(1)将物理量区分为矢量和标量体现了用分类方法研究物理问题。
(2)矢量和标量的根本区别在于它们遵从不同的运算法则:标量用代数法;矢量用平行四边形定则或三角形定则。
(3)同一直线上矢量的合成可转为代数法,即规定某一方向为正方向,与正方向相同的物理量用正号代人,相反的用负号代人,然后求代数和,最后结果的正、负体现了方向,但有些物理量虽也有正负之分,运算法则也一样,但不能认为是矢量,最后结果的正负也不表示方向,如:功、重力势能、电势能、电势等。
共点力
几个力如果都作用在物体的同一点上,或者它们的作用线相交于同一点,这几个力叫共点力。
力的合成方法
求几个已知力的合力叫做力的合成。
平行四边形定则:
两个互成角度的力的合力,可以用表示这两个力的有向线段为邻边,作平行四边形,它的对角线就表示合力的大小及方向,这是矢量合成的普遍法则。
1、重力G=mg(方向竖直向下,g=9、8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2、胡克定律F=kx{方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3、滑动摩擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4、静摩擦力0≤f静≤fm(与物体相对运动趋势方向相反,fm为静摩擦力)
2)力的合成与分解
1、同一直线上力的合成同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F2(F1>F2)
2、互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3、合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4、力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
(1)x—t图象
①物理意义:反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律。
②表示物体处于静止状态
③图线斜率的意义:
图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小;
图线上某点切线的斜率的正负表示物体方向。
④两种特殊的x-t图象
匀速直线运动的x-t图象是一条过原点的直线;
若x-t图象是一条平行于时间轴的直线,则表示物体处于静止状态。
(2)v—t图象
①物理意义:反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律。
②图线斜率的意义:
a.图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的加速度的大小
b.图线上某点切线的斜率的正负表示加速度的方向
③图象与坐标轴围成的“面积”的意义:
a.图象与坐标轴围成的面积的数值表示相应时间内的位移的大小。
b.若此面积在时间轴的上方,表示这段时间内的位移方向为正方向;若此面积在时间轴的下方,表示这段时间内的位移方向为负方向。
③常见的两种图象形式:
a.匀速直线运动的v-t图象是与横轴平行的直线
b.匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线
定义:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
惯性
1、定义:物体具有的保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质。
2、惯性是物体的固有属性,惯性不是一种力。任何物体在任何情况下都具有惯性。
3、惯性的大小只由物体本身的特征决定,与外界因素无关。
4、惯性是不能被克服的,但可以利用惯性做事或防止惯性的不良影响。
5、不要把惯性概念与惯性定律相混淆。惯性是万物皆有的保持原运动状态的一种属性,惯性定律则是物体不受外力作用时的运动定律。
运动状态
1、运动状态指的是物体的速度
速度是是矢量,速度不变则运动状态不变,速度改变运动状态也就改变了,所以运动状态不断改变的物体总有加速度。
2、力是使物体产生加速度的原因
3、质量是物体惯性大小的量度
1、参考系:为研究物体运动假定不动的物体;又名参照物(参照物不一定静止)。
2、质点:只考虑物体的质量、不考虑其大小、形状的物体。
(1)质点是一理想化模型。
(2)把物体视为质点的条件:物体的形状、大小相对所研究对象小的可忽略不计时。
如:研究地球绕太阳运动,火车从北京到上海。
3、时刻、时间间隔:在表示时间的数轴上,时刻是一点、时间间隔是一线段。
如:5点正、9点、7点30是时刻,45分钟、3小时是时间间隔。
4、位移:从起点到终点的有相线段,位移是矢量,用有相线段表示;路程:描述质点运动轨迹的曲线。
(1)位移为零、路程不一定为零;路程为零,位移一定为零。
(2)只有当质点作单向直线运动时,质点的位移才等于路程。
(3)位移的国际单位是米,用m表示。
5、位移时间图象:建立一直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示位移。
(1)匀速直线运动的位移图像是一条与横轴平行的直线。
(2)匀变速直线运动的位移图像是一条倾斜直线。
(3)位移图像与横轴夹角的正切值表示速度;夹角越大,速度越大。
6、速度是表示质点运动快慢的物理量。
(1)物体在某一瞬间的速度较瞬时速度;物体在某一段时间的速度叫平均速度。
(2)速率只表示速度的大小,是标量。
7、加速度:是描述物体速度变化快慢的物理量。
(1)加速度的定义式:a=vt-v0/t。
(2)加速度的大小与物体速度大小无关。
(3)速度大加速度不一定大;速度为零加速度不一定为零;加速度为零速度不一定为零。
(4)速度改变等于末速减初速。加速度等于速度改变与所用时间的比值(速度的变化率)加速度大小与速度改变量的大小无关。
(5)加速度是矢量,加速度的方向和速度变化方向相同。
(6)加速度的国际单位是m/s2。
二、匀变速直线运动的规律:
1、速度:匀变速直线运动中速度和时间的关系:vt=v0+at。
注:一般我们以初速度的方向为正方向,则物体作加速运动时,a取正值,物体作减速运动时,a取负值。
(1)作匀变速直线运动的物体中间时刻的瞬时速度等于初速度和末速度的平均。
(2)作匀变速运动的物体中间时刻的瞬时速度等于平均速度,等于初速度和末速度的平均。
2、位移:匀变速直线运动位移和时间的关系:s=v0t+1/2at。
注意:当物体作加速运动时a取正值,当物体作减速运动时a取负值。
3、推论:2as=vt2-v02。
4、作匀变速直线运动的物体在两个连续相等时间间隔内位移之差等于定植;s2-s1=aT2。
5、初速度为零的匀加速直线运动:前1秒,前2秒,„„位移和时间的关系是:位移之比等于时间的平方比;第1秒、第2秒„„的位移与时间的关系是:位移之比等于奇数比。
三、自由落体运动:只在重力作用下从高处静止下落的物体所作的运动。
1、位移公式:h=1/2gt2。
2、速度公式:vt=gt。
3、推论:2gh=vt2。
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