A. 高一物理!!!
一、力(重力、彈力、摩擦力、力矩、力的合成與分解)
1)常見的力
1.重力G=mg方向豎直向下g=9.8m/s2 ≈10 m/s2 作用點在重心 適用於地球表面附近
2.胡克定律F=kX 方向沿恢復形變方向 k:勁度系數(N/m) X:形變數(m)
3.滑動摩擦力f=μF 與物體相對運動方向相反 μ:摩擦因數 F:正壓力(N)
4.靜摩擦力0≤f靜≤fm 與物體相對運動趨勢方向相反 fm為最大靜摩擦力
注:(1)勁度系數K由彈簧自身決定。(2)摩擦因數μ與壓力大小及接觸面積大小無關,由接觸面材料特性與表面狀況等決定。(3)fm略大於μN 一般視為fm≈μN
2)力的合成與分解
1.同一直線上力的合成 同向: F=F1+F2 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2 F1⊥F2時: F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范圍 |F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解Fx=Fcosβ Fy=Fsinβ β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx
註:(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則。(2)合力與分力的關系是等效替代關系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立。(3)除公式法外,也可用作圖法求解,此時要選擇標度嚴格作圖。(4)F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角(α角)越大合力越小。(5)同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負號表示力的方向,化成代數運算。
二、直線運動(勻速直線運動、勻變速運動、自由落體、豎直上拋)
1)勻變速直線運動
1.平均速度V平=S/t (定義式) 2.有用推論Vt2 -Vo2=2as
3.中間時刻速度 Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo2 +Vt2)/2]1/2 6.位移S= V平t=Vot + at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t 以Vo為正方向,a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0
8.實驗用推論ΔS=aT2 ΔS為相鄰連續相等時間(T)內位移之差
9.主要物理量及單位:初速(Vo):m/s 加速度(a):m/s2 末速度(Vt):m/s
時間(t):秒(s) 位移(S):米(m) 路程:米 速度單位換算:1m/s=3.6Km/h
註:(1)平均速度是矢量。(2)物體速度大,加速度不一定大。(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是決定式。(4)其它相關內容:質點/位移和路程/s--t圖/v--t圖/速度與速率/
2) 勻變速運動實例----自由落體
1.做自由落體的條件:只受重力作用,初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計算) 4.推論Vt2=2gh
4.豎直上拋(不計空氣阻力):可分上升和下降過程進行分段處理,具有對稱性。
注:(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速度直線運動規律。
(2)a=g=9.8≈10m/s2 重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下。
三、牛頓運動定律(運動和力、超重與失重、牛頓運動定律的適用范圍)
1.第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止。
2.第二運動定律:F合=ma 或a=F合/m a由合外力決定,與合外力方向一致。
3.第三運動定律F= -F´ 負號表示方向相反,F、F´各自作用在對方,實際應用:反沖運動
4.超重:N>G 、失重:N<G 、完全失重:N=0,(豎直方向變速運動、太空中、圓周運動中)
四、物體的平衡(共點力作用下的平衡、因定轉動軸物體的平衡)
1.共點力作用下物體的平衡條件:F合=0 2. 二力平衡與三力平衡的規律。
3.力矩M=FL L為對應的力的力臂,指力的作用線到轉動軸(點)的垂直距離
4.轉動平衡條件: M順時針= M逆時針 M的單位為N•m 此處N•m≠J
注:平衡狀態是指物體處於靜止或勻速度直線狀態,或者是勻速轉動。
五、曲線運動(曲線運動條件、運動的合成與分解、平拋運動、圓周運動、離心運動)
1)概述
1.做曲線的條件:受合力的方向跟它的速度方向不在同一直線上。
2.初步認識:是變速運動,速度方向是曲線的這一點的切線上方向。
3.研究方法:化曲為直,合運動與分運動具有同時性、等效性、獨立性、矢量性關系。
2)運動的合成與分解
1.渡河、雨中行走、射擊問題的關鍵是明確合運動與分運動,正確畫速度或位移矢量圖。
2.合運動方向通常就是物體的實際運動方向,兩個直線運動的合運動不一定是直線運動。
3.渡河問題。(見圖1、2、3, V船為船頭方向分速度,V水為水流方向分速度,d為河寬)。
a.通常情況下,船頭方向垂直對岸,渡河最短時間,t=d/V船。(注意:此時,船實際航行方向並不與河岸垂直,而是船頭分速度方向與河岸垂直,見圖1)
b.當V船大於V水時,調整船頭方向使合速度方向垂直於河岸(圖2),最短渡河距離為d。
c.當V船小於V水時, V船與V (V合)垂直時渡河距離最短(圖3),最短距離為(dV水)/V船。
(4).雨中行走問題通常選在雨中運動的物體作為參考系。(如圖4,雨相對於地面豎直下落,雨中的人向右走,選人作為參考系,則雨相對於人的水平分速度是向左的。)
3)圓周運動、勻速圓周運動
1.線速度V=s/t=2πR/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/R=ω2R=(2π/T)2R 4.向心力F心=mV2/R=mω2R=m(2π/T)2R
5.周期與頻率T=1/f 6.角速度與線速度的關系V=ωR
7.角速度與轉速的關系ω=2πn (n單位為r/s)
8.物體做離心運動的條件:F合<F心。(F心為做圓周運動的所需的向心力)
9.主要物理量及單位: 弧長(S):米(m) 角度(Φ):弧度(rad) 頻率(f):赫(Hz)
周期(T):秒(s) 轉速(n):r/s 半徑(R):米(m) 線速度(V):m/s
角速度(ω):rad/s 向心加速度:m/s2
4)平拋運動(是勻變速曲線運動,加速度為g)
1.水平方向分運動:Vx= Vo Sx= Vot
2.豎直方向分運動:Vy=gt (Sy)=gt2/2
3.運動時間:t=(2Sy/g)1/2
4.合運動:Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
S=(Sx2+ Sy2)1/2
合速度方向與水平夾角β: tgβ=Vy/Vx=gt/Vo
合位移方向與水平夾角α: tgα=Sy/Sx=gt/2Vo
5.θ與β的關系為tgβ=2tgα。
6. 運動時間由下落高度h(Sy)決定,與V0大小無關,時間t(等時性)是解題關鍵。
註:(1)分析是哪些力提供了向心力是解決圓周運動問題的關鍵;向心力可以是具體某個力提供,也可以是合力提供,還可以是分力提供,方向始終與速度方向垂直。(2)做勻速度圓周運動的物體,其向心力等於合力,向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,物體的動能保持不變,但動量不斷改變。(3)變速圓周運動中一些特殊點的的合力等於向心力,是決解此類問題的關鍵。(4)要掌握的實例分析:水流星、火車轉彎、汽車過拱橋、轉盤上的物體、圓形軌道中運動的小球、小球與直桿相連、圓錐擺• • • • • •
六、萬有引力(天體運動規律、地球人造衛星、同步衛星、失重現象)
1.開普勒第三定律T2/R3=K(=4π2/GM) R:軌道半徑 T :周期 K:常量(與行星質量無關)
2.萬有引力定律F=Gm1m2/r2 G=6.67×10-11N•m2/kg2方向在它們的連線上
3.天體上的重力和重力加速度GMm/R2=mg , g=GM/R2 , R:天體半徑(m)
4.衛星繞行速度、角速度、周期 V=(GM/R)1/2 ω=(GM/R3)1/2 T=2π(R3/GM)1/2
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km/s V3=16.7Km/s
6.地球同步衛星GMm/(R+h)2=m4π2(R+h)/T2 h≈36000 km h:距地球表面的高度
注:(1)高中階段,天體運動分析只是一種簡化處理,忽略次要因素,把天體運動視勻速圓周運動,且 F心=F萬。(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量、運行周期、速度等。(3)地球同步衛星只能運行於赤道上空,運行周期和地球自轉周期相同。(4)衛星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小。(5)地球衛星的最大環繞速度和最小發射速度均為7.9Km/S。(6)不同問題,主次要因素是不同的,如地球公轉,主要是考慮太陽對地球的引力作用 ,而在地球表面上海洋的潮汐現象主要是考慮月球對地球的引力作用。
七、機械能(功和能,功是能量轉化的量度,能量觀點貫穿於整個物理學)
1.功W=FScosα (定義式) W:功(J) F:恆力(N) S:位移(m) α:F、S間的夾角
2.重力做功Wab=mghab m:物體的質量 g=9.8≈10 hab:a與b高度差(hab=ha-hb)
6.功率P=W/t (定義式) P:功率[瓦(W)] W:t時間內所做的功(J) t:做功所用時間(S)
7.汽車牽引力的功率 P=FV P平=FV平 P:瞬時功率 P平:平均功率
8.汽車以恆定功率啟動和以恆定加速度啟動的運動過程分析, 最大行駛速度(Vmax=P額/f)
9.動能Ek=mv2/2 Ek:動能(J) m:物體質量(Kg) v:物體瞬時速度(m/s)
10.重力勢能EP=mgh EP :重力勢能(J) g:重力加速度 h:豎直高度(m) (從參考平面起)
11.動能定理 W合= mVt 2/2 - mVo2/2 , W合=ΔEK
W合:外力對物體做的總功 ΔEK:動能變化ΔEK =( mVt 2/2- mVo2/2)
12.機械能守恆定律(守恆條件):ΔE=0 EK1+EP1=EK2+EP2 mV12/2+mgh1=mV22/2+ mgh2
13.重力做功與重力勢能的變化(重力做功等於物體重力勢能增量的負值)WG= - ΔEP
注:(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉化多少。(2)O0≤α<90O 做正功; 90O<α≤180O 做負功;α=90o 不做功。(3)力方向與位移(速度)方向始終垂直時該力不做功(4)重力(彈力)做正功,則重力(彈性)勢能減少。(5)重力做功(恆力)做功與路徑無關。(6)機械能守恆條件:除重力(彈力)外,其它力不做功,只是動能和勢能相互轉化 。
八、沖量與動量(受力與動量的變化、單個物體、相互作用物體組成的系統、適用范圍)
1.動量P=mV P:動量(Kg/S) m:質量(Kg) V:速度(m/S) 方向與速度方向相同
3.沖量I=Ft I:沖量(N•S) F:恆力(N) t:力的作用時間(S) 方向由F決定
4.動量定理I =ΔP 或 Ft= mVt - mVo ΔP: 動量變化ΔP=mVt - mVo 是矢量式
5.動量守恆定律P前總=P後總 P=P´ m1V1+m2V2= m1V1´+ m2V2´ (矢量式,大小相等、方向相同)
6.彈性碰撞ΔP=0;ΔEK=0 (即系統的動量和動能均守恆)
7.非彈性碰撞ΔP=0;0<ΔEK<ΔEKm ΔEK:損失的動能 ΔEKm:損失的最大動能
8.完全非彈性碰撞ΔP=0;ΔEK=ΔEKm (碰後連在一起成一整體)
9.m1以V1初速度與靜止的m2發生彈性正碰: V1´=(m1-m2)V1/(m1+m2) V2´=2m1V1/(m1+m2)
10.由9得的推論-----等質量彈性正碰時二者交換速度(機械能守恆、動量守恆)
11.子彈m水平速度Vo射入靜止置於水平光滑地面的長木塊M,並一起運動時,由系統動量守恆和動能定理可得:機械能損失E損= fL相對=mVo2/2-(M+m)Vt2/2 Vt:共同速度 f:阻力
註:(1)正碰又叫對心碰撞,速度方向在它們「中心」的連線上。(2)以上表達式除動能外均為矢量運算,在一維情況下可取正方向化為代數運算(3)系統動量守恆的條件:合外力為零或內力遠遠大於外力,系統在某方向受的合外力為零,則在該方向系統動量守恆(4)碰撞過程(時間極短,發生碰撞的物體構成的系統)視為動量守恆,原子核衰變時動量守恆。(5)爆炸過程視為動量守恆,這時化學能轉化為動能,動能增加。(6)反沖運動,動量守恆:MV0=(M-Δm)VM´+ ΔmVm´。(7)人船問題動量守恆:M/m=Lm/LM。
九、機械振動(振動規律,彈簧振子的振動、單擺、單擺的回復力分析、共振、共鳴)
1. 簡諧振動F=-KX F:回復力 K:比例系數 X:離開平衡位置的位移 F與X反向。
2.單擺周期T=2π(L/g)1/2 L:擺長(m) g:當地重力加速度值 成立條件:擺角θ<50
3.受迫振動頻率特點:f=f驅動力 4.發生共振條件:f驅動力≈f固 共振的防止和應用
註:(1)物體的固有頻率與振幅、驅動力頻率無關。(2)簡諧運動的圖象是正弦或餘弦曲線,簡諧運動有周期性和對稱性。(3)簡諧運動中機械能守恆,在平衡位置動能最大。阻尼振動中機械能不守恆。(4)振幅越大,振動能量也越大(5)共振屬於受迫振動。
B. 位移矢量圖是什麼帶圖
位移是矢量,既有大小有又方向,遵循矢量運算,是從初位置指向末位置的有向線段。線段的長度表示位移的大小,從初位置指向末位置的指向表示方向。例如:一物體沿直線運動,由A點(坐標為3m)運動到B點(坐標為-1m)則物體的位移X=XA-XB=-1-3=4m。矢量運算即平行四邊形定則、三角形定則。例如:一質點從A點出發向正北走4m到B點,又向東走3m到C點,則質點的位移是5m,方向北偏東37°
C. 位移矢量圖怎麼畫
位移矢量圖——表示位移的帶箭頭的線段,線段的長度表示大小,箭頭的方向就是位移矢量的方向。
畫位移矢量圖就是首先畫出起點和終點,然後連接成線段,在終點畫上箭頭即可。
D. 矢量圖怎麼畫
矢量圖不是怎麼畫的問題,首先你得先知道什麼是矢量圖
計算機中顯示的圖形一般可以分為兩大類——矢量圖和點陣圖。矢量圖使用直線和曲線來描述圖形,這些圖形的元素是一些點、線、矩形、多邊形、圓和弧線等等,它們都是通過數學公式計算獲得的。例如一幅花的矢量圖形實際上是由線段形成外框輪廓,由外框的顏色以及外框所封閉的顏色決定花顯示出的顏色。由於矢量圖形可通過公式計算獲得,所以矢量圖形文件體積一般較小。矢量圖形最大的優點是無論放大、縮小或旋轉等不會失真。Adobe公司的Freehand、Illustrator、Corel公司的CorelDRAW是眾多矢量圖形設計軟體中的佼佼者。大名鼎鼎的Flash MX製作的動畫也是矢量圖形動畫。
矢量圖像,也稱為面向對象的圖像或繪圖圖像,在數學上定義為一系列由線連接的點。矢量文件中的圖形元素稱為對象。每個對象都是一個自成一體的實體,它具有顏色、形狀、輪廓、大小和屏幕位置等屬性。既然每個對象都是一個自成一體的實體,就可以在維持它原有清晰度和彎曲度的同時,多次移動和改變它的屬性,而不會影響圖例中的其它對象。這些特徵使基於矢量的程序特別適用於圖例和三維建模,因為它們通常要求能創建和操作單個對象。基於矢量的繪圖同解析度無關。這意味著它們可以按最高解析度顯示到輸出設備上。
矢量圖與點陣圖最大的區別是,它不受解析度的影響。因此在印刷時,可以任意放大或縮小圖形而不會影響出圖的清晰度
矢量圖:是根據幾何特性來繪制圖形,矢量可以是一個點或一條線,矢量圖只能靠軟體生成,文件佔用內在空間較小,因為這種類型的圖像文件包含獨立的分離圖像,可以自由無限制的重新組合。它的特點是放大後圖像不會失真,和解析度無關,文件佔用空間較小,適用於圖形設計、文字設計和一些標志設計、版式設計等。
E. 高中位移矢量圖怎麼畫
跟其他類型的矢量圖完全一樣,包括三要素:起點、終點、方向,連成一個箭頭即可
F. 高一物理 如何畫位移矢量圖
用帶箭頭的直線表示力的方向,用長度表示力的大小
G. 矢量圖怎麼做
在Core IDRAW中,導入這種圖的JPG格式的圖,然後在其上面用四邊形或者五邊形工具,一個一個的畫,每畫一個後轉為曲線,填加錨點,調整形狀(與下面JPG圖邊界對齊)填充顏色,再做下一個直到全部完成。
最後把原JPG圖刪掉即可。
H. 理論力學中,加速度矢量圖怎麼畫
其實就是力的矢量圖,(牛二)首先選取一基本點p畫出帶箭頭線(大小和其長度成比例)表示已知加速度然後將其他力同理首尾連接即可
I. 高一物理 如何畫位移矢量圖
用帶箭頭的直線表示力的方向,用長度表示力的大小
J. 機械波的旋轉矢量圖怎麼畫
1、首先打開CordlDRAW軟體後,點擊左上角的文件,然後在彈出的選項裡面,點擊新建。
2、這樣在CordlDRAW里就得到了一個空白畫圖區域,如果要畫簡單的矢量圖,可以點擊左側的那個矩形工具,然後按住滑鼠就可以拉出一個矢量的矩形圖。
3、如果要增加這個矢量的其它形狀,那麼還可以點擊那個圓形工具,這樣畫出的圓形也是矢量的。
4、這樣畫出的是矢量圖的輪廓,如果要讓整個矢量圖填充滿的話,那麼可以在選中這些畫好的矢量輪廓圖的情況下,點擊右側的需要的色塊,這樣就為這個矢量圖填充上了顏色,就完成了。