受力分析、牛顿定律、动能定理
知识讲解 动能、动能定理(教师参考)
物理总复习:动能、动能定理【考纲要求】1、理解动能定理,明确外力对物体所做的总功与物体动能变化的关系;2、会用动能定理分析相关物理过程;3、熟悉动能定理的运用技巧;4、知道力学中各种能量变化和功的关系,会用动能定理分析问题。
【考点梳理】考点一、动能 动能是物体由于运动所具有的能,其计算公式为212k E mv =。
动能是标量,其单位与 功的单位相同。
国际单位是焦耳(J )。
考点二、动能定理1、动能定理合外力对物体所做的功等于物体动能的变化,这个结论叫做动能定理。
2、动能定理的表达式21k k W E E =-。
式中W 为合外力对物体所做的功,2k E 为物体末状态的动能,1k E 为物体初状态的动能。
动能定理的计算式为标量式,v 为相对同一参考系的速度,中学物理中一般取地球为参考系。
要点诠释:1、若物体运动过程中包含几个不同的过程,应用动能定理时,可以分段考虑,也可以视全过程为整体来处理。
2、应用动能定理解题的基本步骤(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个力的做功情况:受哪些力?每个力是否做功?做正功还是做负功?做多少功?然后求各个外力做功的代数和。
(3)明确物体在始、末状态的动能1k E 和2k E 。
(4)列出动能定理的方程21k k W E E =-及其他必要的辅助方程,进行求解。
动能定理中的W 总是物体所受各力对物体做的总功,它等于各力做功的代数和,即123=W W W W +++⋅⋅⋅总若物体所受的各力为恒力时,可先求出F 合,再求cos W F l α=总合3、一个物体动能的变化k E ∆与合外力做的功W 总具有等量代换的关系。
因为动能定理实质上反映了物体动能的变化,是通过外力做功来实现的,并可以用合外力的功来量度。
高三提高班0k E ∆>,表示物体动能增加,其增加量就等于合外力做的功;0k E ∆<,表示物体动能减少,其减少量就等于合外力做负功的绝对值;0k E ∆=,表示物体动能不变,合外力对物体不做功。
高中物理公式大全之牛顿三大定律
高中物理公式大全之牛顿三大定律
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牛顿运动定律
1,牛顿第一定律 (惯性定律):
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。
2,牛顿第二定律公式:
F合=ma或a=F合/m
a由合外力决定,与合外力方向一致。
3,牛顿第三定律公式:
F= -F′
负号表示方向相反,F、F′为一对作用力与反作用力,各自作用在对方。
4,共点力的受力平衡公式:
F合=0
二力平衡则满足公式F1=-F2
请注意,二力平衡与作用力与反作用力是不一样的。
二力平衡的研究对象,是同一个物体;而作用力与反作用力,研究对象是两个不同的物体。
5,超重与失重的公式:
超重满足:N>G
失重满足:N<g
n为支持力,g为物体所受重力="" ,不管失重还是超重,物体所受重力是不变的。
力学总结 大学物理
转动定律 角动量定理
考虑产生力矩的力
3.建立坐标系或规定正向,或选择零势点。 重力零势点一般选最低位置,弹性零势点 一般选弹簧平衡位置处。 4.确定始末两态的状态量。 ①.动能定理----确定Ek0,Ek ②.功能原理----确定E0,E ③.动量定理----确定P0,P ④.角动量定理----确定L0,L
(B)动量守恒,动能不守恒。
(C)角动量守恒,动能不守恒。
(D)角动量不守恒,动能守恒。
[C]
8.一轻绳跨过两个质量为 m、半径为 r 的均匀
圆盘状定滑轮,绳的两端分别挂着质量为 2m 和
m 的重物,如图所示,绳与滑轮间无相对滑动,滑
轮轴光滑, 将此系统从静止释放,求重物的加速
度和两滑轮之间绳内的张力。
机械能守恒定律
除保守力外其它力不作功
E mv2 / 2 mgh kx 2 / 2 J 2 / 2
物体系机械能守恒 除保守力外其它力不作功
E0 E
E0 E
平动 冲量 动量
转动
t t0
P mv
t t0
I
Fdt
冲量矩 角动量
质点 L r P
o
F
d
r
Fn
ds
F
0
m
r0 F
o
F
由动能定理: W Ek Ek 0 1 1 2 2 W J J 0 0 2 2 1 r0 2 1 2 2 2 m( ) (4 0 ) mr0 0 2 2 2
3 2 2 mr0 0 0 2
17.如图:一定滑轮两端分别悬挂质量都是 m的物块A和B,图中R和r,已知滑轮的转 动惯量为J,求A、B两物体的加速度及滑轮 的角加速度.
动力学三大观点
二、力学的知识体系
这里涉及的力有:重力(引力)、弹力、摩擦力、 浮力等;涉及的运动形式有:静止(F=0)、匀 速直线运动(F=0)、匀变速直线运动(F=恒量)、 匀变速曲线运动(F=恒量)、匀速圆周运动(|F|= 恒量)、简谐运动(F=-kx等.
三、三大观点选用的原则
力学中首先考虑使用两个守恒定律.从两个守恒定 律的表达式看出多项都是状态量(如速度、位置),所 以守恒定律能解决状态问题,不能解决过程(如位移 x,时间t)问题,不能解决力(F)的问题. (1)若是多个物体组成的系统,优先考虑使用两个守 恒定律. (2)若物体(或系统)涉及到速度和时间,应考虑使用 动量 定理. (3)若物体(或系统)涉及到位移和时间,且受到恒 力作用,应考虑使用牛顿运动定律.
物体 A 经过圆弧时克服阻力做的功 1 Wf=1×10×(5+1) J- ×1×102 J=10 J 2
答案 (1)100 N (2)1.25 m (3)10 J
例 题 讲 解
例4
如图 4 所示,abc 是光滑的轨道,其中 ab 是水平的,
bc 是位于竖直平面内与 ab 相切的半圆, 半径 R =0.40 m . 质 量 m = 0.30 kg 的小球 A 静止在水平轨道上,另一质量 M =0.50 kg 的小球 B 以 v 0=4 m/s 的初速度与小球 A 发生正 碰.已知碰后小球 A 经过半圆的最高点 c 后落到轨道上距 b 点为 L =1.2 m 处, 重力加速度 g=10 m/s2.求碰撞结束后:
0.2×1×10 μmCg aB= = m/s2=0.5 m/s2 (mA+mB) 1+ 3 由速度公式得木板刚开始运动时的速度 vB1=vB2+aBt=(2+0.5×1)m/s=2.5 m/s vB1+vB2 2+2.5 木板 B 运动的距离 sB= t= ×1 m=2.25 m 2 2 长木板 B 的长度 L=sB-sC=1.25 m (3)物体 A 与长木板 B 碰撞过程中动量守恒 mAvA2=(mA+mB)vB1 (1+3)×2.5 vA2= m/s=10 m/s 1 物体 A 从静止释放到与长木板 B 碰撞前,由动能定理 1 mAg(h+R)-Wf= mAvA22-0 2
牛顿和他的力学三大定律
由于速度是向量,每个向量有三个自由度,这样 解一般的碰撞问题的过程可等效为已知四个方程 (x,y,z方向的动量守恒方程和一个动能不变方程} 确定6个未知量的过程。而这种方程是有无穷多种 解的,而实际的碰撞问题的解是唯一的。 这时我们就发现,我们丢失的两个因素导致了 我们解不出碰撞问题,现在让我们想想我们丢失 的两个因素有何物理意义。
牛顿和他的力学三大定律
1642年,伽利略逝世。
———一个伟大时代的结束
1642年,牛顿出生。
———另一个伟大时代的开始
牛顿给我们带来了万有引力定律,
牛顿让我们看到微积分的巨大能量, 牛顿向我们揭示了自然的规律 ——力学三大定律
现在就让我们一起进入力学的世界, 一起感受牛顿的力量。
在此我不再叙述大家熟得不能再熟的三大 定律,我只想用牛顿定律解决一件自然界中最 简单,最常见的一个问题——碰撞。
让我们分析一下用牛顿三大定律解碰撞问题会遇 到什么问题,我们可得到如下的受力分析图:
F12 F21
m1
m2
.. m r1 f12 (t ) .. m r2 f 21 (t )
不难发现式中f ,f 的大小 很难求出,更不用说其与时 间的函数了。
12 21
可以说直接用牛顿定律解碰撞 问题是很难成功的。
然后再用两大定理确定其在一维上的运动。
动量守恒和动能定理是自然基本法则之一,它 们为我们揭示自然的规律指明了方向。然而它 们都可以由牛顿运动定律推出。牛顿运动定律 在揭示自然规律上所起的巨大威力可见一斑。
.. m r2 f 21 (t )
' m1v1 f12 (t )dt m1v1 ' m2 v2 f 21 (t )dt m2 v2
动能定理
2 受 力 分 析
1.8 104 N
启发:此类问题,牛顿定律和动能定理都适用, 但动能定理更简洁明了。解题步骤:1、2、3、4
例2、一质量为 m的小球,用长为L 的轻绳悬挂于O点。小球在水平拉 θ 力F作用下,从平衡位置P点很缓慢 地移动到Q点,如图所示,则拉力 F所做的功为( B ) P A. mgLcosθ B. mgL(1-cosθ) C. FLcosθ D. FL
分析:物体受力如图,
N
设上升的最大位移为s, 上滑过程:
f
- mgsin 37º s–f s = 0– m v02/2
下滑过程:
mgsin 37º s–f s = m(v0/2 )2/2– 0 全过程: N f
v0
mg
–2 f s = m(v0/2 )2/2– m v02/2
mg
式中f =μ mgcos 37º ,任意两式相除,得μ=0.45。
s F
FN
f
G
解:对飞机 s
F1
1找对象(常是单个物体) 2运动情况分析
由动能定理有
F2
3 确 定 各 力 做 功
1 2 Fs kmgs mv 2
m v2 F km g 4建方程 2s 5.0 103 602 3 0 . 02 5 . 0 10 9.8 2 2 5.3 10
(3)在动能定理中,总功指各外力对物体做功的代数 和.这里我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、 电场力或其他的力等. (4)动能定理适用单个物体,对于物体系统尤其是具有 相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理.由于 此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能(比如 内能)的转化. (5)各力位移相同时,可求合外力做的功,各力位移不 同时,分别求力做功,然后求代数和. (6)有些力在物体运动全过程中不是始终存在的,若物 体运动过程中包含几个物理过程,物体运动状态、受 力等情况均发生变化,因而在考虑外力做功时,必须 根据不同情况分别对待.
应用力学的“三大观点”解题
分类 力的瞬时
作用 力的空间 积累作用
力的时间 积累作用
对应规律 牛顿第二定律
动能定理 机械能守恒定律
动量定理
动量守恒定律
规律内容 物体的加速度大小与合外力成正比,与质量 成反比,方向与合外力的方向相同 外力对物体所做功的代数和等于物体动能的增量 在只有重力(弹簧弹力)做功的情况下,物体的机械 能的总量保持不变 物体所受合外力的冲量等于它的动量的增量 系统不受外力或所受外力之和为零时,系统的总动 量就保持不变.(在某个方向上系统所受外力之和 为零,系统在这个方向上的动量分量就保持不变)
令 h 表示 B 上升的高度,有 h=v′2g22④ 由以上各式并代入数据得 h=4.05 m⑤ 【答案】 4.05 m
动量、能量、牛顿运动定律、匀变速直线运动综合 例 4 如图的水平轨道中,AC 段的中点 B 的正上方有一探 测器,C 处有一竖直挡板,物体 P1 沿轨道向右以速度 v1 与静止 在 A 点的物体 P2 碰撞,并接合成复合体 P,以此碰撞时刻为计 时零点,探测器只在 t1=2 s 至 t2=4 s 内工作.已知 P1、P2 的质 量都为 m=1 kg,P 与 AC 间的动摩擦因数为 μ=0.1,AB 段长 L =4 m,g 取 10 m/s2,P1、P2 和 P 均视为质点,P 与挡板的碰撞 为弹性碰撞.
(1)物块 C 的质量 mC; (2)墙壁对物块 B 的弹力在 4 s 到 12 s 的时间内对 B 的冲量 I 的大小和方向; (3)B 离开墙后的过程中弹簧具有的最大弹性势能 Ep.
【解析】 (1)由图知,C 与 A 碰前速度为 v1=9 m/s,碰后 速度为 v2=3 m/s,C 与 A 碰撞过程动量守恒,
【解析】 设物块受到水平冲量后速度为 v0.滑环固定时12 Mv02=MgL 得 v0= 2gL.
高考物理动能定理及其应用考点总结
如图5-2-3所示,一质量为m=1 kg的物块静止 在粗糙水平面上的A点,从t=0时刻开始,物块受到按如 图5-2-4所示规律变化的水平力F作用并向右运动,第3 s 末物块运动到B点时速度刚好为0,第5 s末物块刚好回到A 点,已知物块与粗糙水平面之间的动摩擦因数μ=0.2,求 (g取10 m/s2):
在牵引力不变的条件下行驶45 m
的坡路到达B点时,司机立即关
图5-2-9
掉油门,以后汽车又向前滑行15 m停在C点,汽车的
质量为5×103 kg,行驶中受到的摩擦阻力是车重的
0.25倍,取g=10 m/s2,求汽车的牵引力做的功和它
经过B点时的速率.
解析:汽车从A到C的过程中,汽车的发动机牵引力做正 功,重力做负功,摩擦力做负功,动能的变化量为零, 由动能定理可得WF-WG-W阻=0,由于G、F阻已知, 汽车的位移也知道,所以有 WF=WG+W阻=mgh+0.25mgl=2.25×106 J.
2.如图5-2-1所示,ABCD是一个盆式容器,盆内 侧
壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧, BC是水平的,其长度d=0.50 m.盆边缘的高度为 h=0.30 m.在A处放一个质量为m的小物块并让其 从静止下滑.已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC 面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.10.小物块在盆 内来回滑动,最后停下来,则停的地点到B的距离 为( )
1.质量为m的物体在水平力F的作用下由静止开始在光滑
地面上运动,前进一段距离之后速度大小为v,再前进一
段距离使物体的速度增大为2v,则
()
A.第二过程的速度增量等于第一过程的速度增量
B.第二过程的动能增量是第一过程的动能增量的3倍
C.第二过程合外力做的功等于第一过程合外力做的功
运动学三大定律
解题思路
m
v0
1)相互作用的物体系统动量守恒
2)系统机械能变化外力做功能量转化
——系统动能定理
v0
M
m
v0
M
V V
m
M
高考复习
运动学三大定律
1、力学观点:牛顿定律和运动定律 解决:研究某一物体所受力与运动状态的关系---------匀变速运动
2、动量观点:动量定理
动量守恒定m1v1+m2v2=m’1v’1+m’2v’2
解决:1)涉及时间(力的瞬时作用)优先考虑动量定理 2)若研究对象为一物体系统,且它们之间有相互 作用 时,优先考虑动量守恒定律
3、 能量观点: 动能定理、机械能守恒定律、功能关系、 能的转化和守恒定律 .
解决 : 1)涉及功和位移时优先考虑动能定理
2)若研究的对象为一物体系统,且它们之 间有相互作用时,优先考虑两大守恒定律
3)出现相对路程的则优先考虑能量守恒定律
解题思路
1、优先选用动量观点和能量观点; 2、在涉及加速度问题时就必须用力的观点. 3、有些综合问题,用到的观点不只一个,因此,三种 观点不要绝对化.
解题程序
①正确确定研究对象(多个物体组成的系统:要明确研究 对象是某一隔离体还是整体组成的系统);
②.正确分析物体的受力情况和运动情况,画出力的 示意图,运动的位置图.
③、根据上述情况确定选用什么规律,并列方程求解.
定律的应用
例1.质量M=4kg、长L=3m的木板,在F=8N的水平
恒力作用下,正以v0=2m/s的速度在水平地面上向右匀
它与地面间的动摩擦因素μ1=0.1,另一质量m2=1.98kg 的木块静止于木板的左端,它与长木板间的动摩擦因素μ2
高中物理 动能定理和牛顿第二定律的比较
动能定理和牛顿第二定律的比较:
1、牛顿第二定律是力的瞬时作用规律,力的作用效果是立即产生加速度,将使物体的速度发生变化。
动能定理是力对位移的积累作用规律,在某一过程中力对物体做的功产生的效果是使物体的动能发生了变化。
2、由于动能定理只涉及过程中各力的功及过程的初、末状态,而不涉及加速度和时间,一般用动能定理解决问题,比用牛顿第二定律和运动学公式求解要简单。
3、由于动能定理只涉及过程中各力的功及过程的初、末状态,不涉及过程中物体的运动性质、物体受的力是变力还是恒力,所以对牛顿第二定律和运动学公式不能解决的变力作用过程,可以用动能定理求解。
动能定理
mv2
1 2
mv02
t
Fds
t0
质点动能定理
对于一般的曲线运动,考虑物体在力的作用下动能的改变,我 们有:
dEk d 1 mv 2 mv dv F v F dr
dt dt 2
dt
dt
即:
dEk F v dt
dEk F dr
由上式知,动能的时间变化率等于作用在物体上的作用力与速
时间动能的改变。
对于直线运动,考虑物体在力的作用下动能的改变,我们有:
dEk d 1 mv 2 mv dv Fv F ds
dt dt 2 dt
dt
即:
dEk Fv dt
dEk Fds
这是元过程的表达式,对于有限过程,则可以两边积分得:
Ek
Ek 0
1 2
一方向上发生位移,则只有位移方向上的分力作了功,
与位移重要的问题不是能作多少功,而是作功的效率, 即在单位时间内作多少功。单位时间所做的功称为功率:
P dA F v dt
简单机械可以省力,但功率是不能放大的。
在国际单位制中,力的单位是牛顿(N),功的单 位则为牛顿·米(N·m),通常把1牛顿·米称作1焦耳 (J),由上面给出的动能、功的定义不难验证,它们具 有相同的量纲。功率的单位是焦耳/秒,也称瓦(W)。 如果用瓦乘以时间就是所作的功,电力公司在计算每家 用电量时,常采用千瓦·小时来计量用电量的多少,1千 瓦·小时等于1千瓦乘3600秒,即 3.6×106 焦耳。
Fi vidt
t t0
t
fi1 vidt t0
fi2 vidt
牛顿三大定律分别是什么
牛顿三大定律牛顿力学三大定律分别是:惯性定律、加速度定律和作用力与反作用力定律。
介绍惯性定律任何物体都保持静止或匀速直线运动的状态,直到受到其它物体的作用力迫使它改变这种状态为止。
说明:物体都有维持静止和作匀速直线运动的趋势,因此物体的运动状态是由它的运动速度决定的,没有外力,它的运动状态是不会改变的。
物体的这种性质称为惯性。
所以牛顿第一定律也称为惯性定律。
第一定律也阐明了力的概念。
明确了力是物体间的相互作用,指出了是力改变了物体的运动状态。
因为加速度是描写物体运动状态的变化,所以力是和加速度相联系的,不是和速度相联系的。
在日常生活中不注意这点,往往容易产生错觉。
注意:牛顿第一定律并不是在所有的参照系里都成立,实际上它只在惯性参照系里才成立。
因此常常把牛顿第一定律是否成立,作为一个参照系是否惯性参照系的判据。
加速度定律物体在受到合外力的作用会产生加速度,加速度的方向和合外力的方向相同,加速度的大小正比于合外力的大小与物体的惯性质量成反比。
加速度定律定量描述了力作用的效果,定量地量度了物体的惯性大小。
它是矢量式,并且是瞬时关系。
要强调的是:物体受到的合外力,会产生加速度,可能使物体的运动状态或速度发生改变,但是这种改变是和物体本身的运动状态有关的。
真空中,由于没有空气阻力,各种物体因为只受到重力,则无论它们的.质量如何,都具有的相同的加速度。
因此在做自由落体时,在相同的时间间隔中,它们的速度改变是相同的。
作用力与反作用两个物体之间的作用力和反作用力,在同一条直线上,大小相等,方向相反。
说明:要改变一个物体的运动状态,必须有其它物体和它相互作用。
物体之间的相互作用是通过力体现的。
并且指出力的作用是相互的,有作用必有反作用力。
它们是作用在同一条直线上,大小相等,方向相反。
另需要注意:作用力和反作用力是没有主次、先后之分。
同时产生、同时消失。
这一对力是作用在不同物体上,不可能抵消。
作用力和反作用力必须是同一性质的力。
大学物理第二章 力 动量 能量
一、功
1. 恒力的功 等于恒力在位移上的投影与位移的乘积 .
W Fs cos W F r
r s
F
F
2. 变力功的计 r 算 (1) 无限分割轨道;取位移 dr, dr ds ;
(2) 位移元上的力F 在ds上可视为恒力; r b O (3) 利用恒力功计算式计算 F r F 在 dr 上的功(元功); r a dW F dr F cosds
t
F1
F21 F12
m1
F2
m2
故
t
t0
( F1 F2 )dt (m1v1 m2 v2 ) (m1v01 m2 v02 )
推广到由多个质点组成的系统
t
t0
n n Fdt pi p0i n i 1 i 1 i 1
<Ek0, W <0 , 外力对物体作负功,或物体克服阻力作功.
四、质点组的动能定理
受外力 ,内力 、 ,初 F1 F、 F12 F21 2
两个质点质量为 m1、m2 ,
质点系
v10 v 速度为 、 , 末速度v1 v 2 20 为 、 位移为 、 . r2 r1,
冲量是矢量,其方向为合外力的方向.
冲量的单位: N· s,(牛顿 · 秒).
明确几点: 1. 动量是状态量;冲量是过程量. 2. 动量方向为物体运动速度方向;冲量方向为合外力
方向,即加速度方向或速度变化方向.
3. 平均冲力 由于力是随时间变化的,当变化较快时,力的瞬 时值很难确定,用一平均的力 F 代替该过程中的变力.
动能定理知识点总结
动能定理知识点总结动能定理知识点总结动能定理是高中物理中必须掌握的一部分内容,下面就是小编为您收集整理的动能定理知识点总结的相关文章,希望可以帮到您,如果你觉得不错的话可以分享给更多小伙伴哦!1、什么是动能?它与哪些因素有关?物体由于运动而具有的能叫动能,它与物体的质量和速度有关。
下面通过举例表明:运动物体可对外做功,质量和速度越大,动能越大,物体对外做功的能力也越强。
所以说动能是表征运动物体做功的一种能力。
2、动能公式动能与质量和速度的定量关系如何呢?我们知道,功与能密切相关。
因此我们可以通过做功来研究能量。
外力对物体做功使物体运动而具有动能。
下面我们就通过这个途径研究一个运动物体的动能是多少。
列出问题,引导学生回答:光滑水平面上一物体原来静止,质量为m,此时动能是多少?(因为物体没有运动,所以没有动能)。
在恒定外力F作用下,物体发生一段位移s,得到速度v(如图1),这个过程中外力做功多少?物体获得了多少动能?样我们就得到了动能与质量和速度的定量关系:物体的动能等于它的质量跟它的速度平方的乘积的一半。
用Ek表示动能,则计算动能的公式为:由以上推导过程可以看出,动能与功一样,也是标量,不受速度方向的影响。
它在国际单位制中的单位也是焦耳(J)。
一个物体处于某一确定运动状态,它的动能也就对应于某一确定值,因此动能是状态量。
下面通过一个简单的例子,加深同学对动能概念及公式的理解。
试比较下列每种情况下,甲、乙两物体的动能:(除下列点外,其他情况相同)①物体甲的速度是乙的两倍;②物体甲向北运动,乙向南运动;③物体甲做直线运动,乙做曲线运动;④物体甲的质量是乙的一半。
在学生得出正确答案后总结:动能是标量,与速度方向无关;动能与速度的平方成正比,因此速度对动能的影响更大。
3、动能定理(1)动能定理的推导将刚才推导动能公式的例子改动一下:假设物体原来就具有速度v1,且水平面存在摩擦力f,在外力F作用下,经过一段位移s,速度达到v2,如图2,则此过程中,外力做功与动能间又存在什么关系呢?外力F做功:W1=Fs摩擦力f做功:W2=-fs可见,外力对物体做的总功等于物体在这一运动过程中动能的增量。
高中物理常用的主要公式
高中物理常用的主要公式1、F=kx 弹簧的弹力公式,胡克定律2、f 滑=μF N 只适用滑动摩擦,若静摩擦要用平衡条件来算3、-ν ═ s t平均速度 必指明是哪段时间或哪段位移的平均速度,必须一一对应,只有匀变速直线运动(匀加速或匀减速)才有-ν ═ V o+Vt 2 有时用S ═-ν t 求S 求t 方便。
4、匀变速直线运动规律:υt ═υo +at s ═υo t +12 at 2 υt 2-υo 2=2as5、自由落体运动公式:υt ═gt h ═12 gt 2 υt 2═2a h6、竖直上抛运动规律:υt ═υo -gt h ═υo t -12 gt 2 υt 2-υo 2=-2ah 在抛出点之上h 代正,在抛出点之下h 代负,上升阶段υt 为正,下降阶段负。
7、ΔS ═aT 2 ΔS 为相邻的两段相等的时间内的位移之差,T 为通过一段位移所用的时间,一般在实验中用到,如果求某点的速度则用到νC ═- νAB ═S AB t ABC 为AB 段中间时刻的位置。
8、F 合═ma 牛顿第二定律 解题步骤○1确定研究对象,○2受力分析(一定画受力图)○3建立坐标(通常以a 的方向为x 轴正向)○4列方程求解。
9、动能定理:F 合S ═12 m υt 2-12 m υo 2 常用 W 合=12 m υt 2-12 m υo 2 解题步骤○1确定研究对象(含S )○2受力分析(一定画受力图)○3明确各力做功的正负○4列方程求解(始终是末动能减初动能)10、解决木块在木板上滑动之类问题;f 滑S 相对始终等于系统开始状态的总动能减去系统末了状态的总动能(注意一定是系统..) 11、机械能守恒定律:E kA +E PA ═E kB +E PB 势能包括重力势能和弹性势能,对于两个以上的物体组成的系统的机械能守恒用E 减═E 增求解,注意分析系统哪些能量减少了哪些能量增加了。
12、匀速圆周运动线速度:υ═ s t ═ 2πRT ═ωR13、角速度:ω═ φt═ 2πT ═2πf ═2πn14、向心力:F 向═mr ω2═m υ2r═m 4π2T 2 r ═4π2 mrf 215、万有引力定律在行星中的应用:○1对于绕中心星体问题:G Mm r 2 ═m υ2r═m 4π2T 2 r ═mg r ═ma 向 M 是中心星体的质量,m 是做圆周运动物体的质量, g r 是在轨道半径r 处的重力加速度,也等于在r 处的向心加速度,但不等于中心星体表面的重力加速度(只有r ═R 时才等),上式中r 均是轨道半径。
动能定理复习五要素
动能定理复习五要素上海市崇明中学 吴士玉 地址:崇明县鼓浪屿路801号 邮编:202150动能定理是力学中比较重要的规律,也是高考中重点考查的知识点。
动能定理可以从牛顿运动定律推出,一般而言,凡是能用牛顿定律求解的问题,动能定理都能解,并且常常可以避免在使用牛顿运动定律解题过程中的繁琐详细计算,因而运用动能定理解题更为简便。
一.动能定理的内容:外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量。
其中“外力”是指该物体所受到的所有外力,包括重力、弹力、摩擦力、电磁力、浮力等。
如果把几个物体看作一个整体时,他们之间的相互作用力应该是内力,不属于外力考虑的范围。
外力做的总功是指每个外力在研究的全过程中各个阶段里做功的代数和。
有时候物体的运动过程比较复杂,所以要分阶段进行受力分析,计算每一个力在每一阶段里的做功值,并注意正负,千万不要遗漏。
增量是指末状态的物理量与初状态的物理量之差,可以有速度的增量、动能的增量、势能的增量、电流的增量等。
增量不一定是增加的量,也可以是减少的量,确切的讲,增量只表示末态与初态相差的量。
二.动能定理的表达式:W 总=E k2–E k1三.动能定理的物理意义:描述合外力做功与物体动能变化的关系。
可用下图表示。
W 总 > 0 E k ↑W 总 = 0Ek 不变 W 总=ΔE k = E k2–E k1W 总 < 0 E k ↓四.应用动能定理解题的一般步骤:(1)选取研究对象——单个物体或系统① 受力分析——明确各力做功情况(2)三分析 ② 过程分析——确定研究过程(单过程或多个小过程组成的大过程)③ 状态分析——确定初末状态动能的表达式(3五.动能定理的应用1.动能定理可以用于恒力做功也可用于求解变力做功,可以用于直线运动也可用于曲线运动。
在某些问题中,由于力F 大小和方向的变化,导致无法直接由θcos Fs W =求变力F 做功的值。
此时,我们可由其做功的结果——动能的变化来求变力F 的功:k E W ∆=。
高中物理力学
力学(高中物理)1、质点的直线运动
运动的描述:质点、参考系、位移路程、速度加速度
直线运动:匀速直线运动、匀变速直线运动
2、力力的定义:重力、弹力、摩擦力
力的合成分解及受力分析:正交分解、受力分析顺序牛顿三大定律:牛一(惯性)、牛二(F=ma )、牛三(作用力与反作用力)3、曲线运动运动的合成与分解平抛运动:tan=2tanα圆周运动:F=ma=mvv/r=mwwr=4兀兀r/TT
4、万有引力定律定义:F=Gmm/rr
g=GM/RR 天体圆周:GMm/rr=mvv/r
三种宇宙速度
5、动量
机械运动的物理量:p=mv 动量守恒定律
机械能守恒定律:动能与势能,力、动量、能量6、机械能功及计算:W=FS 、功率P=W/t 。
动能定理:动能E=1/2mvv
机械能守恒定律:势能mgh
7、机械振动和机械波简谐振动
单摆
受迫振动和共振
机械波
波的干涉和衍射
多普勒效应和惠更斯原理:v=f 入。
用牛顿第三定律进行受力分析
用牛顿第三定律进行受力分析在物理学中,牛顿第三定律是描述物体间相互作用的一条基本规律。
根据牛顿第三定律,当一个物体施加力于另一个物体时,另一个物体也会以相等大小、方向相反的力作用于第一个物体。
这种相互作用对于受力分析非常重要,可以帮助我们理解物体间的相互影响和运动。
受力分析是物理学中的一项重要内容,通过对物体施加力的分析,我们可以推断物体的受力情况以及运动状态。
在受力分析中,牛顿第三定律提供了一个关键的思路,让我们可以更清晰地理解物体间的相互作用。
举个简单的例子来说明牛顿第三定律在受力分析中的应用。
假设有两个相互作用的物体A和物体B,物体A对物体B施加一个向右的力F,根据牛顿第三定律,物体B会对物体A施加一个大小相等、方向相反的力-F。
这种相互作用可以帮助我们分析物体A和物体B之间的受力情况,从而推断它们的运动状态。
另一个重要的应用是在平衡力的分析中。
当一个物体处于静止或匀速直线运动时,我们可以利用牛顿第三定律来分析作用在物体上的外力和反作用力是否平衡。
如果外力和反作用力相等且方向相反,那么物体将保持静止或匀速直线运动。
这种通过牛顿第三定律进行受力分析的方法可以帮助我们更好地理解各种物体间的相互作用。
在实际应用中,牛顿第三定律的受力分析方法也被广泛运用于工程学、航空航天等领域。
通过准确地分析物体间的相互作用,我们可以更好地设计和改进各种物体的结构和运动方式,提高其性能和安全性。
总的来说,牛顿第三定律在受力分析中扮演着重要的角色,它为我们提供了一种清晰的思路和方法来分析物体间的相互作用和运动状态。
通过运用牛顿第三定律进行受力分析,我们可以更好地理解和应用物理学的基本原理,为各种领域的科学研究和工程设计提供重要的参考。
最新高中物理动能定理的内容与公式
高中物理动能定理的内容与公式高中物理动能定理的内容与公式高中物理动能定理公式是W=(1/2)mV₁²-(1/2)mVo²=Ek₂-Ek₁,W为外力做的功,Vo是物体初速度,V₁是末速度,Ek₂表示物体的末动能,Ek₁表示物体的初动能。
W是动能的变化,又称动能的增量,也表示合外力对物体做的总功。
动能定理研究的对象是单一的物体,或者可以称单一物体的物体系。
动能定理的计算式是等式,一般以地面为参考系。
动能定理适用于物体的直线运动,也适应于曲线运动;适用于恒力做功,也适用于变力做功;里可以是分段作用,也可以是同时作用,只要可以求出各个力的正负代数和。
拓展阅读:高中物理动能定理的知识点动能定理的基本概念合外力做的功,等于物体动能的改变量,这就是动能定理的内容。
动能定理还可以表述为:过程中所有分力做的功的代数和,等于动能的改变量。
这里的合外力指研究对象受到的所有外力的合力。
动能定理的表达式动能定理的基本表达式:F合s=W=ΔEk;动能定理的其他表示方法:∫Fds=W=ΔEk;F1s1+F2s2+F3s3+……=ΔEk;功虽然是标量,但有正负一说。
最为严谨的公式是第二个公式;最常用的,有些难度的却是第三个公式。
动能定理根源我们来推导动能定理,很多学生可能认为这是没有必要的,其实恰恰相反。
近几年的高考物理试题,特别注重基础知识的推导和与应用。
理解各个知识点之间的关联,能够帮你更好的理解物理考点。
在内心理解了动能定理,知道了它的本源,才能在考试中科学运用动能定理来解题。
动能定理的推导分为如下两步:(1)匀变速直线运动下的动能定理推导过程物体做匀变速直线运动,则其受力情况为F合=ma;由匀变速直线运动的公式:2as=v2-v02;方程的两边都乘以m,除以2,有:mas=½(mv2-v02)=Ek2-Ek1=ΔEk;上述方程的左端mas=F合s=W;因此有:F合s=W=ΔEk;这就是动能定理在匀变速直线运动情况下的推导过程。
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受力分析、牛顿定律、动能定理
1、如图所示:A 、B 、C 三个物体叠放在一起,它们的质量均为10 kg ,各面之间的动摩擦因数均为0.4,有两个水平拉力F 1和F 2,且F 1=F 2=10 N ,分别作用在A 、B 上,三个物体均处于静止状态,对每个物体做受力分析,画出受力示意图,并求出各个力的大小.(取g =10 N/kg )
2、用手托着30N 的物体以
g 2的加速度沿竖直方向向上作匀加速运动,物体对手的压力是: A .20N
B .30N
C .45N
D .60N
3、如图所示,一个轻质弹簧,竖直固定在水平桌面上,一个球从弹簧的正上方竖直落下,从小球与弹簧接触开始直到弹簧被压缩到最短的过程中,小球的速度与加速度的大小变化情况是:
A .加速度越来越小,速度也越来越小
B .加速度先变小后变大,速度一直减小
C .加速度先变小后变大,速度先变大后变小
D .加速度越来越大,速度越来越小
4、质量为m 的物体以速度v 0竖直向上抛出,物体落回到地面时,速度大小为
043v ,(设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变)如图所示,求
(1)物体运动过程中所受空气阻力的大小?
(2)物体以初速度2v 0竖直向上抛出时的最大高度?
(3)在(2)中若假设物体落地碰撞过程中无能量损失,求物体运动的总路程?
2 5、如图所示,斜面足够长,其倾角为α,质量为m 的滑块,距挡板P 为s 0,以初速度v 0沿斜面上滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面方向的重力分力,若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失,求滑块在斜面上经过的总路程为多少?
6、质量为m 的物体,在距地面h 高处以g /3 的加速度由静止竖直下落到地面.下列说法中正确的是
A.物体的重力势能减少
31mgh B.物体的动能增加3
1mgh C.物体的机械能减少3
1mgh D.重力做功3
1mgh
7、如图所示,在光滑水平桌面上有一质量为M 的小车,小车跟绳一端相连,绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m 的砖码,则当砝码着地的瞬间(小车未离开桌子)小车的速度大小为__________________,在这过程中,绳的拉力对小车所做的功为________________。
8、质量为m 的物体在竖直向上的恒力F 作用下减速上升了H ,在这个过程中,下列说法中正确的有
A.物体的重力势能增加了mgH
B.物体的动能减少了FH
C.物体的机械能增加了FH
D.物体重力势能的增加小于动能的减少
v a
3。