文档文本内容
自信是进步的基础,努力是成绩的保障
1
匀变速直线运动
一、匀变速直线运动几个公式
1、四大公式
公式1:v=v0+at
一次函数解析式
公式2:x=v0+v
2
t
梯形面积
公式3:x=v0t+1
2at2
梯形面积分成矩形与三角形
公式4:2ax=v2-v20
将公式1带入公式2
为了计算简单,令v0 为正,则加速用加号,减速用减号
2、推论1:平均速度即时间中点的瞬时速度,即v-=v0+v
2
。
3、推论2:等时相邻位移差为定值x=aT2
二、纸带问题
1、速度计算如vD=x4+x5
2T 取距离D 最近
2、加速度计算无论奇数段还是偶数段均可以分成两段,偶数段为例,分成OC 与CF 两段,求各自平均
速度然后再算加速度,v1=x3+x2+x1
3T
;v2=x6+x5+x4
3T
。
a=(x6+x5+x4)-(x3+x2+x1)
9T2
对于奇数段,直接去一段,凑偶数即可a=(x5+x4)-(x2+x1)
6T2
3、关于交流电频率的影响,用两段,直接取相邻三个点为计时点为例
自信是进步的基础,努力是成绩的保障
2
T=1
T
a=x2-x1
T2
=(x2-x1)f2
真实用值f 表示,计算用值用f0(即习惯用值)表示
真实值:a=x2-x1
T2
=(x2-x1)f2
计算值:a′=x2-x1
T2
=(x2-x1)f2
0
比如真实值f=60 Hz,但我们用了f0=50 Hz 所以a′<a
四、图像问题
一轴二线三斜率,四面五点六截距
一轴:看横纵坐标轴
①做题先看纵轴和横轴的物理意义,根据纵轴或者横轴字母去想相应的公式。由于高中阶段都是考查的
特殊图线,所以直接想公式还是比较快捷的(一定程度上可以解图像决斜率或者面积问题)。
比如x
t-t 图像,就是公式x=v0t+1
2at2 进行变形x
t=v0+1
2at ,其横轴t 代表的是时间段,纵轴代表该段时
间内的平均速度(如图1 所示)如前t 时间段内平均速度为v,当t→0 时,平均速度会变成瞬时速度,即纵轴截
距为初速度;
比如v2-x 图像,就是公式v2-v2
0 =2ax 变化而来(如图2 所示)。
②还要注意起点是否是从零开始,如测量电动势的U-I 图像中计算内阻时就要注意纵坐标起点。
二线:看图线是直线还是曲线,物理里面远离横轴是增大,靠近横轴是减少。
自信是进步的基础,努力是成绩的保障
3
三斜率:看图线斜率的物理意义,对于图线如图5 所示会有两个斜率
切线斜率k=y
x(用到微元法)
割线斜率k=y
x(未用微元法)
,
要先看自己关注的物理量的定义式或计算式,然后再确定是哪个斜率。
举例说明:
(1)如U-I 图像中,电阻的定义R=U
I ≠U
I ,所以我们需关注的是割线斜率(如图6 所示);
(2)如测量电源电动势和内阻的U-I 图像中,U=E-Ir 会认为r=|U
I | ,其实这是有问题的,电源内阻
其实应该是r=E-U
I
,这里要做两点说明
①内阻不变的电源 (如图7 所示),数值上E-U
I
与|U
I |相等,即我们可以利用|U
I |来进行计算电源的内
阻,但切不可认为|U
I |它的物理意义就是内阻。
②内阻可变的电源(如图8 所示),电源内阻的计算就尤为突出到底是哪个斜率了,它只能是r=E-U
I
并
非切线斜率。
这里给几个常见的用于验证上面所说。
某点切线斜率
x-t
加速度
Ep(重力势能)-x
重力
v-t
加速度
Ep(电势能)-x
电场力
W-x
力
Ek-x
合外力
E(机械能)-x
非重力
φ-x
电场强度
某点连接原点斜率
U-I
电阻
p-T
体积倒数
V-T
压强倒数
自信是进步的基础,努力是成绩的保障
4
四面:看图线面积的物理意义,看图线斜率的物理意义,对于图线会有两个面积
矩形面积s=yx(如图9未用微元法)
围成面积s=yx(如图10用微元法) ,即要先看自己关注的物理量的定义式或计算式,然后再确定是哪个面
积。
举例说明:
(1)如U-I 图像中,功率的算法是P=UI 不是P=UI 也不是P=UI 所以矩形面积才是功率(如图11);
(2)如x
t-t 图像中,x
t 代表平均速度,那么位移计算方式是x=v-t 所以矩形面积才是位移(如图12);
(3)如1
v-x 图像中,速度的定义式是v=x
t 所以只能t=1
vx 而不是t=1
vx ,即只能是图像与x 轴围成
面积才是时间(如图13)。
这里给几个常见的用于验证上面所说。
五点:看图线交点的含义;如x-t,交点只代表位置相同;v-t,只代表速度相同。U-I,只代表该用
电器工作电压电流。
六截距:看图线和轴交点的截距。
图线与轴围成面积
a-t
速度变化量
E(场强)-x
电势差
v-t
位移
P-t
功
F-x
功
p-V
功
自信是进步的基础,努力是成绩的保障
5
追及问题解题常规套路
1.首先写出二者各自的速度关系
例以加速为例
v1=v10+a1t
v2=v20+a2t
①若题干中出现“最远”“最近”等字眼,则先让二者共速;
如令v1=v2=v,可以求出时间t
②若有刹车问题,一定要注意停车时间。同时也要注意如果有反应时间,这段时间是匀速。
2.列出各自的位移表达式(公式仅仅是个参考)
x1=v10t+1
2a1t2
x2=v20t+1
2a2t2
注:对于最远距离或者最近距离型,可以用平均速度简化计算。
3.根据题干信息寻找位移关系式画出位移关系,列出方程式,如追上就是位置相同,最远(最近)就是位移相
减。
自信是进步的基础,努力是成绩的保障
6
相互作用
共点力平衡
质量m,倾角θ,拉力F,摩擦因数μ,求摩擦力f 大小
自信是进步的基础,努力是成绩的保障
7
自信是进步的基础,努力是成绩的保障
8
晾衣架模型
问题描述
两个竖直的杆,之间用一不可伸长的轻质细绳连接,中间套一光滑重环,圆环处于静止状态,已知绳节
的高度差为h,两杆之间的距离为d,绳子的长度为l,圆环质量为m,那么我们可以得到那些结论呢?
由于圆环是光滑的,所以圆环两端的拉力大小相等,根据几何关系易知:
OB=OC
sinα=
d
OA+OC=d
l
即只要水平距离不变,则夹角不改变,绳子拉力2Tcosα=mg 不会改变;水平距离变远,则拉力变大
此模型特点:
①轻质细绳
②光滑轮子或环
能力迁移,mg 理解为恒力,距离d 理解为垂直恒力方向的距离
自信是进步的基础,努力是成绩的保障
9
牛顿第二定律常见模型
超失重
推论:当研究对象倾斜加减速时,将加速度分解大类
ay向上:支持力大于重力
ay向下:支持力小于重力
自信是进步的基础,努力是成绩的保障
10
各种等时圆(主要选择题)
一、光滑直导轨
(1)静止从最高点滑到圆上任意一点,时间相等如图1
(2)静止从圆上任意一点滑到最低点,时间相等如图2
(3)(1)+(2)的组合如图3
时间均为t=
4R
g =2
R
g
二、拓展粗糙至直轨道(课外知识,不用掌握)
1、劣弧等时圆
(1)半径为R 的圆,MN 为一条竖直弦h(h<2R),由顶点M 向劣弧引一条粗糙直轨道,质点与轨道摩擦因
数为μ=tanφ,则质点由M 点静止释放运动到劣弧上任一点的时间恒定。
质点由M→A 有:
t=
4Rcos(φ+θ)
gcosθ-μgsinθ=
4Rcos(φ+θ)cosθ
gcosθcosφ-gsinθsinφ=
4Rcos(φ+θ)cosθ
gcos(φ+θ)
=
4Rcosφ
g
=
2h
g