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高中物理_弹力汇总

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有关弹簧的题目在高考中几乎年年出现,由于弹簧弹力是变力,学生往往对弹力大小和方向的变化过程缺乏清晰的认识,不能建立与之相关的物理模型并进行分类,导致解题思路不清、效率低下、错误率较高.在具体实际问题中,由于弹簧特性使得与其相连物体所组成系统的运动状态具有很强的综合性和隐蔽性,加之弹簧在伸缩过程中涉及力和加速度、功和能、冲量和动量等多个物理概念和规律,所以弹簧试题也就成为高考中的重、难、热点, 一、“轻弹簧”类问题

在中学阶段,凡涉及的弹簧都不考虑其质量,称之为“轻弹簧”,是一种常见的理想化物理模型.由于“轻弹簧”质量不计,选取任意小段弹簧,其两端所受张力一定平衡,否则,这小段弹簧的加速度会无限大.故轻弹簧中各部分间的张力处处相等,均等于弹簧两端的受力.弹簧一端受力为F ,另一端受力一定也为F ,若是弹簧秤,则弹簧秤示数为F . 【例1】如图3-7-1所示,一个弹簧秤放在光滑的水平面上,外壳质量m 不能忽略,弹簧及挂钩质量不计,施加弹簧上水平方向的力1F 和称外壳上的力2F ,且12F F >,则弹簧秤沿水平方向的加速度为 ,弹簧秤的读数为 .

【解析】 以整个弹簧秤为研究对象,利用牛顿运动定律得: 12F F ma -=,即12

F F a m

-= 仅以轻质弹簧为研究对象,则弹簧两端的受力都1F ,所以弹簧秤的读数为1F .

说明:2F 作用在弹簧秤外壳上,并没有作用在弹簧左端,弹簧左端的受力是由外壳内侧提供的. 【答案】12

F F a m

-=

1F 二、质量不可忽略的弹簧

【例2】如图3-7-2所示,一质量为M 、长为L 的均质弹簧平放在光滑的水平面,在弹簧右端施加一水平力F 使弹簧向右做加速运动.试分析弹簧上各部分的受力情况.

【解析】 弹簧在水平力作用下向右加速运动,据牛顿第二定律得其加速度F

a M

=,取弹簧左部任意长度x 为研究对象,设其质量为m 得弹簧上的弹力为:

x x F x T ma M F L M L

==

= 【答案】x x T F L

=

三、弹簧的弹力不能突变(弹簧弹力瞬时)问题

弹簧(尤其是软质弹簧)弹力与弹簧的形变量有关,由于弹簧两端一般与物体连接,因弹簧形变过程需要一段时间,其长度变化不能在瞬间完成,因此弹簧的弹力不能在瞬间发生突变. 即可以认为弹力大小和方向不变,与弹簧相比较,轻绳和轻杆的弹力可以突变.

【例3】如图3-7-3所示,木块A 与B 用轻弹簧相连,竖直放在木块C 上,三者静置于地面,A B C 、、的质量之比是1:2:3.设所有接触面都光滑,当沿水平

方向迅速抽出木块C 的瞬时,木块A 和B 的加速度分别是A a = 与B a = 【解析】由题意可设A B C 、、的质量分别为23m m m 、、,以木块A 为研究对象,

抽出木块C 前,木块A 受到重力和弹力一对平衡力,抽出木块C 的瞬时,木块

A 受到重力和弹力的大小和方向均不变,故木块A 的瞬时加速度为0.以木块A

B 、为研究对

图 3-7-2

图 3-7-1 图 3-7-3

高中物理中的弹簧问题归类剖析

象,由平衡条件可知,木块C 对木块B 的作用力3CB F mg =.

以木块B 为研究对象,木块B 受到重力、弹力和CB F 三力平衡,抽出木块C 的瞬时,木块B 受到重力和弹力的大小和方向均不变,CB F 瞬时变为0,故木块C 的瞬时合外力为3mg ,竖直向下,瞬时加速度为1.5g . 【答案】0

说明:区别于不可伸长的轻质绳中张力瞬间可以突变.

【例4】如图3-7-4所示,质量为m 的小球用水平弹簧连接,并用倾角为0

30的光滑木板AB 托住,使小球恰好处于静止状态.当AB 突然向下撤离的瞬间,小球的加速度为 ( ) A.0

B.

,方向竖直向下 C.

,方向垂直于木板向下

D.

, 方向水平向右

【解析】 末撤离木板前,小球受重力G 、弹簧拉力F 、木板支持力N F 作用而平衡,如图3-7-5所示,有cos N mg

F θ

=

. 撤离木板的瞬间,重力G 和弹力F 保持不变(弹簧弹力不能突变),而木板支持力N F 立即消失,小球所受G 和F 的合力大小等于撤之前的

N F (三力平衡),方向与N F 相反,故加速度方向为垂直木板向下,大小

为cos N F g a m θ=

== 【答案】 C.

四、弹簧长度的变化问题

设劲度系数为k 的弹簧受到的压力为1F -时压缩量为1x -,弹簧受到的拉力为2F 时伸长量为2x ,此时的“-”号表示弹簧被压缩.若弹簧受力由压力1F -变为拉力2F ,弹簧长度将由压缩量1x -变为伸长量2x ,长度增加量为12x x +.由胡克定律有: 11()F k x -=-,22F kx =. 则:2121()()F F kx kx --=--,即F k x ?=?

说明:弹簧受力的变化与弹簧长度的变化也同样遵循胡克定律,此时x ?表示的物理意义是弹簧长度的改变量,并不是形变量.

【例5】如图3-7-6所示,劲度系数为1k 的轻质弹簧两端分别与质量为1m 、2m 的物块1、2拴接,劲度系数为2k 的轻质弹簧上端与物块2拴接,下端压在桌面上(不拴接),整个系统处于平衡状态.现将物块1缓慢地竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面.在此过程中,物块2的重力势能增加了 ,物块1的重力势能增加了 .

【解析】由题意可知,弹簧2k 长度的增加量就是物块2的高度增加量,

弹簧2k 长度的增加量与弹簧1k 长度的增加量之和就是物块1的高度增加量.

由物体的受力平衡可知,弹簧2k 的弹力将由原来的压力12()m m g +变为0,弹簧1k 的弹力将由原来的压力1m g 变为拉力2m g ,弹力的改变量也为12()m m g + .所以1k 、2k 弹簧的伸长

量分别为:1211()m m g k +和122

1

()m m g k +

图 3-7-4

图 3-7-5

3-7-6

故物块2的重力势能增加了221221()m m m g k +,

物块1的重力势能增加了211212

11

()()m m m g k k ++ 【答案】

221221()m m m g k + 211212

11

()()m m m g k k ++

五、弹簧形变量可以代表物体的位移

弹簧弹力满足胡克定律F kx =-,其中x 为弹簧的形变量,两端与物体相连时x 亦即物体的位移,因此弹簧可以与运动学知识结合起来编成习题.

【例6】如图3-7-7所示,在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A B 、,其质量分别为A B m m 、,弹簧的劲度系数

为k ,C 为一固定挡板,系统处于静止状态,现开始用一恒力F 沿斜面方向拉A 使之向上运动,求B 刚要离开C 时A 的加速度a 和从开始到此时A 的位移d (重力加速度为g ).

【解析】 系统静止时,设弹簧压缩量为1x ,弹簧弹力为1F ,分析A 受力可知:11sin A F kx m g θ==

解得:1sin A m g x k

θ

=

在恒力F 作用下物体A 向上加速运动时,弹簧由压缩逐渐变为伸长状态.设物体B 刚要离

开挡板C 时弹簧的伸长量为2x ,分析物体B 的受力有:2sin B kx m g θ=,解得2sin B m g x k

θ

=

设此时物体A 的加速度为a ,由牛顿第二定律有:2sin A A F m g kx m a θ--=

解得:()sin A B A

F m m g a m θ

-+=

因物体A 与弹簧连在一起,弹簧长度的改变量代表物体A 的位移,故有12d x x =+,即

()sin A

B m m g d k

θ

+= 【答案】()sin A B m m g d k

θ

+=

六、弹力变化的运动过程分析

弹簧的弹力是一种由形变决定大小和方向的力,注意弹力的大小与方向时刻要与当时的形变相对应.一般应从弹簧的形变分析入手,先确定弹簧原长位置、现长位置及临界位置,找出形变量x 与物体空间位置变化的几何关系,分析形变所对应的弹力大小、方向,弹性势能也是与原长位置对应的形变量相关.以此来分析计算物体运动状态的可能变化.

结合弹簧振子的简谐运动,分析涉及弹簧物体的变加速度运动,往往能达到事半功倍的效果.此时要先确定物体运动的平衡位置,区别物体的原长位置,进一步确定物体运动为简谐运动.结合与平衡位置对应的回复力、加速度、速度的变化规律,很容易分析物体的运动过程. 【例7】如图3-7-8所示,质量为m 的物体A 用一轻弹簧与下方地面上质量也为m 的物体B 相连,开始时A 和B 均处于静止状态,此时弹簧压缩量为0x ,一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮,一端连接物体A 、另一端C 握在手中,各段绳均刚好处于伸直状态,物体A 上方的一段绳子沿竖直方向且足够长.现在C 端施加水平恒力F 使物体A 从静止开始向上运动.(整个过程弹簧始终处在弹性限度以内

).

图 3-7-7

(1)如果在C 端所施加的恒力大小为3mg ,则在物体B 刚要离开地面时物体A 的速度为多大? (2)若将物体B 的质量增加到2m ,为了保证运动中物体B 始终不离开地面,则F 最大不超过多少?

【解析】 由题意可知,弹簧开始的压缩量0mg

x k =,

物体B 刚要离开地面时弹簧的伸长量也是0mg

x k

=.

(1)若3F mg =,在弹簧伸长到0x 时,物体B 离开地面,此时弹簧弹性势能与施力前相等,F 所做的功等于物体A 增加的动能及重力势能的和.

即:201222

F x mg x mv ?=?+得

: v =

(2)所施加的力为恒力0F 时,物体B 不离开地面,类比竖直弹簧振子,物体A 在竖直方向上

除了受变化的弹力外,再受到恒定的重力和拉力.故物体A 做简谐运动.

在最低点有:001F mg kx ma -+=,式中k 为弹簧劲度系数,1a 为在最低点物体A 的加速度. 在最高点,物体B 恰好不离开地面,此时弹簧被拉伸,伸长量为02x ,则: 002(2)k x mg F ma +-=

而0kx mg =,简谐运动在上、下振幅处12a a =,解得: 032

mg

F =

也可以利用简谐运动的平衡位置求恒定拉力0F .物体A 做简谐运动的最低点压缩量为0x ,最高点伸长量为02x ,则上下运动中点为平衡位置,即伸长量为所在处.由0

02

x mg k F +=,解得: 032

mg

F =

.

【答案】32

mg

说明: 区别原长位置与平衡位置.和原长位置对应的形变量与弹力大小、方向、弹性势能相关,和平衡位置对应的位移量与回复大小、方向、速度、加速度相关. 七.与弹簧相关的临界问题

通过弹簧相联系的物体,在运动过程中经常涉及临界极值问题:如物体速度达到最大;弹簧形变量达到最大时两个物体速度相同;使物体恰好要离开地面;相互接触的物体恰好要脱离等.此类问题的解题关键是利用好临界条件,得到解题有用的物理量和结论.

【例8】如图3-7-9所示,A B 、两木块叠放在竖直轻弹簧上,已知木块A B 、的质量分别为

0.42kg 和0.40kg ,

弹簧的劲度系数100/k N m =,若在A 上作用一个竖直向上的力F ,使A 由静止开始以20.5/m s 的加速度竖直向上做匀加速运动(210/g m s =)求:

(1) 使木块A 竖直做匀加速运动的过程中,力F 的最大值;

(2)若木块由静止开始做匀加速运动,直到A B 、分离的过程中,弹簧的弹性势能减少了0.248J ,求这一过程中F 对木块做的功.

【解析】 此题难点在于能否确定两物体分离的临界点.当0F =(即不加竖直向上F 力)时,设木块A B 、叠放在弹簧上处于平衡时弹簧的压缩量为x ,有:

()A B kx m m g =+,即()A

B m m g

x k

+= ① 对木块A 施加力F ,A 、B 受力如图3-7-10所示,对木块A 有: A A F N m g m a +-=

对木块B 有: 'B B kx N m g m a --= ③

可知,当0N ≠时,木块A B 、加速度相同,由②式知欲使木块A 匀加速运动,随N 减小F 增大,当0N =时, F 取得了最大值m F ,即: () 4.41m A F m a g N =+=

3-7-9

又当0N =时,A B 、开始分离,由③式知,弹簧压缩量'()B kx m a g =+,则()

'B m a g x k

+=

④ 木块A 、B 的共同速度:2

2(')v a x x =- ⑤

由题知,此过程弹性势能减少了0.248P P W E J ==

设F 力所做的功为F W ,对这一过程应用功能原理,得:

21

()()(')2

F A B A B P W m m v m m g x x E =

+++-- 联立①④⑤⑥式,且0.248P E J =,得: 29.6410F W J -=?

【答案】(1) 4.41m F N = 29.6410F W J -=?

【例9】如图3-7-11所示,一质量为M 的塑料球形容器,在A 处与水平面接触.它的内部有一直立的轻弹簧,弹簧下端固定于容器内部底部,上端系一带正电、质量为m 的小球在竖直方向振动,当加一向上的匀强电场后,弹簧正好在原长时,小球恰好有最大速度.在振动过程中球形容器对桌面的最小压力为0,求小球振动的最大加速度和容器对桌面的最大压力. 【解析】 因为弹簧正好在原长时小球恰好速度最大,所以有:=qE mg ① 小球在最高点时容器对桌面的压力最小,有:=kx Mg ②

此时小球受力如图3-7-12所示,所受合力为qE kx mg F -+= ③ 由以上三式得小球的加速度m

Mg a =.

显然,在最低点容器对桌面的压力最大,由振动的对称性可知小球在最低点和最高点有相同的加速度, 解以上式子得:Mg kx =

所以容器对桌面的压力为:Mg kx Mg F N 2=+=.

【答案】Mg

m

2Mg

八、弹力做功与弹性势能的变化问题

弹簧伸长或压缩时会储存一定的弹性势能,因此弹簧的弹性势能可以与机械能守恒规律综合应用,我们用公式212

P E kx =计算弹簧势能,弹簧在相等形变量时所具有的弹性势能相等一般是考试热点.

弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量.弹簧的弹力做功是变力做功,一般可以用以下四种方法求解:

(1)因该变力为线性变化,可以先求平均力,再用功的定义进行计算; (2)利用F x -图线所包围的面积大小求解; (3)用微元法计算每一小段位移做功,再累加求和; (4)根据动能定理、能量转化和守恒定律求解.

由于弹性势能仅与弹性形变量有关,弹性势能的公式高考中不作定量要求,因此,在求弹力做功或弹性势能的改变时,一般从能量的转化与守恒的角度来求解.特别是涉及两个物理过程中的弹簧形变量相等

时,往往弹性势能的改变可以抵消或替代求解.

【例10】如图3-7-13所示,挡板P 固定在足够高的水平桌面上,物块A 和B 大小可忽略,它们分别带有A Q +和B Q +的电荷量,质量分别为A m 和B m .两物块由绝缘的轻弹簧相连,一个不可伸长的

图 3-7-13

3-7-11

图 3-7-12

轻绳跨过滑轮,一端与B 连接,另一端连接轻质小钩.整个装置处于场强为E 、方向水平向左的匀强电场中,A 、B 开始时静止,已知弹簧的劲度系数为k ,不计一切摩擦及A 、B 间的库仑力, A 、B 所带电荷量保持不变,B 不会碰到滑轮. (1)若在小钩上挂质量为M 的物块C 并由静止释放,可使物块A 对挡板P 的压力恰为零,但不会离开P ,求物块C 下降的最大距离h .

(2)若C 的质量为2M ,则当A 刚离开挡板P 时, B 的速度多大?

【解析】 通过物理过程的分析可知,当物块A 刚离开挡板P 时,弹力恰好与A 所受电场力平衡,弹簧伸长量一定,前后两次改变物块C 质量,在第(2)问对应的物理过程中,弹簧长度的变化及弹性势能的改变相同,可以替代求解.

设开始时弹簧压缩量为1x ,由平衡条件1B kx Q E =,可得1B Q E

x k

= ①

设当A 刚离开挡板时弹簧的伸长量为2x ,由2A kx Q E =,可得: 2A Q E

x k

= ②

故C 下降的最大距离为: 12h x x =+ ③ 由①②③三式可得: ()A B E

h Q Q k

=

+ ④ (2)由能量守恒定律可知,物块C 下落过程中,C 重力势能的减少量等于物块B 电势能的增量和弹簧弹性势能的增量以及系统动能的增量之和. 当C 的质量为M 时,有:B MgH Q Eh E =+?弹 ⑤

当C 的质量为2M 时,设A 刚离开挡板时B 的速度为v ,则有:

21

2(2)2

B B MgH Q Eh E M m v =+?++弹 ⑥

由④⑤⑥三式可得A 刚离开P 时B 的速度为:

v =

【答案】(1)()A B E

h Q Q k =

+(2

)v =

【例11】如图3-7-14所示,质量为1m 的物体A 经一轻质弹簧与下方地面上的质量为2m 的物体B 相连,弹簧的劲度系数为k ,物体A B 、都处于静止状态.一

不可伸长的轻绳一端绕过轻滑轮连接物体A ,另一端连接一轻挂钩.开始时各

段绳都处于伸直状态,物体A 上方的一段绳沿竖直方向.现给挂钩挂一质量为2m 的物体C 并从静止释放,已知它恰好能使物体B 离开地面但不继续上升.若将物体C 换成另一质量为12()m m +的物体D ,仍从上述初始位置由静止释放,则这次物体B 刚离地时物体D 的速度大小是多少?已知重力加速度为g

【解析】 开始时物体A B 、静止,设弹簧压缩量为1x ,则有:11kx m g = 悬挂物体C 并释放后,物体C 向下、物体A 向上运动,设物体B 刚要离地时弹簧伸长量为2x ,有22kx m g =

B 不再上升表明此时物体A 、

C 的速度均为零,物体C 己下降到其最低点,与初状态相比,由机械能守恒得弹簧弹性势能的增加量为:

212112()()E m g x x m g x x ?=+-+

物体C 换成物体D 后,物体B 离地时弹簧势能的增量与前一次相同,由能量关系得:

22211211211211

()()()()22

m m v m v m m g x x m g x x E ++=++-+-?联立上式解得题中所求速度为

:v =

3-7-14

【答案】v =

说明: 研究对象的选择、物理过程的分析、临界条件的应用、能量转化守恒的结合往往在一些题目中需要综合使用. 九、弹簧弹力的双向性

弹簧可以伸长也可以被压缩,因此弹簧的弹力具有双向性,亦即弹力既可能是推力又可能是拉力,这类问题往往是一题多解.

【例12】如图3-7-15所示,质量为m 的质点与三根相同的轻弹簧相连,静止时相邻两弹簧间的夹角均为0120,已知弹簧a b 、对质点的作用力均为F ,则弹簧c 对质点作用力的大小可能为 ( ) A 、0 B 、F mg + C 、F mg - D 、mg F -

【解析】 由于两弹簧间的夹角均为0120,弹簧a b 、对质点作用力的合力

仍为F ,弹簧a b 、对质点有可能是拉力,也有可能是推力,因F 与mg 的大小关系不确定,故上述四个选项均有可能.正确答案:ABCD 【答案】 ABCD 十、弹簧振子

弹簧振子的位移、速度、加速度、动能和弹性势能之间存在着特殊关系,弹簧振子类问题通常就是考查这些关系,各物理量的周期性变化也是考查的重点. 【例13】如图3-7-16所示,一轻弹簧与一物体组成弹簧振子,物体在同一竖直线上的A B 、间做简谐运动, O 点为平衡位置;C 为AO 的中点,已知OC h =,弹簧振子周期为T ,某时刻弹簧振子恰好经过C 点并向上运动,则从此时刻开始计时,下列说法中正确的是 ( )

A 、4T

t =

时刻,振子回到C 点 B 、2T

t ?=时间内,振子运动的路程为4h

C 、38T

t =时刻,振子的振动位移为0

D 、38

T

t =时刻,振子的振动速度方向向下

【解析】 振子在点A C 、间的平均速度小于在点C O 、间的平均速度,时间大于

8

T

,选项A C 、错误;经2T 振子运动O 点以下与点C 对称的位置,总路程为4h ,选项B 正确;经38

T

t =

振子在点O B 、间向下运动,选项D 正确.

【答案】 B D

十一、弹簧串、并联组合

弹簧串联或并联后劲度系数会发生变化,弹簧组合的劲度系数可以用公式计算,高中物理不要求用公式定量分析,但弹簧串并联的特点要掌握:弹簧串联时,每根弹簧的弹力相等;原长相同的弹簧并联时,每根弹簧的形变量相等.

【例14】 如图3-7-17所示,两个劲度系数分别为12k k 、的轻弹簧竖直悬挂,下端用光滑细绳连接,并有一光滑的轻滑轮放在细线上;滑轮下端挂一重为G 的物体后滑轮下降,求滑轮静止后重物下降的距离.

【解析】 两弹簧从形式上看似乎是并联,但因每根弹簧的弹力相等,故两弹簧

3-7-17

3-7-16

3-7-15

实为串联;两弹簧的弹力均

2G

,可得两弹簧的伸长量分别为112G x k =,22

2G x k =,两弹簧伸长量之和12x x x =+,故重物下降的高度为:1212

()

24G k k x h k k +==

【答案】

1212

()

4G k k k k +

十二、通电的弹簧

【例15】如图3-7-18所示装置中,将金属弹簧的上端固定,下端恰好浸入水银,水银与电源负极相连,弹簧上端通过开关S 与电源正极相连.当接通开关S 后,弹簧的运动情况如何?

【解析】 通电弹簧相邻两匝线圈相互平行且电流同向,两匝线圈相互吸引,从而使弹簧收缩;弹簧收缩后下端离开水银,切断了电流吸引力消失,弹簧又向下恢复原长,与水银面接触而接通电路,然后又在吸引力作用下收缩.如此反复,弹簧就不断地上下振动.

十三、物体沿弹簧螺旋运动

【例16】如图3-7-19所示,长度为L 的光滑钢丝绕成高度为H 的弹簧,将弹簧竖直放置.一中间有孔的小球穿过钢丝并从弹簧的最高点A 由静止释放,求经多长时间小球沿弹簧滑到最低点B .

【解析】 小球沿光滑弹簧下滑时机械能守恒,可以假想在不改变弹簧上各处

倾角的条件下将弹簧拉成一条倾斜直线,如图3-7-20所示,小球沿此直线下滑的时间与题中要求的时间相等.小球沿直线下滑的加速度为sin a g θ= 由几何知识可得:sin H

L θ=

;由位移公式可知:212

L at =,

联立上式解得:t =

【答案】 十四、生产和生活中的弹簧

弹簧在生产和生活中有着广泛的应用,近几年高考中也出现了不少有关弹簧应用方面的试题.

【例17】如图3-7-21所示表示某同学在科技活动中自制的电子秤原理,利用电压表示数来指示物体质量,托盘与电阻可忽略的弹簧相连,托盘与弹簧的质量均不计,滑动变阻器的滑动头与弹簧上端连接;当托盘中没放物体且S 闭合时,电压表示数为零.设变阻器的总电阻为R 、总长度为L ,电源电动势为E 、内阻为r ,限流电阻阻值为0R ,弹簧劲度系数为k ,不计一切摩擦和其他阻力.

(1)推导出电压表示数x U 与所称物体质量m 的关系式. (2)由(1)结果可知,电压表示数与待测物体质量不成正比、不便于进行刻度.为使电压表示数与待测物体质量成正比,请利用原有器材进行改进并完成电路原理图,推导出电压表示数x U 与待测物体质量m 的关系式. 【解析】(1)设变阻器上端至滑动头的长度为x ,据题意得:mg kx =,

3-7-18 图

3-7-20

3-7-21

3-7-19

x x

R R L =

,0x x x R U E R R r

=++ 解得:0()

x mgRE

U mgR kL R r =

++

(2)改进后的电路如图3-7-22所示,则有:mg kx =,

x x

R R L

=

,解得: 0()x mgRE

U kL R R r =

++ 【答案】(1)0()x mgRE

U mgR kL R r =

++

(2)0()

x mgRE

U kL R R r =

++

图 3-7-22

高一物理-弹力方向的判断

弹力方向的判断 一、可以直接根据形变和接触面的情况能判断的 1.点与平面接触时,弹力的方向垂直平面 例1. 如图1所示,杆的一端与墙接触,另一端与地面接触,且处于静止状态,分析杆AB 受的弹力。 图1 2.点与曲面接触时,弹力的方向垂直过切点的切面 例2. 如图2所示,杆处在半圆形光滑碗的内部,且处于静止状态,分析杆受的弹力。 图2 3.平面与平面接触时,弹力的方向垂直于接触面 例3. 如图3所示,将物体放在水平地面上,且处于静止状态,分析物体受的弹力。 图3

4.平面与曲面接触时,弹力方向垂直于平面 例4. 如图4所示,一圆柱体静止在地面上,杆与圆柱体接触也处于静止状态,分析杆受的弹力。 图4 5.球与球相接触的弹力方向,垂直于过接触点的公切面(即在两球心的连线上),而指向受力物体。 例5.如图5所示。 图5 6.绳的弹力沿绳的方向且指向绳收缩的方向 例6. 如图6所示,两条细绳上端固定,下端与物体接触,物体处于平衡状态,分析物体受的弹力。 图6

7. 根据物体形变的方向判定,物体受弹力的方向与施力物体的形变方向相反。 例7. 如图7所示,分析物块所受弹簧弹力F的方向。 图7 8.杆的弹力可能沿杆的方向也可能不沿杆的方向 例8. 如图8甲、乙、丙所示,杆与物体接触且均处于静止状态,分析杆对物体的弹力。 甲乙丙 图8 二、不能直接判断的情况 1.假设法 欲分析一物体的某一接触处是否有弹力作用,可先假设没有所接触的物体,看看被研究的物体有怎样的运动趋势。

例9.如图9,甲图中,若将约束物B去掉,A不动;而将约束物C去掉后,A要向C运动。所以B对A无弹力,C对A有弹力,且为挤压的弹力,其方向垂直于接触面指向A内部。乙图中,将斜面去掉,小球不动;丙图中,斜面去掉后,小球将摆动。所以乙图中斜面对小球无弹力,丙图中斜面对小球有弹力,其方向垂直于斜面向上。另外乙图、丙图中细绳对小球有拉伸的弹力,方向沿绳而指向绳收缩的方向(指向小球的外部)。 图9 2.替换法 用细绳替换装置中的杆,看能否维持原来的力学状态。如果能维持,则说明这个杆提供的是拉力,否则提供的是支持力。 例10.如图10,分析甲图中装置AB、AC杆对A的弹力方向时,将AB、AC用细绳代替。代替AB后,装置状态不变,说明AB对A施加的是拉力;替换AC后,原状态不能维持,说明AC 对A施加的是支持力。如图乙所示。

高中物理知识点归纳分享

高中物理知识点归纳分享 高中物理知识点归纳分享 1.光本性学说的发展简史 (1)牛顿的微粒说:认为光是高速粒子流.它能解释光的直进现象,光的反射现象. (2)惠更斯的波动说:认为光是某种振动,以波的形式向周围传播.它能解释光的干涉和衍射现象. 2、光的干涉 光的干涉的条件是:有两个振动情况总是相同的波源,即相干波源。(相干波源的频率必须相同)。形成相干波源的.方法有两种:⑴利用激光(因为激光发出的是单色性极好的光)。⑵设法将同一束光 分为两束(这样两束光都来源于同一个光源,因此频率必然相等)。 下面4个图分别是利用双缝、利用楔形薄膜、利用空气膜、利用平 面镜形成相干光源的示意图。 2.干涉区域内产生的亮、暗纹 ⑴亮纹:屏上某点到双缝的光程差等于波长的整数倍,即 δ=nλ(n=0,1,2,……) ⑵暗纹:屏上某点到双缝的光程差等于半波长的奇数倍,即 δ=(n=0,1,2,……) 相邻亮纹(暗纹)间的距离。用此公式可以测定单色光的波长。用白光作双缝干涉实验时,由于白光内各种色光的波长不同,干涉条 纹间距不同,所以屏的中央是白色亮纹,两边出现彩色条纹。 3.衍射----光通过很小的孔、缝或障碍物时,会在屏上出现明暗相间的条纹,且中央条纹很亮,越向边缘越暗。

⑴各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射。 ⑵发生明显衍射的条件是:障碍物(或孔)的尺寸可以跟波长相比,甚至比波长还小。(当障碍物或孔的尺寸小于0.5mm时,有明显衍射 现象。) ⑶在发生明显衍射的条件下当窄缝变窄时亮斑的范围变大条纹间距离变大,而亮度变暗。 4、光的偏振现象:通过偏振片的光波,在垂直于传播方向的平 面上,只沿着一个特定的方向振动,称为偏振光。光的偏振说明光 是横波。 5.光的电磁说 ⑴光是电磁波(麦克斯韦预言、赫兹用实验证明了正确性。) ⑵电磁波谱。波长从大到小排列顺序为:无线电波、红外线、可见光、紫外线、X射线、γ射线。各种电磁波中,除可见光以外, 相邻两个波段间都有重叠。 各种电磁波的产生机理分别是:无线电波是振荡电路中自由电子的周期性运动产生的;红外线、可见光、紫外线是原子的外层电子受 到激发后产生的;伦琴射线是原子的内层电子受到激发后产生的;γ 射线是原子核受到激发后产生的。 ⑶红外线、紫外线、X射线的主要性质及其应用举例。 种类产生主要性质应用举例 红外线一切物体都能发出热效应遥感、遥控、加热 紫外线一切高温物体能发出化学效应荧光、杀菌、合成VD2 X射线阴极射线射到固体表面穿透能力强人体透视、金属探伤 以上就是新编高中物理知识点归纳之光的波动性和微粒性的全部内容,希望能够对大家有所帮助!

初中物理力、弹力、重力知识点专题归纳总结

初中物理力、弹力、重力知识点专题归纳总结 一、力知识归纳 1、什么是力:力是物体对物体的作用。要产生力的作用至少需要两个物体。发生作用的两个物体,一个是施力物体,一个是受力物体。 2、物体间力的作用是相互的。(一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力)。常用来解释现象,如拍桌子手感到疼。 3、力的作用效果:(1)力可以改变物体的运动状态,(速度的改变、方向的改变或二者均发生改变)小车受力运动状态由静止变为运动。(2)力可以改变物体的形状。(物体形状或体积的改变)弹簧、橡皮泥。 4、力的单位是:牛顿(简称:牛),符号是N。1牛顿大约是你拿起两个鸡蛋所用的力。会估测常见物体的重力。 5、受力发生形变,不受力又恢复原状的性质叫弹性。形变后不能自动恢复原状的性质叫塑性。 6、物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力。弹力的大小和物体发生弹性形变的程度有关。 7、实验室测力的工具是:弹簧测力计。会测量力的大小。会读数。 8、弹簧测力计的原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比。 9、弹簧测力计的用法:(1) 认清最小刻度和测量范围;(2) 要检查指针是否指在零刻度,如果不是,则要调零;(3)轻拉秤钩几次,看每次松手后,指针是否回到零刻度;(4)测量时弹簧测力计内弹簧的轴线与所测力的方向一致;⑸观察读数时,视线必须与刻度盘垂直;(6)测量力时不能超过弹簧测力计的量程。

10、力的三要素是:力的大小、方向、作用点。 11、力的示意图就是用一根带箭头的线段来表示力。具体的画法是:(1)用线段的起点表示力的作用点;除压力外,其它力的作用点都可以画在物体的正中间; (2)沿力的方向画一条带箭头的线段,箭头的方向表示力的方向;(3)若在同一个图中有几个力,则力越大,线段应越长。有时也可以在力的示意图中标出力的大小。会画力的示意图。 12、重力:地面附近物体由于地球吸引而受到的力叫重力。 13、重力的计算公式:G=mg,(g=9.8N/kg,在粗略计算时也可取g=10N/kg);重力跟质量成正比。 14、重力的方向总是竖直向下的。重垂线是根据重力的方向总是竖直向下的原理制成。检测墙壁是否竖直,台面是否水平的办法。 15、重心:重力在物体上的作用点叫重心。 二、力和运动知识归纳 1、牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。(牛顿第一定律是在经验事实的基础上,通过进一步的推理而概括出来的,因而不能用实验来证明这一定律)。原来静止不受力,恒静止;原来运动,无论怎样运动,不受力时永远做匀速直线运动。 2、惯性:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。牛顿第一定律也叫做惯性定律。解释惯性现象四句话。只能说“具有、由于”惯性而不能说“受到惯性、在惯性的作用下”。惯性的大小只和物体的质量有关,和速度、位置等其它因素无关。 3、物体平衡状态:物体受到几个力作用时,如果保持静止状态或匀速直线运动

高中物理重要知识点详细全总结(史上最全)

完整的知识网络构建,让复习备考变得轻松简单! (注意:全篇带★需要牢记!) 物 理 重 要 知 识 点 总 结 (史上最全) 高中物理知识点总结 (注意:全篇带★需要牢记!) 一、力物体的平衡

1.力是物体对物体的作用,是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)的原因. 力是矢量。 2.重力(1)重力是因为地球对物体的吸引而产生的. [注意]重力是因为地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球的吸引力,重力是万有引力的一个分力. 但在地球表面附近,能够认为重力近似等于万有引力 (2)重力的大小:地球表面G=mg,离地面高h处G/=mg/,其中g/=[R/(R+h)]2g (3)重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)。 (4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心不一定在物体上. 3.弹力(1)产生原因:因为发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的. (2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变. (3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下,垂直于面; 在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面. ①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等. ②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆. (4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解. ★胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx.k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素相关,单位是N/m. 4.摩擦力 (1)产生的条件:①相互接触的物体间存有压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可. (2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向能够相同也能够相反. (3)判断静摩擦力方向的方法: ①假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向. ②平衡法:根据二力平衡条件能够判断静摩擦力的方向. (4)大小:先判明是何种摩擦力,然后再根据各自的规律去分析求解. ①滑动摩擦力大小:利用公式f=μF N实行计算,其中F N是物体的正压力,不一

高中物理基础知识复习弹力

高中物理基础知识复习 弹力 集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)

高中物理基础知识复习-弹力(1)形变:物体的形状或体积的改变,叫做形变。 说明:①任何物体都能发生形变,不过有的形变比较明显,有的形变及其微小。 ②弹性形变:撤去外力后能恢复原状的形变,叫做弹性形变,简称形变。 (2)弹力:发生形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹力。 说明:①弹力产生的条件:接触;弹性形变。 ②弹力是一种接触力,必存在于接触的物体间,作用点为接触点。 ③弹力必须产生在同时形变的两物体间。 ④弹力与弹性形变同时产生同时消失。 (3)弹力的方向:与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。 几种典型的产生弹力的理想模型: ①轻绳的拉力(张力)方向沿绳收缩的方向。注意杆的不同。

②点与平面接触,弹力方向垂直于平面;点与曲面接触,弹力方向垂直于曲面接触点所在切面。 ③平面与平面接触,弹力方向垂直于平面,且指向受力物体;球面与球面接触,弹力方向沿两球球心连线方向,且指向受力物体。 (4)大小:弹簧在弹性限度内遵循胡克定律F=kx,k是劲度系数,表示弹簧本身的一种属性,k仅与弹簧的材料、粗细、长度有关,而与运动状态、所处位置无关。其他物体的弹力应根据运动情况,利用平衡条件或运动学规律计算。 。因此其解题思路可表示为: 必须注意:把一个力分解成两个力,仅是一种等效替代关系,不能认为在这两个分力方向上有两个施力物体。 矢量与标量 既要由大小,又要由方向来确定的物理量叫矢量; 只有大小没有方向的物理量叫标量 矢量由平行四边形定则运算;标量用代数方法运算。

高中物理必修2知识点归纳重点

新课标高中物理必修Ⅱ知识点总结 在学习物理的过程中,希望你能养成解题的好习惯,这一点很重要。 1、看题目的时候,很容易会看着头晕转向,这是心理问题,是自己逃避的 表现。因此再看题目的过程中,要手拿笔,画出重要的解题关键点。比 如:物体的开始与结束的状态、平衡状态等等;(这是一个积累过程,习 惯了就会事半功倍,不要不要在乎纸的清洁。); 2、画图;物理解题应该是想象思维、图形结合,再到推理的过程。画图真 的是必不可少的,不能懒而省了这一步。一定要画图,而且要整洁,不 可马虎; 3、辅导书是第二个老师;你若自学辅导书的每一章节前面的是总结梳理, 认真的记忆梳理,你课都可以不听了(不骗人,前提是你真的用功了)。 自习的时候,不要直接做辅导书的题那么快,认真看前面的知识点和例 题,消化好了,绝对受益匪浅。(任何一门理科都可以这么学的) 第一模块:曲线运动、运动的合成和分解 <一> 曲线运动 1、定义:运动轨迹为曲线的运动。 2、物体做曲线运动的方向:做曲线运动的物体,速度方向始终在轨迹的切线方向上。 3、曲线运动的性质:曲线运动一定是变速运动。(选择题) 由于曲线运动速度一定是变化的,至少其方向总是不断变化的,所以,做曲线运动的物体的加速度必不为零,所受到的合外力必不为零。(选择题) 4、物体做曲线运动的条件 物体所受合外力(加速度)的方向与物体的速度方向不在一条直线上。 总之,做曲线运动的物体所受的合外力一定指向曲线的凹侧。(选择题) 5、分类 ⑴匀变速曲线运动:物体在恒力作用下所做的曲线运动,如平抛运动。 ⑵非匀变速曲线运动:物体在变力(大小变、方向变或两者均变)作用下所做的曲线运动,如圆周运动。 <二> 运动的合成与分解(小船渡河是重点) 1、运动的合成:从已知的分运动来求合运动,叫做运动的合成,包括位移、速度和加速度的合成,由于它们都是矢量,所以遵循平行四边形定则。运动合成重点是判断合运动和分运动,一般地,物体的实际运动就是合运动。(做题依据) 2、运动的分解:求一个已知运动的分运动,叫运动的分解,解题时应按实际“效果”分解,或正交分解。 3、合运动与分运动的关系: ⑴运动的等效性⑵等时性⑶独立性⑷运动的矢量性 4、运动的性质和轨迹

高中物理弹力知识点

高中物理弹力知识点 弹力在日常生活中有着极为重要的应用,是高中物理学习重点,下面是小编给大家带 来的高中物理弹力知识点总结,希望对你有帮助。 高中物理弹力知识点 (1)产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的。 (2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变。 (3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,施力物 体是发生形变的物体.在点面接触的情况下,垂直于面; 在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面。①绳的拉力方 向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等。 ②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆。 (4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解。 ★胡克定律:在弹性限度内,弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比,即F=kx,k为弹簧的劲度系数,它只与弹簧本身因素有关,单位是N/m。 高中物理学习方法 听得懂 高中生要积极主动地去听讲,把老师所说的每一句话都用心来听,熟记高中物理概念 定义,这是“知其然”,老师讲解的过程就是“知其所以然”,听懂,才会运用。 记牢固 尤其是基本的概念。定义、定律、结论等,不要把这些看成可记可不记的知识,轻视了,高中生对物理问题的理解、运用就会受阻,在物理解题过程中就会因概念不清而 丢分,掌握三基本:基本概念清、基本规律熟、基本方法会,这些都是要记住的范畴。只有这样,高中生学习物理才会得心应手,各种难题才会迎刃而解。 会运用 会运用才是提高成绩的根本,就是对概念、公式等要掌握灵活,活学活用,不是死记 硬背,不同的题型采用不同的解题方法,公式的运用也是做到灵活多变,以达到正确 解题的目的。比如对于牛顿三大运动定律、什么是动量、为什么动量会守恒这些动力 学的基本概念的理解,仅仅停留在字面上学起来就是枯燥的,甚至是难于理解的,而

高中物理知识点大总结

高中物理知识点大总结 高中物理公式总结 物理定理、定律、公式表 一、质点的运动(1)------直线运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at 5.中间位置速度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为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0} 8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差} 9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。 注: (1)平均速度是矢量; (2)物体速度大,加速度不一定大; (3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式; (4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t 图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。 2)自由落体运动 1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt 3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh 注: (1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律; (2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。 (3)竖直上抛运动 1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2) 3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起) 5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间) 注: (1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值; (2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性; (3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。 二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力 1)平抛运动

高中物理知识点总结大全

高考总复习知识网络一览表物理

高中物理知识点总结大全 一、质点的运动(1)------直线运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at 5.中间位置速度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为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则aF2) 2.互成角度力的合成: F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2 3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2| 4.力的正交分Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx) 注: (1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; (2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立; (3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图; (4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小; (5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算. 四、动力学(运动和力) 1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致} 3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动} 4.共点力的平衡F合=0,推广{正交分解法、三力汇交原理} 5.超重:FN>G,失重:FNr} 3.受迫振动频率特点:f=f驱动力 4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕 5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕 6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定} 7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波) 8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大 9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同) 10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕} 注: (1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;

高中物理复习弹力专题之绳子弹簧和杆

绳拉物问题2012/8/ 1 【问题综述】此类问题的关键是: 1.准确判断谁是合运动,谁是分运动;实际运动是合运动 2.根据运动效果寻找分运动; 3.一般情况下,分运动表现在: ①沿绳方向的伸长或收缩运动; ②垂直于绳方向的旋转运动。 5.对多个用绳连接的物体系统,要牢记在绳的方向上各点的速度大小相等。 1.汽车通过绳子拉小船,则() A 、汽车匀速则小船一定匀速 B 、汽车匀速则小船一定加速 C 、汽车减速则小船一定匀速 D 、小船匀速则汽车一定减速 2:如图,汽车拉着重物G ,则() A 、汽车向左匀速,重物向上加速 B 、汽车向左匀速,重物所受绳拉力小于重物重力 C 、汽车向左匀速,重物所受绳拉力大于于重物重力 D 、汽车向右匀速,重物向下减速 3:如左图,若已知物体A 的速度大小为v A ,求重物B 小? 5如图所示,A 、B 度,β=30度时,物体A 的速度为2 m/s ,这时B 的速度为。 6.质量分别为m 和M 的两个物体跨过定滑轮如图所示,在M 沿光滑水平面运动的过程中,两物体速度的大小关系为() A .V 1﹤V 2 B .V 1﹥V 2 C .V 1=V 2 解开绳拉物体问题的“死结” 一、有关运动的合成和分解问题 ①当物体的运动方向沿绳子方向(与绳子平行)时,物体的速度与绳子的速度相同。 【例1】如右图所示,A 、B 两物体通过一条跨过定滑轮的绳子相连接。A 沿斜面下滑,B 沿水平面滑动。由于 A 、 B 的运动方向均沿绳子的方向, 所以两物体的速度均和与它们相连接的绳子的速度相同。因而A 、B 两物体的速度大小相等。 ②当物体的运动方向不沿绳子方向(与绳子不平行)时,物体的速度与绳子的速度不 相同,此类问题应该用运动的合成和分解的知识解答。 【例2】如右图所示,人用绳子通过定滑轮拉物体A ,当人以速度0v 匀速前进时, 求物体 A 的速度。 【例3】光滑水平面上有 A 、 B 两个物体,通过一根跨过定

高一物理知识点弹力总结

高一物理知识点弹力总结 复习正在紧张进行中,小编整理了高一物理知识点弹力总结,供考生参考!! (1)形变:物体的形状或体积的改变,叫做形变。 说明:①任何物体都能发生形变,不过有的形变比较明显,有的形变及其微小。 ②弹性形变:撤去外力后能恢复原状的形变,叫做弹性形变,简称形变。 (2)弹力:发生形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹力。 说明:①弹力产生的条件:接触;弹性形变。 ②弹力是一种接触力,必存在于接触的物体间,作用点为接触点。 ③弹力必须产生在同时形变的两物体间。 ④弹力与弹性形变同时产生同时消失。 (3)弹力的方向:与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。 几种典型的产生弹力的理想模型: ①轻绳的拉力(张力)方向沿绳收缩的方向。注意杆的不同。 ②点与平面接触,弹力方向垂直于平面;点与曲面接触,弹力方向垂直于曲面接触点所在切面。 ③平面与平面接触,弹力方向垂直于平面,且指向受力物体;

球面与球面接触,弹力方向沿两球球心连线方向,且指向受力物体。 (4)大小:弹簧在弹性限度内遵循胡克定律F=kx,k是劲度系数,表示弹簧本身的一种属性,k仅与弹簧的材料、粗细、长度有关,而与运动状态、所处位置无关。其他物体的弹力应根据运动情况,利用平衡条件或运动学规律计算。 。因此其解题思路可表示为: 必须注意:把一个力分解成两个力,仅是一种等效替代关系,不能认为在这两个分力方向上有两个施力物体。 矢量与标量 既要由大小,又要由方向来确定的物理量叫矢量; 只有大小没有方向的物理量叫标量 矢量由平行四边形定则运算;标量用代数方法运算。 一条直线上的矢量在规定了正方向后,可用正负号表示其方向。 以上就是小编为大家整理的高一物理知识点弹力总结。

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高中物理知识点清单 第一章 运动的描述 第一节 描述运动的基本概念 一、质点、参考系 1.质点:用来代替物体的有质量的点.它是一种理想化模型. 2.参考系: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. 二、位移和速度 1.位移和路程 (1)位移:描述物体位置的变化,用从初位置指向末位置的有向线段表示,是矢量. (2)路程是物体运动路径的长度,是标量. 2.速度 (1)平均速度:在变速运动中,物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值,即v =x t ,是矢量. (2)瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,是矢量. 3.速率和平均速率 (1)速率:瞬时速度的大小,是标量. (2)平均速率:路程与时间的比值,不一定等于平均速度的大小. 三、加速度 1.定义式:a =Δv Δt ;单位是m/s 2 . 2.物理意义:描述速度变化的快慢. 3.方向:与速度变化的方向相同. 考点一 对质点模型的理解 1.质点是一种理想化的物理模型,实际并不存在. 2.物体能否被看做质点是由所研究问题的性质决定的,并非依据物体自身大小来判断. 3.物体可被看做质点主要有三种情况: (1)多数情况下,平动的物体可看做质点. (2)当问题所涉及的空间位移远大于物体本身的大小时,可以看做质点. (3)有转动但转动可以忽略时,可把物体看做质点. 考点二 平均速度和瞬时速度 1.平均速度与瞬时速度的区别 平均速度与位移和时间有关,表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度;瞬时速度与位置或时刻有关,表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度. 2.平均速度与瞬时速度的联系 (1)瞬时速度是运动时间Δt →0时的平均速度. (2)对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等. 考点三 速度、速度变化量和加速度的关系

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第一章、力 一、力F:物体对物体的作用。 1、单位:牛(N) 2、力的三要素:大小、方向、作用点。 3、物体间力的作用是相互的。即作用力与反作用力,但它们不在同一物体上,不是平衡力。作用力与 反作用力是同性质的力,有同时性。 二、力的分类: 1、按按性质分:重力G、弹力N、摩擦力f 按效果分:压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力。 按研究对象分:外力、内力。 2、重力G:由于受地球吸引而产生,竖直向下。G=mg 重心的位置与物体的质量分布与形状有关。质量均匀、形状规则的物体重心在几何中心上,不一定在物体上。 弹力:由于接触形变而产生,与形变方向相反或垂直接触面。F=k×Δx 摩擦力f:阻碍相对运动的力,方向与相对运动方向相反。 滑动摩擦力:f=μN(N不是G,μ表示接触面的粗糙程度,只与材料有关,与重力、压力无关。) 相同条件下,滚动摩擦<滑动摩擦。 静摩擦力:用二力平衡来计算。 用一水平力推一静止的物体并使它匀速直线运动,推力F与摩擦力f的关系如图所示。 力的合成与分解:遵循平行四边形定则。以分力F1、F2为邻边作平行四边形,合力F的大小和方向可用这两个邻边之间的对角线表示。 |F1-F2|≤F合≤F1+F2 F合2=F12+F22+ 2F1F2cosQ 平动平衡:共点力使物体保持匀速直线运动状态或静止状态。 解题方法:先受力分析,然后根据题意建立坐标 系,将不在坐标系上的力分解。如受力在三个以 内,可用力的合成。 利用平衡力来解题。 F x合力=0 F y合力=0 注:已知一个合力的大小与方向,当一个分力的 方向确定,另一个分力与这个分力垂直是最小 值。 转动平衡:物体保持静止或匀速转动状态。 解题方法:先受力分析,然后作出对应力的力臂(最长力臂是指转轴到力的作用点的直线距离)。分析正、负力矩。 利用力矩来解题:M合力矩=FL合力矩=0 或M正力矩= M负力矩 第二章、直线运动

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微专题18 弹力 【题组1】物体的形变和弹力 1.关于弹性形变,下列说法正确的是() A.物体形状或体积的改变叫弹性形变 B.一根钢筋用力折弯后的形变就是弹性形变 C.物体在外力停止作用后,能够恢复原来形状的形变,叫弹性形变 D.物体在外力停止作用后的形变,叫弹性形变 【答案】C 【解析】弹性形变指物体在外力停止作用后,能够恢复原状的形变,C正确,A、D错误;钢筋用力折弯后,无法恢复到原来形状,不属于弹性形变,B错误. 2.关于弹力的产生,下列说法正确的是() A.木块放在桌面上受到一个向上的弹力,这是由于木块发生微小形变而产生的 B.木块放在桌面上,木块没有形变,所以对桌面没有施加弹力 C.拿一根细竹竿拨动水中的木头,木头受到竹竿的弹力,这是由于木头发生形变而产生的 D.挂在电线下面的电灯受到向上的拉力,是因为电线发生微小的形变而产生的 【答案】D 【解析】木块和桌面相互作用,都会发生微小的形变.桌面发生微小形变对木块有向上的弹力即支持力;木块由于发生微小形变对桌面有向下的弹力即压力,A、B都错.木头受到的弹力是由细竹竿发生形变而产生的,C错.电灯受到的拉力是电线发生微小形变而产生的,D对. 3.已知甲、乙两物体之间有弹力的作用,那么下列说法中正确的是() A.甲、乙两物体一定直接接触且都发生了弹性形变 B.甲、乙两物体一定直接接触但不一定都发生弹性形变 C.甲、乙两物体不一定直接接触但一定都发生弹性形变 D.甲、乙两物体不一定直接接触也不一定都发生弹性形变 【答案】A 【解析】物体直接接触且发生弹性形变,才能产生弹力. 4.下列有关物体所受的弹力及形变的说法正确的是() A.有弹力作用在物体上,物体一定发生形变,撤去此力后,形变完全消失 B.有弹力作用在物体上,物体不一定发生形变

高一物理知识点归纳大全

高一物理知识点归纳大全 从初中进入高中以后,就会慢慢觉得物理公式比以前更难学习了,其实学透物理公式并不是难的事情,以下是我整理的物理公式内容,希望可以给大家提供作为参考借鉴。 基本符号 Δ代表'变化的 t代表'时间等,依情况定,你应该知道' T代表'时间' a代表'加速度' v。代表'初速度' v代表'末速度' x代表'位移' k代表'进度系数' 注意,写在字母前面的数字代表几倍的量,写在字母后面的数字代表几次方. 运动学公式 v=v。+at无需x时 v2=2ax+v。2无需t时 x=v。+0.5at2无需v时 x=((v。+v)/2)t无需a时 x=vt-0.5at2无需v。时 一段时间的中间时刻速度(匀加速)=(v。+v)/2

一段时间的中间位移速度(匀加速)=根号下((v。2+v2)/2) 重力加速度的相关公式,只要把v。当成0就可以了.g一般取10 相互作用力公式 F=kx 两个弹簧串联,进度系数为两个弹簧进度系数的倒数相加的倒数 两个弹簧并联,进度系数连个弹簧进度系数的和 运动学: 匀变速直线运动 ①v=v(初速度)+at ②x=v(初速度)t+?at平方=v+v(初速度)/2×t ③v的平方-v(初速度)的平方=2ax ④x(末位置)-x(初位置)=a×t的平方 自由落体运动(初速度为0)套前面的公式,初速度为0 重力:G=mg(重力加速度)弹力:F=kx摩擦力:F=μF(正压力)引申:物体的滑动摩擦力小于等于物体的最大静摩擦 匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at 5.中间位置速度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为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0} 8.实验用推论Δs=aT2{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差} 9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;

高一物理必修一力重力弹力摩擦力知识点整理

高一物理必修一力重力弹力摩擦力知识点 整理 在高一物理中,最痛苦的莫过于力学了,示意图很多,需要背的公式也超级多,实在是让人感到头疼。但再难也要迎难而上,必须要把这些知识点都吃透了。下面是为你推荐高一物理必修一知识点整理,希望能帮到你。 高一物理必修一力重力弹力摩擦力知识点整理 1、力: 力是物体之间的相互作用,有力必有施力物体和受力物体。力的大小、方向、作用点叫力的三要素。用一条有向线段把力的三要素表示出来的方法叫力的图示。 按照力命名的依据不同,可以把力分为 ①按性质命名的力(例如:重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。) ②按效果命名的力(例如:拉力、压力、支持力、动力、阻力等)。 力的作用效果: ①形变;②改变运动状态. 2、重力: 由于地球的吸引而使物体受到的力。重力的大小G=mg,方向竖直向下。作用点叫物体的重心;重心的位置与物体的质量分布和形状有关。质量均匀分布,形状规则的物体的重

心在其几何中心处。薄板类物体的重心可用悬挂法确定,注意:重力是万有引力的一个分力,另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力,在两极处重力等于万有引力.由于重力远大于向心力,一般情况下近似认为重力等于万有引力. 3、弹力: (1)内容:发生形变的物体,由于要恢复原状,会对跟它接触的且使其发生形变的物体产生力的作用,这种力叫弹力。 (2)条件:①接触;②形变。但物体的形变不能超过弹性限度。 (3)弹力的方向和产生弹力的那个形变方向相反。(平面接触面间产生的弹力,其方向垂直于接触面;曲面接触面间产生的弹力,其方向垂直于过研究点的曲面的切面;点面接触处产生的弹力,其方向垂直于面、绳子产生的弹力的方向沿绳子所在的直线。) (4)大小: ①弹簧的弹力大小由F=kx计算, ②一般情况弹力的大小与物体同时所受的其他力及物体的运动状态有关,应结合平衡条件或牛顿定律确定. 4、摩擦力: (1)摩擦力产生的条件:接触面粗糙、有弹力作用、有相

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曲线运动 一、运动的合成与分解 1.曲线运动 匀变速曲线运动:若做曲线运动的物体受的是恒力,即加速度大小、方向都不变的曲线运动,如平抛运动; 变加速曲线运动:若做曲线运动的物体所受的是变力,加速度改变,如匀速圆周运动。 (1)条件:质点所受合外力的方向(或加速度方向)跟它的速度方向不在同一直线上。物体能否做曲线运动要看力的方向,不是看力的大小。 (2)特点: ①曲线运动的速度方向不断变化,故曲线运动一定是变速运动。 ②曲线运动轨迹上某点的切线方向表示该点的速度方向。 ③曲线运动的轨迹向合力所指一方弯曲,合力指向轨迹的凹侧。 ④当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为锐角时,物体做曲线运动速率将增大;当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为钝角时,物体做曲线运动的速率将减小。 2.运动的合成与分解(指位移、速度、加速度三个物理量的合成和分解) (1)合运动和分运动关系:等时性、等效性、独立性、矢量性、相关性 ①等时性:合运动所需时间和对应的每个分运动所需时间相等。 ②等效性:合运动的效果和各分运动的整体效果是相同的,合运动和分运动是等效替代关系,不能并存。 ③独立性:每个分运动都是独立的,不受其他运动的影响 ④矢量性:加速度、速度、位移都是矢量,其合成和分解遵循平行四边形定则 ⑤相关性:合运动的性质是由分运动性质决定的 (2)从已知的分运动来求合运动,叫做运动的合成;求已知运动的分运动,叫运动的分解。 ①运动的分解要根据力的作用效果(或正交分解) ②物体的实际运动是合运动 ③速度、时间、位移、加速度要一一对应 ④如果分运动都在同一条直线上,需选取正方向,与正方向相同的量取正,相反的量取负,矢量运算简化为代数运算。如果分运动互成角度,运动合成要遵循平行四边形定则 (3)合运动的性质取决于分运动的情况: ①两个匀速直线运动的合运动仍为匀速直线运动。 ②一个匀速运动和一个匀变速运动的合运动是匀变速运动,两者共线时,为匀变速直线运动,两者不共线时,为匀变速曲线运动。 ③两个匀变速直线运动的合运动为匀变速运动,当合运动的初速度与合运动的加速度共线时为匀变速直线运动,当合运动的初速度与合运动的加速度不共线时为匀变速曲线运动。 3.小船渡河问题 一条宽度为L 的河流,水流速度为V s ,船在静水中的速度为V c (1)渡河时间最短: 设船上头斜向上游与河岸成任意角θ,这时船速在垂直于河岸方向的速度分量V 1=V c sin θ,渡河所需时间为:θ sin c V L t = 当船头与河岸垂直时,渡河时间最短,c V L t = m in (与水速的大小无关) 渡河位移:2 22t v L s s +=

高中物理选修重要知识点总结.docx

选 修 3 - 5 知 识 汇 总 一、动量 1. 动量: p =mv {方向与速度方向相同} 2. 冲量: I =Ft {方向由 F 决定} 3. 动量定理: I = p 或 Ft =mv t –mv o { p: 动量变化 p =mv t –mv o ,是矢量式 } 4. 动量守恒定律: p 前总 =p 后总 或 p =p ’也可以是 m 1 v 1 m 2v 2 m 1v 1/ m 2v 2/ 5. ( 1)弹性碰撞:系统的动量和动能均守恒 m 1v 1 m 2v 2 m 1 v ' m 2v ' ① 1 m 1v 1 2 1 m 2 v 2 2 1 m 1v 1 '2 1 m 2 v 2 ' 2 ② 1 2 2 2 2 2 其中:当 v 2 =0 时,为一动一静碰撞, ' m 1 m 2 v 1 ' 2m 1 v 1 v 1 m 1 m 2 此时 v 2 m 1 m 2 (2)非弹性碰撞:系统的动量守恒,动能有损失 m 1v 1 m 2v 2 ' ' m 1v 1 m 2 v 2 (3)完全非弹性碰撞:碰后连在一起成一整体 m 1v 1 共 ,且动能损失最多 m 2 v 2 (m 1 m 2 )v 6. 人船模型——两个原来静止的物体(人和船)发生相互作用时,不受其它外力,对这两个 物体组成的系统来说,动量守恒,且任一时刻的总动量均为零,由动量守恒定律,有 mv1=MV2(注意:几何关系) 注: (1) 正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上 ; (2) 以上表达式除动能外均为矢量运算 , 在一维情况下可取正方向化为代数运算 ; (3)系统动量守恒的条件 : 合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等) ; (4) 碰撞过程 ( 时间极短,发生碰撞的物体构成的系统 ) 视为动量守恒 , 原子核衰变时动量守 恒; (5) 爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加; 思考 1:利用动量定理和动量守恒定律解题的步骤是什么?思考 2:动量变化 p 为正值,动量一定增大吗?(不一定) 思考 3:两个物体组成的系统动量守恒,其中一个物体的动量增大,另一个物体的动量一定减小吗?动能呢?(不一定) 思考 4:两个物体碰撞过程遵循的三条规律分别是什么? 思考 5:一动一静两个小球正碰撞,入射球和被撞球的速度范围怎样计算? 思考 6:有哪些模型可视为一动一静弹性碰撞?有哪些模型可视为人船模型?人船模型存在哪些特殊规律? 思考 7:同样是动量守恒,碰撞,爆炸,反冲三者有何不同?(有弹簧的弹性势能或火药的化学能,或者人体内的化学能转化为动能的情况下,总动能增大) 二、波粒二象性 1、1900年普朗克能量子假说,电磁波的发射和吸收是不连续的,而是一份一份的 E=hv 2、赫兹发现了光电效应, 1905年,爱因斯坦量解释了光电效应,提出光子说及光电效应方 程 3、光电效应

高中物理知识点汇总(带经典例题)

高中物理必修1 运动学问题是力学部分的基础之一,在整个力学中的地位是非常重要的,本章是讲运动的初步概念,描述运动的位移、速度、加速度等,贯穿了几乎整个高中物理内容,尽管在前几年高考中单纯考运动学题目并不多,但力、电、磁综合问题往往渗透了对本章知识点的考察。近些年高考中图像问题频频出现,且要求较高,它属于数学方法在物理中应用的一个重要方面。 第一章运动的描述 专题一:描述物体运动的几个基本本概念 ◎知识梳理 1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动、转动和振动等形式。 2.参考系:被假定为不动的物体系。 对同一物体的运动,若所选的参考系不同,对其运动的描述就会不同,通常以地球为参考系研究物体的运动。 3.质点:用来代替物体的有质量的点。它是在研究物体的运动时,为使问题简化,而引入的理想模型。仅凭物体的大小不能视为质点的依据,如:公转的地球可视为质点,而比赛中旋转的乒乓球则不能视为质点。’ 物体可视为质点主要是以下三种情形: (1)物体平动时; (2)物体的位移远远大于物体本身的限度时; (3)只研究物体的平动,而不考虑其转动效果时。 4.时刻和时间 (1)时刻指的是某一瞬时,是时间轴上的一点,对应于位置、瞬时速度、动量、动能等状态量,通常说的“2秒末”,“速度达2m/s时”都是指时刻。 (2)时间是两时刻的间隔,是时间轴上的一段。对应位移、路程、冲量、功等过程量.通常说的“几秒内”“第几秒内”均是指时间。 5.位移和路程 (1)位移表示质点在空间的位置的变化,是矢量。位移用有向线段表示,位移的大小等于有向线段的长度,位移的方向由初位置指向末位置。当物体作直线运动时,可用带有正负号的数值表示位移,取正值时表示其方向与规定正方向一致,反之则相反。 (2)路程是质点在空间运动轨迹的长度,是标量。在确定的两位置间,物体的路程不是唯一的,它与质点的具体运动过程有关。 (3)位移与路程是在一定时间内发生的,是过程量,二者都与参考系的选取有关。一般情况下,位移的大小并不等于路程,只有当质点做单方向直线运动时,二者才相等。6.速度 (1).速度:是描述物体运动方向和快慢的物理量。 (2).瞬时速度:运动物体经过某一时刻或某一位置的速度,其大小叫速率。 (3).平均速度:物体在某段时间的位移与所用时间的比值,是粗略描述运动快慢的。 ①平均速度是矢量,方向与位移方向相同。

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