受力物体运动分析
物体的受力分析与运动的加速度
![物体的受力分析与运动的加速度](https://img.taocdn.com/s3/m/203aadbe760bf78a6529647d27284b73f2423635.png)
物体的受力分析与运动的加速度物体的力学受力分析与运动的加速度力学是研究物体运动和受力的学科,而运动的加速度是力学中一个重要的概念。
物体受力分析是力学中最基本的内容之一,它可以帮助我们更好地理解和描述物体运动的规律。
物体的受力分析包括两个重要的方面,即物体受力的特点和力的合成与分解。
首先,物体受力的特点是指物体所受到的力的性质和变化。
力的性质包括力的大小、方向和作用点,而力的变化则包括作用力的产生与消失、力的大小和方向的变化等。
通过对物体受力特点的准确分析,我们可以揭示物体运动的原因和规律。
其次,力的合成与分解是物体受力分析的重要方法。
力的合成是指若干个力合成为一个力,它的大小和方向等于这些力的合力。
力的分解则是指一个力分解为两个或多个分力,使得这些分力的合力等于原力。
通过力的合成与分解,我们可以将复杂的受力过程简化为若干简单的力,更好地分析和计算物体受力的效果。
在物体受力分析的基础上,我们可以进一步研究物体运动的加速度。
加速度是指物体单位时间内速度的变化率,是描述物体运动速度变化的重要指标之一。
根据牛顿第二定律,物体的加速度与物体所受的合力成正比,与物体的质量成反比。
即加速度等于合力除以物体质量。
这个关系式可以用来计算物体在受力作用下的加速度。
加速度的计算需要准确的力学受力分析,并结合物体的质量。
通过受力分析,我们可以确定物体所受的合力的大小和方向,然后根据物体的质量,计算出物体的加速度。
这个过程可以帮助我们更好地理解物体运动的规律,并对物体运动的加速度进行预测和控制。
除了受力分析和加速度,物体的运动还涉及到其他一些重要的概念和规律。
例如,速度是指物体单位时间内位移的变化率,是描述物体运动快慢的重要指标。
位移是指物体从一个位置移动到另一个位置的距离和方向,它是描述物体运动的基本概念之一。
而运动的规律包括匀速直线运动、变速直线运动和曲线运动等,这些规律可以进一步帮助我们描述和预测物体的运动状态。
总之,物体的受力分析与运动的加速度是力学中的重要内容,可以帮助我们更好地理解和描述物体的运动规律。
受力分析确定物体运动状态所受力的方法
![受力分析确定物体运动状态所受力的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/9777488659f5f61fb7360b4c2e3f5727a5e9248e.png)
受力分析确定物体运动状态所受力的方法物体在运动过程中受到各种力的作用,这些力会决定物体的运动状态。
为了确定物体运动状态所受力的方法,我们需要进行受力分析。
受力分析是一种通过对物体受力的研究,来确定其运动状态的方法。
下面将介绍一些常用的受力分析方法。
一、力的分解法力的分解法是受力分析的基础方法之一。
它通过将合力分解为多个分力,来研究物体在各个方向上所受的力。
例如,当物体受到一个斜向上的力时,我们可以将该力分解为水平方向上的分力和垂直方向上的分力,从而更清楚地了解物体所受的力。
二、力的合成法力的合成法是力学中常用的分析方法之一。
它与力的分解法相反,通过将多个分力合成为一个合力,来研究物体所受合力的性质和方向。
例如,当物体同时受到多个力的作用时,我们可以将这些力进行合成,得到一个合力,从而推断物体的运动状态。
三、自由体图法自由体图法是受力分析中常用的方法之一。
它通过将物体从整体中分离出来,形成一个自由体图,在自由体图中分析物体所受的各个力。
通过自由体图法,我们可以更清楚地了解到物体所受的各个力的性质和方向,从而帮助我们确定物体的运动状态。
四、牛顿第二定律牛顿第二定律是力学中最基本的定律之一。
它说明了物体的加速度与所受合力之间的关系。
根据牛顿第二定律,我们可以通过测量物体的质量和加速度,从而确定物体所受的合力。
通过牛顿第二定律,我们可以更精确地分析物体的运动状态。
五、动量守恒定律动量守恒定律是力学中另一个重要的定律。
它说明了一个系统在没有外力作用的情况下,其总动量保持不变。
根据动量守恒定律,我们可以通过分析物体的动量变化,来确定物体所受的力。
通过动量守恒定律,我们可以更全面地了解物体的运动状态。
总结起来,受力分析是一种通过研究物体所受的力,来确定其运动状态的方法。
在受力分析中,我们可以运用力的分解法和合成法,将力分解或合成,从而更清楚地了解物体所受的力。
同时,通过自由体图法、牛顿第二定律和动量守恒定律等方法,可以更具体地分析物体的运动状态。
物体的受力分析
![物体的受力分析](https://img.taocdn.com/s3/m/1d609439178884868762caaedd3383c4bb4cb4eb.png)
物体的受力分析单字体块物体的受力分析是物理学中的一个关键概念,它帮助我们理解和描述物体所受到的力对其运动状态的影响。
在本文中,我们将深入探讨物体受力分析的原理和应用。
1. 受力的定义和类型在物理学中,力被定义为改变物体运动状态的原因。
根据力的来源和性质,我们可以将受力分为几类。
其中,重力是指物体受到地球或其他天体吸引而产生的力;弹力是指当物体被压缩或拉伸时,所产生的力;摩擦力是指当两个物体之间有相对运动时,所产生的阻碍运动的力。
此外,还有其他力如电力、磁力等。
2. 牛顿第一定律牛顿第一定律,也被称为惯性定律,指出一个物体如果没有受到外力作用,将保持静止状态或匀速直线运动。
换句话说,在没有外力干扰的情况下,物体将继续保持其运动状态。
3. 牛顿第二定律牛顿第二定律是物体受力分析的核心概念。
它表达了力、质量和加速度之间的关系。
根据牛顿第二定律,物体所受合力等于物体的质量和加速度的乘积。
数学表达式为F = ma,其中F表示合力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度。
4. 受力分析的步骤为了进行受力分析,我们可以按照以下步骤进行:4.1 确定物体所受的所有力首先,要确定物体所受的所有力,包括已知的外力以及可能存在的内力。
外力可以通过观察和实验得出,而内力则来自于物体内部的相互作用。
4.2 绘制力的图示在受力分析中,绘制力的图示可以帮助我们对力的方向和大小进行可视化。
例如,使用箭头表示力的方向,并使用合适的比例表示力的大小。
4.3 分解力向量对于某些复杂的情况,我们可以将力向量分解成更简单的分力,以便更好地理解和计算。
分力的方向和大小可以通过几何分析或三角函数的知识来确定。
4.4 确定合力的大小和方向通过将所有的力向量相加,可以确定物体所受合力的大小和方向。
记住,在受力分析中,向右和向上的力为正,向左和向下的力为负。
4.5 计算加速度根据牛顿第二定律,通过已知的合力和物体的质量,我们可以计算出物体的加速度。
物体运动状态与受力情况的关系
![物体运动状态与受力情况的关系](https://img.taocdn.com/s3/m/bb150d9a2dc58bd63186bceb19e8b8f67c1cef8a.png)
物体运动状态与受力情况的关系物体运动状态与受力情况的关系,这可真是个有趣的话题!想象一下,你在公园里玩滑板,滑得飞起,简直就像风一样自由。
可突然,嘿,你的朋友来了,给你来了个“惊喜”!一把把你推了一下,瞬间你就摔了个四脚朝天。
这就是力的影响,毫无疑问!就像我们生活中常说的“顺风顺水”,可一旦有个阻力,情况立刻就不同了。
你看,物体的运动其实就像我们的生活,有时候一帆风顺,有时候却是波涛汹涌。
物体在运动的时候,不管是飞奔的小狗,还是懒洋洋的猫,都会受到各种力量的作用。
比如重力,它就像妈妈那种无形的牵引力,拉着你别跑太远。
还有摩擦力,嘿,这家伙就像是你生活中的“拦路虎”,总是在你加速的时候来捣乱。
想要飞得更高,得先克服这些麻烦,真是让人无奈啊。
再说到牛顿的第一定律,那可真是经典中的经典!它告诉我们,物体如果不受力,就会保持静止或者匀速直线运动。
就像你在沙发上窝着,不想动,突然有人叫你吃好吃的,嘿,你立刻就会蹦起来。
这就是受力的效果,让你从“静止”状态变成“运动”状态。
我们生活中随处可见这样的例子,不信你看看那些懒得动的懒人,突然有好东西出现,他们能像火箭一样窜起来,真是让人佩服!而对于那些在动的物体,受力的影响更是不可小觑。
比如你在滑冰,一开始是平稳滑行,突然有一股风吹过来,你立马感到不一样的感觉。
就像是在说“我来挑战你”,这时候如果你不调整好姿势,嘿,摔个跟头也是情有可原。
这里的受力情况决定了你能否稳稳地站住,或者像个小鸟一样优雅地飞翔。
运动的状态也就随之变化,这种感觉就像人生的起伏,真是千变万化。
再聊聊摩擦力吧,它可真是运动中的“小霸王”。
在你滑行的时候,摩擦力会一直在捣乱,让你动不了太快。
有时候它就像是个调皮的小孩子,让你明明想飞却只能“慢慢爬”。
不过,摩擦力也有它的好处,它让我们能站稳脚跟,不至于摔得四分五裂。
就像开车的时候,刹车的摩擦力能让你及时停下,安全第一嘛,谁都不想在路上来个“惊险瞬间”!物体受力的情况也跟它的质量有关。
运动物体的受力分析
![运动物体的受力分析](https://img.taocdn.com/s3/m/65e55482ab00b52acfc789eb172ded630b1c9821.png)
运动物体的受力分析在物理学中,力是描述物体受到的外界作用,导致其形状、速度或者方向的变化。
力的概念是广泛应用于各个领域的,特别是在运动物体的研究中。
对于运动物体来说,受力分析是十分重要的,因为它可以揭示物体运动的原因和规律。
一、何为受力分析受力分析是对物体所受的各个力进行综合和剖析的过程。
在受力分析中,一般会将物体所受的力分为内力和外力两大类。
内力是物体内部部分之间相互作用产生的力,如弹簧的内力就是由弹簧的两端相对位移引起的。
而外力则来自于物体外部的作用力,比如重力、电磁力等。
二、受力分析的基本原理在受力分析中,我们需要根据物体所处的运动状态和所受力的性质,运用牛顿第一、第二定律以及质点的动力学方程来建立受力分析的基本原理。
首先,根据牛顿第一定律,物体在受力为零的情况下将保持匀速直线运动或保持静止。
其次,牛顿第二定律告诉我们,物体所受合力等于质量乘以加速度,即F=ma。
通过这个公式,我们可以计算出物体所受合力的大小和方向。
最后,应用质点的动力学方程,我们可以根据物体受到的各个力的性质和方向,求解出物体的运动状态和轨迹。
三、重力对物体的作用重力是地球对物体的吸引力,是生活中最常见的一种力。
在受力分析中,重力往往是最为重要的一种力。
重力的大小与物体的质量成正比,与物体与地球中心的距离的平方成反比。
物体所受到的重力由质量决定,方向始终指向地球的中心。
因此,当我们将一个物体抛出时,重力始终向下作用,使物体产生下坠的运动。
四、摩擦力的作用摩擦力是一种阻碍物体相对滑动的力。
在受力分析中,摩擦力通常分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力是当物体还未开始滑动时所存在的摩擦力,当物体施加的力小于或等于静摩擦力时,物体将保持静止。
动摩擦力则是物体开始滑动后所产生的摩擦力,其大小与物体所受合力成正比。
摩擦力的大小受到物体间相互接触面的粗糙程度和压力大小的影响。
在日常生活中,摩擦力的作用可以帮助我们控制车辆的行驶和物体的停靠。
物体的力学性质物体的运动和受力分析
![物体的力学性质物体的运动和受力分析](https://img.taocdn.com/s3/m/395d6fc18662caaedd3383c4bb4cf7ec4bfeb64c.png)
物体的力学性质物体的运动和受力分析物体的力学性质——物体的运动和受力分析在物理学中,物体的力学性质是研究物体运动和受力的基本性质。
力学性质的理解对于我们掌握物体运动的规律、解决实际问题以及推导出物理定律具有重要意义。
本文将从物体的运动和受力分析两个方面进行论述。
一、物体的运动物体的运动是指物体在空间中随时间的推移所发生的位置变化。
根据物体的运动状况,可以将物体的运动分为直线运动和曲线运动两种。
1. 直线运动直线运动是指物体在运动过程中,其运动轨迹为一条直线的情况。
根据速度的变化,可以将直线运动分为匀速直线运动和变速直线运动。
(1)匀速直线运动匀速直线运动是指物体在运动过程中,其速度恒定不变。
根据运动方向的不同,匀速直线运动又可分为沿直线方向的正向匀速直线运动和反向匀速直线运动。
(2)变速直线运动变速直线运动是指物体在运动过程中,其速度随时间的推移而发生变化。
变速直线运动常常需要通过绘制速度-时间图来分析物体的运动规律。
2. 曲线运动曲线运动是指物体在运动过程中,其运动轨迹呈现为弧线、抛物线、椭圆等的情况。
曲线运动包括了许多实际生活中常见的运动形式,如抛体运动、行星运动等。
二、物体的受力分析物体的运动与受力密切相关,力是导致物体运动状态改变的原因。
根据受力的性质和方向,可以将物体的受力分为接触力、重力、弹力、摩擦力等等。
1. 接触力接触力是指物体的运动状态受到外界物体的作用力。
接触力可以分为物体之间的支持力、拉力、推力等,具体的名称根据实际情况而定。
2. 重力重力是指地球对物体产生的吸引力。
根据物体的质量和地球的质量、距离等因素,可以计算出物体所受的重力大小。
3. 弹力弹力是指物体在被压缩或拉伸后,由于恢复力而产生的力。
弹簧的压缩、拉伸是常见的弹力示例。
4. 摩擦力摩擦力是物体表面之间的相互作用力,阻碍物体相对运动。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力两种,分别对应物体处于静止和运动状态时的摩擦。
通过对物体所受受力的分析,可以进一步研究物体的运动规律。
物体的受力分析及其运算技巧
![物体的受力分析及其运算技巧](https://img.taocdn.com/s3/m/deb2fe0f326c1eb91a37f111f18583d048640f5f.png)
15:如图所示,人与板一起匀速向左运动, 板与地面间的摩擦因数为μ,求: (1)地面对木板的摩擦力 (2)人对木板的摩擦力
(1)μ(M+m)g 向右
(2) 1 (M m)g
2
向左
13.运动员用双手握住竖直的滑杆匀速上攀和匀速下滑 时,运动员所受到的摩擦力分别是f1和f2,那么( ). (A)f1向下,f2向上,且f1=f2 (B)f1向下,f2向上,且f1>f2 (C)f1向上,f2向上,且f1=f2 (D)f1向上,f2向下,且f1=f2
14.如图所示,A重40N,B重80N。A、B之间,B 与地面之间的动摩擦因素均为μ=0.25。不计滑轮摩擦 和绳子的质量,要使B匀速运动,则水平拉力F为多 大?
注意:有摩擦力一定存在弹力;有弹力不一定 存在摩擦力。一个接触面上最多只可能有一个 摩擦力。
(4)检验:防止错力、多力和漏力。
注意事项: 1、不能总认为物体在运动方向上一定受到力的 作用。即在画力时要明确该力的施力物体是哪 一个。
2、受力分析是分析物体受到的力,不能把研究 对象对外界物体施加的力也画在受力图上。
动脑筋: 分析骑自行车匀速前进和推自行车 前进时,前后轮所受摩擦力的方向。
v1
v2
F2 F1
骑
F2
F1
推
例10.如图所示,木块放在粗糙的水平桌面 上,外力F1、F2沿水平方向作用在木块上, 木块处于静止状态,其中F1=10N,F2=2N. 若撤去力F1,则木块受到的摩擦力是(
). (A)8N,方向向右 (B)8N,方向向左 (C)2N,方向向右 (D)2N,方向向左
例6.如图所示,水平传送带上的物体。
N
v
随传送带一起
G
物体在自由落体运动中的受力分析实验观察
![物体在自由落体运动中的受力分析实验观察](https://img.taocdn.com/s3/m/0c88b230a517866fb84ae45c3b3567ec102ddcba.png)
物体在自由落体运动中的受力分析实验观察引言:自由落体运动是物理学中一个重要的实验对象,通过对自由落体运动的观察和分析,可以对物体在自由落体过程中受到的力进行实验验证。
本文通过实验观察和受力分析,对物体在自由落体运动中的特点和规律进行探究。
第一章:实验准备在进行物体在自由落体运动中的受力分析实验之前,我们需要进行实验准备。
首先,选择合适的实验场地,保证足够的空间和安全性。
其次,选择合适的实验器材,如测量长度的尺子、计时器等。
最后,选择合适的实验物体,如小球等。
第二章:实验目的通过本实验,我们的目的是观察和分析物体在自由落体运动中的受力情况。
具体来说,我们希望观察自由落体过程中物体下落的加速度以及物体在下落过程中所受到的重力和空气阻力等力。
第三章:实验过程实验过程中,我们需要进行一系列观察和测量。
首先,将实验物体(如小球)从一定高度释放,并使用计时器测量物体自由落体的时间。
同时,使用尺子测量物体自由落体时的下落距离。
通过多次实验,记录不同高度下物体的下落时间和下落距离。
第四章:数据处理在实验中收集到的数据可以用于进一步分析和研究。
首先,绘制自由落体运动下物体的速度-时间图和位移-时间图。
根据这些图像,我们可以得到物体下落的加速度。
然后,通过对不同高度的数据进行比较,可以进一步验证受力分析的准确性。
第五章:结果讨论通过实验观察和数据处理,我们可以得出以下结论。
首先,物体在自由落体运动中的加速度近似为常数,而且与物体质量无关。
这与牛顿第二定律相吻合。
其次,物体在自由落体过程中受到的主要力是重力和空气阻力。
重力使物体加速向下运动,而空气阻力作用于物体上方,逐渐减小物体下落的速度。
第六章:实验误差和改进在实验过程中,可能会存在一些误差。
例如,计时器的误差、尺子的误差等。
为了减小误差,我们可以使用更精确的实验仪器。
另外,进行多次实验并取平均值,可以使结果更加准确可靠。
结论:通过对物体在自由落体运动中的受力分析实验的观察和分析,我们对自由落体运动的特点和规律有了更深入的了解。
物理受力分析的方法
![物理受力分析的方法](https://img.taocdn.com/s3/m/9e359de8185f312b3169a45177232f60ddcce739.png)
物理受力分析的方法
物理受力分析是通过对物体受力情况进行研究和分析,以确定物体所受力的性质、大小和方向。
以下是一些常见的物理受力分析方法:
1. 自由体图法:将物体从它所受到的外力中抽象出来,以便观察和分析各个力的作用情况。
可以绘制一个自由体图来表示物体和作用于该物体的所有力,并考虑物体所受的力和力的性质。
2. 力的分解法:将作用在物体上的力分解为平行或垂直于某一方向的分力,以便更好地分析力的作用效果和其它因素。
这个方法特别适用于复杂的受力情况。
3. 牛顿定律:利用牛顿定律分析物体的运动和力的作用。
第一定律说物体将保持原来的状态,或保持静止或匀速直线运动,除非有一个外力作用于它。
第二定律描述了力和物体加速度之间的关系,即力等于物体的质量乘以加速度。
第三定律说明了对于每个力的作用都会有一个相等大小但方向相反的反作用力。
4. 系统分析法:分析多个物体之间的相互作用和对其的作用力。
这种方法适用于系统中的物体相互关联并相互影响的情况。
5. 能量守恒原理:利用能量守恒原理分析物体的受力和受力后的行为。
这个方法特别适用于涉及运动和能量变化的问题。
以上是一些常见的物理受力分析方法,根据具体的受力情况和问题,可以选择合适的方法进行分析。
物体的力学性质物体的运动和受力分析原理
![物体的力学性质物体的运动和受力分析原理](https://img.taocdn.com/s3/m/f9b8248088eb172ded630b1c59eef8c75fbf958b.png)
物体的力学性质物体的运动和受力分析原理物体的力学性质-物体的运动和受力分析原理物体的运动和受力分析在力学中扮演着重要的角色。
通过对物体运动和受力的分析,我们可以更好地理解物体的力学性质。
本文将介绍物体的运动和受力分析原理,帮助读者更好地理解和应用这些概念。
一、运动的描述物体的运动可以描述为位置随时间的变化。
在物理学中,我们通常用运动学来描述物体的运动。
运动学所关注的是物体的位置、速度和加速度等参数。
1. 位置物体的位置可以用空间坐标来描述。
在一维情况下,我们可以用一个坐标轴来表示物体的位置。
而在二维和三维情况下,我们则需要用多个坐标来表示物体的位置。
2. 速度物体的速度是指单位时间内物体位移的变化量。
在一维情况下,我们可以用速度大小和方向来描述物体的速度。
而在二维和三维情况下,我们则需要用矢量来表示物体的速度。
3. 加速度物体的加速度是指单位时间内速度的变化量。
加速度可以用来描述物体在运动过程中的加速或减速情况。
与速度一样,加速度也可以用矢量来表示。
二、牛顿第一定律-惯性定律牛顿第一定律,也称为惯性定律,指出一个物体如果受力为零,则物体将保持静止或匀速直线运动。
这意味着物体的运动状态会保持不变,除非受到外力的作用。
根据牛顿第一定律,我们可以解释一些日常现象。
例如,当我们用力推一个停在地上的箱子时,箱子会因为外力的作用而发生位移。
而停止推动后,箱子却会逐渐停下来,最终回到静止状态。
这是因为推动箱子时施加在箱子上的力使得箱子发生位移,而停止推动后,没有外力作用于箱子上,依据牛顿第一定律,箱子最终停下来。
三、牛顿第二定律牛顿第二定律是描述物体受力情况的重要定律。
该定律的数学表达式为F=ma,其中F是物体所受的合力,m是物体的质量,a是物体所受到的加速度。
根据牛顿第二定律,物体的加速度与它所受的合力成正比,质量越大,加速度越小;质量越小,加速度越大。
同时,物体的加速度与所受的合力方向相同。
这意味着如果物体所受的合力方向发生变化,物体的运动状态也会相应地发生改变。
物体的运动和受力分析以斜面上的物块为例
![物体的运动和受力分析以斜面上的物块为例](https://img.taocdn.com/s3/m/37d0813c5ef7ba0d4b733b13.png)
物体的运动和受力分析——以斜面上的物块为例例1如图所示,一质量m=0.4 kg的小物块,以v0=2 m/s的初速度,在与斜面成某一夹角的拉力F作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2 s的时间物块由A点运动到B点,A、B之间的距离L=10 m。
已知斜面倾角θ=30°,物块与斜面之间的动摩擦因数μ=33。
重力加速度g取10 m/s2。
(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小;(2)拉力F与斜面夹角多大时,拉力F最小?拉力F的最小值是多少?例2如图甲所示,固定的光滑细杆与水平地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向向上的推力F作用下向上运动。
0~2 s内推力的大小为5.0 N,2~4 s内推力的大小变为5.5 N,小环运动的速度随时间变化的规律如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2。
求:(1)小环在加速运动时的加速度a的大小;(2)小环的质量m;(3)细杆与水平地面之间的夹角α。
例3为了探究物体与斜面间的动摩擦因数,某同学进行了如下实验:取质量为m的物体,使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动,如图甲所示,通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示,通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示。
若已知斜面的倾角α=30°,取重力加速度g=10 m/s2,则由此可得()甲 乙 丙A .物体的质量为3 kgB .物体与斜面间的动摩擦因数为39C .撤去推力F 后,物体将做匀减速运动,最后可以静止在斜面上D .撤去推力F 后,物体下滑时的加速度为103m/s 2例4如图(a)所示,“”形木块放在光滑水平地面上,木块水平表面AB 粗糙,光滑表面BC 与水平面夹角为θ=37°.木块右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器,当力传感器受压时,其示数为正值;当力传感器被拉时,其示数为负值.一个可视为质点的滑块从C 点由静止开始下滑,运动过程中,传感器记录到的力和时间的关系如图(b)所示。
受力分析的方法与技巧
![受力分析的方法与技巧](https://img.taocdn.com/s3/m/c99ecc560a4e767f5acfa1c7aa00b52acec79c45.png)
受力分析的方法与技巧
受力分析是工程力学中重要的分析方法之一,它能够帮助我们理解物体在受到力的作用下的运动和形变特征,是工程设计和问题解决的基础。
以下是受力分析的方法和技巧:
1. 绘制自由体图:将物体从结构中分离出来,绘制出物体的自由体图。
这样做可以将物体与外界隔离,分离出受力和受力反作用力,为后面的受力分析提供便利。
2. 确定坐标系和参考点:在自由体图中,确定坐标系和参考点,以便进行向量运算。
参考点通常是力的作用点或者支撑点。
3. 应用牛顿第二定律:利用牛顿第二定律F=ma,确定物体所受的所有力。
在使用这个公式时,将所有力沿着坐标系分解成水平和垂直方向上的分量,以便进行处理。
4. 列方程组解方程:将受力分解成不同方向和分量后,利用牛顿第三定律,列出所有力的平衡方程,再解出所有未知力的值。
5. 注意力的性质:力在作用时具有大小、方向和作用点三个性质。
在分析过程中,应该特别关注力的作用点、大小和方向的变化。
6. 注意静力平衡条件:在分析静力平衡问题时,应该特别注意静力平衡的条件。
静力平衡要求物体处于静止状态,因此受力矩为零,在受力分析中应予以充分考虑。
7. 分析过程中应注重物理意义:受力分析不只是一种计算方法,更重要的是理解受力的物理意义和物体受力时的动态过程,以便更好地理解工程力学的基本理论和应用方法。
总的来说,受力分析需要充分理解物理知识和运用数学方法,以便有效地分析和解决工程问题。
高中物理如何分析物体的受力情况
![高中物理如何分析物体的受力情况](https://img.taocdn.com/s3/m/301fd4c9d0f34693daef5ef7ba0d4a7303766c05.png)
高中物理如何分析物体的受力情况在高中物理的学习中,分析物体的受力情况是解决众多物理问题的关键。
正确地分析物体所受的力,能够帮助我们理解物体的运动状态和规律,从而顺利地解决各类力学问题。
接下来,让我们一起深入探讨如何有效地分析物体的受力情况。
首先,我们要明确力的基本概念。
力是物体对物体的作用,它能够改变物体的运动状态或使物体发生形变。
常见的力包括重力、弹力、摩擦力、拉力、压力等等。
当我们面对一个物体时,第一步是确定研究对象。
这个对象可以是单个物体,也可以是多个物体组成的系统。
比如,在分析一个放在斜面上静止的木块时,木块就是我们的研究对象;而在研究一个用绳子连接的两个物体的运动时,这两个物体组成的系统就是研究对象。
确定研究对象后,接下来就要按照一定的顺序去分析力。
一个常用且有效的顺序是先分析重力。
重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,其大小为 G = mg,方向总是竖直向下。
无论物体处于何种状态,在地球上都会受到重力的作用。
然后是弹力。
弹力产生的条件是两个物体相互接触并且发生弹性形变。
常见的弹力有支持力、压力、拉力等。
例如,一个物体放在水平桌面上,桌面对物体就有向上的支持力;用绳子悬挂一个物体,绳子对物体就有向上的拉力。
摩擦力也是经常遇到的力。
摩擦力分为静摩擦力和滑动摩擦力。
静摩擦力的大小和方向要根据物体的受力平衡来判断。
而滑动摩擦力的大小取决于接触面的粗糙程度和正压力,其大小为 f =μN,方向与物体相对运动的方向相反。
在分析受力时,要注意每个力的施力物体和受力物体。
比如,木块放在斜面上,木块受到的重力是地球施加的,而斜面对木块的支持力是斜面施加给木块的。
同时,要善于运用假设法来判断力的存在与否。
假设某个力不存在,看看物体的运动状态是否会发生改变,如果会改变,那么这个力就是存在的。
另外,要注意物体所处的环境和运动状态。
比如,在光滑水平面上运动的物体,就不会受到摩擦力的作用;而在粗糙水平面上运动的物体,就可能会受到摩擦力。
受力分析步骤
![受力分析步骤](https://img.taocdn.com/s3/m/20a29e52a517866fb84ae45c3b3567ec102ddce6.png)
受力分析步骤【受力分析】受力情况决定运动情况,要研究物体的运动,必须首先搞清物体的受力情况。
正确分析物体的受力情况,是研究力学问题的关键,是必须掌握的基本功。
1.分析方法:进行受力分析的基本方法是隔离体法,即将所选定的研究对象(一般是一个物体,也可以是几个物体构成的整体)从它所处的环境中隔离出来,然后依次分析环境中的物体对所选定的研究对象施加的力。
分析的依据,一是力的性质和各种力的产生条件;二是物体的运动状态即从共点力的平衡条件和牛顿第二定律入手分析。
下边是受力分析常用的一些辅助方法。
(1)整体法:即选择几个物体构成的整体作为研究对象,既可用于研究整体的受力,也可作为分析某个物体受力情况的辅助方法。
如(例一)。
(2)假设法:即在某个力的有无或方向不容易判断时,可先假设这个力不存在,看物体的运动会受什么样的影响,从而得出结论。
如分析弹力可用假设拿开法,分析静摩擦力可用假设光滑法等。
(3)利用牛顿第三定律分析。
(4)画出物体的受力示意图,这样会使问题形象直观。
在不涉及转动问题时,一般要将力的作用点平移到物体的重心上来,示意图不但要表示力的方向,还要定性表示力的大小。
图画的越准确,越便于分析解决问题。
2.一般步骤:(1)选定研究对象;(2)依次分析重力、已知力(外界施加的拉力、推力等)、场力;(3)利用隔离体法依次分析和研究与对象相接触的物体对它是否施加弹力或摩擦力。
之所以这样安排分析顺序,主要考虑到“2”中的力是主动力,而弹力和摩擦力是被动力。
注意事项:(1)合力和分力不能重复的列为物体所受的力。
分析物体的受力情况一般只分析实际力,在分析具体问题列方程时,合力和分力作为一种等效替代的手段不能重复考虑。
(2)要把握好研究对象,不要将研究对象对其它物体的力纳入,即只研究它的受力情况。
(4)然后要做一番检查,看每个力是否存在施力物体,受力情况是否和物体的运动状态相矛盾。
【例题精析】思考拓宽:解法二,取A、B整体为研究对象,因为整体在水平方向不受其它力,所以它也不受地面的摩擦力。
运动物体的动力学特性与受力分析
![运动物体的动力学特性与受力分析](https://img.taocdn.com/s3/m/44e58e44df80d4d8d15abe23482fb4daa58d1daa.png)
运动物体的动力学特性与受力分析运动物体的动力学特性是物理学中一个非常重要的概念,它描述了物体运动时所受到的力的作用以及运动的规律。
受力分析是动力学研究的核心,通过对物体所受力的分析,我们可以揭示物体运动的原因和规律。
一、动力学特性动力学特性包括物体的质量、速度、加速度和力的作用。
质量指的是物体所具有的惯性,也是物体对外界力的抵抗能力。
质量越大,物体对力的抵抗能力越强。
速度指的是物体在单位时间内所移动的距离,它是衡量运动物体快慢的指标。
加速度则描述了物体在单位时间内速度的变化率,它可以使物体由静止转为运动或改变运动的方向。
力是动力学的核心概念,它是推动物体运动的原因,也是物体所受到的力的结果。
二、受力分析受力分析是动力学研究的基础,它通过对物体所受力的分析,揭示了物体运动的原因和规律。
常见的力包括重力、摩擦力、弹力等。
重力是地球对物体的吸引力,是物体运动的基本力。
根据万有引力定律,物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们的距离的平方成反比。
摩擦力是物体与接触表面之间的力,它分为静摩擦力和动摩擦力。
静摩擦力使物体保持在静止状态,动摩擦力则是使物体运动的阻力。
弹力是弹性物体在形变后恢复原状的力,它是由物体内部分子之间的相互作用所产生的。
在受力分析中,我们一般以图示的方式来表示物体所受力的情况。
力的图示使用箭头表示,箭头的长度表示力的大小,箭头的方向表示力的方向。
通过对力的图示进行合成或分解,我们可以分析各个力之间的相互作用,进而推导出物体运动的规律。
三、牛顿运动定律牛顿运动定律是描述物体运动规律的基本原理,它包括三个定律。
第一定律,也称为惯性定律,指出物体在恒力作用下保持静止或匀速直线运动。
第二定律,也称为力的动态定律,指出力是改变物体运动状态的原因。
力等于质量与加速度的乘积,即F=ma。
第三定律,也称为作用反作用定律,指出任何一种力都存在着作用力和反作用力,并且它们大小相等方向相反。
牛顿运动定律为我们研究物体运动提供了重要的工具和方法。
利用受力分析解释物体的匀速直线运动
![利用受力分析解释物体的匀速直线运动](https://img.taocdn.com/s3/m/f8a87d09b207e87101f69e3143323968011cf487.png)
物体的受力分析
重力
是物体所受的地 球引力
弹力
是弹簧或弹性体 所产生的力
空气阻力
是物体在空气中 运动时受到的阻
力
摩擦力
是物体与其他物 体接触时的摩擦
阻力
物体的运动方程
位置-时间图像
通过绘制物体位置随时间 变化的图像,可以了解物 体的运动轨迹
速度-时间图像
通过绘制物体速度随时间 变化的图像,可以了解物 体的速度变化规律
加速度-时间图像
通过绘制物体加速度随时 间变化的图像,可以了解 物体的加速度变化规律
运动方程公式
运动方程可以描述物体在 匀速直线运动中的位置、 速度和加速度之间的关系
实例分析
假设一个小车在水平 路面上做匀速直线运 动,可以通过受力分 析来解释其运动规律。 小车受到重力、摩擦 力等多种力的作用, 通过平衡各种力来保 持匀速直线运动。利 用物体的受力分析, 可以解释小车的运动 状态及其轨迹。
利用受力分析解释物体的匀 速直线运动
汇报人:XX
2024年X月
目录
第1章 引言 第2章 物体的重力分析 第3章 物体的摩擦力分析 第4章 物体受到多个力的分析 第5章 运动的实际应用 第6章 总结与展望
● 01
第1章 引言
物体的匀速直线 运动
物体的匀速直线运动 是一种基础的运动形 式,通过受力分析可 以解释物体在直线运 动中的规律。在匀速 直线运动中,物体保 持相同的速度,没有 加速度的存在。这种 运动形式在日常生活 中随处可见,如行驶 的车辆、飞行的飞机 等。
● 03
第3章 物体的摩擦力分析
摩擦力的种类
静摩擦力
静止物体受力情 况
动摩擦力
运动物体受力情 况
物体的受力分析与运动分析
![物体的受力分析与运动分析](https://img.taocdn.com/s3/m/11ab6ced9ec3d5bbfd0a74df.png)
B 受到的摩擦力 fB=ma=2μmg (2)要使物块 A 刚好与物块 B 发生碰撞,物块 A 运动到物
块 B 处时,A、B 的速度相等, 即 v1=v0-μgt=12μgt 得 v1=v0/3
设木板 C 在此过程中的位移为 s1,则物块 A 的位移为 s1
+s,由动能定理 -μmg(s1+s)=12mv12-12mv02 μmgs1=12(2m)v12 联立上述各式解得 v0= 3μgs 要使物块 A、B 发生相碰的条件是 v0≥ 3μgs.
受
重力肯定有,弹力查四周
力
动、静摩擦分仔细
分 析
最后再找其他力
口
分析完后要检查
决
警防“漏力”与“添力”
(四):受力分析的三个判断依据:
①从力的概念判断,寻找施力物体;
②从力的性质判断,寻找产生原因;
③从力的效果判断,寻找是否产生形 变或运动状态 发生了改变
(五) 、受力分析基本方法:
1、整体法:以几个物体构成的整个系统为研 究对象进行求解的方法。在许多问题中用整体法
刻、加速度和速度的关系 1.速度 描述物体运动的方向和快慢的物理量.
(1) .平均速度:即V=S/t,单位:m/ s其 方向与位移的方向相同.公式V=(V0+Vt )/2只对匀变速直线运动适用。
(2) .瞬时速度:方向沿轨迹上质点所在点的 切线方向指向前进的一侧.瞬时速度的大小 叫速率,是标量.
2、加速度
君子以自强不息
————与2013届同学共勉
专题一
物体的受力分析 与运动分析
引言:受力分析和运动分析在高中
物理学习的过程中非常关键。在解 答高中物理的各个模块的题目时, 往往都需要借助受力分析和运动分 析。有时候在面对一道题目毫无头 绪时,通过对物理过程进行受力分 析和运动分析,问题就可以迎刃而 解。所以说,受力分析和运动分析 就是打开高中物理题库的金钥匙
物体的运动与受力分析
![物体的运动与受力分析](https://img.taocdn.com/s3/m/81e05357cd7931b765ce0508763231126edb778e.png)
汇报人:XX
CONTENTS
PART ONE
定义:物体在一条 直线上运动,且在 相等的时间内通过 的距离相等
特点:速度大小和 方向都不变
公式:s=vt,其 中s是位移,v是速 度,t是时间
实例:自由落体运 动、平抛运动等
高速度时阻力显著 增大
阻力影响物体运动 轨迹
PART FIVE
力的合成定义:将两个或多个力按照一定的规则合并成一个力的过程。
力的合成法则:平行四边形法则,即以两个力为邻边作出的平行四边形,其对角线表示这两 个力的合力。
力的合成步骤:先求出分力的大小,再按照平行四边形法则求出合力的大小和方向。
力的合成应用:在工程、物理学等领域中,力的合成是分析物体运动和受力情况的重要手段。
重力是由于地球的吸引而产 生的力
重力是万有引力的一个分力
万有引力是物体之间相互吸 引的力
重力的方向始终竖直向下
PART FOUR
阻力定义:阻碍物体运动的力
阻力来源:空气阻力、地面摩 擦力等
阻力计算公式:F = ma
阻力影响因素:物体形状、速 度、介质等
阻力随速度增加而 增加
阻力与速度平方成 正比
公式:v=v0+at,其中v是末 速度,v0是初速度,a是加速 度,t是时间
定义:物体在相等的时间内 速度变化量相等的运动
特点:加速度不变,速度随 时间均匀增加
实例:自由落体运动、竖直 上抛运动等
定义:物体在恒力作用下,以某一速度沿直线运动,速度逐渐减小 特点:加速度不变,方向与速度方向相反 实例:刹车、降落等 公式:v=v0-at,其中v0为初速度,a为加速度,t为时间
球形物体的受力与运动行为研究
![球形物体的受力与运动行为研究](https://img.taocdn.com/s3/m/41c716ad541810a6f524ccbff121dd36a22dc441.png)
球形物体的受力与运动行为研究摘要:球形物体是一种常见的物体形状,我们可以在诸多领域中看到它们的存在。
本文旨在研究球形物体在受到不同力的作用下所产生的运动行为,分析其运动轨迹和速度变化。
通过实验和数学模型的结合,我们揭示了球形物体的运动规律,并探讨了其中的物理原理。
导言:在物理学中,研究物体的运动行为是一个重要的课题。
球形物体作为一种常见形状的物体,其受力和运动行为往往比较特殊。
在本文中,我们将探索球形物体的受力与运动行为,并通过实验和理论分析来解释这些现象。
一、球形物体的受力分析在进行球形物体的受力分析时,我们首先要了解球形物体所受的力有哪些。
常见的力包括重力、空气阻力、弹力等。
其中,重力是指地球对物体的吸引力,是球形物体受力的主要原因。
空气阻力则是因为物体在运动过程中,与空气发生相互作用而产生的阻碍力。
弹力是指当物体与其他物体或支撑面接触时,由于接触点受到压力而产生的反作用力。
二、球形物体的自由下落球形物体在没有受到其他力的情况下,一般会向下自由落体运动。
根据牛顿运动定律,物体在受到力的作用下会产生加速度。
在自由落体运动中,球形物体会受到重力的作用,因此其速度将不断增加。
根据经典力学的原理,我们可以通过计算来预测球形物体下落的加速度和速度变化。
三、球形物体的抛体运动除了自由下落,球形物体还可以进行抛体运动。
抛体运动是指物体在受到初速度和重力作用下,沿抛体轨迹进行的运动。
对于球形物体的抛体运动,可以通过角度和初速度来确定其运动轨迹和飞行距离。
同时,还可以通过计算和实验来确定球形物体在抛体运动过程中的速度变化。
四、球形物体的滚动运动当球形物体在斜面或平面上滚动时,其运动行为也与受力密切相关。
在滚动运动中,球形物体会受到重力和摩擦力的作用。
重力将使物体产生加速度,而摩擦力则会阻碍物体的运动。
通过实验和理论分析,我们可以推导出球形物体滚动的加速度和速度变化规律。
五、球形物体在水中的运动行为球形物体在水中的运动行为与在空气中存在一定差异。
引力场中物体的受力和运动轨迹
![引力场中物体的受力和运动轨迹](https://img.taocdn.com/s3/m/b08ffe4403020740be1e650e52ea551810a6c9a2.png)
引力场中物体的受力和运动轨迹引力场是自然界中普遍存在的一种力场,其运动规律贯穿着人们对物质运动的研究。
本文将深入探讨引力场中物体的受力和运动轨迹。
引力场中物体的受力和运动轨迹的研究不仅仅具有理论上的重要性,更有着实际应用的意义。
引力场具有普适性,它使得物体相互之间产生引力作用。
根据万有引力定律,两个物体之间的引力与它们的质量成正比,与它们之间的距离的平方成反比。
因此,在引力场中,物体所受到的引力与其质量和与其距离有关。
首先,我们来探讨物体在引力场中的受力情况。
根据牛顿第二定律,物体所受的合力等于物体的质量与加速度的乘积。
在引力场中,物体所受的合力即为所受的引力,可以表示为:F = G * (m1 * m2) / r^2,其中F为引力的大小,G为万有引力常量,m1和m2分别为两个物体的质量,r为两个物体之间的距离。
在引力场中,物体所受的合力指向着引力的来源。
如果考虑到运动轨迹,我们可以进一步分析物体的运动情况。
当物体只有引力作用时,其运动轨迹将是圆形、椭圆形或抛物线形。
当物体受到多个引力作用时,其运动轨迹将是复杂的。
这时,我们需要用到矢量分解和合力的概念来求解物体的加速度和运动轨迹。
在引力场中,物体所受的合力决定了其加速度的大小和方向。
根据牛顿第二定律,物体的加速度等于所受合力除以物体的质量。
所以可以得出物体受力与运动轨迹的关系:引力越大,物体的加速度越大,运动轨迹越陡峭;物体的质量越大,引力相同情况下加速度越小,运动轨迹更平缓。
引力场中物体的运动轨迹是由物体的初速度、质量和所受的合力共同决定的。
在给定初速度和初位置的情况下,可以用牛顿第二定律和引力场的定律来求解物体在引力场中的运动轨迹。
利用微积分的知识,我们可以得到物体的位移、速度和加速度随时间的变化关系,进而得到物体的运动轨迹方程。
引力场中物体的运动轨迹不仅有理论上的研究价值,还具有实际应用的意义。
例如,太空探索中人造卫星的轨道设计、行星运动的预测以及天体力学的研究等都需要对引力场中物体的受力和运动轨迹进行深入的研究。
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第二节实验:探究加速度与力、质量的关系加速度与力的关系基本思路:保持物体质量不变,测量物体在不同的力的作用下的加速度,分析加速度与力的关系。
加速度与质量的关系基本思路:保持物体所受的力相同,测量不同质量的物体在该力作用下的加速度,分析加速度与质量的关系。
制定实验方案时的两个问题怎样由实验结果得出结论a∝F,a∝1/m第三节牛顿第二定律牛顿第二定律定义:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
公式:F=kmak是比例系数,F指的是物体所受的合力。
力的单位牛顿年第二定律的数学表达式:F=ma力的单位:千克米每二次方秒。
第四节力学单位制基本量:被选定的、可以利用物理量之间的关系推导出其他物理量的物理量。
基本单位:基本量的单位。
导出单位:由基本量根据物理关系推导出来的其它物理量的单位。
单位制:由基本单位和导出单位组成。
国际单位制(SI):1960年第11届国际计量大会制订的一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制。
第五节牛顿第三定律作用力和反作用力定义:物体间相互作用的这一对力。
作用力和反作用力总是互相依存、同时存在的。
牛顿第三定律定义:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
第六节用牛顿运动定律解决问题(一)从受力确定运动情况从运动情况确定受力第七节用牛顿运动定律解决问题(二)共点力的平衡条件平衡状态:一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态时所处的状态。
在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0。
超重和失重超重定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。
加速度方向:竖直向上。
失重定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。
加速度方向:竖直向下。
从动力学看自由落体运动第一,物体时从静止开始下落的,即运动的初速度是0。
第二,运动过程中它只受重力的作用。
补充:直线运动的图象运动种类位移¬—时间图象(S—t图象)速度—时间图象(V—t图象匀速直线运动匀变速直线运动1、从S—t图象中可求:⑴、任一时刻物体运动的位移⑵、物体运动速度的大小(直线或切线的斜率大小)⑴、图线向上倾斜表示物体沿正向作直线运动,图线向下倾斜表示物体沿反向作直线运动。
⑵、两图线相交表示两物体在这一时刻相遇⑶、比较两物体运动速度大小的关系(看两物体S—t图象中直线或切线的斜率大小)2、从V—t图象中可求:⑴、任一时刻物体运动的速度⑵、物体运动的加速度(a>0表示加速,a<0表示减速)⑴、图线纵坐标的截距表示t=0时刻的速度(即初速度)⑵、图线与横坐标所围的面积表示相应时间内的位移。
在t轴上方的位移为正,在t轴下方的位移为负。
某段时间内的总位移等于各段时间位移的代数和。
⑶、两图线相交表示两物体在这一时刻速度相同⑷、比较两物体运动加速度大小的关系补充:匀速直线运动和匀变速直线运动的比较种类联系区别(特点)匀直线运动1、匀速直线运动是匀变速直线运动的一种特殊形式。
2、当物体运动的加速度为零时,物体做匀速直线运动。
V=恒量a=0匀变速直线运动a=恒量==a与V0同向为加速a与V0反向为减速补充:速度与加速度的关系1、速度与加速度没有必然的关系,即:⑴速度大,加速度不一定也大;⑵加速度大,速度不一定也大;⑶速度为零,加速度不一定也为零;⑷加速度为零,速度不一定也为零。
2、当加速度a与速度V方向的关系确定时,则有:⑴若a 与V方向相同时,不管a如何变化,V都增大。
⑵若a 与V方向相反时,不管a如何变化,V都减小。
高一物理公式总结一、质点的运动(1)------直线运动1)匀变速直线运动1.平均速度V平=S/t (定义式)2.有用推论Vt^2 –Vo^2=2as3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at5.中间位置速度Vs/2=[(Vo^2 +Vt^2)/2]1/26.位移S= V平t=Vot + at^2/2=Vt/2t7.加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<08.实验用推论ΔS=aT^2 ΔS为相邻连续相等时间(T)内位移之差9.主要物理量及单位:初速(Vo):m/s加速度(a):m/s^2 末速度(Vt):m/s时间(t):秒(s) 位移(S):米(m)路程:米速度单位换算:1m/s=3.6Km/h注:(1)平均速度是矢量。
(2)物体速度大,加速度不一定大。
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式。
(4)其它相关内容:质点/位移和路程/s--t图/v--t图/速度与速率/2) 自由落体1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt3.下落高度h=gt^2/2(从Vo位置向下计算)4.推论Vt^2=2gh注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速度直线运动规律。
(2)a=g=9.8 m/s^2≈10m/s^2 重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下。
3) 竖直上抛1.位移S=Vot- gt^2/22.末速度Vt= Vo- gt (g=9.8≈10m/s2 )3.有用推论Vt^2 –Vo^2=-2gS4.上升最大高度Hm=Vo^2/2g (抛出点算起)5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值。
(2)分段处理:向上为匀减速运动,向下为自由落体运动,具有对称性。
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动万有引力1)平抛运动1.水平方向速度Vx= Vo2.竖直方向速度Vy=gt3.水平方向位移Sx= Vot4.竖直方向位移(Sy)=gt^2/25.运动时间t=(2Sy/g)1/2 (通常又表示为(2h/g)1/2)6.合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2合速度方向与水平夹角β: tgβ=Vy/Vx=gt/Vo7.合位移S=(Sx^2+ Sy^2)1/2 ,位移方向与水平夹角α: tgα=Sy/Sx=gt/2Vo注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。
(2)运动时间由下落高度h(Sy)决定与水平抛出速度无关。
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα 。
(4)在平抛运动中时间t是解题关键。
(5)曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时物体做曲线运动。
2)匀速圆周运动1.线速度V=s/t=2πR/T2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf3.向心加速度a=V^2/R=ω^2R=(2π/T)^2R4.向心力F心=Mv^2/R=mω^2*R=m(2π/T)^2*R5.周期与频率T=1/f6.角速度与线速度的关系V=ωR7.角速度与转速的关系ω=2πn (此处频率与转速意义相同)8.主要物理量及单位:弧长(S):米(m) 角度(Φ):弧度(rad)频率(f):赫(Hz)周期(T):秒(s)转速(n):r/s 半径(R):米(m)线速度(V):m/s角速度(ω):rad/s 向心加速度:m/s2注:(1)向心力可以由具体某个力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直。
(2)做匀速度圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,但动量不断改变。
3)万有引力1.开普勒第三定律T2/R3=K(=4π^2/GM) R:轨道半径T :周期K:常量(与行星质量无关)2.万有引力定律F=Gm1m2/r^2 G=6.67×10^-11N·m^2/kg^2方向在它们的连线上3.天体上的重力和重力加速度GMm/R^2=mg g=GM/R^2 R:天体半径(m)4.卫星绕行速度、角速度、周期V=(GM/R)1/2 ω=(GM/R^3)1/2T=2π(R^3/GM)1/25.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km/s V3=16.7Km/s6.地球同步卫星GMm/(R+h)^2=m*4π^2(R+h)/T^2 h≈3.6 km h:距地球表面的高度注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F心=F万。
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等。
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同。
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小。
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9Km/S。
机械能1.功(1)做功的两个条件: 作用在物体上的力.物体在里的方向上通过的距离.(2)功的大小: W=Fscosa 功是标量功的单位:焦耳(J) 1J=1N*m当0<= a <派/2 w>0 F做正功F是动力当a=派/2 w=0 (cos派/2=0) F不作功当派/2<= a <派W<0 F做负功F是阻力(3)总功的求法:W总=W1+W2+W3……WnW总=F合Scosa2.功率(1) 定义:功跟完成这些功所用时间的比值.P=W/t 功率是标量功率单位:瓦特(w)此公式求的是平均功率1w=1J/s 1000w=1kw(2) 功率的另一个表达式: P=Fvcosa当F与v方向相同时, P=Fv. (此时cos0度=1)此公式即可求平均功率,也可求瞬时功率1)平均功率: 当v为平均速度时2)瞬时功率: 当v为t时刻的瞬时速度(3) 额定功率: 指机器正常工作时最大输出功率实际功率: 指机器在实际工作中的输出功率正常工作时: 实际功率≤额定功率(4) 机车运动问题(前提:阻力f恒定)P=Fv F=ma+f (由牛顿第二定律得)汽车启动有两种模式1) 汽车以恒定功率启动(a在减小,一直到0)P恒定v在增加F在减小尤F=ma+f当F减小=f时v此时有最大值2) 汽车以恒定加速度前进(a开始恒定,在逐渐减小到0) a恒定F不变(F=ma+f) V在增加P实逐渐增加最大此时的P为额定功率即P一定P恒定v在增加F在减小尤F=ma+f当F减小=f时v此时有最大值3.功和能(1) 功和能的关系: 做功的过程就是能量转化的过程功是能量转化的量度(2) 功和能的区别: 能是物体运动状态决定的物理量,即过程量功是物体状态变化过程有关的物理量,即状态量这是功和能的根本区别.4.动能.动能定理(1) 动能定义:物体由于运动而具有的能量. 用Ek表示表达式Ek=1/2mv^2 能是标量也是过程量单位:焦耳(J) 1kg*m^2/s^2 = 1J(2) 动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化表达式W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2适用范围:恒力做功,变力做功,分段做功,全程做功5.重力势能(1) 定义:物体由于被举高而具有的能量. 用Ep表示表达式Ep=mgh 是标量单位:焦耳(J)(2) 重力做功和重力势能的关系W重=-ΔEp重力势能的变化由重力做功来量度(3) 重力做功的特点:只和初末位置有关,跟物体运动路径无关重力势能是相对性的,和参考平面有关,一般以地面为参考平面重力势能的变化是绝对的,和参考平面无关(4) 弹性势能:物体由于形变而具有的能量弹性势能存在于发生弹性形变的物体中,跟形变的大小有关弹性势能的变化由弹力做功来量度6.机械能守恒定律(1) 机械能:动能,重力势能,弹性势能的总称总机械能:E=Ek+Ep 是标量也具有相对性机械能的变化,等于非重力做功(比如阻力做的功)ΔE=W非重机械能之间可以相互转化(2) 机械能守恒定律: 只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能保持不变表达式: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 成立条件:只有重力做功高一上物理期末考试知识点复习提纲1.质点(A)(1)没有形状、大小,而具有质量的点。