高一物理必修二知识点总结(极力推荐)
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高一物理必修二知识点高一物理必修二知识点总结一、知识点(一)曲线运动的条件:合外力与运动方向不在一条直线上(二)曲线运动的研究方法:运动的合成与分解(平行四边形定则、三角形法则)(三)曲线运动的分类:合力的性质(匀变速:平抛运动、非匀变速曲线:匀速圆周运动)(四)匀速圆周运动1受力分析,所受合力的特点:向心力大小、方向2向心加速度、线速度、角速度的定义(文字、定义式)3向心力的公式(多角度的:线速度、角速度、周期、频率、转)(五)平抛运动1受力分析,只受重力2速度,水平、竖直方向分速度的表达式;位移,水平、竖直方向位移的表达式3速度与水平方向的夹角、位移与水平方向的夹角(五)离心运动的定义、条件二、考察内容、要求及方式1曲线运动性质的判断:明确曲线运动的条件、牛二定律(选择题)2匀速圆周运动中的动态变化:熟练掌握匀速圆周运动各物理量之间的关系式(选择、填空)3匀速圆周运动中物理量的计算:受力分析、向心加速度的几种表示方式、合力提供向心力(计算题)3运动的合成与分解:分运动与和运动的等时性、等效性(选择、填空)4平抛运动相关:平抛运动中速度、位移、夹角的计算,分运动与和运动的等时性、等效性(选择、填空、计算)5离心运动:临界条件、静摩擦力、匀速圆周运动相关计算(选择、计算) 高一物理必修二知识点归纳一、知识点(一)能、势能、动能的概念(二)功1功的定义、定义式及其计算2正功和负功的判断:力与位移夹角角度、动力学角度(三)功率1功率的定义、定义式2额定功率、实际功率的概念3功率与速度的关系式:瞬时功率、平均功率4功率的计算:力与速度角度、功与时间角度(四)重力势能1重力做功与路径无关2重力势能的表达式3重力做功与重力势能的关系式4重力势能的相对性:零势能参考平面5重力势能系统共有(五)动能和动能定理1动能的表达式2动能定理的内容、表达式(六)机械能守恒定律:内容、表达式二、重点考察内容、要求及方式1正负功的判断:夹角角度、动力学角度:力对物体产生的加速度与物体运动方向一致或相反,导致物体加速或减速,动能增大或减小(选择、判断)2功的计算:重力做功、合外力做功(动能定理或功的定义角度)(填空、计算)3功率的计算:力与速度角度、功与时间角度(填空、计算)4机车启动模型:功率与速度、力的关系式;运动学规律(填空、计算)5动能定理与受力分析:求牵引力、阻力;要求正确受力分析、运动学规律(计算)6机械能守恒定律应用:机械能守恒定律表达式、设定零势能参考平面;求解动能、高度等高一物理必修二知识点汇总重力定义:由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
物理高一必修第二册知识点归纳笔记
以下是一个概括性的高一必修第二册物理知识点归纳笔记。
1. 牛顿运动定律:牛顿第一定律,牛顿第二定律,牛顿第三定律。
理解并掌握这些定律是理解力学和解决力学问题的关键。
2. 力的合成与分解:理解合力与分力的关系,掌握力的平行四边形法则,能够运用正交分解法解决实际问题。
3. 加速度:理解加速度的概念,掌握加速度的计算方法,理解加速度与速度的关系。
4. 匀变速直线运动:掌握匀变速直线运动的规律,能够熟练解决有关匀变速直线运动的问题。
5. 曲线运动:理解曲线运动的基本概念,掌握平抛运动和圆周运动的规律,能够解决相关问题。
6. 万有引力定律:理解万有引力定律的含义,掌握万有引力定律的计算方法,了解天体运动的基本规律。
7. 动量定理:理解动量的概念,掌握动量的计算方法,理解动量定理的含义和应用。
8. 动量守恒定律:理解动量守恒定律的含义,掌握动量守恒定律的计算方法,能够解决涉及动量守恒的问题。
9. 机械能守恒定律:理解机械能守恒定律的含义,掌握机械能守恒的计算方法,能够解决涉及机械能守恒的问题。
10. 波的传播:理解波的基本概念,掌握波的传播规律,了解波的干涉、衍射和偏振等现象。
以上知识点涵盖了高一必修第二册物理的主要内容。
对于每一个知识点,都需要深入理解和掌握其基本概念、公式和计算方法,并能够熟练运用到解决实际问题中。
同时,还需要通过大量的练习题来巩固和提高自己的理解和应用能力。
高一物理必修二知识点归纳总结1500字高一物理必修二知识点总结如下:
第一章机械振动与波动
1. 机械振动的基本概念及基本特征
2. 单摆的运动规律
3. 弹簧振子的运动规律
4. 机械波与介质的传播
5. 简谐波的特征及其数学表达
6. 简谐振动的特征及其数学表达
第二章光学
1. 光的直线传播和反射
2. 光的折射及其数学表达
3. 总反射及其条件
4. 光的色散和光的干涉现象
5. 杨氏干涉和薄膜干涉
6. 衍射现象及其数学表达
第三章电磁感应
1. 磁感线和磁感应强度
2. 安培定律及其数学表达
3. 磁通量和法拉第电磁感应定律
4. 感应电动势及其数学表达
5. 自感和互感
第四章电磁场
1. 电场的基本概念和电场强度的定义
2. 电荷与电场的相互作用
3. 电荷分布所建立的电场
4. 电容器的基本概念和电容的定义
5. 电容与电压关系及能量的储存和释放
6. 平行板电容器和球形电容器的电场
7. 电磁感应中的电荷运动
第五章原子物理与半导体物理
1. 原子的组成和结构
2. 原子核的结构和放射性
3. 半导体物理的基本概念和PN结的形成
4. 半导体的导电机制和P型、N型半导体的特性
5. 半导体二极管和晶体管的基本原理和应用
6. 半导体材料的特性和技术应用
以上是高一物理必修二的主要知识点总结,每个知识点包括基本概念、基本规律和数学表达等。
此外,还可以根据教材中的具体内容进行细化整理,以便更好地理解和掌握这些知识点。
高一物理二哪些知识点总结高一物理二知识点总结在高一物理的学习中,物理二是学科的一部分,它主要包括了力学、热学和电学等内容。
下面将对高一物理二的知识点进行总结和归纳。
一、力学1. 牛顿运动定律牛顿第一定律,也称惯性定律,指物体在无外力作用时保持静止或匀速直线运动的状态。
牛顿第二定律,指物体所受合力与其加速度成正比,与物体的质量成反比。
牛顿第三定律,也称作用-反作用定律,指两个物体之间的相互作用力大小相等、方向相反。
2. 动量与动量守恒动量是描述物体运动状态的物理量,其定义为质量与速度的乘积。
动量守恒定律指在没有外力作用时,系统的总动量保持不变。
3. 能量与能量守恒能量是物体进行物理、化学或其他形式变化时所具有的性质。
机械能包括动能和势能。
动能与物体的质量和速度相关,势能与物体的位置和物体周围的环境相关。
能量守恒定律指在孤立系统中,能量总量保持不变。
二、热学1. 温度与热量温度是物体热平衡状态下的特性值,通常用摄氏度、华氏度或开尔文度表示。
热量是物体热能传递的方式,其传递方式有导热、对流和辐射。
2. 热力学第一定律热力学第一定律表明了能量守恒定律在热系统中的应用,它指出热能可以相互转换,但不能从热量自动转化为机械功。
3. 理想气体定律理想气体定律包括了玻意耳-马略特定律、查理定律和道尔顿分压定律。
玻意耳-马略特定律描述了在恒定温度下,一定质量的气体的体积与其压力成反比的关系。
查理定律描述了在恒定压力下,一定质量的气体的体积与其温度成正比的关系。
道尔顿分压定律描述了混合气体中各分压之间的关系。
三、电学1. 电荷与电场电荷是物质所具有的物理性质,分为正电荷和负电荷。
电场是由电荷产生的力场,描述了电荷对周围空间的作用。
2. 电流与电阻电流是电荷在导体中的流动,单位为安培。
电阻是导体对电流的阻碍程度,单位为欧姆。
3. 电压与电功电压是指电势差,表示单位正电荷在电场中所具有的能量变化。
电功是电能转换的体现,单位为焦耳。
高一物理课本必修二知识点物理作为一门自然科学学科,是研究物质运动、能量转化的基本规律的学科。
高中物理作为高中学习中的一门必修课程,对于学生的思维能力和科学素养的培养具有重要意义。
本文将围绕高一物理课本必修二的知识点展开讨论,旨在帮助学生全面了解和掌握物理知识,提升他们的学习效果和兴趣。
一、运动的描述和变换高一物理课本必修二的重点之一是运动的描述和变换。
在这一部分中,学生将学习如何准确地描述物体的运动状态和运动规律。
通过学习位移、速度、加速度等概念,学生能够更好地理解和解释物体在运动过程中的变化。
物体的运动状态可以通过位移来描述,位移是指物体从初始位置到最终位置的位移量。
位移的方向可以是直线的、曲线的或者无方向的。
学生需要学会使用矢量来表示位移和运动的方向。
与位移相关的概念是速度,速度是指物体在单位时间内位移的变化量。
学生需要理解速度的概念,并学会计算平均速度和瞬时速度。
平均速度是指物体在某段时间内的位移与时间的比值,瞬时速度是指物体在某一瞬间的速度。
加速度是物体速度变化的快慢,学生需要理解加速度的概念,并学会计算平均加速度和瞬时加速度。
平均加速度是指物体在某段时间内速度变化量与时间的比值,瞬时加速度是指物体在某一瞬间的加速度。
二、牛顿运动定律牛顿运动定律是高一物理课本必修二的另一个重点。
牛顿运动定律是研究物体运动的基本规律,包括牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
牛顿第一定律也称为惯性定律,它指出当物体处于静止状态或匀速直线运动状态时,物体会保持原来状态直到有外力作用。
学生需要理解物体的惯性特性以及外力对物体运动状态的影响。
牛顿第二定律是描述物体受力和加速度之间关系的定律,它的数学表达式为F=ma。
其中,F表示物体所受合力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
学生需要理解这个定律的含义,并能够应用它解决实际问题。
牛顿第三定律是描述物体相互作用的定律,它指出作用在物体1上的力等于作用在物体2上的力,且两个力的方向相反。
高一物理课本必修二知识点总结高一物理课本必修二主要包括力学、热学和电学三个模块,以下是对这些知识点进行总结的内容:一、力学部分1. 运动与力:讲述了物体的速度、加速度、速度-时间图和位移-时间图的表示方法,以及力的作用效果、合力和分力的概念。
2. 牛顿运动定律:介绍了牛顿第一定律(惯性定律)、牛顿第二定律(力的作用定律)和牛顿第三定律(作用与反作用定律)。
3. 力的合成与分解:讲解了力的合成、力的分解和平衡力的概念,以及平衡力的应用于物体静止或匀速运动的案例。
4. 动力学:主要介绍了力的大小和方向对物体运动状态的影响,以及应用牛顿第二定律解决物体运动问题的方法。
5. 动量守恒定律:讨论了系统内动量守恒的条件和应用,以及弹性碰撞和非弹性碰撞的动量守恒定律。
二、热学部分1. 热现象与内能:介绍了温度和热量的概念,以及物体的内能和热平衡的相关知识。
2. 理想气体状态方程:讲解了理想气体的状态方程和状态变化过程中的气体性质,如压强、体积和温度的关系。
3. 热传递与热机:主要涵盖了传热方式(导热、对流和辐射)、热量传递的计算方法,以及热机效率和热力循环的原理。
三、电学部分1. 电荷与电场:介绍了电荷的性质和分布,以及电场的概念和电场强度的计算方法。
2. 电势与电势差:讲解了电势的概念和计算方法,以及电势差对电荷运动的影响。
3. 电流与电阻:主要包括电流的定义和计算方法,欧姆定律和串并联电路的电阻计算。
4. 电功和电能:涉及电功的概念和计算方法,以及电能的转化和利用。
5. 磁场与电磁感应:介绍了磁场的性质和计算方法,以及电磁感应定律和法拉第电磁感应定律的应用。
以上是高一物理课本必修二的主要知识点总结。
这些知识点是打下物理学基础的重要内容,希望同学们能够认真学习并应用于实际问题解决中。
掌握这些知识将为进一步学习物理打下坚实的基础。
物理必修二知识点整理一.曲线运动1.曲线运动的位移:平面直角坐标系通常设位移方向与x轴夹角为α2.曲线运动的速度:①质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向②速度在平面直角坐标系中可分解为水平速度V x及竖直速度V y V2=V x2+V y23.曲线运动是变速运动(速度是矢量,方向或大小任一的改变都会造成速度的变化,曲线运动中,速度的方向一定改变)4.物体做曲线运动的条件:物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上二.平抛运动(曲线运动特例)1.定义:以一定的速度将物体抛出,如果物体只受重力的作用,这时的运动叫做抛体运动,抛体运动开始时的速度叫做初速度。
如果初速度是沿水平方向的,这个运动叫做平抛运动2.平抛运动的速度:①水平方向做匀速直线运动初速度V0即为V x 一直保持不变②竖直方向做自由落体运动V y=gt③合速度:V2=V x2+V y2=V02+(gt)2 方向:与X轴的夹角为θtanθ=V y/V0=gt/V03.平抛运动的位移:①水平方向X=V0t②竖直方向y=½gt2 ③合位移S2=x2+y2=(V0t)2+(½gt2 )2 方向:与X轴夹角为αtanα=y/x=V0t/½gt2=2V0/gt三.圆周运动1.线速度V:①圆周运动的快慢可以用物体通过的弧长与所用时间的比值来量度该比值即为线速度②V=Δs/Δt 单位:m/s③匀速圆周运动:物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等(tips:方向时时改变)2.角速度ω:①物体做圆周运动的快慢还可以用它与圆心连线扫过角度的快慢来描述,即角速度②公式ω=Δθ/Δt (角度使用弧度制)ω的单位是rad/s3.转速r:物体单位时间转过的圈数单位:转每秒或转每分4.周期T:做匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间单位:秒S5.关系式:V=ωr(r为半径)ω=2π/T6.向心加速度①定义:任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心,这个加速度叫做向心加速度②表达式 a=V2/r=ω2r=(4π2/T2)r=4π2f2r=4π2n2r(n指转过的圈数)方向:指向圆心7.向心力 F=m V2/r=mω2r=m(4π2/T2)r=4π2f2mr=4π2n2mr 方向:指向圆心8.生活中的圆周运动①铁路的弯道:②拱形桥:(1)凹形:F向=F N-G向心加速度的方向竖直向上(2)凸形:F向=G-F N 向心加速度的方向竖直向下③航天器失重:航天员受到地球引力与飞船座舱的支持力,合力提供绕地球做匀速圆周运动的所需的向心力 mg-F N=mv2/R v=√gR时F N=0 航天员处于失重状态④离心运动(逐渐远离圆心):(1)做圆周运动的物体,由于惯性,总有沿切线方向飞去的倾向。
高一物理必修二知识点归纳1500字高一物理必修二知识点归纳高一物理必修二是一门重要的物理课程,涵盖了热力学、电磁学和光学等内容。
下面是对这门课程的知识点进行了归纳总结。
第一章热力学1. 温度和热量- 温度的定义和测量- 热量的传递方式:传导、辐射和对流- 热平衡和热方程2. 气体的性质和状态方程- 理想气体状态方程:PV=nRT- 气体的等容和等压过程- 气体的内能和焓- 气体的理想气体过程和实际气体过程3. 热力学第一定律- 系统的内能和热量的关系:ΔU=Q-W- 等容、等压、等温、绝热过程中的能量变化- 热机的工作原理和效率- 平衡态和非平衡态4. 热力学第二定律- 热力学第二定律的表述方式- 卡诺循环和卡诺定理- 热机的热效率和卡诺定理的应用- 热力学温标第二章电磁学1. 静电场- 电荷的性质和电场的定义- 电场的叠加和电势的定义- 电势的计算和电势能- 静电场中的电荷分布和电场强度- 电荷电势转化的标准状况- 等势面和电场线2. 电流和电阻- 电流的定义和测量- 电阻的定义和测量- 欧姆定律和电阻的型号- 串联和并联电阻的计算- 等效电阻和电功率- 短路、开路和过热保护装置3. 磁场- 磁性物质和磁场的性质- 磁场的叠加和磁感应强度- 空间磁场的表示和矢量运算- 安培力和右手定则- 磁场中的带电粒子和电流的受力- 电流元、长直导线和环形电流的磁场4. 电磁感应- 法拉第电磁感应定律和楞次定律- 电磁感应的应用:电磁感应现象、感应电动势和感应电流- 电动机和发电机的工作原理第三章光学1. 几何光学- 光的反射、折射和色散- 光的直线传播和平面镜成像- 球面镜成像和光的色散- 光的全反射和光纤传输2. 光的波动性- 光的百叶窗实验和惠更斯原理- 光的干涉和衍射- 光的干涉条纹和衍射现象- 光的干涉和衍射的应用:干涉仪和衍射光栅3. 光的偏振现象- 光的振动方式和偏振光的产生- 偏振光的传播特性和偏振片的原理- 光的偏振现象和光学仪器的应用:偏振镜、偏光显微镜和LCD以上是高一物理必修二的知识点归纳,理解这些知识点对于学好物理课程非常重要。
第一节 曲线运动 运动的合成与分解【基本概念、规律】 一、曲线运动1.速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.2.运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动. 3.曲线运动的条件:物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上. 二、运动的合成与分解 1.运算法则位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则. 2.合运动和分运动的关系(1)等时性:合运动与分运动经历的时间相等.(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动时,各分运动独立进行,不受其他分运动的影响. (3)等效性:各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果. 【重要考点归纳】考点一 对曲线运动规律的理解 1.曲线运动的分类及特点(1)匀变速曲线运动:合力(加速度)恒定不变. (2)变加速曲线运动:合力(加速度)变化. 2.合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向轨迹的“凹”侧. 3.速率变化情况判断(1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,速率增大; (2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,速率减小; (3)当合力方向与速度方向垂直时,速率不变. 考点二 运动的合成及合运动性质的判断 1.运动的合成与分解的运算法则运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解,由于它们均是矢量,故合成与分解都遵循平行四边形定则. 2.合运动的性质判断⎩⎪⎨⎪⎧加速度或合外力⎩⎨⎧变化:变加速运动不变:匀变速运动加速度或合外力与速度方向⎩⎨⎧共线:直线运动不共线:曲线运动3.两个直线运动的合运动性质的判断两个互成角度的分运动 合运动的性质 两个匀速直线运动 匀速直线运动 一个匀速直线运动、匀变速曲线运动进行各量的合成运算.【思想方法与技巧】两种运动的合成与分解实例一、小船渡河模型1.模型特点两个分运动和合运动都是匀速直线运动,其中一个分运动的速度大小、方向都不变,另一分运动的速度大小不变,研究其速度方向不同时对合运动的影响.这样的运动系统可看做小船渡河模型.2.模型分析(1)船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动.(2)三种速度:v1(船在静水中的速度)、v2(水流速度)、v(船的实际速度).(3)两个极值①过河时间最短:v1⊥v2,t min=dv1(d为河宽).②过河位移最小:v⊥v2(前提v1>v2),如图甲所示,此时x min=d,船头指向上游与河岸夹角为α,cos α=v2v1;v1⊥v(前提v1<v2),如图乙所示.过河最小位移为x min=dsin α=v2v1d.3.求解小船渡河问题的方法求解小船渡河问题有两类:一是求最短渡河时间,二是求最短渡河位移.无论哪类都必须明确以下三点:(1)解决这类问题的关键是:正确区分分运动和合运动,在船的航行方向也就是船头指向方向的运动,是分运动;船的运动也就是船的实际运动,是合运动,一般情况下与船头指向不共线.(2)运动分解的基本方法,按实际效果分解,一般用平行四边形定则沿水流方向和船头指向分解.(3)渡河时间只与垂直河岸的船的分速度有关,与水流速度无关.二、绳(杆)端速度分解模型1.模型特点绳(杆)拉物体或物体拉绳(杆),以及两物体通过绳(杆)相连,物体运动方向与绳(杆)不在一条直线上,求解运动过程中它们的速度关系,都属于该模型.2.模型分析(1)合运动→绳拉物体的实际运动速度v(2)分运动→⎩⎨⎧其一:沿绳或杆的分速度v 1其二:与绳或杆垂直的分速度v 2(3)关系:沿绳(杆)方向的速度分量大小相等. 3.解决绳(杆)端速度分解问题的技巧(1)明确分解谁——分解不沿绳(杆)方向运动物体的速度; (2)知道如何分解——沿绳(杆)方向和垂直绳(杆)方向分解;(3)求解依据——因为绳(杆)不能伸长,所以沿绳(杆)方向的速度分量大小相等.第二节 抛体运动【基本概念、规律】 一、平抛运动1.性质:平抛运动是加速度恒为重力加速度g 的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线.2.规律:以抛出点为原点,以水平方向(初速度v 0方向)为x 轴,以竖直向下的方向为y 轴建立平面直角坐标系,则(1)水平方向:做匀速直线运动,速度:v x =v 0,位移:x =v 0t .(2)竖直方向:做自由落体运动,速度:v y =gt ,位移:y =12gt 2. (3)合运动①合速度:v =v 2x +v 2y ,方向与水平方向夹角为θ,则tan θ=v y v 0=gt v 0. ②合位移:x 合=x 2+y 2,方向与水平方向夹角为α,则tan α=y x =gt2v 0.二、斜抛运动 1.性质加速度为g 的匀变速曲线运动,轨迹为抛物线.2.规律(以斜向上抛为例说明,如图所示)(1)水平方向:做匀速直线运动,v x =v 0cos θ. (2)竖直方向:做竖直上抛运动,v y =v 0sin θ-gt . 【重要考点归纳】考点一 平抛运动的基本规律及应用 1.飞行时间:由t =2hg 知,时间取决于下落高度h ,与初速度v 0无关.2.水平射程:x =v 0t =v 02hg ,即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共同决定,与其他因素无关.3.落地速度:v t =v 2x +v 2y =v 20+2gh ,以θ表示落地速度与x轴正方向的夹角,有tan θ=v y v x =2ghv 0,所以落地速度也只与初速度v 0和下落高度h 有关.4.速度改变量:因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv=gΔt相同,方向恒为竖直向下,如图甲所示.5.两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,如图乙中A点和B点所示.(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处,设其末速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,则tan α=2tan θ.6.“化曲为直”思想在抛体运动中的应用(1)根据等效性,利用运动分解的方法,将其转化为两个方向上的直线运动,在这两个方向上分别求解.(2)运用运动合成的方法求出平抛运动的速度、位移等.考点二与斜面相关联的平抛运动1.斜面上的平抛问题是一种常见的题型,在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律,还要充分运用斜面倾角,找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系,从而使问题得到顺利解决.常见的模型如下:2.(1)从斜面上某点抛出又落到斜面上,位移与水平方向夹角等于斜面倾角;(2)从斜面外抛出的物体落到斜面上,注意找速度方向与斜面倾角的关系.考点三与圆轨道关联的平抛运动在竖直半圆内进行平抛时,圆的半径和半圆轨道对平抛运动形成制约.画出落点相对圆心的位置,利用几何关系和平抛运动规律求解.平抛运动的临界问题(1)在解决临界和极值问题时,正确找出临界条件(点)是解题关键.(2)对于平抛运动,已知平抛点高度,又已知初速度和水平距离时,要进行平抛运动时间的判断,即比较t1=2hg与t2=xv0,平抛运动时间取t1、t2的小者.(3)本题中,两发子弹不可能打到靶上同一点的说明:若打到靶上同一点,则子弹平抛运动时间相同,即t =Lv 0+v =L -90v ,L =3 690 m ,t =4.5 s >2hg =0.6 s ,即子弹0.6 s 后就已经打到地上.第三节 圆周运动【基本概念、规律】一、描述圆周运动的物理量1.线速度:描述物体圆周运动的快慢,v =Δs Δt =2πrT .2.角速度:描述物体转动的快慢,ω=ΔθΔt =2πT .3.周期和频率:描述物体转动的快慢,T =2πr v ,T =1f . 4.向心加速度:描述线速度方向变化的快慢.a n =rω2=v 2r =ωv =4π2T 2r .5.向心力:作用效果产生向心加速度,F n =ma n . 二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较 项目 匀速圆周运动 非匀速圆周运动 定义 线速度大小不变的圆周运动 线速度大小变化的圆周运动 运动特点 F 向、a 向、v 均大小不变,方向变化,ω不变F 向、a 向、v 大小、方向均发生变化,ω发生变化向心力F 向=F 合由F 合沿半径方向的分力提供三、离心运动1.定义:做圆周运动的物体,在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. 2.供需关系与运动如图所示,F 为实际提供的向心力,则: (1)当F =mω2r 时,物体做匀速圆周运动; (2)当F =0时,物体沿切线方向飞出; (3)当F <mω2r 时,物体逐渐远离圆心; (4)当F >mω2r 时,物体逐渐靠近圆心. 【重要考点归纳】考点一 水平面内的圆周运动1.运动实例:圆锥摆、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周飞行等.2.重力对向心力没有贡献,向心力一般来自弹力、摩擦力或电磁力.向心力的方向水平,竖直方向的合力为零.3.涉及静摩擦力时,常出现临界和极值问题. 4.水平面内的匀速圆周运动的解题方法(1)对研究对象受力分析,确定向心力的来源,涉及临界问题时,确定临界条件; (2)确定圆周运动的圆心和半径; (3)应用相关力学规律列方程求解.考点二竖直面内的圆周运动1.物体在竖直平面内的圆周运动有匀速圆周运动和变速圆周运动两种.2.只有重力做功的竖直面内的圆周运动一定是变速圆周运动,遵守机械能守恒.3.竖直面内的圆周运动问题,涉及知识面比较广,既有临界问题,又有能量守恒的问题.4.一般情况下,竖直面内的变速圆周运动问题只涉及最高点和最低点的两种情形.考点三圆周运动的综合问题圆周运动常与平抛(类平抛)运动、匀变速直线运动等组合而成为多过程问题,除应用各自的运动规律外,还要结合功能关系进行求解.解答时应从下列两点入手:1.分析转变点:分析哪些物理量突变,哪些物理量不变,特别是转变点前后的速度关系.2.分析每个运动过程的受力情况和运动性质,明确遵守的规律.3.平抛运动与圆周运动的组合题,用平抛运动的规律求解平抛运动问题,用牛顿定律求解圆周运动问题,关键是找到两者的速度关系.若先做圆周运动后做平抛运动,则圆周运动的末速等于平抛运动的水平初速;若物体平抛后进入圆轨道,圆周运动的初速等于平抛末速在圆切线方向的分速度.【思想方法与技巧】竖直平面内圆周运动的“轻杆、轻绳”模型1.模型特点在竖直平面内做圆周运动的物体,运动至轨道最高点时的受力情况可分为两类:一是无支撑(如球与绳连接、沿内轨道的“过山车”等),称为“轻绳模型”;二是有支撑(如球与杆连接、小球在弯管内运动等),称为“轻杆模型”.2.模型分析绳、杆模型常涉及临界问题,分析如下:(1)定模型:首先判断是轻绳模型还是轻杆模型,两种模型过最高点的临界条件不同,其原因主要是“绳”不能支持物体,而“杆”既能支持物体,也能拉物体.(2)确定临界点:v 临=gr ,对轻绳模型来说是能否通过最高点的临界点,而对轻杆模型来说是F N 表现为支持力还是拉力的临界点. (3)定规律:用牛顿第二定律列方程求解.第四节 万有引力与航天【基本概念、规律】 一、万有引力定律1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m 1和m 2的乘积成正比,与它们之间距离r 的二次方成反比.2.公式:F =G m 1m 2r 2,其中G =6.67×10-11 N·m 2/kg 2.3.适用条件:严格地说,公式只适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,物体可视为质点.均匀的球体可视为质点,其中r 是两球心间的距离.一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力也适用,其中r 为球心到质点间的距离. 二、宇宙速度1.经典时空观(1)在经典力学中,物体的质量是不随速度的改变而改变的.(2)在经典力学中,同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是相同的.2.相对论时空观同一过程的位移和时间的测量与参考系有关,在不同的参考系中不同. 3.经典力学的适用范围只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界. 【重要考点归纳】考点一 天体质量和密度的估算 1.解决天体(卫星)运动问题的基本思路(1)天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力,即 G Mm r 2=ma n =m v 2r =mω2r =m 4π2r T 2(2)在中心天体表面或附近运动时,万有引力近似等于重力,即G MmR 2=mg (g 表示天体表面的重力加速度).2.天体质量和密度的计算(1)利用天体表面的重力加速度g 和天体半径R .由于G Mm R 2=mg ,故天体质量M =gR 2G ,天体密度ρ=M V =M 43πR 3=3g4πGR .(2)通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T 和轨道半径r .①由万有引力等于向心力,即G Mm r 2=m 4π2T 2r ,得出中心天体质量M =4π2r 3GT 2; ②若已知天体半径R ,则天体的平均密度 ρ=M V =M 43πR 3=3πr 3GT 2R 3;③若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动,可认为其轨道半径r 等于天体半径R ,则天体密度ρ=3πGT 2.可见,只要测出卫星环绕天体表面运动的周期T ,就可估算出中心天体的密度. 3.(1)利用圆周运动模型,只能估算中心天体质量,而不能估算环绕天体质量.(2)区别天体半径R 和卫星轨道半径r :只有在天体表面附近的卫星才有r ≈R ;计算天体密度时,V =43πR 3中的R 只能是中心天体的半径.考点二 卫星运行参量的比较与运算 1.卫星的各物理量随轨道半径变化的规律2.卫星运动中的机械能(1)只在万有引力作用下卫星绕中心天体做匀速圆周运动和沿椭圆轨道运动,机械能均守恒,这里的机械能包括卫星的动能、卫星(与中心天体)的引力势能.(2)质量相同的卫星,圆轨道半径越大,动能越小,势能越大,机械能越大. 3.极地卫星、近地卫星和同步卫星(1)极地卫星运行时每圈都经过南北两极,由于地球自转,极地卫星可以实现全球覆盖.(2)近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星,其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径,其运行线速度约为7.9 km/s. (3)同步卫星①轨道平面一定:轨道平面和赤道平面重合.②周期一定:与地球自转周期相同,即T =24 h =86 400 s. ③角速度一定:与地球自转的角速度相同. ④高度一定:卫星离地面高度h =3.6×104 km.⑤速率一定:运动速度v=3.07 km/s(为恒量).⑥绕行方向一定:与地球自转的方向一致.考点三卫星(航天器)的变轨问题1.轨道的渐变做匀速圆周运动的卫星的轨道半径发生缓慢变化,由于半径变化缓慢,卫星每一周的运动仍可以看做是匀速圆周运动.解决此类问题,首先要判断这种变轨是离心还是向心,即轨道半径r是增大还是减小,然后再判断卫星的其他相关物理量如何变化.2.轨道的突变由于技术上的需要,有时要在适当的位置短时间启动飞行器上的发动机,使飞行器轨道发生突变,使其进入预定的轨道.(1)当卫星的速度突然增加时,G Mmr2<mv2r,即万有引力不足以提供向心力,卫星将做离心运动,脱离原来的圆轨道,轨道半径变大,当卫星进入新的轨道稳定运行时由v=GMr可知其运行速度比原轨道时减小.(2)当卫星的速度突然减小时,G Mmr2>mv2r,即万有引力大于所需要的向心力,卫星将做近心运动,脱离原来的圆轨道,轨道半径变小,当卫星进入新的轨道稳定运行时由v=GMr可知其运行速度比原轨道时增大;卫星的发射和回收就是利用这一原理.不论是轨道的渐变还是突变,都将涉及功和能量问题,对卫星做正功,卫星机械能增大,由低轨道进入高轨道;对卫星做负功,卫星机械能减小,由高轨道进入低轨道.考点四宇宙速度的理解与计算1.第一宇宙速度v1=7.9 km/s,既是发射卫星的最小发射速度,也是卫星绕地球运行的最大环绕速度.2.第一宇宙速度的求法:(1)GMmR2=mv21R,所以v1=GMR. (2)mg=mv21R,所以v1=gR.【思想方法与技巧】双星系统模型1.模型特点(1)两颗星彼此相距较近,且间距保持不变.(2)两颗星靠相互之间的万有引力做匀速圆周运动.(3)两颗星绕同一圆心做圆周运动.2.模型分析(1)双星运动的周期和角速度相等,各以一定的速率绕某一点转动,才不至于因万有引力作用而吸在一起.(2)双星做匀速圆周运动的向心力大小相等,方向相反.(3)双星绕共同的中心做圆周运动时总是位于旋转中心的两侧,且三者在一条直线上.(4)双星轨道半径之和等于它们之间的距离.3.(1)解决双星问题时,应注意区分星体间距与轨道半径:万有引力定律中的r为两星体间距离,向心力公式中的r为所研究星球做圆周运动的轨道半径.(2)宇宙空间大量存在这样的双星系统,如地月系统就可视为一个双星系统,只不过旋转中心没有出地壳而已,在不是很精确的计算中,可以认为月球绕着地球的中心旋转.求极值的六种方法从近几年高考物理试题来看,考查极值问题的频率越来越高,由于这类试题既能考查考生对知识的理解能力、推理能力,又能考查应用数学知识解决问题的能力,因此必将受到高考命题者的青睐.下面介绍极值问题的六种求解方法. 一、临界条件法对物理情景和物理过程进行分析,利用临界条件和关系建立方程组求解,这是高中物理中最常用的方法.二、二次函数极值法对于二次函数y =ax 2+bx +c ,当a >0时,y 有最小值y min =4ac -b 24a ,当a <0时,y 有最大值y max =4ac -b 24a .也可以采取配方法求解. 三、三角函数法某些物理量之间存在着三角函数关系,可根据三角函数知识求解极值. 四、图解法此种方法一般适用于求矢量极值问题,如动态平衡问题,运动的合成问题,都是应用点到直线的距离最短求最小值. 五、均值不等式法任意两个正整数a 、b ,若a +b =恒量,当a =b 时,其乘积a ·b 最大;若a ·b =恒量,当a =b 时,其和a +b 最小. 六、判别式法一元二次方程的判别式Δ=b 2-4ac ≥0时有实数根,取等号时为极值,在列出的方程数少于未知量个数时,求解极值问题常用这种方法.第五节 功和功率【基本概念、规律】 一、功1.做功的两个必要条件:力和物体在力的方向上发生的位移.2.公式:W =Fl cos_α.适用于恒力做功.其中α为F 、l 方向间夹角,l 为物体对地的位移. 3.功的正负判断(1)α<90°,力对物体做正功.(2)α>90°,力对物体做负功,或说物体克服该力做功. (3)α=90°,力对物体不做功.特别提示:功是标量,比较做功多少看功的绝对值. 二、功率1.定义:功与完成这些功所用时间的比值. 2.物理意义:描述力对物体做功的快慢. 3.公式(1)定义式:P =Wt ,P 为时间t 内的平均功率.(2)推论式:P=Fv cos_α.(α为F与v的夹角)【重要考点归纳】考点一恒力做功的计算1.恒力做的功直接用W=Fl cos α计算.不论物体做直线运动还是曲线运动,上式均适用.2.合外力做的功方法一:先求合外力F合,再用W合=F合l cos α求功.适用于F合为恒力的过程.方法二:先求各个力做的功W1、W2、W3…,再应用W合=W1+W2+W3+…求合外力做的功.3.(1)在求力做功时,首先要区分是求某个力的功还是合力的功,是求恒力的功还是变力的功.(2)恒力做功与物体的实际路径无关,等于力与物体在力方向上的位移的乘积,或等于位移与在位移方向上的力的乘积.考点二功率的计算1.平均功率的计算:(1)利用P=W t.(2)利用P=F·v cos α,其中v为物体运动的平均速度.2.瞬时功率的计算:利用公式P=F·v cos α,其中v为t时刻的瞬时速度.注意:对于α变化的不能用P=Fv cos α计算平均功率.3.计算功率的基本思路:(1)首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率,对应于某一过程的功率为平均功率,对应于某一时刻的功率为瞬时功率.(2)求瞬时功率时,如果F与v不同向,可用力F乘以F方向的分速度,或速度v乘以速度v 方向的分力求解.考点三机车启动问题的分析1.两种启动方式的比较v↑⇒F=P不变v↓⇒a=F-F阻m↓F-F2.三个重要关系式(1)无论哪种运行过程,机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度,即v m=PF min=PF阻(式中F min为最小牵引力,其值等于阻力F阻).(2)机车以恒定加速度启动的过程中,匀加速过程结束时,功率最大,速度不是最大,即v=P F<v m=P F阻.(3)机车以恒定功率运行时,牵引力做的功W=Pt.由动能定理:Pt-F阻x=ΔE k.此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小.3.分析机车启动问题时的注意事项(1)在用公式P=Fv计算机车的功率时,F是指机车的牵引力而不是机车所受到的合力.(2)恒定功率下的加速一定不是匀加速,这种加速过程发动机做的功可用W=Pt计算,不能用W=Fl计算(因为F是变力).(3)以恒定牵引力加速时的功率一定不恒定,这种加速过程发动机做的功常用W=Fl计算,不能用W=Pt计算(因为功率P是变化的).【思想方法与技巧】变力做功的求解方法一、动能定理法动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动,既适用于求恒力功也适用于求变力功.二、平均力法如果力的方向不变,力的大小对位移按线性规律变化(即F=kx+b)时,F由F1变化到F2的过程中,力的平均值为F=F1+F22,再利用功的定义式W=F l cos α来求功.三、微元法当物体在变力的作用下做曲线运动时,若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变,可将曲线分成无限个小元段,每一小元段可认为恒力做功,总功即为各个小元段做功的代数和.通过微元法不难得到,在往返的运动中,摩擦力、空气阻力做的功,其大小等于力和路程的乘积.四、等效转换法若某一变力的功和某一恒力的功相等,即效果相同,则可以通过计算该恒力做的功,求出该变力做的功,从而使问题变得简单,也就是说通过关联点,将变力做功转化为恒力做功,这种方法称为等效转换法.五、图象法由于功W=Fx,则在F-x图象中图线和x轴所围图形的面积表示F做的功.在x轴上方的“面积”表示正功,x轴下方的“面积”表示负功.六、用W=Pt计算机车以恒定功率P行驶的过程,随速度增加牵引力不断减小,此时牵引力所做的功不能用W=Fx来计算,但因功率恒定,可以用W=Pt计算.第六节动能动能定理【基本概念、规律】一、动能1.定义:物体由于运动而具有的能.2.表达式:E k =12mv 2.3.单位:焦耳,1 J =1 N·m =1 kg·m 2/s 2. 4.矢标性:标量. 二、动能定理1.内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.2.表达式:W =E k2-E k1=12mv 22-12mv 21. 3.适用范围(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动. (2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功.(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用. 【重要考点归纳】考点一 动能定理及其应用 1.对动能定理的理解(1)动能定理公式中等号表明了合外力做功与物体动能的变化间的两个关系: ①数量关系:即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系. ②因果关系:合外力的功是引起物体动能变化的原因.(2)动能定理中涉及的物理量有F 、l 、m 、v 、W 、E k 等,在处理含有上述物理量的问题时,优先考虑使用动能定理.2.运用动能定理需注意的问题(1)应用动能定理解题时,不必深究物体运动过程中状态变化的细节,只需考虑整个过程的功及过程初末的动能.(2)若过程包含了几个运动性质不同的分过程,既可分段考虑,也可整个过程考虑.但求功时,有些力不是全过程都作用的,必须根据不同的情况分别对待求出总功,计算时要把各力的功连同正负号一同代入公式. 3.应用动能定理解题的基本思路(1)选取研究对象,明确它的运动过程;(2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况: 受哪些力→各力是否做功→做正功还是负功→做多少功→各力做功的代数和(3)明确研究对象在过程的初末状态的动能E k1和E k2;(4)列动能定理的方程W 合=E k2-E k1及其他必要的解题方程,进行求解. 考点二 动能定理与图象结合问题 解决物理图象问题的基本步骤1.观察题目给出的图象,弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义. 2.根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式.3.将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比,找出图线的斜率、截距、图线的交点,图线下的面积所对应的物理意义,分析解答问题.或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量.4.解决这类问题首先要分清图象的类型.若是F -x 图象,则图象与坐标轴围成的图形的面积。
高一物理必修二、三章单元复习及测试题第二、三章 归纳·总结·专题一、单元知识网络 物体的运动:运动的描述:⎪⎩⎪⎨⎧想化的物理模型有质量的点,是一种理质点:用来代替物体的时,用来做参考的物体参考系:描述物体运动其他物体位置的变化机械运动:物体相对于基本概念的物理量加速度的区别速度、速度的变化量与关系不确定方向的化的方向相同,与速度矢量:其方向与速度变位:(速度的变化率),单定义:度变化快慢的物理量物理意义:表示物体速加速度速度与速率平均速度与瞬时速度,矢量位(位置的变化率),单定义:动的快慢物理意义:表示物体运速度位置的有向线段表示变化,用从初位置到末位移:表示物体位置的描述运动⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧∆=⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=2s /m t v a s /m t x v⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-加速度大小等向、负方向),⑤比较断运动方向(正方速、非匀变速),④判质(静止、匀速、匀变),③判断运动性速度,②求位移(面积应用:①确定某时刻的的变化规律意义:表示速度随时间图像等确定位移或时间,③比较运动快慢,④向(正方向、负方向),②判断运动方(匀速、变速、静止)应用:①判断运动性质的变化规律意义:表示位移随时间图像图像t v t x匀变速直线运动的研究: 1. 匀变速直线运动①⎩⎨⎧共线与恒定,化相等任意相等时间内速度变运动特点0v a a②运动规律:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+==-+=+=t2v v x ax 2v v at 21t v x at v v t 0202t 200t 基本公式⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧+==+==∆2v v v v 2v v v aT x 2t 202x2tt 02推论⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧----=-====)1N N ()23()12(1t t t t )1N 2(531s s s s n 941s s s s n321v v v v 0v N III II I N III II I 2n 321n 3210::::::::::::::::::::::::::::::::)几个比例式(只适用于2.⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧==∆⎩⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧的应用,照片分析原理闪光照相纸带分析使用原理打点计时器探究匀变速直线运动的实验2/t 2v v aT x 二. 方法归纳总结1. 科学抽象——物理模型思想 这是物理学中常用的一种方法。
在研究具体问题时,为了研究的方便,抓住主要因素,忽略次要因素,从实际问题中抽象出理想模型,把实际复杂的问题简化处理。
如质点、匀速直线运动、匀变速直线运动等都是抽象了的理想化的物理模型。
2. 数形结合思想本章的一大特点是同时用两种数学工具:公式法和图像法描述物体运动的规律。
把数学公式表达的函数关系与图像的物理意义及运动轨迹相结合的方法,有助于更透彻地理解物体的运动特征及其规律。
3. 极限思想在分析变速直线运动的瞬时速度和位移时,我们采用无限取微逐渐逼近的方法,即在物体经过的某点后面取很小的一段位移,这段位移取得越小,物体在该段时间内的速度变化就越小,在该段位移上的平均速度就能越精确地描述物体在该点的运动快慢情况。
当位移足够小时(或时间足够短时),该段位移上的平均速度就等于物体经过该点时的瞬时速度,物体在一段时间内的位移就可以用v-t图线与t轴所围的面积来表示。
4. 解题方法技巧(1)要养成画物体运动示意图或v-t图像的习惯,特别对较复杂的运动,画示意图或v-t 图像可使运动过程直观,物理情景清晰,便于分析研究。
(2)要注意分析研究对象的运动过程,搞清整个运动过程按运动性质的转换可分为哪几个运动阶段,各个阶段遵循什么规律,各个阶段间存在什么联系。
(3)由于本章公式较多,且各公式间又相互联系,因此,本章的题目常可一题多解。
解题时要思想开阔,联想比较,筛选最简捷的解题方案。
本章解题方法主要有:a. 基本公式法b. 推论公式法c. 比例公式法d. 图像法e. 极值法f. 逆向转换法g. 巧选参考系法5. 利用匀变速直线运动的特性解题总结、归纳匀变速直线运动有以下几个特性,熟练地把握,便于灵活快捷方便地解题。
(1)运动的截止性(2)运动的对称性(3)运动的可逆性如物体以10m/s的初速度,5m/s2的加速度沿光滑斜面上滑至最高点的匀减速运动可当成是初速度为0,加速度为5m/s2的匀加速直线运动。
因为这两个运动是“可逆的”。
(4)运动中物理量的矢量性。
三. 专题归纳总结1. 几个概念的区别与联系(1)时间与时刻的区别时间能表示运动的一个过程,时刻只能显示运动的一个瞬间。
对一些关于时间和时刻的表述,能够正确理解。
如:第4s末、4s时、第5s初等均为时刻;4s内(0到第4s末)、第4s(第3s 末到4s 末)、第2s 至第4s 内等均为时间。
(2)位移和路程的区别与联系位移是在一段时间内,由物体起始时刻位置指向末时刻位置的有向线段。
确定位移时,不需考虑质点运动的详细路径,只确定初、末位置即可;路程是运动物体轨迹线的长度。
确定路程时,需要考虑质点运动的详细路径。
位移是矢量,路程是标量。
一般情况下位移大小不等于路程,只有当物体做单向直线运动时路程才等于位移的大小。
(3)速度和速率的区别与联系(详见第4节知识点4、5) (4)速度、速度改变量、加速度的比较(详见第6节知识点4、5)2. 运动图像的理解和应用由于图像能更直观地表示出物理过程和各物理量之间的依赖关系,因而在解题过程中被广泛应用。
在运动学中,主要是指x-t 图像和v-t 图像。
x-t 图像:它表示做直线运动的物体位移随时间变化的规律。
图像上某点的切线斜率表示该时刻物体的速度。
v-t 图像:它表示做直线运动物体的速度随时间变化的规律。
图线上某点的切线斜率表示该时刻物体的加速度;某段时间图线与时间轴围成图形的面积值表示该段时间内物体通过的位移的大小。
形状一样的图线,在不同图像中所表示的物理规律不同,因此在应用时要特别注意看清楚图像的纵、横轴所描述的是什么物理量(x-t 和v-t 图像的区别详见第5节知识点3)。
3. 匀变速直线运动规律基本分析方法 在研究匀变速直线运动中,要把握以下三点:第一,要熟练掌握下列四个公式:①at v v 0t +=,②20at 21t v x +=, ③ax 2v v 202t =-,④t2v v x t 0+=这四个公式中,前两个是基本公式,后两个是前两个的推论,也就是说在这四个公式中只有两个是独立的,解题时只要适当地选择其中的两个即可。
第二,要分清运动过程是加速的还是减速的。
第三,要清楚这四个公式都是矢量式,求解问题时,首先要规定一个正方向,以它来确定其他各矢量的正负。
一般选择0v 的方向为正。
一个匀变速直线运动的过程,一般用五个物理量来描述,即0v 、t v 、a 、x 和t 。
在这五个量中,只要知道三个量,就可以求解其他两个未知量,常叫“知三求二”。
4. 初速度为零的匀变速直线运动的比例式初速度为零的匀变速直线运动是最常见的、最简单的匀变速运动。
运动过程中,各物理量的变化具有很强的规律性,包含着丰富的比例关系,对不少有关直线运动的问题,特别是选择题、填空题,用比例关系求解,往往会使较复杂的解题过程变得简单易求。
当t=0时开始计时,以T 为时间单位,则(1)1T 末、2T 末、3T 末…瞬时速度之比为 :3:2:1:v :v :v 321=可由at v t =直接导出。
(2)第一个T 内,第二个T 内,第三个T 内…位移之比::5:3:1x ::x :x :x n III II I =(2n -1)。
即初速为零的匀加速直线运动,在连续相等时间内位移的比等于连续奇数的比。
(3)1T 内、2T 内、3T 内…位移之比 2223213:2:1x :x :x =可由2at 21x =直接导出。
(4)通过连续相同的位移所用时间之比)1n n (::)23(:)12(:1t ::t :t :t n III II I ----=说明:①以上四个比例式只适用于初速度0v 0=的匀加速运动。
对于做匀减速且速度一直减到零的运动,可等效看成反向的初速度0v 0=的匀加速运动,也可用比例式。
②应用比例式时,可从比例式中任意取出两个或一部分比例式进行应用,但比例式顺序要对应,不能颠倒,比例式数值不能改变。
如初速度0v 0=的匀加速运动中,第2s 内和第19s 内位移比,可从比例式中挑出:37:3x :x 192=(3和37可由通项2n -1导出,当n=2和n=19时代入求得)。
其他比例式用法与此相同。
5. 匀变速直线运动的三个重要推论(1)在连续相等的时间(T )内的位移之差为一恒定值,即△x=2aT (又称匀变速直线运动的判别式)。
进一步推论可得=-=-=-=∆=+++2n3n 2n 2n 2n 1n 2T 3x x T 2x x T x x T x a(2)某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度即2v v v t02t +=。
(3)某段位移内中间位置的瞬时速度2xv 与这段位移的初、末速度0v 和t v 的关系为)v v (21v 2t 202x +=。
6. 纸带问题的研究 (1)判断物体是否做匀变速运动因打点计时器每隔相同的时间T 打一个点,设物体做匀变速直线运动,物体运动的初速度为0v ,加速度为a ,则相邻相等时间内物体位移差为n 2312x x x x x x ==-=-=∆ -==-21n aT x 恒量。
此结论反过来也成立,即要由纸带判断物体是否做匀变速直线运动,只要求出纸带上时间间隔相等的连续相邻的点间的距离之差是否相等即可。
(2)逐差法求加速度根据上面的结论2aT x =∆,可求得加速度2T xa ∆=,但利用一个△x 求得加速度,偶然误差太大,最好多次测量求平均值,求平均值的方法可以有两个,一是求各段△x 的平均值x ∆,用x ∆求加速度,二是对每个△x 分别求加速度,再求各加速度的平均值,但这两种方法实质是相同的,都达不到减小偶然误差的目的。
原因是运算中实际上只用了1n 1x x +和两个数据,其他的全丢掉了。
按逐差法处理数据求得的a 的平均值就可避免上述情况。
取纸带上测得的连续6个相同时间T 内的位移621x x x 、、、 ,如图所示。
则233622252114T a 3x x T a 3x x T a 3x x =-=-=-,,所以3a a a a 321++=2321654236225214T 9)x x x ()x x x ()T 3x x T 3x x T 3xx (31++-++=-+-+-=由此看出621x x x 、、、 各个实验数据都得到了利用,有效地减小了偶然误差,这种方法称为逐差法。