速率的定义式:v=

s t

,适用于所有的运动。

平均速率是标量,只有大小,没有方向。

平均速度和平均速率往往是不等的,只有物体做单向直线运动时二者才相等。 典型题目

1,物体沿直线向同一方向运动,通过两个连续相等的位移的平均速度分别为v 1=10m/s和v 2=15m/s,则物体在这整个运动过程中的平均速度是多少? 解析:设每段位移为x , 由平均速度的定义有 v =

2x =2x x /v =2v 1v

2

t 1+t 21+x /v 2v 1+v =12m/s

2

2, 一质点沿直线ox 方向作加速运动,它离开o 点的距离x 随时间变化的关系为x=5+2t3

(m),它的速度随时间变化的关系为v=6t2

(m/s),求该质点在t=0到t=2s间的平均速度大小和t=2s到t=3s间的平均速度的大小。 解析:当t=0时,对应x 0=5m, 当t=2s时,对应x 2=21m, 当t=3s时,对应x 3=59m,

则:t=0到t=2s间的平均速度大小为v x 2-x 01=

=8m/s

2

t=2s到t=3s间的平均速度大小为v x 3-x 2

2=1

=38m/s 第五节 加速度

定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。

定义式:a =Δv /Δt =

v t -v 0

t

, 单位:米每二次方秒(m/s2

) 加速度是矢量,既有大小,又有方向。 物理意义:描述物体运动变化快慢的物理量。

速度 加速度 速度变化量和时间之间的关系,由定义式分析。

判断物体加速还是减速的依据:a v 同向做加速运动,a v反向做减速运动 第二章

第 二 三 四 节 匀变速直线运动的运动规律

匀变速直线运动:在相等的时间内速度的改变量相等,即速度改变的快慢是均匀的,也即加速度a 是不变的,这类运动我们称为匀变速直线运动。

匀变速直线运动加速度为恒量(大小和方向都不变) 基本规律:

速度与时间的关系v t =v0+at 位移与时间的关系x=v2

0t+at/2 位移与速度的关系v 2

2

t -v 0=2ax

1, 上述各式有V 0,V t ,a ,x ,t 五个量,其中每式均含四个量,即缺少一个量,在应用中可根据已知量和待求量选择合适的公式求解。

2, 上述各量中除t 外其余均矢量,在运用时一般选择取v 0的方向为正方向,若该量与v 0的方向相同则取为正值,反之为负。对已知量代入公式时要带上正负号。 3, 以上各式仅适用于匀变速直线运动。 扩展推论(仅适用于匀变速直线运动) 平均速度 v

-

=

v 0+v t

2

=v t /2 在任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差 ∆x

=aT 2

初速度为零的匀变速直线运动的几个比例 1T 末、2T 末、3T 末、------速度之比为

V 1:V2:V3:-----:Vn = 1:2:3:-----:n 1T 内、2T 内、3T 内、------位移之比为 X 2

1:X2:X2

2

3:-----:Xn = 1:2:32

:-----:n

第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内、------位移之比为

X 1:X2:X3:-----:Xn = 1:3:5:------:(2n-1) 图像分析

一、对直线运动的x -t 图象的认识

1.物理意义:反映了做直线运动的物体位移随时间变化的规律. 2.图线斜率的意义

(1)图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的大小. (2)图线上某点切线的斜率正负表示物体速度的方向. (3)两条图线的交点表示两物体在同一时刻到达同一位置.

(4) 图线在横轴上的截距表示物体从记时开始过一段时间从参考点出发.图线与纵轴的截距表示开始计时时物体相对于参考点的位移. 二、对直线运动的v -t 图象

1.物理意义:反映了做直线运动的物体速度随时间的变化关系. 2.图线斜率的意义

(1)图线上某点切线的斜率大小表示物体运动的加速度的大小. (2)图线上某点切线的斜率正负表示加速度的方向.

(3)图象与坐标轴围成的面积表示物体的运动位移.若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正方向;若此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为负方向.

(4)图线在纵轴上的截距表示运动物体的初速度v0;图线在横轴t 上的截距表示物体从记时开始过一段时间才开始运动.

三、根据v -t 图象的形状判断物体的运动性质

1.图线是直线:表示物体做匀变速直线运动(一条倾斜的直线) 或匀速直线运动(一条平行于t 轴的直线) . 2.图线是曲线:表示物体做变加速直线运动,图线上某点切线的斜率表示该点对应时刻的加速度,如右图所示表示a 、b 、c 、d 四个物体的v -t 图线. a 表示物体在做加速度减小的加速运动 b 表示物体在做加速度减小的减速运动 c 表示物体在做加速度增大的减速运动 d 表示物体在做加速度增大的加速运动

3.v -t 图象斜率为正(即向上倾斜) 不一定做加速运动,斜率为负(即向下倾斜) 不一定做减速运动. 4. 无论是v -t 图象还是x -t 图象都不表示物体的运动轨迹. 用打点计时器测速度和加速度

打点计时器分电磁打点计时器和电火花计时器,工作电压分别为10伏以下、220伏,交流电频率为50Hz 时,两个点间的时间间隔为0.02s 。是计时仪器。 1、实验目的 用打点计时器测速度 2、实验器材

电磁打点计时器(或电火花计时器),木板,纸带,导线。 3、实验步骤:

(1)把打点计时器固定在桌子上,把纸带装好,接好电源。

(2)接通电源,然后用手水平拉动纸带,纸带上就会打出一系列点迹。随后立即关闭电源。 (3)取下纸带,分析

4、用纸带计算平均速度

v=Δx /Δt 点迹密集 速度小 点迹稀疏 速度大

5、 用纸带测瞬时速度

用打过点的纸带,如图C 点的瞬时速度。V C =XAD /0.04s

6、用图象表示速度

质点运动的速度可以用图象来表示。在平面直角坐标系中,用

纵轴表示速度,用横轴表示时间,将各个时刻的速度在坐标平面上表示出来。这就是速度一时间图象或v-t 图象 7、可以利用公式∆x

=aT 2检验是否是匀变速直线运动,若是可求加速度。

第五节 自由落体运动

定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动 实质:初速度为零的匀加速直线运动。 自由落体加速度:g=9.8m/s2

方向竖直向下 运动规律: 位移公式:h

=

12

2

gt , 速度公式:v=gt

相等时间内的位移比1:3:5-------,

相等位移上的时间比1:(2-1) :(-2)

第三章 第一节 力

力的定义:力是物体对物体的作用。 单位,牛顿 简称牛 N 力是矢量性,有大小、方向。

提到力必然涉及到两个物体一—施力物体和受力物体,力不能离开物体而独立存在。 力是成对出现的,

力的作用效果:一是使物体发生形变,二是改变物体的运动状态。 力的三要素:大小、方向、作用点 力的图示和力的示意图

(1)力的图示:用一条有向线段表示力的方法叫力的图示,用带有标度的线段长短表示大小,用箭头指向表示方向,作用点用线段的起点表示。

(2)力的示意图:不需画出力的标度,只用一带箭头的线段示意出力的大小和方向。 力的分类

(1)性质力:由力的性质命名的力。如;重力、弹力、摩擦力。 (2)效果力:由力的作用效果命名的力。如:拉力、压力、支持力。 重力

重力的定义:重力是由于地球的吸收而产生的,

重力的大小:G=mg 。g 为自由落体加速度,通常在地球表面附近,g 取9.8m /s 2

, 重力的方向:重力的方向总是竖直向下的.

重力的作用点——重心

定义:物体的各部分都受重力作用,效果上, 认为各部分受到的重力作用都集中于一点,这个点就是重力的作用点,叫做物体的重心。

影响重心分布的因素:重心跟物体的质量分布、物体的形状有关,重心不一定在物体上。质量分布均匀、形状规则的物体其重心在物体的几何中心上。 弹力

定义: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的力的作用。 产生条件:物体间直接接触;接触面发生弹性形变;接触面有挤压。

弹力的方向:垂直于接触面,指向形变物体恢复原状的方向。,具体情况如下:拉力方向沿绳指向绳收缩的方向,压力和支持力垂直于接触面。

弹力的大小:弹力的大小跟形变量的大小有关。 胡克定律:F=kx,

x为形变量,即弹簧伸缩后的长度L 与原长Lo 的差:x=|L-L0|,不能将x 当作弹簧的长度L ΔF=kΔx ΔF 为弹簧弹力的变化量,Δx 为弹簧形变量的变化量或弹簧长度的 k为劲度系数,单位;牛每米N/m,大小由本身的材料、长度、截面积等决定, 摩擦力

摩擦力定义:连个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,在接触面上所产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。摩擦力有滑动摩擦力和静摩擦力两种 .

摩擦力产生的条件:(1)相互接触的物体间存在弹力;(2)接触面不光滑;(3)接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力) 或相对运动的趋势(静摩擦力) 。

摩擦力的方向:沿接触面,与物体相对运动(相对运动趋势) 的方向相反。 摩擦力的大小:

只要一个物体与另一物体间没有产生相对于运动,静摩擦力的大小就随着前者所受的力的增大而增大,并与这个力保持大小相等。静摩擦力的增大有个限度,最大值在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。

滑动摩擦力与正压力成正比,即f=μFn, μ为动摩擦因数,与接触面材料和粗糙程度有关;Fn 指接触面的弹力。 第 四 五 节 力的合成与分解 力的合成

合力和分力定义:如果一个力产生的效果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,那几个力就叫这个力的分力。合力与分力的关系是等效替代关系。

共点力:物体同时受几个力作用,如果这些力的作用线交于一点,这几个力叫共点力。 力的合成法则:

平行四边形定则:求共点力F 1、F 2的合力,可以把表示F 1、F 2的线段为邻边作平行四边形,它的对角线即表示合力的大小和方向,如图a 。

三角形定则:求F 1、F 2的合力,可以把表示F 1、F 2的有向线段首尾相接,从F 1的起点指向F 2的末端的有向线段就表示合力F 的大小和方向,如图b 。

同一直线上力的合成:几个力在一条直线上时,先在此直线上选定正方向,与其同向的力取正值,反之取负值,然后进行代数运算求其合力。这时“+”或“-”只代表方向,不代表大小。 力的分解 力的正交分解:将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法.利用力的正交分解法可以求几个已知共点力的合力,它能使不同方向的矢量运算简化为同一直线上的矢量运算.

力的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知边角关系求解的几何问题。

实验:互成角度的两个力的合成 1.实验目的 验证平行四边形定则 2.验证原理

如果两个互成角度的共点力F 。、F 。作用于橡皮筋的结点上,与只用一个力F’作用于橡皮筋的结点上,所产生的效果相同(橡皮条在相同方向上伸长相同的长度) ,那么,F’就是F 1和F 2的合力。根据平行四边形定则作出两共点力F 1和F 2的合力F 的图示,应与F’的图示等大同向。 3.实验器材

方木板一块;白纸;弹簧秤(两只) ;橡皮条;细绳套(两个) ;三角板;刻度尺;图钉(几个) ;细芯铅笔。 4.实验步骤

①用图钉把白纸钉在方木板上。

②把方木板平放在桌面上,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。(固定点A 在纸面外)

③用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置o(如图1~133所示) 。(位置0须处于纸面以内)

④用铅笔描下结点0的位置和两条细绳套的方向,并记录弹簧秤的读数。

⑤从力的作用点(位置o) 沿着两条绳套的方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧秤的拉力F ,和F :的图示,并用平行四边形定则作出合力F 的图示。 ⑥只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样

的位置o ,记下弹簧秤的读数和细绳的方向。用刻度尺从。点按同样标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F’的图示。

⑦比较力F’的图示与合力F 的图示,看两者是否等长,同向。 ⑧改变两个力F 1和F 2的大小和夹角,再重复实验两次。 5.注意事项

①不要直接以橡皮条端点为结点,可拴一短细绳再连两细绳套,以三绳交点为结点,应使结点小些,以便准确地记录结点O 的位置。

②不要用老化的橡皮条,检查方法是用一个弹簧秤拉橡皮条,要反复做几次使橡皮条拉伸到相同的长度看弹簧秤读数有无变化。

③A点应选在靠近木板上边中点为宜,以使。点能确定在纸的上侧,结点O 的定位要力求准确,同一次实验中橡皮条拉长后的结点位置0必须保持不变。

④弹簧秤在使用前应将其水平放置,然后检查、校正零点。将两弹簧秤互相钩着水平拉伸,选择两只读数完全一致的弹簧秤使用。

⑤施加拉力时要沿弹簧秤轴线方向,并且使拉力平行于方木板。 ⑥使用弹簧秤测力时,拉力适当地大一些。

⑦画力的图示时应选择适当的标度,尽量使图画得大一些,要严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形。. 第四章

④惯性不是力,惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质、力是物体对物体的作用,惯性和力是两个不同的概念。

第二节 牛顿第二定律 1. 定律内容

物体的加速度a 跟物体所受的合外力F 合成正比,跟物体的质量m 成反比。 2. 公式:F 合=ma 理解要点:

①因果性:F 合是产生加速度a 的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消失; ②方向性:a 与F 合都是矢量, ,方向严格相同;

③瞬时性和对应性:a 为某时刻物体的加速度,F 合是该时刻作用在该物体上的合外力。 ○4牛顿第二定律适用于宏观, 低速运动的情况。 第五节 牛顿第三定律

两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。 作用力与反作用力的二力平衡的区别

第 六 七 节 用牛顿运动定律解决问题 超重和失重:

超重定义: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现象。 加速度方向:竖直向上。

失重定义:定义: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现象。 加速度方向:竖直向下。

基本单位和导出单位构成单位制. :

牛顿运动定律的应用: 从受力确定运动情况 ; 从运动情况确定受力。加速度是联系力和运动的桥梁,受力分析是解决问题的关键。

从动力学看自由落体运动:运动过程中它只受重力的作用。物体时从静止开始下落的,即运动的初速度是0。运动过程中它只受重力的作用。

第一章

第一 二节 质点 参考系和坐标系 时间和位移

质点定义:忽略物体的大小和形状,把物体看成一个有质量的点,这个点就是质点。 物体看称指点的条件:忽略物体的大小和形状而不影响对物体的研究。

物体可视为质点主要是以下三种情形:(1)物体平动时;(2)物体的位移远远大于物体本身的限度时;(3)只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。

参考系定义:要描述一个物体的运动,首先要选定某个其他物体作参考,观察物体相对于这个其他物体的位置是否随时间变化,以及怎样变化,这个用来做参考的物体叫做参考系。 运动是绝对的,静止是相对的。

要描述一个物体的运动状态,必须先选取参考系 要比较两个物体的运动状态,必须在同一参考系下

参考系可以任意选择,一般选取地面或运动的车船作为参考系。

时刻和时间:时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,对应于位置。时间是两时刻的间隔,是时间轴上的一段。对应位移。

对“第”“末”“内”“初”等关键字眼的理解。

路程和位移:路程是物体运动轨迹的长度,是标量,只有大小没有方向。位移表示物体位置的变化,是矢量,位移的大小等于初位置与末位置之间的距离,位移的方向由初位置指向末位置。 第三节 速度

速度定义:位移与发生这个位移所用时间的比值表示物体运动的快慢叫做速度。 定义式:v =Δx /Δt 适用于所有的运动 单位:米每秒(m/s)千米每小时(km/h) 速度是矢量,既有大小,又有方向。 物理意义:描述物体运动的快慢的物理量。

平均速度:物体在某段时间的位移与所用时间的比值,是粗略描述运动快慢的。 瞬时速度:运动物体经过某一时刻或某一位置的速度,其大小叫速率。

平均速率:物体在某段时间的路程与所用时间的比值,是粗略描述运动快慢的。 平均速率的定义式:v=

s t

,适用于所有的运动。

平均速率是标量,只有大小,没有方向。

平均速度和平均速率往往是不等的,只有物体做单向直线运动时二者才相等。 典型题目

1,物体沿直线向同一方向运动,通过两个连续相等的位移的平均速度分别为v 1=10m/s和v 2=15m/s,则物体在这整个运动过程中的平均速度是多少? 解析:设每段位移为x , 由平均速度的定义有 v =

2x =2x x /v =2v 1v

2

t 1+t 21+x /v 2v 1+v =12m/s

2

2, 一质点沿直线ox 方向作加速运动,它离开o 点的距离x 随时间变化的关系为x=5+2t3

(m),它的速度随时间变化的关系为v=6t2

(m/s),求该质点在t=0到t=2s间的平均速度大小和t=2s到t=3s间的平均速度的大小。 解析:当t=0时,对应x 0=5m, 当t=2s时,对应x 2=21m, 当t=3s时,对应x 3=59m,

则:t=0到t=2s间的平均速度大小为v x 2-x 01=

=8m/s

2

t=2s到t=3s间的平均速度大小为v x 3-x 2

2=1

=38m/s 第五节 加速度

定义:速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。

定义式:a =Δv /Δt =

v t -v 0

t

, 单位:米每二次方秒(m/s2

) 加速度是矢量,既有大小,又有方向。 物理意义:描述物体运动变化快慢的物理量。

速度 加速度 速度变化量和时间之间的关系,由定义式分析。

判断物体加速还是减速的依据:a v 同向做加速运动,a v反向做减速运动 第二章

第 二 三 四 节 匀变速直线运动的运动规律

匀变速直线运动:在相等的时间内速度的改变量相等,即速度改变的快慢是均匀的,也即加速度a 是不变的,这类运动我们称为匀变速直线运动。

匀变速直线运动加速度为恒量(大小和方向都不变) 基本规律:

速度与时间的关系v t =v0+at 位移与时间的关系x=v2

0t+at/2 位移与速度的关系v 2

2

t -v 0=2ax

1, 上述各式有V 0,V t ,a ,x ,t 五个量,其中每式均含四个量,即缺少一个量,在应用中可根据已知量和待求量选择合适的公式求解。

2, 上述各量中除t 外其余均矢量,在运用时一般选择取v 0的方向为正方向,若该量与v 0的方向相同则取为正值,反之为负。对已知量代入公式时要带上正负号。 3, 以上各式仅适用于匀变速直线运动。 扩展推论(仅适用于匀变速直线运动) 平均速度 v

-

=

v 0+v t

2

=v t /2 在任意两个连续相等的时间间隔T 内的位移之差 ∆x

=aT 2

初速度为零的匀变速直线运动的几个比例 1T 末、2T 末、3T 末、------速度之比为

V 1:V2:V3:-----:Vn = 1:2:3:-----:n 1T 内、2T 内、3T 内、------位移之比为 X 2

1:X2:X2

2

3:-----:Xn = 1:2:32

:-----:n

第一个T 内、第二个T 内、第三个T 内、------位移之比为

X 1:X2:X3:-----:Xn = 1:3:5:------:(2n-1) 图像分析

一、对直线运动的x -t 图象的认识

1.物理意义:反映了做直线运动的物体位移随时间变化的规律. 2.图线斜率的意义

(1)图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的大小. (2)图线上某点切线的斜率正负表示物体速度的方向. (3)两条图线的交点表示两物体在同一时刻到达同一位置.

(4) 图线在横轴上的截距表示物体从记时开始过一段时间从参考点出发.图线与纵轴的截距表示开始计时时物体相对于参考点的位移. 二、对直线运动的v -t 图象

1.物理意义:反映了做直线运动的物体速度随时间的变化关系. 2.图线斜率的意义

(1)图线上某点切线的斜率大小表示物体运动的加速度的大小. (2)图线上某点切线的斜率正负表示加速度的方向.

(3)图象与坐标轴围成的面积表示物体的运动位移.若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正方向;若此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为负方向.

(4)图线在纵轴上的截距表示运动物体的初速度v0;图线在横轴t 上的截距表示物体从记时开始过一段时间才开始运动.

三、根据v -t 图象的形状判断物体的运动性质

1.图线是直线:表示物体做匀变速直线运动(一条倾斜的直线) 或匀速直线运动(一条平行于t 轴的直线) . 2.图线是曲线:表示物体做变加速直线运动,图线上某点切线的斜率表示该点对应时刻的加速度,如右图所示表示a 、b 、c 、d 四个物体的v -t 图线. a 表示物体在做加速度减小的加速运动 b 表示物体在做加速度减小的减速运动 c 表示物体在做加速度增大的减速运动 d 表示物体在做加速度增大的加速运动

3.v -t 图象斜率为正(即向上倾斜) 不一定做加速运动,斜率为负(即向下倾斜) 不一定做减速运动. 4. 无论是v -t 图象还是x -t 图象都不表示物体的运动轨迹. 用打点计时器测速度和加速度

打点计时器分电磁打点计时器和电火花计时器,工作电压分别为10伏以下、220伏,交流电频率为50Hz 时,两个点间的时间间隔为0.02s 。是计时仪器。 1、实验目的 用打点计时器测速度 2、实验器材

电磁打点计时器(或电火花计时器),木板,纸带,导线。 3、实验步骤:

(1)把打点计时器固定在桌子上,把纸带装好,接好电源。

(2)接通电源,然后用手水平拉动纸带,纸带上就会打出一系列点迹。随后立即关闭电源。 (3)取下纸带,分析

4、用纸带计算平均速度

v=Δx /Δt 点迹密集 速度小 点迹稀疏 速度大

5、 用纸带测瞬时速度

用打过点的纸带,如图C 点的瞬时速度。V C =XAD /0.04s

6、用图象表示速度

质点运动的速度可以用图象来表示。在平面直角坐标系中,用

纵轴表示速度,用横轴表示时间,将各个时刻的速度在坐标平面上表示出来。这就是速度一时间图象或v-t 图象 7、可以利用公式∆x

=aT 2检验是否是匀变速直线运动,若是可求加速度。

第五节 自由落体运动

定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动 实质:初速度为零的匀加速直线运动。 自由落体加速度:g=9.8m/s2

方向竖直向下 运动规律: 位移公式:h

=

12

2

gt , 速度公式:v=gt

相等时间内的位移比1:3:5-------,

相等位移上的时间比1:(2-1) :(-2)

第三章 第一节 力

力的定义:力是物体对物体的作用。 单位,牛顿 简称牛 N 力是矢量性,有大小、方向。

提到力必然涉及到两个物体一—施力物体和受力物体,力不能离开物体而独立存在。 力是成对出现的,

力的作用效果:一是使物体发生形变,二是改变物体的运动状态。 力的三要素:大小、方向、作用点 力的图示和力的示意图

(1)力的图示:用一条有向线段表示力的方法叫力的图示,用带有标度的线段长短表示大小,用箭头指向表示方向,作用点用线段的起点表示。

(2)力的示意图:不需画出力的标度,只用一带箭头的线段示意出力的大小和方向。 力的分类

(1)性质力:由力的性质命名的力。如;重力、弹力、摩擦力。 (2)效果力:由力的作用效果命名的力。如:拉力、压力、支持力。 重力

重力的定义:重力是由于地球的吸收而产生的,

重力的大小:G=mg 。g 为自由落体加速度,通常在地球表面附近,g 取9.8m /s 2

, 重力的方向:重力的方向总是竖直向下的.

重力的作用点——重心

定义:物体的各部分都受重力作用,效果上, 认为各部分受到的重力作用都集中于一点,这个点就是重力的作用点,叫做物体的重心。

影响重心分布的因素:重心跟物体的质量分布、物体的形状有关,重心不一定在物体上。质量分布均匀、形状规则的物体其重心在物体的几何中心上。 弹力

定义: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的力的作用。 产生条件:物体间直接接触;接触面发生弹性形变;接触面有挤压。

弹力的方向:垂直于接触面,指向形变物体恢复原状的方向。,具体情况如下:拉力方向沿绳指向绳收缩的方向,压力和支持力垂直于接触面。

弹力的大小:弹力的大小跟形变量的大小有关。 胡克定律:F=kx,

x为形变量,即弹簧伸缩后的长度L 与原长Lo 的差:x=|L-L0|,不能将x 当作弹簧的长度L ΔF=kΔx ΔF 为弹簧弹力的变化量,Δx 为弹簧形变量的变化量或弹簧长度的 k为劲度系数,单位;牛每米N/m,大小由本身的材料、长度、截面积等决定, 摩擦力

摩擦力定义:连个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动的趋势时,在接触面上所产生的阻碍相对运动或相对运动趋势的力。摩擦力有滑动摩擦力和静摩擦力两种 .

摩擦力产生的条件:(1)相互接触的物体间存在弹力;(2)接触面不光滑;(3)接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力) 或相对运动的趋势(静摩擦力) 。

摩擦力的方向:沿接触面,与物体相对运动(相对运动趋势) 的方向相反。 摩擦力的大小:

只要一个物体与另一物体间没有产生相对于运动,静摩擦力的大小就随着前者所受的力的增大而增大,并与这个力保持大小相等。静摩擦力的增大有个限度,最大值在数值上等于物体刚刚开始运动时的拉力。

滑动摩擦力与正压力成正比,即f=μFn, μ为动摩擦因数,与接触面材料和粗糙程度有关;Fn 指接触面的弹力。 第 四 五 节 力的合成与分解 力的合成

合力和分力定义:如果一个力产生的效果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,那几个力就叫这个力的分力。合力与分力的关系是等效替代关系。

共点力:物体同时受几个力作用,如果这些力的作用线交于一点,这几个力叫共点力。 力的合成法则:

平行四边形定则:求共点力F 1、F 2的合力,可以把表示F 1、F 2的线段为邻边作平行四边形,它的对角线即表示合力的大小和方向,如图a 。

三角形定则:求F 1、F 2的合力,可以把表示F 1、F 2的有向线段首尾相接,从F 1的起点指向F 2的末端的有向线段就表示合力F 的大小和方向,如图b 。

同一直线上力的合成:几个力在一条直线上时,先在此直线上选定正方向,与其同向的力取正值,反之取负值,然后进行代数运算求其合力。这时“+”或“-”只代表方向,不代表大小。 力的分解 力的正交分解:将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法.利用力的正交分解法可以求几个已知共点力的合力,它能使不同方向的矢量运算简化为同一直线上的矢量运算.

力的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知边角关系求解的几何问题。

实验:互成角度的两个力的合成 1.实验目的 验证平行四边形定则 2.验证原理

如果两个互成角度的共点力F 。、F 。作用于橡皮筋的结点上,与只用一个力F’作用于橡皮筋的结点上,所产生的效果相同(橡皮条在相同方向上伸长相同的长度) ,那么,F’就是F 1和F 2的合力。根据平行四边形定则作出两共点力F 1和F 2的合力F 的图示,应与F’的图示等大同向。 3.实验器材

方木板一块;白纸;弹簧秤(两只) ;橡皮条;细绳套(两个) ;三角板;刻度尺;图钉(几个) ;细芯铅笔。 4.实验步骤

①用图钉把白纸钉在方木板上。

②把方木板平放在桌面上,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。(固定点A 在纸面外)

③用两只弹簧秤分别钩住细绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置o(如图1~133所示) 。(位置0须处于纸面以内)

④用铅笔描下结点0的位置和两条细绳套的方向,并记录弹簧秤的读数。

⑤从力的作用点(位置o) 沿着两条绳套的方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧秤的拉力F ,和F :的图示,并用平行四边形定则作出合力F 的图示。 ⑥只用一只弹簧秤通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样

的位置o ,记下弹簧秤的读数和细绳的方向。用刻度尺从。点按同样标度沿记录的方向作出这只弹簧秤的拉力F’的图示。

⑦比较力F’的图示与合力F 的图示,看两者是否等长,同向。 ⑧改变两个力F 1和F 2的大小和夹角,再重复实验两次。 5.注意事项

①不要直接以橡皮条端点为结点,可拴一短细绳再连两细绳套,以三绳交点为结点,应使结点小些,以便准确地记录结点O 的位置。

②不要用老化的橡皮条,检查方法是用一个弹簧秤拉橡皮条,要反复做几次使橡皮条拉伸到相同的长度看弹簧秤读数有无变化。

③A点应选在靠近木板上边中点为宜,以使。点能确定在纸的上侧,结点O 的定位要力求准确,同一次实验中橡皮条拉长后的结点位置0必须保持不变。

④弹簧秤在使用前应将其水平放置,然后检查、校正零点。将两弹簧秤互相钩着水平拉伸,选择两只读数完全一致的弹簧秤使用。

⑤施加拉力时要沿弹簧秤轴线方向,并且使拉力平行于方木板。 ⑥使用弹簧秤测力时,拉力适当地大一些。

⑦画力的图示时应选择适当的标度,尽量使图画得大一些,要严格按力的图示要求和几何作图法作出平行四边形。. 第四章

④惯性不是力,惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质、力是物体对物体的作用,惯性和力是两个不同的概念。

第二节 牛顿第二定律 1. 定律内容

物体的加速度a 跟物体所受的合外力F 合成正比,跟物体的质量m 成反比。 2. 公式:F 合=ma 理解要点:

①因果性:F 合是产生加速度a 的原因,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消失; ②方向性:a 与F 合都是矢量, ,方向严格相同;

③瞬时性和对应性:a 为某时刻物体的加速度,F 合是该时刻作用在该物体上的合外力。 ○4牛顿第二定律适用于宏观, 低速运动的情况。 第五节 牛顿第三定律

两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。 作用力与反作用力的二力平衡的区别

第 六 七 节 用牛顿运动定律解决问题 超重和失重:

超重定义: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现象。 加速度方向:竖直向上。

失重定义:定义: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现象。 加速度方向:竖直向下。

基本单位和导出单位构成单位制. :

牛顿运动定律的应用: 从受力确定运动情况 ; 从运动情况确定受力。加速度是联系力和运动的桥梁,受力分析是解决问题的关键。

从动力学看自由落体运动:运动过程中它只受重力的作用。物体时从静止开始下落的,即运动的初速度是0。运动过程中它只受重力的作用。


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