高中物理知识点总结 详细.doc

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高中物理知识点总结
一力物体的平衡
1力是物体对物体的作用是物体发生形变和改变物体的运动状态即产生加速度的原因力是矢量
2重力
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重力是万有引力的一个分力但在地球表面附近可以认为重力近似等于万有引力
重力的大小地球表面Gmg离地面高h处Gmg其中g[RRh]2g
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
3弹力
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施力物体是
发生形变的物体在点面接触的情况下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
弹力的大小一般情况下应根据物体的运动状态利用平衡条件或牛顿定律来求解弹簧弹力可由胡克定律来求解
★胡克定律在弹性限度内弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比即Fkxk为弹簧的劲度系数它只与弹簧本身因素有关单位是Nm
4摩擦力
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并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向
②平衡法根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向
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fμFN进行计算其中FN是物体的正压力不一定等于物体的重力甚至可能和重力无关或者根据物体的运动状态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f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
5物体的受力分析
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按性质力的顺序分析即按重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性质力和效果力是两种不同的力的分类方法效果力是按力的作用效果定义的而性质力是按力的本身的性质定义的比如弹力它就是性质力它的定义是从变形恢复原状产生力定义的它既是弹力产生的过程也是弹力的性质它根本没效果的痕迹绝不能说因为弹才有力而效果力都可以这样说因为它是使物体运动的力所以叫动力因为物体力的效果是使物体相互吸引所以叫吸引力因为对平面有压的效果所以这个力才叫压力再比如摩擦力是性质力因为它的定义上没有摩擦的痕迹但滑动摩擦力滚动摩擦力静摩擦力就是效果力了因为字面上已经存在了力的作用效果滑动静等另外还有一点除重力外其它的性质力概念都比较宽一般都包含几种常见的效果力而效果力中可以是某个性质力承担但没有一个效果力可以说它包含某个性质力性质力在高中阶段只有六种重力弹力摩擦力分子力电场力磁场力除些之外题上的力就都是效果力了
3如果有一个力的方向难以确定可用假设法分析先假设此力不存在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
6力的合成与分解
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叫做力的合成共点的两个力F1和F2合力大小F的取值范围为F1-F2≤F≤F1F2
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
7共点力的平衡
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∑F0若采用正交分解法求解平衡问题则平衡条件应为∑Fx0∑Fy0
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正交分解法等等
直线运动
1机械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转动和振动等运动形式为了研究物体的运动需要选定参照物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
2质点用来代替物体的只有质量没有形状和大小的点它是一个理想化的物理模型仅凭物体的大小不能做视为质点的依据
3位移和路程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是矢量路程是物体运动轨迹的长度是标量
路程和位移是完全不同的概念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
4速度和速率
1速度描述物体运动快慢的物理量是矢量
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vst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方向沿轨迹上质点所在点的切线方向指向前进的一侧瞬时速度是对变速运动的精确描述
2速率①速率只有大小没有方向是标量
②平均速率质点在某段时间内通过的路程和所用时间的比值叫做这段时间内的平均速率在一般变速运动中平均速度的大小不一定等于平均速率只有在单方向的直线运动二者才相等
5加速度
1加速度是描述速度变化快慢的物理量它是矢量加速度又叫速度变化率
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方向与速度变化Δv的方向一致但不一定与v的方向一致
〔注意〕加速度与速度无关只要速度在变化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
6匀速直线运动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a0v恒量3位移公式Svt
7匀变速直线运动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VV0at位移公式sv0tat2
速度位移公式vt2-v022as平均速度V
以上各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
8重要结论
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
ΔSSnl–SnaT2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
9自由落体运动
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ag
3公式
10运动图像
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
★1牛顿第一定律一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态直到有外力迫使它改变这种运动状态为止
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不受力的物体是不存在的牛顿第一定律不能用实验直接验证但是建立在大量实验现象的基础之上通过思维的逻辑推理而发现的它告诉了人们研究物理问题的另一种新方法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
2惯性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与物体的受力情况及运动状态无关因此说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
★★★★3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合maF合是力ma是力的作用效果特别要注意不能把ma看作是力
3牛顿第二定律揭示的是力的瞬间效果即作用在物体上的力与它的效果是瞬时对应关系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maF合是矢量ma也是矢量且ma与F合的方向总是一致的F合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
5牛顿运动定律的适用范围宏观低速的物体和在惯性系中
6超重和失重
1超重物体有向上的加速度称物体处于超重处于超重的物体对支持面的压力FN或
对悬挂物的拉力大于物体的重力mg即FNmgma
失重物体有向下的加速度称物体处于失重处于失重的物体对支持面的压力FN或对悬挂物的拉力小于物体的重力mg即FNmg-ma当ag时FN0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的压力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曲线运动
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就是通过该点的曲线的切线方向质点的速度方向时刻在改变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
2运动的合成与分解
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
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
4圆周运动
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vsts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ωφt单位radsφ是连接质点和圆心的半径在t时间内转过的角度其方向在中学阶段不研究
③周期T频率f----做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期
----做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做频率
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不改变速度的大小大小〔注意〕向心力是根据力的效果命名的在分析做圆周运动的质点受力情况时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合力不一定等于向心力合外力在指向圆心方向的分力充当向心力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②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
1万有引力定律宇宙间的一切物体都是互相吸引的两个物体间的引力的大小跟它们的质量的乘积成正比跟它们的距离的平方成反比
公式
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其所需向心力由万有引力提供即F引F向得
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v179kms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v2112kms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v3167kms使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度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T24h86400s离地面高度同步卫星的轨道一定在赤道平面内并且只有一条所有同步卫星都在这条轨道上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