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力学与运动规律复习欢迎来到力学与运动规律的复习课件!本课件旨在帮助大家系统回顾力学与运动规律的核心概念、重要公式以及解题技巧,为应对考试做好充分准备我们将深入探讨运动学、牛顿运动定律、功和能、动量与碰撞、万有引力等关键章节,并通过实例分析、实验技能讲解和高考真题解析,提升大家对知识的理解和应用能力希望通过本次复习,大家能够建立完整的知识体系,掌握高效的学习方法,并在考试中取得优异成绩课程概述复习目标主要内容学习方法本课程复习的目标是巩固力学与运动规律本课程主要内容包括运动学基础、牛顿运高效的学习方法对于掌握力学与运动规律的基础知识,理解核心概念和公式,掌握动定律、功和能、动量与碰撞、万有引力、至关重要建议大家在复习过程中,注重解题技巧和方法,并通过实例分析和实验静力学、流体力学基础、振动与波动等关理解概念、掌握公式、多做练习、总结归技能讲解,提高对知识的理解和应用能力键章节我们将逐一回顾这些章节的核心纳,并积极参与讨论和答疑此外,可以此外,我们将分析高考真题,总结得分要概念、重要公式以及解题技巧,并通过实利用思维导图、知识卡片等工具,帮助记点,帮助大家在考试中取得优异成绩例分析和实验技能讲解,加深大家对知识忆和理解遇到问题及时请教老师或同学,的理解共同进步第一章运动学基础运动学是力学的基础,主要研究物体运动的描述,而不涉及引起运动的原因本章将系统回顾运动学的基础概念,包括位置、位移、速度、加速度等,以及匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动、平抛运动和圆周运动等常见运动形式通过本章的学习,大家将掌握描述物体运动的基本方法,为后续学习牛顿运动定律打下坚实基础理解运动学,我们首先要掌握参考系和坐标系的概念参考系是用来描述物体运动所选定的标准,而坐标系则是建立在参考系上的数学工具,用于确定物体的位置位置矢量和位移是描述物体位置和位置变化的重要概念,速度和加速度则是描述物体运动快慢和方向变化的重要概念位置与位移1参考系参考系是描述物体运动时所选定的标准,通常选取地面或相对于地面静止的物体作为参考系参考系的选择会影响物体运动的描述,因此在描述物体运动时,必须明确指出所选取的参考系2坐标系坐标系是建立在参考系上的数学工具,用于确定物体的位置常见的坐标系包括直角坐标系、极坐标系等坐标系的选择应根据具体问题进行选择,以简化问题的描述和计算3位置矢量位置矢量是描述物体位置的矢量,其大小表示物体到坐标原点的距离,方向表示物体相对于坐标原点的方向位置矢量随时间变化,反映了物体运动的轨迹4位移定义位移是描述物体位置变化的矢量,其大小表示物体位置变化的距离,方向表示物体位置变化的方向位移是物体运动的重要特征量,也是后续学习速度和加速度的基础速度平均速度平均速度是在一段时间内,物体位移与时间的比值,反映了物体在一段时间内的平均运动快慢平均速度是矢量,其方向与位移方向相同瞬时速度瞬时速度是物体在某一时刻的速度,反映了物体在该时刻的运动快慢和方向瞬时速度是矢量,其方向为物体在该时刻的运动方向速度公式速度的计算公式包括平均速度公式和瞬时速度公式平均速度公式为,瞬时速度公式为,其中表示位移,v=Δx/Δt v=limΔx/ΔtΔx表示时间Δt加速度平均加速度瞬时加速度平均加速度是在一段时间内,物瞬时加速度是物体在某一时刻的体速度变化量与时间的比值,反加速度,反映了物体在该时刻的映了物体在一段时间内的平均速速度变化快慢和方向瞬时加速度变化快慢平均加速度是矢量,度是矢量,其方向为物体在该时其方向与速度变化量方向相同刻的速度变化方向加速度公式加速度的计算公式包括平均加速度公式和瞬时加速度公式平均加速度公式为,瞬时加速度公式为,其中表示速度变化量,a=Δv/Δt a=limΔv/ΔtΔv表示时间Δt运动图像位置时间图像速度时间图像加速度时间图像---位置时间图像(图像)描述了物体位速度时间图像(图像)描述了物体速加速度时间图像(图像)描述了物体-x-t-v-t-a-t置随时间变化的规律图像的斜率表示物度随时间变化的规律图像的斜率表示物加速度随时间变化的规律图像与时间轴体的速度,斜率越大,速度越大;斜率为体的加速度,斜率越大,加速度越大;斜围成的面积表示物体的速度变化量匀变正,表示物体沿正方向运动;斜率为负,率为正,表示物体做加速运动;斜率为负,速直线运动的加速度时间图像为一条水平-表示物体沿负方向运动表示物体做减速运动图像与时间轴围成直线的面积表示物体的位移匀速直线运动特征公式应用例题匀速直线运动的特征是物体运动速度的大小匀速直线运动的公式包括,其中表例一辆汽车以的速度做匀速直线运v=x/t v20m/s和方向均不随时间变化,即物体做加速度为示速度,表示位移,表示时间动,行驶需要多少时间?解x t100m零的直线运动t=x/v=100m/20m/s=5s匀变速直线运动特征1匀变速直线运动的特征是物体运动的加速度大小和方向均不随时间变化,即物体做加速度恒定的直线运动根据加速度方向与速度方向的关系,匀变速直线运动可分为匀加速直线运动和匀减速直线运动公式2匀变速直线运动的公式包括v=v0+at,x=v0t+1/2at^2,v^2-v0^2=2ax,其中v0表示初速度,v表示末速度,a表示加速度,x表示位移,t表示时间应用例题3例一辆汽车以10m/s的初速度做匀加速直线运动,加速度为2m/s^2,行驶10s后的速度和位移分别是多少?解v=v0+at=10m/s+2m/s^2×10s=30m/s,x=v0t+1/2at^2=10m/s×10s+1/2×2m/s^2×10s^2=200m自由落体运动公式自由落体运动的公式包括,v=gt,,其中表示速度,h=1/2gt^2v^2=2gh v2特征表示下落高度,表示重力加速度,表h gt示时间自由落体运动的特征是物体只受重力作1用,从静止开始下落的运动自由落体应用例题运动是初速度为零的匀加速直线运动,加速度为重力加速度,方向竖直向下g例一个物体从高处做自由落体运动,10m落地时的速度是多少?()g=10m/s^2解3v^2=2gh=2×10m/s^2×10m=200m^2/s^2,v=√200m^2/s^2≈
14.14m/s平抛运动特征平抛运动的特征是物体以一定的初速度水平抛出,只受重力作用的运动平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动公式平抛运动的公式包括水平方向x=v0t;竖直方向y=1/2gt^2,vy=gt,v=√v0^2+vy^2,tanθ=vy/v0,其中v0表示初速度,x表示水平位移,y表示竖直位移,vy表示竖直方向速度,v表示合速度,θ表示速度方向与水平方向的夹角,g表示重力加速度,t表示时间应用例题例一个物体以10m/s的初速度水平抛出,落地时水平位移为20m,求抛出点的高度(g=10m/s^2)解t=x/v0=20m/10m/s=2s,y=1/2gt^2=1/2×10m/s^2×2s^2=20m圆周运动角速度线速度角速度是描述物体绕圆心转动快线速度是描述物体沿圆周运动的慢的物理量,定义为单位时间内快慢的物理量,定义为单位时间转过的角度,用符号表示,单位内物体通过的弧长,用符号表示,ωv是弧度秒()角速度越大,单位是米秒()线速度越/rad/s/m/s物体转动越快大,物体运动越快向心加速度向心加速度是描述物体速度方向变化快慢的物理量,总是指向圆心,用符号表示,单位是米秒()向心加速度的大小与线速度的平方an/^2m/s^2成正比,与半径成反比,即an=v^2/r=ω^2r第二章牛顿运动定律牛顿运动定律是经典力学的基石,描述了物体运动与力的关系本章将系统回顾牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律,并通过实例分析和应用例题,加深大家对牛顿运动定律的理解和应用掌握牛顿运动定律,是解决力学问题的关键牛顿第一定律揭示了物体保持原有运动状态的性质,即惯性;牛顿第二定律定量描述了力、质量和加速度之间的关系,即;牛顿第F=ma三定律描述了作用力与反作用力之间的关系,即作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,作用在不同的物体上牛顿第一定律惯性惯性参考系12惯性是物体保持原有运动状态惯性参考系是指不受外力作用不变的性质,即静止的物体保或所受外力之和为零的参考系持静止状态,运动的物体保持牛顿运动定律只在惯性参考系匀速直线运动状态惯性是物中成立通常选取地面或相对体固有的属性,与物体是否受于地面静止的物体作为惯性参力无关考系实例分析3例汽车突然启动或刹车时,乘客会向前或向后倾倒,这是由于乘客具有惯性,保持原有运动状态不变安全带的作用是防止乘客由于惯性而发生碰撞牛顿第二定律F=ma牛顿第二定律的数学表达式为F=ma,其中F表示物体所受的合力,m表示物体的质量,a表示物体的加速度牛顿第二定律表明,物体所受的合力与物体的加速度成正比,与物体的质量成反比公式推导牛顿第二定律可以从动量定理推导而来动量定理表明,物体所受的冲量等于物体动量的变化量,即I=Δp冲量I=Ft,动量变化量Δp=mΔv,因此Ft=mΔv,即F=mΔv/t=ma应用实例例一个质量为2kg的物体,受到一个大小为10N的水平拉力作用,求物体的加速度解根据牛顿第二定律,a=F/m=10N/2kg=5m/s^2牛顿第三定律实例分析例人走路时,脚对地面施加一个向后的作用力,地面同时对脚施加一个向前的反作用力,使人前进火箭发射时,火箭对2喷出的气体施加一个向下的作用力,气体作用力与反作用力同时对火箭施加一个向上的反作用力,推牛顿第三定律描述了作用力与反作用力1动火箭上升之间的关系,即作用力与反作用力大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,常见误区作用在不同的物体上常见误区作用力与反作用力作用在不同的物体上,不能相互抵消;平衡力作用在3同一个物体上,可以相互抵消作用力与反作用力同时产生,同时消失,性质相同重力重力加速度重力公式12重力加速度是物体只受重力作重力的计算公式为,其G=mg用时所具有的加速度,用符号中表示重力,表示物体的g G m表示,方向竖直向下在地球质量,表示重力加速度重力g表面附近,重力加速度的大小的大小与物体的质量成正比,约为,通常取方向竖直向下
9.8m/s^210m/s^2应用例题3例一个质量为的物体,其重力是多少?()解5kg g=10m/s^2G=mg=5kg×10m/s^2=50N摩擦力静摩擦力静摩擦力是物体之间存在相对运动趋势时产生的摩擦力,方向与相对运动趋势方向相反静摩擦力的大小随外力的增大而增大,但有一个最大值,称为最大静摩擦力动摩擦力动摩擦力是物体之间存在相对滑动时产生的摩擦力,方向与相对运动方向相反动摩擦力的大小与正压力成正比,与接触面的材料和粗糙程度有关,与相对运动速度无关滚动摩擦力滚动摩擦力是物体之间存在滚动时产生的摩擦力,远小于滑动摩擦力滚动摩擦力的大小与正压力和滚动半径有关弹力弹簧振子弹簧振子是由弹簧和物体组成的系统,物2胡克定律体在弹簧的作用下做简谐运动弹簧振子的周期与物体的质量和弹簧的劲度系数有胡克定律描述了弹簧的弹力与形变量之关,与振幅无关1间的关系,即弹力的大小与形变量成正比,方向与形变量方向相反数学表达式为F=kx,其中F表示弹力,x表示形变应用例题量,表示劲度系数k例一个劲度系数为的弹簧,伸100N/m3长
0.1m,其弹力是多少?解F=kx=100N/m×
0.1m=10N拉力与压力概念辨析实例分析应用题解析拉力是指物体受到绳索、电线等施加的力,例用绳子拉一个物体,绳子对物体的力在解决力学问题时,需要正确分析物体所方向沿绳索或电线方向压力是指物体垂是拉力;物体放在水平面上,物体对水平受的拉力和压力,并根据力的平衡条件或直压在另一个物体表面上的力,方向垂直面的力是压力拉力和压力的方向不同,牛顿运动定律,求解相关物理量注意区于接触面作用效果也不同分拉力和压力的方向,并根据具体情况进行分析第三章功和能功和能是力学中重要的概念,描述了能量的转化和传递本章将系统回顾功的概念、功率、动能、势能和机械能,并通过功能原理的应用,解决实际问题掌握功和能的概念,是理解能量守恒定律的基础功是能量转化的量度,功率是描述做功快慢的物理量,动能是物体由于运动而具有的能量,势能是物体由于相互作用而具有的能量,机械能是动能和势能的总和功能原理描述了功与能量之间的关系,是解决能量问题的有效工具功的概念定义计算公式12功是力作用在物体上,使物体功的计算公式为,W=Fscosθ在力的方向上发生位移的过程其中表示功,表示力的大小,W F功是能量转化的量度,等于力表示位移的大小,表示力与sθ与位移的乘积位移之间的夹角正功与负功3当力与位移之间的夹角小于度时,力做正功,表示能量增加;当力与90位移之间的夹角大于度时,力做负功,表示能量减少;当力与位移之90间的夹角等于度时,力不做功,表示能量没有转化90功率定义功率是描述做功快慢的物理量,定义为单位时间内所做的功,用符号表示,单位是瓦特()P W计算公式功率的计算公式包括,,其中表示功,表P=W/t P=FvcosθW t示时间,表示力的大小,表示速度的大小,表示力与速度之F vθ间的夹角应用例题例一台机器在内做了的功,其功率是多少?解10s1000JP=W/t=1000J/10s=100W动能计算公式动能的计算公式为,其中Ek=1/2mv^2m2表示物体的质量,表示物体的速度v定义1动能是物体由于运动而具有的能量,用动能定理符号表示,单位是焦耳()Ek J动能定理描述了合外力所做的功与物体动能变化之间的关系,即合外力所做的功等3于物体动能的变化量,W合=ΔEk=Ek2-Ek1势能重力势能弹性势能势能参考点重力势能是物体由于被举高而具有的能量,弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有势能是相对的,需要选择一个参考点作为用符号表示,单位是焦耳()重力的能量,用符号表示,单位是焦耳零势能面通常选择地面或问题中给定的Ep JEp势能的计算公式为,其中表示()弹性势能的计算公式为参考点作为零势能面选择不同的参考点,Ep=mgh mJ物体的质量,表示重力加速度,表示物,其中表示弹簧的劲度系数,势能的数值不同,但势能的变化量是相同g hEp=1/2kx^2k体相对于零势能面的高度表示弹簧的形变量的x机械能定义机械能守恒定律应用例题机械能是动能和势能的总和,即,机械能守恒定律描述了在只有重力或弹力做例一个物体从高处自由落下,忽略空气阻E=Ek+Ep其中表示机械能,表示动能,表示势功的情况下,物体的机械能保持不变即力,落地时的速度是多少?解根据机械E EkEp能,或能守恒定律,,ΔE=0Ek1+Ep1=Ek2+Ep2mgh=1/2mv^2v=√2gh功能原理公式推导1功能原理描述了除重力或弹力以外的其他力所做的功与物体机械能变化之间的关系,即W其他=ΔE,其中W其他表示除重力或弹力以应用条件2外的其他力所做的功,ΔE表示机械能的变化量功能原理适用于任何情况下,只要能正确分析物体所受的力以及各力所做的功,就可以利用功能原理解决问题实例分析3例一个物体在水平面上运动,受到摩擦力作用,求物体克服摩擦力所做的功解根据功能原理,W摩擦=ΔE,即摩擦力所做的功等于物体机械能的减少量第四章动量与碰撞动量与碰撞是力学中重要的概念,描述了物体运动的另一种属性以及物体之间的相互作用本章将系统回顾动量概念、动量守恒定律和碰撞,并通过实例分析,加深大家对动量与碰撞的理解和应用掌握动量与碰撞的概念,是解决复杂力学问题的关键动量是物体质量与速度的乘积,是描述物体运动状态的物理量;动量守恒定律描述了系统在不受外力作用或所受外力之和为零时,总动量保持不变;碰撞是物体之间相互作用的一种形式,根据能量损失情况,可分为弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞动量概念定义计算公式动量是物体质量与速度的乘积,动量的计算公式为,其中p=mv m是描述物体运动状态的物理量,表示物体的质量,表示物体的速v用符号表示,单位是千克米秒度动量是矢量,其方向与速度p·/()方向相同kg·m/s与冲量的关系冲量是力与作用时间的乘积,是描述力对物体作用效果的物理量,用符号I表示,单位是牛秒()冲量等于物体动量的变化量,即·N·s I=Δp动量守恒定律推导过程应用条件12动量守恒定律可以从牛顿运动动量守恒定律的应用条件是系定律推导而来对于一个系统,统不受外力作用或所受外力之如果所受外力之和为零,则系和为零,或者系统所受外力远统的总动量保持不变即初小于内力在解决问题时,需Σp末要首先判断系统是否满足动量=Σp守恒的条件实例分析3例两个小球在光滑水平面上发生碰撞,碰撞前后系统的总动量保持不变火箭发射时,由于内部气体喷出,火箭动量增加,喷出气体的动量减少,整个系统的总动量保持不变碰撞弹性碰撞弹性碰撞是指碰撞过程中机械能守恒的碰撞,即碰撞前后系统的总动能保持不变在弹性碰撞中,动量和动能都守恒非弹性碰撞非弹性碰撞是指碰撞过程中机械能不守恒的碰撞,即碰撞前后系统的总动能减少在非弹性碰撞中,动量守恒,但动能减少完全非弹性碰撞完全非弹性碰撞是指碰撞后物体结合在一起的碰撞,机械能损失最大在完全非弹性碰撞中,动量守恒,但动能损失最大第五章万有引力万有引力是自然界中普遍存在的力,描述了物体之间相互吸引的作用本章将系统回顾万有引力定律、行星运动和人造卫星,并通过实例分析和应用例题,加深大家对万有引力的理解和应用掌握万有引力定律,是理解天体运动的基础万有引力定律描述了任意两个物体之间都存在相互吸引的力,大小与物体质量的乘积成正比,与物体之间距离的平方成反比;行星运动遵循开普勒定律,描述了行星绕太阳运动的规律;人造卫星是人类探索宇宙的重要工具,其运动也遵循万有引力定律万有引力定律应用条件万有引力定律适用于任何两个物体之间,但通常应用于天体之间对于质量分布均2公式匀的球体,可以将其质量集中在球心处进行计算万有引力定律的数学表达式为1,其中表示万有引力的F=Gm1m2/r^2F历史背景大小,表示万有引力常量,和Gm1m2表示两个物体的质量,表示两个物体之r万有引力定律由牛顿提出,是经典力学的间的距离重要组成部分牛顿在伽利略和开普勒等人的研究基础上,通过对大量实验数据的3分析和总结,提出了万有引力定律,并用它解释了天体运动的规律行星运动开普勒定律1开普勒第一定律所有行星都绕太阳做椭圆运动,太阳位于椭圆的一个焦点上开普勒第二定律对任何一个行星来说,它和太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积开普勒第三定律所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等即a^3/T^2=k圆周运动与万有引力2行星绕太阳的运动可以近似看作圆周运动,万有引力提供行星做圆周运动的向心力,即,其中表示太阳的质量,GMm/r^2=mv^2/r=mω^2r Mm表示行星的质量,表示行星的轨道半径,表示行星的速度,表示行r vω星的角速度人造卫星第一宇宙速度第一宇宙速度是指人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最小发射速度,也称为环绕速度第一宇宙速度的计算公式为v1=√GM/R=√gR≈
7.9km/s,其中G表示万有引力常量,M表示地球的质量,R表示地球的半径,g表示地球表面的重力加速度同步卫星同步卫星是指周期与地球自转周期相同的卫星,其轨道位于地球赤道上方同步卫星的高度是固定的,可以始终位于地球上空的同一位置,因此常用于通信、气象等领域应用例题例一颗人造卫星绕地球做匀速圆周运动,已知其轨道半径为地球半径的2倍,求其运行速度解GMm/2R^2=mv^2/2R,v=√GM/2R=v1/√2,其中v1表示第一宇宙速度第六章静力学静力学是力学的一个分支,研究物体在静止状态下的受力情况和平衡条件本章将系统回顾力的合成与分解、力矩和力的平衡,并通过实例分析和应用例题,加深大家对静力学的理解和应用掌握静力学的知识,是解决静态平衡问题的关键力的合成与分解是分析物体受力的重要方法,力矩是描述力对物体产生转动效果的物理量,力的平衡是物体保持静止状态的条件掌握这些概念,可以有效地解决静态平衡问题力的合成与分解平行力共点力图解法与解析法平行力是指方向相同或相反,作用在同一共点力是指作用在同一物体上的,作用线力的合成与分解可以采用图解法和解析法物体上的两个或多个力平行力的合力大相交于一点的两个或多个力共点力的合图解法是通过作图的方法求得合力或分力小等于各分力大小的代数和,方向与较大力可以用平行四边形法则或三角形法则求的大小和方向;解析法是通过数学计算的分力方向相同平行力的作用点在各分力得即以表示各分力的线段为邻边作平行方法求得合力或分力的大小和方向在解之间,且与各分力的大小成反比四边形,该平行四边形的对角线就表示合决问题时,应根据具体情况选择合适的方力的大小和方向法力矩定义计算公式应用实例力矩是描述力对物体产生转动效果的物力矩的计算公式为,其中表示力例用扳手拧螺丝时,力越大,力臂越M=Fl F理量,定义为力与力臂的乘积,用符号的大小,表示力臂的大小力臂是指从长,产生的力矩越大,螺丝越容易拧紧l表示,单位是牛米()转动轴到力的作用线的距离力矩是矢开门时,在远离门轴的地方用力,更容M·N·m量,其方向由右手螺旋定则确定易打开门,因为力臂更长力的平衡平衡条件1物体处于平衡状态的条件是所受合力为零,即ΣF=0对于共点力作用下的物体,平衡条件为各分力在任意方向上的分力之和为零即ΣFx=0,ΣFy=0重心2重心是物体所受重力的作用点,即物体各个部分所受重力的合力的作用点重心的位置与物体的质量分布有关质量分布均匀的规则物体的重心在其几何中心稳定平衡与不稳定平衡3稳定平衡是指物体在受到微小扰动后,能够自动恢复到原来的平衡状态;不稳定平衡是指物体在受到微小扰动后,不能自动恢复到原来的平衡状态,而是会偏离原来的平衡状态稳定平衡的重心位置较低,不稳定平衡的重心位置较高第七章流体力学基础流体力学是力学的一个分支,研究流体的运动规律和力学性质本章将系统回顾压强、浮力和伯努利方程,并通过实例分析和应用例题,加深大家对流体力学基础知识的理解和应用掌握流体力学基础知识,是理解流体运动规律的关键压强是描述流体内部压力的物理量,浮力是浸在流体中的物体所受到的向上的力,伯努利方程描述了流体在稳定流动时的压强、速度和高度之间的关系掌握这些概念,可以有效地解决流体相关问题压强定义压强是描述物体表面所受压力的物理量,定义为单位面积上所受到的压力,用符号表示,单位是帕斯卡()p Pa计算公式压强的计算公式为,其中表示压力的大小,表示受力面p=F/A FA积的大小对于液体内部,压强的计算公式为,其中表p=ρghρ示液体的密度,表示重力加速度,表示深度g h帕斯卡定律帕斯卡定律描述了封闭液体内部的压强传递规律,即在封闭液体内部,压强可以大小不变地向各个方向传递帕斯卡定律是液压机的原理基础浮力浮力计算浮力的计算方法包括称重法、公式法和平衡法称重法是通过测量物体在空气中和浸在液体中的重力差来计算浮力;公式阿基米德原理2法是直接利用阿基米德原理计算浮力;平衡法是根据物体的平衡条件,分析物体所阿基米德原理描述了浸在流体中的物体受的力,求得浮力所受到的浮力的大小,等于被该物体所1排开的流体的重力即浮排液F=G=ρgV应用例题排,其中液表示液体的密度,表示重ρg力加速度,排表示物体排开的液体的V例一个体积为的物体浸在水中,100cm^3体积求其所受的浮力(水ρ3=
1.0×10^3kg/m^3,g=10m/s^2)解F浮液排=ρgV=
1.0×10^3kg/m^3×10m/s^2×100×10^-6m^3=1N伯努利方程公式推导应用条件实例分析123伯努利方程描述了流体在稳定流动时伯努利方程的应用条件是流体是不例飞机的升力是由于机翼上下表面的压强、速度和高度之间的关系,即可压缩的,流体是稳定流动的,流体的空气流速不同,导致压强不同而产,其中表示流是无粘性的在实际应用中,这些条生的喷雾器的工作原理是利用高速p+1/2ρv^2+ρgh=C p体的压强,表示流体的密度,表件往往只能近似满足气流降低压强,将液体吸入气流中喷ρv示流体的速度,表示重力加速度,出g表示高度,表示常数h C第八章振动与波动振动与波动是物理学中重要的现象,描述了物体在平衡位置附近的往复运动和能量的传播本章将系统回顾简谐运动、单摆和机械波,并通过实例分析,加深大家对振动与波动的理解和应用掌握振动与波动的知识,是理解声、光等现象的基础简谐运动是最简单的振动形式,单摆是简谐运动的典型例子,机械波是能量传递的一种形式掌握这些概念,可以有效地解决振动与波动相关问题简谐运动特征简谐运动是指物体在平衡位置附近所做的往复运动,其回复力与位移成正比,方向与位移方向相反简谐运动的图像是正弦曲线或余弦曲线公式简谐运动的公式包括,,,x=Asinωt+φv=ω√A^2-x^2a=-ω^2x其中表示位移,表示振幅,表示角频率,表示时间,表示x Aωtφ初相位能量分析简谐运动的过程中,动能和势能相互转化,但机械能守恒在平衡位置处,动能最大,势能最小;在最大位移处,势能最大,动能最小单摆应用条件单摆的周期公式适用于小角度摆动的情况,周期公式2即摆角小于度当摆角较大时,单摆的5运动不再是简谐运动,周期公式不再适用单摆是指一根细线悬挂一个小球,在竖直平面内做简谐运动的装置单摆的周1期公式为,其中表示周期,T=2π√L/g T表示摆长,表示重力加速度单摆的L g实例分析周期与摆长有关,与质量和振幅无关例一个摆长为的单摆,其周期是多1m3少?(g=10m/s^2)解T=2π√L/g=2π√1m/10m/s^2≈2s机械波1横波与纵波2波的描述横波是指质点的振动方向与波波可以用波长、频率、周期、的传播方向垂直的波,例如水振幅等物理量来描述波长是波、光波;纵波是指质点的振指相邻两个波峰或波谷之间的动方向与波的传播方向平行的距离,频率是指单位时间内通波,例如声波过某一点的波的个数,周期是指波传播一个波长所需的时间,振幅是指质点偏离平衡位置的最大距离3波的能量传播波是能量传播的一种形式,波传播的过程中,介质中的质点并不随波一起传播,只是在平衡位置附近振动波的能量与振幅的平方成正比第九章实验技能实验是物理学研究的重要手段,通过实验可以验证理论,发现新的规律本章将系统回顾力学实验的基本技能,包括测量仪器使用、数据记录与处理和误差分析,并通过具体实验的讲解,提高大家的实验能力掌握实验技能,是学好物理学的关键测量仪器的正确使用是实验成功的前提,准确的数据记录与处理是实验结果分析的基础,合理的误差分析是评价实验结果的重要依据通过实验,可以加深对物理概念和规律的理解,提高解决实际问题的能力力学实验基本技能测量仪器使用数据记录与处理力学实验常用的测量仪器包括刻度尺、在实验过程中,需要认真记录实验数游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、据,并进行必要的处理,例如求平均弹簧秤等在使用这些仪器时,需要值、绘制图像等记录数据时,需要了解其原理、结构、量程和分度值,注意单位的统一和有效数字的位数并掌握正确的使用方法例如,使用处理数据时,需要选择合适的坐标系刻度尺时,需要注意零刻线对齐、视和比例尺,并进行误差分析线垂直等误差分析误差是指实验测量值与真实值之间的差异误差分为系统误差和偶然误差系统误差是由仪器本身或实验方法引起的,具有一定的规律性;偶然误差是由偶然因素引起的,具有随机性在实验过程中,需要尽量减小误差,并进行误差分析,评估实验结果的可靠性实验一测定重力加速度实验原理操作步骤数据分析利用自由落体运动或单摆运动,测量物体下落的实验步骤包括安装实验装置、测量相关物理量、根据实验数据,计算重力加速度,并进行误差分时间或单摆的周期,根据自由落体运动公式或单记录实验数据、处理实验数据、分析实验结果析例如,利用自由落体运动测定重力加速度,摆周期公式,计算重力加速度自由落体运动公例如,利用自由落体运动测定重力加速度,需要可以多次测量,求平均值,并计算标准差;利用式为h=1/2gt^2,单摆周期公式为T=2π√L/g测量物体下落的高度和时间;利用单摆测定重力单摆测定重力加速度,可以改变摆长,测量多个加速度,需要测量单摆的摆长和周期周期,绘制T^2-L图像,根据图像的斜率计算重力加速度实验二验证牛顿第二定律数据收集在实验过程中,需要测量小车的质量、所受的合力、运动的加速度等例如,可以使用光电门或打点计时器测量小车的加速实验设计2度设计实验验证牛顿第二定律,需要控制结果分析变量,改变物体的质量或所受的合力,1测量物体的加速度例如,可以利用小根据实验数据,绘制图像或图像,a-F a-1/m车和砝码组成系统,通过改变小车上的分析图像的线性关系,验证牛顿第二定律砝码或改变悬挂的砝码来改变物体的质例如,如果图像是一条过原点的直线,a-F量或所受的合力则说明在质量一定的情况下,物体的加速3度与所受的合力成正比;如果a-1/m图像是一条过原点的直线,则说明在合力一定的情况下,物体的加速度与质量成反比实验三测定弹簧劲度系数实验原理操作步骤12利用胡克定律,测量弹簧的弹实验步骤包括安装实验装置、力与形变量之间的关系,计算测量弹簧的原长、逐渐增加弹弹簧的劲度系数胡克定律的簧的拉力、测量弹簧的伸长量、数学表达式为,其中表记录实验数据例如,可以使F=kx F示弹力,表示形变量,表示用刻度尺测量弹簧的原长和伸x k劲度系数长量,使用弹簧秤测量弹簧的拉力数据处理3根据实验数据,绘制图像,图像的斜率表示弹簧的劲度系数例如,F-x如果图像是一条直线,则说明弹簧的弹力与形变量成正比,可以根据F-x图像的斜率计算弹簧的劲度系数第十章解题技巧与方法解题是学习物理学的重要环节,通过解题可以巩固知识,提高应用能力本章将系统回顾力学解题的常用技巧与方法,包括受力分析、能量守恒法、动量守恒法和图像分析法,并通过实例演示,提高大家的解题能力掌握解题技巧,是学好物理学的关键受力分析是解决力学问题的基础,能量守恒法和动量守恒法是解决复杂力学问题的有效工具,图像分析法是解决运动学问题的重要方法掌握这些解题技巧,可以有效地解决各种力学问题受力分析步骤受力分析的步骤包括确定研究对象、隔离物体、按顺序分析物体所受的力、画出受力图按顺序分析物体所受的力是指先分析重力,再分析弹力,然后分析摩擦力,最后分析其他外力常见错误受力分析的常见错误包括多力、漏力、错力多力是指分析了不该分析的力,例如内力;漏力是指遗漏了物体所受的力,例如摩擦力;错力是指力的方向或作用点错误实例演示例分析放在斜面上的物体的受力情况物体受到重力、支持力和摩擦力作用重力方向竖直向下,支持力方向垂直于斜面向上,摩擦力方向沿斜面向上能量守恒法解题步骤能量守恒法的解题步骤包括确定研究对2适用情况象、判断系统是否满足能量守恒的条件、选择合适的参考点、列出能量守恒方程、能量守恒法适用于解决涉及能量转化的求解未知量1问题,例如自由落体运动、单摆运动、滑块在斜面上运动等能量守恒法不需要考虑过程的细节,只需要关注初末状典型例题态的能量例一个物体从高处自由落下,求落地h3时的速度解根据能量守恒定律,,mgh=1/2mv^2v=√2gh动量守恒法适用情况解题步骤12动量守恒法适用于解决涉及碰动量守恒法的解题步骤包括撞、爆炸等问题,例如两个小确定研究对象、判断系统是否球的碰撞、火箭发射等动量满足动量守恒的条件、规定正守恒法不需要考虑过程的细节,方向、列出动量守恒方程、求只需要关注初末状态的动量解未知量典型例题3例两个小球在光滑水平面上发生碰撞,已知碰撞前后的速度,求碰撞后的速度解根据动量守恒定律,,求解m1v1+m2v2=m1v1+m2v2或v1v2图像分析法运动学图像运动学图像包括位置时间图像(图像)和速度时间图像(-x-t-v-t图像)图像的斜率表示速度,图像的斜率表示加速度,x-t v-t v-t图像与时间轴围成的面积表示位移力学图像力学图像包括力时间图像(图像)和力位移图像(图像)-F-t-F-x图像的面积表示冲量,图像的面积表示功F-t F-x实例演示例根据图像判断物体的运动状态如果图像是一条水平直v-t v-t线,则物体做匀速直线运动;如果图像是一条倾斜直线,则物v-t体做匀变速直线运动;如果图像是一条曲线,则物体做变加速v-t直线运动综合运用多定律结合分析与简化在解决复杂力学问题时,需要综在解决复杂力学问题时,需要对合运用多个定律,例如牛顿运动问题进行分析和简化,例如忽略定律、能量守恒定律、动量守恒次要因素,将复杂运动分解为简定律等需要根据具体情况选择单运动等需要培养分析问题的合适的定律,并灵活运用能力,并灵活运用简化方法难点突破力学学习的难点包括受力分析、能量转化、动量守恒等需要加强基础知识的学习,多做练习,并积极思考,才能突破难点高考真题解析近三年真题1分析近三年高考真题,了解高考的命题趋势和考试重点重点关注力学部分的考查内容,例如牛顿运动定律、能量守恒定律、动量守恒定律等解题思路2分析高考真题的解题思路,总结解题技巧和方法例如,对于力学问题,需要首先进行受力分析,然后选择合适的定律或方法进行求解得分要点3总结高考真题的得分要点,了解高考的评分标准例如,对于力学问题,需要正确分析物体所受的力,列出正确的方程,并进行正确的计算,才能获得满分总结与展望学习方法总结总结本次复习的学习方法,例如注重理解2概念、掌握公式、多做练习、总结归纳等,知识体系回顾并在今后的学习中继续运用1回顾本次复习的主要内容,梳理力学的知识体系,巩固基础知识,加深对力学进阶学习建议概念和规律的理解给出进阶学习的建议,例如学习大学物理、参加物理竞赛等,鼓励大家继续深入学习3物理学,探索物理学的奥秘。


