1、第 1 章 运动的描述第 2 章 匀变速直线运动1.质点（A） （1）没有形状、大小，而具有质量的点。（2）质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在。（3）一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析。2、速度、平均速度和瞬时速度（A）（1）速度：表示物体运动快慢的物理量，它等于位移 x跟发生这段位移所用时间 t的比值。即 v=x/t。速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的方向。在国际单位制中，速度的单位是（m/s）米/秒。（2）平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物
2、理量。一个作变速运动的物体，如果在一段时间 t内的位移为 x, 则我们定义 v=x/t为物体在这段时间（或这段位移）上的平均速度。平均速度也是矢量，其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。（3）瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。从物理含义上看，瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率。3、加速度（A）（1）加速度的定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变量跟发生这一改变量所用时间的比值,定义式： tva0（2）加速度是矢量,它的方向是速度变化的方向（3）在变速直线运动中,若加速度的方向与速度方向相同,则质点做加速运动; 若
3、加速度的方向与速度方向相反,则则质点做减速运动.4、用电火花计时器(或电磁打点计时器)研究匀变速直线运动（A）常见计算：（1） ，2BCT2BDT（2） a5、匀变速直线运动的规律（A）（1）匀变速直线运动的速度公式 vt=vo+at（减速：vt=vo-at）（2） 此式只适用于匀变速直线运动。otv（3）匀变速直线运动的位移公式 s=vot+at2/2（减速：s=v ot-at2/2）（4）位移推论公式： （减速： ）20tSa20tSa（5）初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数： x= aT2 (a-匀变速直线运动的加速度 T-每个时间间隔
4、的时 O A B C D E3.0712.3827.87 49.62.07 77.40图 2-5间)6、自由落体运动（A）（1）自由落体运动： 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。（2）自由落体运动的规律：vt=gt； H=gt 2/2； v t2=2gh（3）竖直上抛运动：竖直上抛运动是沿竖直方向的匀减速直线运动。它的加速度为 g= 9.8m/s2。竖直上抛运动的规律：选定竖直向上的初速度方向为正方向，那么，加速度 g的方向应为负。考虑到重力加速度 g是一个特定的加速度不宜将 g写做9.8m/s 2，应在公式中符号“g”的前面加一个负号。规律如下：vgtt0，vght2
5、0第三章 相互作用一、力（A）力作用于物体产生的两个作用效果：使受力物体发生形变或使受力物体的运动状态发生改变。力是矢量：既有大小又有方向。力的分类：按照力的性质命名：重力、弹力、摩擦力，电场力，磁场力等。按照力的作用效果命名：拉力、推力、压力、支持力、动力、阻力、浮力、向心力等。二、重力（A） 质量均匀分布的有规则形状的均匀物体，它的重心在几何中心上。 一般物体的重心不一定在几何中心上，可以在物体内，也可以在物体外。一般采用悬挂法。3.重力的大小：G=mg三、弹力（A）弹簧弹力： F = Kx (x为伸长量或压缩量,K 为劲度系数)四、摩擦力（A）1、摩擦力是接触力2、摩擦力产生的条件：接触
6、、挤压，有相对运动或相对运动趋势存在。 （含盖了产生弹力的条件）3、摩擦力的方向：总是与相对运动或相对运动趋势方向相反，与接触面相切。4、 滑动摩擦力大小： NFf=hvt021t()说明 ： a、F N为接触面间的弹力，可以大于 G；也可以等于 G;也可以小于 Gb、 为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力 FN无关.(2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.大小范围： O mg 物体处于超重状态同理分析, 减速上升以向上为正方向 F mg = ma加速下降以向下为正方向 F = mg ma F v 0，此时绳
7、对球产生拉力 F不能过最高点的条件：v 时，杆对小球有指向圆心的拉力，其大小随速r 度 的增大而增大右图(b)所示的小球过最高点时，光滑硬管对小球的弹力情况与硬杆对小球的弹力类似。第六章 万有引力定律一.开普勒行星运动规律：行星轨道视为圆处理 则32rKT（K 只与中心天体质量 M有关）理解：（1） k是与太阳质量有关而与行星无关的常量 由于行星的椭圆轨道都跟圆近似，在近似的计算中，可以认为行星都是以太阳为圆心做匀速圆周运动，在这种情况下， a可代表轨道半径 (2)开普勒第三定律不仅适用于行星，也适用于卫星，只不过此时 a3 /T2 k，比值 k是由行星的质量所决定的另一常量，与卫星无关 二、
8、万有引力定律(1)内容：(2)公式：FG ,其中 ，叫做引力常量。21rm21/067.kgmNG(3)适用条件：此公式适用于质点间的相互作用当两物体间的距离远远大于物体本身的大小时，物体可视为质点均匀的球体可视为质点，r 是两球心间的距离一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力也适用，其中 r为球心到质点间的距离(3)物体间的万有引力是一对作用力和反作用力，总是大小相等、方向相反的，遵循牛顿第三定律，因此谈不上质量大的物体对质量小的物体的引力大于质量小的物体对质量大的物体的引力，更谈不上相互作用的一对物体间的引力是一对平衡力注意：万有引力定律把地面上的运动与天体运动统一起来，是自然界中最普遍的
9、规律之一，式中引力恒量 G的物理意义是：G 在数值上等于质量均为 1千克的两个质点相距 1米时相互作用的万有引力三万有引力定律的应用1、 （天体质量 M, 卫星质量 m，天体半径 R, 轨道半径 r，天体表面重力加速度 g ， 卫星运行向心加速度 an卫星运行周期 T)解决天体(卫星)运动问题的两种基本思路: 一是把天体(或人造卫星)的运动看成是匀速圆周运动，其所需向心力由万有引力提供;二是在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体的引力. （1） 万有引力=向心力 (一个天体绕另一个天体作圆周运动时， r=R+h )G Rh)2VhRhmTRh2224()()(人造地球卫星（只讨论绕
10、地球做匀速圆周运动的人造卫星 r=R+h）：，r 越大，v 越小； ，r 越大， 越小； ，r 越大，T 越大；Mv3GMGM322na，r越大， n越小。2、用万有引力定律求中心星球的质量和密度求质量：天体表面任意放一物体重力近似等于万有引力： mg = G MmR22g当一个星球绕另一个星球做匀速圆周运动时，设中心星球质量为 M，半径为 R，环绕星球质量为 m，线速度为 v，公转周期为 T，两星球相距 r，由万有引力定律有： ，可得出中心天222TrmvrG体的质量： 求密度： 34/V2324Gr在天体表面任意放一物体重力近似等于万有引力 （重力是万有引力的一个分力）地面物体的重力加速度
11、： mg = G g = G 9.8m/s 2 MmR2R2高空物体的重力加速度： mg = G g = G 9.8m/s2)(hh3、万有引力和重力的关系: 一般的星球都在不停地自转，星球表面的物体随星球自转需要向心力，因此星球表面上的物体所受的万有引力有两个作用效果：一个是重力，一个是向心力。星球表面的物体所受的万有引力的一个分力是重力，另一个分力是使该物体随星球自转所需的向心力4、双星：宇宙中往往会有相距较近，质量可以相比的两颗星球，它们离其它星球都较远，因此其它星球对它们的万有引力可以忽略不计。在这种情况下，它们将各自围绕它们连线上的某一固定点做同周期的匀速圆周运动。这种结构叫做双星。
12、（1）由于双星和该固定点总保持三点共线，所以在相同时间内转过的角度必相等，即双星做匀速圆周运动的角速度必相等，因此周期也必然相同。（2）由于每颗星的向心力都是由双星间相互作用的万有引力提供的，因此大小必然相等，由 F=mr 2可得 ，得 ，即固定点离质量大的星较近。mrLmrr2121,注意：万有引力定律表达式中的 r表示双星间的距离，按题意应该是 L，而向心力表达式中的 r表示它们各自做圆周运动的半径，在本题中为 r1、 r2，千万不可混淆。当我们只研究地球和太阳系统或地球和月亮系统时（其他星体对它们的万有引力相比而言都可以忽略不计） ，其实也是一个双星系统，只是中心星球的质量远大于环绕星球
13、的质量，因此固定点几乎就在中心星球的球心。可以认为它是固定不动的。求解双星问题的基本技巧和方法:抓住双星的角速度(周期)相等，绕行的向心力大小相等，以及双星间的距离和轨道半径的几何关系是解决此类问题的关键，概括为“四个相等” ，即向心力、角速度、周期相等，轨道半径之和等于两星间距. 然后运用万有引力定律和牛顿第二定律求解说明:1.讨论重力加速度 g随离地面高度 h的变化情况： 物体的重力近似为地球对物体的引力，即。所以重力加速度 ，可见，g 随 h的增大而减小。2)(hRMmGg 2)(hRMGg2算中心天体的质量的基本思路：(1)从环绕天体出发:通过观测环绕天体运动的周期 T和轨道半径 r;
14、就可以求出中心天体的质量 M(2)从中心天体本身出发:只要知道中心天体的表面重力加速度 g和半径 R就可以求出中心天体的质量 M。3解卫星的有关问题：在高考试题中，应用万有引力定律解题的知识常集中于两点：一是天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力。即；二是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力，即2222 4TrmrvmarMG向从而得出 (黄金代换，不考虑地球自转)gR2 2gRGM四、三种宇宙速度 1三种宇宙速度均指的是发射速度，不能理解为运行速度 2第一宇宙速度既是最小发射速度，又是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度 3第二宇宙速度（脱离速度）：v 2=11.2km/s，使卫星挣脱
15、地球引力束缚的最小发射速度。4 第三宇宙速度（逃逸速度）：v 3=16.7km/s，使卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。五、关于地球同步卫星的五个“一定”“同 步 ”的 含 义 就 是 和 地 球 保 持 相 对 静 止 （ 又 叫 静 止 轨 道 卫 星 ） .1轨道平面一定：轨道平面与赤道平面共面 （即卫星在赤道正上方） 2周期一定：与地球自转周期相同，即 T24h. 3角速度一定：与地球自转的角速度相同 4高度一定： h 3.610 7 m. 5速率一定： v 3.110 3 m/s.六、卫星的超重和失重（1）卫星进入轨道前加速过程，卫星上物体超重(2)卫星进入轨道后正常运转时，卫星上
16、物体完全失重第七章 机械能守恒定律一、功1.功的公式：W=Flcos（1）当 0 90 时，力 F对物体做正功；这个力对物体充当动力 。（2）当 = 90时， 力 F对物体不做功； （3）当 90180时， 力 F对物体做负功，这个力对物体充当阻力。特别注意：公式只适用于恒力做功 ，功的正负不表示方向，也不表示大小； F 和 l是对应同一个物体的；某力做的功仅由 F、l 和 决定, 与其它力是否存在以及物体的运动情况都无关。2.重力的功：W G =mgh 只 跟物体的重力及物体移动的始终位置的高度差有关，跟移动的路径无关。3.摩擦力的功（包括静摩擦力和滑动摩擦力）摩擦力可以做负功，摩擦力可以做
17、正功，摩擦力可以不做功；一对静摩擦力的总功一定等于 0，一对滑动摩擦力的总功等于 - fS。 4.合力的功有两种计算方法：（1）先求出合力，然后求总功，表达式为WFS cos（2）合力的功等于各分力所做功的代数和，即WW 1 +W2+W3+二.功率1. 定义式： tP，所求出的功率是时间 t内的平均功率。2. 计算式：P=Fvcos , 其中 是力 F与速度 v间的夹角。用该公式时，要求 F为恒力。（1）当 v为即时速度时，对应的 P为即时功率；（2）当 v为平均速度时，对应的 P为平均功率。三.动能1. 定义：物体由于运动而具有的能叫动能。2. 表达式为: 21mvEk，3.动能定理：合外力
18、所做的总功等于物体动能的变化量. 这个结论叫做动能定理.表达式： KEW212合，式中 W 合 是各个外力对物体做功的总和，E K是做功过程中始末两个状态动能的增量。4.应用动能定理解题的步骤：(1)选取研究对象，明确并分析运动过程(2)分析受力及各力做功的情况，求出总功 受 哪 些 力 各 力 是 否 做 功 做 正 功 还 是 负 功 做 多 少 功 确 定 求 总 功 思 路 求 出 总 功(3)明确过程初、末状态的动能 Ek1及 Ek2.(4)列方程 W Ek2 Ek1，必要时注意分析题目潜在的条件，列辅助方程进行求解四机械能守恒定律1. 机械能：动能和势能的总和称机械能。而势能中除了
19、重力势能外还有弹性势能。2.机械能守恒守律：只有重力做功和弹力做功时，动能和重力势能、弹性势能间相互转换，但机械能的总量保持不变，这就是所谓的机械能守恒定律。 六、功能关系的本质：功是能量转化的量度（不同能量之间的转化通过做功实现）不同的力做功 对应不同形式能的变化 定量的关系合外力的功(所有外力的功) 动能变化 合外力对物体做功等于物体动能的增量 W合 Ek2 Ek1重力的功 重力势能变化重力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加WG Ep Ep1 Ep2弹簧弹力的功 弹性势能变化弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加W 弹 Ep Ep1 Ep2只有重力、弹簧弹力的功 不
20、引起机械能变化 机械能守恒 E0除重力和弹力之外的力做的功 机械能变化除重力和弹力之外的力做多少正功，物体的机械能就增加多少；除重力和弹力之外的力做多少负功，物体的机械能就减少多少 W 除 G、弹力外 E七机车启动的方式：两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动P t图和 v t图过程分析 v F P(不 变 )va F F阻m a 不变 F不变 P FvF F阻m v 直到 P 额 Fv1OA段运动性质 加速度减小的加速直线运动 匀加速直线运动，维持时间 t0v1a过程分析 F F阻 a0 F 阻 Pvmv F a P额v F F阻mAB段运动性质 以 vm匀速直线运动 加速度减小的加速运
21、动BC段 无 F F阻 a0以 vm 匀速运动P额F阻八. 实验：验证机械能守恒定律1.实验目的验证机械能守恒定律2.实验原理当物体自由下落时，只有重力做功，物体的重力势能和动能互相转化，机械能守恒。若某一时刻物体下落的瞬时速度为 v，下落高度为 h，则应有： 21mvgh，借助打点计时器，测出重物某时刻的下落高度 h和该时刻的瞬时速度 v，即可验证机械能是否守恒， 实验装置如图所示。测定第 n点的瞬时速度的方法是：测出第 n点的相邻前、后两段相等时间 T内下落的距离 sn和 sn+1，由公式 Tsvn21 ，或由 Tdvnn21算出,如图所示。电场力的功 电势能变化电场力做正功，电势能减少；电场力做负功，电势能增加 W 电 Ep一对滑动摩擦力的总功 内能变化作用于系统的一对滑动摩擦力一定做负功，系统内能增加Q Ffl 相对
