内容正文:
力学框架
最重要的公式:F = ma
运动
能量
动量
F = ma 力学
a
自由落体运动
竖直上抛运动
功能关系
空间关系
动量定理
时间关系
第一章 运动的描述
匀变速直线运动
2
2021 T8 图像问题
2022 T6 子弹击物块问题
2023 T3 艳原子钟
2024 T11(1)纸带问题
T14 安全气囊
第1讲 描述运动的基本概念
Q1: 质点的定义
Q2: 什么样的物体可以看做是质点
质量
形状
大小
理想化模型
物体能否看成质点,关键不在物体本身,而是要看研究的问题,同一个物体在不同情况下有时可看成质点,有时则不能
拓展:理想化模型
对象理想化:
条件理想化:
过程理想化:
质点、点电荷、理想变压器、理想气体
匀强电场、匀强磁场、光滑平面、轻质模型
Q3:此类模型有哪些?
自由落体、等温过程、简谐运动......
例1. 质点是一个理想化模型,下列说法中正确的是( )
A.研究100米赛跑运动员的起跑动作时,其身体可看成质点
B.研究月球绕地球的运动轨迹时,月球可看成质点
C.研究火车通过隧道所需的时间时,火车可看成质点
D.研究“嫦娥四号”在轨道上的飞行姿态时,“嫦娥四号”可看成质点
B
2. 参考系
参考系:为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体.参考系可以任意选取.通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动
参考系的选取原则:以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则
(1)研究地面上物体的运动时,常选地面或相对地面静止的物体作为参考系.
(被选为参考系的物体,我们认为它是静止的)
(2)研究某一系统中物体的运动时,常选该系统为参考系.例如:研究宇航舱内物体的运动情况时,选取宇航舱为参考系.
(3) 比较两物体运动情况时, 必须选择同一参考系。
例2. 如图所示,美丽的烟花是我国唐朝时的道士李畋发明的,我国民间自古有放鞭炮欢度春节的习俗。假设烟花在高空某点瞬间炸成相同的四部分,同时以速率v向上、向下、向左、向右被射出(不计空气阻力),则在各物块落地之前,经过一定时间后后四部分在空中的位置构成的图形正确的是( )
A
二、位移和速度
1.位移和路程
Q4: 何时位移等于路程 ?
矢量 不能等于 标量,切记!!!!
Q5: 高中物理中的矢量有哪些?
2.速度和速率
区分平均速度和平均速率
“速度”一词在不同情境下可能表示瞬时速度、平均速度、速率、平均速率,解决具体问题时需要加以区分
变化快慢
合外力
加速度的方向与速度变化量Δv的方向相同,
由物体受到的合力方向决定(F=ma).
比值定义法
11
A
A
需注意题目的问题! 很重要
A
需注意单位!
3. 如图所示,有两个完全相同的光滑直角弯管,现有两只相同小球a和b同时从管口由静止滑下,则(假设通过拐角处时无机械能损失)
A. a先从下端的出口掉出
B. b先从下端的出口掉出
C. a和b同时到达出口
D. 无法确定a和b谁先到达出口
位移相同时,谁先加速谁先到达
A
23.7
拓展 声波接收模型
23.7
一、质点和参考系
1.质点
(1)用来代替物体的有______的点叫做质点.
(2)研究一个物体的运动时,如果物体的______和______对所研究问题的影响可以忽略,就可以看做质点.
(3)质点是一种____________,实际并不存在.
位移
路程
定义
位移表示物体的位置变化,可用由起点指向终点的有向线段表示
路程是物体运动轨迹的长度
区别
位移是矢量
方向:由起点指向终点
路程是标量
没有方向
联系
在单向直线运动中,位移的大小等于路程;
其他情况下,位移的大小小于路程
(1)平均速度:在变速运动中,物体发生的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v=eq \f(Δx,Δt),是矢量,其方向就是对应位移的方向.
(2)瞬时速度:运动物体在某一时刻或经过某一位置的速度,是矢量,其方向是物体的运动方向或运动轨迹的切线方向.
(3)速率:瞬时速度的大小,是标量.
(4)平均速率:物体运动实际路程与发生这段路程所用时间的比值,不一定等于平均速度的大小.
三、加速度
1.物理意义:描述物体速度__________和方向的物理量,是状态量.
2.定义式:a=eq \f(Δv,Δt)=eq \f(v-v0,Δt).
3.决定因素:a不是由v、Δt、Δv来决定,而是由eq \f(F,m)来决定.
4.方向:与Δv的方向一致,由________的方向决定,而与v0、v的方向无关.
加速度与速度及速度变化量的关系
比较项目
速度
速度变化量
加速度
物理意义
描述物体运动快慢和方向的物理量,是状态量
描述物体速度改变的物理量,是过程量
描述物体速度变化快慢和方向的物理量,是状态量
定义式
v=eq \f(Δx,Δt)
Δv=v-v0
a=eq \f(Δv,Δt)=eq \f(v-v0,t)
决定因素
v的大小由v0、a、Δt决定
Δv由v与v0进行矢量运算,由Δv=aΔt知Δv由a与Δt决定
a不是由v、t、Δv来决定的,而是由eq \f(F,m)来决定
方向
平均速度与位移同向
由v-v0或a的方向决定
与Δv的方向一致,由F的方向决定,而与v0、v的方向无关
1.如图所示,气垫导轨上滑块经过光电门时,其上的遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间Δt.测得遮光条的宽度为Δx,用eq \f(Δx,Δt)近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度.为使eq \f(Δx,Δt)更接近瞬时速度,正确的措施是( )
A.换用宽度更窄的遮光条
B.提高测量遮光条宽度的精确度
C.使滑块的释放点更靠近光电门
D.增大气垫导轨与水平面的夹角
2. 为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d=3.0 cm的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,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=0.30 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.10 s,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=3.0 s,则滑块的加速度约为( )
A.0.067 m/s2
B.0.67 m/s2
C.6.7 m/s2
D.不能计算出
$$