高中物理知识点总结 （3）.doc

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一、力物体的平衡
,是物体发生形变和改变物体的运动状态(即产生加速度)。

(1)重力是由于地球对物体的吸引而产生的.[注意]重力是由于地球的吸引而产生,但不能说重力就是地球的吸引力,,可以认为重力近似等于万有引力
(2)重力的大小:地球表面G=mg,离地面高h处G=mg,其中g/=[R/(R+h)]g
(3)重力的方向:竖直向下(不一定指向地心)。
(4)重心:物体的各部分所受重力合力的作用点,物体的重心不一定在物体上.

(1)产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的.
(2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变.
(3)弹力的方向:与物体形变的方向相反,弹力的受力物体是引起形变的物体,,垂直于面;在两个曲面接触(相当于点接触)的情况下,垂直于过接触点的公切面.①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向,且一根轻绳上的张力大小处处相等.②轻杆既可产生压力,又可产生拉力,且方向不一定沿杆.
(4)弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态,,F=kx为弹簧的即F=★胡克定律:在弹性限度内,胡克定律劲度系数,它只与弹簧本身因素有关,单位是N/m.

(1)产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动的趋势(静摩擦力),这三点缺一不可.
(2)摩擦力的方向:沿接触面切线方向,与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反,与物体运动的方向可以相同也可以相反.
(3)判断静摩擦力方向的方法:
①假设法假设法:首先假设两物体接触面光滑,这时若两物体不发生相对运动,则说明它们原来假设法没有相对运动趋势,也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动,则说明它们原来有相对运动趋势,.//2
②平衡法平衡法:
(4)大小:先判明是何种摩擦力,然后再根据各自的规律去分析求解.
①滑动摩擦力大小:利用公式f=μFN进行计算,其中FN是物体的正压力,不一定等于物体的重力,,利用平衡条件或牛顿定律来求解.
②静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与fmax之间变化,一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解.

(1)确定所研究的物体,分析周围物体对它产生的作用,不要分析该物体施于其他物体上的力,也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上.
(2)按“性质力”、弹力、摩擦力、其他力顺序分析,不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析.
(3)如果有一个力的方向难以确定,,想像所研究的物体会发生怎样的运动,然后审查这个力应在什么方向,对象才能满足给定的运动状态.

(1)合力与分力:如果一个力作用在物体上,它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同,这个力就叫做那几个力的合力,而那几个力就叫做这个力的分力.
(2)力合成与分解的根本方法:平行四边形定则.
(3)力的合成:求几个已知力的合力,(F1和F2)合力大小F的取值范围为:|F1-F2|≤F≤F1+F2.
(4)力的分解:求一个已知力的分力,叫做力的分解(力的分解与力的合成互为逆运算).在实际问题中,通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究,在很多问题中都采用正交分解法.

(1)共点力:作用在物体的同一点,或作用线相交于一点的几个力.
(2)平衡状态:物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态,是加速度等于零的状态.
(3)★共点力作用下的物体的平衡条件:物体所受的合外力为零,即∑F=0,若采用正交分★解法求解平衡问题,则平衡条件应为:∑Fx=0,∑Fy=0.
(4)解决平衡问题的常用方法:隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、、直线运动
:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动,简称运动,它包括平动,(即假定为不动的物体),对同一个物体的运动,所选择的参照物不同,对它的运动的描述就会不同,通常以地球为参照物来研究物体的运动.
:用来代替物体的只有质量没有形状和大小的点,。
:位移描述物体位置的变化,是从物体运动的初位置指向末位置的有向线段,,,仅就大小而言,一般情况下位移的大小小于路程,只有在单方向的直线运动中,位移的大小才等于路程.

(1)速度:.①平均速度:质点在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值叫做这段时间(或位移)的平均速度v,即v=s/t,平均速度是对变速运动的粗略描述.②瞬时速度:运动物体在某一时刻(或某一位置)的速度,.
(2)速率:①速率只有大小,没有方向,是标量.②平均速率:,只有在单方向的直线运动,二者才相等.
(1)加速度是描述速度变化快慢的物理量,.(2)定义:在匀变速直线运动中,速度的变化Δv跟发生这个变化所用时间Δt的比值,叫做匀变速直线运动的加速度,用a表示.(3)方向:.[注意],无论速度大小,都有加速度;只要速度不变化(匀速),无论速度多大,加速度总是零;只要速度变化快,无论速度是大、是小或是零,物体加速度就大.

(1)定义:在任意相等的时间内位移相等的直线运动叫做匀速直线运动.
(2)特点:a=0,v=恒量.
(3)位移公式:S=vt.

(1)定义:在任意相等的时间内速度的变化相等的直线运动叫匀变速直线运动.
(2)特点:a=恒量
(3)公式:速度公式:0+at★V=V位移公式:0t+s=v12at2速度位移公式:t-v0=2asv22平均速度V=v0+vt2以上各式均为矢量式均为矢量式,应用时应规定正方向,然后把矢量化为代数量求解,通常选初速度均为矢量式方向为正方向,凡是跟正方向一致的取“+”值,跟正方向相反的取“-”值.
(1)匀变速直线运动的质点,在任意两个连续相等的时间T内的位移差值是恒量,即ΔS=Sn+l–Sn=aT=恒量(2)匀变速直线运动的质点,在某段时间内的中间时刻的瞬时速度,等于这段时间内的平均速度,即:2v=v
=v0+vt2(1)条件:初速度为零,只受重力作用.(2)性质:是一种初速为零的匀加速直线运动,a=g.(3)公式:
(1)位移图像(s-t图像):①图像上一点切线的斜率表示该时刻所对应速度;②图像是直线表示物体做匀速直线运动,图像是曲线则表示物体做变速运动;③图像与横轴交叉,表示物体从参考点的一边运动到另一边.(2)速度图像(v-t图像):①在速度图像中,可以读出物体在任何时刻的速度;②在速度图像中,物体在一段时间内的位移大小等于物体的速度图像与这段时间轴所围面积的值.③在速度图像中,物体在任意时刻的加速度就是速度图像上所对应的点的切线的斜率.④图线与横轴交叉,表示物体运动的速度反向.⑤图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动.
三、牛顿运动定律直到有外力迫使它改变
★:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,这种运动状态为止.(1)运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来维持.(2)定律说明了任何物体都有惯性.(3),:通过观察大量的实验现象,利用人的逻辑思维,从大量现象中寻找事物的规律.(4)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能简单地认为它是牛顿第二定律不受外力时的特例,牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,牛顿第二定律定量地给出力与运动的关系.
:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.(1)惯性是物体的固有属性,即一切物体都有惯性,,人们只能“利用”惯性而不能“克服”惯性.(2)质量是物体惯性大小的量度.★★★★
★★★★牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反牛顿第二定律比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表达式F合=ma(1)牛顿第二定律定量揭示了力与运动的关系,即知道了力,可根据牛顿第二定律,分析出物体的运动规律;反过来,知道了运动,可根据牛顿第二定律研究其受力情况,为设计运动,控制运动提供了理论基础.(2)对牛顿第二定律的数学表达式F不能把ma看作是力.(3),力变加速度就变,力撤除加速度就为零,注意力的瞬间效果是加速度而不是速度.(4)牛顿第二定律F合=ma,合是矢量,也是矢量,ma与FFma且可以进行合成与分解,ma也可以进行合成与分解.
4.★牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同牛顿第三定律一直线上.(1)牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是相互的,因而力总是成对出现的,它们总是同时产生,同时消失.(2)作用力和反作用力总是同种性质的力.(3)作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上,各产生其效果,不可叠加.
:宏观低速的物体和在惯性系中.
(1)超重:(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力mg,即FN=mg+ma.(2)失重:(或对悬挂物的拉力)=mg-=g时FN=0,物体处于完全失重.(3)对超重和失重的理解应当注意的问题①不管物体处于失重状态还是超重状态,物体本身的重力并没有改变,只是物体对支持物合合=ma,F合是力,ma是力的作用效果,(或对悬挂物的拉力)不等于物体本身的重力.②超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向.“加速上升”和“减速下降”都是超重;“加速下降”和“减速上升”都是失重.③在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等.
7、处理连接题问题----通常是用整体法求加速度,用隔离法求力。
四、曲线运动万有引力

(1)物体作曲线运动的条件:运动质点所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直线
(2)曲线运动的特点:质点在某一点的速度方向,,所以曲线运动一定是变速运动.
(3)曲线运动的轨迹:做曲线运动的物体,其轨迹向合外力所指一方弯曲,若已知物体的运动轨迹,可判断出物体所受合外力的大致方向,如平抛运动的轨迹向下弯曲,圆周运动的轨迹总向圆心弯曲等.

(1)合运动与分运动的关系:①等时性;②独立性;③等效性.
(2)运动的合成与分解的法则:平行四边形定则.
(3)分解原则:根据运动的实际效果分解,物体的实际运动为合运动.
3.★★★平抛运动★★★平抛运动
(1)特点:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动.
(2)运动规律:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.①建立直角坐标系(一般以抛出点为坐标原点O,以初速度vo方向为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向);②由两个分运动规律来处理(如右图).

(1)描述圆周运动的物理量①线速度:描述质点做圆周运动的快慢,大小v=s/t(s是t时间内通过弧长),方向为质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向②角速度:描述质点绕圆心转动的快慢,大小ω=φ/t(单位rad/s),.
③周期T,频率f---------.⑥向心力:总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,[注意],千万不可在物体受力之外再添加一个向心力.
(2)匀速圆周运动:线速度的大小恒定,角速度、周期和频率都是恒定不变的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的,是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动.(3)变速圆周运动:速度大小方向都发生变化,不仅存在着向心加速度(改变速度的方向),而且还存在着切向加速度(方向沿着轨道的切线方向,用来改变速度的大小).一般而言,合加速度方向不指向圆心,,产生向心加速度;合外力在切线方向的分力产生切向加速度.①如右上图情景中,小球恰能过最高点的条件是v≥v临v临由重力提供向心力得v临gr②如右下图情景中,小球恰能过最高点的条件是v≥0。
5★.万有引力定律★
(1)万有引力定律:,跟它们的质量的乘积成正比,:
(2)★★★★★★应用万有引力定律分析天体的运动★★★①基本方法:把天体的运动看成是匀速圆周运动,=F向得:F引应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析或计算.②天体质量M、密度ρ的估算:
(3)三种宇宙速度①第一宇宙速度:v1=,它是卫星的最小发射速度,也是地球卫星的最大环绕速度.②第二宇宙速度(脱离速度):v2=,使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度.③第三宇宙速度(逃逸速度):v
(4)地球同步卫星所谓地球同步卫星,是相对于地面静止的,这种卫星位于赤道上方某一高度的稳定轨道上,且绕地球运动的周期等于地球的自转周期,即T=24h=86400s,离地面高度同步卫星的轨道一定在赤道平面内,=,,以大小相同的线速度,角速度和周期运行着.
(5)卫星的超重和失重“超重”是卫星进入轨道的加速上升过程和回收时的减速下降过程,此情景与“升降机”中物体超重相同.“失重”是卫星进入轨道后正常运转时,卫星上的物体完全“失重”(因为重力提供向心力),此时,在卫星上的仪器,凡是制造原理与重力有关的均不能正常使用.
五、动量

(1)动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量,即p=,,方向一致.
(2)冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量,即I=,它的方向由力的方向决定.
2.★★动量定理::Ft=p′-p或★★动量定理动量定理Ft=mv′-mv
(1)上述公式是一矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向.(2)公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力.
(3)动量定理的研究对象可以是单个物体,,只需分析系统受的外力,.
(4)动量定理不仅适用于恒定的力,,动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值.

:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
(1)动量守恒定律成立的条件①系统不受外力或系统所受外力的合力为零.②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计.③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变.
(2)动量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性.
(1)爆炸、碰撞类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生,作用时间很短,作用力很大,且远大于系统受的外力,故可用动量守恒定律来处理.(2)在爆炸过程中,有其他形式的能转化为动能,系统的动能爆炸后会增加,在碰撞过程中,系统的总动能不可能增加,一般有所减少而转化为内能.(3)由于爆炸、碰撞类问题作用时间很短,作用过程中物体的位移很小,一般可忽略不计,.
:反冲现象是指在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,、,在反冲现象里,系统的动量是守恒的.
六、机械能

(1)功的定义:,:W=F·s·cosθ,其中F是力,s是力的作用点位移(对地),θ是力与位移间的夹角.
(2)功的大小的计算方法:①恒力的功可根据W=F·S·cosθ进行计算,本公式只适用于恒力做功.②根据W=P·t,计算一段时间内平均做功.③利用动能定理计算力的功,特别是变力所做的功.④根据功是能量转化的量度反过来可求功.
(3)摩擦力、空气阻力做功的计算::W=fd(d是两物体间的相对路程),且W=Q(摩擦生热)
(1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,,还要分清是求平均功率还是瞬时功率.
(2)功率的计算①平均功率:P=W/t(定义式)表示时间t内的平均功率,不管是恒力做功,还是变力做功,,α为两者间的夹角.
(3)额定功率与实际功率:额定功率:,它可以小于额定功率,但不能长时间超过额定功率.
(4)交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率.①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动,后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动,.②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动,当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F,而后开始作加速度减小的加速运动,最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。
::Ek=mv/2
(1)动能是描述物体运动状态的物理量.
(2)动能和动量的区别和联系①动能是标量,动量是矢量,动量改变,动能不一定改变;动能改变,动量一定改变.②两者的物理意义不同:动能和功相联系,动能的变化用功来量度;动量和冲量相联系,动量的变化用冲量来量度.③两者之间的大小关系为EK=P/2m
4动能定理:②瞬时功率:P=F·v·cosαP和v分别表示t时刻实际功率:发动(1).
(2)功和动能都是标量,不能利用矢量法则分解,故动能定理无分量式.
(3)应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷.
(4)当物体的运动是由几个物理过程所组成,又不需要研究过程的中间状态时,可以把这几个物理过程看作一个整体进行研究,从而避开每个运动过程的具体细节,具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点.

(1)定义:地球上的物体具有跟它的高度有关的能量,叫做重力势能,Ep=mgh.①重力势能是地球和物体组成的系统共有的,而不是物体单独具有的.②重力势能的大小和零势能面的选取有关.③重力势能是标量,但有“+”“-”之分.、
(2)重力做功的特点:重力做功只决定于初、末位置间的高度差,=mgh.(3)做功跟重力势能改变的关系:=-EP.
:物体由于发生弹性形变而具有的能量.

(1)动能和势能(重力势能、弹性势能)统称为机械能,E=Ek+Ep.
(2)机械能守恒定律的内容:在只有重力(和弹簧弹力)做功的情形下,物体动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变.
(3)机械能守恒定律的表达式
(4)系统机械能守恒的三种表示方式:①系统初态的总机械能E1等于末态的总机械能E2,即E1=E2K增②系统减少的总重力势能ΔEP减等于系统增加的总动能ΔE,即ΔEP减=ΔEK增③若系统只有A、两物体,A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能,B则即ΔEA减=ΔEB增[注意]解题时究竟选取哪一种表达形式,应根据题意灵活选取;需注意的是:选用①式时,必须规定零势能参考面,而选用②式和③式时,可以不规定零势能参考面,但必须分清能量的减少量和增加量.
(5)判断机械能是否守恒的方法①用做功来判断:分析物体或物体受力情况(包括内力和外力),明确各力做功的情况,若对物体或系统只有重力或弹簧弹力做功,没有其他力做功或其他力做功的代数和为零,则机械能守恒.②用能量转化来判定:若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体系统机械能守恒.③对一些绳子突然绷紧,物体间非弹性碰撞等问题,除非题目特别说明,机械能必定不守恒,完全非弹性碰撞过程机械能也不守恒.

(1)当只有重力(或弹簧弹力)做功时,物体的机械能守恒.
(2)重力对物体做的功等于物体重力势能的减少:WG=E(3)合外力对物体所做的功等于物体动能的变化:W合p1-Ep2.(动能定理)=Ek2-Ek1(4)除了重力(或弹簧弹力)之外的力对物体所做的功等于物体机械能的变化:WF=E2-E1
,是高中力学最重要的综合问题,,应首先建立清晰的物理图景,抽象出物理模型,选择物理规律,,一般都遵从动量守恒定律,但机械能不一定守恒,对弹性碰撞就守恒,非弹性碰撞就不守恒,总的能量是守恒的,,两者联立进行求解,是这一部分常用的解决物理问题的方法.
七、机械振动和机械波

(1)定义:物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动,叫做简谐运动.
(2)简谐运动的特征:回复力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向与位移方向相反,,在平衡位置时,速度最大,加速度为零;在最大位移处,速变加速度为零,加速度最大.
(3)描述简谐运动的物理量①位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段,是矢量,其最大值等于振幅.②振幅A:振动物体离开平衡位置的最大距离,是标量,表示振动的强弱.③周期T和频率f:表示振动快慢的物理量,二者互为倒数关系,即T=1/f.
(4)简谐运动的图像①意义:表示振动物体位移随时间变化的规律,注意振动图像不是质点的运动轨迹.②特点:简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线.③应用:可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x,判定回复力、加速度方向,判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况.
:周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量,与其放置的环境和放置周期和频率只取决于弹簧的劲度系数和振子的质量,,不管把它放在地球上、月球的方式无任何关系上还是卫星中;是水平放置、倾斜放置还是竖直放置;振幅是大还是小,它的周期就都是T.
:摆线的质量不计且不可伸长,摆球的直径比摆线的长度小得多,.
(1)单摆的振动可看作简谐运动的条件是:最大摆角α<5°.
(2)单摆的回复力是重力沿圆弧切线方向并且指向平衡位置的分力.
(3)作简谐运动的单摆的周期公式为:T=2ππLg跟振幅无关.①在振幅很小的条件下,单摆的振动周期②单摆的振动周期跟摆球的质量无关,只与摆长L和当地的重力加速度g有关.③摆长L是指悬点到摆球重心间的距离,在某些变形单摆中,摆长L应理解为等效摆长,重力加速度应理解为等效重力加速度(一般情况下,等效重力加速度g'等于摆球静止在平衡位置时摆线的张力与摆球质量的比值).

(1)受迫振动:振动系统在周期性驱动力作用下的振动叫受迫振动.
(2)受迫振动的特点:受迫振动稳定时,系统振动的频率等于驱动力的频率,跟系统的固有频率无关.
(3)共振:当驱动力的频率等于振动系统的固有频率时,振动物体的振幅最大,:驱动力的频率等于振动系统的固有频率.
.:机械振动在介质中的传播形成机械波.
(1)机械波产生的条件:①波源;②介质
(2)机械波的分类①横波:(波峰)和凹部(波谷).②纵波:.[注意]气体、液体、固体都能传播纵波,但气体、液体不能传播横波.
(3)机械波的特点①,并不随波迁移.②介质中各质点的振动周期和频率都与波源的振动周期和频率相同.③离波源近的质点带动离波源远的
、波速和频率及其关系质点依次振动.
(1)波长:.
(2)波速:,与波源无关.
(3)频率:波的频率始终等于波源的振动频率,与介质无关.
(4)三者关系:v=λfv=λv=
7.★波动图像:表示波的传播方向上,,它在介质中形成简谐波,其波动图像为正弦或余弦曲线.
(1)由波的图像可获取的信息①从图像可以直接读出振幅(注意单位).②从图像可以直接读出波长(注意单位).③可求任一点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小和方向)④在波速方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点在该时刻的振动方向.⑤可以确定各质点振动的加速度方向(加速度总是指向平衡位置)
(2)波动图像与振动图像的比较:振动图象研究对象研究内容一个振动质点一个质点的位移随时间变化规律图象物理意义图象变化表示一质点在各时刻的位移随时间推移图象延续,但已有形状不变一个完整曲线占横坐标距离
、空间上的周期性以及传播方向上的双向性是导致“波动问题多解性”,可使无限系列解转化为有限或惟一解