高中物理标量3316.pdf

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1、高中物理标量 一、力物体的平衡 1、力是物体对物体的作用，是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因。力是矢量。2、重力(1)重力就是由于地球对物体的迎合而产生的。注意重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分力。但在地球表面附近，可以指出重力对数等同于万有引力 (2)重力的大小:地球表面 g=mg，离地面高 h 处 g/=mg/，其中 g/=r/(r+h)2g (3)重力的方向:直角向上(不一定指向地心)。(4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点，物体的重心不一定在物体上。3、弹力(1)产生原因:由于出现弹性应力的物体存有恢复正常应力的

2、趋势而产生的。(2)产生条件:直接接触;有弹性形变。(3)弹力的方向:与物体应力的方向恰好相反，弹力的受力物体就是引发应力的物体，施力物体就是出现应力的物体。在点面碰触的情况下，旋转轴面;在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下，垂直于过接触点的公切面。绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳膨胀的方向，且一根轻绳上的张力大小时时成正比。轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向不一定沿杆。(4)弹力的大小:通常情况下应当根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律去解。弹簧弹力可以由胡克定律去解。4、摩擦力 (1)产生的条件:相互碰触的物体间存有压力;接触面不光滑;碰触的物体之间存有相对运动(滑动摩擦力)或相

3、对运动的趋势(静摩擦力)，这三点缺一不可。(2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体运动的方向可以相同也可以相反。(3)推论静摩擦力方向的方法:假设法:首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同。然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向。均衡法:根据二力平衡条件可以推论静摩擦力的方向。(4)大小:先判明是何种摩擦力，然后再根据各自的规律去分析求解。滑动摩擦

4、力大小:利用公式 f=f n 展开排序，其中 fn 就是物体的也已压力，不一定等同于物体的重力，甚至可能将和重力毫无关系。或者根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律去解。静摩擦力大小:静摩擦力大小可在 0 与 f max 之间变化，一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解。5、物体的受力分析 (1)确定所研究的物体，分析周围物体对它产生的作用，不要分析该物体施于其他物体上的力，也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上。(2)按“性质力”的顺序分析。即为按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析，不要把“效果力”与“性质力”混为一谈重复分析。(3)如果有一个

5、力的方向难以确定，可用假设法分析。先假设此力不存在，想像所研究的物体会发生怎样的运动，然后审查这个力应在什么方向，对象才能满足给定的运动状态。6、力的制备与水解 (1)合力与分力:如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力。(2)力合成与分解的根本方法:平行四边形定则。(3)力的制备:谋几个未知力的合力，叫作力的制备。共点的两个力(f 1 和 f 2)合力大小 f 的取值范围为:|f 1-f 2|ff 1+f 2。(4)力的水解:谋一个未知力的分力，叫作力的水解(力的水解与力的制备互为逆运算)。在实际问题中，通常

6、将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究，在很多问题中都采用正交分解法。7、共点力的均衡 (1)共点力:作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力。(2)平衡状态:物体维持匀速直线运动或恒定叫做平衡状态，就是加速度等于零的状态。(4)解决平衡问题的常用方法:隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、正交分解法等等。二、直线运动 1、机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动，简称运动，它包括平动，转动和振动等运动形式。为了研究物体的运动需要选定参照物(即假定为不动的物体)，对同一个物体的运动，所选择的参照物不同，对它的运动的描述就会不同，通常以地球为参照物来研究

7、物体的运动。2、质点:用以替代物体的只有质量没形状和大小的点，它就是一个理想化的物理模型。单凭物体的大小无法搞视作质点的依据。3、位移和路程:位移描述物体位置的变化，是从物体运动的初位置指向末位置的有向线段，是矢量。路程是物体运动轨迹的长度，是标量。路程和加速度就是全然相同的概念，仅就大小而言，通常情况下加速度的大小大于路程，只有在单方向的直线运动中，加速度的大小才等同于路程。4、速度和速率 (1)速度:叙述物体运动快慢的物理量。就是矢量。平均速度:质点在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间(或位移)的平均速度 v，即 v=s/t，平均速度是对变速运动的粗略描述。瞬时速度:

8、运动物体在某一时刻(或某一边线)的速度，方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向行进的一侧。瞬时速度就是对变速运动的准确叙述。(2)速率：速率只有大小，没有方向，是标量。平均速率:质点在某段时间内通过的路程和所用时间的比值叫作这段时间内的平均速率。在通常变速运动中平均速度的大小不一定等同于平均速率，只有在单方向的直线运动，二者才成正比。5、加速度 (1)加速度就是叙述速度变化快慢的物理量，它就是矢量。加速度又叫做速度变化率。(2)定义:在匀变速直线运动中，速度的变化 v 跟发生这个变化所用时间 t 的比值，叫做匀变速直线运动的加速度，用 a 表示。(3)方向:与速度变化 v 的方向一致。但不一定与

9、 v 的方向一致。注意加速度与速度无关。只要速度在变化，无论速度大小，都有加速度;只要速度不变化(匀速)，无论速度多大，加速度总是零;只要速度变化快，无论速度是大、是小或是零，物体加速度就大。6、匀速直线运动(1)定义:在任一成正比的时间内加速度成正比的直线运动叫作匀速直线运动。(2)特点:a=0，v=恒量。(3)位移公式:s=vt。7、坯变速箱直线运动(1)定义:在任一成正比的时间内速度的变化成正比的直线运动叫做坯变速箱直线运动。速度位移公式：vt2-v02=2as 平均速度 v=以上各式均为矢量式，应用领域时应规定正方向，然后把矢量化为代数量解，通常选初速度方向为也已方向，凡是跟也已方向一

10、致的挑“+”值，跟也已方向恰好相反的挑“-”值。8、重要结论 (1)坯变速箱直线运动的质点，在任一两个已连续成正比的时间 t 内的加速度差值就是恒量，即为 s=sn+l sn=at2=恒量 (2)坯变速箱直线运动的质点，在某段时间内的中间时刻的瞬时速度，等同于这段时间内的平均速度，即为：9、自由落体运动 (1)条件:初速度为零，只受到重力促进作用。(2)性质:就是一种初速为零的坯快速直线运动，a=g。(3)公式:10。运动图像 (1)位移图像(s-t 图像):图像上一点切线的斜率表示该时刻所对应速度;图像就是直线则表示物体搞匀速直线运动，图像就是曲线则则表示物体搞变速运动;图像与横轴交叉，表示

11、物体从参考点的一边运动到另一边。(2)速度图像(v-t 图像):在速度图像中，可以念出物体在任何时刻的速度;在速度图像中，物体在一段时间内的位移大小等于物体的速度图像与这段时间轴所围面积的值。在速度图像中，物体在任一时刻的加速度就是速度图像上所对应的点的切线的斜率。图线与横轴交叉，表示物体运动的速度反向。图线就是直线则表示物体搞坯变速箱直线运动或匀速直线运动;图线就是曲线则表示物体做变加速运动。三、牛顿运动定律 (1)运动就是物体的一种属性，物体的运动不须要 Courtomer 保持。(2)定律说明了任何物体都有惯性。(3)不受力的物体就是不存有的。牛顿第一定律无法用实验轻易检验。但是创建在大

12、量实验现象的基础之上，通过思维的逻辑推理而辨认出的。它说了人们研究物理问题的另一种新方法:通过观察大量的实验现象，利用人的逻辑思维，从大量现象中找寻事物的规律。(4)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、惯性:物体维持匀速直线运动状态或静止状态的性质。(1)惯性是物体的固有属性，即一切物体都有惯性，与物体的受力情况及运动状态无关。因此说，人们只能“利用”惯性而不能“克服”惯性。(2)质量是物体惯性大小的量度。(1)牛顿第二定律定量阐明沙尔梅与运动的关系，即为晓得沙尔梅，

13、可以根据牛顿第二定律，分析出来物体的运动规律;反过来，晓得了运动，可以根据牛顿第二定律研究其受力情况，为设计运动，掌控运动提供更多了理论基础。(2)对牛顿第二定律的数学表达式 f 合=ma，f 合 是力，ma 是力的作用效果，特别要注意不能把 ma 看作是力。(3)牛顿第二定律阐明的就是力的瞬间效果。即为促进作用在物体上的力与它的效果就是瞬时对应关系，力变加速度就变小，力撤去加速度就为零，注意力的瞬间效果就是加速度而不是速度。(4)牛顿第二定律 f 合=ma，f 合是矢量，ma 也是矢量，且 ma 与 f 合 的方向总是一致的。f 合 可以进行合成与分解，ma 也可以进行合成与分解。(1)牛顿

14、第三运动定律表示了两物体之间的促进作用就是相互的，因而力总是成对发生的，它们总是同时产生，同时消失。(2)作用力和反作用力总是同种性质的力。(3)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，不可叠加。5、牛顿运动定律的适用范围:宏观低速的物体和在惯性系则中。6、超重和失重 (1)、轻:物体存有向上的加速度表示物体处在 Immunol。处在 Immunol 的物体对积极支持面的压力 f n(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力 mg，即 f n=mg+ma。(2)舱内:物体存有向上的加速度表示物体处在舱内。处在舱内的物体对积极支持面的压力 fn(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力 mg。

15、即 fn=mg-ma。当 a=g 时 f n=0，物体处在全然舱内。(3)对 Immunol 和舱内的认知应特别注意的问题 不管物体处于失重状态还是超重状态，物体本身的重力并没有改变，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)不等于物体本身的重力。超重或失重现象与物体的速度无关，只决定于加速度的方向。“加速上升”和“减速下降”都是超重;“加速下降”和“减速上升”都是失重。在全然舱内的状态下，平时一切由重力产生的物理现象都会全然消失，例如单摆中断、天平失灵、泡在水中的物体不再受到浮力、液体柱不再产生应力等。6、处理连接题问题-通常是用整体法求加速度，用隔离法求力。四、曲线运动 万有引力 1、曲线

16、运动 (1)物体并作曲线运动的条件:运动质点难以承受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向无此同一直线(2)曲线运动的特点:质点在某一点的速度方向，就是通过该点的曲线的切线方向。质点的速度方向时刻在发生改变，所以曲线运动一定就是变速运动。(3)曲线运动的轨迹:做曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指一方弯曲，若已知物体的运动轨迹，可判断出物体所受合外力的大致方向，如平抛运动的轨迹向下弯曲，圆周运动的轨迹总向圆心弯曲等。2、运动的制备与水解 (1)合运动与分运动的关系:等时性;独立性;等效性。(2)运动的制备与水解的法则:平行四边形定则。(3)分解原则:根据运动的实际效果分解，物体的实际运动为合运

17、动。(1)特点:具备水平方向的初速度;只受到重力促进作用，就是加速度为重力加速度 g 的坯变速箱曲线运动。(2)运动规律:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。创建直角坐标系则(通常以甩出点为座标原点 o，以初速度 vo 方向为 x 轴正方向，直角向上为 y 轴正方向);由两个分运动规律来处理(如右图)。4、圆周运动 (1)描述圆周运动的物理量 线速度:叙述质点搞圆周运动的快慢，大小 v=s/t(s 就是 t 时间内通过弧长)，方向为质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向 角速度:描述质点绕圆心转动的快慢，大小=/t(单位 rad/s)，是连接质点和圆心的半

18、径在 t 时间内转过的角度。其方向在中学阶段不研究。周期 t，频率 f-搞圆周运动的物体运动一周所用的时间叫作周期。做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做频率。向心力:总是指向圆心，产生 contribution 加速度，向心力只发生改变线速度的方向，不发生改变速度的大小。大小 特别注意向心力就是根据力的效果命名的。在分析搞圆周运动的质点受力情况时，千万不容在物体受力之外再嵌入一个向心力。(2)匀速圆周运动:线速度的大小恒定，角速度、周期和频率都是恒定不变的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的，是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动。(3)变速箱圆周运动:速度大小方向都发生变化，不仅存有着 contribution 加速度(发生改变速度的方向)，而且还存有着切向加速度(方向沿着轨道的切线方向，用以发生改变速度的大小)。一般而言，再分加速度方向不指向圆心，合力不一定等同于向心力。再分外力在指向圆心方向的分力当好向心力，产生 contribution 加速度;再分外力在切线方向的分力产生轴向加速度。例如右上图情景中，小球恰能够过最高点的条件就是 vv 临 v 之南由重力提供更多向心力得 v 临 例如右右图情景中，小球恰能够过最高点的条件就是 v0。