高一物理(1-3章)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)以及易錯(cuò)題總結(jié)_第1頁(yè)
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1、高一物理(1-3章)復(fù)習(xí)力力的本質(zhì):力是物體間的相互作用。(1)力是物體對(duì)物體的作用。脫離物體的力是不存在的,對(duì)應(yīng)一個(gè)力,有受力物體同時(shí)有施力物體。找不到施力物體的力是無中生有。(例如:脫離槍筒的子彈所謂向前的沖力,沿光滑平面勻速向前運(yùn)動(dòng)的小球受到的向前運(yùn)動(dòng)的力等都是不存在的)(2)力作用的相互性決定了力總是成對(duì)出現(xiàn)(作用力與反作用力):甲乙兩物體相互作用,甲受到乙施予的作用力的同時(shí),甲給乙一個(gè)反作用力。作用力和反作用力,大小相等、方向相反,分別作用在兩個(gè)物體上,它們總是同種性質(zhì)的力。(例如:圖中N與N 均屬?gòu)椓Γ鶎凫o摩擦力)(3)力的作用效果: a.使物體發(fā)生形變,b.力改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

2、(速度大小或速度方向改變)使物體獲得加速度。這里的力指的是合外力。合外力是產(chǎn)生加速度的原因,而不是產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)的原因(沒有力,也能運(yùn)動(dòng))。即:力不是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。力的作用效果決定于它的大小、方向和作用點(diǎn)(三要素)。大小和方向有一個(gè)不確定作用效果就無法確定,這就是既有大小又有方向的物理含意。(4)力是矢量。矢量:既有大小又有方向的量,標(biāo)量只有大小。(5)常見的力:根據(jù)性質(zhì)命名的力有重力、彈力、摩擦力;根據(jù)作用效果命名的力有拉力、下滑力、支持力、阻力、動(dòng)力等。重力(A)由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力。 (施力物體是地球,同時(shí)地球也是受力物體)大小: G=mg

3、方向:豎直向下 實(shí)質(zhì):重力由地球?qū)ξ矬w的萬有引力產(chǎn)生,由于地球自轉(zhuǎn)需要向心力的緣故,重力只是外有引力的一個(gè)分力。除南北兩極外,重力大小不等于引力大小除南北兩極和赤道一周外,重力的方向也不指向地心。(B)同一物體質(zhì)量一定,隨著所處地理位置的變化,重力加速度的變化略有變化。從赤道到兩極G大(變化千分之一),在極地G最大,等于地球與物體間的萬有引力;隨著高度的變化G小(變化萬分之一)。在有限范圍內(nèi),在同一問題中重力認(rèn)為是恒力,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化,即使在超重、失重、完全失重的狀態(tài)下重力不變;(C)物體的重心:物體各部分重力合力的作用點(diǎn)為物體的重心(不一定在物體上)。重心位置取決于質(zhì)量分布和形狀,質(zhì)量分

4、布均勻的物體,重心在物體的幾何對(duì)稱中心。確定重心的方法:懸掛法,支持法。彈力(1) 形變:物體的伸長(zhǎng)、縮短、彎曲等等,總之物體的形狀或體積的改變。彈力:發(fā)生形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,對(duì)跟他接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用。條件:接觸 彈性形變 彈力是接觸力兩物體相接觸只是產(chǎn)生彈力的必要條件,但不是充分條件。(2)彈力的大小與形變程度相關(guān)。形變程度越重,彈力越大。(3)彈力的方向:彈力的方向與施力物體形變方向相反(是施力物體恢復(fù)形變的方向),與接觸面垂直。具體:壓力的方向:垂直于支持面而指向被壓的物體,支持力的方向:垂直于支持面而指向被支持的物體。 繩的拉力是繩對(duì)所拉物體的彈力,方向總是沿著繩而指向繩

5、收縮的方向。(4)胡克定律:內(nèi)容:在彈性限度內(nèi),彈簧的彈力與彈簧伸長(zhǎng)(或壓縮)的長(zhǎng)度成正比。數(shù)學(xué)表達(dá)式:F=Kx(x長(zhǎng)度改變量:x=現(xiàn)長(zhǎng) 原長(zhǎng) )4、摩擦力(1)摩擦力發(fā)生在相互接觸且擠壓有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的物體之間。發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)的摩擦力稱為滑動(dòng)摩擦力。有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的摩擦力稱為靜摩擦力。摩擦力是接觸力摩擦力產(chǎn)生的條件:接觸、擠壓,有相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)存在。(含蓋了產(chǎn)生彈力的條件)(2)摩擦力的方向:總是與相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,與接觸面相切。判斷相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向:當(dāng)根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件,確定存在摩擦力時(shí),以此力的施力物體為參照物,判斷受力物體相

6、對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))方向,摩擦力方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))方向相反,從而找到摩擦力的方向:物塊A放在小車B上,置于水平面上:a、沒加任何力:A、B處于靜平衡狀態(tài),由于A、B受重力作用,A與B接觸,車輪與地面接觸,并均有擠壓,但無相對(duì)運(yùn)動(dòng),也沒相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)存在,無摩擦力產(chǎn)生。b、A物體上加一個(gè)水平力,AB處于靜止?fàn)顟B(tài)。分析A,由于受到力的作用,以B為參照物,A相對(duì)B有向右的趨勢(shì),所以受到與趨勢(shì)相反的靜摩擦。根據(jù)作用力反作用力的關(guān)系,小車B受到水平A拖予的靜摩擦力。小車B受到水平向右的靜摩力的作用,相對(duì)地面有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),但沒動(dòng),受到地面施予的與運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反的靜摩擦力(結(jié)論:)。c

7、、A物體受到水平向右的力F作用,A、B相對(duì)靜止,一起沿水平向右加速運(yùn)動(dòng):分析A物體:仍受到一個(gè)拉力F和B施予的靜摩擦力。()。分析B物體:受到A施予的的反作用力的同時(shí),AB相對(duì)地面向右運(yùn)動(dòng),地面給B物體一個(gè)向左的滑動(dòng)摩擦力。(據(jù)題意:)小車B受到靜摩擦力的作用,在小車向右加速運(yùn)動(dòng)的過程中,與B小車運(yùn)動(dòng)方向相同;不但對(duì)B做功,而且做的還是正功;在效果上起著動(dòng)力的作用。(3)摩擦力的大小滑動(dòng)摩擦力F=FN是比例常數(shù),叫動(dòng)摩擦因數(shù)。沒有單位滑動(dòng)摩擦力大小跟接觸面的材料,粗糙程度有關(guān)?;瑒?dòng)摩擦力跟正壓力(一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體表面的垂直作用力)成正比?;瑒?dòng)摩擦力的大小只與正壓力、滑動(dòng)摩擦系數(shù)有關(guān),而與接

8、觸面的大小無關(guān)。靜摩擦力是一組值,其中有一個(gè)最大值,稱為最大靜摩擦fm=0FN(使物體開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的靜摩擦力,0是比例常數(shù),叫靜摩擦因數(shù),0略大于)。靜摩擦力不能用FN來計(jì)算,只能根據(jù)作用力、反作用力的關(guān)系,平衡條件或牛頓二定律求解。大小:隨外力的變化而變化。兩個(gè)相接觸的物體間的靜摩擦力大小,等于在0f m之間的某個(gè)值.注意:摩擦力可以是阻力,也可以是動(dòng)力。摩擦力公式 f=N中 三個(gè)量對(duì)應(yīng)于同一接觸面,N一般不等于G。受力分析:對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析是分析、求解力學(xué)問題的關(guān)鍵,受力分析就是要明確周圍物體對(duì)研究對(duì)象施加的性質(zhì)力的方向,并畫出力的示意圖。通常采用隔離法分析,其步驟為:1、明確研究對(duì)

9、象,將它從周圍物體中隔離出來。2、分析周圍有哪些物體對(duì)它施力,方向如何注意:(1)所有的力都是周圍物體給研究對(duì)象的,而不是研究對(duì)象給周圍物體的。(2)正確順序進(jìn)行受力分析,一般是“一重,二彈,三摩擦”的順序,防止“缺力”和“多力”6力的合成和分解(A)矢量的合成與分解都遵從平行四邊形定則(可簡(jiǎn)化成三角形定則)平行四邊形定則實(shí)質(zhì)上是一種等效替換的方法。一個(gè)矢量(合矢量)的作用效果和另外幾個(gè)矢量(分矢量)共同作用的效果相同,就可以用這一個(gè)矢量代替那幾個(gè)矢量,也可以用那幾個(gè)矢量代替這一個(gè)矢量,而不改變?cè)瓉淼淖饔眯Ч?。F1F2FOF1F2FO 由三角形定則還可以得到一個(gè)有用的推論:如果n個(gè)力首尾相接組

10、成一個(gè)封閉多邊形,則這n個(gè)力的合力為零。 在分析同一個(gè)問題時(shí),合矢量和分矢量不能同時(shí)使用。也就是說,在分析問題時(shí),考慮了合矢量就不能再考慮分矢量;考慮了分矢量就不能再考慮合矢量。在大小一定的情況下,合力F隨增大而減小,隨減小而增大,F(xiàn)最大值是范圍是,有可能大于任一個(gè)分力,也有可能小于任一個(gè)分力,還可能等于某一個(gè)分力的大小。若是三個(gè)力呢?(分情況討論)(B)力的分解(1)滿足平行四邊形法則(2)已知一合力, 可分解為無窮多組分力, 實(shí)際分解時(shí), 按要求或作用效果分解。有以下幾種情況:已知合力和兩個(gè)分力的方向, 求兩個(gè)分力的大小。已知合力和一個(gè)分力的大小及和分, 求另一個(gè)分力已知合力一個(gè)分力F1的

11、方向和另一個(gè)分力F2的大小, 求分力的分和和另一個(gè)力的大小。i)當(dāng)F2 = d時(shí), 一組解ii)當(dāng)F2d時(shí), 兩組解已知合力及兩個(gè)分力的大小, 求兩個(gè)分力的方向i)F = F1 + F2 ii)F = F2F1iii)(3)過河問題v2v1 如右圖所示,若用v1表示水速,v2表示船速,則:過河時(shí)間僅由v2的垂直于岸的分量v決定,即,與v1無關(guān),所以當(dāng)v2岸時(shí),過河所用時(shí)間最短,最短時(shí)間為也與v1無關(guān)。 v1v2v過河路程由實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的方向決定,當(dāng)v1v2時(shí),最短路程為d;當(dāng)v1v2時(shí),最短路程程為(如右圖所示)。7. 共點(diǎn)力作用下物體的平衡平衡狀態(tài)平衡狀態(tài):物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài),統(tǒng)

12、稱平衡狀態(tài)。一組平衡力:若干個(gè)力作用在同一個(gè)物體上,物體處于平衡狀態(tài)。我們稱這若干力為一組平衡力。互為平衡的力:一組平衡力中的任意一個(gè)力是其余所有力的平衡力。(1)共點(diǎn)力:幾個(gè)力作用于物體的同一點(diǎn),或力的作用線交于同一點(diǎn)(該點(diǎn)不一定在物體上),這幾個(gè)力叫共點(diǎn)力。(2)共點(diǎn)力的平衡條件: 在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為零。(3)判定定理:物體在三個(gè)互不平行的力的作用下處于平衡,則這三個(gè)力必為共點(diǎn)力。(表示這三個(gè)力的矢量首尾相接,恰能組成一個(gè)封閉三角形)(4)解題途徑:當(dāng)物體在兩個(gè)共點(diǎn)力作用下平衡時(shí),這兩個(gè)力一定等值反向;當(dāng)物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下平衡時(shí),往往采用平行四邊形定則或三角形定則;當(dāng)

13、物體在四個(gè)或四個(gè)以上共點(diǎn)力作用下平衡時(shí),往往采用正交分解法。直線運(yùn)動(dòng)參考系(A)在描述一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),選來作為標(biāo)準(zhǔn)的另外的物體質(zhì)點(diǎn)(A)用來代替物體的有質(zhì)量的點(diǎn)(當(dāng)物體的大小、形狀對(duì)所研究的問題的影響可以忽略時(shí),物體可作為質(zhì)點(diǎn)。)位移和路程(A) 表示質(zhì)點(diǎn)的位置的變動(dòng)的物理量叫做位移,位移是矢量。路程是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度。路程是標(biāo)量速度描述運(yùn)動(dòng)快慢的物理量,是位移對(duì)時(shí)間的變化率。平均速度(A),在直線運(yùn)動(dòng)中,不同時(shí)間(或不同位移)內(nèi)平均速度一般是不同的,因此,必須指明求出的平均速度是對(duì)哪段時(shí)間來說的。瞬時(shí)速度(A)運(yùn)動(dòng)物體經(jīng)過某一時(shí)刻(或某一位置)的速度,叫做瞬時(shí)速度速率(A)在直線運(yùn)動(dòng)中,

14、瞬時(shí)速度的方向與物體經(jīng)過某一位置時(shí)的運(yùn)動(dòng)方向相同。它的大小叫做瞬時(shí)速率,有時(shí)簡(jiǎn)稱速率。變化率表示變化的快慢,不表示變化的大小。加速度(B)加速度描述速度變化快慢的物理量,是速度對(duì)時(shí)間的變化率。, , , , 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(B) 位移公式:;由于勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度是均勻改變的,他在時(shí)間t內(nèi)的平均速度,某段時(shí)間的中間時(shí)刻的即時(shí)速度等于該段時(shí)間內(nèi)的平均速度。,某段位移的中間位置的即時(shí)速度公式(不等于該段位移內(nèi)的平均速度)。 無論勻加速還是勻減速,都有勻變速直線運(yùn)動(dòng)還具有以下特點(diǎn):(1)相鄰的相等時(shí)間間隔的位移差S=aT2 (2)任意一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的即時(shí)速度vn=(3)對(duì)于

15、初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),有前1秒、前2秒、前3秒內(nèi)的位移之比為149第1秒、第2秒、第3秒內(nèi)的位移之比為135前1米、前2米、前3米所用的時(shí)間之比為1第1米、第2米、第3米所用的時(shí)間之比為1()s vo t o t勻速直線運(yùn)動(dòng)的s-t圖像和v-t圖像(A)s-t圖象。能讀出s、t、v 的信息(斜率表示速度)。v-t圖象。能讀出s、t、v、a的信息(斜率表示加速度,曲線下的面積表示位移)。可見v-t圖象提供的信息最多,應(yīng)用也最廣。自由落體運(yùn)動(dòng)(A)物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng),叫做自由落體運(yùn)動(dòng)。1、位移和路程不同位移是表示質(zhì)點(diǎn)位置變化的物理量, 可以用由初位置到末位置的有向線段來表

16、示, 位移既有大小, 又有方向, 是矢量。路程表示質(zhì)點(diǎn)在一定時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度, 只有大小, 沒有方向, 是標(biāo)度。只有當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條直線, 運(yùn)動(dòng)方向不變時(shí), 路程與位移的大小相等, 其他情況下, 路程的數(shù)值都大于位移的數(shù)值。2、時(shí)刻和時(shí)間不同時(shí)間反映一段時(shí)的間隔, 如“一節(jié)課的時(shí)間是45分鐘”“一秒內(nèi)”“第二秒”等都表示時(shí)間。而時(shí)刻反映的是時(shí)間里的某一點(diǎn), 如上第一節(jié)課的時(shí)刻是“八點(diǎn)十分”“一秒末”“第三秒初”等表示的是時(shí)刻。時(shí)間與時(shí)刻都是標(biāo)量。對(duì)于運(yùn)動(dòng)物體, 時(shí)刻與位置對(duì)應(yīng), 時(shí)間與位移對(duì)應(yīng)。3、速度和速率不同速度是描述物體位置變化快慢的物理量, 在勻速直線運(yùn)動(dòng)中速度等于位移跟時(shí)間

17、的比值, 是矢量, 方向與位移方向一致。速率是速度的大小, 是標(biāo)量。在勻速直線運(yùn)動(dòng)中, 速度與速率數(shù)值相等, 僅是矢量和標(biāo)量的區(qū)別。在變速運(yùn)動(dòng)中, 物體位移與時(shí)間的比是平均速度; 路程與時(shí)間的比是平均速率。如果運(yùn)動(dòng)物體軌跡是曲線, 或做往返直線運(yùn)動(dòng), 由于路程的值大于位移的值, 所以平均速度和平均速率不僅有矢量和標(biāo)量的區(qū)別, 數(shù)值上也不相等。如汽車環(huán)城跑了一圈又回到初始位置, 位移是零, 平均速度是零, 而路程不為零, 平均速率不為零。在變速運(yùn)動(dòng)中, 當(dāng)時(shí)間趨于零時(shí), 在極短時(shí)間內(nèi)的平均速度, 叫該時(shí)刻的即時(shí)速度。即時(shí)速率與即時(shí)速度的大小相等, 只是標(biāo)量與矢量的區(qū)別。ABva牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓第

18、一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止。(慣性定律)力不是維持物體速度的原因,而是改變物體速度的原因;力是使物體產(chǎn)生加速度的原因;質(zhì)量是物體慣性大小的量度。牛頓第二定律:物體的加速度跟作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比。加速度的方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同。 F合=ma。牛頓第三定律:兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在一條直線上。區(qū)分一對(duì)作用力反作用力和一對(duì)平衡力一對(duì)作用力反作用力和一對(duì)平衡力的共同點(diǎn)有:大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。不同點(diǎn)有:作用力反作用力作用在兩個(gè)不同物體上,而平衡力作用在同一個(gè)物體上;作用

19、力反作用力一定是同種性質(zhì)的力,而平衡力可能是不同性質(zhì)的力;作用力反作用力一定是同時(shí)產(chǎn)生同時(shí)消失的,而平衡力中的一個(gè)消失后,另一個(gè)可能仍然存在。若F為物體受的合外力,那么a表示物體的實(shí)際加速度;若F為物體受的某一個(gè)方向上的所有力的合力,那么a表示物體在該方向上的分加速度;若F為物體受的若干力中的某一個(gè)力,那么a僅表示該力產(chǎn)生的加速度,不是物體的實(shí)際加速度。4運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的思路是:明確研究對(duì)象-可以以某一個(gè)物體為對(duì)象,也可以以幾個(gè)物體組成的質(zhì)點(diǎn)組為對(duì)象。對(duì)選取的研究對(duì)象進(jìn)行受力分析并正確畫出物體的受力示意圖用平行四邊形定則或正交分解法求出合力運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律建立方程解方程。vFaA B5連

20、接體(質(zhì)點(diǎn)組)-在應(yīng)用牛頓第二定律解題時(shí),有時(shí)為了方便,可以取一組物體(一組質(zhì)點(diǎn))為研究對(duì)象。所謂連接體是指: 在實(shí)際問題中常常碰到的幾個(gè)物體連結(jié)在一起,各部分具有相同的加速度。其特點(diǎn)是: 連接體的各部分之間的相互作用力總是大小相等, 方向相反的(在將連接體作為一個(gè)整體考慮時(shí)這相互作用力稱之為內(nèi)力)而連接體各部分的運(yùn)動(dòng)情況也是相互關(guān)聯(lián)的。解:整體法(各部分具有相同的加速度才能用整體法)求加速度, 隔離法求相互作用力。所謂整體法即把連接體看成一個(gè)整體考慮, 受力分析時(shí)的外力是連接體以外的物體對(duì)整體連接體的作用力(連接體各部分之間的相互作用稱之為內(nèi)力不能考慮在內(nèi))。這些力的合力產(chǎn)生整體加速度。所謂

21、隔離法, 就是把連接體中的各個(gè)物體從連接體的整體中隔離出來, 單獨(dú)考試它們各自的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況, 此時(shí)的相互作用力是外力, 在受力分析不能忽略。常見的連接體有: 升降機(jī)及機(jī)內(nèi)的物體運(yùn)動(dòng)汽車?yán)宪嚨踯嚨跷锷仙饣矫鎯山佑|物體受力后運(yùn)動(dòng)情況兩物體置在光滑的水平面受力后運(yùn)動(dòng)情況驗(yàn)證“牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)如右圖裝置6. 超重與失重:超重:F支G a= F支G / m 0 豎直向上 失重:F支G a= F支G / m 0 豎直向下 超重:v , a 向上加速; va 向下減速; 失重:va 向上減速; va 向下加速*三種運(yùn)動(dòng)方式及其在運(yùn)動(dòng)應(yīng)該特別注意的問題*(1)水平方向運(yùn)動(dòng), 看有無非水平力

22、, 此時(shí)會(huì)影響到壓力N從而影響摩擦力f, 只有水平力作用時(shí)Nmg(2)豎直方向運(yùn)動(dòng), 千萬不可忘記重力mg, 勻速運(yùn)動(dòng)F = mg, 然后看v0, 的方向確定是向上或向下運(yùn)動(dòng)。如果勻加向上Fmg = ma, 若勻加向下, mgF = ma(3)物體沿斜面方向運(yùn)動(dòng), 看有無水平力, 此時(shí)會(huì)影響壓力N從而影響摩擦力f的大小: 當(dāng)無水平方向力的作用時(shí), N = mgcos, f = , 當(dāng)有水平方向力的作用時(shí), N = mgcos如圖所示。易錯(cuò)題以及疑難題第一章 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)錯(cuò)題集錯(cuò)解分析在本章知識(shí)應(yīng)用的過程中,初學(xué)者常犯的錯(cuò)誤主要表現(xiàn)在:對(duì)要領(lǐng)理解不深刻,如加速度的大小與速度大小、速度變化量的大小,

23、加速度的方向與速度的方向之間?;煜磺?;對(duì)位移、速度、加速度這些矢量運(yùn)算過程中正、負(fù)號(hào)的使用出現(xiàn)混亂:在未對(duì)物體運(yùn)動(dòng)(特別是物體做減速運(yùn)動(dòng))過程進(jìn)行準(zhǔn)確分析的情況下,盲目地套公式進(jìn)行運(yùn)算等。例1 汽車以10 m/s的速度行使5分鐘后突然剎車。如剎車過程是做勻變速運(yùn)動(dòng),加速度大小為5m/s2 ,則剎車后3秒鐘內(nèi)汽車所走的距離是多少?(10m)例2 氣球以10m/s的速度勻速豎直上升,從氣球上掉下一個(gè)物體,經(jīng)17s到達(dá)地面。求物體剛脫離氣球時(shí)氣球的高度。(g=10m/s2)(1275m)例3 經(jīng)檢測(cè)汽車A的制動(dòng)性能:以標(biāo)準(zhǔn)速度20m/s在平直公路上行使時(shí),制動(dòng)后40s停下來?,F(xiàn)A在平直公路上以20

24、m/s的速度行使發(fā)現(xiàn)前方180m處有一貨車B以6m/s的速度同向勻速行使,司機(jī)立即制動(dòng),能否發(fā)生撞車事故?(相撞)例4 如圖,人站在岸上,利用繩和定滑輪,拉船靠岸,在某一時(shí)刻繩的速度為v,繩AO段與水平面夾角為,不計(jì)摩擦和輪的質(zhì)量,則此時(shí)小船的水平速度多大?(vA=v/cos)例5 一條寬為L(zhǎng)的河流,河水流速為v1,船在靜水中的 速度為v2,要使船劃到對(duì)岸時(shí)航程最短,船頭應(yīng)指向什么方向?最短航程是多少?【分析解答】題中沒有給出v1與v2的大小關(guān)系,所以應(yīng)考慮以下可能情況。此種情況下航程最短為L(zhǎng)。當(dāng)v2v1時(shí),如圖111船頭斜向上游,與岸夾角為時(shí),用三角形法則分析當(dāng)它的方向與圓相切時(shí),航程最短,

25、設(shè)為S,由幾何關(guān)系可知此時(shí)v2v(合速度)(0)當(dāng)v2=v1時(shí),如圖112,越小航程越短。( 0)【評(píng)析】航程最短與時(shí)間最短是兩個(gè)不同概念。航程最短是指合位移最小。時(shí)間最短是指用最大垂直河岸的速度過河的時(shí)間。解決這類問題的依據(jù)就是合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性及兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性。例6 有一個(gè)物體在h高處,以水平初速度v0拋出,落地時(shí)的速度為v1,豎直分速度為vy,下列公式能用來計(jì)算該物體在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的是( )例7 一個(gè)物體從塔頂落下,在到達(dá)地面前最后一秒內(nèi)通過的位移為整個(gè)位移的9/25,求塔高(g=10m/s2)。(H=125m)例8 正在與Rm高空水平勻速飛行的飛機(jī),每隔1s釋放一個(gè)小球,先后

26、共釋放5個(gè),不計(jì)空氣阻力,則( )A.這5個(gè)小球在空中排成一條直線B.這5個(gè)小球在空中處在同一拋物線上C.在空中,第1,2兩個(gè)球間的距離保持不變D.相鄰兩球的落地間距相等例9 物塊從光滑曲面上的P點(diǎn)自由滑下,通過粗糙的靜止水平傳送帶以后落到地面上的Q點(diǎn),若傳送帶的皮帶輪沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)起來,使傳送帶隨之運(yùn)動(dòng),如圖116所示,再把物塊放到P點(diǎn)自由滑下則( )A.物塊將仍落在Q點(diǎn)B.物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的左邊C.物塊將會(huì)落在Q點(diǎn)的右邊D.物塊有可能落不到地面上#此題中傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),情況如何?第二章 牛頓定律錯(cuò)題集錯(cuò)解分析在本章知識(shí)應(yīng)用的過程中,初學(xué)者常犯的錯(cuò)誤主要表現(xiàn)在:對(duì)物體受力情況不能進(jìn)行正確

27、的分析,其原因通常出現(xiàn)在對(duì)彈力和摩擦力的分析與計(jì)算方面,特別是對(duì)摩擦力(尤其是對(duì)靜摩擦力)的分析;對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系不能準(zhǔn)確地把握,如在運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決問題時(shí),常表現(xiàn)出用矢量公式計(jì)算時(shí)出現(xiàn)正、負(fù)號(hào)的錯(cuò)誤,其本質(zhì)原因就是對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系沒能正確掌握,誤以為物體受到什么方向的合外力,則物體就向那個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。例1 甲、乙兩人手拉手玩拔河游戲,結(jié)果甲勝乙敗,那么甲乙兩人誰受拉力大?例2 如圖21所示,一木塊放在水平桌面上,在水平方向上共受三個(gè)力,F(xiàn)1,F(xiàn)2和摩擦力,處于靜止?fàn)顟B(tài)。其中F1=10N,F(xiàn)2=2N。若撤去力F1則木塊在水平方向受到的合外力為( )A.10N向左 B.6N向右 C

28、.2N向左 D.0例3 如圖22所示水平放置的粗糙的長(zhǎng)木板上放置一個(gè)物體m,當(dāng)用于緩慢抬起一端時(shí),木板受到的壓力和摩擦力將怎樣變化?【評(píng)析】物理問題中有一些變化過程,不是單調(diào)變化的。在平衡問題中可算是一類問題,這類問題應(yīng)抓住研究變量與不變量的關(guān)系??蓮氖芰Ψ治鋈胧郑衅胶夥匠陶谊P(guān)系,也可以利用圖解,用矢量三角形法則解決問題。類似問題如圖25用繩將球掛在光滑的墻面上,繩子變短時(shí),繩的拉力和球?qū)Φ膲毫⑷绾巫兓?。從?duì)應(yīng)的矢量三角形圖26不難看出,當(dāng)繩子變短時(shí),角增大,N增大,T變大。圖27在AC繩上懸掛一重物G,在AC繩的中部O點(diǎn)系一繩BO,以水平力F牽動(dòng)繩BO,保持AO方向不變,使BO繩沿虛線

29、所示方向緩緩向上移動(dòng)。在這過程中,力F和AO繩上的拉力變化情況怎樣?用矢量三角形(如圖28)可以看出T變小,F(xiàn)先變小后變大。這類題的特點(diǎn)是三個(gè)共點(diǎn)力平衡,通常其中一個(gè)力大小、方向均不變,另一個(gè)力方向不變,大小變,第三個(gè)力大小、方向均改變。還有時(shí)是一個(gè)力大小、方向不變,另一個(gè)力大小不變,方向變,第三個(gè)力大小、方向都改變。例4 如圖29物體靜止在斜面上,現(xiàn)用水平外力F推物體,在外力F由零逐漸增加的過程中,物體始終保持靜止,物體所受摩擦力怎樣變化?【評(píng)析】若斜面上物體沿斜面下滑,質(zhì)量為m,物體與斜面間的摩擦因數(shù)為,我們可以考慮兩個(gè)問題鞏固前面的分析方法。(1) F為怎樣的值時(shí),物體會(huì)保持靜止。(2)

30、F為怎樣的值時(shí),物體從靜止開始沿斜面以加速度a運(yùn)動(dòng)。受前面問題的啟發(fā),我們可以想到F的值應(yīng)是一個(gè)范圍。首先以物體為研究對(duì)象,當(dāng)F較小時(shí),如圖210物體受重力mg、支持力N、斜向上的摩擦力f和F。物體剛好靜止時(shí),應(yīng)是F的邊界值,此時(shí)的摩擦力為最大靜摩擦力,可近似看成f靜=N(最大靜摩擦力)如圖建立坐標(biāo),據(jù)牛頓第二定律列方程當(dāng)F從此值開始增加時(shí),靜摩擦力方向開始仍然斜向上,但大小減小,當(dāng)F增加到FCOS=mgsin時(shí),即F=mgtg時(shí),F(xiàn)再增加,摩擦力方向改為斜向下,仍可以根據(jù)受力分析圖2-11列出方程隨著F增加,靜摩擦力增加,F(xiàn)最大值對(duì)應(yīng)斜向下的最大靜摩擦力。要使物體靜止F的值應(yīng)為關(guān)于第二個(gè)問題提醒讀者注意題中并未提出以加速度a向上還是向下運(yùn)動(dòng),應(yīng)考慮兩解,此處不詳解此,給出答案供參考。例5 圖212,m和M保持相對(duì)靜止,一起沿傾角為的光滑斜面下滑,則M和m間的摩擦力大小是多少?(答:f=mgsincosm受水平向左,M受水平向右的摩擦力)【評(píng)析】 此題可以視為連接件問題。連接件問題對(duì)在解題過程中選取研究對(duì)象很重要。有時(shí)以整體為研究對(duì)象,有時(shí)以單個(gè)物體為研究對(duì)象。整體作為研

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