高一物理第四章牛顿运动定律学习知识点情况总结
第四章运动和力的关系知识梳理高一物理
第四章运动和力的关系知识梳理第1节牛顿第一定理一、牛顿第一定律1.内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。
这就是牛顿第一定律。
2.意义:(1)牛顿第一定律揭示了力和运动的关系;(2)牛顿第一定律揭示了力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因;(3)牛顿第一定律揭示了物体不受外力时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
二、惯性1.定义:一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫做惯性。
牛顿第一定律也被叫做惯性定律。
2.特点:(1)惯性是物体的固有属性,不是外界强加给它的;(2)一切物体都具有惯性。
3.惯性的“三性”4.惯性的具体表现形式(1)当物体不受外力或所受合外力为零时,惯性表现为保持原来的运动状态不变。
原来静止的物体保持静止,原来运动的物体保持原来的速度继续运动。
(2)当物体受到外力作用时,惯性表现为改变运动状态的难易程度,物体的惯性越大,它的运动状态越难改变。
第2节实验:探究加速度与力、质量的关系1.实验方法:控制变量法2.实验思路:本实验有三个需要测量的量:物体的质量M 、物体所受的作用力F 和物体的加速度a 。
测出它们的值,分析数据,得出结论。
(1)质量M :用天平测量。
(2)测量物体的加速度a方案一:利用打点计时器打出的纸带测量小车的加速度a 。
“逐差法”求解加速度:Δx =aT 2,x m -x n =(m -n )aT 2(m >n )方案二:让两个小车做初速度为0的匀加速直线运动,在相等的时间内,由x =12at 2知x 1x 2=a 1a 2,把测量加速度转换成测量位移。
(3)测物体受到的拉力F方案一:用阻力补偿法补偿打点计时器对小车的阻力及其他阻力,小车所受的拉力近似等于槽码的总重力。
阻力补偿后,绳的拉力F 为小车所受合外力,绳的拉力F =mg 须满足m≪M 的条件,其中m 为槽码质量,M 为小车质量。
高一物理牛顿运动定律知识点
高一物理牛顿运动定律知识点1第一节伽利略理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验(见P76、77,以及单摆实验)牛顿第一定律1.牛顿第一定律(惯性定律):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。
物体的运动并不需要力来维持。
2.物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性。
3.惯性是物体的固有属性,与物体受力、运动状态无关,质量是物体惯性大小的唯一量度。
4.物体不受力时,惯性表现为物体保持匀速直线运动或静止状态;受外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度不同。
第二、三节影响加速度的因素/探究物体运动与受力的关系加速度与物体所受合力、物体质量的关系(实验设计见B书P93)高一物理牛顿运动定律知识点2第四节牛顿第二定律牛顿第二定律1.牛顿第二定律:物体的加速度跟所受合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2.a=k F/m(k=1)→F=ma3.k的数值等于使单位质量的物体产生单位加速度时力的大小。
国际单位制中k=1。
4.当物体从某种特征到另一种特征时,发生质的飞跃的转折状态叫做临界状态。
5.极限分析法(预测和处理临界问题):通过恰当地选取某个变化的物理量将其推向极端,从而把临界现象暴露出来。
6.牛顿第二定律特性:1)矢量性:加速度与合外力任意时刻方向相同2)瞬时性:加速度与合外力同时产生/变化/消失,力是产生加速度的原因。
3)相对性:a是相对于惯性系的,牛顿第二定律只在惯性系中成立。
4)独立性:力的独立作用原理:不同方向的合力产生不同方向的加速度,彼此不受对方影响。
5)同体性:研究对象的统一性。
高一物理牛顿运动定律知识点3第五节牛顿第二定律的应用解题思路:物体的受力情况?牛顿第二定律?a?运动学公式?物体的运动情况第六节超重与失重超重和失重1.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情况称为超重现象(视重>物重),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情况称为失重现象(物重高一物理牛顿运动定律知识点4牛顿第三定律1.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等、方向相反。
高一物理重点知识点归纳总结
高一物理重点知识点归纳总结物理学作为一门自然科学,研究着物质的本质与运动规律。
在高一阶段,物理学的学习内容相对较为基础,但是对于建立以后学习物理的基础知识和思维方式非常重要。
本文将对高一物理学习的重点知识点进行归纳总结,帮助同学们更好地理解和掌握这些内容。
1. 运动和力学1.1 运动的描述和描绘在物理中,我们需要学习如何描述和描绘物体的运动。
这包括位移、速度、加速度等基本概念的理解和运用。
1.2 牛顿运动定律牛顿运动定律是物理学中最基本的定律之一。
它包括三个部分:第一定律(惯性定律)、第二定律(力学方程)、第三定律(作用-反作用定律)。
理解和应用这些定律将帮助我们解决各种运动问题。
1.3 弹力和重力弹力和重力是力学中常见的两种力。
弹力是物体弹性变形所产生的力,重力是地球或其他物体对物体间吸引的力。
学习这些力的特性和应用,对于解决与力有关的问题非常关键。
2. 能量和功2.1 能量的转化和守恒能量是物理学中的重要概念,它可以在不同形式之间进行转化。
学习能量的转化和守恒原理,对于分析物体或系统的运动和状态变化非常重要。
2.2 功和功率功是力对物体做功的量度,它与物体的位移和力的大小有关。
功率则表示单位时间内做功的能力。
学习功和功率的概念和计算方法,可以帮助我们理解和解决与能量和动力学有关的问题。
3. 电学基础3.1 电荷和电场电荷是描述物质特性的物理量,它可以带正电或负电。
电场是电荷周围产生的一种物理场。
学习电荷和电场的基本原理和特性,对于理解电学现象和电路分析至关重要。
3.2 电流和电路电流是电荷在导体中的流动,它是电路中电荷传输的基本形式。
了解电流的特性和计算方法,可以帮助我们分析电路中的问题,如电阻、电势差等。
4. 光学基础4.1 光的传播和反射光是一种电磁波,它在空气和透明介质中的传播具有一定的规律。
学习光的传播和反射,对于解释和应用光学现象具有重要意义。
4.2 光的折射和成像光在介质中传播时会发生折射,这是光学中的基本现象之一。
高一物理四单元知识点归纳总结
高一物理四单元知识点归纳总结高一物理的四个单元分别是:运动的基本概念、牛顿运动定律、机械能与动量守恒、万有引力和卫星运动。
以下是对这四个单元的知识点进行归纳和总结。
一、运动的基本概念1. 物体的运动状态包括位置、速度和加速度。
2. 平均速度定义为位移与时间的比值,瞬时速度定义为位移随时间的导数。
3. 加速度定义为速度随时间的变化率,可以是正、负或零。
4. 匀速直线运动的位移与时间成正比,速度保持不变。
5. 匀加速直线运动的位移与时间的平方成正比,速度随时间线性变化。
二、牛顿运动定律1. 牛顿第一定律(惯性定律):物体在外力作用下保持匀速直线运动,或保持静止状态。
2. 牛顿第二定律(运动定律):物体受到的合力等于质量乘以加速度,F = ma。
3. 牛顿第三定律(作用-反作用定律):任何作用力都会产生相等大小、反向作用的反作用力。
三、机械能与动量守恒1. 动能是物体运动时所具有的能量,定义为1/2mv²,其中m是物体的质量,v是物体的速度。
2. 势能是物体由于位置发生变化而具有的能量,例如重力势能和弹性势能。
3. 机械能是动能和势能的总和,闭合系统中机械能守恒。
4. 动量是物体运动时所具有的性质,定义为质量乘以速度,p = mv。
5. 动量守恒定律指出,当系统内部没有外力作用时,系统的总动量保持不变。
四、万有引力和卫星运动1. 万有引力是质点间由于引力而产生的相互作用力,大小与质点间的质量和距离有关。
2. 万有引力定律描述了质点之间的引力关系,F = G * (m₁m₂/r²),其中G是万有引力常量。
3. 地球上物体的重力是由万有引力引起的,大小为mg,其中m是物体的质量,g是重力加速度。
4. 卫星在地球轨道上运动时,其运动受到地球引力的约束,成为圆周运动或椭圆运动。
通过对高一物理四个单元的知识点的归纳总结,我们可以更好地理解物体的运动规律以及牛顿定律和运动守恒定律的应用。
这些基本的物理概念和定律是理解和掌握后续物理学习的基础,也是解决实际问题和应用物理知识的关键。
高一物理必背知识点总结归纳
高一物理必背知识点总结归纳物理作为一门基础学科,对于高一学生来说是必修课程之一。
在学习物理的过程中,理解和掌握其中的重要知识点至关重要。
下面将对高一物理的必背知识点进行总结归纳,并介绍相应的学习方法和技巧,帮助学生更好地掌握和记忆这些重要内容。
一、力学篇力学是物理学的基础,对于高一学生来说是重中之重。
以下是力学篇的必背知识点:1. 牛顿运动定律:包括牛顿第一定律(惯性定律)、牛顿第二定律(力的等效关系定律)和牛顿第三定律(作用与反作用定律)。
2. 力的合成与分解:了解如何计算合力和分解力的方法,以及力的平衡条件。
3. 平抛运动:掌握平抛运动的运动方程、初速度、初位置、时间的关系,以及抛物线轨迹的性质。
4. 开普勒定律:包括开普勒第一定律(行星椭圆轨道定律)、开普勒第二定律(面积定律)和开普勒第三定律(调和定律)。
以上是力学篇的主要必背知识点,学生可以通过课本、习题以及网上资源进行学习和巩固。
二、热学篇热学是物理学中的另一个重要分支,涉及到热量、温度、传热等内容。
以下是热学篇的必背知识点:1. 热传导:了解热传导的基本原理、热传导的方式以及热传导的计算方法。
2. 热膨胀:掌握物体热胀冷缩的原理和计算方法,特别是线膨胀、面膨胀和体膨胀的计算。
3. 热量和功:理解热量和功的概念,以及它们之间的转化关系。
4. 理想气体定律:包括理想气体状态方程(波义耳定律)、查理定律(等体定律)和盖-吕萨克定律(等压定律)。
除了理论知识,实验是物理学习中重要的一环。
学生可以通过进行一些简单的实验来加深对热学知识点的理解和记忆。
三、光学篇光学是物理学中的一个分支,涉及到光的特性、光的传播和光的反射、折射等内容。
以下是光学篇的必背知识点:1. 光的传播:了解光是如何传播的,包括直线传播和反射。
2. 光的折射:了解光在不同介质中传播的规律,包括折射定律的表达式和具体的应用。
3. 光的成像:掌握凸透镜和凹透镜的成像规律,包括物距、像距和焦距的计算方法。
高中物理必修1第四章知识点归纳
高中物理必修1第四章知识点归纳高中物理必修1第四章主要是讲牛顿运动定律这部分内容,下面是店铺给大家带来的高中物理必修1第四章知识点归纳,希望对你有帮助。
高中物理必修1第四章知识点一、牛顿第一定律1、内容:(揭示物体不受力或合力为零的情形)2、两个概念:①、力②、惯性:(一切物体都具有惯性,质量是惯性大小的唯一量)二、牛顿第二定律1、内容:(不能从纯数学的角度表述)2、公式:F合=ma3、理解牛顿第二定律的要点:①、式中F是物体所受的一切外力的合力。
②、矢量性③、瞬时性④、独立性⑤、相对性三、牛顿第三定律作用力和反作用力的概念1、内容2、作用力和反作用力的特点:①等值、反向、共线、异点②瞬时对应③性质相同④各自产生其作用效果3、一对相互作用力与一对平衡力的异同点四、力学单位制1、力学基本物理量:长度(l) 质量(m) 时间(t) 力学基本单位:米(m) 千克(kg) 秒(s)2、应用:用单位判断结果表达式,能肯定错误(但不能肯定正确)五、动力学的两类问题。
1、已知物体的受力情况,求物体的运动情况(v0 v t x )2、已知物体的运动情况,求物体的受力情况( F合或某个分力)3、应用牛顿第二定律解决问题的一般思路(1)明确研究对象。
(2)对研究对象进行受力情况分析,画出受力示意图。
(3)建立直角坐标系,以初速度的方向或运动方向为正方向,与正方向相同的力为正,与正方向相反的力为负。
在Y轴和X轴分别列牛顿第二定律的方程。
(4)解方程时,所有物理量都应统一单位,一般统一为国际单位。
4、分析两类问题的基本方法(1)抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度。
(2)分析流程图六、平衡状态、平衡条件、推论1、处理方法:解三角形法(合成法、分解法、相似三角形法、封闭三角形法)和正交分解法2、若物体受三力平衡,封闭三角形法最简捷。
若物体受四力或四力以上平衡,用正交分解法七、超重和失重1、超重现象和失重现象2、超重指加速度向上(加速上升和减速下降),超了ma;失重指加速度向下(加速下降和减速上升),失ma。
高一必修四物理知识点梳理
高一必修四物理知识点梳理物理作为自然科学的一门重要学科,对于培养学生的科学思维和解决问题的能力具有深远的影响。
在高一的学习中,物理作为一门必修课程,主要涉及了力学、光学、电磁学等多个方面的知识。
下面将对高一必修四物理的知识点进行梳理和总结,帮助学生更好地了解和掌握这些内容。
一、力学部分力学是物理学的基础,涉及到物体运动的规律和物体之间相互作用的规则。
在高一必修四中,力学部分主要包括了牛顿运动定律、功与能、动量守恒等内容。
首先,我们来说说牛顿运动定律。
它是力学的基础,规定了物体运动的规律。
第一定律称为惯性定律,指出物体会保持匀速直线运动或静止,除非有外力作用。
第二定律表明力是物体运动状态变化的原因,物体的加速度与作用在它上面的力成正比。
第三定律则指出任何两个物体之间都存在着相互作用力,且大小相等方向相反。
其次,功与能也是力学中的重要概念。
功可以理解为力对物体做功的过程,是描述力的作用效果的物理量。
而能是物体由于位置、状态或形态而具有的功的体现,有势能和动能两种形式。
通过学习能的转化、定性和定量分析等方法,可以更好地理解力学中的功与能的概念。
最后,动量守恒定律是力学中的一个重要原理。
它表明在一个封闭系统内,如果无外力作用,系统总动量守恒。
通过应用动量守恒定律,我们可以解释和分析碰撞、爆炸等复杂的物理现象。
二、光学部分光学是研究光的传播、反射、折射等性质的学科。
在高一的学习中,光学部分主要包括了光的直线传播、光的反射与折射、光的波动性等内容。
首先,光的直线传播是光学的基本原理。
光的传播遵循光的直线传播的规律。
当光线在均匀介质中传播时,光线会沿直线传播,这是我们使用光学仪器进行实验和观察的基础。
其次,光的反射与折射是光学中的重要现象。
当光线从一种介质射向另一种介质时,会发生反射和折射。
反射是指光线遇到边界时发生改变方向的现象,折射是指光线在传播过程中由于介质的折射率不同而发生偏折的现象。
我们可以通过斯涅尔定律等来描述和分析光的反射与折射现象。
高一物理必修1物理第四章
高中物理必修1 第四章 牛顿运动定律基础知识一、牛顿第一定律1、内容: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. 说明:(1)物体不受外力是该定律的条件.(2)物体总保持匀速直线运动或静止状态是结果.(3)直至外力迫使它改变这种状态为止,说明力是产生加速度的原因.(4)物体保持原来运动状态的性质叫惯性,惯性大小的量度是物体的质量.定律揭示了力和运动的关系:力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因.2、惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.说明:①惯性是物体的固有属性,与物体是否受力及运动状态无关.②质量是惯性大小的量度.质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.【例】下列说法正确的是()A 、运动得越快的汽车越不容易停下来,是因为汽车运动得越快,惯性越大B 、小球在做自由落体运动时,惯性不存在了C 、把一个物体竖直向上抛出后,能继续上升,是因为物体仍受到一个向上的推力D 、物体的惯性仅与质量有关,质量大的惯性大,质量小的惯性小【例】火车在长直水平轨道上匀速行驶,车厢内有一个人向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为A .人跳起后,车厢内的空气给人一个向前的力,这力使他向前运动B .人跳起时,车厢对人一个向前的摩擦力,这力使人向前运动C .人跳起后,车继续向前运动,所以人下落后必定向后偏一些,只是由于时间很短,距离太小,不明显而已D .人跳起后,在水平方向人和车水平速度始终相同二、牛顿第三定律(1)内容:两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,而且在一条直线上.(2)表达式:F=-F / 说明:①作用力和反作用力同时产生,同时消失,同种性质,作用在不同的物体上,各产生其效果,不能抵消,所以这两个力不会平衡.②作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关.不管两物体处于什么状态,牛顿第三定律都适用。
注意:判断两个力是不是一对作用力与反作用力时,应分析这两个力是否具有“甲对乙”和“乙对甲”的关系,即受力物体与施力物体是否具有互易关系.否则,一对作用力和反作用力很容易与一对平衡力相混淆,因为它们都具有大小相等、方向相反、作用在同一条直线上的特点.正确理解惯性和平衡状态【例】下面说法正确的是( )A .静止或做匀速直线运动的物体一定不受外力的作用B .物体的速度为零时一定处于平衡状态C .物体的运动状态发生变化时,一定受到外力的作用D .物体的位移方向一定与所受合力方向一致【例】以下有关惯性的说法中正确的是( )A 、在水平轨道上滑行的两节车厢质量相同,行驶速度较大的不容易停下来,说明速度较大的物体惯性大B 、在水平轨道上滑行的两节车厢速度相同,其中质量较大的车厢不容易停下来,说明质量大的物体惯性大C 、推动原来静止在水平轨道上的车厢,比推另一节相同的、正在滑行的车厢需要的力大,说明静止的物体惯性大D 、物体的惯性大小与物体的运动情况及受力情况无关2、正确区分平衡力与作用力、反作用力【例】物体静止于一斜面上如图所示.则下述说法正确的是( )(A )物体对斜面的压力和斜面对物体的持力是一对平衡力(B)物体对斜面的摩擦力和斜面对物体的摩擦力是一对作用力和反作用力(C)物体所受重力和斜面对物体的作用力是一对作用力和反作用力(D)物体所受重力可以分解为沿斜面向下的力和对斜面的压力【例】有下列说法中说法正确的是()①一质点受两个力作用且处于平衡状态(静止或匀速运动),这两个力在同一段时间内的冲量一定相同。
高中物理必修一 第四章 第五节 牛顿运动定律的应用
针对训练1
一质量为m=2 kg的滑块在倾角为θ=30°的足够 长的固定斜面上在无外力F的情况下以加速度a= 2.5 m/s2匀加速下滑.若用一水平向右的恒力F作用 于滑块,如图所示,使滑块由静止开始沿斜面向上做匀加速直线运动, 在0~2 s时间内沿斜面运动的位移s=4 m.求:(g取10 m/s2) (1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ;
答案 0.5 30 N
设力F作用时物体的加速度 为a1,对物体进行受力分析, 由牛顿第二定律可知: F-mgsin 37°-μmgcos 37° =ma1, 撤去力F后,物体的加速度大小为a2,由牛顿第二定律有 mgsin 37°+μmgcos 37°=ma2, 根据v-t图像的斜率表示加速度可知a1=20 m/s2,a2=10 m/s2, 联立解得μ=0.5,F=30 N.
(1)滑雪者受到雪面的支持力大小; 答案 400 N
滑雪者在雪坡上受力如图所示,建立如图所示的直角 坐标系, FN=mgcos 37°=400 N.
(2)滑雪者受到的阻力大小. 答案 100 N
由v-t图像可得滑雪者的加速度大小, a=v2-t v1=4 m/s2,
根据牛顿第二定律,mgsin 37°-f=ma, 得f=mgsin 37°-ma=100 N.
(2)人在离C点多远处停下.
答案 12.8 m
人在水平面上滑行时,水平方向只受到水平面的摩擦力作用.设人在 水平面上运动的加速度大小为a′,由牛顿第二定律得μmg=ma′ 设人到达C时的速度为v,则由匀变速直线运动规律得 人在斜坡下滑的过程:v2=2aL 人在水平面上滑行时:0-v2=-2a′s 联立解得s=12.8 m.
(2)t=3 s时物体的速度大小;
答案 0 t=3 s时的速度v3=v1-a2t=20 m/s-10×2 m/s=0, 即t=3 s时物体的速度为0.
高一物理必修一每章笔记
高一物理必修一每章笔记摘要:一、引言二、第一章运动的描述1.参考系2.质点3.位置与位移4.速度与加速度三、第二章匀变速直线运动1.匀变速直线运动的基本公式2.匀变速直线运动的图像分析3.追及与相遇问题四、第三章静力学1.平衡条件2.受力分析3.力矩与力偶五、第四章牛顿运动定律1.牛顿第一定律2.牛顿第二定律3.牛顿第三定律六、第五章曲线运动与万有引力1.曲线运动的基本概念2.圆周运动3.万有引力定律七、第六章机械能守恒定律1.机械能守恒定律的定义2.机械能守恒定律的应用3.能量守恒定律八、第七章动量守恒定律与能量守恒定律1.动量守恒定律2.能量守恒定律在碰撞问题中的应用九、第八章简谐振动1.简谐振动的概念2.简谐振动的性质3.简谐振动的应用十、第九章电磁学基本概念1.电荷2.库仑定律3.电场与电场强度十一、第十章静电场1.电势与电势差2.电场线与等势线3.电容器与电容十二、第十一章电流与电路1.电流的定义与性质2.欧姆定律3.电路的连接方式与分析方法十三、第十二章磁场与磁场力1.磁场的基本概念2.安培环路定理3.磁场力与洛伦兹力十四、第十三章电磁感应1.法拉第电磁感应定律2.楞次定律3.互感和自感十五、第十四章交流电与电磁波1.交流电的基本概念2.欧姆定律在交流电路中的应用3.电磁波的产生与传播十六、第十五章光学1.光的折射与反射2.光的干涉与衍射3.光的偏振与光的本质十七、第十六章原子与原子核1.原子结构2.原子核结构3.放射性衰变与核反应正文:高一物理必修一每章笔记物理学是研究自然现象规律的科学,它涉及到力、热、光、电、磁等各个领域。
高一物理必修一作为高中物理的基础课程,对学生的物理学习有着至关重要的影响。
本文将概括性地介绍高一物理必修一每章的学习内容。
第一章运动的描述本章主要介绍参考系、质点、位置与位移、速度与加速度等基本概念。
参考系是为了研究物体运动而选定的一个参考基准;质点是为了简化问题而将物体看做没有大小和形状的点;位置与位移分别表示物体在某一时刻的空间位置和物体从一个位置到另一个位置的位移;速度与加速度则是描述物体运动快慢和变化的重要参数。
人教版高一物理必修一知识点总结
人教版高一物理必修一知识点总结补充:直线运动的图象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..........0V ) 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...。
.....V.都增大....时,不管..a.如何变化,⑵若a 与V方向相反...。
....V.都减小....时,不管..a.如.何变化,★思维拓展:有大小和方向的物理量一定是矢量吗?如:电流强度。
高一的物理知识点总结
高一的物理知识点总结物理是自然科学的一门重要学科,它研究自然界中的物质、能量和运动规律。
物理学是一门基础学科,它对其他学科的发展有着重要的影响。
本文将总结高一物理课程中的一些重要知识点,帮助同学们更好地理解物理学的基本概念和原理。
一、力学1. 运动的描述物体的运动可以用位置-时间函数、速度-时间函数和加速度-时间函数等描述。
在力学中,我们首先需要了解物体的运动状态,即物体在某一时刻的位置、速度和加速度。
这可以通过对物体的运动轨迹进行观察,或者用数学公式来描述。
2. 牛顿运动定律牛顿的运动定律是力学的基本定律,它包括三条定律:a. 第一定律:每个物体要么静止,要么以恒定速度直线运动,除非有合外力作用于它。
b. 第二定律:物体所受的合外力等于物体的质量乘以加速度。
c. 第三定律:物体间的相互作用力具有相等大小、相反方向和作用在不同物体上的特点。
3. 动能和功率物体的动能是其运动的能量,它与物体的质量和速度有关,可以通过动能公式KE=1/2mv^2来计算。
而功率是力对物体做功的速率,它表示单位时间内的能量转化率。
4. 圆周运动圆周运动是物体绕某一点做圆周轨迹的运动。
在圆周运动中,有向心力、向心加速度、角速度等概念需要了解。
二、热学1. 温度和热量温度是物体内能的一种表现形式,它是衡量物体热量高低的物理量。
而热量是能量的一种形式,它可以从热量高的物体传递到热量低的物体,这一过程称为热传导。
2. 热力学定律热力学定律包括热力学第一定律和第二定律。
热力学第一定律表示能量守恒的定律,即热量不以热量形式自发流出的热源,必须有相应的功来抽取。
而热力学第二定律则是热力学过程的方向性定律,它描述了自然界中热能转化的方向。
3. 热力学过程热力学过程包括等温过程、绝热过程、等容过程和等压过程。
每种过程都有其特定的热力学特性和变化规律。
三、电磁学1. 电荷和电场电荷是物质的一种基本属性,它有正电荷和负电荷之分。
在电场中,正电荷和负电荷会受到电场力的作用,相互之间会发生排斥或者吸引。
高一物理知识点总结归纳
高一物理知识点总结归纳引言:高一物理学科是学习和探索自然界各种现象和规律的重要阶段。
通过学习物理知识,我们不仅能够了解自然界的规律,还能够培养逻辑思维、动手能力和解决问题的能力。
为了帮助大家更好地理解和掌握高一物理知识,本文将对高一物理学科的主要知识点进行总结和归纳。
第一章:力学1.力、质量和重力- 力的概念及计量单位- 分力、合力和平衡状态的分析- 质量和重力的关系及重力的计算2.牛顿运动定律- 牛顿第一定律:惯性及惯性参照系- 牛顿第二定律:力与加速度的关系- 牛顿第三定律:作用力与反作用力3.运动学- 位移、速度和加速度的概念与计算- 直线运动、曲线运动及其图像解析- 匀速直线运动、匀变速直线运动和自由落体运动4.力学实验- 测量物体的质量、体积和密度- 使用力传感器测量物体的力和重力加速度- 斜面上的滑动摩擦力实验和杠杆平衡实验第二章:热学1.温度、热量和热平衡- 温度的概念及计量单位- 热量的传递方式和传递规律- 热平衡和热平衡状态的分析2.热量与机械能的转化- 理想气体的内能和机械能的转化- 机械能等于热能的原理及其应用3.热传导、热对流和热辐射- 热传导的概念和传导规律- 热对流的概念和对流规律- 热辐射的概念和辐射规律4.热力学第一定律- 热力学第一定律的表达式和物质的内能改变- 等容过程、等压过程和等温过程的热力学分析- 热机效率和冷热水箱模型的应用第三章:光学1.光的传播- 光的直线传播和反射规律- 光的折射和折射规律2.光的成像- 几何光学概念:物距、像距、焦距和放大率- 薄透镜成像规律3.光的波动性- 光的波动模型:弥散、干涉和衍射- 干涉和衍射的实验现象和定量分析4.光的光谱- 光的分光现象和光谱的构成- 线性光谱、连续光谱和吸收光谱的特征和应用第四章:电学1.电荷、电场和电势- 电荷的基本性质和电荷守恒定律- 电场概念和电场强度的计算- 电势的概念、计算和建立关系2.电路基础知识- 电路元件:电源、导线、电阻器和电流表- 并联电路和串联电路的特点和计算- 简单电源的制作和电路的安全使用3.欧姆定律和功率定律- 欧姆定律的表达式和电流的计算- 功率定律的表达式和计算4.磁学基础知识- 磁场的概念和对磁力线的观察- 磁场的性质:磁力的方向和大小- 电流产生磁场的规律和右手定则的应用结论:本文总结了高一物理学科的主要知识点,包括力学、热学、光学和电学。
高一物理必背知识点总归纳
高一物理必背知识点总归纳物理作为一门基础科学,对于高中生而言,掌握物理的基本知识点是非常重要的,不仅是为了迎接高中物理课程的挑战,也是为了为将来深入学习物理奠定坚实的基础。
下面将对高一物理必背的知识点进行总结和归纳。
1. 牛顿运动定律1.1 第一运动定律:一个物体如果受到合力为零的作用,将保持匀速直线运动或保持静止状态。
1.2 第二运动定律:物体的加速度与作用在物体上的合力成正比,与物体的质量成反比。
即 F=ma。
1.3 第三运动定律:任何两个物体之间都存在相互作用力,作用力大小相等,方向相反。
2. 力学基本概念2.1 力的定义:力是使物体产生变形或改变运动状态的原因,单位是牛顿(N)。
2.2 牛顿定律:牛顿运动定律是力学的基础,描述物体运动和受力关系。
2.3 接触力和重力:接触力是物体之间接触而产生的力,重力是地球对物体的吸引力。
2.4 惯性和质量:惯性是物体保持原来状态的性质,质量是物体惯性的量度。
3. 动能和功3.1 动能定理:动能的变化等于物体受到的净作用力所做的功。
3.2 功的定义:功是力对物体所做的作用,功等于力与物体位移的乘积。
3.3 功率:功率是单位时间内所做的功,单位是瓦特(W)。
4. 万有引力和运动定律4.1 万有引力定律:万有引力定律描述了物体间的引力与物体质量和距离的关系。
4.2 开普勒三定律:开普勒三定律描述了行星运动的规律,包括椭圆轨道、面积速率相等和调整时间和半长轴的关系。
5. 声波和光波5.1 声波的传播:声音是由物质振动产生的,传播需要介质,声波通过物质的压缩和稀释传播。
5.2 光波的特性:光波是一种电磁波,具有波动性和粒子性,传播速度是光速。
6. 光的折射和反射6.1 光的反射定律:入射角等于反射角,光线在反射面上的传播路径与入射路径相同。
6.2 光的折射定律:入射角、折射角和折射介质的折射率之间满足折射定律。
6.3 全反射现象:当光线从折射率高的介质射向折射率低的介质时,入射角大于临界角时,光将被全反射。
高一物理必修一第四章知识总结
高一物理必修一第四章知识总结高一物理必修一第四章知识总结第四章牛顿运动定律第一节牛顿第一定律理想实验的魅力牛顿物理学的基石惯性定律牛顿第一定律(惯性定律)惯性惯性与质量定义:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它变这种状态。
定义:物体所具有的保持匀速直线运动状态或静止状态的性质。
描述物体惯性的物理量是它们的质量。
质量是标量,只有大小,没有方向。
质量单位:千克(kg)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加速度与质量的关系基本思路: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。
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第三节牛顿第二定律牛顿第二定律a∝F,a∝1/m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牛顿第三定律定义: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。
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)第七节用牛顿运动定律解决问题(二)从受力确定运动情况从运动情况确定受力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。
高中物理同步必修第一册 第4章 牛顿运动定律专题强化 动力学中的板块问题
一物体B(可看作质点)以水平速度v0=3 m/s滑上长木板A的上表面.由于A、 B间存在摩擦,之后的运动过程中A、B的速度随时间变化情况如图乙所
示.g取10 m/s2,下列说法正确的是
A.长木板A、物体B所受的摩擦力均与运动
方向相反
B.A、B之间的动摩擦因数μ=0.5
C.长木板A的长度可能为L=0.8 m
1234567
(3)滑块与木板达到的共同速度v的大小. 答案 1 m/s
解析 以木板为研究对象,根据牛顿第二定律得:μmg=Ma′ 可得出木板的加速度a′=0.5 m/s2 设经过时间t,滑块和木板达到共同速度v,则满足: 对滑块:v=v0-at 对木板:v=a′t 由以上两式联立解得:滑块和木板达到的共同速度v=1 m/s.
答案 8 m 解析 拿走铁块后木板做匀减速运动的加速度大小为 a3=μ1g=0.1×10 m/s2=1 m/s2, 则木板还能继续滑行的距离 x3=2va23=21×61 m=8 m.
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专题强化练
ZHUAN TI QIANG HUA LIAN
训练1 地面光滑的板块问题 训练2 地面不光滑的板块问题(选练)
物体B未滑出长木板A,临界条件为当A、B具有共同速度时,B恰好滑
到A的右端,速度—时间图线与时间轴围成的面积表示位移,则:Lmin
=xB-xA=
3×1 2
m=1.5 m,故C错误;
1234567
对 A 受力分析,有:μmBg=mAaA,aA=ΔΔvtA=1-1 0 m/s2=1 m/s2,联立解 得:mmAB=2,故 D 正确.
答案 0.8 s
解析 设将B从木板的左端拉到右端所用时间为t,A、B在这段时间内发 生的位移分别为xA和xB,其关系如图所示 则有 xA=12aAt2 xB=12aBt2 xB-xA=L 联立解得t=0.8 s.
高一物理学习的知识点梳理与总结
高一物理学习的知识点梳理与总结1. 引言物理作为一门自然科学,是人们对于物质、能量及其相互作用的研究。
高一物理学习是学生初次接触物理的阶段,通过系统的学习,掌握一定的物理知识,培养科学思维和实践能力。
本文将对高一物理学习的知识点进行梳理和总结,帮助学生更好地理解和记忆物理知识。
2. 运动的描述与研究2.1 位移、速度与加速度- 位移:物体在运动中位置变化的矢量量值,表示了终点相对于起点的位置差。
- 速度:物体单位时间内位移的变化量,是位移对时间的导数。
- 加速度:物体单位时间内速度的变化量,是速度对时间的导数。
2.2 牛顿运动定律- 第一定律:物体在外力作用下静止或匀速直线运动,没有净力作用时速度不变。
- 第二定律:物体在外力作用下加速度与净力成正比,与物体质量成反比。
- 第三定律:任何两个物体相互作用,彼此之间的作用力大小相等、方向相反。
3. 力的作用与性质3.1 重力与弹力- 重力:地球对物体的引力,与物体质量成正比。
- 弹力:物体受到弹性体约束的作用力,与约束体形变成反比。
3.2 摩擦力与滑动摩擦因数- 摩擦力:物体之间由于相互接触而产生的阻碍物体相对滑动的作用力。
- 滑动摩擦因数:表示物体在水平面上相对于另一物体滑动时所需的力与垂直压力之比。
3.3 浮力与密度- 浮力:物体在液体或气体中受到的向上的浮力,大小等于排开液体(气体)的重量。
- 密度:物质的质量与体积的比值。
4. 力的合成与分解4.1 力的合成- 合力:多个力的合成为一个力的结果,合力的大小和方向由合成的力的大小和方向决定。
4.2 力的分解- 分力:一个力可分解为两个或多个分力的合力,分力的大小和方向由分解的力的大小和方向决定。
5. 动能与势能5.1 动能- 动能:物体由于运动而具有的能量,大小等于物体质量与速度平方乘积的一半。
5.2 势能- 弹性势能:物体由于形变而具有的势能,大小等于形变能量。
- 重力势能:物体由于位置高低不同而具有的势能,大小等于物体质量与高度乘积的重力加速度。
高一物理期知识点总结
高一物理期知识点总结一、力学1. 牛顿运动定律牛顿第一定律:物体静止或匀速直线运动时,受力和净力为零。
牛顿第二定律:物体的加速度与作用在其上的净力成正比,与物体的质量成反比。
牛顿第三定律:任何作用力都有相等大小、方向相反的反作用力。
2. 动量与动量守恒定律动量:物体的质量与其速度的乘积。
动量守恒定律:在封闭系统内,当外力为零时,系统的总动量保持不变。
3. 力的合成与分解力的合成:两个力的合力等于它们的矢量和。
力的分解:将一个力分解为两个力,使其合力等于原来的力,且方向与原力相同或相反。
二、热学1. 温度与热量温度:物体冷热程度的物理量。
热量:热量是能量的传递方式,是物体间因温差而传递的能量。
2. 热传递与热平衡热传递方式:传导、对流和辐射。
热平衡:物体间热量的传递达到稳定状态,温度不再发生变化。
3. 热容与比热容热容:物体吸收或释放单位温度变化时所吸收或释放的热量。
比热容:单位质量物质的热容。
三、光学1. 光的传播与反射光的传播:光在介质中的传播遵循直线传播原理和折射定律。
光的反射:光从一个介质射向另一个介质时,在界面上发生反射。
2. 光的折射与光程差光的折射:光从一个介质射向另一个介质时,发生折射,折射率与两个介质的光速和入射角有关。
光程差:两束光线沿不同路径传播,在某一点处的路径差。
3. 光的色散与光的干涉光的色散:光通过介质时,不同频率的光线由于折射率的不同而发生偏折。
光的干涉:两束或多束光线相遇时,由于光的波动性质,产生干涉现象。
四、电学1. 电流与电阻电流:单位时间内通过导体横截面的电荷量。
电阻:导体对电流的阻碍作用。
2. 电压与电功率电压:两点间的电势差。
电功率:单位时间内电能的消耗。
3. 欧姆定律与串并联电路欧姆定律:当导体两端的电压成正比于通过导体的电流时,比例常数为电阻值。
串联电路:电流只有一条路径流动。
并联电路:电流有多条路径流动。
五、波动与振动1. 机械波与电磁波机械波:需要介质传播的波动。
牛顿运动定律高一物理运动学教学的重点与难点
牛顿运动定律高一物理运动学教学的重点与难点物理学中的运动学是研究物体运动的一门学科,而牛顿运动定律则是运动学中最为基础和重要的内容之一。
作为高一物理教学中的一大重点和难点,深入理解和掌握牛顿运动定律对于学生的物理学习和发展具有至关重要的作用。
本文将以牛顿运动定律在高一物理教学中的重点和难点为主题,分别讨论其内容和学习方法。
一、牛顿运动定律的重点牛顿运动定律是以牛顿为名的三个基本定律,分别称为牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
下面将重点介绍这三个定律的内容和要点。
1. 牛顿第一定律(惯性定律)牛顿第一定律表明,当一个物体处于力的平衡状态时,物体将保持匀速直线运动或静止状态。
也就是说,物体不会主动改变其运动状态,除非外力作用于其上。
这一定律对学生来说相对简单,可以通过举例进行讲解和理解。
2. 牛顿第二定律(力的作用定律)牛顿第二定律是牛顿运动定律中最为重要的定律之一。
它表明,物体所受合力等于质量乘以加速度,即F=ma。
这个公式是运用最广泛的物理公式之一,可以通过实验、计算和举例等方式进行教学,以帮助学生深入理解力和加速度之间的关系。
3. 牛顿第三定律(作用与反作用定律)牛顿第三定律指出,任何作用力都存在着一个与之大小相等、方向相反的反作用力。
这一定律常常被形象地描述为“行动力与反作用力相等,方向相反”。
教学中可以通过一些日常生活中的例子,如摔球、游泳等,帮助学生理解和应用这一定律。
二、牛顿运动定律的难点虽然牛顿运动定律的内容相对简单明了,但在教学中也存在一些难点,需要教师针对学生的特点和困惑点进行合理的授课和指导。
1. 力的概念理解困难力是牛顿运动定律的核心概念之一,但学生对力的理解常常存在困难。
教师可以通过剖析物体间的相互作用过程,引导学生从观察力的表现形式入手,逐步理解力对物体运动状态的影响。
2. 合力的计算方法掌握不熟练牛顿第二定律中,合力的计算涉及到向量的加法,对于学生来说可能有一定的难度。
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高 一 物 理 第 四 章 《 牛 顿 运 动 定 律 》 总 结一、夯实基础知识1、牛顿第一定律:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。
理解要点:(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持;(2)它定性地揭示了运动与力的关系,即力是改变物体运动状态的原因,(运动状态指物体的速度)又根据加速度定义:t v a ∆∆=,有速度变化就一定有加速度,所以可以说:力是使物体产生加速度的原因。
(不能说“力是产生速度的原因”、“力是维持速度的原因”,也不能说“力是改变加速度的原因”。
);(3)定律说明了任何物体都有一个极其重要的属性——惯性;一切物体都有保持原有运动状态的性质,这就是惯性。
惯性反映了物体运动状态改变的难易程度(惯性大的物体运动状态不容易改变)。
质量是物体惯性大小的量度。
(4)牛顿第一定律描述的是物体在不受任何外力时的状态。
而不受外力的物体是不存在的,牛顿第一定律不能用实验直接验证,但是建立在大量实验现象的基础之上,通过思维的逻辑推理而发现的。
它告诉了人们研究物理问题的另一种方法,即通过大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律;(5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,物体不受外力和物体所受合外力为零是有区别的,所以不能把牛顿第一定律当成牛顿第二定律在F =0时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系。
2、牛顿第二定律:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。
公式F=ma. 理解要点:(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律研究其效果,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础;(2)牛顿第二定律揭示的是力的瞬时效果,即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系,力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬时效果是加速度而不是速度;(3)牛顿第二定律是矢量关系,加速度的方向总是和合外力的方向相同的,可以用分量式表示,F x=ma x,F y=ma y, 若F为物体受的合外力,那么a表示物体的实际加速度;若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力,那么a 表示物体在该方向上的分加速度;若F为物体受的若干力中的某一个力,那么a仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度。
(4)牛顿第二定律F=ma定义了力的基本单位——牛顿(使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N,即1N=1kg.m/s2.(5)应用牛顿第二定律解题的步骤:①明确研究对象。
可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象。
设每个质点的质量为m i,对应的加速度为a i,则有:F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+m n a n对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律:∑F1=m1a1,∑F2=m2a2,……∑F n=m n a n,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现并且大小相等方向相反的,其矢量和必为零,所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。
②对研究对象进行受力分析。
同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度),并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。
③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用平行四边形定则(或三角形定则)解题;若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。
④当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时,那就必须分阶段进行受力分析,分阶段列方程求解。
注:解题要养成良好的习惯。
只要严格按照以上步骤解题,同时认真画出受力分析图,标出运动情况,那么问题都能迎刃而解。
(6)运用牛顿运动定律解决的动力学问题常常可以分为两种类型(两类动力学基本问题):(1)已知物体的受力情况,要求物体的运动情况.如物体运动的位移、速度及时间等.(2)已知物体的运动情况,要求物体的受力情况(求力的大小和方向).但不管哪种类型,一般总是先根据已知条件求出物体运动的加速度,然后再由此得出问题的答案.Array两类动力学基本问题的解题思路图解如下:可见,不论求解那一类问题,求解加速度是解题的桥梁和纽带,是顺利求解的关键。
3、牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
理解要点:(1)作用力和反作用力相互依赖性,它们是相互依存,互以对方作为自已存在的前提;(2)作用力和反作用力的同时性,它们是同时产生、同时消失,同时变化,不是先有作用力后有反作用力;(3)作用力和反作用力是同一性质的力;(4)作用力和反作用力是不可叠加的,作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可求它们的合力,两个力的作用效果不能相互抵消,这应注意同二力平衡加以区别。
(5)区分一对作用力反作用力和一对平衡力:一对作用力反作用力和一对平衡力的共同点有:大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
不同点有:作用力反作用力作用在两个不同物体上,而平衡力作用在同一个物体上;作用力反作用力一定是同种性质的力,而平衡力可能是不同性质的力;作用力反作用力一定是同时产生同时消失的,而平衡力中的一个消失后,另一个可能仍然存在。
4.物体受力分析的基本程序:(1)确定研究对象;(2)采用隔离法分析其他物体对研究对象的作用力;(3)按照先重力,然后环绕物体一周找出跟研究对象接触的物体,并逐个分析这些物体对研究对象的弹力和摩擦力(4)画物体受力图,没有特别要求,则画示意图即可。
5.超重和失重:(1)超重:物体具有竖直向上的加速度称物体处于超重。
处于超重状态的物体对支持面的压力F (或对悬挂物的拉力)大于物体的重力,即F=mg+ma.;(2)失重:物体具有竖直向下的加速度称物体处于失重。
处于失重状态的物体对支持面的压力F N (或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg ,即F N =mg -ma ,当a=g 时,F N =0,即物体处于完全失重。
6、牛顿定律的适用范围:(1)只适用于研究惯性系中运动与力的关系,不能用于非惯性系;(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题;(3)只适用于宏观物体,一般不适用微观粒子。
二、解析典型问题问题1:必须弄清牛顿第二定律的矢量性。
牛顿第二定律F=ma 是矢量式,加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。
在解题时,可以利用正交分解法进行求解。
例1、如图1所示,电梯与水平面夹角为300,当电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力的6/5,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?分析与解:对人受力分析,他受到重力mg 、支持力F N 和摩擦力F f 作用,如图1所示.取水平向右为x 轴正向,竖直向上为y 轴正向,此时只需分解加速度,据牛顿第二定律可得:F f =macos300, F N -mg=masin300 因为56=mg F N ,解得53=mg F f . 问题2:必须弄清牛顿第二定律的瞬时性。
牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律,描述的是力的瞬时作用效果—产生加速度。
物体在某一时刻加速度的大小和方向,是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。
当物体所受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,F=ma 对运动过程的每一瞬间成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失。
图1例2、如图2(a )所示,一质量为m 的物体系于长度分别为L 1、L 2的两根细线上,L 1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L 2水平拉直,物体处于平衡状态。
现将L 2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度。
(l )下面是某同学对该题的一种解法:分析与解:设L 1线上拉力为T 1,L 2线上拉力为T 2,重力为mg ,物体在三力作用下保持平衡,有T 1cos θ=mg , T 1sin θ=T 2, T 2=mgtan θ剪断线的瞬间,T 2突然消失,物体即在T 2反方向获得加速度。
因为mg tan θ=ma ,所以加速度a =g tan θ,方向在T 2反方向。
你认为这个结果正确吗?请对该解法作出评价并说明理由。
(2)若将图2(a)中的细线L 1改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图2(b)所示,其他条件不变,求解的步骤和结果与(l )完全相同,即 a =g tan θ,你认为这个结果正确吗?请说明理由。
分析与解:(1)错。
因为L 2被剪断的瞬间,L 1上的张力大小发生了变化。
剪断瞬时物体的加速度a=gsin θ.(2)对。
因为L 2被剪断的瞬间,弹簧L 1的长度来不及发生变化,其大小和方向都不变。
问题3:必须弄清牛顿第二定律的独立性。
当物体受到几个力的作用时,各力将独立地产生与其对应的加速度(力的独立作用原理),而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果。
那个方向的力就产生那个方向的加速度。
例3、如图3所示,一个劈形物体M 放在固定的斜面上,上表面水平,在水平面上放图2(b)图2(a)图3有光滑小球m ,劈形物体从静止开始释放,则小球在碰到斜面前的运动轨迹是:A .沿斜面向下的直线B .抛物线C .竖直向下的直线 D.无规则的曲线。
分析与解:因小球在水平方向不受外力作用,水平方向的加速度为零,且初速度为零,故小球将沿竖直向下的直线运动,即C 选项正确。
问题4:必须弄清牛顿第二定律的同体性。
加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的,所以解题时一定要把研究对象确定好,把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。
例4、一人在井下站在吊台上,用如图4所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。
图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。
吊台的质量m=15kg,人的质量为M=55kg,起动时吊台向上的加速度是a=0.2m/s 2,求这时人对吊台的压力。
(g=9.8m/s 2)分析与解:选人和吊台组成的系统为研究对象,受力如图5所示,F 为绳的拉力,由牛顿第二定律有:2F-(m+M)g=(M+m)a则拉力大小为:N g a m M F 3502))((=++=再选人为研究对象,受力情况如图6所示,其中F N 是吊台对人的支持力。
由牛顿第二定律得:F+F N -Mg=Ma,故F N =M(a+g)-F=200N.由牛顿第三定律知,人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相等,方向相反,因此人对吊台的压力大小为200N ,方向竖直向下。
问题5:必须弄清面接触物体分离的条件及应用。