專題一:描述物體運動的幾個基本本概念
O知識梳理
1.機(jī)械運動:一個物體相對于另一個物體的位置的改變叫做機(jī)械運動,簡稱運動,它包括平動、轉(zhuǎn)動和振動等形式。
2.參考系:被假定為不動的物體系。
對同一物體的運動,若所選的參考系不同,對其運動的描述就會不同,通常以地球為參考系研究物體的運動。
3.質(zhì)點:用來代替物體的有質(zhì)量的點。它是在研究物體的運動時,為使問題簡化,而引入的理想模型。僅憑物體的大小不能視為質(zhì)點的依據(jù),如:公轉(zhuǎn)的地球可視為質(zhì)點,而比賽中旋轉(zhuǎn)的乒乓球則不能視為質(zhì)點。
物體可視為質(zhì)點主要是以下三種情形:
(1)物體平動時;
(2)物體的位移遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于物體本身的限度時;
(3)只研究物體的平動,而不考慮其轉(zhuǎn)動效果時。
4.時刻和時間
(1)時刻指的是某一瞬時,是時間軸上的一點,對應(yīng)于位置、瞬時速度、動量、動能等狀態(tài)量,通常說的“2秒末,”速度達(dá)2m/s時“都是指時刻。
4.時刻和時間
(1)時刻指的是某一瞬時,是時間軸上的一點,對應(yīng)于位置、瞬時速度、動量、動能等狀態(tài)量,通常說的“2秒末",“速度達(dá)2m/s時都是指時刻。
(2)時間是兩時刻的間隔,是時間軸上的一段。對應(yīng)位移、路程、沖量、功等過程量.通常說的“幾秒內(nèi)""第幾秒內(nèi)“均是指時間。
5.位移和路程
(1)位移表示質(zhì)點在空間的位置的變化,是矢量。位移用有向線段表示,位移的大小等于有向線段的長度,位移的方向由初位置指向末位置。當(dāng)物體作直線運動時,可用帶有正負(fù)號的數(shù)值表示位移,取正值時表示其方向與規(guī)定正方向一致,反之則相反。
(2)路程是質(zhì)點在空間運動軌跡的長度,是標(biāo)量。在確定的兩位置間,物體的路程不是唯一的,它與質(zhì)點的具體運動過程有關(guān)。
(3)位移與路程是在一定時間內(nèi)發(fā)生的,是過程量,二者都與參考系的選取有關(guān)。一般情況下,位移的大小并不等于路程,只有當(dāng)質(zhì)點做單方向直線運動時,二者才相等。
6.速度
(1).速度:是描述物體運動方向和快慢的物理量。
(2).瞬時速度:運動物體經(jīng)過某一時刻或某一位置的速度,其大小叫速率。
(3).平均速度:物體在某段時間的位移與所用時間的比值,是粗略描述運動快慢的。
專題三.運動的圖線
◎知識梳理
1.表示函數(shù)關(guān)系可以用公式,也可以用圖像。圖像也是描述物理規(guī)律的重要方法,不僅在力學(xué)中,在電磁學(xué)中、熱學(xué)中也是經(jīng)常用到的。圖像的優(yōu)點是能夠形象、直觀地反映出函數(shù)關(guān)系。
2.位移和速度都是時間的函數(shù),因此描述物體運動的規(guī)律常用位移一時間圖像(s-t圖)和速度一時間圖像(v一t圖)。
3.對于圖像要注意理解它的物理意義,即對圖像的縱、橫軸表示的是什么物理量,圖線的斜率、截距代表什么意義都要搞清楚。形狀完全相同的圖線,在不同的圖像(坐標(biāo)軸的物理量不同)中意義會完全不同。
第三章:探究勻變速運動的規(guī)律
近年高考考查的重點是勻變速直線運動的規(guī)律及v-t圖像。本章知識較多與牛頓運動定律、電場中帶電粒子的運動等知識結(jié)合起來進(jìn)行考察。近年試題的內(nèi)容與現(xiàn)實生活和生產(chǎn)實際的結(jié)合逐步密切。
專題二:勻變速直線運動的規(guī)律
⑥知識梳理
1.常用的勻變速運動的公式有:O1vt=vO+at O2s=v0t+at2/2O3vt2=v02+2as O4S=(vO+vt)/2O5
(1).說明:上述各式有Vo,Vt,a,s,t五個量,其中每式均含四個量,即缺少一個量,在應(yīng)用中可根據(jù)已知量和待求量選擇合適的公式求解。⑤式中T表示連續(xù)相等時間的時間間隔。
(2).上述各量中除t外其余均矢量,在運用時一般選擇取vO的方向為正方向,若該量與vo的方向相同則取為正值,反之為負(fù)。對已知量代入公式時要帶上正負(fù)號,對未知量一般假設(shè)為正,若結(jié)果是正值,則表示與vo方向相同,反之則表示與Vo方向相反。
另外,在規(guī)定v0方向為正的前提下,若a為正值,表示物體作加速運動,若a為負(fù)值,則表示物體作減速運動;若v為正值,表示物體沿正方向運動,若v為負(fù)值,表示物體沿反向運動;若s為正值,表示物體位于出發(fā)點的前方,若s為負(fù)值,表示物體位于出發(fā)點之后。
(3).注意:以上各式僅適用于勻變速直線運動,包括有往返的情況,對勻變速曲線運動和變加速運動均不成立。
⑥知識梳理
在兩物體同直線上的追及、相遇或避免碰撞問題中關(guān)鍵的條件是:兩物體能否同時到達(dá)空間某位置.因此應(yīng)分別對兩物體研究,列出位移方程,然后利用時間關(guān)系、速度關(guān)系、位移關(guān)系解出.
(1)追及
追和被追的兩者的速度相等常是能追上、追不上、二者距離有極值的臨界條件.
如勻減速運動的物體追從不同地點出發(fā)同向的勻速運動的物體時,若二者速度相等了,還沒有追上,則永遠(yuǎn)追不上,此時二者間有最小距離.若二者相遇時(追上了),追者速度等于被追者的速度,則恰能追上,也是二者避免碰撞的臨界條件;若二者相遇時追者速度仍大于被追者的速度,則被追者還有一次追上追者的機(jī)會,其間速度相等時二者的距離有一個較大值.
再如初速度為零的勻加速運動的物體追趕同一地點出發(fā)同向勻速運動的物體時,當(dāng)二者速度相等時二者有最大距離,位移相等即追上.。
第三章力物體的平衡
本章內(nèi)容是力學(xué)的基礎(chǔ),也是貫穿于整個物理學(xué)的核心內(nèi)容。本章從力的基本定義出發(fā),通過研究重力、彈力、摩擦力,逐步認(rèn)識力的物質(zhì)性、力的矢量性、力的相互性,并通過受力分析,分析物體所處的狀態(tài)或從物體所處的平衡狀態(tài),分析物體的受力情況。物體的受力分析法是物理學(xué)重要的分析方法。由于它的基礎(chǔ)性和重要性,決定了這部分知識在高考中的重要地位。
本章知識的考查重點是:①三種常見力,為每年高考必考內(nèi)容,明年乃至許多年后,仍將是頻繁出現(xiàn)的熱點。②力的合成與分解、共點力的平衡等在高考中或單獨出現(xiàn)或與動力學(xué)、電磁學(xué)等相結(jié)合,或選擇或計算論述,或易或難,都要出現(xiàn)。
專題一.力的概念、重力和彈力
⑥知識梳理
要對力有深刻的理解,應(yīng)從以下幾個方面領(lǐng)會力的概念。
1.力的本質(zhì)
(1)力的物質(zhì)性:力是物體對物體的作用。提到力必然涉及到兩個物體一-施力物體和受力物體,力不能離開物體而獨立存在。有力時物體不一定接觸。
(2)力的相互性:力是成對出現(xiàn)的,作用力和反作用力同時存在。作用力和反作用力總是等大、反向、共線,屬同性質(zhì)的力、分別作用在兩個物體上,作用效果不能抵消.
(3)力的矢量性:力有大小、方向,對于同一直線上的矢量運算,用正負(fù)號表示同一直線上的兩個方向,使矢量運算簡化為代數(shù)運算;這時符號只表示力的方向,不代表力的大小。(4)力作用的獨立性:幾個力作用在同一物體上,每個力對物體的作用效果均不會因其它力的存在而受到影響,這就是力的獨立作用原理。
2.力的作用效果
力對物體作用有兩種效果:一是使物體發(fā)生形變,二是改變物體的運動狀態(tài)。這兩種效果可各自獨立產(chǎn)生,也可能同時產(chǎn)生。通過力的效果可檢驗力的存在。
3.力的三要素:大小、方向、作用點
完整表述一個力時,三要素缺一不可。當(dāng)兩個力F1、F2的大小、方向均相同時,我們說F1=F2,但是當(dāng)他們作用在不同物體上或作用在同一物體上的不同點時可以產(chǎn)生不同的效果。
力的大小可用彈簧秤測量,也可通過定理、定律計算,在國際單位制中,力的單位是牛頓,符號是N。
4.力的圖示和力的示意圖
(1)力的圖示:用一條有向線段表示力的方法叫力的圖示,用帶有標(biāo)度的線段長短表示大小,用箭頭指向表示方向,作用點用線段的起點表示。專題二.摩擦力
@知識梳理
摩擦力有滑動摩擦力和靜摩擦力兩種,它們的產(chǎn)生條件和方向判斷是相近的。.
1.產(chǎn)生的條件:
(1)相互接觸的物體間存在壓力;
(2)接觸面不光滑;
(3)接觸的物體之間有相對運動(滑動摩擦力)或相對運動的趨勢(靜摩擦力)。注意:不能絕對地說靜止物體受到的摩擦力必是靜摩擦力,運動的物體受到的摩擦力必是滑動摩擦力。靜摩擦力是保持相對靜止的兩物體之間的摩擦力,受靜摩擦力作用的物體不一定靜止。滑動摩擦力是具有相對滑動的兩個物體之間的摩擦力,受滑動摩擦力作用的兩個物體不一定都滑動。
2.摩擦力的方向:
沿接觸面的切線方向(即與引起該摩擦力的彈力的方向垂直),與物體相對運動(或相對:
運動趨勢)的方向相反。例如:靜止在斜面上的物體所受靜摩擦力的方向沿接觸面(斜面)向上。
注意:相對運動是以相互作用的另一物體為參考系的運動,與以地面為參考系的運動不同,故摩擦力是阻礙物體間的相對運動,其方向不一定與物體的運動方向相反。例如:站在公共汽車上的人,當(dāng)人隨車一起啟動(即做加速運動)時,如圖所示,受重力G、支持力N、靜摩擦力f的作用。當(dāng)車啟動時,人相對于車有向后的運動趨勢,車給人向前的靜摩擦力作用;此時人隨車向前運動,受靜摩擦力方向與運動方向相同。
專題三.力的合成與分解
⑥知識梳理
1.力的合成
利用一個力(合力)產(chǎn)生的效果跟幾個力(分力)共同作用產(chǎn)生的效果相同,而做的一種等效替代。力的合成必須遵循物體的同一性和力的同時性。
(1)合力和分力:如果一個力產(chǎn)生的效果跟幾個力共同作用產(chǎn)生的效果相同,這個力就叫那幾個力的合力,那幾個力就叫這個力的分力。
合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系,即一個力若分解為兩個分力,在分析和計算時,考慮了兩個分力的作用,就不可考慮這個力的作用效果了;反過來,若考慮了合力的效果,也就不能再去重復(fù)考慮各個分力的效果。
(2).共點力
物體同時受幾個力作用,如果這些力的作用線交于一點,這幾個力叫共點力。
如圖(a)所示,為一金屬桿置于光滑的半球形碗中。桿受重力及A、B兩點的支持力三個力的作用;N1作用線過球心,N2作用線垂直于桿,當(dāng)桿在作用線共面的三個非平行力作用下處于平衡狀態(tài)時,這三力的作用線必匯于一點,所以重力G的作用線必過N1、N2的交點0;圖(b)為豎直墻面上掛一光滑球,它受三個力:重力、墻面彈力和懸線拉力,由于球光滑,它們的作用線必過球心。
專題四.受力分析
@知識梳理
受力分析就是把研究對象在給定物理環(huán)境中所受到的力全部找出來,并畫出相應(yīng)受力圖。
1.受力分析的依據(jù)
(1)依據(jù)各種力的產(chǎn)生條件和性質(zhì)特點,每種力的產(chǎn)生條件提供了其存在的可能性,由于力的產(chǎn)生原因不同,形成不同性質(zhì)的力,這些力又可歸結(jié)為場力和接觸力,接觸力(彈力和摩擦力)的確定是難點,兩物體直接接觸是產(chǎn)生彈力、摩擦力的必要條件,彈力產(chǎn)生原因是物體發(fā)生形變,而摩擦力的產(chǎn)生,除物體間相互擠壓外,還要發(fā)生相對運動或相對運動趨勢。
(2)依據(jù)作用力和反作用力同時存在,受力物體和施力物體同時存在。一方面物體所受的每個力都有施力物體和它的反作用力,找不到施力物體的力和沒有反作用力的力是不存在的;另一方面,依據(jù)作用力和反作用力的關(guān)系,可靈活變換研究對象,由作用力判斷出反作用力。
(3)依據(jù)物體所處的運動狀態(tài):有些力存在與否或者力的方向較難確定,要根據(jù)物體的運動狀態(tài),利用物體的平衡條件或牛頓運動定律判斷。