功和能
1.功
如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了一段位移,我们就称这个力对物体做了功。
2.动能
物体由于运动而具有的.能量。
3.动能定理
合外力对物体做的功等于物体动能的变化量。
4.能量守恒定律
能量既不会创生,也不会消失,它只会从一种形式转化为另一种形式,或从一个物体转移到另一个物体,而在转化或者转移的过程中,能量的总量保持不变。在能量守恒的分支中,机械能守恒定律也是一块重要的内容。
曲线运动
1.在曲线运动中,质点在某一时刻(某一位置)的速度方向是在曲线上这一点的切线方向。
2.物体做直线或曲线运动的条件:
(已知当物体受到合外力F作用下,在F方向上便产生加速度a)
(1)若F(或a)的方向与物体速度v的方向相同,则物体做直线运动;
(2)若F(或a)的方向与物体速度v的方向不同,则物体做曲线运动。
3.物体做曲线运动时合外力的方向总是指向轨迹的凹的一边。
4.平抛运动:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动。
坐标系
1、坐标系物理意义:在参考系上建立适当的坐标系,从而,定量地描述物体的位置及位置变化。
2、坐标系分类:
(1)一维坐标系(直线坐标系):适用于描述质点做直线运动,研究沿一条直线运动的物体时,要沿着运动直线建立直线坐标系,即以物体运动所沿的直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和单位长度。例如,汽车在平直公路上行驶,其位置可用离车站(坐标原点)的距离(坐标)来确定。
(2)二维坐标系(平面直角坐标系)适用于质点在平面内做曲线运动。例如,运动员推铅球以铅球离手时的位置为坐标原点,沿铅球初速方向建立x轴,竖直向下建立y轴,铅球的坐标为铅球离开手后的水平距离和竖直距离。
(3)三维坐标系(空间直角坐标系):适用于物体在三维空间的运动。例如,篮球在空中的运动。
振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx{F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2{l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}
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〕}
常见的力
1.重力G=mg(方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx{方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm(与物体相对运动趋势方向相反,fm为静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N•m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq(E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ(θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ(θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
电势能的概念
(1)电势能
电荷在电场中具有的势能。
(2)电场力做功与电势能变化的关系
在电场中移动电荷时电场力所做的功在数值上等于电荷电势能的减少量,即WAB=εA-εB。
①当电场力做正功时,即WAB>0,则εA>εB,电势能减少,电势能的减少量等于电场力所做的功,即Δε减=WAB。
②当电场力做负功时,即WAB<0,则εA<εB,电势能在增加,增加的电势能等于电场力做功的绝对值,即Δε增=εB-εA=-WAB=|WAB|,但仍可以说电势能在减少,只不过电势能的减少量为负值,即ε减=εA-εB=WAB。
说明:某一物理过程中其物理量的增加量一定是该物理量的末状态值减去其初状态值,减少量一定是初状态值减去末状态值。
(3)零电势能点
在电场中规定的任何电荷在该点电势能为零的点。理论研究中通常取无限远点为零电势能点,实际应用中通常取大地为零电势能点。
说明:
①零电势能点的选择具有任意性。
②电势能的数值具有相对性。
③某一电荷在电场中确定两点间的电势能之差与零电势能点的选取无关。