2019-2020年高一物理上学期 知识归纳 新人教版必修1
(一)基本概念
1.质点——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。)
2.速度——描述运动快慢的物理量,是位移对时间的变化率。
3.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。 4.速率——速度的大小,是标量。只有大小,没有方向。
5.注意时刻与时间、位移与路程,匀加速直线运动、匀减速直线运动、匀变速直线运动的区别。 (二)、匀变速直线运动公式 1.常用公式有以下四个:,,
⑴以上四个公式中共有五个物理量:x、t、a、v0、vt,这五个物理量中只有三个是独立的,可以任意选定。只要其中三个物理量确定之后,另外两个就唯一确定了。每个公式中只有其中的四个物理量,当已知某三个而要求另一个时,往往选定一个公式就可以了。如果两个匀变速直线运动有三个物理量对应相等,那么另外的两个物理量也一定对应相等。
⑵以上五个物理量中,除时间t外,x、v0、vt、a均为矢量。一般以V0的方向为正方向,以t=0时刻的位移为零,这时x、Vt和a的正负就都有了确定的物理意义。
2.匀变速直线运动中几个常用的结论
①Δx=aT 2,即任意相邻相等时间内的位移之差相等。可以推广到x2
m-xn=(m-n)aT ②,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)。 可以证明,无论匀加速还是匀减速,都有。
3.初速度为零(或末速度为零)的匀变速直线运动
做匀变速直线运动的物体,如果初速度为零,或者末速度为零,那么公式都可简化为: , , ,
以上各式都是单项式,因此可以方便地找到各物理量间的比例关系。 4.初速为零的匀变速直线运动
①前1s、前2s、前3s……内的位移之比为1∶4∶9∶…… ②第1s、第2s、第3s……内的位移之比为1∶3∶5∶…… ③前1m、前2m、前3m……所用的时间之比为1∶∶∶…… ④第1m、第2m、第3m……所用的时间之比为1∶∶()∶……
5、自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,加速度为g,g为重力加速度,随纬度的升高而增大,随高度的升高而减小。
6.竖直上抛运动是匀变速直线运动,其上升阶段为匀减速运动,下落阶段为自由落体运动。它有如下特点:
1.上升和下降(至落回原处)的两个过程互为逆运动,具有对称性。有下列结论: (1)速度对称:上升和下降过程中质点经过同一位置的速度大小相等、方向相反。 (2)时间对称:上升和下降经历的时间相等。
2.竖直上抛运动的特征量:(1)上升最大高度:H2m=v0/2g .(2)上升最大高度和从最大高度点下落到抛出点两过程所经历的时间:v0/g ,总时间t=2v0/g (一).力的概念:力是物体对物体的作用。
1.力的基本特征(1)力的物质性:力不能脱离物体而独立存在。(2)力的相互性:力的作用是相互的。(3)力的矢量性:力是矢量,既有大小,又有方向。(4)力的独立性:力具有独立作用性,用牛顿第二定律表示时,则有合力产生的加速度等于几个分力产生的加速度的矢量和。
2.力的分类:(1)按力的性质分类:如重力、电场力、磁场力、弹力、摩擦力、分子力、核力等。(2)按力的效果分类:如拉力、推力、支持力、压力、动力、阻力等.
(二)、常见的三类力。
1.重力:重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。
(1)重力的大小:重力大小等于mg,g是常数,通常等于9.8N/kg. (2)重力的方向:竖直向下的.
(3)重力的作用点—重心:重力总是作用在物体的各个点上,但为了研究问题简单,我们认为一个物体的重力集中作用在物体的一点上,这一点称为物体的重心.
①质量分布均匀的规则物体的重心在物体的几何中心. ,②不规则物体的重心可用悬线法求出重心位置.
2.弹力:发生弹性形变的物体,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.
(1)弹力产生的条件:①物体直接相互接触; ②物体发生弹性形变. (2)弹力的方向:跟物体恢复形状的方向相同.
○1一般情况:凡是支持物对物体的支持力,都是支持物因发生形变而对物体产生的弹力;支持力的方向总是垂直于支持面并指向被支持的物体. ○2一般情况:凡是一根线(或绳)对物体的拉力,都是这根线(或绳)因为发生形变而对物体产生的弹力;拉力的方向总是沿线(或绳)的方向.
○
3弹力方向的特点:由于弹力(支持力、压力)的方向跟接触面垂直,面面结触、点面结触时弹力的方向都是垂直于接触面的.
(3)弹力的大小:①与形变大小有关,弹簧的弹力F=kx②可由力的平衡条件求得.
3.滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上存在相对滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它们相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力.(1)产生条件:①接触面是粗糙;②两物体接触面上有压力;③两物体间有相对滑动.
(2)方向:总是沿着接触面的切线方向与相对运动方向相反. (3)大小:与正压力成正比,即fμ=μFN
4.静摩擦力:当一个物体在另一个物体表面上有相对运动趋势时,所受到的另一个物体对它的力,叫做静摩擦力.
(1)产生条件:①接触面是粗糙的;②两物体有相对运动的趋势;③两物体接触面上有压力. (2)方向:沿着接触面的切线方向与相对运动趋势方向相反.
(3)大小:由受力物体所处的运动状态根据平衡条件或牛顿第二定律来计算. (三)、力的合成与分解
1.合力和力的合成:一个力产生的效果如果能跟原来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,求几个力的合力叫力的合成.
2.力的平行四边形定则:求两个互成角度的共点力的合力,可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,合力的大小和方向就可以用这个平行四边形的对角线表示出来。
3.分力与力的分解:如果几个力的作用效果跟原来一个力的作用效果相同,这几个力叫原来那个力的分力.求一个力的分力叫做力的分解.
4.分解原则:平行四边形定则.
力的分解是力的合成的逆运算,同一个力F可以分解为无数对大小,方向不同的分力,一个已知力究竟怎样分解,要根据实际情况来确定,根据力的作用效果进行分解.
(四)共点力的平衡
1.共点力:物体受到的各力的作用线或作用线的延长线能相交于一点的力. 2.平衡状态:在共点力的作用下,物体处于静止或匀速直线运动的状态. 3.共点力作用下物体的平衡条件:合力为零,即F合=0。
4.力的平衡:作用在物体上几个力的合力为零,这种情形叫做力的平衡.
(1)若处于平衡状态的物体仅受两个力作用,这两个力一定大小相等、方向相反、作用在一条直线上,即二力平衡.
(2)若处于平衡状态的物体受三个力作用,则这三个力中的任意两个力的合力一定与另一个力大小相等、方向相反、作用在一条直线上. (3)若处于平衡状态的物体受到三个或三个以上的力的作用,则宜用正交分解法处理,此时的平衡方程可写成:
牛顿运动定律(第四章)
1、 牛顿第一定律:
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。 对牛顿第一定律的理解要点:(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持;(2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,是使物体产生加速度的原因;(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性;(4)不受力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律;(5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。
2、 牛顿第二定律:
物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。公式F=ma.
对牛顿第二定律的理解要点:(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础;(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度;(3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,Fx=max,Fy=may,(4)牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位
——牛顿(定义使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s2
.
3、 牛顿第三定律:
两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
对牛顿第三定律的理解要点:(1)作用力和反作用力相互依赖性,它们是相互依存,互以对方作为自已存在的前提;(2)作用力和反作用力的同时性,它们是同时产生、同时消失,同时变化,不是先有作用力后有反作用力;(3)作用力和反作用力是同一性质的力;(4)作用力和反作用力是不可叠加的,作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可求它们的合力,两个力的作用效果不能相互抵消,这应注意同二力平衡加以区别。
4.物体受力分析的基本程序: (1)确定研究对象;
(2)采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力;
(3)按照先重力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力,最后分析其他场力;
(4)画物体受力图,没有特别要求,则画示意图即可。 5.超重和失重: (1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重。处于失重的物体的物体对支持面的压力F(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力,即F=mg+ma.;
(2)失重:物体有向下的加速度称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg,即FN=mg-ma,当a=g时,FN=0,即物体处于完全失重。 6、牛顿定律的适用范围:(1)只适用于研究惯性系中运动与力的关系,不能用于非惯性系;(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题;(3)只适用于宏观物体,一般不适用微观粒子。
祝同学们期末考试胜利!!
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