物理必修一知識點小結
一、運動學的基本概念
1、參考系:描述一個物體的運動時,選來作為標準的的另外的物體。
運動是絕對的,靜止是相對的。一個物體是運動的還是靜止的,都是相對於參考系在而言的。 參考系的選擇是任意的,被選為參考系的物體,我們假定它是靜止的。選擇不同的物體作為參考系,可能得出不同的結論,但選擇時要使運動的描述儘量的簡單。
通常以地面為參考系。
2、質點:
① 定義:用來代替物體的有質量的點。質點是一種理想化的模型,是科學的抽象。
② 物體可看做質點的條件:研究物體的運動時,物體的大小和形狀對研究結果的影響可以忽略。且物體能否看成質點,要具體問題具體分析。
③物體可被看做質點的幾種情況:
(1)平動的物體通常可視為質點.
(2)有轉動但相對平動而言可以忽略時,也可以把物體視為質點.
(3)同一物體,有時可看成質點,有時不能.當物體本身的大小對所研究問題的影響不能忽略時,不能把物體看做質點,反之,則可以.
[關鍵一點]
(1)不能以物體的大小和形狀為標準來判斷物體是否可以看做質點,關鍵要看所研究問題的性質.當物體的大小和形狀對所研究的問題的影響可以忽略不計時,物體可視為質點.
(2)質點並不是質量很小的點,要區別於幾何學中的“點”.
3、時間和時刻:
時刻是指某一瞬間,用時間軸上的一個點來表示,它與狀態量相對應;時間是指起始時刻到終止時刻之間的間隔,用時間軸上的一段線段來表示,它與過程量相對應。
4、位移和路程:
位移用來描述質點位置的變化,是質點的由初位置指向末位置的有向線段,是矢量; 路程是質點運動軌跡的長度,是標量。
5、速度:
用來描述質點運動快慢和方向的物理量,是矢量。
(1)平均速度:是位移與通過這段位移所用時間的比值,其定義式為vx,方向與位移的t
方向相同。平均速度對變速運動只能作粗略的描述。
(2)瞬時速度:是質點在某一時刻或通過某一位置的速度,瞬時速度簡稱速度,它可以精確變
速運動。瞬時速度的大小簡稱速率,它是一個標量。
6、加速度:用量描述速度變化快慢的的物理量,其定義式為av。 t
加速度是矢量,其方向與速度的變化量方向相同(注意與速度的.方向沒有關係),大小由兩個因素決定。
易錯現象
1、忽略位移、速度、加速度的矢量性,只考慮大小,不注意方向。
2、錯誤理解平均速度,隨意使用V平均V1V2。 2
3、混淆速度、速度的增量和加速度之間的關係。
二、勻變速直線運動的規律及其應用:
1、定義:在任意相等的時間內速度的變化都相等的直線運動
2、勻變速直線運動的基本規律,可由下面四個基本關係式表示:
vtv0at (1)速度公式
(2)位移公式xv0t
212at 22(3)速度與位移式vtv0=2ax
(4)平均速度公式v平均
3、幾個常用的推論: xv0vtt2
(1)任意兩個連續相等的時間T內的位移之差為恆量
△x=x2-x1=x3-x2==xn-xn-1=aT 2
(2)某段時間內時間中點瞬時速度等於這段時間內的平均速度,vt
2v0vt。 2
(3)一段位移內位移中點的瞬時速度v中與這段位移初速度v0和末速度vt的關係為
v中4、初速度為零的勻加速直線運動的比例式(2)初速度為零的勻變速直線運動中的幾個重要結論 ①1T末,2T末,3T末瞬時速度之比為:
v1∶v2∶v3∶∶vn=1∶2∶3∶∶n
②1T內,2T內,3T內位移之比為:
x1∶x2∶x3∶∶xn=1∶3∶5∶∶(2n-1)
③第一個T內,第二個T內,第三個T內第n個T內的位移之比為:
xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶∶xN=1∶4∶9∶∶n2
④通過連續相等的位移所用時間之比為:
t1∶t2∶t3∶∶tn=
1:易錯現象: 1):::
1、在一系列的公式中,不注意的v、a正、負。
2、紙帶的處理,是這部分的重點和難點,也是易錯問題。
3、濫用初速度為零的勻加速直線運動的特殊公式。
三、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、自由落體運動規律
①速度公式:vtgt ②位移公式:h12gt2
2③速度—位移公式:vt2gh
④
下落到地面所需時間:t3、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,大小等於的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)豎直上拋運動規律
①速度公式:vtv0gt ②位移公式:hv0t
212gt 22③速度—位移公式:vtv02gh
兩個推論: 上升到最高點所用時間tv0 g
v02上升的最大高度h2g
(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
物體上升過程經過A點的速度與下降過程經過A點的速度大小相等.
[關鍵一點]
在豎直上拋運動中,當物體經過拋出點上方某一位置時,可能處於上升階段,也可能處於下降階段,因此這類問題可能造成時間多解或者速度多解.
易錯現象
1、忽略自由落體運動必須同時具備僅受重力和初速度為零
2、忽略豎直上拋運動中的多解
3、小球或杆過某一位置或圓筒的問題
四、運動的圖象運動的相遇和追及問題
1、圖象:
圖像在中學物理中佔有舉足輕重的地位,其優點是可以形象直觀地反映物理量間的函數關係。位移和速度都是時間的函數,在描述運動規律時,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律。②表示物體處於靜止狀態
②圖線斜率的意義
①圖線上某點切線的斜率的大小表示物體速度的大小.
②圖線上某點切線的斜率的正負表示物體方向.
③兩種特殊的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圖象是一條平行於時間軸的直線,則表示物體處
於靜止狀態
(2)v—t圖象
①物理意義:反映了做直線運動的物體的速度隨時間變化
的規律.
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表示加速度的方向.
③圖象與座標軸圍成的“面積”的意義
a圖象與座標軸圍成的面積的數值表示相應時間內的位移的大小。
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,表示這段時間內的位移方向為負方向.
③常見的兩種圖象形式
(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.
2、相遇和追及問題:
這類問題的關鍵是兩物體在運動過程中,速度關係和位移關係,要注意尋找問題中隱含的臨界條件,通常有兩種情況:
(1)物體A追上物體B:開始時,兩個物體相距x0,則A追上B時必有xAxBx0,且VAVB
(2)物體A追趕物體B:開始時,兩個物體相距x0,要使A與B不相撞,則有
xAxBx0,且VAVB
易錯現象:
1、混淆x—t圖象和v-t圖象,不能區分它們的物理意義
2、不能正確計算圖線的斜率、面積。
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