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[!--downpath--]參考系統
⑴定義:描述物體運動時,選定為標準并假設靜止的物體稱為參考系。
⑵對于同一個運動,采用不同的參考系,觀察到的結果可能會不同。
⑶ 運動學中同一公式所涉及的化學量應基于同一參考系。 如果沒有指定,則以地為參考系。
參考系的選擇:
1 假設參考系靜止
2 選擇不同的參考系,結果不同。
3 參考系的選擇是任意的。
4.在同一參考系中進行選擇。
粒子
(1) 定義:粒子是無論大小和形狀如何都具有質量的物體。
(2)質點是數學中的理想化模型。 物體可以被視為質點,取決于所研究的具體問題,而不是物體的大小、形狀和質量。 只有當研究對象的大小和形狀對研究問題沒有影響或影響很小時彈力大小方向作用點,才將對象視為粒子,其形狀和大小可以忽略不計。
物體可以被視為粒子的情況主要有以下三種:
① 當物體僅做平移運動時;
②當物體的位移遠小于物體本身的尺度時;
③僅研究物體的平動運動,而不考慮其旋轉的療效時。
時間和時刻
⑴ 時刻:指某一時刻,表示為時間軸上的某一點。
(2)時間:指兩個時刻之間的間隔,表示為時間軸上兩點之間的線段的粗細。
(3)力矩對應于物體運動過程中的某個位置,時間對應于物體運動過程中的位移(或距離)。
位移和距離
⑴位移:表示物體位置的變化。 它是一個向量。 物體的位移是指從初始位置到最終位置的有向線段。 它的大小是這條線段的寬度,方向是從初始位置到最終位置。
⑵ 距離:距離等于運動軌跡的寬度,是一個標量。
當物體作雙向直線運動時,位移的大小等于距離。
速度、平均速度、瞬時速度
⑴ 速度:是表示質點運動速度的數學量。 在勻速直線運動中,它等于位移與發生該位移所需的時間之比。 速度是矢量,其方向就是物體運動的方向。
(2)平均速度:物體的位移與發生該位移所花費的時間之比,稱為這段時間內的平均速度,即
,平均速度是一個向量,其方向是相應位移的方向。
(3)瞬時速度:運動物體經過某一時刻(或某一位置)的速度,其方向就是物體經過某一位置時的運動方向。
加速度
(1)加速度是描述物體速度變化快慢的化學量。 它是一個矢量,其方向與速度變化的方向相同。
(2)對于勻速直線運動的物體,速度的變化與這種變化所需時間的比值稱為加速度。
(3) 理解加速度的要點:
①注意速度和加速度兩個概念的區別。 速度是描述物體運動速度和方向的數學量,是位移與時間的比值。 加速度是描述物體速度變化速度和方向的化學量,是速率變化與時間的比值,速度和加速度都是矢量,速度的方向就是物體運動的方向,加速度的方向是不是速度的方向,而是速度變化的方向,因此加速度的方向和速度的方向之間沒有必然聯系。
②加速度的定義
它不是加速度的行列式。 在該公式中,加速度不是由速率變化量和時間t決定的。 不能推論a與時間t成反比和正比。 加速度的行列式為
,即物體的加速度由合外力和物體的質量決定。 加速度與合力成反比,與質量成正比。 加速度的方向與合力的方向相同。
③根據加速度的方向與速度的方向是否相同或相反來判斷物體是否做加速或減速直線運動。 只要加速度的方向與速度的方向相同,物體的速度就必然減小(即直線加速的速度),只要加速度的方向與速度方向相反,物體的速度必然減小(即減慢直線運動)。
勻速直線運動
(1) 定義:物體做直線運動。 如果在相同時間內位移相等,則這些運動稱為勻速直線運動。 定義中的“等時間”應理解為要求精度范圍內的任意時間均等時間。
(2)定律:勻速直線運動中,物體的位移與時間成反比。
(3) 公式:x=vtt=x/vv=x/t
用電火花計時器(或電磁打點計時器)測量速度
電磁打點定時器采用交流電源,工作電流在10V以下。 電火花定時器采用交流電源,工作電流為220V。 當電源頻率為50Hz時,每0.02s都擊中一個點。
它越短,平均速度越接近該點的瞬時速度。
電火花定時器(或電磁打點定時器)探索勻速直線運動速率隨時間的變化規律
勻速直線運動時,物體在一定時間內中間時刻的速度等于該過程的平均速度。
勻速直線運動
(1) 定義:在變速直線運動中,如果在任意相等的時間內速度的變化相等彈力大小方向作用點,則這種運動稱為變速勻速直線運動。 又定義為物體以恒定加速度沿直線運動,稱為勻速直線運動。
(二)分類:
線性運動中的勻加速運動:速度勻速減小
勻速減速直線運動:速度勻速增加
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勻速直線運動定律
(1)勻速直線運動的基本定律和結論
費率公式:
位移公式:
位移率公式:
平均費率計算公式:
(Vt/2表示時間t中間時刻的瞬時速度)
在任意兩個連續的相等時間間隔(T)內,位移差是恒定的。 即 xⅡ-xⅠ=xⅢ-xⅡ=...=xN-xN-1=△x=aT2 或 xM-xN=(MN)aT2
說明:①公式涉及五個數學量V0、V、x、a、t。 每個公式都缺乏數學量。 解決問題時,如果問題不需要或不涉及該化學量,則選擇缺少該數學量的公式,可以少走彎路,找到最優解。
②公式均為向量表達式。 對于勻變速直線運動,一般取初速度方向為正方向,其他向量取正數或正數代入公式計算。
(2)初速度為零的勻加速直線運動的特性:(設T為等時間間隔):
① 1T結束時、2T結束時、3T結束時...瞬時速度之比為v1:v2:v3:...vn=1:2:3:...:n
② 1T以內、2T以內、3T以內……位移比例為x1:x2:x3:...:xn=12:22:32:...:n2
③第一個T、第二個T、第三個T……位移之比為
x1:xII:xIII:...:xN=1:3:5:...:(2n-1)
④ 從靜止狀態經過連續等位移所花費的時間之比
t1:t2:t3:...:tn=
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勻速直線運動定律的速度時間圖
縱軸表示物體運動的速度,橫軸表示時間
圖像含義:它顯示了物體的速度隨時間的變化規律
①表示物體做勻速直線運動;
② 表示物體做勻加速直線運動;
③表示物體做勻減速直線運動;
①②③交點縱坐標表示三個運動物體的速度相等;
圖中陰影部分的面積表示②在0到t1時間段內的位移
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勻速直線運動定律的位移時間圖像
縱軸表示物體運動的位移,橫軸表示時間
圖像的含義:它表示物體的位移隨時間的變化規律
①表示物體處于靜止狀態;
①表示物體做勻速直線運動;
③ 表示物體做勻速直線運動;
①②③交點的縱坐標表示三個運動物體相遇時的位移相同。
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自由落體
(1)概念:物體在重力作用下從靜止落下的運動稱為自由落體。
(2)本質:自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動。 該加速度稱為自由落體加速度,也稱為重力加速度。
(3)定律:vt=gt; 小時=
;vt2=2gh。
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伽利略對自由落體運動的研究
科研過程:
(1)現象的常見觀察
(2) 做出假設
(3)運用邏輯得出結論
(4)通過實驗檢驗結論
(5) 修正并推廣假設
伽利略科學思維方式的核心是實驗與邏輯推理的和諧結合。
力量
(1)力的定義:力是物體對物體的作用,沒有物體就不可能存在力。
(2)力的基本特征
①力的實質性:力不能獨立于物體而存在。 是否直接接觸; 無論是微觀還是宏觀,只要有力,就一定有施力和受力的物體。
②力的相互性:力的作用是相互的,施力的物體也必然是受力的物體。
③力的矢量性質:力是矢量,其合成和分解遵循平行四邊形規則,有大小和方向。
④力的獨立性:一種力作用于某一物體所形成的療效與該物體是否同時受到其他力的作用無關。
(3)力的作用:使物體變形或改變物體的運動狀態。
(4)力量的分類:
①按性質分:重力、彈力、摩擦力、分子力、電場力、磁場力等。
②按療效分:拉力、壓力、力量、阻力、向心力、恢復力等。
③按研究對象分:內力和外力
④按是否與物體接觸分:接觸力和非接觸力
(5)力的三要素:大小、方向、作用點
(6)力的圖形圖:用帶箭頭的線段表示力的大小、方向和作用點的方法,就是力的圖形圖
(7)力的國際單位:牛頓(N)。
重力
(1)地層:是物體由于月球的引力而受到的力,它不等于萬有引力,而是萬有引力的一個分力。靠近月球的物體受到重力
(2)大小:G=mg,g為自由落體加速度。
重力的大小可以用測功機測量,其大小在數值上等于物體靜止時水平支撐面所受的壓力或垂直懸掛繩所受的拉力。 重力G的大小等于物體對繩子的拉力F的大小,但不能說重力就是拉力,因為這是兩種不同類型的力。
①在月球表面的不同地方,同一物體的重力是不同的。 經度越高,同一物體的重力越大。 因此,同一物體在兩極的重力比在赤道的重力大。
②物體的重力不受運動狀態的影響,也與是否也受到其他力的影響無關。
③在處理數學問題時,感受同一物體在月球上或在月球附近某一高度處的引力保持不變。
④重力等于物體在兩極所受的引力,但不等于月球上其他位置的萬有引力。
(3)方向:是一個向量,方向是垂直向上,而不是垂直向上。
(4)重心:重力的作用點。
①重心可能不在物體上,但可能在物體上
②對于均勻規則物體,重心位于其幾何中心。 對于形狀不規則的板狀物體,可以采用懸浮法來確定重心位置。
③對于質量分布不均勻的物體,重心位置不僅與物體的形狀有關,還與物體內部質量的分布有關。
變形和彈性
(1)彈性變形:物體在力的作用下,形狀或體積發生變化,稱為變形。 有些物體只有在變形后才能恢復到原來的形狀。 這些變形稱為彈性變形。
(2)彈力:彈性變形的物體由于要恢復到原來的形狀而作用在與其接觸的物體上。 這些力稱為彈力。
(3)成型條件:直接接觸、相互擠壓、彈性變形。
(4)方向:與變形方向相反,作用于哪個物體導致物體變形
①壓力(支撐力)方向垂直于支撐面,指向被壓(支撐)物體。
②繩索的拉力方向始終沿著繩索并指向繩索收縮的方向。
③彈簧的彈力方向始終與彈簧的中心軸線重合,并指向原來的長度方向。
④點與表面接觸時彈力的方向垂直于接觸截面,指向彈性物體的內部。
⑤ 當表面與表面接觸時,彈力方向垂直于接觸點的公切面,指向彈性物體的內部。
⑥導光棒既可以承受拉力,也可以承受壓力,其彈力方向不一定沿著棒的軸線
(5)彈簧力的大小:在彈性極限內,有F=kx,x為變形量,k由彈簧本身的性質決定,與彈簧的厚度、長度和材料有關。春天。
滑動摩擦力
(1)滑動摩擦力:當一個物體在另一個物體的表面上滑動時,會受到另一個物體的阻礙而不能滑動。 這個力稱為滑動摩擦力。
(2)滑動摩擦形成的條件:a、彈性 b、接觸面粗糙 c、相對運動
(3)滑動摩擦方向:總是與相對運動方向相反,可以與運動同向,也可以與運動相反。
(4)滑動摩擦力的大小:Ff=μFN
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