运动
高中物理中牛顿动力学是按照运动+力学的方式结合。
运动是物理学研究的基本现象之一,主要是通过数学几何的方法来描述运动的状态。
通过数学方法描述物理问题,首先需要建立参考系,并且需要对物体进行抽象,使用质点的概念来描述物体运动。知道物体的初始状态(速度,加速度,位移等),通过计算等方式求得某个时刻状态(速度,加速度,位移等)。
高中物理的顺序是首先明确运动学的概念,比如质点,速度,时间,位移,加速度等,然后是力学的内容,最后将力学和运动联系起来。
运动主要有以下几类
匀速直线运动:
匀速直线运动是速度的大小和方向都不变的运动,满足匀速直线运动的初始条件是初速度v0不为零,加速度a(或者说合外力)为0。
匀变速直线运动:
匀变速直线运动是速度均匀变化的直线运动,包括匀加速直线运动和匀减速直线运动。
匀加速直线运动,即初速度v0为零加速度,a为恒值,比如自由落体运动。
或者加速度v0不为零,a为恒值,并且a与v0方向相同并在一条直线上。
匀减速直线运动,即初速度v0不为零,a为恒值,并且a与v0方向相反并在一条直线上。
平抛运动:
初速度为v0不为零,方向水平,并且只在重力作用下的运动,则其加速度为重力加速度g,初速度v0与加速度g方向垂直。
类平抛运动:
初速度为v0不为零,在恒力作用下的运动,并且初速度v0与加速度a方向垂直。比如匀强电场E中一个初速度v0垂直电场线方向,电荷量为q,质量为m的带电粒子的运动就是类平抛运动。
匀速圆周运动:
物体的运动轨迹是圆周,并且线速度的大小任何时刻都相等,匀速圆周运动的初速度v0不为零并且加速度a(或者合外力 F)每一时刻都垂直,加速度只改变方向不改变大小。
非标准运动:
这类运动包括很多种情况,受合外力力通常是变化的,不能直接用运动的速度、加速度、位移公式求解。通常需要机械能守恒或者功能关系求解。常见的类型有弹簧问题,竖直平面内的球杆模型,球绳模型,球轨道模型,子弹问题等。