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1、对质点和参考系的理解1.物体可看做质点的条件研究物体的运动时,物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略.2.质点是一种理想化模型,实际并不存在(1)理想化模型是分析、解决物理问题常用的方法,它是对实际问题的科学抽象,可以使一些复杂的物理问题简单化.(2)物理学中理想化的模型有很多,如“质点”、“轻杆”、“光滑平面”、“自由落体运动”、“点电荷”、“纯电阻电路”等,都是突出主要因素,忽略次要因素而建立的物理模型.二、参考系1.参考系可以是运动的物体,也可以是静止的物体,但被选为参考系的物体,我们都假定它是静止的.2.比较两物体的运动情况时,必须选同一参考系.3.选取不同的物体作为参考系,对同一物体运动的描述可能不同.2、区别平均速度、瞬时速度、平均速率一、平均速度与瞬时速度的区别与联系1.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运动快慢程度;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运动快慢程度.2.联系:瞬时速度是运动时间Δt→0时的平均速度.二、平均速度与平均速率的区别平均速度的大小不能称为平均速率,因为平均速率是路程与时间的比值,它与平均速度的大小没有对应关系.3、速度、速度的变化量、加速度的比较一、速度、速度变化量和加速度的对比物理量物理意义公式及单位关系速度v表示运动的快慢和方向v=ΔxΔtm/s三者无必然联系,v很大,Δv可以很小,甚至为零,a也可大可小.相同的是三者均为矢量速度的变化量Δv表示速度变化的大小和方向Δv=v2-v1m/s加速度a表示速度变化的快慢和方向a=ΔvΔtm/s2二、对速度与加速度关系的三点提醒1.加速度a不是反映运动的快慢,也不是反映速度变化量的大小,而是反映速度变化的快慢,即速度的变化率,ΔvΔt越大,a越大.2.加速度a与速度v无直接关系,与Δv也无直接关系,v大,a不一定大;Δv大,a也不一定大.3.速度大小的改变关键是看速度的方向和加速度的方向是否相同,如果相同,则速度增大;如果相反,则速度减小.求瞬时速度的法宝——极限法一、方法概述极限法是把某个物理量推向极端,即极大和极小或极左和极右,并依此做出科学的推理分析,从而给出判断或导出一般结论.极限法在某些物理问题的分析计算中具有独特作用,恰当应用极限法可使问题化难为易,化繁为简,思路灵活,判断准确.二、解题思路1.由平均速度公式v=ΔxΔt可知,当Δx、Δt都非常小,趋向于极限时,这时的平均速度就可认为是某一时刻或某一位置的瞬时速度.2.测出物体在微小时间Δt内发生的微小位移Δx,然后可由v=ΔxΔt求出物体在该位置的瞬时速度,这样瞬时速度的测量便可转化成为微小时间Δt和微小位移Δx的测量.4匀变速直线运动规律的应用一、解题的基本思路画过程示意图→判断运动性质→选取正方向→选用公式列方程→解方程并加以讨论二、对匀变速直线运动规律的两点说明1.正、负号的规定:直线运动中可以用正、负号表示矢量的方向,一般情况下,我们规定初速度的方向为正方向,与初速度同向的物理量取正值,反向的物理量取负值,当v0=0时,一般以a的方向为正方向.2.物体先做匀减速直线运动,速度减为零后又反向做匀加速直线运动,全程加速度不变,可以将全程看作匀减速直线运动,应用基本公式求解.解匀变速直线运动应注意的问题(1)如果一个物体的运动包含几个阶段,就要分段分析,各段交接处的速度往往是联系各段的纽带.(2)描述匀变速直线运动的基本物理量涉及v0、v、a、x、t五个量,每一个基本公式中都涉及四个量,选择公式时一定要注意分析已知量和待求量,根据所涉及的物理量选择合适的公式求解,会使问题简化.(3)对于刹车类问题,当车速度为零时,停止运动,其加速度也突变为零.求解此类问题应先判断车停下所用时间,再选择合适公式求解.5自由落体和竖直上抛运动自由落体运动是初速度为零,加速度为g的匀加速直线运动,因此一切匀加速直线运动的公式均适用于自由落体运动.特别是初速度为零的匀加速直线运动的比例关系式,在自由落体运动中应用更频繁.二、竖直上抛运动1.重要特性图1-2-4(1)对称性:如图1-2-4所示,物体以初速度v0竖直上抛,A、B为途中的任意两点,C为最高点,则:①时间对称性:物体上升过程中从A→C所用时间tAC和下降过程中从C→A所用时间tCA相等,同理有tAB=tBA.②速度对称性:物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等.(2)多解性:在竖直上抛运动中,当物体经过抛出点上方某一位置时,可能处于上升阶段,也可能处于下落阶段,因此这类问题可能造成时间多解或者速度多解,也可能造成路程多解.2.处理方法(1)分段处理:①上升阶段做匀减速直线运动;下降阶段做自由落体运动.②几个特征物理量:上升高度h=v202g上升时间T=v0g,运动时间t=2v0g落地速度v=-v0.(2)全程处理①初速度为v0(设为正方向),加速度a=-g的匀变速直线运动.②运动规律:v=v0-gt,h=v0t-12gt2,v2-v20=-2gh.(多选)在塔顶上将一物体竖直向上抛出,抛出点为A,物体上升的最大高度为20m,不计空气阻力,设塔足够高,则物体位移大小为10m时,物体通过的路程可能为()A.10mB.20mC.30mD.50m【解析】物体在塔顶上的A点抛出,位移大小为10m的位置有两处,如图所示,一处在A点之上,另一处在A点之下,在A点之上时,通过位移为10m处又有上升和下降两种过程,上升通过时,物体的路程s1等于位移x1的大小,即s1=x1=10m;下降通过时,路程s2=2H-x1=2×20m-10m=30m,在A点之下时,通过的路程s3=2H+x2=2×20m+10m=50m.故A、C、D正确.【答案】ACD巧解匀变速直线运动问题的六种方法运动学问题的求解一般有多种方法,除直接应用公式外,还有如下方法:一、平均速度法定义式v=xt对任何性质的运动都适用,而v=12(v0+v)适用于匀变速直线运动.二、中间时刻速度法利用“任一时间t,中间时刻的瞬时速度等于这段时间t内的平均速度”,即vt2=v,适用于任何一个匀变速直线运动,有些题目应用它可以避免常规解法中用位移公式列出的含有t2的复杂式子,从而简化解题过程,提高解题速度.三、比例法对于初速度为零的匀加速直线运动与末速度为零的匀减速直线运动,可利用初速度为零的匀加速直线运动的重要特征的比例关系,用比例法求解.四、逆向思维法把运动过程的“末态”作为“初态”的反向研究问题的方法,一般用于末态已知的情况.五、图象法应用v-t图象,可以使比较复杂的问题变得形象、直观和简单,尤其是用图象定性分析,可避开繁杂的计算,快速得出答案.六、推论法在匀变速直线运动中,两个连续相等的时间T内的位移之差为一恒量,即Δx=xn+1-xn=aT2,若出现相等的时间间隔问题,应优先考虑用Δx=aT2求解.——————[1个示范例]——————图1-2-5物体以一定的初速度v0冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点C时速度恰为零,如图1-2-5所示.已知物体第一次运动到斜面长度3/4处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间.【规范解答】解法一比例法对于初速度为0的匀加速直线运动,通过连续相等的各段位移所用的时间之比t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n-n-1)现将整个斜面分成相等的四段,如图所示.设通过BC段的时间为tx,那么通过BD、DE、EA的时间分别为:tBD=(2-1)tx,tDE=(3-2)tx,tEA=(2-3)tx,又tBD+tDE+tEA=t,得tx=t.解法二平均速度法利用教材中的推论:中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度.vAC=v0+v2=v0+02=v02,又v20=2axAC①v2B=2axBC②xBC=14xAC③由①②③解得:vB=v02.可以看出vB正好等于AC段的平均速度,因此B点是中间时刻的位置.因此有tBC=t.【答案】t知识一两种图象项目图象及特点x-t图象反映了物体位移随时间的变化(1)图象的斜率表示物体运动的速度(2)图象中B斜率为负,表示与A运动方向相反(3)图象中两线相交表示该时刻两物体相遇(4)图线是直线表示物体做匀速直线运动或静止;图线是曲线则表示物体做变速运动v-t图象反映了物体速度随时间的变化(1)图象的斜率表示物体运动的加速度(2)图象与纵坐标轴及时间轴所围的面积表示该段时间内物体的位移(3)两图象相交表示在该时刻两物体速度相同(4)图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速直线运动知识二追及、相遇问题1.两物体在同一时刻到达相同的位置,即两物体追及或相遇.2.追和被追两者的速度相等常是能追上、追不上、二者之间的距离有极值的临界条件.(1)在两个物体的追及过程中,当追者的速度小于被追者的速度时,两者的距离在增大.(2)当追者的速度大于被追者的速度时,两者的距离在减少.(3)当两者的速度相等时,两者的间距有极值,是最大值还是最小值,视实际情况而定.6对x-t、v-t图象的理解及应用一、图象意义位移图象和速度图象是从不同角度描述运动过程的,意义不同.因此同一运动过程在两种图象上,形状不同,反之在两种图象上相同形状不是相同的运动.图1-3-4甲、乙中①均表示匀速运动,②均表示匀变速运动.图1-3-4二、图象斜率表示纵、横坐标两物理量的变化量之比,常有一个重要的物理量与之对应.利用图象斜率可以定量计算对应物理量的大小和定性分析其变化情况.如x-t图象的斜率表示速度,v-t图象的斜率表示加速度.三、图象面积图线与坐标轴围成的面积常与某一表示过程的物理量相对应.如v-t图象与横轴包围的“面积”表示位移.7追及和相遇问题一、问题的实质讨论追及、相遇的问题,其实质就是分析讨论两物体在相同时间内能否到达相同空间位置的问题1.一个条件:即两者速度相等,它往往是物体间能否追上、追不上或(两者)距离最大、最小的临界条件,也是分析判断的切入点.2.两个关系:即时间关系和位移关系,这两个关系可通过画草图得到.二、解题思路分析两物体运动过程―→画运动示意图―→找两物体位移关系―→列位移方程甲车以10m/s的速度在平直的公路上匀速行驶,乙车以4m/s的速度与甲车平行同向做匀速直线运动,甲车经过乙车旁边开始以0.5m/s2的加速度刹车,从甲车刹车开始计时,求:(1)乙车在追上甲车前,两车相距的最大距离.(2)乙车追上甲车所需时间.【审题指导】(1)画出过程示意图.(2)明确两车相距最远的速度条件.(3)找出乙车追上甲车的位移条件.【解析】(1)当甲车速度减至等于乙车速度时两车的距离最大,设该减速过程经过的时间为t,则v乙=v甲-at解得:t=12s,此时甲、乙间的距离为Δx=v甲t-12at2-v乙t=36m.(2)设甲车减速到零所需时间为t1,则有:t1=v甲a=20st1时间内:x甲=v甲2t1=100m,x乙=v乙t1=4×20m=80m此后乙车运动时间:t2=x甲-x乙v乙=5s故乙车追上甲车需t1+t2=25s.【答案】(1)36m(2)25s解追及相遇问题的技巧(1)紧抓“一图二式”,即:过程示意图,速度关系式和位移关系式.(2)审题应抓住题目中的关键字眼,充分挖掘题目中的隐含条件,如“刚好”、“恰好”、“最多”、“至少”等,它们往往对应一个临界状态,满足相应的临界条件.(3)解追及相遇问题除了用公式法,还有极值法,图象法,相对运动法等.[08]弹力的分析与计算一、弹力有无的判断1.“条件法”:根据弹力产生的两个条件——接触和形变直接判断.图2-1-22.“假设法”或“撤离法”:在一些微小形变难以直接判断的情况下,可以先假设有弹力存在,然后判断是否与研究对象所处状态的实际情况相符合.还可以设想将与研究对象接触的物体“撤离”,看研究对象能否保持原来的状态.图2-1-2中绳“1”对小球必无弹力,否则小球不能静止在此位置.图2-1-33.“状态法”:根据研究对象的运动状态受力分析,判断是否需要弹力,物体才能保持
本文标题:高考物理知识点
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