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1、第一章运动的描述第二章匀变速直线运动1、基本概念参照物，为了确定物体的位置和描述其运动而选作标准的那个物体或物体系叫做参照物或参照系，中学阶段通常选地面为参照物。质点，当物体的形状和大小在所研究的问题中可以忽略时，把这个物体看成一个具有质量的几何点，这样的研究对象在力学中叫做质点。时间和时刻，任何物体的运动都是在空间和时间中进行的，与质点所在某一坐标相对应的为时刻，与质点所经历的某一段路程相对应的为时间。时间本身具有单向性，是不可逆的，两个时刻的间隔就是一段时间。路程与位移，质点在空间的一个位置运动到另一个位置，运动轨迹的长度叫做质点在这一运动过程中所通过的路程。路程是标量。质点从空间的一个位
2、置运动到另一个位置，其位置的变化，叫做质点在这一运动过程中的位移。位移是矢量。距离是指位移的大小，距离是标量。平均速度、瞬时速度、速度；平均速率、瞬时速率、速率。运动物体的位移和发生这一段位移所用时间之比，即位移对时间的变化率，叫这段时间或这个位移的的平均速度。当时间间隔趋近于零时的平均速度的极限值叫这一时刻的瞬时速度。瞬时速度简称速度。平均加速度、瞬时速度、速度都是矢量。物体经过的路程和通过这一路程所用时间的比值叫做这段时间或这段路程的平均速率。当时间间隔趋近于零时平均速率的极限值叫做这一时刻的瞬时速率，简称为速率。平均速率、瞬时速率、速率都是标量。加速度，速率对时间的变化率叫加速度。当所取
3、时间较长时，这一比值表示平均加速度；当所取时间趋于零时，这一比值的极限值表示即时加速度。对匀变速运动来说，加速度为恒量，其平均速度和即时加速度是相等的。要正确理解加速度的概念，必须区分速度，速度的变化和速度对时间变化率，这三个不同概念。加速度的方向与速度变化方向方向一致，物体运动方向就是指运动速度方向，速度方向与速度变化方向不一定一致，因此加速度方向并不一定跟速度方向一致。加速度反映了物体速度变化快慢。物体速度变化的快慢和物体速度变化的大小又不是一回事。加速度追其产生根源是由于受力而产生的，是用速度变化率来量度的。在高中物理学习中，加速度是一个很重要的概念。2、匀变速直线运动的基本规律 反映匀
4、变速直线运动规律的公式有：（1）即时速度公式：（2）位移公式：（3）位移速度公式：（4）平均速度公式：（5）初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等时间内相邻位移的比：S1S2S3Sn=135（2n1）（6）匀变速直线运动中，连续相等时间内相邻位移的差：为恒量（7）匀变速直线运动中，某段时间中间时刻的即时速度等于这段时间内的平均速度。（8）匀变速直线运动中，某段位移中间位置的即时速度等于。（9）初速度为零的匀加速直线运动通过连续相等位移所用时间之比为反映匀变速直线运动规律的速度时间图象，如图所示：（1）I 匀加速直线 II 匀减速直线（2）直线在纵轴上的截距为初速度（3）直线斜率为加速度a（4）
5、某段时间，线下包围“面积”在数值上等于这段时间内物体运动的位移。做匀变速直线运动的质点，其运动情况是用五个物理量来描述的，这五个物理量是：初速度、末速度、加速度、位移、时间。两个基本公式几个导出公式或称辅助公式，在实际处理问题中还需要不含或不含的公式，用数学解方程和平均速度定义式可以导出不含的表达式不含的表达式几个有用的推论任意两个连续相等时间间隔(T)内，位移之差是常数在一段时间内，中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度若运动物体经过某段位移初位置速度是，经过末位置的速度是，那么经过位移中点的瞬时速度是。初速度为零的匀加速直线运动中的比例关系每秒末的速度比：123n前n秒内的位移比：14
6、9每秒内的位移比：135（）每米内的时间比：1第三章相互作用知识要点：一、力的概念：力是物体之间的相互作用。力的一种作用效果是使受力物体发生形变；另一种作用效果是使受力物体的运动状态发生变化，即产生加速度。二、力的单位：在国际单位制中，力的单位是牛顿。三、对力的概念的几点理解：1、力的物质性。不论是直接接触物体间力的作用，还是不直接接触物体间力的作用；不论是宏观物体间力的作用，还是微观物体间力的作用，都离不开施力者，都离不开物质。2、力的相互性。施力者同时是受力者，作用力和反作用力大小相等，方向相反，同种性质，分别作用在相应的两个物体上。并同时存在，同时消失。3、力的矢量性。物体受力所产生的效
7、果，不但与力的大小有关，还跟力的作用方向和作用位置有关。所以，力的大小、方向和作用点叫力的三要素。力的合成和分解遵从矢量平行四边形法则。4、力的作用离不开空间和时间。力的空间累积效应往往对应物体动能的变化；力的时间累积效应往往对应物体动量的变化。四、力的种类：有按力的性质命名；按力的效果命名；按力的本质归结。比如：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等等是按力的性质命名的。张力、压力、支持力、阻力、向心力等等是按力的效果命名的。五、重力：1、重力的定义一般有以下两种。重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。由于地球的自转，除两极以外，地面上其他地点的物体都随地球一起，围绕地轴做匀速圆周运动。
8、地球对物体的万有引力的一个分力指向地轴充当物体绕地轴做匀速圆周运动的向心力，另一个分力就是物体所受的重力。2、重力的方向是竖直向下的。3、重力的大小。六、弹力：1、定义：发生形变的物体，在发生形变的同时，有恢复原状的趋势，因而对跟它接触的物体要产生力的作用，这种力叫弹力。2、弹力产生的条件：（1）直接接触；（2）发生弹性形变。3、弹力的方向：如图1中，光滑球静止在AOB面上，OB是水平面。由于球与AO接触而无形变故皮有弹力产生，OB面产生形变有弹力产生，球受到过切点竖直向上的弹力N。图2中均匀木棍放在光滑凹面上静止，木棍受到弹力N1过B点与过B切线垂直，N2过A点垂直于木棍，均为凹面形变恢复的
9、方向。 悬链、绳索等柔软的物体只能拉伸而不能压缩，所以它们由于形变产生的弹力一定沿绳或悬链，指向收缩方向。直杆、可拉，可压也可以产生其他方向的形变。因此直杆产生的弹力可以沿杆的轴向向里或向外，也可以不沿杆的轴向。例如图3所示用绳索（质量不计）和杆（质量不计）分别固定一质量为m的小球，在竖直面内做圆周运动，若半径相等，试说明在最高点小球速度最小值是多少？由于绳索只能拉伸在最高点其弹力最小值为零，重力充当向心力。而杆连接的小球在最高点杆的支持力可以等于重力，小球受合力为零，速度可以得零。4、弹力大小的计算：胡克定律：弹簧问题可以用此定律解决。在弹性限度内，弹簧的弹力和弹簧的形变成正比。可以写作：，
10、式中F表示弹簧的弹力，弹力是弹簧发生形变时对施力物体的作用力。x是弹簧的形变指伸长或缩短的长度。k叫弹簧的劲度系数，国际单位是牛/米。一般物体的弹力可以用牛顿定律结合物体运动状态求出。5、弹簧和绳索、杆或其他坚硬物体弹力变化情况不同。由于弹簧形变不能突变使弹簧的弹力也不能发生突变，而在高中物理中的绳索杆、坚硬物体、类似于刚体。即其形变极小而且可以发生突变，从而使得这类物体的弹力可以突变，其弹力大小和方向由物体运动状态去求得。例如图4所示小球m用水平绳AO和与竖直方向或角的绳BO连接，处于平衡状态。图5中把BO由绳改为弹簧，其他条件相同。问绳AO剪断瞬间小球所受合力的大小和方向？在图4中小球受力
11、如图6。根据物体平衡条件，合力为零。剪断AO瞬时，小球受力会发生突变，此时小球类似于单摆摆至最高点的情况，小球受合力方向与OB垂直指向平衡位置。在图5中表示弹簧连接的小球在静止状态与图4分析相同，当剪断AO的瞬时，由于弹簧形变不能马上消失，其弹力仍保持不变，重力也不变，因此剪断AO瞬时m所受合力方向沿水平与AO当初弹力向相反，大小等于平衡时AO的弹力，即合力为。如图7所示。七、摩擦力：1、定义：相互接触的两个物体，如果有相对运动或相对运动趋势，则两物体接触表面就会产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，这种力叫做摩擦力。2、静摩擦力和滑动摩擦力比较。产生条件：两个相互接触物体有相对运动趋势时，物体
12、间出现阻碍相对运动趋势的静摩擦力。两个相互接触的物体有相对运动时，物体间出现阻碍相对运动的滑动摩擦力。固态物体间摩擦力的方向：一定平行于接触面。静摩擦力一定和相对运动趋势方向相反，滑动摩擦力一定和相对滑动的方向相反。摩擦力的大小：摩擦力的大小，跟相互接触物体的性质 ，及其表面的光滑程度有关，和物体的正压力有关，一般地说和接触面积无关。静摩擦力大小可以从零变化到最大静摩擦，具体大小由实际情况而定，而滑动摩擦力大小永远等于动摩因数与正压力的乘积，即。3、几点注意：要区分相对运动方向和物体运动方向，即摩擦力可以与物体运动方向相同或相反。例如物体m放在倾斜的传送带上与传送带一起向斜上方共同匀速运动，物
13、体受到静摩擦力方向与速度同向。如图8。摩擦力可以是动力也可以是阻力，它可以做正功也可以做负功。图8中m所受的摩擦力对,m就做正功。两物体相对运动时，一对滑动摩擦力做功的代数和等于系统内能增加量，即滑动摩擦力乘相对位移等于系统内能增量。这个规律也告诉我们：作用力与反作用力的功并不一定永远相等。判断摩擦力的方向是难点，实际处理时可以假设接触面光滑，再从相对运动或相对运动趋势去判断；也可以从力的平衡或运动定律去判断；或上述两种方法兼而用之。例如图9所示，光滑水平面上平放物体A，A上再平放物体B，A在水平拉力F作用下沿水平面AB共同加速运动，问B受摩擦力的方向和大小？设AB接触面光滑，A在F作用下向右
14、加速运动，B对A有向左运动趋势，A要给B一个向右的静摩擦力。设A、B质量分别为，共同向右加速度为a。B除了受竖直方向的平衡力：重力和A对B支持力之外，一定有一个水平向右使物体产生加速度a的力，由题意可知这个力只能是A对B的静摩擦力f。所以f向右且。物体的平衡基础知识1、平衡状态：物体受到几个力的作用，仍保持静止状态，或匀速直线运动状态，或绕固定的转轴匀速转动状态，这时我们说物体处于平衡状态，简称平衡。2、要区分平衡状态、平衡条件概念。平衡状态指的是物体的运动状态，即静止匀速直线运动或匀速转动状态；而平衡条件是指要使物体保持平衡状态时作用在物体上的力要满足的条件。3、共点力的平衡共点力：物体同时
15、受几个共面力的作用，如果这几个力都作用在物体的同一点，或这几个力的作用线都相交于同一点，这几个力就叫做共点力。共点力作用下物体的平衡条件是物体所受的合外力为零。三力平衡原理：物体在三个力作用下，处于平衡状态，如果三力不平行，它们的作用线必交于一点，例如图1所示，不均匀细杆AB长1米，用两根细绳悬挂起来，当AB在水平方向平衡时，二绳与AB夹角分别为30和60，求AB重心位置？根据三力平衡原理，杆受三力平衡，TA、TB、G必交于点O只要过O作AB垂线，它与AB交点C 就是AB杆的重心。由三角函数关系可知重心C到A距离为0.25米。具体问题的处理二力平衡问题，一个物体只受两个力而平衡，这两个力必然大小相等，方向相反，作用在一条直线上，这也就是平常所说的平衡力。平衡力的这些特点就成为了解决力的平衡问题的基础，其他平衡问题最终要转化为这个基础问题。三力平衡问题：往往先把两个加合成，这
