文档文本内容
[高一物理必修一笔记整理]高一物理笔记
一、运动学的基本概念
1、参考系:运动是绝对的,静止是相对的。一个物体是运动的还是静止
的,都是相对于参考系在而言的。通常以地面为参考系。
2、质点:
(1)
定义:用来代替物体的有质量的点。质点是一种理想化的模型,
是科学的抽象。
(2)
物体可看做质点的条件:研究物体的运动时,物体的大小和形状
对研究结果的影响可以忽略。且物体能否看成质点,要具体问题具体分析。
(3)
物体可被看做质点的几种情况:
① 平动的物体通常可视为质点。
② 有转动但相对平动而言可以忽略时,也可以把物体视为质点。
③ 同一物体,有时可看成质点,有时不能.当物体本身的大小对所研究
问题的影响不能忽略时,不能把物体看做质点,反之,则可以。
【注】质点并不是质量很小的点,要区别于几何学中的“点”。
3、时间和时刻:
时刻是指某一瞬间,用时间轴上的一个点来表示,它与状态量相对应;时
间是指起始时刻到终止时刻之间的间隔,用时间轴上的一段线段来表示,它
与过程量相对应。
4、位移和路程:
位移用来描述质点位置的变化,是质点的由初位置指向末位置的有向线
段,是矢量;
路程是质点运动轨迹的长度,是标量。
5、速度:
用来描述质点运动快慢和方向的物理量,是矢量。
(1)
平均速度:是位移与通过这段位移所用时间的比值,其定义式为
方向与位移的方向相同。平均速度对变速运动只能作粗略的描述。
(2)
瞬时速度:是质点在某一时刻或通过某一位置的速度,瞬时速度
简称速度,它可以精确变速运动。瞬时速度的大小简称速率,它是一个标量。
6、加速度:用量描述速度变化快慢的的物理量,其定义式为。
加速度是矢量,其方向与速度的变化量方向相同(注意与速度的方向没
有关系),大小由两个因素决定。
补充:速度与加速度的关系
1、速度与加速度没有必然的关系,即:
(1)
速度大,加速度不一定也大;
(2)
加速度大,速度不一定也大;
(3)
速度为零,加速度不一定也为零;
(4)
加速度为零,速度不一定也为零。
2、当加速度a 与速度V 方向的关系确定时,则有:
⑴若a 与V 方向相同时,不管a 如何变化,V 都增大。
(2) 若a 与V 方向相反时,不管a 如何变化,V 都减小。
二、匀变速直线运动的规律及其应用:
1、定义:在任意相等的时间内速度的变化都相等的直线运动。
2、匀变速直线运动的基本规律,可由下面四个基本关系式表示:
(1)速度公式
(2)位移公式
(3) 速度与位移式
(4) 平均速度公式
3、几个常用的推论:
(1) 任意两个连续相等的时间T 内的位移之差为恒量
△某=某2-某仁某3-某2=……=某n-某n-1=aT2
(2) 某段时间内时间中点瞬时速度等于这段时间内的平均速度,。
(3) 一段位移内位移中点的瞬时速度v 中与这段位移初速度v0 和末速
度vt 的关系为。
4、初速度为零的匀加速直线运动的比例式(2)初速度为零的匀变速直线
运动中的几个重要结论:
① 1T 末,2T 末,3T 末……瞬时速度之比为:
v1:v2:v3::vn=1:2:3::n
② 第一个T 内,第二个T 内,第三个T 内……第n 个T 内的位移之比
为:
某1:某2:某3:……:某n 二1:3:5:……:(2n-l)
③ IT 内,2T 内,3T 内……位移之比为:
某I:某II:某III::某N=1:4:9::n2
④ 通过连续相等的位移所用时间之比为:
t1:t2:t3::tn 二
三、自由落体运动,竖直上抛运动
1、自由落体运动:只在重力作用下由静止开始的下落运动,因为忽略
了空气的阻力,所以是一种理想的运动,是初速度为零、加速度为g 的匀加
速直线运动。
2、自由落体运动规律:
① 速度公式:
② 位移公式:
③ 速度—位移公式:
④ 下落到地面所需时间:
3、竖直上抛运动:
可以看作是初速度为v0,加速度方向与v0 方向相反,大小等于的g 的
匀减速直线运动,可以把它分为向上和向下两个过程来处理。
(1)
竖直上抛运动规律
① 速度公式:
② 位移公式:
③ 速度—位移公式:
两个推论:
上升到最高点所用时间:
上升的最大高度:
(2)
竖直上抛运动的对称性
如下图,物体以初速度v0 竖直上抛,A、B 为途中的任意两点,C 为最
高点,则:
(1)
时间对称性
物体上升过程中从A-C 所用时间tAC 和下降过程中从C-A 所用时间tCA
相等,同理tAB=tBA。
(2)
速度对称性
物体上升过程经过A 点的速度与下降过程经过A 点的速度大小相等。
【注】在竖直上抛运动中,当物体经过抛出点上方某一位置时,可能处
于上升阶段,也可能处于下降阶段,因此这类问题可能造成时间多解或者速
度多解。
四、运动的图象,运动的相遇和追及问题
1、图象:
(1)某一t 图象
① 物理意义:反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律。
② 表示物体处于静止状态
③ 图线斜率的意义:
图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小;
图线上某点切线的斜率的正负表示物体方向。
④ 两种特殊的某-t 图象
匀速直线运动的某-t 图象是一条过原点的直线;
若某-t 图象是一条平行于时间轴的直线,则表示物体处于静止状态。
(2)v—t 图象
① 物理意义:反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律。
② 图线斜率的意义:
a. 图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的加速度的大小
b. 图线上某点切线的斜率的正负表示加速度的方向
③ 图象与坐标轴围成的“面积”的意义:
a. 图象与坐标轴围成的面积的数值表示相应时间内的位移的大小。
b. 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。
③ 常见的两种图象形式:
a.匀速直线运动的v-t 图象是与横轴平行的直线
b.匀变速直线运动的v-t 图象是一条倾斜的直线2、相遇和追及问题:
这类问题的关键是两物体在运动过程中,速度关系和位移关系,要注意
寻找问题中隐含的临界条件,通常有两种情况:
(1) 物体A 追上物体B:开始时,两个物体相距某0,则A 追上B 时必有,
且。
(2) 物体A 追赶物体B:开始时,两个物体相距某0,要使A 与B 不相撞,
则有
易错现象:
1、混淆某一t 图象和v-1 图象,不能区分它们的物理意义
2、不能正确计算图线的斜率、面积
3、在处理汽车刹车、飞机降落等实际问题时注意,汽车、飞机停止后
不会后退
五、力重力弹力摩擦力
1、力:
力是物体之间的相互作用,有力必有施力物体和受力物体。力的大小方
向、作用点叫力的三要素。用一条有向线段把力的三要素表示出来的方法叫
力的图示。
按照力命名的依据不同,可以把力分为:
①按性质命名的力(例如:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力
②按效果命名的力(例如:拉力、压力、支持力、动力、阻力等)。
力的作用效果:
①形变;
②改变运动状态.
2、重力:
由于地球的吸引而使物体受到的力。重力的大小G=mg,方向竖直向下。
作用点叫物体的重心;重心的位置与物体的质量分布和形状有关。质量均匀
分布,形状规则的物体的重心在其几何中心处。薄板类物体的重心可用悬挂
法确定。
注意:重力是万有引力的一个分力,另一个分力提供物体随地球自转所
需的向心力,在两极处重力等于万有引力。由于重力远大于向心力,一般情
况下近似认为重力等于万有引力。
3、弹力:
(1) 内容:发生形变的物体,由于要恢复原状,会对跟它接触的且使其
发生形变的物体产生力的作用,这种力叫弹力。
(2) 条件:①接触;②形变。但物体的形变不能超过弹性限度。
(3) 弹力的方向和产生弹力的那个形变方向相反。(平面接触面间产生
的弹力,其方向垂直于接触面;曲面接触面间产生的弹力,其方向垂直于过
研究点的曲面的切面;点面接触处产生的弹力,其方向垂直于面、绳子产生
的弹力的方向沿绳子所在的直线。)
(4) 大小:
①弹簧的弹力大小由F=k 某计算
②一般情况弹力的大小与物体同时所受的其他力及物体的运动状态有
关,应结合平衡条件或牛顿定律确定
4、摩擦力:
(1) 摩擦力产生的条件:接触面粗糙、有弹力作用、有相对运动(或相
对运动趋势),三者缺一不可
(2) 摩擦力的方向:跟接触面相切,与相对运动或相对运动趋势方向相
反,但注意摩擦力的方向和物体运动方向可能相同,也可能相反,还可能成
任意角度。
(3) 摩擦力的大小:
①滑动摩擦力:
说明:
a. FN 为接触面间的弹力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
b. 为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、
接触面相对运动快慢以及正压力FN 无关。
②静摩擦:由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关。
大小范围0
静摩擦力的具体数值可用以下方法来计算:一是根据平衡条件,二是根
据牛顿第二定律求出合力,然后通过受力分析确定。
(4) 注意事项:
a.摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动
方向成一定夹角。
b. 摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。
c. 摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
d. 静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的
作用。
易错现象:
1. 不会确定系统的重心位置
2. 没有掌握弹力、摩擦力有无的判定方法
3. 静摩擦力方向的确定错误