关于矢量遵循平行四边形定则的理解
高一物理运动的基本概念试题
高一物理运动的基本概念试题1.下列各组物理量中,全部是矢量的是( )A.时间、线速度、向心加速度B.线速度、向心加速度、位移C.线速度、角速度、转速D.周期、角速度、向心加速度【答案】 B【解析】试题分析:时间是标量,故A错误;线速度,向心加速度,位移是矢量,故B正确;转速是标量,故C错误;周期是标量,故D错误。
【考点】矢量和标量2.已知一长木板的长度为,如图所示建立坐标系,长木板底边上的点为坐标原点,沿底边向右的方向规定为坐标轴的正方向.设图中a、b两点的坐标分别为和,则()A.,B.,C.,D.,【答案】C【解析】从图中可得将木板长平分为7份,即每份的长度为1m,a在坐标原点左侧,为负方向,所以a点的坐标为,b在坐标原点的右侧,即正方向,所以b点的坐标为,C正确;【考点】考查了对坐标系的理解3.下列各组物理量中,都是矢量的是( )A.位移、时间、速度B.速度、速率、加速度C.加速度、速度的变化、速度D.速度、路程、位移【答案】C【解析】矢量是指既有大小,又有方向的物理量,而标量是指只有大小,没有方向的物理量,时间、速率、路程都没有方向,因此它们是标量,故选项C正确。
【考点】本题主要考查了对矢量和标量的认识与理解问题,属于基础题。
4.以下各物理量中,属于矢量的是( )A.质量B.时间C.弹力D.动摩擦因数【答案】 C【解析】矢量是指既有大小,又有方向的物理量,而标量是指只有大小,没有方向的物理量,质量、时间、动摩擦因数都没有方向,因此它们是标量,只有弹力是矢量,既有大小又有方向,故选项C正确。
【考点】本题主要考查了对矢量和标量的认识与理解问题,属于基础题。
5.下列物理量中属于标量的是A.位移B.加速度C.速度D.时间【答案】D【解析】即有大小又有方向,相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量,如位移,力,速度,加速度,等,只有大小没有方向的物理量为标量,如路程,时间,质量,速率等于故选D【考点】考查了矢量标量点评:即有大小又有方向,相加时遵循平行四边形定则的物理量是矢量,如力、速度、加速度、位移、动量等都是矢量;只有大小,没有方向的物理量是标量,如路程、时间、质量等都是标量,理解标量和矢量的区别即可正确解答本题.6.下列物理量为标量的是 ( )A.平均速度B.加速度C.位移D.温度【答案】D【解析】速度、平均速度、加速度和位移都是既有大小,又有方向的矢量,故选D【考点】考查物理量的矢量性点评:本题难度较小,熟记常见物理量的矢量性和标量性7.以下物理量是矢量的是()a位移 b路程 c瞬时速度 d平均速度e时间 f加速度 g速率 h力A.只有acdfh B.只有adf C.只有afg D.只有af【答案】A【解析】既有大小又有方向的物理量,叫做矢量,如位移,瞬时速度,平均速度,加速度,力等只有大小没有方向的物理量,叫做标量,如时间,路程,速率,等故选A【考点】考查了矢量和标量的区别点评:矢量相加减遵循平行四边形定则,标量相加减遵循算术加减法,8.下列几组物理量中,全部为矢量的一组是()A.位移,时间,速度,B.速度,速率,加速度,C.加速度,速度变化,加速度,D.路程,时间,速率,【答案】C【解析】只有大小没有方向的量叫标量,有大小,也有方向,且能用平行四边形定则求和的物理量叫矢量。
2022年四川省高考物理总复习:运动的描述
2022年四川省高考物理总复习:运动的描述1.描述速度变化快慢的物理量是()A.路程B.位移C.速度D.加速度【分析】本题根据加速度的物理意义进行解答即可。
【解答】解:在运动学中,描述速度变化快慢的物理量是加速度,故ABC错误,D正确。
故选:D。
【点评】解决本题的关键要理解并掌握加速度的物理意义,特别是要知道加速度是描述速度变化快慢的物理量。
2.关于速度、速度的变化量、加速度,正确的说法是()A.物体运动的速度的变化量越大,它的加速度一定越大B.速度很大的物体,其加速度可以为零C.某时刻物体速度为零,其加速度一定为零D.加速度很小时,物体一定运动得很慢【分析】加速度等于单位时间内的速度变化量,反映速度变化快慢的物理量。
【解答】解:A、根据a=△△知,速度变化量大,加速度不一定大,故A错误。
B、速度很大的物体,加速度可能为零,比如做匀速直线运动,故B正确。
C、某时刻物体的速度为零,速度变化可能很快,加速度很大,故C错误。
D、加速度很小时,说明速度变化的慢,但速度可以很大,运动的很快,故D错误。
故选:B。
【点评】解决本题的关键知道加速度的物理意义,掌握判断物体做加速运动还是减速运动的方法,关键看加速度方向与速度方向的关系。
3.为测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=0.9cm的遮光板(如图所示)。
滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.029s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.011s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt=0.76s,则下列说法正确的是()A.滑块通过第一个光电门时的速度为0.82m/sB.滑块的加速度是0.67m/s2C.滑块在做减速运动D.换用宽度更宽的遮光板可以更精确地测出滑块通过光电门时的速度【分析】根据平均速度的定义,当运动时间足够短时,可以用该段位移的平均速度代替该位置的瞬时速度;根据加速度的公式求出加速度.【解答】解:A、滑块通过第一个光电门时的速度为:1=△1=0.9×10−20.029v=0.31m/s,故A错误;B、滑块通过第二个光电门时的速度为:2=△2=0.9×10−20.011v=0.82m/s所以滑块的加速度为=2−1△=0.82−0.310.76v2=0.67m/s2,故B正确;C、滑块后一个时刻的速度大于前一个时刻的速度,可知滑块在做加速运动,故C错误;D、计算滑块通过遮光板的速度时,用该段位移的平均速度代替该位置的瞬时速度,可知换用宽度更窄的遮光板可以更精确地测出滑块通过光电门时的速度,故D错误。
专题03 矢量和标量 (解析版)-备战2024年高中学业水平考试物理真题分类汇编(新教材通用)
专题03矢量和标量【2023年】1.(2023·湖南·高二学业考试)关于标量和矢量,下列说法正确的是()A.速度是标量,位移是矢量B.标量和矢量无根本区别C.标量有大小无方向,可直接相加减。
矢量既有大小也有方向且遵循平行四边形定则D.矢量和标量都只有正值【答案】C【解析】A.速度和位移都是矢量,故A错误;B.矢量有方向,与标量有根本性的区别,故B错误;C.标量有大小无方向,可直接相加减,即遵循算术运算法则;矢量既有大小也有方向,遵循平行四边形定则,故C正确;D.矢量和标量都有正、负值,故D错误。
故选C。
2.(2023春·湖北·高一学业考试)下列物理量属于标量的是()A.力B.位移C.时间D.加速度【答案】C【解析】力、位移和加速度均是矢量,时间是标量。
故选C。
3.(2023·湖北·高二学业考试)下列物理量的合成与分解不遵循平行四边形法则的是()A.速度B.库仑力C.位移D.电流【答案】D【解析】矢量合成与分解时遵循平行四边形定则,标量运算时遵循代数加减法则。
速度、库仑力、位移为矢量,合成与分解遵循平行四边形法;则电流为标量,故不遵循平行四边形定则,故选D。
4.(2023·湖南·高三学业考试)下列物理量的合成与分解不遵循平行四边形法则的是()A.速度B.加速度C.位移D.路程【答案】D【解析】速度、加速度和位移既有大小又有方向,即为矢量,矢量运算遵循平行四边形定则,而路程只有大小,没有方向,为标量,标量运算不遵循平行四边形定则。
故选D。
5.(2023秋·福建·高三学业考试)下列物理量中,属于矢量的是()A.路程B.时间C.位移D.功率【答案】C【解析】矢量是既有大小,又有方向且运算满足平行四边形定则的物理量,标量是只有大小,没有方向的物理量,题中仅有位移是矢量,路程、时间、功率均为标量,故C正确,ABD错误。
2022年河南省高考物理总复习:运动的描述
2022年河南省高考物理总复习:运动的描述1.在男子400m 决赛中,甲同学以50s 夺取第一名,乙同学以54s 取得第二名,关于甲、乙两位同学的运动,下列说法正确的是( )A .甲同学的瞬时速度一定大于乙同学的瞬时速度B .甲、乙两位同学的位移相等C .甲同学的速率一定大于乙同学的速率D .甲同学的平均速率一定大于乙同学的平均速率【分析】400m 决赛的位移不都为零,根据题意能求出平均速率,平均速率等于路程与所用时间的比值求解。
【解答】解:AC 、瞬时速度对应某个时刻或某个位置,根据题目意思无法比较瞬时速度,也无法比较速率,故AC 错误;B 、400m 决赛中,甲、乙同学的终点位置不同,两位同学的位移不相等,故B 错误;D 、男子400m 决赛中,甲、乙两同学运动的路程相等,甲运动时间小于乙运动时间,根据平均速率的定义式v =s t ,可知甲同学的平均速率一定大于乙同学的平均速率,故D 正确。
故选:D 。
【点评】本题要知道平均速度等于位移除以时间,平均速率等于路程除以时间。
2.下列物理量是矢量,且单位用国际单位制表示正确的是( )A .自感系数 V •s •A ﹣1B .磁感应强度 Wb •m ﹣2C .电容 C •V ﹣1D .冲量 kg •m •s【分析】标量是只有大小没有方向,遵守代数运算法则;矢量是既有大小又有方向的物理量,运算时遵守平行四边定则,根据物理量之间的关系式即可推到出来物理量的单位。
【解答】解:AC 、自感系数和电容只有大小,没有方向,是标量,故AC 错误;B 、磁感应强度既有大小又有方向是矢量,根据Φ=BS ,知磁感应强度B =ΦS ,故磁感应强度的单位是1T =1Wbm 2=1Wb •m ﹣2是国际单位,故B 正确;D 、冲量既有大小又有方向是矢量,根据动量定理I =△p ,可知冲量的单位是kg •m/s ,故D 错误。
故选:B 。
【点评】本题考查矢量和标量以及国际单位制中的单位问题,对于矢量,可根据其方向特点和运算法则进行记忆,知道矢量的运算遵守平行四边形法则。
矢量运算模型
002 矢量运算模型矢量运算是高中物理的重点和难点之一. 常见的矢量有位移、速度、加速度、力、动量、电场强度、磁感应强度等,由于其运算贯穿整个高中物理教学的始终,所以我们把矢量运算作为解决其它物理模型的工具,在讲解其他物理模型之前,有必要熟练掌握矢量的运算规律。
一. 矢量运算法则:平行四边形定则。
1. 标量运算遵循一般的代数法则,矢量运算一般用平行四边形定则,也可推广至三角形定则、多边形定则或正交分解法等。
①三角形定则:把两个矢量首尾相接,将第一个矢量的箭尾连到第二个矢量的箭头所得到的矢量,即为这两个矢量的合矢量,这种求出合矢量的方法叫做三角形定则。
②多边形定则:将所有矢量的箭尾与箭头依次相连接,然后将第一个矢量的箭尾连到最末一个矢量的箭头的矢量,就是所要求的合矢量,这种求出合矢量的方法叫做多边形定则,其大小和方向与相加次序无关。
③正交分解法:是在平行四边形定则的基础上发展起来的,其目的是用代数运算来解决矢量运算。
正交分解法在求解不在一条直线上的多个矢量的和时显示出了较大的优越性。
使用正交分解法进行矢量运算在建立平面直角坐标系时,一般选代表各个矢量的作用线或其延长线的交点为坐标原点,并尽可能使较多的矢量落在坐标轴上,这样可以减少需要分解的矢量的数目,简化运算过程。
2. 矢量的合成与矢量的分解互为逆运算。
矢量的分解虽然是矢量合成的逆运算,但无其他限制时,同一个矢量可分解为无数对大小、方向不同的分矢量,因此,把一个矢量分解为两个分矢量时,应根据具体情况分解。
如果已知两个不平行分矢量的方向或已知一个分矢量的大小和方向,分解是唯一的。
3. 在合成与分解时贯穿了等效替代的思想。
在以后的学习过程中,例如“运动的合成与分解”、“等效电路”、“交变电流有效值的定义”等,都要用到“等效替代”的方法。
只要效果相同,都可以进行“等效替代”。
二.矢量运算的三种模型1. 矢量运算包括矢量的合成与矢量的分解,二者互为逆运算。
为什么矢量和遵循平行四边形法则
为什么矢量和遵循平行四边形法则(原创实用版)目录一、引言二、矢量运算的基本原理三、平行四边形法则的定义和原理四、平行四边形法则适用于矢量计算的原因五、平行四边形法则在矢量计算中的应用举例六、结论正文一、引言矢量是物理学和数学中一个重要的概念,它既有大小,又有方向。
在矢量的运算中,有一个基本的原则,那就是平行四边形法则。
本文将从矢量的基本原理出发,探讨为什么矢量的相加遵循平行四边形法则。
二、矢量运算的基本原理矢量运算主要包括矢量的加法、减法、数乘和点乘。
其中,矢量的加法和减法是最基本的运算。
矢量加法的基本原理是:两个矢量的和等于这两个矢量对应的线段在平行四边形中的对角线。
三、平行四边形法则的定义和原理平行四边形法则是指,两个矢量的和可以用这两个矢量对应的线段构成一个平行四边形,这个平行四边形的对角线就表示这两个矢量的和。
平行四边形法则的原理是基于向量的几何表示,即一个向量可以表示为一个有向线段,多个向量的和可以表示为这些有向线段的平行四边形的对角线。
四、平行四边形法则适用于矢量计算的原因平行四边形法则适用于矢量计算,主要是因为它是基于向量的几何表示,而向量的几何表示是矢量运算的基础。
在平行四边形法则中,两个矢量的和等于这两个矢量对应的线段在平行四边形中的对角线,这恰好符合了矢量加法的定义。
五、平行四边形法则在矢量计算中的应用举例例如,如果有两个力 F1 和 F2 作用在一个物体上,我们可以用平行四边形法则求出它们的合力。
首先,将 F1 和 F2 表示为两个有向线段,然后以这两个线段为邻边作一个平行四边形,这个平行四边形的对角线就表示合力的大小和方向。
六、结论综上所述,矢量的相加遵循平行四边形法则,这是因为平行四边形法则是基于向量的几何表示,而向量的几何表示是矢量运算的基础。
为什么矢量和遵循平行四边形法则
为什么矢量和遵循平行四边形法则
矢量是多维物理量,具有大小和方向。
在矢量运算中,平行四边形法则是一种直观且常用的图形法则,用于图示和计算多个矢量的合成。
平行四边形法则基于物理矢量的性质和几何关系进行推导。
它得名于将多个矢量首尾相连,形成一个平行四边形。
根据平行四边形的几何特性,矢量a和b的合矢量c可以通过将a的起点与b的终点相连,或将b的起点与a的终点相连,得到平行四边形的对角线。
遵循平行四边形法则的主要原因有以下几点:
1.矢量运算的可视化:平行四边形法则提供了一种直观的图
形方法,使我们能够可视化地展示和计算多个矢量的合成。
2.矢量合成的几何表示:平行四边形法则利用平行四边形的
性质,将矢量合成表示为平行四边形的对角线,这样可以
更方便地分析矢量的合成效果和特征。
3.矢量运算的数学性质:平行四边形法则是基于矢量运算的
数学性质建立的。
它满足矢量的代数运算规律,如结合律
和交换律,使得我们可以轻松地进行多个矢量的合成和分
解。
平行四边形法则在物理、工程和数学等领域广泛应用,用于描述和计算多个矢量之间的关系。
它为我们提供了一种直观的方式来理解和操作矢量运算,并在相关领域中得到了广泛的应用。
矢量平行四边形法则
矢量平行四边形法则矢量平行四边形法则是向量的一个重要性质,它在数学和物理学中有着广泛的应用。
矢量平行四边形法则可以帮助我们理解向量的加法和减法,以及向量的线性组合。
在本文中,我们将深入探讨矢量平行四边形法则的原理和应用。
矢量是一个有大小和方向的量,它可以用箭头表示,箭头的长度表示向量的大小,箭头的方向表示向量的方向。
向量的平行四边形法则是指两个向量的和向量的大小和方向可以用一个平行四边形来表示。
具体来说,如果有两个向量a和b,它们的和向量可以表示为a+b,它的大小等于两个向量的大小之和,它的方向与两个向量的方向相同。
矢量平行四边形法则可以用图形来表示。
假设有两个向量a和b,它们的起点都放在原点O上,然后将向量a的终点与向量b的起点相连,将向量b的终点与向量a的起点相连,这样就构成了一个平行四边形。
平行四边形的对角线就是向量a和向量b的和向量a+b,它的大小和方向可以由平行四边形的对角线来确定。
矢量平行四边形法则的原理非常简单,但是它在实际应用中有着重要的意义。
首先,矢量平行四边形法则可以帮助我们理解向量的加法。
在平行四边形中,向量a和向量b的和向量a+b的大小等于平行四边形的对角线的长度,它的方向等于平行四边形的对角线的方向。
这样我们就可以通过平行四边形来直观地理解向量的加法。
其次,矢量平行四边形法则也可以帮助我们理解向量的减法。
向量的减法可以看作是向量的加法的逆运算,即a-b等于a+(-b),其中-b是向量b的反向量。
通过平行四边形法则,我们可以直观地理解向量的减法,即将向量b取反向量-b,然后进行向量的加法操作。
此外,矢量平行四边形法则还可以帮助我们理解向量的线性组合。
线性组合是指将若干个向量按照一定的比例相加的操作,例如ca+db,其中c和d是标量。
通过平行四边形法则,我们可以直观地理解线性组合的意义,即将向量a和向量b分别按照比例c和d进行放缩,然后相加得到线性组合的结果。
矢量平行四边形法则在物理学中有着广泛的应用。
题型一对矢量运算的三角形定则的理解(学生版)
题型一对矢量运算的三角形定则的理解及对一条直线上的矢量运算简化为代数运动的理由的认识。
矢量运算遵循平行四边形定则,平行四边形的一半即为三角形定则,平行四边形定则中涉及5条边,而三角形定则只有三条边,所以应用三角形定则分析问题更简洁明了。
1.如图所示,F1、F2、F3恰好构成封闭的直角三角形,这三个力的合力最大的是().2.(多选) 分别用带有箭头的线段表示某个质点的初动量p,末动量p′,动量的变化量Δp.其中线段长短表示大小,箭头指向表示矢量方向.下列选项中正确的是().3.图示,动量p=7 N·s,末动量p′=5 N·s。
试用平行四边形定则和代数运算两种方法计算它们的矢量和及它们的矢量差。
且比较这两种计算的结果,说明一条直线上的矢量运算简化为代数运动的理由。
自主总结:(1) 三角形定则求和:将表示两矢量的有向线段首尾相接,则从第一个矢量的起点指向第二个矢量的终点的有向线段即表示这两个矢量的和。
(2) 三角形定则求差:将表示两矢量的有向线段画在同一起点,由表示减量的有向线段的末端指向表示被减量的有向线段的末端的有向线段即表示这两个矢量的差。
(3) 一条直线上的矢量运算方法与平行四边形定则的关系:在取定正方向的前提下,将矢量用代数值表示进行代数运算,运算结果的正负表示矢量的方向。
而这种代数运算的结果和运用平行四边形定则得到的结果是相同的,所以一条直线上的矢量运算可以简化为代数运算。
题型二对合力与分力关系的理解1 两个共点力F1、F2大小不同,它们的合力大小为F,则().A.F1、F2同时增大一倍,F也增大一倍B.F1、F2同时增加10 N,F也增加10 NC.F1增加10 N,F2减少10 N,F一定不变D.若F1、F2中的一个增大,F一定增大2.(多选)三个共点力大小分别是F1、F2、F3,关于它们的合力F的大小,下列说法中正确的是().A.F大小的取值范围一定是0≤F≤F1+F2+F3B.F至少比F1、F2、F3中的某一个大C.若F1=3N、F2=6N、F3=8N,则合力最大为17N D.若F1=3N、F2=6N、F3=8N,则合力最小为1N自主总结:合力与分力关系:一、大小:1.两个共点力的合成|F1-F2|≤F合≤F1+F2,即两个力大小不变时,其合力随夹角的增大而减小,当两力反向时,合力最小;当两力同向时,合力最大.2.三个共点力的合成(1)最大值:三个力共线且同向时,其合力最大,为F1+F2+F3.(2)最小值:任取两个力,求出其合力的范围,如果第三个力在这个范围之内,则三个力的合力的最小值为零,如果第三个力不在这个范围内,则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的大小之和.题型三求合力的方法1.一物体受到三个共面共点力F1、F2、F3的作用,三力的矢量关系如图所示(小方格边长相等),则下列说法正确的是()A.三力的合力有最大值F1+F2+F3,方向不确定B.三力的合力有惟一值3F3,方向与F3同向C.三力的合力有惟一值2F3,方向与F3同向D.由题给条件无法求出合力大小2.(2018·山东省临沂市一模)如图所示,一物块在斜向下的拉力F的作用下沿光滑的水平地面向右运动,那么物体受到的地面的支持力F N与拉力F的合力方向是()A.水平向右B.向上偏右C.向下偏左D.竖直向下3.在同一平面内共点的四个力F1、F2、F3、F4的大小依次为19 N、40 N、30 N和15 N,方向如图所示,求它们的合力.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)自主总结:求合力的方法有二:(1)作平行四边形或三角形的方法(2)正交分解的方法正交分解法的应用1.建立坐标轴的原则一般选共点力的作用点为原点,在静力学中,以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上);在动力学中,常以加速度方向和垂直于加速度方向为坐标轴建立坐标系.2.正交分解法的基本步骤(1)选取正交方向:正交的两个方向可以任意选取,不会影响研究的结果,但如果选择合理,则解题较为方便.选取正交方向的一般原则:①使尽量多的矢量落在坐标轴上;②平行和垂直于接触面;③平行和垂直于运动方向.(2)分别将各力沿正交的两个方向(x轴和y轴)分解,如图5-6所示.(3)求分解在x轴和y轴上的各分力的合力F x和F y,则有F x=F1x+F2x+F3x+…,F y=F1y+F2y+F3y+….题型四对已知力分解有唯一结果条件的理解1.(2018·山东省烟台市模拟)减速带是交叉路口常见的一种交通设施,车辆驶过减速带时要减速,以保障行人的安全.当汽车前轮刚爬上减速带时,减速带对车轮的弹力为F,下图中弹力F画法正确且分解合理的是()2.(多选)(2019·陕西省商洛市调研)已知力F,且它的一个分力F1跟F成30°角,大小未知,另一个分力F2的大小为33F,方向未知,则F 1的大小可能是()A.3F3 B.3F2 C.23F3 D.3F自主总结:1.力的分解力的分解是力的合成的逆过程,实际力的分解过程是按照力的实际效果进行的,必须根据题意分析力的作用效果,确定分力的方向,然后再根据平行四边形定则进行分解.2.力的分解中的多解问题已知条件示意图解的情况已知合力与两个分力的方向有唯一解已知合力与两个分力的大小在同一平面内有两解或无解(当F<|F1-F2|或F>F1+F2时无解) 已知合力与一个分力的大小和方向有唯一解已知合力与一个分力的大小及另一个分力的方向在0<θ<90°时有三种情况:(1)当F1=Fsin θ或F1>F 时,有一组解;(2)当F1<Fsin θ时,无解;(3)当Fsin θ<F1<F时,有两组解.若90°<θ<180°,仅F1>F时有一组解,其余情况无解已知力分解有唯一结果条件:题型五受力分析的步骤和要求一、受力分析的一般步骤:二、为了避免分析时添、漏力,要按一定的顺序进行,一般按重力、弹力、其它力、摩擦力的顺序进行。
平行四边形定则的由来及变换 百度
应用平行四边形直接在作用点作图
应用三ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ形需要把一个力平移
因此在实际受力分析的时候,建议大家以平行四边形定则为主利用最原始的数据,这样不易出错。
2.三角形变多边形
这个变换在三角形(两个力求和)的基础上增加第三个力(更多的话同样迭代)与前两个力的合力再次求和,这种方法可以解决多个力求和力的问题。但是同样存在力的平移问题,在实际受力分析的时候应用不太方便。
3.正交分解
正交分解法是先应用平行四边形定则把各个不在坐标轴上的力分解到坐标轴上,然后把同一坐标轴上的各个分力合成(代数加减),最后把两个坐标轴上各分力的合力合成到一起求出最终的合力。
在使用正交分解的时候,一定要注意分力和合力不能重复计算。另外为了减少计算量建立坐标轴的时候,要使更多的力分布在在坐标轴上(减少分解);可以预判的话最好让合力在坐标轴上(避免二次合成)。比如斜面问题,我们一般沿斜面和垂直于斜面方向建立坐标系。
平行四边形定则的由来及变换
位移、速度、加速度、力都是既有大小又有方向的,它们都是矢量。它们的合成与分解都是遵循平行四边形定则的。那么你有没有想过平行四边形定则是怎么来的呢?
一、谜一样的定则
关于平行四边形的传说可以上溯到亚里士多德的时代,据说他用平行四边形定则研究过力的合成问题(这个传说不知道真假,但是我觉得最早使用平行四边形定则的也许是发明弓箭或弹弓的人)。
1586年,荷兰的斯蒂文在《静力学基础》最早提出了力的分解与合成的原理。它的研究是从绳子悬挂物体开始的(伟大的发现常常源于对生活的细心观察与思考)。
约一百年后,1687年牛顿在《自然哲学原理》中写到了这个定则,但没有证明(也许是太忙了吧)。
2024年初升高物理无忧衔接(通用版)衔接点17力的合成和分解(解析版)
衔接点17力的合成和分解1课程标准初中掌握同一条直线上的两个力的合成,和一条直线上力的分解高中1.通过实验探究,得出力的合成与分解遵从的规律——平行四边形定则。
2.会用作图法和直角三角形的知识解决共点力的合成与分解问题。
3.运用力的合成与分解知识分析日常生活中的相关问题,培养将物理知识应用于生活和生产实践的意识。
・..♦*初高考点对StA-初中物理高中物理异同点力的合成与分解力的合成与分解初中物理对于力的合成和分解只研究了同一直线上的情况,合成的法则为简单的代数运算。
而高中物理力的合成和分解不仅要研究同一直线上的情况,还要要研究不在同一直线上的两个力的合成或一个力的分解,并且将这样的问题的运算转化为了矢量的运算,遵循的是平行四边形定则。
・..♦,初中知识温故t/.-同一直线上的两个力的合成:同向相加和反向相减。
・..♦,高中新知探学t/.-知识点一合力和分力1.共点力:几个力如果都作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于一点,这几个力叫作共点力。
2.合力与分力:假设一个力单独作用的效果跟某几个力共同作用的效果相同,这个力就叫作那几个力的合力。
假设几个力共同作用的效果跟某个力单独作用的效果相同,这几个力就叫作那个力的分力。
3.合力和分力的三个性质同体性合力和分力作用在同一个物体上等效性合力和分力的作用效果相同同时性合力和分力同时发生变化注意:合力和分力是等效替代关系,并不是同时作用在物体上,受力分析时切勿同时分析合力和分力。
4.对力的合成和力的分解的理解(1)力的合成的实质是用一个力去替代作用在同一物体上的几个已知的力,而不改变其作用效果;力的分解则是由几个力的作用效果代替已知的合力。
(2)力的合力和力的分解,其目的都是方便解决实际问题注意:1.在力的合成中,分力是实际作用在物体上的力,而合力则是一种效果上的替代,实际上不存在;在力的分解中,合力是实际作用在物体上的力,而分力只是一种效果上的替代,实际并不存在。
关于矢量遵循平行四边形定则的理解
先把我们所要讲的力基于位移来说,位移我们可以知道在空间上是遵循平行四边形法则的,位移的平行四边形法则我们很容易理解。
那为什么力、速度、加速度等也可以呢?那么,先来说说速度,有速度会产生位移,速度公式V=X/T,那么两个速度合成的话,V1=X1/T,V2=X2/T,那么X1、X2两个位移可以通过空间上的平行四边形法则合成,那么同样速度也是可以啊,V1:V2=X1:X2。
速度是我们定义出来的,是位移与时间的比得到的,那么速度是可以按照平行四边形法则合成的!同样,加速度也可以,而力又是产生加速度的原因,都是与位移有关,那么都是可以合成的!以下的是网上看到的,和我讲的意思一样的(以上是本人表达的,可能比较简略):首先,要认识到合力的本质。
合力是什么呢,就是说,如果几个力产生的作用效果与一个力相同,那么这个力就叫做其它几个力的合力。
为简单起见,这里从三角形法则说起。
有一定的几何基础应不难理解三角形法则与平行四边形法则是等效的,证明了三角形法则,即证明了平行四边形法则。
这里,首先需要理解的是加速度法则为何遵守平行四边形法则。
加速度用微积分的观点说是速度的导数,速度是位移的导数。
用通俗的语言描述,即单位时间内速度的变化。
首先位移是一个向量,它符合三角形法则应是不用证明的,因为我们本身用的三角形法则本身就是位移的直观表现。
而速度被通俗定义为单位时间的位移,从某种程度上说,它还是位移,不过是一种极限情况的位移。
位移的变化符合三角形法则,因而速度的变化也符合这个法则。
加速度被定义为单位时间内速度的变化,也就是说加速度也符合这一法则。
如果理解了加速度的叠加符合三角形法则,有了牛顿第二定律,这就不难理解了。
物体的加速度与受的力成正比,与质量成反比。
物体受二力后,产生的加速度可以按平行四边形法则来叠加,而同一物体质量相同,因而力与加速度成正比,力与加速度同方向。
加速度可按三角形法则来做,能产生相同的合加速度的的力,自然也就是合力。
2022-2023学年甘肃省嘉峪关市等三地高二(上)期末物理试卷(含答案解析)
2022-2023学年甘肃省嘉峪关市等三地高二(上)期末物理试卷1. 单摆的振动周期在发生哪些情况中增大( )A. 摆球质量增大B. 摆长减小C. 单摆由赤道移到北极D. 单摆由海平面移到高山顶上2. 单摆在空气中做阻尼振动,下列说法中正确的是( )A. 位移逐渐减小B. 速度逐渐减小C. 动能逐渐减少D. 振动的能量逐渐转化为其他形式的能3. 关于简谐运动,下列说法正确的是( )A. 简谐运动一定是水平方向的运动B. 所有的振动都可以看作是简谐运动C. 物体做简谐运动时一定可以得到正弦曲线的轨迹线D. 只要振动图象是正弦曲线,物体一定做简谐运动4. 如图所示是一质点做简谐运动的振动图象,下列说法正确的是( )A. t1至t2时刻质点完成一次全振动B. t1至t3时刻质点完成一次全振动C. t1至t4时刻质点完成一次全振动D. t2至t4时刻质点完成一次全振动5. 下列关于动量的说法中,正确的是( )A. 物体速度变化,动量一定变化B. 物体动量变化,动能一定变化C. 动量大的物体质量一定比动量小的物体质量大D. 动能大的物体动量一定比动能小的物体动量大6. 物体的动量变化量的大小为5kg⋅m/s,这说明( )A. 物体的动量在减小B. 物体的动量在增大C. 物体的动量大小一定变化D. 物体的动量大小可能不变7. 如图所示,一小车停在光滑水平面上,车上一人持枪向车的竖直挡板连续平射,所有子弹全部嵌在挡板内没有穿出,当射击持续了一会儿后停止,则小车( )A. 速度为零B. 将向射击方向作匀速运动C. 将向射击相反方向作匀速运动D. 无法确定8. 如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上.一颗子弹水平射入木块A,并留在其中.在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是( )A. 动量守恒、机械能守恒B. 动量守恒、机械能不守恒C. 动量不守恒、机械能守恒D. 动量、机械能都不守恒9. 两个分别带有电荷量−Q和+3Q的相同金属小球(均可视为点电荷),固定在相距为r 的两处,它们间库仑力的大小为F.两小球相互接触后将其固定距离变为r2,则两球间库仑力的大小为( )A. 43F B. 34F C. 112F D. 12F10. 带电粒子以速度v从两平行金属板形成的匀强电场的正中间垂直电场射入,恰穿过电场而不碰金属板,欲使入射速度为v2的同一粒子也恰好穿过电场不碰金属板,则必须( )A. 使粒子电量减为原来的12B. 使两板间的电压减为原来的14C. 使两板间的电压减为原来的12D. 使两板间的距离减为原来的1211. 做简谐运动的物体,当它每次经过同一位置时,不一定相同的物理量是( )A. 速度B. 位移C. 回复力D. 加速度12. 一质点做简谐运动的图象如图所示,质点速度与加速度方向相同的时间段是( )A. 0∼0.3sB. 0.3s∼0.6sC. 0.6s∼0.9sD. 0.6s∼1.2s13. 设斜上抛物体在通过轨迹的最高位置时,突然炸裂成质量不等的两块,已知其中一块沿原水平方向做平抛运动,则另一块的运动可能是( )A. 反方向平抛运动B. 斜上抛运动C. 自由落体运动D. 原方向平抛运动14. 如图所示,在同一地点的A 、B 两个单摆做简谐运动的图象,其中实线表示A 的简谐运动图象,虚线表示B 的简谐运动图象.关于这两个单摆的以下判断中正确的是( )A. 摆球质量一定相等B. 单摆的摆长一定不同C. 单摆的最大摆角一定相同D. 单摆的振幅一定相同15. 如图所示,一个质量为M 的长条木块放置在光滑的水平面上,现有一颗质量为m 、速度为v 0的子弹射入木块并最终留在木块中,在此过程中,木块运动的距离为s ,子弹射入木块的深度为d ,木块对子弹的平均阻力为f ,则下列说法正确的是( )A. 子弹射入木块前、后系统的机械能守恒B. 子弹射入木块前、后系统的动量守恒C. f 与d 之积为系统损失的机械能D. f 与s 之积为子弹减少的动能16. 某同学想在家里做“用单摆测定重力加速度”的实验,但没有合适的摆球,他找到了一块大小约为3cm 、外形不规则的大理石代替小球.他设计的实验步骤有误的是______。
基于高中物理矢量教学进阶的几点认识
基于高中物理矢量教学进阶的几点认识作者:周后升张军朋来源:《物理教学探讨》2018年第09期摘要:高中物理矢量教学存在诸多实施障碍,本文通过深入挖掘人教版系列教材的矢量教学思路,结合自己的矢量教学实践,阐述有关矢量教学进阶的认识。
关键词:教材;矢量教学;进阶中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2018)9-0060-51 论题提出矢量教学一直是高中物理教学的难点和重点,存在实施障碍:在求解矢量问题时,学生回答时总不记得答方向;在比较矢量时,大小相同、方向不同的矢量,学生仍认为是相等的;在牵涉矢量方程时,学生总是为正负号问题而烦恼……障碍主要来源:主观方面,高一學生抽象能力较弱,难以建立矢量概念,不能将矢量性物理量的计算抽象为对有向线段的计算;客观方面,高一学生的三角函数知识不够熟练,而力的合成与分解,虽说是在直角三角形内进行计算,也要大量使用三角函数知识。
另外,实际教学中,一些教师根据自己的理解,对教材矢量内容随意删减或补充,让学生反复练习才获得对矢量知识的初浅理解。
本文基于现有《课程标准》的基本理念(如“通过多样化的教学方式,帮助学生学习物理知识与技能,培养其科学探究能力……”),从矢量教学实践出发培养学生的科学认知及探究能力,从而让学生理解并掌握高中物理核心概念,如“位移、速度、加速度、力和动量”等矢量。
2 人教版系列教材矢量教学编排意图分析[1]2.1 总思路归纳(如表1)由表1可知,教材对矢量教学编排的总思路是一个“多方呈现、零敲碎打,层层深入、循序渐进”的进阶过程。
2.2 对教材矢量教学进阶的几点认识——概括为“四化”2.2.1 “弱化”矢量的本质内涵,先让学生感知矢量本文对应表格矢量教学内容的编排顺序逐个分析,并依次具体指导平时的矢量教学实践。
进阶1:通过正文讲授,让学生感知位移,初步接触矢量——“有方向”的物理量,如图1(教材图1.2-3)。
教学实践1:教科书先学位移,通过位移让学生初步接触矢量。
高一物理运动的基本概念试题
高一物理运动的基本概念试题1.关于矢量和标量,下列说法中正确的是( )A.矢量是既有大小又有方向的物理量B.标量是既有大小又有方向的物理量C.-10m的位移比5m的位移小D.-10 ℃比5 ℃的温度低【答案】AD【解析】AB、矢量是既有大小又有方向的物理量,标量只有大小没有方向;A正确C、矢量的正负号只表示方向,不表示大小,所以-10m的位移比5m的位移大;错误D、有些标量的正负号代表大小,温度是标量,所以-10 ℃比5 ℃的温度低;正确故选AD【考点】矢量和标量点评:矢量是既有大小又有方向的物理量,如位移;标量是只有大小没有方向的物理量,如路程、温度等,两个标量相加时遵从算术相加的法则,矢量相加遵从平行四边形定则.2.下列关于运动学的说法中,正确的是A.加速度反映速度增加的大小B.匀速运动就是速度大小不变的运动C.物体在同一运动过程中的路程和位移大小一定不等D.由于所研究的问题不同,同一物体有时可以看作质点,有时不可以看作质点【答案】D【解析】A、加速度是描述速度变化快慢的物理量;错误B、匀速运动就是速度大小和方向均不变的运动;错误C、当物体做单方向直线运动时,路程和位移的大小是相等的;错误D、同一物体在研究不同问题时,如果大小和形状可以忽略是就可以看成质点,如果大小和形状不能忽略是就不能看成质点;正确故选D【考点】物理基本概念点评:深刻理解物理基本概念可以帮助我们纠正错误的物理观念,树立正确的物理观点。
3.运动的物体状态发生改变,则它的:A.加速度一定发生了改变B.速度肯定发生了变化C.所受的外力一定变化D.肯定从静止变为运动【答案】B【解析】物体的速度大小或者方向发生改变,则物体的运动状态发生变化,物体一定存在加速度,但是加速度不一定变化,如平抛运动,A错误,B正确,加速度不一定变化,所以合力不一定变化,C错误,运动状态发生变化也有可能是从运动变为静止,D错误,故选B【考点】考查了对运动状态变化的理解点评:做本题的关键是结合牛顿第二定律,明确运动状态变化的表现4.下列各组物理量中,全部是矢量的有A.位移、速度、平均速度、加速度B.速度、平均速度、加速度、路程C.位移、速度、加速度、平均速率D.速度、加速度、位移、时间【解析】矢量是既有大小,又有方向的物理量,如位移,速度,平均速度,加速度等;标量是只有大小,没有方向的物理量.如速率,质量,路程,时间等,故选A【考点】考查了对矢量标量的区别点评:注意平均速率等于路程与所用时间的比值,是标量.5.下列各选项中,所有物理量都是矢量的是()A.平均速度、速率、加速度B.瞬时速度、加速度、位移C.速率、路程、加速度D.平均速度、瞬时速度、加速度【答案】BD【解析】既有方向又有大小的物理量,叫做矢量,如平均速度,瞬时速度,加速度等;只有大小没有方向的物理量叫做标量,如时间,路程,速率等;故选BD,【考点】考查了矢量标量的理解点评:矢量相加减遵循平行四边形定则,标量相加减遵循算术加减法6.以下物理量中是矢量的有a位移 b路程 c瞬时速度 d时间 e速率 f加速度A. 只有acef B. 只有aef C. 只有af D. 只有acf【答案】D【解析】既有大小,又有方向的物理量是矢量,而只有大小,没有方向的物理量是标量.位移、瞬时速度、加速度都是既有大小,又有方向的物理量,都是矢量.故D正确.故选D。
矢量加法的平行四边形法则
矢量加法的平行四边形法则“嘿,同学们,今天咱们来好好讲讲矢量加法的平行四边形法则啊。
”
那什么是矢量加法的平行四边形法则呢?简单来说,就是如果有两个矢量,要把它们相加,就可以用这个法则。
比如说,咱就拿力来举例吧,一个物体同时受到两个力的作用,一个力向东,一个力向北,那这两个力共同对物体产生的效果,就可以通过这个法则来计算。
咱假设向东的力是 F1,向北的力是 F2。
那咱就以这两个力为邻边,作一个平行四边形。
这个平行四边形的对角线,就是这两个矢量的和。
也就是说,这个对角线所表示的矢量,就是这两个力共同作用在物体上产生的总的效果。
就好比说,小明在操场上跑步,他先向东跑了一段距离,这就是一个向东的矢量 F1。
然后呢,他又向北拐,跑了另一段距离,这就是向北的矢量F2。
那小明最终跑的总的效果,就可以用这个平行四边形法则来计算。
再比如,水流的速度也可以这样理解。
一条河里的水,既有水平方向的流速,又有垂直方向的流速,那这两个流速合起来,就是水实际流动的速度和方向,这也是矢量加法的平行四边形法则的应用。
而且啊,这个法则不仅仅局限于两个矢量,多个矢量也可以用它来相加。
只不过就是要一个一个地去构建平行四边形,稍微复杂一点,但道理是一样的。
在实际生活中,这个法则的应用可多了去了。
像工程上,计算各种力的合成;在物理学研究中,分析物体的运动状态等等。
它能帮助我们更好地理解和处理各种复杂的物理现象。
同学们,一定要好好理解这个法则啊,它可是我们学习物理的一个非常重要的工具呢!以后遇到相关问题,就可以用它来轻松解决啦。
为什么矢量和遵循平行四边形法则
为什么矢量和遵循平行四边形法则摘要:一、矢量和的概念二、平行四边形法则的定义三、为什么矢量和遵循平行四边形法则1.平行四边形法则的数学原理2.矢量和的实际应用四、结论正文:一、矢量和的概念矢量是具有大小和方向的几何对象,与标量不同,它不仅在数值上有大小之分,还在方向上有取向之别。
在物理学、数学等学科中,矢量被广泛应用。
例如,速度、加速度、力等都是矢量。
二、平行四边形法则的定义平行四边形法则是矢量运算中的一种基本方法,它是指在平面上,两个矢量的和等于以这两个矢量为邻边的平行四边形的对角线。
在空间中,三个矢量的和等于以这三个矢量为顶点的平行六面体的体积。
三、为什么矢量和遵循平行四边形法则1.平行四边形法则的数学原理矢量和的平行四边形法则基于向量加法的三角形法则。
在三角形法则中,两个矢量首尾相接,形成一个封闭的三角形。
根据余弦定理,可以求得这两个矢量的和。
而平行四边形法则可以看作是三角形法则的扩展。
在一个平行四边形中,我们可以把两个矢量看作是邻边,将它们旋转180 度后首尾相接,形成一个封闭的三角形。
这样,根据余弦定理,我们可以求得这两个矢量的和。
2.矢量和的实际应用在物理学中,矢量和的平行四边形法则被广泛应用于求解多个矢量之间的和。
例如,在求解一个物体在多个力作用下的合力时,我们可以把每个力表示为一个矢量,然后按照平行四边形法则求解这些矢量的和,得到物体所受的合力。
四、结论矢量和遵循平行四边形法则,是因为这种法则基于向量加法的三角形法则,并且在实际应用中,这种方法可以方便地求解多个矢量之间的和。
平行四边形定则
平行四边形定则两个力合成时,以表示这两个力的线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合力的大小和方向,这就叫做平行四边形定则(parallelogram rule)。
简介两个矢量合成时,以表示这两个矢量的有向线段为邻边作平行四边形,这两个邻边之间的对角线就代表合矢量的大小和方向,这就叫做矢量的平行四边形定则。
合矢量的头对一条分矢量的头,合矢量的尾对另一条分矢量的尾。
图中F1与F2夹角为α,合力F与F1夹角为θ力的合成的平行四边形定则,只适用于共点力。
验证平行四边形定则【实验目的】验证互成角度的两个力合成时的平行四边形定则。
【实验原理】一个力F′的作用效果和两个力F1、F2的作用效果都是让同一条一端固定的橡皮条伸长到同一点,所以力F′就是这两个力F1和F2的合力,作出力F′的图示. 再根据平行四边形定则作出力F1 和F2 的合力F的图示,比较F和F′的大小和方向是否相同,若相同,则说明互成角度两个力合成时遵循平行四边形定则。
【实验器材】方木板一块、白纸、弹簧测力计(两只)、橡皮条、细绳套(两个)、三角板、刻度尺、图钉(几个)、细芯铅笔。
【实验步骤】⒈用图钉把白纸钉在水平桌面上的方木板上。
并用图钉把橡皮条的一端固定在A点,橡皮条的另一端拴上两个细绳套。
⒉用两只弹簧测力计分别钩住细绳套,互成角度地拉像皮条,使橡皮条伸长到某一位置O,如图1所示,记录两弹簧测力计的读数,用铅笔描下O 点的位置及此时两细绳套的方向。
⒊只用一只弹簧测力计通过细绳套把橡皮条的结点拉到同样的位置O,记下弹簧测力计的读数和细绳套的方向。
⒋用铅笔和刻度尺从结点O沿两条细绳套方向画直线,按选定的标度作出这两只弹簧测力计的读数F1和F2的图示,并以F1和F2为邻边用刻度尺作平行四边形,过O点画平行四边形的对角线,此对角线即为合力F的图示。
⒌用刻度尺从O点按同样的标度沿记录的方向作出只用一只弹簧测力计的拉力F′的图示.⒍比较一下,力F′与用平行四边形定则求出的合力F的大小和方向是否相同。
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先把我们所要讲的力基于位移来说,位移我们可以知道在空间上是遵循平行四边形法则的,位移的平行四边形法则我们很容易理解。
那为什么力、速度、加速度等也可以呢?
那么,先来说说速度,有速度会产生位移,速度公式V=X/T,那么两个速度合成的话,V1=X1/T,V2=X2/T,那么X1、X2两个位移可以通过空间上的平行四边形法则合成,那么同样速度也是可以啊,V1:V2=X1:X2。
速度是我们定义出来的,是位移与时间的比得到的,那么速度是可以按照平行四边形法则合成的!
同样,加速度也可以,而力又是产生加速度的原因,都是与位移有关,那么都是可以合成的!
以下的是网上看到的,和我讲的意思一样的(以上是本人表达的,可能比较简略):
首先,要认识到合力的本质。
合力是什么呢,就是说,如果几个力产生的作用效果与一个力相同,那么这个力就叫做其它几个力的合力。
为简单起见,这里从三角形法则说起。
有一定的几何基础应不难理解三角形法则与平行四边形法则是等效的,证明了三角形法则,即证明了平行四边形法则。
这里,首先需要理解的是加速度法则为何遵守平行四边形法则。
加速度用微积分的观点说是速度的导数,速度是位移的导数。
用通俗的语言描述,即单位时间内速度的变化。
首先位移是一个向量,它符合三角形法则应是不用证明的,因为我们本身用的三角形法则本身就是位移的直观表现。
而速度被通俗定义为单位时间的位移,从某种程度上说,它还是位移,不过是一种极限情况的位移。
位移的变化符合三角形法则,因而速度的变化也符合这个法则。
加速度被定义为单位时间内速度的变化,也就是说加速度也符合这一法则。
如果理解了加速度的叠加符合三角形法则,有了牛顿第二定律,这就不难理解了。
物体的加速度与受的力成正比,与质量成反比。
物体受二力后,产生的加速度可以按平行四边形法则来叠加,而同一物体质量相同,因而力与加速度成正比,力与加速度同方向。
加速度可按三角形法则来做,能产生相同的合加速度的的力,自然也就是合力。
不难理解,这可以按三角形法则来做。