物体通过的路程与所用的时间之比叫做速度。
平均速度(与位移、时间间隔相对应)
物体运动的平均速度v是物体的位移s与发生这段位移所用时间t的比值。其方向与物体的位移方向相同。单位是m/s。
v=s/t
瞬时速度(与位置时刻相对应)
瞬时速度是物体在某时刻前后无穷短时间内的平均速度。其方向是物体在运动轨迹上过该点的切线方向。瞬时速率(简称速率)即瞬时速度的'大小。
速率≥速度
1.如果一个力的作用效果与另外几个力的共同效果作用相同,那么这个力与另外几个力可以相互替代,这个力称为另外几个力的合力,另外几个力称为这个力的分力。
2.根据具体情况进行力的替代,称为力的合成与分解。求几个力的合力叫力的合成,求一个力的分力叫力的分解。合力和分力具有等效替代的关系。
力的平行四边形定则
1.力的平行四边形定则:如果用表示两个共点力的线段为邻边作一个平行四边形,则这两个邻边的对角线表示合力的大小和方向。
2.一切矢量的运算都遵循平行四边形定则。
1、定义:用来代替物体而具有质量的点。
2、实际物体看作质点的条件:当物体的大小和形状相对于所要研究的问题可以忽略不计时,物体可看作质点。
二、描述质点运动的物理量
1、时间:时间在时间轴上对应为一线段,时刻在时间轴上对应于一点。与时间对应的物理量为过程量,与时刻对应的物理量为状态量。
2、位移:用来描述物体位置变化的物理量,是矢量,用由初位置指向末位置的有向线段表示。路程是标量,它是物体实际运动轨迹的长度。只有当物体作单方向直线运动时,物体位移的大小才与路程相等。
3、速度:用来描述物体位置变化快慢的物理量,是矢量。
(1)平均速度:运动物体的位移与时间的比值,方向和位移的方向相同。
(2)瞬时速度:运动物体在某时刻或位置的速度。瞬时速度的大小叫做速率。
(3)速度的测量(实验)
①原理:当所取的时间间隔越短,物体的平均速度v越接近某点的瞬时速度v。然而时间间隔取得过小,造成两点距离过小则测量误差增大,所以应根据实际情况选取两个测量点。
②仪器:电磁式打点计时器(使用4∽6V低压交流电,纸带受到的阻力较大)或者电火花计时器(使用220V交流电,纸带受到的阻力较小)。若使用50Hz的交流电,打点的时间间隔为0.02s。还可以利用光电门或闪光照相来测量。
4、加速度
(1)意义:用来描述物体速度变化快慢的物理量,是矢量。
(2)定义:其方向与Δv的方向相同或与物体受到的合力方向相同。
(3)当a与v0同向时,物体做加速直线运动;当a与v0反向时,物体做减速直线运动。加速度与速度没有必然的联系。
2、平动的物体不一定能看成质点,转动的物体不一定不能看成质点。
3、参考系不一定是不动的,只是假定为不动的物体。
4、选择不同的参考系物体运动情况可能不同,但也可能相同。
5、在时间轴上n秒时指的是n秒末。第n秒指的是一段时间,是第n个1秒。第n秒末和第n+1秒初是同一时刻。
6、忽视位移的矢量性,只强调大小而忽视方向。
7、物体做直线运动时,位移的大小不一定等于路程。
8、位移也具有相对性,必须选一个参考系,选不同的参考系时,物体的位移可能不同。
9、打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是短横线,应调整一下振针距复写纸的高度,使之增大一点。
10、使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器稳定后,再释放纸带。
11、使用电火花打点计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带间;使用电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面。
12、"速度"一词是比较含糊的统称,在不同的语境中含义不同,一般指瞬时速率、平均速度、瞬时速度、平均速率四个概念中的一个,要学会根据上、下文辨明"速度"的含义。平常所说的"速度"多指瞬时速度,列式计算时常用的是平均速度和平均速率。
13、着重理解速度的矢量性。有的同学受初中所理解的速度概念的影响,很难接受速度的方向,其实速度的方向就是物体运动的方向,而初中所学的"速度"就是现在所学的平均速率。
14、平均速度不是速度的平均。
15、平均速率不是平均速度的大小。
16、物体的速度大,其加速度不一定大。
17、物体的速度为零时,其加速度不一定为零。
18、物体的速度变化大,其加速度不一定大。
19、加速度的正、负仅表示方向,不表示大小。
20、物体的加速度为负值,物体不一定做减速运动。
21、物体的加速度减小时,速度可能增大;加速度增大时,速度可能减小。
22、物体的速度大小不变时,加速度不一定为零。
23、物体的加速度方向不一定与速度方向相同,也不一定在同一直线上。
24、位移图象不是物体的运动轨迹。
25、解题前先搞清两坐标轴各代表什么物理量,不要把位移图象与速度图象混淆。
26、图象是曲线的不表示物体做曲线运动。
27、由图象读取某个物理量时,应搞清这个量的大小和方向,特别要注意方向。
28、v-t图上两图线相交的点,不是相遇点,只是在这一时刻相等。
29、人们得出"重的物体下落快"的错误结论主要是由于空气阻力的影响。
30、严格地讲自由落体运动的物体只受重力作用,在空气阻力影响较小时,可忽略空气阻力的影响,近似视为自由落体运动。
(1)定义:物体所受的力跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动,叫做简谐运动。
(2)简谐运动的特征:回复力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,总指向平衡位置。简谐运动是一种变加速运动,在平衡位置时,速度,加速度为零;在位移处,速度为零,加速度。
(3)描述简谐运动的物理量
①位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段,是矢量,其值等于振幅。
②振幅A:振动物体离开平衡位置的距离,是标量,表示振动的强弱。
③周期T和频率f:表示振动快慢的物理量,二者互为倒数关系,即T=1/f。
(4)简谐运动的图像
①意义:表示振动物体位移随时间变化的规律,注意振动图像不是质点的运动轨迹。
②特点:简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线。
③应用:可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x,判定回复力、加速度方向,判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。