第 1 章 直线运动
我在做机械运动 Part 1 机械运动
1.概念:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动。
2.形式:包括平动、转动、振动等运动形式。
3.分类:按轨迹分为直线运动和曲线运动。
Part 2 质点
1.概念:质点是忽略物体的大小和形状简化成的有质量的点。
2.特点
(1)它没有大小和形状。
(2)它具有物体的全部质量。
(3)它是一种理想化的模型,实际生活中并不存在。
能否看作质点要视情况而定,在研
究地球自转的时候,不可以把地球
当作质点
地球公转的时候,可以把地球当作质点
Part 3 参考系与坐标系
1.参考系
参考系是在描述一个物体的运动时,选来作为标准的假定不动的另外物体。
(1)运动的描述是相对的,与所选取的参考系有关。
(2)以不同的物体作为参考系,同一运动的观察结果可能不同。
(3)参考系的选取原则上是任意的,但实际问题中,应以研究问题方便,对运动的描述
尽可能简单为原则。
温馨提示
机械运动是相对宏观物质而言的,不包括微粒的运动,分子的运动其实是热运动。
质点是一种科学的抽象,是一个理想化的物理模型,是在研究物体运动时,抓住主要因素,忽略次要因素,对
1
实际物体进行的近似。一个物体能否视为质点,不能以大小而论。
第 1 章 直线运动
Part 4 矢量与标量
矢量 标量
定义 既有大小又有方向的物理量,如 只有大小没有方向的物理量,如质量、
力、速度等 温度等
标量 矢量 运算法则 平行四边形定则 代数运算法则
正负意义 正负表示方向 正负表示大小或性质
大小 方向
大小
Part 5 位置、位移、路程
项目 物理量 位移 路程 位置
矢量、标量 矢量,方向由初位置指向末位 标量 无
置
物理意义 表示位置的变化,末位置距离 表示实际的轨迹长度 表示某时刻
初位置多远,在何方向上 所在的空间
Part 6 时刻与时间
时刻 时间
物体从 A 运动到 B,不管沿着什么轨 概念 事物运动、发展、变化所经历过 事物运动、发展、变化所经历的过程
迹,它的位移都是一样的。这个位移 程的各状态先后顺序的标志 长短的量度
可以用一条有方向的(箭头)线段
意义 一段时间的始、末,一瞬间,有 两时刻之间的间隔,有长短
AB 表示
先后无长短
时间轴表示 轴上一点 轴上一段
对应物理量 状态量,如位置、动能等 过程量,如位移、功等
早读 下课 第二节 下课
……
t/ h
8 9 10
7
30min 40min
时刻 时间间隔
温馨提示
常见的矢量与标量
物理量中是矢量的:力(包括力学中的力和电学中的力),线速度,角速度,位移,加速度,动量,冲量,角动量,场强等等.
标量:质量、密度、温度、功、功率、动能、势能、引力势能、电势能、路程、速率、体积、时间、热量、电阻、力矩、路程等
等.
2
第 1 章 直线运动
Part 7 速度与速率
速度(10m/s)
1.速度
10s
速度是描述物体运动的方向和运动快慢的物理量,它既有大小又有方向,是一个矢量。
100m
2.平均速度与瞬时速度
项目 平均速度 瞬时速度
概念 运动物体的位移和用时间的比值 所运动物体经过某一位置(或在某
速度(-10m/s) 时刻)的速度
10s
表达式 = 或 v= = (其中x0)
x x x
方向 与位移同向,与运动方向不一定相同v t t v 运动方向,沿运动轨迹的切线方向t
100m 物理意义 表示物体某段时间内运动快慢的平 精确描述物体运动快慢与运动方
均程度与总的运动方向 向的物理量
3.平均速率和速率
平均速率是物体运动中通过的路程与所用时间的比值。即平均速率。
加速 瞬时速度的大小叫做速率,它是一个标量。
v
a Part 8 加速度
1.定义:
减速 v
v v
2.表达式:a t 0
t
a 3.单位:在国际单位制中,加速度的单位是 m/s2, 读作米每二次方秒。
判断加速还是减速只有一个依
4.物物意义:表示物体速度改变快慢和方向的物理量,数值上等于单位时间内速
据:加速度与速度同向就加速,
反向就减速。 度的变化量。
温馨提示
越大,v 增加的越快
(1)a 与 v 同向物体做加速运动
越小,v 增加的越慢
越大,v 减小的越快
(2)a 与 v 反向物体做减速运动
越小,v 减小的越慢
第 2 章 匀变速直线运动
Part 1 匀变速直线运动
在相等时间内速度变化相等的直线运动。
v v 注意在此定义中所涉及的“相等时间内”应理解为任意相等的时间内,而非
0 t 2t 一些特定相等的时间内。
匀加速直线运动
Part 2 匀变速直线运动的规律
匀加速直线运动 匀减速直线运动
选取正方向 初速度方向 初速度方向
加速度 a=常量>0,大小、方向都不变, a=常量<0,大小、方向都不变,方向
方向与正方向相同 与正方向相反
a 甲>0,做匀加速直线运动 基 速度变化
正方向 vt-v0=at>0 vt-v0=at<0
本 量v
v 公
末速度 vt vt=v0+at vt=v0+at
式
a 乙<0,做匀加速直线运动
1 2 1 2
x=v t+ at x=v t+ at
0 2 0 2
位移 x
1 2 1 2
x=v t- at x=v t- at
t 2 t 2
v v v v
v 0 t v 0 t
平均速度v t t
导 速度位移
v 2=v 2+2ax v 2=v 2+2ax
出 关系式 t 0 t 0
公 位移 x 1 1
x= (vo+vt)t x= (vo+vt)t
式 2 2
-1
匀速直线运动 v/ms 匀变速直线运动
-1
温馨提示10 v/ms
8
6
甲
4 v0
2
0 1 2 3 4 5 6 0 t t/s
-2 t
乙 4
矩形面积在 t 轴上方-时4 ,表示位移的方向为正方向,位移为 匀变速直线运动的位移仍可用图线与坐标轴所围的面积表
正值。矩形面积在 t 轴下方时,表示位移的方向为负方/向, 示
位移为负值。
第 2 章 匀变速直线运动
2
推 运 动 时 间 xi+xi-1=aT xj=xi=(j-i)aT2
2 2 2
论 等分 x1:x2::……:xn=1 :2 :……:n
x1:x2:……:xn=1:3:……:(2n-1)
v1:v2:……:vn=1:2:……:n
v1 :v:v 2 3 :vn 1:3::(2n 1)
t :t :……:t =1:( n - n-1 )
运 动 位 移 1 2 n 2-1):…(
等分
2 2
位 移 中 点 v0 vt
v 1
2 2
瞬时速度
Part 3 自由落体运动
1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
被迫做
2.特点:只受重力 a=g;初速度 v0=0。
自由落
体运动 3.性质:初速度为零的匀加速直线运动。
4.规律
速度-时间关系:vt=gt
1 2
位移-时间关系:h= gt
2
2
速度-位移关系:vt =2gh
Part 4 竖直上抛运动
温馨提示
自由落体运动
从飞机上降落的人,竖直方向上,在降落伞打开之前算作自由落体运动
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第 2 章 匀变速直线运动
(1)定义:将物体以一定的初速度竖直向上抛出去,物体只在重力作用下的运
动叫竖直上抛运动。
v=0 (2)基本特点
物体的初速度x0且竖直向上,规定v00。
只受重力作用。
加速度大小恒为g,方向竖直向下,a=g。
(3)运动性质:匀减速直线运动。
(4)基本规律
v v gt
t 0 ;
1 2
h v t gt
0 2
2 v 2
v1 0 2gh
(5)两个结论
v
上升到最高点的时间 t 0
g ;
v 2
上升的最大高度 H= 0 。
-1
v v/ms 2g
(6)对称性
上升阶段与下降阶段通过同一段竖直距离所用的时间相等。
上升节点与下降阶段经过同一位置时的速度大小大小相等,方向相反。
t1 t/s
竖直上抛运动的 v-t 图像
温馨提示
竖直上抛运动过程中,必须注意变量的矢量性,一般选取 v0 的方向为正方向,其他物理量的正负要严格带入。
6
第 3 章 相互作用
Part 1 力
(1)定义:力是物体对物体的作用。
(2)单位:牛顿,简称牛,符号 N。
(3)三要素:大小、方向、作用点。
(4)作用效果:使物体发生形变或使物体产生加速度,这与力的三要素有关。
(5)测量:测力计。
拖着箱子前进时,人对箱子施加了力
Part 2 力的性质
(1)物质性:力不能离开物体而独立存在,施力物体与受力物体同时存在。
大小 作用点 (2)相互性:力总是成对出现。
(3)矢量性:既有大小又有方向,运算遵循平行四边形定则。
(4)独立性:一个物体同时受几个共点力的作用,每个力各自独立地产生作用
效果,好像其他力不存在一样。
方向 (5)效果性:力作用在物体上总是要产生一定的效果的,或使物体发生形变,
或改变物体的运动状态。
Part 3 力的分类
(1)按性质分:重力、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力、核力等。
(2)按作用效果分:动力、阻力、向心力、回复力、支持力、压力、推力、拉
温馨提示
7
第 3 章 相互作用
力、浮力等。
(3)按作用形式分:场力——万有引力、电场力、磁场力等。
接触力——弹力、摩擦力等。
F
Part 4 重力
1.定义:由于地球的吸引而使物体受到的力。
2 2
G 2.大小:G mg , g9.8 m / s ,粗略情况下取10m / s 。也可由测力计测量。
3.方向:竖直向下。
(1)不一定指向地心,在两极和赤道上才指向地心。
地球上的所有物体都受到重力作
(2)万有引力方向指向地心。
用,方向竖直向下
Part 5 四种基本相互作用
定义 说明
万有引力 相互吸引的作用存在于一切 (1)强度与质点间距离为平方反比关系
物体之间,强度随距离的增大 (2)长程力
而减弱 (3)将恒星、行星等聚在一起的是万有引力
电磁相互 电荷间的相互作用、磁体间的 (1)强度与粒子间距离为平方反比关系
作用 相互作用 (2)长程力
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强相互作 存在于原子核内的核子之间, (1)短程力,作用范围约10 m
用 使核子结合成原子核时起作 (2)相邻核子间才存在强相互作用
用的力 (3)强度随核子间距离的增大而急剧减小
15
弱相互作 在放射现象中起作用的基本 (1)短程力,作用范围约10 m
用 相互作用 12
(2)强度是强相互作用的10 m 倍
(3)距离增大时作用急剧减小
温馨提示
8
第 3 章 相互作用
Part 6 弹力
(1)定义: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,这种力叫做弹力。
(2)产生条件:物体直接接触;发生弹性形变。
(3)产生原因:施力物体发生了弹性形变。
(4)施力物体和受力物体:弹力的施力物体是发生弹性形变的物体,受力物体
伸长的弹簧
是使它发生形变的物体。
(5)大小:
一般情况下,弹力的大小可以利用平衡条件或牛顿运动定律计算出来;对于弹簧弹力,
在弹性限度内遵循胡克定律。
胡克定律:在弹性限度内,弹簧的弹力和其形变量(伸长或缩短的长度)成正比,即
F kx ,式中 k 为劲度系数, x 为弹簧的形变量, F 为弹力。
压缩的弹簧
(6)方向:与受力物体形变的方向相同,与施力物体形变的方向相反。
上图都表示小车在弹力作用下做工
(7)作用点:在接触点或接触面上。
Part 7 摩擦力
1.概念
两个相互接触的物体,当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时,就会在
接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力,这种力叫做摩擦力。
温馨提示 几种常见的弹力
F
(1)支持力和压力
(2)拉力
2 F
F
9
压力和支持力均为弹力,压力和
绳的拉力是弹力,
支持力的方向都垂直于物体的接触面。 1
方向沿着绳而指向绳收缩的方向。
第 3 章 相互作用
2.分类
摩擦力包括静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力三种。
3.静摩擦力与滑动摩擦力
静摩擦力 滑动摩擦力
定义 两个相互接触的物体,有相对滑动的趋势 当一个物体在另一个物体表面
时,产生的摩擦力叫静摩擦力 滑动时,会受到另一个物体阻碍
静摩擦力
它滑动的力,这种力叫滑动摩擦
推力 力
产 (1)具备弹力产生的条件:接触、发生形变
二力平衡 生 (2)接触面不光滑
条 (3)存在相对运动趋势 (3)存在相对运动
件
方 (1)总是沿接触面或其切线方向
向 (2)可能与速度同向,可能与速度反向,也可能与速度垂直或与速度成任意角
(3)—定与相对运动趋势方向相反 (3)—定与相对运动方向相反
滑动摩擦力
大小 (1)与相对运动趋势强弱有关,取值范 FF
(1)滑动摩擦力: f N
推力 0 FF
围 max (2)滑动摩擦力的大小与物体
(2)静摩擦力的大小与压力无关,但与 的运动速度、接触面大小无关
压力成正比 F F
(3) f 、 、 N 对应于同一
F
(3)同样压力下 max 略大于滑动摩擦力。 接触面
无特别说明可认为二者相等
Part 8 力的合成与分解
1、共点力
几个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于同一点,这几个
力叫做共点力。
温馨提示
如何区分动摩擦力和静摩擦力?
如果两物体有相对的运动(滑动),那么阻碍物体相对滑动的力为滑动摩擦力 如果两物体间没有相对的运动,只有
10
相对的运动趋势,那么产生的摩擦力为静摩擦力。