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第一章 運(yùn)動(dòng)描述
了解點(diǎn)質(zhì)量、參考系和位移
1. 關(guān)于質(zhì)量的三點(diǎn)
(1)點(diǎn)質(zhì)量是一種理想化的物理模型,在現(xiàn)實(shí)中并不存在。
(2) 一個(gè)物體是否可以被視為點(diǎn)質(zhì)量取決于所研究問題的性質(zhì),而不是物體本身的大小和形狀。
(3)粒子不同于幾何學(xué)上的“點(diǎn)”,它是一個(gè)有質(zhì)量的點(diǎn),與物體的大小和形狀無關(guān),而幾何學(xué)上的“點(diǎn)”僅僅表示空間中的某個(gè)位置。
2. 理解參考系的“兩種性質(zhì)”
(1)任意性:參考系的選取原則上具有任意性,通常選擇地面作為參考系。
(2)同一性:比較不同物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),必須采用同一參考系。
3. 區(qū)分位移和距離
了解平均速度和瞬時(shí)速度
方法和技術(shù)
(1)當(dāng)已知物體在微小時(shí)間 Δt 內(nèi)發(fā)生微小位移 Δx 時(shí),可由 v = 計(jì)算得出
粗略計(jì)算物體在此位置的瞬時(shí)速度。
(2)計(jì)算平均速度時(shí)應(yīng)注意的兩個(gè)問題
①平均速度的大小與物體運(yùn)動(dòng)的不同階段有關(guān)。求平均速度,必須明確這是哪個(gè)位移或時(shí)間段內(nèi)的平均速度。
②
這是平均速度的定義,適用于所有運(yùn)動(dòng)。
僅適用于勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
了解速度和加速度之間的關(guān)系
1. 速度、速度變化、加速度的比較
2.速度與加速度的關(guān)系
(1)速度的大小和加速度的大小沒有直接的關(guān)系,速度大,加速度不一定大,加速度大,速度也不一定大;加速度為零,速度未必為零,速度為零,加速度也未必為零。
(2)速度方向和加速度方向沒有直接的關(guān)系,加速度與速度方向可以相同,也可以相反,兩者方向也可以不在一條直線上。
方法與技巧:如何判斷粒子是在加速直線運(yùn)動(dòng)還是減速直線運(yùn)動(dòng)
第 2 章 勻速加速直線運(yùn)動(dòng)定律
1. 勻速直線運(yùn)動(dòng)
運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中正負(fù)號的規(guī)則
(1)除時(shí)間t外,x、v0、v、a都是矢量,所以需要確定正方向,一般取v0方向?yàn)檎较颍c初速度同方向的物理量取正值,反方向的物理量取負(fù)值,當(dāng)v0=0時(shí),一般認(rèn)為加速度a方向?yàn)檎较颉?span style="display:none">qZB物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(2)t、v0、v、a、x這五個(gè)物理量必須指的是同一個(gè)過程。
2. 初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的四個(gè)重要推論
(1)1T末期、2T末期、3T末期等的瞬時(shí)速度比為:v1:v2:v3:…:vn=1:2:3:…:n。
(2)1T、2T、3T等范圍內(nèi)的位移比為:x1:x2:x3:…:xn=12:22:32:…:n2。
(3)第一個(gè)T、第二個(gè)T、第三個(gè)T等內(nèi)的位移比為:
x∠:x?:x?:...:xN=1:3:5:...:(2N-1)。
(4)從靜止開始,經(jīng)過連續(xù)相等位移所需的時(shí)間比為:
3. 解決問題的基本思路
方法與技巧:解決勻速加速直線運(yùn)動(dòng)問題的六種常用方法
兩種特殊的勻速減速直線運(yùn)動(dòng):制動(dòng)運(yùn)動(dòng)和雙向可逆運(yùn)動(dòng)
解決剎車問題的基本思路
(1)首先確定制動(dòng)時(shí)間。設(shè)車輛從制動(dòng)到減速到零所需的時(shí)間為t0,則制動(dòng)時(shí)間為t0=av0(a表示制動(dòng)時(shí)加速度的大小,v0表示車輛制動(dòng)時(shí)的初速度)。
(2)將已知的時(shí)間t與題目給出的t0進(jìn)行比較,若t0較大,則直接利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式計(jì)算時(shí),公式中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間應(yīng)為t;若t較大,則利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式用數(shù)學(xué)公式計(jì)算時(shí),公式中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間應(yīng)為t0。
自由落體與垂直投影
1. 如何處理自由落體運(yùn)動(dòng)
自由落體運(yùn)動(dòng)是勻速加速直線運(yùn)動(dòng),v0=0,a=g,因此一切勻速加速直線運(yùn)動(dòng)的公式和推理方法均適用。
2. 處理垂直上升運(yùn)動(dòng)的兩種方法
(1)分段方式:分為上升過程和下降過程。
(2)全過程法:將整個(gè)過程看作是初速度為v0,加速度a=-g的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
3 垂直上升運(yùn)動(dòng)特征
(1)對稱性
如圖所示,物體以初速度v0垂直拋出,A、B為途中任意兩點(diǎn),C為最高點(diǎn),則
①時(shí)間的對稱性
物體在上升過程中從 A 移動(dòng)到 C 所用的時(shí)間 tAC 等于物體在下降過程中從 C 移動(dòng)到 A 所用的時(shí)間 tCA。同樣,tAB = tBA。
②速度對稱
物體上升時(shí)通過點(diǎn)A的速度等于物體下降時(shí)通過點(diǎn)A的速度。
③能量對稱性
物體從A→B與從B→A的重力勢能變化量是相等的,都等于mghAB。
(2)多種解決方案
當(dāng)物體經(jīng)過拋點(diǎn)上方的位置時(shí)(最高點(diǎn)除外),可能處于上升階段,也可能處于下降階段,從而產(chǎn)生雙解。解題時(shí)要注意這個(gè)特點(diǎn)。
運(yùn)動(dòng)影像的理解與應(yīng)用
三幅圖像的比較
方法和技術(shù)
在解決此類問題時(shí),需要根據(jù)物理場景中遵循的規(guī)律,從圖像中提取信息和相關(guān)數(shù)據(jù),并根據(jù)相應(yīng)的規(guī)律公式給出問題的正確答案。具體分析過程如下:
追尋與邂逅的問題
討論超越與會(huì)車問題的本質(zhì)是分析兩個(gè)物體是否能夠同時(shí)到達(dá)同一空間位置。
1.把握一個(gè)條件、兩個(gè)關(guān)系
(1)一個(gè)條件:兩車速度相等。這往往是追趕或確定最大、最小距離的臨界條件,也是分析判斷的出發(fā)點(diǎn)。
(2)兩種關(guān)系:時(shí)間關(guān)系、位移關(guān)系。通過畫草圖就能找到兩個(gè)物體之間的位移關(guān)系,這也是解決問題的一個(gè)突破口。
2. 如何判斷自己能否趕上
常見情況:物體A追逐物體B,一開始他們之間的距離為x0。
(1)當(dāng)A追上B時(shí),xA-xB=x0,且vA≥vB。
(2)為了使兩個(gè)物體不發(fā)生碰撞,xA-xB必須保持x0,且vA≤vB。
方法和技術(shù)
1. 牢記“一個(gè)思考過程”
2. 掌握“三種分析方法”
(1)分析方法
應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,掌握一個(gè)條件和兩個(gè)關(guān)系,列出兩物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、位移、速度及其關(guān)系方程,并加以求解。
(2)極值法
設(shè)會(huì)面時(shí)間為t,按條件列出方程,得到關(guān)于t的二次方程,然后用尋找極值的數(shù)學(xué)方法求解。這里常用到匹配法、判別法、重要不等式法等。
(3)圖像法
在同一坐標(biāo)系中畫出兩物體的運(yùn)動(dòng)圖,位移圖的交點(diǎn)表示相遇,速度圖捕捉速度相等時(shí)的“面積”關(guān)系,從而找到位移關(guān)系。
定時(shí)器的應(yīng)用
1、紙帶計(jì)算物體速度的方法:根據(jù)勻加速直線運(yùn)動(dòng)在某一時(shí)間段中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,等于該時(shí)間段
平均速度
2. 利用紙帶計(jì)算物體加速度的兩種方法
(1)差分法:根據(jù)x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔),
(2)圖解法:以擊中某一計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn),用vn=
計(jì)算擊中每個(gè)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度,繪制各點(diǎn)得到vt圖,圖形的斜率即為物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。
區(qū)分“兩點(diǎn)”
1.計(jì)時(shí)點(diǎn)與計(jì)數(shù)點(diǎn)的比較
計(jì)時(shí)點(diǎn)為紙帶上實(shí)際放置點(diǎn)標(biāo)計(jì)時(shí)器的點(diǎn),相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s;計(jì)數(shù)點(diǎn)為人為根據(jù)需要選取的點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s,時(shí)間間隔根據(jù)選取的次數(shù)確定,如每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),時(shí)間間隔為0.1s。
2、紙帶上相鄰兩點(diǎn)之間的時(shí)間間隔相同,速度越大,紙帶上的計(jì)數(shù)點(diǎn)越稀疏。
防范措施
1、平行:紙帶、繩子應(yīng)與板子平行。
2、二先二后:實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先通電源,后移動(dòng)小車;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)先斷電源高中物理打點(diǎn)計(jì)時(shí)器知識點(diǎn),后取出紙帶。
第三章 互動(dòng)
1. 判斷是否存在彈性的三種方法
(1)條件法:根據(jù)物體是否直接接觸,發(fā)生彈性變形來判斷是否有彈力,此方法常用于判斷變形比較明顯的情況。
(2)假設(shè)法:當(dāng)形變不明顯時(shí),我們可以假設(shè)兩個(gè)物體之間沒有彈力,看物體是否能保持原來的狀態(tài),如果運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變,那就沒有彈力;如果運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,那就沒有彈力,那么這里就一定有彈力。
(3)狀態(tài)法:根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律或共點(diǎn)力的平衡條件,判斷彈力是否存在。
2. 確定彈力方向的方法
(1)常見模型的彈力方向
(2)根據(jù)共點(diǎn)力的平衡條件或牛頓第二定律確定彈力的方向。
3. 彈力計(jì)算的三種方法
(1)根據(jù)力的平衡條件求解。 (2)根據(jù)牛頓第二定律求解。 (3)根據(jù)胡克定律求解。
方法和技術(shù):
1、燈桿與燈繩彈性的區(qū)別
燈繩與定軸燈桿的相似之處在于彈力方向都是沿繩、沿桿,但燈繩只能提供拉力,燈桿既能提供拉力,又能提供支撐力,燈桿作為拉力,支撐力是燈繩無法替代的。
2.錯(cuò)誤提醒
(1)人們很容易錯(cuò)誤地把穿過光滑滑輪、桿或鉤的同一節(jié)繩索當(dāng)作兩節(jié)繩索,假定其所受的張力不同;人們很容易錯(cuò)誤地把穿過非光滑滑輪、桿或鉤的繩索當(dāng)作同一節(jié)繩索,假定其所受的張力處處相等。
(2)人們很容易錯(cuò)誤地認(rèn)為,無論如何,桿的彈力一定沿著桿的方向。
確定摩擦方向
1. 理解摩擦
(1)摩擦力的方向總是與物體間相對運(yùn)動(dòng)(或相對運(yùn)動(dòng)趨勢)的方向相反,但不一定與物體運(yùn)動(dòng)的方向相反。
(2)摩擦力總是阻礙物體之間的相對運(yùn)動(dòng)(或相對運(yùn)動(dòng)的趨勢),但并不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)。
(3)摩擦力不一定是阻力,也可以是驅(qū)動(dòng)力;摩擦力不一定能使物體減速,也可以使物體加速。
(4)物體受到靜摩擦力的作用,不一定靜止,但一定會(huì)保持相對靜止。
2.明確“三個(gè)方向”
方法與技能:如何判斷靜摩擦的存在及其方向
(1)假設(shè)法
(2)狀態(tài)法:根據(jù)平衡條件和牛頓第二定律確定靜摩擦力的方向。
(3)牛頓第三定律
先確定受力較小的物體所受靜摩擦力的方向,再根據(jù)“力的相互性”確定另一物體所受靜摩擦力的方向。
摩擦力計(jì)算
計(jì)算摩擦力時(shí)應(yīng)注意的四點(diǎn)
(1)確定摩擦力的大小之前,首先要分析物體的狀態(tài),分清是靜摩擦力還是滑動(dòng)摩擦力。
(2)滑動(dòng)摩擦力的大小可用公式F=μFN計(jì)算,靜摩擦力沒有公式,只能用平衡條件或牛頓第二定律計(jì)算,這是因?yàn)殪o摩擦力是被動(dòng)力,其大小隨狀態(tài)而變化,在0~Fm之間變化。
(3)在“F = μFN”中,F(xiàn)N 并不總是等于物體的重力。
(4)滑動(dòng)摩擦力的大小與物體的運(yùn)動(dòng)速度、接觸面積的大小無關(guān)。
方法與技巧:計(jì)算摩擦力的思維過程
摩擦力突變問題
1.“Quiet-Quiet”突變
物體在摩擦力和其他力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)其他力作用于物體的合力發(fā)生變化時(shí),若物體保持靜止?fàn)顟B(tài),作用于物體上的靜摩擦力的大小和方向就會(huì)發(fā)生突然的變化。
2.“靜態(tài)到動(dòng)態(tài)”突變或“動(dòng)態(tài)到靜態(tài)”突變
物體在摩擦力和其他力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)其他力發(fā)生變化時(shí),如果物體不能保持靜止?fàn)顟B(tài),作用在物體上的靜摩擦力就會(huì)“突變”為滑動(dòng)摩擦力。
3.“Move-Move”突變
當(dāng)一個(gè)物體相對于另一個(gè)物體滑動(dòng)時(shí),如果相對運(yùn)動(dòng)的方向突然改變,滑動(dòng)摩擦力的方向就會(huì)“突變”。
方法與技巧:摩擦突變問題分析時(shí)要注意的三點(diǎn)
(1)當(dāng)題中出現(xiàn)“最大”、“最小”、“正好”等關(guān)鍵詞時(shí),通常隱藏著臨界問題,有時(shí)候,一些臨界問題中并不包含上述常見的“臨界術(shù)語”,但在復(fù)習(xí)題目時(shí),可能會(huì)發(fā)現(xiàn)其中有些是“臨界狀態(tài)”,即一個(gè)物理量在變化過程中會(huì)發(fā)生突變,物理量突變時(shí)物體所處的狀態(tài)就是臨界狀態(tài)。
(2)靜摩擦力的大小和方向取決于物體間相對運(yùn)動(dòng)的趨勢,靜摩擦力有一個(gè)最大值。對于存在靜摩擦力的連接系統(tǒng),相對滑動(dòng)與相對靜止的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大值。
(3)研究傳送帶問題時(shí),物體與傳送帶速度相等的時(shí)刻,常是摩擦力的大小、方向和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的分界點(diǎn)。
匯合力的合成
1. 合力范圍
(1)兩股共線力的合成:|F1-F2|≤F≤F1+F2。
即當(dāng)兩個(gè)力的大小不變時(shí),它們的合力隨著角度的增大而減小,當(dāng)兩個(gè)力的方向相反時(shí),合力最小,為|F1-F2|;當(dāng)兩個(gè)力的方向相同時(shí),合力最大,為F1+F2。
(2)三股力量的共同作用。
①當(dāng)三者共線且方向相同時(shí),最大合力為F=F1+F2+F3;
② 以這三個(gè)力的大小為邊,若能組成一個(gè)封閉三角形,則合力的最小值為零;若不能組成封閉三角形,則合力的最小值等于最大的力減去另外兩個(gè)力。 的大小之和為 。
2. 在同一點(diǎn)上聯(lián)合力量的方法
3. 多種并發(fā)力的合成方法
根據(jù)平行四邊形法則,先求任意兩個(gè)力的合力,再求這個(gè)合力和第三個(gè)力的合力,依此類推,直到求出所有的結(jié)果。
力量的分解
1. 常見的力分解方法
2. 選擇力??分解問題的原則
(1)分解力的方法視情況而定。一般來說,當(dāng)物體受到三個(gè)或三個(gè)以下的力時(shí),通常按實(shí)際效果進(jìn)行分解。若兩個(gè)力相互垂直,可采用正交分解法。
(2)當(dāng)物體受到三種以上的力的作用時(shí),常采用正交分解法。
方法與技巧:按實(shí)際效果分解力量的一般思路
繩索上的“死結(jié)”和“活結(jié)”模型
1.“死結(jié)”模型 “死結(jié)”可以理解為將繩子一分為二、無法沿繩子移動(dòng)的繩結(jié)。“死結(jié)”兩邊的繩子因?yàn)檫@個(gè)繩結(jié)而成為兩段獨(dú)立的繩子。“死結(jié)”兩段繩子所受的彈力并不一定相等。
2、“活結(jié)”模型“活結(jié)”可以理解為將一根繩子分成兩段,并可沿繩子移動(dòng)的結(jié)。“活結(jié)”一般由繩子越過滑輪或在繩子上掛光滑的鉤子而形成。它因?yàn)椤盎罱Y(jié)”而彎曲,但其實(shí)是同一根繩子,所以被“活結(jié)”分開的兩段繩子所受的彈力大小必定相等,兩段繩子合力的方向必定沿著兩段繩子夾角的平分線。
規(guī)則總結(jié) (1) 桿的彈力可以沿著桿的方向,也可以不沿著,對于一端帶有鉸鏈的輕桿,它所提供的彈力方向必然沿著桿的方向;對于一端“插”進(jìn)墻體的輕桿或固定的輕桿,只能根據(jù)具體情況進(jìn)行受力分析,根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律確定桿中彈力的大小和方向。
(2)輕繩上各點(diǎn)張力相等,分析的關(guān)鍵是判斷是否為輕繩,例如“活結(jié)”(結(jié)頭可以自由移動(dòng))是一根繩子,“死結(jié)”(即結(jié)頭不能自由移動(dòng))是一根繩子,結(jié)頭兩端分屬兩根繩子,繩子兩端張力不相等。
整體法與隔離法在受力分析中的應(yīng)用
1. 應(yīng)力分析的四個(gè)要點(diǎn)
(1)不要將作用于研究對象上的力與研究對象對其他物體施加的力相混淆。
(2) 對于所分析物體受到的每種力,必須確定其來源。也就是說,每種力都應(yīng)該在施加力的物體上找到;它不能憑空產(chǎn)生。
(3) 合力與分力不能重復(fù)考慮。
(4)區(qū)分自然力與作用力:畫所研究對象的力圖時(shí),通常只畫出以自然命名的力,不分析以作用命名的分力或合力,力圖完成后,方可進(jìn)行力的合成或分解。
2. 整體方法和隔離方法
方法與技巧:力分析的三個(gè)常見標(biāo)準(zhǔn)
(1)條件準(zhǔn)則:不同性質(zhì)的力,其產(chǎn)生的條件不同,力分析最基本的準(zhǔn)則就是依據(jù)其產(chǎn)生的條件。
(2)作用準(zhǔn)則:有時(shí)很難確定某一力所受條件是否滿足,可以先分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),然后利用平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律確定未知力,也可以用“假設(shè)法”。
① 物體處于平衡狀態(tài)時(shí),其所受的合外力必定保持為零。
②物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí),合力的方向必定沿著加速度的方向,且合力的大小滿足F=ma。
③物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),恒力必須平衡,合外力的大小恒定,滿足F=mRv2,方向始終指向圓心。
(3)特征判據(jù):在某些力比較復(fù)雜的情況下,如果不能根據(jù)力產(chǎn)生的條件和作用來判斷力是否存在,則可以從力是相互作用這一基本特征出發(fā),通過判斷其反作用力是否存在來判斷該力。
共聚力作用下物體平衡的解析方法
解決平衡問題的常見方法
方法和技術(shù)
1. 平衡選擇研究對象
(1)單個(gè)對象;(2)可視為對象的系統(tǒng);(3)節(jié)點(diǎn)。
2. 解決靜態(tài)平衡問題的“四個(gè)步驟”
動(dòng)態(tài)平衡問題的分析方法
1.動(dòng)平衡:
就是說平衡問題中的一部分力是可變的力,是動(dòng)態(tài)的力,力的大小和方向都是會(huì)發(fā)生變化的,所以叫動(dòng)態(tài)平衡。
2、基本思想:化“動(dòng)”于“靜”,于“靜”中求“動(dòng)”。
3. 兩種典型方法
方法與技巧:相似三角形法
在三力平衡問題中,若一個(gè)力不變,另兩個(gè)力的方向在變化,而問題給出了空間幾何關(guān)系,多數(shù)情況下力向量三角形與空間幾何三角形相似,可利用相似三角形對應(yīng)關(guān)系進(jìn)行與邊成比例的計(jì)算。
平衡中的連接器問題
1.連接體多體是由兩個(gè)或兩個(gè)以上物體組成的物體系統(tǒng),它們之間可以用繩、桿或彈簧等連接,也可以直接連接(連接體),也可以幾個(gè)物體互相疊加(疊加體),一般靠摩擦力相互作用。
2、內(nèi)力與外力當(dāng)A、B作為整體考慮時(shí),A對B所施加的力為內(nèi)力,在受力分析時(shí)不必考慮;當(dāng)單獨(dú)分析B時(shí),A對B所施加的力為外力,在受力分析時(shí)不必考慮。
3. 整體方法和隔離方法
(1)涉及整體和外部效應(yīng)時(shí)網(wǎng)校頭條,要采用整體觀。
(2)當(dāng)涉及到對象之間的相互作用時(shí),使用隔離方法。
(3)整體方法與隔離方法的選擇原則:先整體方法,后隔離方法。
平衡中的臨界極值問題
1. 關(guān)鍵問題
當(dāng)一個(gè)物理量發(fā)生變化時(shí),會(huì)引起另外幾個(gè)物理量的變化,使物體的平衡狀態(tài)“恰好出現(xiàn)”或“恰好不出現(xiàn)”,在問題描述中多有“恰好”、“恰好可以”、“恰好”等語言描述。
常見的臨界狀態(tài)有:
(1)兩個(gè)接觸物體分離或者不分離的臨界條件是相互作用力為零(主要體現(xiàn)在兩物體之間的彈力為零);
(2)繩索斷裂或不斷裂的臨界條件是繩索中的張力達(dá)到最大值的時(shí)候;繩索繃緊或松弛的臨界條件是繩索中的張力達(dá)到0的時(shí)候。
(3)摩擦力作用下兩個(gè)物體之間產(chǎn)生相對滑動(dòng)或者相對靜止的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大值。
研究的基本思維方法:假設(shè)推理方法。
2. 極值問題
平衡物體的極值一般是指力的變化過程中,力的最大值與最小值,通常用圖解法或解析法來分析。
方法與技巧:解決涉及極值的關(guān)鍵問題的三種方法
(1)基于假設(shè)的推理
首先假設(shè)存在某種臨界情形,然后根據(jù)平衡條件和相關(guān)知識對其進(jìn)行論證和求解。
(2)數(shù)學(xué)方法
根據(jù)對象的平衡條件,建立方程,解方程時(shí)運(yùn)用數(shù)學(xué)知識求極值,常用的數(shù)學(xué)知識有二次函數(shù)求極值、討論公式求極值、三角函數(shù)求極值、幾何方法求極值等。
(3)圖解法
根據(jù)平衡條件畫出力的矢量圖,如果只有三個(gè)力,這三個(gè)力組成一個(gè)封閉的矢量三角形,然后根據(jù)矢量圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析,確定最大值和最小值。
驗(yàn)證平行四邊形力的定律
減少錯(cuò)誤的方法
(1)節(jié)點(diǎn) O
①O點(diǎn)定位力求準(zhǔn)確。
② 在同一實(shí)驗(yàn)中,膠條拉伸后O點(diǎn)必須保持不變。
(2)張力
①用彈簧測力計(jì)測量拉力時(shí),拉力應(yīng)沿彈簧測力計(jì)的軸線方向。
②盡量使橡皮條、彈簧測力計(jì)、細(xì)繩環(huán)處于同一平面內(nèi)并與紙面平行。
③兩分力F1、F2間的夾角θ不宜過大或過小。
(3)繪圖
①在同一次試驗(yàn)中,選取的尺度應(yīng)相同。
②嚴(yán)格按照力圖要求和幾何作圖方法畫出平行四邊形,計(jì)算合力。
防范措施
操作時(shí)不要忘記“三”、“二”、“一”
使用兩根彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)要做到“三記錄”(記錄兩根彈簧測力計(jì)的讀數(shù)、兩根細(xì)繩的方向和節(jié)點(diǎn)O的位置),使用一根彈簧測力計(jì)拉橡皮條時(shí)要做到“三記錄”(記錄兩根彈簧測力計(jì)的讀數(shù)、兩根細(xì)繩的方向和節(jié)點(diǎn)O的位置),“兩記錄”(記錄彈簧測力計(jì)的讀數(shù)和細(xì)繩的方向)和“一注意”(節(jié)點(diǎn)O的位置必須在同一位置)等。
第 4 章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律
牛頓第一定律的理解與應(yīng)用
1.牛頓第一定律:牛頓第一定律不是實(shí)驗(yàn)定律,而是基于可靠的實(shí)驗(yàn)事實(shí)(如伽利略的斜面實(shí)驗(yàn))通過科學(xué)邏輯推理得出的結(jié)論。理想狀態(tài),從實(shí)際意義上講,就是作用于物體的凈外力為零。
2、慣性:慣性是物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì),與物體是否受力、是否運(yùn)動(dòng)、位置等無關(guān),物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān),物體質(zhì)量越大,慣性越大。
3. 兩種形式的慣性
(1)物體的慣性總是表現(xiàn)為兩種形式:維持原狀或抵抗變化。
(2)當(dāng)對象不受外部力或作用在其上的凈外力的凈力為零時(shí),慣性會(huì)導(dǎo)致對象保持其原始的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(固定或統(tǒng)一線性運(yùn)動(dòng))。
反思摘要:牛頓第一法的應(yīng)用技能
(1)當(dāng)應(yīng)用牛頓的第一定律分析實(shí)際問題時(shí),我們必須將生活經(jīng)驗(yàn)與理論問題相結(jié)合,深入了解力量和運(yùn)動(dòng)之間的關(guān)系,正確理解力不是維持對象運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,并克服了一些錯(cuò)誤的直覺印象。
(2)如果對象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化,則該對象必須受到非零的外部力量,以確定對象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是否已更改以及其如何變化,應(yīng)分析應(yīng)用于對象的力。
了解牛頓的第三定律
1.注意“三個(gè)”問題
(1)法律中的“始終”一詞表明,在任何情況下,牛頓的第三定律對任何對象都有效,而不論作用于對象或其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的力量。
(2)盡管作用力和反作用力在大小上相等,并且在方向上相反,但由于它們作用的不同對象,產(chǎn)生的效果(運(yùn)動(dòng)效應(yīng)或變形效應(yīng))通常是不同的。
(3)動(dòng)作和反應(yīng)只能是一對對象之間的相互作用力,并且不能涉及第三個(gè)對象。
2.一對平衡力與動(dòng)作和反作用力之間的差異
反思和摘要:如何判斷行動(dòng)和反應(yīng)力量
首先看對物體作用。
其次,查看產(chǎn)生的原因。
了解牛頓的第二定律
1.牛頓第二定律的“五個(gè)屬性”
2.產(chǎn)量,加速度和速度之間的關(guān)系
(1)對象的加速度取決于其所產(chǎn)生的作用力,并且與其速度沒有必要的聯(lián)系。
(2)當(dāng)產(chǎn)量和速度之間的角度是急性時(shí),當(dāng)對象與速度之間的角度降低時(shí),物體會(huì)加速;
(3)A =ΔTΔV是加速度的定義公式,A與V和ΔV沒有直接關(guān)系;
牛頓第二定律的瞬時(shí)性質(zhì)
方法和技能:掌握“兩個(gè)鑰匙”,然后遵循“四個(gè)步驟”
(1)分析瞬時(shí)加速的兩個(gè)關(guān)鍵:
①闡明繩索或線,彈簧或橡膠帶模型的特征。
②瞬間之前和之后的力條件和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
(2)“四個(gè)步驟”:
步驟1:分析原始對象的力條件。
步驟2:分析物體突然更改時(shí)的力條件。
步驟3:根據(jù)牛頓的第二定律制定方程式。
步驟4:計(jì)算瞬時(shí)加速并討論其合理性。
動(dòng)態(tài)的兩個(gè)基本問題
1.解決動(dòng)態(tài)中兩個(gè)基本問題的關(guān)鍵點(diǎn)
(1)兩種分析類型:對象的力分析和對象運(yùn)動(dòng)過程的分析;
(2)“橋梁”:物體運(yùn)動(dòng)的加速度是連接運(yùn)動(dòng)和力的橋梁。
2.解決動(dòng)態(tài)中的基本問題時(shí)如何處理力量
(1)合成方法:
當(dāng)作用在物體上的力的數(shù)量很小(2或3)時(shí),通常使用“合成方法”。
(2)正交分解方法:
如果對象受到大量力(3或更多),則使用“正交分解方法”。
方法和技能:解決兩種類型的動(dòng)態(tài)問題的步驟
等距圓模型及其應(yīng)用
1.模型特征
(1)粒子從靜止的時(shí)間滑到垂直圓環(huán)的最低點(diǎn)所花費(fèi)的時(shí)間沿著不同的平滑和弦相等,如圖A所示;
(2)粒子沿著不同的平滑和弦滑動(dòng)到下端的時(shí)間相等,如圖B所示;
(3)兩個(gè)垂直圓環(huán)彼此相切,并且兩個(gè)環(huán)的垂直直徑穿過相切點(diǎn)。
2.思考模板
體重和失重
1.超重,失重和完全失重的比較
2.了解超重和失重
(1)無論物體是超重,失重還是完全失重,物體的重力都保持不變;
(2)物體是否處于超重狀態(tài)或失重狀態(tài)不取決于對象是向上還是向下移動(dòng),而是對物體加速度的方向。
(3)當(dāng)對象處于完全失重的狀態(tài)時(shí),重力僅具有導(dǎo)致對象產(chǎn)生A = G的加速度的作用,并且沒有其他效果。
方法和技能:如何判斷超重和體重不足
動(dòng)態(tài)中的圖形問題
1.闡明公共圖像的含義,如下表所示:
2.圖形問題的本質(zhì)是基于牛頓的第二定律F = ma之間的關(guān)系高中物理打點(diǎn)計(jì)時(shí)器知識點(diǎn),我們應(yīng)該了解圖形,點(diǎn),點(diǎn),截距,斜率,斜率和圖像的使用。
(1)使用給定圖像解決問題;
(2)根據(jù)問題繪制圖形,并使用圖表在實(shí)際應(yīng)用中解決問題。
方法和技能:結(jié)合數(shù)字和形狀以解決動(dòng)態(tài)圖形問題
(1)在圖形問題中,無論是讀取還是繪制圖形,都應(yīng)首先建立功能關(guān)系,然后闡明“圖和公式”和“圖形和對象”之間的關(guān)系;
(2)閱讀圖時(shí),請注意起點(diǎn),斜率,截距,拐點(diǎn),拐點(diǎn)以及由圖和水平軸包圍的“區(qū)域”的物理含義,并提取盡可能多的信息以解決問題。
連接器問題
1.連接組的分類
根據(jù)連接兩個(gè)對象的介質(zhì),共同的連接器可以分為三類。
(1)繩索(桿)連接:通過輕繩或輕桿的作用將兩個(gè)對象連接在一起;
(2)彈簧連接:兩個(gè)對象通過彈簧的動(dòng)作連接在一起;
(3)接觸連接:兩個(gè)對象通過接觸表面的彈性力或摩擦力連接在一起。
2.連接器問題的分析方法
(1)分析方法:整體方法和隔離方法。
(2)使用整體方法和隔離方法的策略:
①當(dāng)對象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同時(shí),應(yīng)使用整體方法;
②對于更復(fù)雜的問題,通常有必要多次選擇研究對象,然后再應(yīng)用整體方法和隔離方法來找到解決方案。
動(dòng)態(tài)的關(guān)鍵極端價(jià)值問題
分析關(guān)鍵問題的三種方法
規(guī)則方法:動(dòng)態(tài)極值問題的關(guān)鍵條件和治療方法
(1)與“四個(gè)”典型關(guān)鍵問題相對應(yīng)的臨界條件
①接觸或分離的臨界條件:彈性力fn = 0;
相對滑動(dòng)的臨界條件:靜態(tài)摩擦達(dá)到其最大值;
③繩索破裂的臨界條件是張力等于繩索的最大軸承能力,而繩索放松的臨界條件為ft = 0;
④臨界條件以達(dá)到其最大值的速度:加速度為零。
(2)“四”典型的數(shù)學(xué)處理方法
函數(shù)方法基于臨界條件;
傳送帶模型
1.基本輸送帶的基本類型
(1)根據(jù)位置,可以將其分為:水平(如圖A所示),傾斜(如圖B所示,圖C),以及水平和傾斜的組合;
(2)根據(jù)方向,可以將其分為順時(shí)針和逆時(shí)針。