高一物理13章知识点总结以及易错题总结Word文件下载.docx
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大小和方向有一个不确定作用效果就无法确定,这就是既有大小又有方向的物理含意。
(4)力是矢量。
※矢量:
既有大小又有方向的量,标量只有大小。
(5)常见的力:
根据性质命名的力有重力、弹力、摩擦力;
根据作用效果命名的力有拉力、下滑力、支持力、阻力、动力等。
1.重力(A)由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力。
(施力物体是地球,同时地球也是受力物体)
大小:
G=mg方向:
竖直向下
实质:
重力由地球对物体的万有引力产生,由于地球自转需要向心力的缘故,重力只是外有引力的一个分力。
除南北两极外,重力大小不等于引力大小
除南北两极和赤道一周外,重力的方向也不指向地心。
(B)同一物体质量一定,随着所处地理位置的变化,重力加速度的变化略有变化。
从赤道到两极G大(变化千分之一),在极地G最大,等于地球与物体间的万有引力;
随着高度的变化G小(变化万分之一)。
在有限范围内,在同一问题中重力认为是恒力,运动状态发生了变化,即使在超重、失重、完全失重的状态下重力不变;
(C)物体的重心:
物体各部分重力合力的作用点为物体的重心(不一定在物体上)。
重心位置取决于质量分布和形状,质量分布均匀的物体,重心在物体的几何对称中心。
确定重心的方法:
悬挂法,支持法。
2.弹力
(1)形变:
物体的伸长、缩短、弯曲等等,总之物体的形状或体积的改变。
弹力:
发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟他接触的物体会产生力的作用。
条件:
接触弹性形变※弹力是接触力
两物体相接触只是产生弹力的必要条件,但不是充分条件。
(2)弹力的大小与形变程度相关。
形变程度越重,弹力越大。
(3)弹力的方向:
弹力的方向与施力物体形变方向相反(是施力物体恢复形变的方向),与接触面垂直。
※具体:
压力的方向:
垂直于支持面而指向被压的物体,支持力的方向:
垂直于支持面而指向被支持的物体。
绳的拉力是绳对所拉物体的弹力,方向总是沿着绳而指向绳收缩的方向。
(4)胡克定律:
内容:
在弹性限度内,弹簧的弹力与弹簧伸长(或压缩)的长度成正比。
数学表达式:
F=KΔx(Δx长度改变量:
Δx=现长—原长)
4、摩擦力
(1)摩擦力发生在相互接触且挤压有相对运动或相对运动趋势的物体之间。
发生相对运动,阻碍相对运动的摩擦力称为滑动摩擦力。
有相对运动的趋势,阻碍相对运动趋势的摩擦力称为静摩擦力。
※摩擦力是接触力
摩擦力产生的条件:
接触、挤压,有相对运动或相对运动趋势存在。
(含盖了产生弹力的条件)
(2)摩擦力的方向:
总是与相对运动或相对运动趋势方向相反,与接触面相切。
※判断相对运动方向:
当根据摩擦力产生的条件,确定存在摩擦力时,以此力的施力物体为参照物,判断受力物体相对运动(或相对运动趋势)方向,摩擦力方向与相对运动(或相对运动趋势)方向相反,从而找到摩擦力的方向:
物块A放在小车B上,置于水平面上:
a、没加任何力:
A、B处于静平衡状态,由于A、B受重力作用,A与B接触,车轮与地面接触,并均有挤压,但无相对运动,也没相对运动趋势存在,无摩擦力产生。
b、A物体上加一个水平力,AB处于静止状态。
分析A,由于受到力的作用,以B为参照物,A相对B有向右的趋势,所以受到与趋势相反的静摩擦。
根据作用力反作用力的关系,小车B受到水平A拖予的静摩擦力。
小车B受到水平向右的静摩力的作用,相对地面有向右的运动趋势,但没动,受到地面施予的与运动趋势方向相反的静摩擦力(结论:
)。
c、A物体受到水平向右的力F作用,A、B相对静止,一起沿水平向右加速运动:
分析A物体:
仍受到一个拉力F和B施予的静摩擦力。
()。
分析B物体:
受到A施予的的反作用力的同时,AB相对地面向右运动,地面给B物体一个向左的滑动摩擦力。
(据题意:
)
小车B受到静摩擦力的作用,在小车向右加速运动的过程中,与B小车运动方向相同;
不但对B做功,而且做的还是正功;
在效果上起着动力的作用。
(3)摩擦力的大小
滑动摩擦力F=μFNμ是比例常数,叫动摩擦因数。
没有单位
滑动摩擦力大小跟接触面的材料,粗糙程度有关。
滑动摩擦力跟正压力(一个物体对另一个物体表面的垂直作用力)成正比。
※滑动摩擦力的大小只与正压力、滑动摩擦系数有关,而与接触面的大小无关。
静摩擦力是一组值,其中有一个最大值,称为最大静摩擦fm=μ0FN(使物体开始运动时的静摩擦力,μ0是比例常数,叫静摩擦因数,μ0略大于μ)。
静摩擦力不能用FN来计算,只能根据作用力、反作用力的关系,平衡条件或牛顿二定律求解。
大小:
随外力的变化而变化。
两个相接触的物体间的静摩擦力大小,等于在0—fm之间的某个值.
※注意:
摩擦力可以是阻力,也可以是动力。
摩擦力公式f=μN中三个量对应于同一接触面,N一般不等于G。
5.受力分析:
对物体进行正确的受力分析是分析、求解力学问题的关键,受力分析就是要明确周围物体对研究对象施加的性质力的方向,并画出力的示意图。
通常采用隔离法分析,其步骤为:
1、明确研究对象,将它从周围物体中隔离出来。
2、分析周围有哪些物体对它施力,方向如何
注意:
(1)所有的力都是周围物体给研究对象的,而不是研究对象给周围物体的。
(2)正确顺序进行受力分析,一般是“一重,二弹,三摩擦”的顺序,防止“缺力”和“多力”
6.力的合成和分解(A)矢量的合成与分解都遵从平行四边形定则(可简化成三角形定则)
平行四边形定则实质上是一种等效替换的方法。
一个矢量(合矢量)的作用效果和另外几个矢量(分矢量)共同作用的效果相同,就可以用这一个矢量代替那几个矢量,也可以用那几个矢量代替这一个矢量,而不改变原来的作用效果。
由三角形定则还可以得到一个有用的推论:
如果n个力首尾相接组成一个封闭多边形,则这n个力的合力为零。
在分析同一个问题时,合矢量和分矢量不能同时使用。
也就是说,在分析问题时,考虑了合矢量就不能再考虑分矢量;
考虑了分矢量就不能再考虑合矢量。
在大小一定的情况下,合力F随增大而减小,随减小而增大,F最大值是范围是,有可能大于任一个分力,也有可能小于任一个分力,还可能等于某一个分力的大小。
若是三个力呢?
(分情况讨论)
(B)力的分解
(1)满足平行四边形法则
(2)已知一合力,可分解为无穷多组分力,实际分解时,按要求或作用效果分解。
有以下几种情况:
①已知合力和两个分力的方向,求两个分力的大小。
②已知合力和一个分力的大小及和分,求另一个分力
③已知合力一个分力F1的方向和另一个分力F2的大小,求分力的分和和另一个力的大小。
i)当F2=d时,一组解
ii)当F2<
d时,无解
iii)当F2>
d时,两组解
④已知合力及两个分力的大小,求两个分力的方向
i)F=F1+F2ii)F=F2-F1iii)
(3)过河问题
如右图所示,若用v1表示水速,v2表示船速,则:
①过河时间仅由v2的垂直于岸的分量v⊥决定,即,与v1无关,所以当v2⊥岸时,过河所用时间最短,最短时间为也与v1无关。
②过河路程由实际运动轨迹的方向决定,当v1<v2时,最短路程为d;
当v1>v2时,最短路程程为(如右图所示)。
7.共点力作用下物体的平衡
平衡状态
平衡状态:
物体处于静止或匀速直线运动状态,统称平衡状态。
一组平衡力:
若干个力作用在同一个物体上,物体处于平衡状态。
我们称这若干力为一组平衡力。
互为平衡的力:
一组平衡力中的任意一个力是其余所有力的平衡力。
(1)共点力:
几个力作用于物体的同一点,或力的作用线交于同一点(该点不一定在物体上),这几个力叫共点力。
(2)共点力的平衡条件:
在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。
(3)判定定理:
物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡,则这三个力必为共点力。
(表示这三个力的矢量首尾相接,恰能组成一个封闭三角形)
(4)解题途径:
当物体在两个共点力作用下平衡时,这两个力一定等值反向;
当物体在三个共点力作用下平衡时,往往采用平行四边形定则或三角形定则;
当物体在四个或四个以上共点力作用下平衡时,往往采用正交分解法。
二、直线运动
1.参考系(A)在描述一个物体的运动时,选来作为标准的另外的物体
2.质点(A)用来代替物体的有质量的点(当物体的大小、形状对所研究的问题的影响可以忽略时,物体可作为质点。
3.位移和路程(A)表示质点的位置的变动的物理量叫做位移,位移是矢量。
路程是质点运动轨迹的长度。
路程是标量
4.速度——描述运动快慢的物理量,是位移对时间的变化率。
5.平均速度(A),在直线运动中,不同时间(或不同位移)内平均速度一般是不同的,因此,必须指明求出的平均速度是对哪段时间来说的。
6.瞬时速度(A)运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫做瞬时速度
7.速率(A)在直线运动中,瞬时速度的方向与物体经过某一位置时的运动方向相同。
它的大小叫做瞬时速率,有时简称速率。
8.变化率——表示变化的快慢,不表示变化的大小。
9.加速度(B)加速度——描述速度变化快慢的物理量,是速度对时间的变化率。
,,,,
10.匀变速直线运动的规律(B)位移公式:
;
由于匀变速直线运动的速度是均匀改变的,他在时间t内的平均速度
,某段时间的中间时刻的即时速度等于该段时间内的平均速度。
,某段位移的中间位置的即时速度公式(不等于该段位移内的平均速度)。
无论匀加速还是匀减速,都有
匀变速直线运动还具有以下特点:
(1)相邻的相等时间间隔的位移差ΔS=aT2
(2)任意一段时间内的平均速度等于中间时刻的即时速度vn=
(3)对于初速度为零的匀加速直线运动,有
①前1秒、前2秒、前3秒……内的位移之比为1∶4∶9∶……
②第1秒、第2秒、第3秒……内的位移之比为1∶3∶5∶……
③前1米、前2米、前3米……所用的时间之比为1∶∶∶……
④第1米、第2米、第3米……所用的时间之比为1∶∶()∶……
11.匀速直线运动的s-t图像和v-t图像(A)
s-t图象。
能读出s、t、v的信息(斜率表示速度)。
v-t图象。
能读出s、t、v、a的信息(斜率表示加速度,曲线下的面积表示位移)。
可见v-t图象提供的信息最多,应用也最广。
12.自由落体运动(A)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。
※1、位移和路程不同
位移是表示质点位置变化的物理量,可以用由初位置到末位置的有向线段来表示,位移既有大小,又有方向,是矢量。
路程表示质点在一定时间内运动
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