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1、第一章 力 (1)力具有物质性:力不能离开物体而存在。说明:对某一物体而言,可能有一个或多个施力物体。并非先有施力物体,后有受力物体 (2)力具有相互性:一个力总是关联着两个物体,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体。说明:相互作用的物体可以直接接触,也可以不接触。(3)力具有矢量性:力不仅有大小,也有方向。(4)力的作用效果:使物体的形状发生改变;使物体的运动状态发生变化。第二章 重力 说明:地球附近的物体都受到重力作用。重力是由地球的吸引而产生的,但不能说重力就是地球的吸引力。重力的施力物体是地球。(1)重力的大小:G=mg 说明:在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同
2、的,纬度越高,同一物体的重力越大,因而同一物体在两极比在赤道重力大。一个物体的重力不受运动状态的影响,与是否还受其它力也无关系。(2)重力的方向:竖直向下(即垂直于水平面)说明:在两极与在赤道上的物体,所受重力的方向指向地心。重力的方向不受其它作用力的影响,与运动状态也没有关系。(3)重心:物体所受重力的作用点。重心的确定:质量分布均匀。物体的重心只与物体的形状有关。形状规则的均匀物体,它的重心就在几何中心上。质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关。薄板形物体的重心,可用悬挂法确定。说明:物体的重心可在物体上,也可在物体外。重心的位置与物体所处的位置及放置状态和运动状态无关。第三
3、章 弹力(1)形变:物体的形状或体积的改变,叫做形变。(2)弹力:发生形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹力。说明:弹力产生的条件:接触;弹性形变。弹力是一种接触力,必存在于接触的物体间,作用点为接触点。弹力必须产生在同时形变的两物体间。弹力与弹性形变同时产生同时消失。(3)弹力的方向:与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。(4)大小:弹簧在弹性限度内遵循胡克定律 F=kx,k 是劲度系数,表示弹簧本身的一种属性,k 仅与弹簧的材料、粗细、长度有关,而与运动状态、所处位置无关。第四章 摩擦力(1)滑动摩擦力:一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时
4、候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力。1.滑动摩擦力的产生条件:A.两个物体相互接触;B.两物体发生形变;C.两物体发生了相对滑动;D.接触面不光滑。2.滑动摩擦力的方向:总跟接触面相切,并跟物体的相对运动方向相反。说明:“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。3.滑动摩擦力的大小:F=FN 说明:FN 两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力。与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,无单位。滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。4.效果:总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动。5.滚动摩擦:一个物
5、体在另一个物体上滚动时产生的摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦要小得多。(2)静摩擦力:两相对静止的相接触的物体间,由于存在相对运动的趋势而产生的摩擦力。说明:静摩擦力的作用具有相互性。1.静摩擦力的产生条件:A.两物体相接触;B.相接触面不光滑;C.两物体有形变;D.两物体有相对运动趋势。2.静摩擦力的方向:总跟接触面相切,并总跟物体的相对运动趋势相反。说明:运动的物体可以受到静摩擦力的作用。静摩擦力的方向可以与运动方向相同,可以相反,还可以成任一夹角 。静摩擦力可以是阻力也可以是动力。3.静摩擦力的大小:两物体间的静摩擦力的取值范围 0FFm,其中 Fm 为两个物体间的最大静摩擦力。说明:静摩擦力是
6、被动力,其作用是与使物体产生运动趋势的力相平衡,在取值范围内是根据物体的“需要”取值,所以与正压力无关。最大静摩擦力大小决定于正压力与最大静摩擦因数效果:总是阻碍物体间的相对运动的趋势。受力分析的程序是:1.根据题意选取适当的研究对象,选取研究对象的原则是要使对物体的研究处理尽量简便,研究对象可以是单个物体,也可以是几个物体组成的系统。2.把研究对象从周围的环境中隔离出来,按照先外力,再接触力的顺序对物体进行受力分析,并画出物体的受力示意图,这种方法常称为隔离法。3.对物体受力分析时,应注意一下几点:(1)不要把研究对象所受的力与它对其它物体的作用力相混淆。(2)对于作用在物体上的每一个力都必
7、须明确它的来源,不能无中生有。(3)分析的是物体受哪些“性质力”,不要把“效果力”与“性质力”重复分析。力的合成 求几个共点力的合力,叫做力的合成。(1)力是矢量,其合成与分解都遵循平行四边形定则。(2)一条直线上两力合成,在规定正方向后,可利用代数运算。(3)互成角度共点力互成的分析 两个力合力的取值范围是|F1F2|FF1 F2 共点的三个力,如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力,那么这三个共点力的合力可能等于零。同时作用在同一物体上的共点力才能合成(同时性和同体性)。合力可能比分力大,也可能比分力小,也可能等于某一个分力。后有受力物体力具有相互性一个力总是关联着两个物体施力物体同
8、时也是受力物体受力物体同时也是施力物体说明相互作用的物体可以直接接触也可以不接触力具有矢量性力不仅有大小也有方向力的作用效果使物体的形状发生改变说重力就是地球的吸引力重力的施力物体是地球重力的大小说明在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的纬度越高同一物体的重力越大因而同一物体在两极比在赤道重力大一个物体的重力不受运动状态的影响与是否还受的方向不受其它作用力的影响与运动状态也没有关系重心物体所受重力的作用点重心的确定质量分布匀物体的重心只与物体的形状有关形状规则的匀物体它的重心就在几何中心上质量分布不匀的物体的重心与物体的形状质量分布有第五章 曲线运动 1在曲线运动中,质点在某一时刻(某
9、一位置)的速度方向是在曲线上这一点的切线方向。2物体做直线或曲线运动的条件:(已知当物体受到合外力 F 作用下,在 F 方向上便产生加速度 a)(1)若 F(或 a)的方向与物体速度 v 的方向相同,则物体做直线运动;(2)若 F(或 a)的方向与物体速度 v 的方向不同,则物体做曲线运动。3物体做曲线运动时合外力的方向总是指向轨迹的凹的一边。4平抛运动:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动。两分运动说明:(1)在水平方向上由于不受力,将做匀速直线运动;(2)在竖直方向上物体的初速度为零,且只受到重力作用,物体做自由落体运动。5以抛点为坐标原点,水平方
10、向为 x 轴(正方向和初速度的方向相同),竖直方向为 y 轴,正方向向下.6水平分速度:竖直分速度:t 秒末的合速度 任意时刻的运动方向可用该点速度方向与 x 轴的正方向的夹角 7匀速圆周运动:质点沿圆周运动,在相等的时间里通过的圆弧长度相同。8描述匀速圆周运动快慢的物理量(1)线速度 v:质点通过的弧长和通过该弧长所用时间的比值,即 vs/t,单位 m/s;属于瞬时速度,既有大小,也有方向。方向为在圆周各点的切线方向上 9.匀速圆周运动是一种非匀速曲线运动,因而线速度的方向在时刻改变 (2)角速度:/t(指转过的角度,转一圈 为),单位 rad/s 或 1/s;对某一确定的匀速圆周运动而言,
11、角速度是恒定的(3)周期 T,频率 f1/T(4)线速度、角速度及周期之间的关系:10向心力:向心力就是做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力,向心力只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。11向心加速度:描述线速度变化快慢,方向与向心力的方向相同,12注意的结论:(1)由于 方向时刻在变,所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向不断改变的变加速运动。(2)做匀速圆周运动的物体,向心力方向总指向圆心,是一个变力。(3)做匀速圆周运动的物体受到的合外力就是向心力。13离心运动:做匀速圆周运动的物体,在所受的合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动 平抛运动公
12、式:1.水平方向速度 Vx=Vo 2.竖直方向速度 Vy=gt 3.水平方向位移 Sx=Vot 4.竖直方向位移(Sy)=gt2/2 4.运动时间 t=(2Sy/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)5.合速度 Vt=(Vx2+Vy2)1/2=Vo2+(gt)21/2 7.合位移 S=(Sx2+Sy2)1/2,后有受力物体力具有相互性一个力总是关联着两个物体施力物体同时也是受力物体受力物体同时也是施力物体说明相互作用的物体可以直接接触也可以不接触力具有矢量性力不仅有大小也有方向力的作用效果使物体的形状发生改变说重力就是地球的吸引力重力的施力物体是地球重力的大小说明在地球表面上不同的地方同
13、一物体的重力大小不同的纬度越高同一物体的重力越大因而同一物体在两极比在赤道重力大一个物体的重力不受运动状态的影响与是否还受的方向不受其它作用力的影响与运动状态也没有关系重心物体所受重力的作用点重心的确定质量分布匀物体的重心只与物体的形状有关形状规则的匀物体它的重心就在几何中心上质量分布不匀的物体的重心与物体的形状质量分布有注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为 g,通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。(2)运动时间由下落高度 h(Sy)决定与水平抛出速度无关。(3)在平抛运动中时间 t 是解题关键。(4)曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度
14、)方向不在同一直线上时物体做曲线运动。匀速圆周运动公式:1.线速度 V=s/t=2R/T 2.角速度=/t=2/T=2f 3.向心加速度 a=V2/R=2R=(2/T)2R 4.向心力 F 心=Mv2/R=m2*R=m(2/T)2*R 5.周期与频率 T=1/f 6.角速度与线速度的关系 V=R 7.角速度与转速的关系=2n(此处频率与转速意义相同)注:(1)向心力可以由具体某个力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直。(2)做匀速度圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,但动量不断改变。第六章 万有引力
15、定律及其应用 1万有引力定律:引力常量 G=6.67 Nm2/kg2 2适用条件:可作质点的两个物体间的相互作用;若是两个均匀的球体,r 应是两球心间距.(物体的尺寸比两物体的距离 r 小得多时,可以看成质点)3万有引力定律的应用:(中心天体质量 M,天体半径 R,天体表面重力加速度 g)(1)万有引力=向心力 (一个天体绕另一个天体作圆周运动时)(2)重力=万有引力 4第一宇宙速度-在地球表面附近(轨道半径可视为地球半径)绕地球作圆周运动的卫星的线速度,在所有圆周运动的卫星中线速度是最大的。由 mg=mv2/R或由=7.9km/s 5开普勒三大定律 6利用万有引力定律计算天体质量 7通过万有
16、引力定律和向心力公式计算环绕速度 8大于环绕速度的两个特殊发射速度:第二宇宙速度、第三宇宙速度(含义)万有引力公式:1.开普勒第三定律 T2/R3=K(=42/GM)R:轨道半径 T:周期 K:常量(与行星质量无关)2.万有引力定律 F=Gm1m2/r2 G=6.6710-11Nm2/kg2 方向在它们的连线上 3.天体上的重力和重力加速度 GMm/R2=mg g=GM/R2 R:天体半径(m)4.卫星绕行速度、角速度、周期 V=(GM/R)1/2;=(GM/R3)1/2;T=2(R3/GM)1/2 5.第一(二、三)宇宙速度 V1=(g 地 r 地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km
17、/s V3=16.7Km/s 6.地球同步卫星 GMm/(R+h)2=m*42(R+h)/T2 h3.6 km h:距地球表面的高度 注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F 心=F 万。(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等。(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同。(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小。(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为 7.9Km/S。第七章功、功率、机械能和能源 1做功两要素:力和物体在力的方向上发生位移 2功:功是标量,只有大小,没有方向,但有正功和负功之分,单位为焦耳(J)(1)功的大小:
18、W=Fscosa (2)总功的求法:W 总=W1+W2+W3Wn W 总=F 合 Scosa 后有受力物体力具有相互性一个力总是关联着两个物体施力物体同时也是受力物体受力物体同时也是施力物体说明相互作用的物体可以直接接触也可以不接触力具有矢量性力不仅有大小也有方向力的作用效果使物体的形状发生改变说重力就是地球的吸引力重力的施力物体是地球重力的大小说明在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的纬度越高同一物体的重力越大因而同一物体在两极比在赤道重力大一个物体的重力不受运动状态的影响与是否还受的方向不受其它作用力的影响与运动状态也没有关系重心物体所受重力的作用点重心的确定质量分布匀物体的重心只
19、与物体的形状有关形状规则的匀物体它的重心就在几何中心上质量分布不匀的物体的重心与物体的形状质量分布有3.功率 (1)定义:功跟完成这些功所用时间的比值.P=W/t 功率是标量 功率单位:瓦特(w)此公式求的是平均功率 (2)功率的另一个表达式:P=Fvcosa(瞬时功率或平均功率)额定功率指机器正常工作时的最大输出功率,也就是机器铭牌上的标称值。实际功率是指机器工作中实际输出的功率。机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。(3)机车运动问题(前提:阻力 f 恒定):P=Fv F=ma+f(由牛顿第二定律得)汽车启动有两种模式 1)汽车以恒定功率启动(a 在减小,一直到 0
20、)P 恒定 v 在增加 F 在减小 尤 F=ma+f 当 F 减小=f 时 v 此时有最大值 2)汽车以恒定加速度前进(a 开始恒定,在逐渐减小到 0)a 恒定 F 不变(F=ma+f)V 在增加 P 实逐渐增加最大 此时的 P 为额定功率 即 P 一定 P 恒定 v 在增加 F 在减小 尤 F=ma+f 当 F 减小=f 时 v 此时有最大值 4物体做正功负功问题 (将 理解为 F 与 V 所成的角,更为简单)(1)当=90度时,W=0.这表示力 F 的方向跟位移的方向垂直时,力 F 不做功,如小球在水平桌面上滚动,桌面对球的支持力不做功。(2)当 0,W0.这表示力 F 对物体做正功。如人
21、用力推车前进时,人的推力 F 对车做正功。(3)当 大于 90 度小于等于 180 度时,cos0,W0.这表示力 F 对物体做负功。如人用力阻碍车前进时,人的推力 F 对车做负功。一个力对物体做负功,经常说成物体克服这个力做功(取绝对值)。例如,竖直向上抛出的球,在向上运动的过程中,重力对球做了-6J 的功,可以说成球克服重力做了 6J 的功。说了“克服”,就不能再说做了负功 5.功和能 (1)功和能的关系:做功的过程就是能量转化的过程,功是能量转化的量度 (2)功和能的区别:能是物体运动状态决定的物理量,即过程量 功是物体状态变化过程有关的物理量,即状态量,这是功和能的根本区别.6.重力势
22、能 (1)定义:物体由于被举高而具有的能量.用 Ep 表示 表达式 Ep=mgh 是标量 单位:焦耳(J)(2)重力做功和重力势能的关系 W 重=Ep 重力势能的变化由重力做功来量度 (3)重力做功的特点:只和初末位置有关,跟物体运动路径无关 重力势能是相对性的,和参考平面有关,一般以地面为参考平面;重力势能的变化是绝对的,和参考平面无关 (4)弹性势能:物体由于形变而具有的能量 后有受力物体力具有相互性一个力总是关联着两个物体施力物体同时也是受力物体受力物体同时也是施力物体说明相互作用的物体可以直接接触也可以不接触力具有矢量性力不仅有大小也有方向力的作用效果使物体的形状发生改变说重力就是地球
23、的吸引力重力的施力物体是地球重力的大小说明在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的纬度越高同一物体的重力越大因而同一物体在两极比在赤道重力大一个物体的重力不受运动状态的影响与是否还受的方向不受其它作用力的影响与运动状态也没有关系重心物体所受重力的作用点重心的确定质量分布匀物体的重心只与物体的形状有关形状规则的匀物体它的重心就在几何中心上质量分布不匀的物体的重心与物体的形状质量分布有弹性势能存在于发生弹性形变的物体中,跟形变的大小有关;弹性势能的变化由弹力做功来量度 7.动能.动能定理 (1)动能定义:物体由于运动而具有的能量.用 Ek 表示 表达式 Ek=1/2mv2 能是标量 也是过程
24、量 单位:焦耳(J)1kg*m2/s2=1J (2)动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化 表达式 W 合=Ek=1/2mv2-1/2mv02 适用范围:恒力做功,变力做功,分段做功,全程做功 8动能定理:W 为外力对物体所做的总功,m 为物体质量,v 为末速度,为初速度 解答思路:选取研究对象,明确它的运动过程。分析研究对象的受力情况和各力做功情况,然后求各个外力做功的代数和。明确物体在过程始末状态的动能 和。列出动能定理的方程。9.机械能守恒定律 (1)机械能:动能,重力势能,弹性势能的总称 总机械能:E=Ek+Ep 是标量 也具有相对性 机械能的变化,等于非重力做功(比如阻力做的功
25、)E=W非重 机械能之间可以相互转化 (2)机械能守恒定律:只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能 发生相互转化,但机械能保持不变 表达式:Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 成立条件:只有重力做功 10机械能守恒定律:(只有重力或弹力做功,没有任何外力做功。)解题思路:选取研究对象-物体系或物体 根据研究对象所经历的物理过程,进行受力,做功分析,判断机械能是否守恒。恰当地选取参考平面,确定研究对象在过程的初、末态时的机械能。根据机械能守恒定律列方程,进行求解。后有受力物体力具有相互性一个力总是关联着两个物体施力物体同时也是受力物体受力物体同时也是施力物体说明相互作用的物体可以直接接触也可以不接触力具有矢量性力不仅有大小也有方向力的作用效果使物体的形状发生改变说重力就是地球的吸引力重力的施力物体是地球重力的大小说明在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的纬度越高同一物体的重力越大因而同一物体在两极比在赤道重力大一个物体的重力不受运动状态的影响与是否还受的方向不受其它作用力的影响与运动状态也没有关系重心物体所受重力的作用点重心的确定质量分布匀物体的重心只与物体的形状有关形状规则的匀物体它的重心就在几何中心上质量分布不匀的物体的重心与物体的形状质量分布有
限制150内