高中物理必修一基本概念

判断物体是加速运动还是减速运动的方法有两个：

1．根据v－t图象，看随着时间的增加，速度的大小如何变化，若越来越大，则加速，反之则减速；

2．根据加速度方向和速度方向间的关系．只要加速度方向和速度方向相同，就是加速；加速度方向和速度方向相反，就是减速．这与加速度的变化和加速度的正负无关．

初速度为零的匀加速直线运动

(1)1 s 末、2 s 末、3 s 末…n s 末的速度之比为： v1∶v2∶v3∶…∶vn ＝1∶2∶3∶…∶n (2)1 s 内、2 s 内、3 s 内…n s 内的位移之比为： x1∶x2∶x3∶…∶xn ＝1∶4∶9∶…∶n2

(3)第1 s 内、第2 s 内、第3 s 内…第n s 内的位移之比为： x1′∶x2′∶x3′∶…∶xn ′＝1∶3∶5∶…∶(2n －1) (4)第1个x 、第2个x 、第3个x …第n 个x 相邻相等位移的时间之比为：

注意： (1)以上公式对自由落体运动同样适用．

(2)末速度为零的匀减速直线运动也可以认为是反向的初速度为零的匀加速直线运动．

匀变速直线运动的常用公式⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧

匀变直线运动的位移与速度关系：v

2

－v 2

0＝2ax .

v 2

－v 2

0＝2ax .不涉及末速度时常选用公式x ＝v 0t ＋12

at 2.

不涉及加速度时常选用公式x ＝v 0

＋v t

2t .

v ＝v 0

＋at .

t 1∶t 2∶t 3∶…∶t n ＝1∶(2－1)∶(3－

2)∶…∶(n －n －1)

追及相遇问题：

1．同时同位

两物体相遇一定是同一时刻处在同一位置．

(1)位移关系：x2＝x0＋x1

x0表示开始运动时两物体间的距离，x1表示前面被追物体的位移，x2表示后面追赶物体的位移．

(2)时间关系：t1＝t2＝t

即追及过程经历时间相同，但t1、t2不一定是两物体运动的时间．2．临界状况

当两物体速度相等时可能出现恰能追及、恰好避免相撞、相距最远、相距最近等情况，即该四种情况的临界条件为v1＝v2.

3．分析v－t图象

说明：(1)Δx是开始追及以后，后面物体因速度大而比前面物体多运动的位移；

(2)x0是开始追及以前两物体之间的距离；

(3)t2－t0＝t0－t1；

(4)v1是前面物体的速度，v2是后面物体的速度．

一、弹力存在的判定

判断弹力的有无一般有以下三种方法：

1．根据弹力产生的条件来判断：看物体是否存在弹性形变及弹性形变的方向．

2．利用假设法判断

可假设在该处将与物体接触的另一物体去掉，看物体还能否在原位置保持原来的状态，从而判断该物体是否受弹力作用．例如：如下图所示，将甲图中与小球接触的斜面去掉，小球无法在原位置保持静止，而把乙图中的斜面去掉，小球仍静止，故甲球受斜面的弹力，乙球不受斜面的弹力．

3．利用力的作用效果分析

如下图所示，光滑水平面上的球靠在竖直面上静止，竖直面是否对球产生力的作用？假设竖直面对球产生了力的作用，由力的作用效果可知，球不会静止，故可判定没有水平弹力产生．

一、摩擦力及产生条件

1．摩擦力产生的条件是：(1)两物体相互压紧有弹力作用；(2)接触面不光滑；(3)有相对运动或相对运动趋势．这三个条件必须同

时满足才有摩擦力产生．

2．静摩擦力中的“静”和滑动摩擦力中的“动”都是相对的，指的是接触面之间的相对静止或相对运动，而不是物体对地的运动，因此，静止的物体也可能受到滑动摩擦力作用，而运动的物体也可能受到静摩擦力作用．

3．摩擦力阻碍的是接触物体之间的相对运动或相对运动趋势，而不是阻碍物体对地的运动，因此，摩擦力可以是阻力，也可以是动力．

4．摩擦力的方向与接触面相切，与相对运动或相对运动趋势方向相反，但可能与物体的运动方向同向、反向或有一定夹角．例如趴在匀速行驶的火车车厢后壁上的一只壁虎，受到的静摩擦力的方向竖直向上以阻止它的下滑，与运动方向夹角为90°.

二、静摩擦力的方向与大小

1．判断静摩擦力是否存在，可用如下两种方法．

(1)条件判断法

根据是否满足静摩擦力存在的条件判定，其中“看物体间有没有相对运动趋势”是关键也是难点．

相对运动趋势：如果两物体间光滑，物体会发生相对运动，由于两物体间不光滑(有摩擦力)，物体保持相对静止，这样的物体就有“相对运动趋势”．

(2)假设法

在判断物体间是否存在静摩擦力时，先假设接触面是光滑的，看

物体是否会发生相对运动；如果物体仍保持相对静止，则物体不受静摩擦力，反之则受静摩擦力．

2．静摩擦力的方向一定沿接触面，与物体相对运动趋势方向相反．相对运动趋势方向可以采用假设法判断：假设接触面光滑，原来保持相对静止但有相对运动趋势的物体，就有了相对运动，物体的运动方向也就是原来的相对运动趋势方向．另外也可以用二力平衡条件判定，如图14-1所示，用手握住酒瓶静止不动时，由二力平衡知，手对酒瓶的静摩擦力一定竖直向上(与重力反向)．

3．静摩擦力的大小没有固定的计算公式，这一点与滑动摩擦力是不同的，静摩擦力的大小随着相对运动趋势强弱变化而在0到最大静摩擦力Fmax之间变化，跟接触面相互挤压的力无直接关系，求解大小时一般用平衡条件(当然，当我们学习了牛顿运动定律后，也可用牛顿运动定律求解)．而最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，无特殊说明时，可认为它们的数值相等．

三、滑动摩擦力的大小计算

1．公式法：根据公式F=μFN计算．

说明：(1)公式中的FN是两个物体表面间的压力，称为正压力(垂直于接触面的力)，性质上属于弹力，它不是物体的重力，许多情况下需结合物体的平衡条件等加以确定．

(2)式中的μ为动摩擦因数，与材料和接触面的粗糙程度有关，与接触面的大小无关．

(3)滑动摩擦力F的大小与物体的运动速度无关，与接触面的大小也无关．

2．二力平衡法：物体处于平衡状态(匀速、静止)时，根据二力平衡条件求解．

三、合力与分力的关系

1．两分力同向时，合力最大，Fmax=F1+F2.

2．两分力反向时，合力最小，Fmin=|F1-F2|，其方向与较大的一个分力方向相同．