自由落體運動,豎直上拋運動
1、自由落體運動:
只在重力作用下由靜止開始的下落運動,因為忽略了空氣的阻力,所以是一種理想的運動,是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動。
2、自由落體運動規(guī)律
①速度公式:
、谖灰乒剑
、鬯俣取灰乒剑
④下落到地面所需時間:
3、豎直上拋運動:
可以看作是初速度為v0,加速度方向與v0方向相反,大小等于的g的勻減速直線運動,可以把它分為向上和向下兩個過程來處理。
。1)豎直上拋運動規(guī)律
①速度公式:
、谖灰乒剑
③速度—位移公式:
兩個推論:
上升到最高點所用時間
上升的最大高度
。2)豎直上拋運動的對稱性
如圖1-2-2,物體以初速度v0豎直上拋, A、B為途中的任意兩點,C為最高點,則:
(1)時間對稱性
物體上升過程中從A→C所用時間tAC和下降過程中從C→A所用時間tCA相等,同理tAB=tBA.
(2)速度對稱性
物體上升過程經(jīng)過A點的速度與下降過程經(jīng)過A點的速度大小相等.
運動的圖象 運動的相遇和追及問題
圖像在中學(xué)物理中占有舉足輕重的地位,其優(yōu)點是可以形象直觀地反映物理量間的函數(shù)關(guān)系。位移和速度都是時間的函數(shù),在描述運動規(guī)律時,常用x—t圖象和v—t圖象.
(1) x—t圖象
①物理意義:反映了做直線運動的物體的位移隨時間變化的規(guī)律。②表示物體處于靜止?fàn)顟B(tài)
、趫D線斜率的意義
、賵D線上某點切線的斜率的大小表示物體速度的大。
、趫D線上某點切線的斜率的正負(fù)表示物體方向.
、蹆煞N特殊的x-t圖象
(1)勻速直線運動的x-t圖象是一條過原點的直線.
(2)若x-t圖象是一條平行于時間軸的直線,則表示物體處
于靜止?fàn)顟B(tài)
。2)v—t圖象
、傥锢硪饬x:反映了做直線運動的物體的速度隨時間變化
的規(guī)律.
②圖線斜率的意義
a圖線上某點切線的斜率的大小表示物體運動的加速度的大小.
b圖線上某點切線的斜率的正負(fù)表示加速度的方向.
、蹐D象與坐標(biāo)軸圍成的“面積”的意義
a圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積的數(shù)值表示相應(yīng)時間內(nèi)的位移的大小。
b若此面積在時間軸的上方,表示這段時間內(nèi)的位移方向為正方向;若此面積在時間軸的下方,表示這段時間內(nèi)的位移方向為負(fù)方向.
、鄢R姷膬煞N圖象形式
(1)勻速直線運動的v-t圖象是與橫軸平行的直線.
(2)勻變速直線運動的v-t圖象是一條傾斜的直線.
四、力 重力 彈力 摩擦力
1、力:
力是物體之間的相互作用,有力必有施力物體和受力物體。力的大小、方向、作用點叫力的三要素。用一條有向線段把力的三要素表示出來的方法叫力的圖示。
按照力命名的依據(jù)不同,可以把力分為
①按性質(zhì)命名的力(例如:重力、彈力、摩擦力、分子力、電磁力等。)
、诎葱Ч牧(例如:拉力、壓力、支持力、動力、阻力等)。
力的作用效果:
、傩巫;②改變運動狀態(tài).
2、重力:
由于地球的吸引而使物體受到的力。重力的大小G=mg,方向豎直向下。作用點叫物體的重心;重心的位置與物體的質(zhì)量分布和形狀有關(guān)。質(zhì)量均勻分布,形狀規(guī)則的物體的重心在其幾何中心處。薄板類物體的重心可用懸掛法確定,
注意:重力是萬有引力的一個分力,另一個分力提供物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力,在兩極處重力等于萬有引力.由于重力遠(yuǎn)大于向心力,一般情況下近似認(rèn)為重力等于萬有引力.
3、彈力:
。1)內(nèi)容:發(fā)生形變的物體,由于要恢復(fù)原狀,會對跟它接觸的且使其發(fā)生形變的物體產(chǎn)生力的作用,這種力叫彈力。
。2)條件:①接觸;②形變。但物體的形變不能超過彈性限度。
。3)彈力的方向和產(chǎn)生彈力的那個形變方向相反。(平面接觸面間產(chǎn)生的彈力,其方向垂直于接觸面;曲面接觸面間產(chǎn)生的彈力,其方向垂直于過研究點的曲面的切面;點面接觸處產(chǎn)生的彈力,其方向垂直于面、繩子產(chǎn)生的彈力的方向沿繩子所在的直線。)
。4)大。
、購椈傻膹椓Υ笮∮蒄=kx計算,
、谝话闱闆r彈力的大小與物體同時所受的其他力及物體的運動狀態(tài)有關(guān),應(yīng)結(jié)合平衡條件或牛頓定律確定.
4、摩擦力:
(1)摩擦力產(chǎn)生的條件:接觸面粗糙、有彈力作用、有相對運動(或相對運動趨勢),三者缺一不可.
(2)摩擦力的方向:跟接觸面相切,與相對運動或相對運動趨勢方向相反.但注意摩擦力的方向和物體運動方向可能相同,也可能相反,還可能成任意角度.
(3)摩擦力的大。
① 滑動摩擦力:
說明:a、FN為接觸面間的彈力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
b、為滑動摩擦系數(shù),只與接觸面材料和粗糙程度有關(guān),與接觸面
積大小、接觸面相對運動快慢以及正壓力FN無關(guān)。
、 靜摩擦:由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解,與正壓力無關(guān).
大小范圍0<f靜fm
(fm為最大靜摩擦力,與正壓力有關(guān))
靜摩擦力的具體數(shù)值可用以下方法來計算:一是根據(jù)平衡條件,二是根據(jù)牛頓第二定律求出合力,然后通過受力分析確定.
(4) 注意事項:
a、摩擦力可以與運動方向相同,也可以與運動方向相反,還可以與運動方向成一定夾角。
b、摩擦力可以作正功,也可以作負(fù)功,還可以不作功。
c、摩擦力的方向與物體間相對運動的方向或相對運動趨勢的方向相反。
d、靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用,運動的物體可以受靜摩擦力的作用。