高一物理知识点总结复习

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　　4.正交分解法解平衡问题

　　正交分解法是解共点力平衡问题的基本方法，其优点是不受物体所受外力多少的限制。

　　解题依据是根据平衡条件，将各力分解到相互垂直的两个方向上。

　　正交分解方向的确定：原则上可随意选取互相垂直的两个方向；但是，为解题方便通常的做法是：①使所选取的方向上有较多的力；②选取运动方向和与其相垂直的方向为正交分解的两个方向。在直线运动中，运动方向上可以根据牛顿运动定律列方程，与其相垂直的方向上受力平衡，可根据平衡条件列方程。③使未知的力特别是不需要的未知力落在所选取的方向上，从而可以方便快捷地求解。

　　解题步骤为：选取研究对象一受力分析一建立直角坐标系一找角、分解力一列方程一求解。

　　◎ 例题评析

　　【例13】如图所示，一个半球形的碗放在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口是光滑的。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为ml和mz的小球，当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与0点的连线与水平线的夹角为α=600，两小球的质量比为（    ）

　　【分析与解答】  质量为m1的小球受力情况：重力m1g，方向向

　　下；碗对小球的支持力N，方向沿半径方向斜向上；绳对小球的拉力 T，沿绳子方向斜向上。利用分解法或合成法处理三力平衡，并考虑T=m2g，得m2/m1=/3。

　　【说明】 （1）解答本题只需由平时掌握的隔离体法，分别对m1mz进行受力分析。由平衡条件和牛顿第三定律即可求解。

　　（2）力的合成与分解也是解此题的核心之一。

　　专题三。动态平衡问题分析

　　1.所谓动态平衡问题是指通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢变化，而在这个过程中物体又始终处于一系列的平衡状态中。

　　2.图解分析法

　　对研究对象在状态变化过程中的若干状态进行受力分析，依据某一参量的变化，在同一图中做出物体在若干状态下力的平衡图（力的平行四边形），再由动态力的四边形各边长度变化及角度变化确定力的大小及方向的变化情况。

　　动态平衡中各力的变化情况是一种常见类型。总结其特点有：合力大小和方向不变；一个分力的方向不变，分析另一个分力方向变化时两个分力大小的变化情况。用图解法具有简单、直观的优点。

　　◎例题评析

　　【例14】如图所示，质量为m的球放在倾角为a的光滑斜面上，试分析挡板Ao与斜面间的倾角多大时，Ao所受压力最小？

　　【分析与解答】  虽然题目问的是挡板AO的受力情况，但若直接以挡板为研究对象，因挡板所受力均为未知力，将无法得出结论。

　　以球为研究对象。球所受重力mg产生的效果有两个：对斜面产生了压力F1，对挡板产生了压力F2。根据重力产生的效果将重力分解，如图所示。

　　当挡板与斜面的夹角由图示位置变化时，F1大小改变，但方向不变，始终与斜面垂直，F2的大小、方向均改变（图中画出一系列虚线表示变化的F2）。由图可看出，当F2与F1垂直时，挡板AO所受压力最小，最小压力F2= mgsin.

　　根据力的平行四力形法则或三角形法则，画一系列的图示在作题时是非常实用的。

　　【例15】  如图所示，滑轮本身的质量忽略不计，滑轮轴。安在一根轻木杆B上，一根轻绳Ac绕过滑轮，A端固定在墙上，且绳保持水平，C端下面挂一个重物，B0与竖直方向夹角θ=45。，系统保持平衡。若保持滑轮的位置不变，改变θ的大小，则滑轮受到木杆的弹力大小变化情况是（    ）

　　A.只有角θ变小，弹力才变大

　　B.只有角θ变大，弹力才变大

　　C.不论角θ变大或变小，弹力都变大

　　D.不论角θ变大或变小，弹力都不变

　　【分析与解答】  轻木杆B对滑轮轴0的弹力不一定沿着轻木杆B的线度本身，而应当是根据滑轮处于平衡状态来进行推断，从而得出其方向和大小。

　　TA=Tc=G.

　　TA和Tc夹角900不变，所以TA和TC对滑轮作用力不变。而滑轮始终处于平衡，所以轻木杆B对滑轮作用力不变。即与θ无关，选项D正确。

　　【答案】D

　　第二章  物体的运动

　　知识要点：

　　机械运动

　　质点

　　位移和路程：主要讲述质点和位移等， 它是描述物体运动和预备知识。

　　匀速直线运动、速度

　　匀速直线运动的图象：主要讲述速度的概念和匀速直线运动的规律。

　　变速直线运动、平均速度、瞬时速度：主要讲述变速直线运动的平均速度和

　　瞬时速度的概念。

　　（七）匀变速直线运动加速度。

　　（八）匀变速直线运动的速度

　　（九）匀变直线运动的位移：主要讲述匀变直线运动的加速度概念， 以及匀变速直

　　线运动的速度公式和位移公式。

　　（十）匀变速运动规律的应用。

　　（十一）自由落体运动。

　　（十二）竖直上抛运动主要讲述匀变速直线运动的特例。

　　（十三）系统、综合全章知识结构培养分析综合解决问题的能力。

　　为了掌握一个较完整的关于物体运动的知识， 重点概念是： 位移、速度、加速度。重要规律则是： 匀速直线运动和匀变速直线运动。

　　重点、难点：

　　（一）、机械运动、平动和转动

　　知道机械运动是最普遍的自然现象。是指一个物体相对于别的物体的位置改变。为了说明物体的运动情况， 必须选择参照物--是在研究物体运动时， 假定不动的物体， 参照它来确定其他物体的运动。我们说汽车是运动的， 楼房是静止的是以地面为参照物， 我们说， 卫星在运动， 是以地球为参照物。“闪闪红星”歌曲中唱的“小小竹排江中游， 巍巍青山两岸走”说明坐在竹排上的人选择不同的参照物观察的结果常常是不同的， 选河岸为参照物， 竹排是运动的， 选竹排为参照物， 竹排是静止的， 河岸上的青山是后退的。这既说明选参照物的重要性， 又说明运动的相对性。如果选太阳为参照物地球及地球上的一切物体都在绕太阳运动， 若以天上的银河为参照物， 太阳是运动……， 进而得出没有不运动的物体， 从而说明运动是绝对的， 静止是相对的。还应指出的是： 在研究地面上物体运动时， 为了研究问题方便， 常取地球为参照物。

　　运动无论多么复杂， 都是由平动和转动组成， 或只有平动， 或只有转动， 或既有平动， 又有转动。如判断物体是平动或是转动， 必须抓住， 物体上各点的运动情况都相同， 这种运动叫平动。物体上的各点都绕一点（圆心）或一轴做圆周运动， 这样的运动叫转动。如果运动按运动轨迹分类， 可为直线或曲线运动， 而平动可沿直线运动， 也可沿曲线运动。只要保持物体上各运动情况相同即可。

　　（二）、质点

　　质点是一种抽象化的研究物体运动的理想模型。理想模型是为了便于着手研究物理学采用的一种方法， 今后还会常用： 如高中物理将要学到的匀速直线运动理想气体、点电荷， 理想变压器……，都属于理想模型。

　　质点是不考虑物体的大小和形状， 而把物体看成一个有质量的点， 这在第一章物体受力分析时已经这样做了， 在那里所以用一个点表示物体， 就是因为那个物体可以抽象为质点。质点是运动学中的重要概念， 也是下一章开始研究的动力学中的重要概念。运动学中的质点只要把物体抽象为一个点， 动力学中的质点则要求这个点具有物体的全部质量。随着学习的深入， 对质点的理解将会更加深刻。

　　应该知道， 理想模型是实际物体的一种科学的抽象， 采取这种方法是抓住问题中物体的主要特征， 简化对物体的研究， 而把物体看成一个点， 它是实际物体的一种近似。我们把物体看成质点是在研究问题中， 物体的形状、大小各部分运动的差异是不起作用的或是次要的因素。这有两种情况： ①物体各部分运动情况相同， 即物体做平动； ②物体有转， 但因转动引起的物体各部分运动的差异， 对我们研究问题不起主要作用。一个很好例子就是研究地球公转时可把地球看成质点， 研究地球上昼夜交替时要考虑地球自转， 不能把地球看成质点。再如乒乓球旋转时对球的运动有较大影响， 运动员在发球、击球时都要考虑， 就不能把球简单地看成质点。应该指出绝不能误解为小物体可以看成质点， 大物体就不能看成质点。又如我们在运动会上投掷手榴弹、铅球、标枪时如何测量距离计成绩。此时常常不考虑物体各部分运动的差异， 而物体简化为一个没有大小、形状的点。这就是研究问题的一种科学抽象的方法。

　　最后还要强调指出： 研究质点模型的意义有两个方面： 在物体、形状、大小不起主要作用时把物体看成一个质点； 在物体形状、大小起主要作用时， 把物体看成由无数多个质点所组成。所以研究质点的运动， 是研究实际物体运动的近似和基础。在中学力学中研究对象如不特别指出： （除非涉及到转动）即是质点。

　　（三）、位移和路程

　　位移： 位置的改变。位移是矢量， 不仅有大小， 而且还有方向， 它可用一个从起点到终点的有向线段表示。例如： 从甲地到乙地如右图所示： 可以沿直线从甲到乙地， 起点为甲地的A点， 终点是乙地的B点， 则位移大小为线段AB长， 方向从A到B方向， 还可沿ACB曲线由甲地到乙地， 还可沿折线ADB从甲地到乙地， 尽管通过的路径不同， 但它们的起点和终点相同， 所以位移一样， 路程不一样。路程是运动的轨迹是标量， 只有大小无方向。如果物体从甲地A点沿直线到乙地的B点后继续沿AB延长线到E, 由E又返回到B, 此时位移仍为AB（长）方向： A指向B, 而路程则为AE的长度加上线段BE的长度。应该指出： 只有做直线运动的质点， 且始终向着同一个方向运动时， 位移的大小才等于路程。又如一物体沿半径为R的圆弧做圆周运动如图示： 从图周的一点A出发（直径的一端）分别经圆弧； 到达直径的另一端B点， 其位移大小都为2R方向A?B, 路程为整个圆周长的。若经圆周长分别沿逆时和顺时针方向到达C或D点则位移的大小（因起点为A, 终点分别为C、D）， 方向不同分别为A?C; A?D, 路程相等为。若分别沿逆时针由A经C、B到D, 或由A经D、B到C, 根据位移表示为起终点的有向线段， 则位移大小分别为； 方向分别为A?D; A?C。而路程相等都是圆周长。假如从A点出发， 分别沿逆时针方向或顺时针方向又回到A点。此时位移为零， 路程则为圆长。

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