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一、物体的平衡与直线运动知识点1物体的平衡基础回扣1.力的认识产生大小方向做功及能量转化重力是由于地球的吸引产生的G=mg竖直向下做功与路径无关WG=-Ep=Ep初-Ep末弹力是由于物体的弹性形变产生的弹簧或者橡皮绳的弹力F=kx与受力物体形变的方向相同或与施力物体发生形变的方向相反做功与重力类似摩擦力相互接触,接触面粗糙的两个物体间有相对运动或者相对运动趋势滑动摩擦力Ff=FN,静摩擦力一般根据受力平衡求解与物体相对运动或者相对运动趋势的方向相反摩擦力可以做正功、做负功,也可以不做功。一对相互作用的滑动摩擦力做功代数和小于零,机械能转化为内能;一对相互作用的静摩擦力做功代数和为零万有引力物体与物体间的吸引F=GMmr2指向施力物体与重力做功类似电场力电场对放入其中的电荷的作用力F=Eq正电荷受力方向与电场方向相同,负电荷受力方向与电场方向相反电场力做功与路径无关,W=qU安培力磁场对通电导线的作用力F=BIL(磁场方向与电流方向垂直)左手定则判断可以做正功、做负功,也可以不做功洛伦兹力磁场对运动电荷的作用力F=qvB(磁场方向与电荷运动方向垂直)左手定则判断,大拇指指向正电荷运动方向或者负电荷运动的反方向不做功2.判断静摩擦力的几种方法:由相对运动趋势直接判断;用假设法判断;根据平衡条件判断;根据牛顿第二定律判断;利用牛顿第三定律判断。【警示】误认为杆的弹力方向一定沿杆;误认为滑动摩擦力的大小与接触面积大小、物体速度大小有关;误认为物体所受正压力大小等于物体的重力。3.力的合成与分解(等效替代关系)(1)遵循平行四边形或三角形定则(2)几种特殊情况F=F12+F22 F=2F1 cos2F=F1=F2(3)两个共点力的合力范围:|F1-F2|FF1+F2。两个力的大小不变时,其合力大小随夹角的增大而减小。(4)正交分解物体受到多个力作用F1、F2、F3,求合力F时,可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解。x轴上的合力Fx=Fx1+Fx2+Fx3+y轴上的合力Fy=Fy1+Fy2+Fy3+合力大小F=Fx2+Fy2合力方向:与x轴夹角为,tan =FyFx4.物体的平衡(1)平衡状态是指物体处于匀速直线运动状态或静止状态,物体处于平衡状态的动力学条件是F合=0。(2)处理平衡问题的基本思路易错辨析1.应用F=kx时,误将弹簧长度当成形变量。2.将静摩擦力和滑动摩擦力混淆,盲目套用公式f=FN。3.误将物体的速度等于零当成平衡状态。知识点2匀变速直线运动基础回扣1.匀变速直线运动常用的五种解题方法2.追及问题的解题思路与方法易错辨析1.误将v、v、vt的意义混淆。2.错误地根据公式a=vt认为a与v成正比,与t成反比。3.误将加速度的正负当成物体做加速运动还是减速运动的依据。知识点3牛顿运动定律基础回扣1.牛顿运动定律牛顿三定律内容含义说明牛顿第一定律(惯性定律)指明了惯性的概念指出了力是改变物体运动状态的原因一切物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性质量是物体惯性大小的唯一量度。惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性,与物体的受力情况及运动状态无关力是使物体产生加速度的原因该定律为非实验定律牛顿第二定律指出了力和加速度的定量关系,即F=ma定量说明了加速度的决定因素是物体所受的合外力,具有矢量性、瞬时性(绳类对应突变,弹簧类对应渐变)、独立性等牛顿第三定律指出了物体间力的作用是相互的作用力和反作用力总是等大反向,同生同灭,同直线,作用在不同物体上。注意与一对平衡力的区别2.国际单位制中的基本单位:kg、m、s、A、mol、K、cd。国际单位前缀:M、k、1、m、n、p,相邻均为103倍。3.超重与失重现象状态定义两种情况关系特点超重物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体重力的现象加速度向上加速向上运动FN=mg+ma重力mg不变减速向下运动失重物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体重力的现象加速度向下加速向下运动FN=mg-ma当a=g 时完全失重FN=0减速向上运动4.动力学的两类基本问题:由受力情况分析判断物体的运动情况;由运动情况分析判断物体的受力情况。解决两类基本问题的方法:以加速度为桥梁,由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解。5.运动学中的典型问题(1)“等时圆”模型:物体沿着位于同一竖直圆上的所有光滑细杆由静止下滑,到达圆周最低点的时间相等,如图甲所示;物体从最高点由静止开始沿不同的光滑细杆到圆周上各点所用的时间相等,如图乙所示。(2)斜面问题(自由滑行,即不加其他外力)光滑斜面:物体无论上滑还是下滑,均有mg sin =ma,a沿斜面向下。沿粗糙斜面下滑当g sin g cos 时,匀加速下滑,mg sin -mg cos =ma;当g sin =g cos 时,匀速下滑,a=0(=tan );当g sin g sin 时,悬绳稳定时将偏离垂直斜面方向向上;小车向下的加速度ag sin 时,悬绳稳定时将偏离垂直斜面方向向下。(4)动力学中的弹簧问题如图所示,将A、B下压后撤去外力,弹簧在恢复原长时B与A开始分离。A、B两物体质量分别为M和m,以图甲、乙、丙三种形式做匀变速直线运动(甲、丙中不论接触面光滑还是粗糙,A、B与接触面间的动摩擦因数相同),弹簧弹力均为Mm+MF。(5)图像问题(6)整体法与隔离法:当连接体中各物体运动的加速度相同或要求合外力时,优先考虑整体法;当连接体中各物体运动的加速度不相同或要求物体间的作用力时,优先考虑隔离法。有时一个问题要两种方法结合起来使用才能解决。易错辨析1.误认为“惯性与物体的速度有关,速度大,惯性大,速度小,惯性小”。2.误认为“牛顿第一定律”是“牛顿第二定律”的特例。3.误将“力和加速度”的瞬时关系当成“力和速度”的瞬时关系。 4.误将超重、失重现象当成物体重力变大或变小。
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