力学基础

重点是物理图像,不是公式。

力学 — 运动

匀变速直线运动

• 速度公式: v = v₀ + at
• 位移公式: x = v₀t + ½at²
• 速度位移关系: v² - v₀² = 2ax
• 平均速度: v̄ = (v₀ + v)/2 (匀变速时)

关键观念

• 加速度是速度变化的快慢,不是"速度大就加速大"
• 受力分析一定要画受力图,不要在脑子里算
• 匀速直线运动 = 合力为 0,不是"不受力" (摩擦力也常为 0)

力学 — 力的分解

把不在同一直线上的力正交分解到两个互相垂直的方向上,分别算,最后合成。这是最核心的方法。

例: 斜面上物体重力 G 分解为

• 沿斜面向下: G sinθ
• 垂直斜面向下: G cosθ

力学 — 压强

• 公式: p = F/S (压力 / 受力面积)
• 单位: 帕斯卡 Pa = N/m²
• 增大压强: 增大压力 / 减小面积 (如刀刃)
• 减小压强: 减小压力 / 增大面积 (如坦克履带)

液体压强: p = ρgh (只跟密度和深度有关,跟容器形状无关)

力学 — 浮力

• 阿基米德原理: F浮 = ρ液 · g · V排
• 浮沉条件:
  • F浮 > G → 上浮
  • F浮 = G → 悬浮
  • F浮 < G → 下沉
• 物体密度 vs 液体密度:
  • ρ物 < ρ液 → 上浮
  • ρ物 = ρ液 → 悬浮
  • ρ物 > ρ液 → 下沉

力学 — 简单机械

机械	公式	特点
杠杆	F₁L₁ = F₂L₂	省力必费距离
滑轮(定)	F = G (改变方向)	不省力
滑轮(动)	F = G/2	省一半力,费一倍距离
斜面	FL = Gh	省力,费距离
任何机械	η = W有用/W总 < 1	不可能 100%

实验记录

用打点计时器测加速度

• 步骤: 接电源 → 拉纸带 → 选清晰的点 → 测距离 → 算加速度
• 注意点: 打点周期是 0.02s,每 5 个间隔取一个计数点(0.1s)
• 计算: 用逐差法,不用相邻两点

测物体密度

• 公式: ρ = m/V
• 测质量: 天平
• 测体积:
  • 规则物体: 刻度尺
  • 不规则(沉底): 量筒 + 水
  • 不规则(浮): 排水法(沉坠物法)

易错点

• 加速度 ≠ 速度大
• 受力分析不画图 → 漏力
• 浮力大小只看 V 排,不看 V 物 (浸没后 V 排 = V 物)
• 液体压强方向朝各个方向
• 大气压强向各个方向
• 杠杆"水平"放置和"倾斜"放置,力臂不同(力臂是垂线距离)
• 简单机械不省功 — 费距离必省力,反之亦然