物理概念、规律和课本上的知识是“一级物理知识”,此外,有一些在做题时常常用到的物理关系或者做题的经验,叫做“二级结论”。这是在一些常见的物理情景中,由基本规律和基本公式导出的推论,或者解决某类习题的经验,这些知识在做题时出现率非常高,如果能记住这些二级结论,那么在做填空题或者选择题时就可以直接使用。在做计算题时,虽然必须一步步列方程,不能直接引用二级结论,但是记得二级结论能预知结果,可以简化计算和提高思维起点,因此也是有用的。
一般地讲,做的题多了,细心的同学自然会熟悉并记住某些二级结论。如果刻意加以整理、理解和记忆,那么二级结论就能发挥出更大的作用。常说内行人“心中有数”,二级结论就是物理内行心中的“数”。
1.每个“二级结论”都要熟悉它的推导过程,一则可以在做计算题时顺利列出有关方程,二则可以在记不清楚时进行推导。
2.记忆“二级结论”,要同时记清它的适用条件,避免错用。
1.多个力下平衡:
几个力平衡,则一个力与其它力的合力等大、反向、共线。
几个力平衡,仅其中一个力消失,其它力保持不变,则剩余力的合力是消失力的相反力。
几个力平衡,将这些力的图示按顺序首尾相接,形成闭合多边形(三个力形成闭合三角形)。
2.两个力的合力:三个大小相等的共点力平衡,力之间的夹角为120°。
3.研究对象的选取:
整体法——分析系统外力;典型模型——几物体相对静止
隔离法——分析系统内力必须用隔离法(外力也可用隔离法)
4.重力——考虑与否:
力学:打击、碰撞、爆炸类问题中,可不考虑,但缓冲模型及其他必须考虑;
电磁学:基本粒子不考虑,但宏观带电体(液滴、小球、金属棒等)必须考虑重力。
5.轻绳、轻杆、轻弹簧弹力
(1)轻绳:滑轮模型与结点模型
滑轮模型——轻绳跨过光滑滑轮(或光滑挂钩)等,则滑轮两侧的绳子是同一段绳子,而同一段绳中张力处处相等;
结点模型——几段绳子栓结于某一点,则这几段绳子中张力一般不相等。
(2)轻杆:铰链模型与杠杆模型
铰链模型——轻杆,而且只有两端受力,则杆中弹力只沿杆的方向;
杠杆模型——轻杆中间也受力,或者重杆(重力作用于重心),则杆中弹力一般不沿杆的方向,杆中弹力方向必须用平衡条件或动力学条件分析。“杠杆模型”有两个变化,即插入墙中的杆或者被“焊接”在小车上的杆。
(3)轻弹簧:
弹簧中弹力处处相等,
若两端均被约束,则弹力不能突变;一旦出现自由端,弹力立即消失。
6.物体沿斜面匀速下滑,则 μ=tanθ(θ为斜面的倾角)。
7.被动力分析
(1)被动力:弹力、静摩擦力( 0≤f≤fmax )
(2)分析方法:
产生条件法——先主动力,后被动力;
假设法——假设这个力存在,然后根据平衡或动力学条件计算:若算得为负,即这个力存在,且方向与假设方向相反;若算得为零,则表示此力不存在。
1.参考系:
在描述运动时,在纯运动学问题中,可以任意选取参考系;
在处理动力学问题(用运动定律求加速度、求功、算动量)时,只能以地面为参考系。
2.匀变速直线运动:用平均速度思考匀变速直线运动问题:
3.匀变速直线运动:五个参量,知三才能求二
位移中点的瞬时速度
纸带法求速度、加速度
逐差法求打点纸带问题
4.匀变速直线运动,初速度等于0时:
时间等分点:
各时刻速度比:1:2:3:4:5
各时刻总位移比:1:4:9:16:25
各段时间内位移比:1:3:5:7:9
位移等分点:
各点速度比:1∶√2:√3:........
到达各分点时间比:1∶√2:√3:........
通过各段时间比:1∶(√2-1):(√3-√2):........
5.自由落体:g取10m/s2
n秒末速度(m/s): 10,20,30,40,50
n秒末下落高度(m):5、20、45、80、125
第n秒内下落高度(m):5、15、25、35、45
6.上抛运动:对称性
t上=t下;v上=v下;h=v²/2g。
7.“刹车陷阱”:应先求滑行至速度为零即停止的时间t0 ,
滑行时间t大于t0时:用v²=2as,或s=v/2*t0 求滑行距离。
滑行时间t小于t0时:用x=v0t-1/2*a*t² 求滑行距离。
8.追及、相遇问题
匀减速追匀速:恰能追上或恰好追不上 v匀=v匀减
v0=0的匀加速追匀速:v匀=v匀加 时,两物体的间距最大dmax
同时同地出发两物体相遇:位移相等,时间相等。
A与B相距 d,A追上B:xA=xB+d,相向运动相遇时:sA+sB=d。
9.物体刚好滑到小车(木板)一端的临界条件是:物体滑到小车(木板)一端时与小车速度相等。
10.绳(杆)连接:沿绳方向分速度相等——将两个物体的实际速度沿绳、垂直绳方向分解。
11.小船过河:
⑴ 当船速大于水速时:
船头的方向垂直于水流的方向时,所用时间最短,t=d/v船
合速度垂直于河岸时,航程s最短,s=d(d为河宽)。
⑵当船速小于水速时:
船头的方向垂直于水流的方向时,所用时间最短,t=d/v船
合速度不可能垂直于河岸,最短航程,s=d×v水/v船
小船过河速度合成示意图
12.平抛物体的运动:
(1)平抛运动是匀变速曲线运动,其加速度恒定为g,将不同时刻的瞬时速度起点移至同一点,则速度矢量的末端在同一竖直线上。
(2)平抛运动的速度偏转角θ与位移偏转角α满足:tanθ=2tanα.该结论有两个推论:
末速度反向延长线过该过程水平位移的中点;
位移延长线过末速度竖直分量的中点。
(3)平抛运动时间决定因素:
竖直下落高度确定,则由竖直高度确定:t=√(2h/g)
水平位移确定,则由水平初速度确定:t=x/v
13.斜抛运动:
(1)上升至最高点时,竖直分速度减为0,水平分速度等于初速度水平分量;
(2)上升与下降过程对称,到最高点前运动可视为反向平抛运动,过最高点后运动可视为平抛运动;
(3)抛射角为45°时,水平射程最大。
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