仰望天空时,什么都比你高,你会自卑;俯视大地时,什么都比你低,你会自负;只有放宽视野,把天空和大地尽收眼底,才能在苍穹泛土之间找到你真的的地方。无须自卑,不要自负,坚持自信。智学网高中三年级频道为你整理了《高三物理要点总结》,欢迎阅读,祝愿天下所有些学子们都能获得的成绩!
1、摩擦力概念:当一个物体在另一个物体的表面上相对运动时,受到的妨碍相对运动的力,叫摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。
2、摩擦力产生条件:①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对运动。
说明:三个条件缺一不可,特别应该注意“相对”的理解。
3、摩擦力的方向:
①静摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。
②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。
说明:(1)“与相对运动方向相反”不可以等同于“与运动方向相反”。
滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹角。
(2)滑动摩擦力可能起动力用途,也会起阻力用途。
4、摩擦力的大小:
(1)静摩擦力的大小:
①与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不可以超越静摩擦力,即0≤f≤fm但跟接触面相互挤重压FN无直接关系。具体大小可由物体的运动状况结合动力学规律求解。
②静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可觉得它们数值相等。
③成效:妨碍物体的相对运动趋势,但不肯定妨碍物体的运动,可以是动力,也可以是阻力。
(2)滑动摩擦力的大小:
滑动摩擦力跟重压成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直用途力成正比。
公式:F=μFN(F表示滑动摩擦力大小,FN表示正重压的大小,μ叫动摩擦因数)。
说明:①FN表示两物体表面间的重压,性质上是弹力,不是重力,更多的状况需结合运动状况与平衡条件加以确定。
②μ与接触面的材料、接触面的状况有关,无单位。
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。
5、摩擦力的成效:一直妨碍物体间的相对运动,但并不一直妨碍物体的运动,可能是动力,也会是阻力。
说明:滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关,只由动摩擦因数和正重压两个原因决定,而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关。
1、用动量定理讲解日常的现象
[例1]
竖立放置的粉笔压在纸条的一端。要想把纸条从粉笔下抽出,又要保证粉笔不倒,应该缓缓、小心地将纸条抽出,还是迅速将纸条抽出?说明理由。
[分析]
纸条从粉笔下抽出,粉笔受到纸条对它的滑动摩擦力μmg用途,方向沿着纸条抽出的方向。不论纸条是迅速抽出,还是缓缓抽出,粉笔在水平方向受到的摩擦力的大小不变。在纸条抽出过程中,粉笔受到摩擦力有哪些用途时间用t表示,粉笔受到摩擦力的冲量为μmgt,粉笔原来静止,初动量为零,粉笔的末动量用mv表示。依据动量定理有:μmgt=mv。
假如缓慢抽出纸条,纸条对粉笔有哪些用途时间比较长,粉笔受到纸条对它摩擦力的冲量就比较大,粉笔动量的改变也比较大,粉笔的底端就获得了肯定的速度。因为惯性,粉笔上端还没来得及运动,粉笔就倒了。
假如在极短的时间内把纸条抽出,纸条对粉笔的摩擦力冲量极小,粉笔的动量几乎不变。粉笔的动量改变得极小,粉笔几乎不动,粉笔也不会倒下。
2、用动量定理解曲线运动问题
[例2]
以速度v0水平抛出一个水平为1kg的物体,若在抛出后5s未落地且未与其它物体相碰,求它在5s内的动量的变化。。
[分析]
此题若求出末动量,再求它与初动量的矢量差,则极为繁琐。因为平抛出去的物体只受重力且为恒力,故所求动量的变化等于重力的冲量。则
Δp=Ft=mgt=1×10×5=50kg·m/s。
[点评]
①运用Δp=mv-mv0求Δp时,初、末速度需要在同一直线上,若不在同一直线,需分析运用矢量法则或动量定理Δp=Ft求解Δp。
②用I=F·t求冲量,F需要是恒力,若F是变力,需用动量定理I=Δp求解I。
3、用动量定理解决打击、碰撞问题
打击、碰撞过程中的相互用途力,一般不是恒力,用动量定理可只讨论初、末状况的动量和用途力的冲量,不必讨论每一瞬时力的大小和加速度大小问题。
[例3]
蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个水平为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由落下,触网后沿竖直方向蹦回到离水平网面1.8m高处。已知运动员与网接触的时间为1.4s。试求网对运动员的平均冲击力。
[分析]
将运动员看成水平为m的质点,从高h1处下落,刚接触网时速度方向向下,大小。
弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度方向向上,接触过程中运动员受到向下的重力mg和网对其向上的弹力F。
选取竖直向上为正方向,由动量定理得:
由以上三式解得:
代入数值得:F=1.2×103N
4、用动量定理解决连续流体有哪些用途问题
在平时生活和生产中,常涉及流体的连续相互用途问题,用常规的剖析办法非常难奏效。若构建柱体微元模型应用动量定理剖析求解,则曲径通幽,“柳暗花明又一村”。
[例4]
有一宇宙飞船以v=10km/s在太空中飞行,忽然进入一密度为ρ=1×10-7kg/m3的微陨石尘区,假设微陨石尘与飞船碰撞后即附着在飞船上。欲使飞船维持原速度不变,试求飞船的助推器的助推力应增大为多少?
[分析]
选在时间Δt内与飞船碰撞的微陨石尘为研究对象,其水平应等于底面积为S,高为vΔt的直柱体内微陨石尘的水平,即m=ρSvΔt,初动量为0,末动量为mv。设飞船对微陨石有哪些用途力为F,由动量定理得,
依据牛顿3、定律可知,微陨石对飞船的撞击力大小也等于20N。因此,飞船要维持原速度匀速飞行,助推器的推力应增大20N。
5、动量定理的应用可扩展到全过程
物体在不一样阶段受力状况不一样,各力可以先后产生冲量,运用动量定理,就不需要分析运动的细则,可“一网打尽”,干净利索。
[例5]
水平为m的物体静止放在足够大的水平桌面上,物体与桌面的动摩擦因数为μ,有一水平恒力F用途在物体上,使之加速前进,经t1s撤去力F后,物体减速前进直至静止,问:物体运动的总时间有多长?
[分析]
本题若运用牛顿定律解决则过程较为繁琐,运用动量定理则可一气呵成,一清二楚。因为全过程初、末状况动量为零,对全过程运用动量定理,本题同学们可以尝试运用牛顿定律来求解,以求学会一题多解的办法,同时比较不一样办法各自的特征,这对今后的学习会有较大的帮忙。
6、动量定理的应用可扩展到物体系
尽管系统内各物体的运动状况不一样,但各物体所受冲量之和仍等于各物体总动量的变化量。
[例6]
水平为M的金属块和水平为m的木块通过细线连在一块,从静止开始以加速度a在水中下沉,经时间t1,细线断裂,金属块和木块离别,再经过时间t2木块停止下沉,此时金属块的速度多大?
[分析]
金属块和木块作为一个系统,整个过程系统受到重力和浮力的冲量用途,设金属块和木块的浮力分别为F浮M和F浮m,木块停止时金属块的速度为vM,取竖直向下的方向为正方向,对全过程运用动量定理。
综上,动量定量的应用很广泛。仔细地理解动量定理的物理意义,潜心地探究它的典型应用,对于大家深入理解有关的常识、感悟办法,提升运用所学常识和办法剖析解决实质问题的能力非常有帮。