浙教版高中物理知識點(2)
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在什么情況下會出現(xiàn)彈力?如何判斷物體之間是否有彈力?接觸面之間、繩子、桿產(chǎn)生的彈力方向如何確定?彈力的大小如何計算?一律采用胡克定律嗎?什么是胡克定律?與彈簧有關(guān)的題目在高中階段常見的有哪些?解題方法分別是什么?如何求解彈簧的彈力(或彈簧秤的讀數(shù))?
答：彈力產(chǎn)生的條件：①互相接觸;②發(fā)生彈性形變;(注意：兩個條件應同時具備,缺一不可)。彈力方向： 點點接觸是朝向哪?這里總可以找到一個面、線或者切面,與這個面、線或者切面垂直即可.
繩子對物體的拉力,一定是沿繩子收縮的方向. 桿子一端對物體產(chǎn)生的彈力方向各種可能都有,要由具體情況確定.一般的情況是沿著桿子對物體產(chǎn)生拉力或者對物體產(chǎn)生支持力.彈力計算一般看與之對應的物體和力，另外彈簧的形變量和彈力之間滿足胡克定律的關(guān)系。表達式為：F=kx，x為彈簧的形變量，k為彈性系數(shù)。
彈簧在高中階段會涉及到很多的題目，包括動能、動量、機械運動，受力分析，運動學等等都有涉及。一般這些題目要抓住幾點，①彈簧在一定限度內(nèi)，壓縮和拉伸同等位移包含的能量大小一致，力的大小也相同。②彈簧上的力處處大小一致。③彈簧連接兩個物體時，一般彈簧上的力可以看作系統(tǒng)內(nèi)力。
彈簧測力計的使用：
使用方法
(1)使用彈簧測力計時，首先要看清其量程，所要測量的力不能超過它的量程。因為彈簧是有一定彈性限度的，超過這個限度測量就不準確，還有可能損壞測力計。(2)測量前要看清楚彈簧測力計的分度值，以便測量時讀數(shù)。(3)測量前要檢查指針是否指在零刻度線。如果沒有指在零刻度線，要進行調(diào)節(jié)使指針指在零刻度線。(4)使用前，要輕輕地來回拉動彈簧測力計的掛鉤，以免指針被卡住，給測量帶來較大的誤差。(5)測量時，拉彈簧測力計掛鉤的力要和測力計的外殼平行，避免扭曲和摩擦，盡量減小由于摩擦產(chǎn)生的測量誤差。(6)要等到示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與刻度板表面垂直。
最后要說明的是：在使用彈簧測力計時，要盡量使用用掛鉤把物體向上拉的測量方法。因為它就是按照這種方法設(shè)計的，使用其他方法的誤差相對較大。
讀數(shù)
彈簧測力計的讀數(shù)比較簡單，要先搞清楚彈簧測力計的量程和分度值，然后再根據(jù)指針所指的位置(一定要看指針末端所指的位置)讀出所測量力的大小。
使用彈簧測力計容易出現(xiàn)的問題
(1)用測力計測量超過量程的力;(2)沒有調(diào)零就進行測量;(3)使用前沒有來回拉動彈簧，用指針被卡的測力計測量;(4)所測拉力與測力計外殼不平行;(5)示數(shù)沒有穩(wěn)定就讀數(shù);(6)讀數(shù)時視線與刻度板表面不垂直;(7)手拿掛鉤，把物體掛在吊環(huán)上測量。
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在什么時候出現(xiàn)摩擦力?什么時候是靜摩擦力?什么時候是滑動摩擦力?摩擦力和彈力之間有什么關(guān)系?怎樣判斷滑動摩擦力的大小與方向?怎樣計算靜摩擦力的大小與方向?為什么我常說靜摩擦力問題比滑動摩擦力更復雜呢?摩擦力總是阻力嗎?它總做負功嗎?你能舉出實例加以說明嗎(分靜摩擦和滑動摩擦兩種情況)?在斜面問題中，我們常要提到斜面傾角的正切和動摩擦因數(shù)的關(guān)系，你知道是怎么回事嗎?
答：摩擦力產(chǎn)生的前提是要有彈力,即兩物體間要相互接觸且產(chǎn)生擠壓
有相對運動的趨勢但靜止,即靜摩擦力,靜摩擦力用二力平衡解
產(chǎn)生相對運動,即運動狀態(tài),即滑動摩擦力,f=μN
要使靜止中的物體運動起來,一般要施加一個大于最大靜摩擦力的力,最大靜摩擦力略大于滑動摩擦力。但是在做題時，一般默認最大靜摩擦力和動摩擦力相等。
滑動摩擦力計算公式為：f=μN，與物體相對運動方向相反。靜摩擦力大小取決于施加的力，大小與物體運動趨勢方向相反。一般說來，滑動摩擦力和施力相關(guān)，相比滑動摩擦力更加不容易計算和推斷，沒有明顯的計算公式和運動特征。
摩擦力不總是阻力，靜摩擦力，例如傳送帶上的物體，此時摩擦力是動力，做正功。動摩擦力，跑車發(fā)動時，輪胎與地面摩擦明顯，但也是做正功。在斜面中，我們假設(shè)斜面的摩擦因數(shù)為μ，傾斜角度為β，則如果物體恰能不下滑，則物體重力斜向下分力應等于最大靜摩擦力，按照f=μN來算，則有mgsinβ=μmgcosβ，化簡可得：μ=tanβ，所以當β越小，物體越容易停留在斜面上。
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什么情況下我們說一個物體受力平衡?什么是共點力?共點力作用下的物體的平衡條件是什么?怎么寫出其平衡方程?幾個力平衡，其中一個力與其它幾個力的合力是什么關(guān)系?其它力不變，只一個力發(fā)生下列變化時，合力怎樣變化，物體將怎樣運動(注意初始情況)(1)消失;(2)反向;(3)逐漸變小，再逐漸恢復;(4)轉(zhuǎn)動90°
答：靜止狀態(tài)、或勻速直線運動狀態(tài)都屬于運動狀態(tài)不變的情況.如果一個物體在幾個力的作用下保持靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)，則這幾個力平衡，所以靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)稱作平衡狀態(tài).
幾個力，如果都作用在物體的同一點上，或者它們的作用線，相交于一點，這幾個力叫做共點力。
物體處于平衡狀態(tài)時，所受力平衡，一對平衡力的大小相等方向相反，作用在同一直線上.合力為零，此時平衡。
平衡方程即是幾個力的矢量和為零。加入幾個力平衡，其中一個力與其他幾個力的合力等大反向。
當其它力不變，只其中一個力消失時，物體合力會指向這個力反方向，大小與這個力相同。
反向時，物體合力會指向這個力反方向，大小是這個力大小的2倍。
逐漸變小時，物體合力反向逐漸增大，再逐漸減小變?yōu)?.
此力轉(zhuǎn)動90度，則反方向產(chǎn)生合力，轉(zhuǎn)動45度，大小為此力的根號2倍。
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什么是矢量，高中物理中使用的物理量有哪些是矢量?矢量合成和分解的法則是什么?在一些較復雜的矢量運算中，我們更喜歡使用正交分解法，你能熟練地使用它嗎?什么是合力與分力?兩個力的大小不變，只改變它們的夾角，它們的合力如何變化?合力不變，一個分力的方向不變，只改變另一個分力的方向，則兩個分力怎樣變化?將一個合力分解成兩個分力，在什么條件下可以得到唯一解?幾個力的合力最大值、最小值如何計算?
答：(1)定義或解釋：有些物理量，既要有數(shù)值大小(包括有關(guān)的單位)，又要有方向才能完全確定。這些量之間的運算并不遵循一般的代數(shù)法則，而遵循特殊的運算法則。這樣的量叫做物理矢量。有些物理量，只具有數(shù)值大小(包括有關(guān)的單位)，而不具有方向性。這些量之間的運算遵循一般的代數(shù)法則。這樣的量叫做物理標量。
高中里如場強，力，速度，加速度等都是矢量。正交分解法能將矢量分解到兩個方向上，這個對于高中生來說，必須掌握。
一個力如果它產(chǎn)生的效果跟幾個力共同作用的效果相同，則這個力就叫那幾個力的合力，而那幾個力就叫這個力的分力。倘若合力不變，一個分力的方向不變，只改變另一個分力的方向，那么前一個分力會發(fā)生大小的變化。將一個合力分解為兩個力，一般規(guī)定其中一個的大小和方向，另外一個也就可得唯一解。幾個力的合力最大為幾個力的大小只和;最小值時，找出其中數(shù)值最大的兩個,取它們的差(大減小)，把這個差再與其它力一起來排隊,從中再選出兩個最大的,重復上一步的步驟,直至所有的力排完.
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在靜力學中有兩類題要用到圖解法，你能舉出實例并說明解題方法嗎?
答：首先，用矢量圖的幾何相似性來解題(比如我們常用的相似三角形);第二種就是利用矢量圖的封閉性來解題(一般要求保證合力不變)。這樣可以求出力的大小，方向，變化趨勢和極端值。例子有很多，這里就不舉了。
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為什么牛頓第一定律又叫做慣性定律?如何理解一切物體在任何情況下都具有慣性?難道它在加速運動或失重狀態(tài)下也具有嗎?慣性大小的量度是質(zhì)量和速度嗎?
答：因為牛頓第一定律的內(nèi)容是：一切物體在沒有受到外力作用時，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)。而讓物體保持原運動狀態(tài)的特性就叫慣性，所以牛頓第一定律又叫慣性定律。
一切物體都具有慣性就是物體在沒有受到外力作用時，總保持原來的運動狀態(tài)。加速運動或者失重狀態(tài)也具有慣性，加速時因為受到力的作用才會時刻速度發(fā)生變化。失重狀態(tài)重力加速度變小但是依然也在發(fā)生變化。慣性大小只有一個量度，就是質(zhì)量!
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牛頓第二定律回答了什么問題?你知道為什么在國際單位制中k取1嗎?在解題中牛頓第三定律的實用價值是什么?你能區(qū)分一對作用力和一對平衡力嗎?
答：牛頓第二定律揭示了物體所受合力與它運動加速度的關(guān)系。之所以在國際單位制中K取1,這是由于力的單位“牛頓”的定義就是1kgm/s²。在解題中牛頓第三定律經(jīng)常用到通過反作用力來探知作用力。
平衡力：1、二力的作用點：同一個物體;2、二力的性質(zhì)：不一定相同3、二力的效果,只改變物體形狀,不會改變物體運動狀態(tài);4、不一定同時存在.
作用與反作用力：1、二力的作用點：二個物體;2、二力的性質(zhì)：一定相同3、二力的效果,可改變物體形狀,也可改變物體運動狀態(tài);4、一定同時存在.
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牛頓定律的瞬時性問題通常有兩類：(1)求解瞬時加速度;(2)對物體進行動態(tài)分析。你知道這兩類題目的解題關(guān)鍵是什么嗎?請舉實例說明。你會借助簡諧運動的對稱性研究彈簧問題嗎?傳送帶問題是高中物理的重點知識，你了解通常都是怎樣出題的嗎?
答：對物體的受力進行分析，即時能夠得到結(jié)果，一般說來，我們要對物體所受的全部分力進行逐個分析，分析的根據(jù)就是它所處的空間，運動的速度大小和方向，還有所占有的能量等。
在以彈簧為主體的簡諧運動中，可以參考簡諧運動的特性來看彈簧，首先，豎直方向放置的彈簧和物體，其平衡位置在原長減去mg/k處，此時物體受力平衡;水平放置的物體，平衡位置在原長;有傾斜角度時要按照傾斜角度計算;在偏離平衡位置的過程中，只要偏離平衡位置相同的地方，其加速度大小相等，方向相反;速度大小相同，方向需要區(qū)分;同時此時彈簧的能量和物體的能量分別對應相等。
傳送帶模型作為高中物理的重點知識，可以從簡單的運動知識點出題，考查瞬時加速度，瞬時速度，位移，相對位移等;也可以從功能關(guān)系上來考察，題目設(shè)計過程一般比較復雜?？梢詫魉蛶c多重模型結(jié)合，比如平拋，碰撞等。除了重力場中，也可以與電場，磁場相結(jié)合，綜合考查小伙伴們的能力。
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牛頓定律的同向性問題關(guān)鍵就是正交分解法的應用，你知道怎么建立坐標軸、怎么寫方程嗎?如何理解失重和超重，是重力真的變化了嗎?
答：一般來講在水平面內(nèi)可以任意建立坐標系，但是在斜面上最好沿物體下滑的方向建立x軸，然后建立y軸。寫方程要在兩個方向上對加速度進行分析，有時候也要正交分解，然后根據(jù)牛頓第二定律來列方程。
失重與超重，實際上就是視重與實重的關(guān)系,視重就是豎直方向由于有加速度(除了重力加速度外的)引起的,實重就是物體的重量
當物體處于超重狀態(tài)時,加速度向上(假設(shè)物體放在地面上,因為超重,所以對地面的壓力大于本身重力,由牛三定律知道物體受到地面的彈力大于重力,所以加速度向上)
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求解牛頓定律的連接體問題，通常先看成整體求加速度，再隔離求相互作用力，你能舉出實例嗎?只要你愿意，所有涉及多個物體的問題都可以使用整體法，那萬一物體的加速度各不相同該怎么辦呢?什么時候用這種整體法解題比較方便?
答：先看成整體求加速度，再隔離求相互作用力，一般這種方法求由兩個疊加的物塊最常見。用整體法處理加速度不相同的系統(tǒng)時，可以使用質(zhì)點組的牛頓第二定律。
系統(tǒng)所受的合外力，等于系統(tǒng)中各個物體的質(zhì)量與其自己加速度乘積的矢量和。
即：F合=m1a1+m2a2+m3a3+……
這個定律對系統(tǒng)在某一個方向上也是成立的，即：F合x = m1a1x + m2a2x + m3a3x
倘若系統(tǒng)內(nèi)部各物體質(zhì)量或者加速度有明確的運算關(guān)系，這種方法還是比較方便的。
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對于臨界問題的求解，應先找到臨界點，萬一沒找到臨界點，應采用什么方法去尋找呢?
答：臨界問題一定要找到其臨界點，這是狀態(tài)發(fā)生變化的重要特征節(jié)點，如果沒有明顯的臨界詞，那么我們要去探索可能會發(fā)生狀態(tài)變化的節(jié)點，例如在物體運動中，假如其速度方向發(fā)生改變，那么摩擦力也就會發(fā)生改變。所以速度為0就是一個臨界點。
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