鲁科版必修一 平衡及运动力学

专题一 物体的平衡及运动力学
一、几个重要力的特点:
1、重力：
2．弹力：方向：与形变方向相反，与支持面垂直。若是平面：与平面垂直； 若是曲面，与切点所切平面垂直。（特别是球面、圆面）
弹力的大小： 弹簧弹力大小(弹性限度内）f=kx（x为伸长量或压缩量；k为劲度系数）
3、摩擦力：
(1)、静摩擦力： 大小：在0(2)、滑动摩擦力： 大小：f=μN 其中N指正压力，数值上等于物体间弹力大小。
方向：与物体相对运动方向相反。
3、分子力：分子间作用力（指引力和斥力的合力）随分子间距离而变的规律是：①rr0时表现为引力；④r>10r0以后，分子力变得十分微弱，可以忽略不计。
4、电场力：F=qE 方向:正电荷在该点受的电场力方向与该点的场强方向相同。
5、洛仑兹力（安培力）：F=qvB（F=BLI） 方向：满足左手定则（注意正负电荷）
二、共点力作用下物体的平衡：
1．平衡状态：物体保持静止或匀速直线运动的状态。
2．平衡条件：∑Ｆ=０ 或 ∑Ｆx=０，∑Ｆy=０
注：当物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与它所受的其余力的合力一定大小相等、方向相反。
3、应用共点力平衡解题步骤
（１）弄清平衡状态； （２）确定研究对象（单个物体或几个物体组成的系统）；
（３）对研究对象进行受力分析（外力），并画出受力图 ；
（４）依据平衡条件列出合外力为零的平衡方程。
4、用平衡条件解题的常用方法：力的合成与分解：都遵守平行四边形定则。
（1）把多力平衡转化为二力平衡 （2）正交分解法
（3）力的矢量三角形图解法 （4）相似三角形法
5．整体法和隔离法在物体受力分析中的运用：
（1）整体法：就是把几个物体视为一个整体，受力分析时，只分析这一整体之外的物体对整体的作用力，不考虑整体内部之间的相互作用力。
（2）隔离法：就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来，只分析该物体以外的物体对该物体的作用力，不考虑物体对其它物体的作用力。
（3）方法选择：在受力分析时遇到的是两个或两个以上的物体且系统处于平衡状态或加速度相同时，优先考虑采用整体法，这样可以不必考虑内力的作用，当涉及到系统内各物体间的相互作用力时，
还应考虑用隔离法。有时在一个问题中需要整体法与隔离法交替使用。
三、运动力学：
1．重要的物理量：加速度（矢量）大小：（速度的变化率）方向：由合外力方向决定。
注意：加减速的判断： a与v方向相同，质点作加速直线运动； a与v方向相反，质点作减速直线运动。
2、匀变速直线的规律：
（1）、相关公式：vt＝v0＋at s＝v0t＋at2 vt2－v02＝2as ,
（2）自由落体：ｖt＝ｇｔ ｈ＝gt2 ｖt2＝２ｇｈ
（3）竖直上抛(是自由落体运动的逆过程)： vt＝v0 —— gt h＝v0t — gt2
（7）对初速度为零的匀变速直线运动，有下列规律：
a：前n个连续相等的时间内的位移之比：s1：s2：s3：…：sn＝1：22：32：…：n2
b：各个连续相等的时间内的位移之比：sⅠ：sⅡ：sⅢ：…：sN＝1：3：5：…：（2n－1）
c：各个连续相等的时间内的位移之差是一常量：Δs＝Δs1＝Δs2＝…＝Δsn＝aT2
d：完成各个连续相等的位移s所用时间t之比： t 1：t 2：t 3：…：t n＝1：（）：（）：…：（）
（8）对一切匀变速直线运动，有下列特殊规律：
a：在任意两个连续相等的时间里位移之差是个恒量。
即：Δs＝sn+1－sn＝aT2＝恒量 sm-sn=(m-n)aT 2
b：匀变速直线运动的平均速度： c：中间位置瞬时速度：
3、牛顿第二定律公式： F合＝ma 注：物体受到的外力决定了物体运动的加速度，而不是决定了物体运动的速度，物体的运动情况是由所受的合外力以及物体的初始运动状态共同决定的
4、运用牛顿运动定律解决问题的方法
（1）两种类型：a：已知物体的受力情况，要求物体的运动情况．
b：已知物体的运动情况，要求物体的受力情况（求力的大小和方向）．
（2）运用牛顿第二定律解决问题的一般步骤是：
　　a：确定研究对象；　b：分析物体的受力情况和运动情况，画出被研究对象的受力分析图；
　　c：根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解
5．应用：
（1）匀速、匀变速直线运动的图象：
a：s-t图象。能读出s、t、v 的信息（斜率、横、纵坐标截距的意义、交点意义、正负）。
b：v-t图象。能读出s、t、v、a的信息（斜率表示加速度，曲线下的面积表示位移，横、纵坐标截距的意义、交点意义、正负）
（2）、超重和失重（或完全失重）：
a：.超重现象中，物体具有向上的加速度，物体做向上的加速运动或向下的减速运动。压力或拉力大于mg（F—mg=ma）
b：.失重现象中，物体具有向下的加速度，物体做向下的加速运动或向上的减速运动。压力或拉力小于mg (mg —F=ma)
（3）追击问题：分析追击（或不相碰）问题时，一定要分析所满足的两个条件：速度关系及位移关系。
a：匀减速物体追赶同向匀速物体时，恰好追上或恰好追不上的临界条件：即将靠近时，追赶者速度等于被追赶者速度。
b：初速为零的匀加速物体追赶同向匀速物体时，追上前者具有最大距离的条件：追赶者速度等于被追赶者速度。
（4）运动力学综合运用：
a：多物体的运动过程分析：注意整体法与隔离法的应用、区分系统的内力和外力、系统内物体间位移关系及速度的临界条件等。
b：物体的多过程分析：