2022年高中物理知识复习 .pdf
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1、第一章力 物体的平衡1、力的概念: 力是物体对物体的作用;物体间力的作用是相互的力不能离开物体而独立存在,有力就一定有“施力”和“受力”两个物体。力的作用是相互时力的作用效果:形变;改变运动状态2、力的分类:按性质分:重力(万有引力)、弹力、摩擦力、分子力、电场力、磁场力按效果分:压力、支持力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力3、重力: 由于地球的吸引而使物体受到的力。方向;总是竖直向下大小:Gmg注意:重力是万有引力的一个分力,另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力重心:重力的等效作用点。重心的位置与物体的形状及质量的分布有关。重心不一定在物体上。4、弹力弹力的产生条件:弹力的产生条件是两
2、个物体直接接触,并发生弹性形变。弹力的方向:压力、支持力的方向总是垂直于接触面;绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向;杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。弹簧的弹力大小:F=kx 5、摩擦力滑动摩擦力:f= N ( 说明: a、N为接触面间的弹力,可以大于G ;也可以等于G;也可以小于 G , b 、 为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关) 静摩擦力:由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解, 与正压力无关 . 大小范围: O f静 fm (fm为最大静摩擦力,与正压力有关) 说明:、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,还可以与运动方向成一定夹角。、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可
3、以不作功。、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。6、力的合成与分解两分力与合力的大小范围是:|F1F2| F合F1F2共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和,最小值可能为零几种有条件的力的分解:已知两个分力的方向,求两个分力的大小时,有唯一解。已知一个分力的大小和方向,求另一个分力的大小和方向时,有唯一解。已知两个分力的大小,求两个分力的方向时,其分解不惟一。已知一个分力的大小和另一个分力的方向,求这个分力的方向和另一个分力的大小时,其分解方法可能惟一,也可能不惟一7、物体的平衡:物体的平衡有两种情
4、况:一是质点静止或做匀速直线运动;二是物体匀速转动共点力的平衡条件:即F合0 或 Fx 合0,Fy 合0 判定定理:物体在三个互不平行的力的作用下处于平衡,则这三个力必为共点力。(表示这三个力的矢量首尾相接,恰能组成一个封闭三角形)8、物体的受力分析:明确研究对象, 只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力(即研究对象所受的外力),而不分名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 24 页 - - - - - - - - - 析研究对象施予外界的力。按顺序找力,先场力
5、(重力、电场力、磁场力),后接触力;接触力中必须先弹力,后摩擦力只画性质力,不画效果力,画受力图时,只能按力的性质分类画力,不能按作用效果(拉力、压力、向心力等)画力,否则将出现重复。需要合成或分解时,必须画出相应的平行四边形(或三角形)9、静平衡问题的常用解法:力的分解法力的合成法矢量三角形法相似三角形法 (寻找力三角形和结构三角形相似)第二章直线运动1、基本概念:质点:用来代替物体、只有质量而无形状、体积的点。它是一种理想模型,物体简化为质点的条件是物体的形状、大小在所研究的问题中可以忽略。时刻:表示时间坐标轴上的点即为时刻。时间:前后两时刻之差位置:表示空间坐标的点;位移:由起点指向终点
6、的有向线段,是矢量。路程:物体运动轨迹之长,是标量。速度:描述物体运动快慢和运动方向的物理量平均速度:在变速直线运动中,运动物体的位移和所用时间的比值,v = s/t(方向为位移的方向)瞬时速度:对应于某一时刻(或某一位置)的速度,方向为物体的运动方向。速率:瞬时速度的大小即为速率;加速度:描述物体速度变化快慢的物理量,a=v/ t(又叫速度的变化率) ,是矢量。a的方向只与v的方向相同(即与合外力方向相同)。2、匀速直线运动:tsv,即在任意相等的时间内物体的位移相等3、匀变速直线运动:基本规律: Vt = V0 + a t S = vo t +12a t2 S=vttvvt20几个重要推论
7、: (1)Vt2 V02 = 2as (匀加速直线运动:a 为正值匀减速直线运动: a 为正值) (2)A B段中间时刻的即时速度:Vt/ 2 =v=VVt02AB段位移中点的即时速度:Vs/2 = vvot222(匀加速或匀减速直线运动:Vt/2 Vs/2) . 实验用推论 s aT2 s为连续相邻相等时间T 内位移之差 ,可以推广到sm-sn=(m-n)aT 2匀变速直线运动纸带分析:21234569Tssssssa或212344Tssssa初速度为零的匀加速直线运动:在 1s 、2s、3s ns 内的位移之比为12:22:32 n2;在第 1s 内、第 2s 内、第 3s 内第 ns 内
8、的位移之比为1:3:5 (2n-1) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 24 页 - - - - - - - - - 在第 1 米内、第 2 米内、第 3 米内第n 米内的时间之比为1:()21: (32)(nn1)自由落体运动:物体由静止开始,只在重力作用下的运动vt=gth=21gt2 vt2=2gh竖直上抛运动:物体以某一初速度竖直向上抛出,只在重力作用下的运动。vt= v0gth = v0t 21gt2 vt2v02=2gh 4、运动图象、s-t图象
9、。能读出s、t、v 的信息点:图线上的每一个点表示某一时刻研究对象所处的位置线:表示研究对象的位置随时间变化的规律,不是物体的运动轨迹斜率:表示速度截距:横截距表示初始运动的时刻;纵截距表示初始位置、v-t图象。能读出s、t 、v、a的信息点:图线上的每一个点表示某一时刻研究对象的运动快慢线:表示研究对象的速度随时间变化的规律斜率:表示加速度截距:横截距表示初始运动的时刻;纵截距表示初始速度V0面积:曲线与纵横坐标围成的面积表示位移,横坐标上方的面积是正值,横坐标下方的面积是负值所有面积的绝对值之和表示表示路程三、牛顿运动定律1. 惯性 :物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质惯性的大小由
10、物体的质量决定, 与速度的大小、是否受力无关2. 牛顿第一定律 (惯性定律):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状态为止。3. 牛顿第二定律 :物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同F合=ma 或 a=F合/m ( a由合外力决定 , 与合外力方向一致。 )4. 牛顿第三定律 : 两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上。F= - F ( 负号表示 F、F方向相反) 5.超重与失重(1) 超重 : 当物体存在向上的加速度时,它对支持物的压力( 或对悬挂物的拉力) 大于物重的现象叫做超
11、重现象(2) 失重:当物体存在向下的加速度时,它对支持物的压力( 或对悬挂物的拉力) 小于物重的现象叫做失重完全失重 : 当物体以加速度 g加速下降 ( 减速上升 ) 时,它对支持物的压力( 或对悬挂物的拉力) 等于的现象叫做完全失重(3)实质:竖直方向存在加速度, 与速度方向无关(4) 注意 : 当物体处于超重或失重时, 物体的重力并没有改变, 只是物体对支持物的压力( 或对悬挂物的拉力 ) 发生了变化6. 整体法和隔离法 整体法: 连接体和各物体如果有共同的加速度,求加速度可把连接体作为一个整体,运用牛顿第二定律列方程求解。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - -
12、- - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 24 页 - - - - - - - - - VVVV水V船VVVV图 1 图 2 图 3 隔离法: 如果要求连接体间的相互作用力,必须隔离出其中一个物体,对该物体应用牛顿第二定律求解,此方法为隔离法。隔离法解题要注意判明每一隔离体的运动方向和加速度方向。整体法解题或隔离法解题,一般都选取地面为参照系。整体法和隔离法是相对统一、相辅相成的。本来单用隔离法就可以解决的问题,但如果这两种方法交叉使用,则处理问题十分方便。例如当系统中各物体有共同加速度,要求系统中某两物体间的作用力时,往往是先用
13、整体法求出加速度,再用隔离法求出两物体间的相互作用力。四 曲线运动1曲线运动(1)物体做曲线 运动 的条件:受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。(2)性质:是变速运动,速度方向是曲线的这一点的切线上方向。(3)研究方法:化曲为直2. 运动的合成与分解(1)运动的合成(2)运动的分解(3) 合运动与分运动具有同时性、等效性、独立性、矢量性关系。(4) 注意 : 合运动方向通常就是物体的实际运动方向(5 )渡河问题。(见图 1、2、3, V船为船头方向分速度,V水为水流方向分速度,d 为河宽)。a. 通常情况下,船头方向垂直对岸,渡河最短时间,t=d/V船。 (注意:此时,船实际航行方向并不
14、与河岸垂直,而是船头分速度方向与河岸垂直,见图1)b. 当 V船大于 V水时,调整船头方向使合速度方向垂直于河岸(图2) ,最短渡河距离为d。c. 当 V船小于 V水时, V船与 V (V合) 垂直时渡河距离最短(图3) ,最短距离为( dV水)/V船。(6)处理速度分解的思路a 选取合适的连结点(该点必须能明显地体现出参与了某个分运动). b 确定该点合速度方向(通常以物体的实际速度为合速度)且速度方向始终不变. c 确定该点合速度(实际速度)的实际运动效果从而依据平行四边形定则确定分速度方向. d 作出速度分解的示意图,寻找速度关系.3平抛运动(1)定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出
15、,物体只在重力作用下的运动叫做平抛运动。(2)性质:匀变速曲线运动,a=g. (3)研究方法:可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水平方向: Vx= Vo Sx= Vot 竖直方向: Vy=gt Sy=gt2/2 运动时间: t=(2Sy/g )1/2 合速度: Vt=(Vx2+Vy2)1/2=Vo2+(gt)21/2 合位移 S=(Sx2+ Sy2)1/2合速度方向与水平夹角: tg= Vy/Vx=gt/Vo合位移方向与水平夹角: tg= Sy/Sxgt/2Vo与的关系为tg 2tg 。(4) 运动时间由下落高度h(Sy) 决定,与 V0大小无关,时间t (等时性)是解题关
16、键。Y X 0 V0 SY Sx VY Vx VAS 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 24 页 - - - - - - - - - (5)平抛运动是匀变速曲线运动,a=g 大小方向都不变,故任何相等时间内速度增量大小相等,方向向下4 圆周运动、匀速圆周运动(1) 匀速圆周运动:质点沿圆周运动,在相等的时间里通过的圆弧长度相同的运动(2)描述匀速圆周运动的物理量以及相互关系:线速度 V=RTR2ts角速度=nfTt222 (n单位为 r/s) 周期与频率 T
17、=f1向心加速度 a=RRTRV222)(2向心力公式:Rmv2 R224T v (3)解决圆周运动问题的关键:分析是哪些力提供了向心力。a 向心力可以是具体某个力提供,也可以是合力提供,还可以是分力提供,方向始终与速度方向垂直。b 做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,物体的动能保持不变,但动量不断改变。(4) 解竖直平面内的圆周运动题目,要注意圆周运动中的临界问题:a竖直圆周运动的最高点,当没有支撑面 ( 点) 时,物体速度的临界条件是:gRv临; b. 竖直圆周运动的最高点,当有支撑面( 点) 时,物体的临界速度:0临v。c. 若是如图所示的小
18、球, 如果grv, 小球将离开轨道做平抛运动,如果gRv,小球将沿轨道下滑一段距离将做斜抛运动,因为轨道对小球不能产生拉力五万有引力定律1开普勒三大定律(1)开普勒第一定律:所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动,太阳是在这些椭圆的一个焦点上。(2)开普勒第二定律:太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积如图:如果时间间隔相等,即t2-t1=t4-t3那么面积A=面积 B (3)开普勒第三定律:所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等。R3/T2=k (k 是一个与行星或卫星无关的常量,但不同星球的行星或卫星K值不一定相等)2. 万有引力定律 :(1) 内容:
19、自然界中任何两个物体都是相互吸引的。引力的大小跟这两个物体的质量乘积成正比,跟它们的距离的二次方成反比(2)公式221rmmGF,方向在它们的连线上。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 24 页 - - - - - - - - - G为万有引力恒量,G= 6.6710-11N m2/kg2(1798 年由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出)(3) 、适用条件:适用于两个质点或均匀球体;r为两质点或球心间的距离;3万有引力定律的应用(1)解题的基本方法:a.
20、将天体(或人造卫星) 的运动看作是匀速圆周运动,所需的向心力来源于天体之间的万有引力,即222rvmrMmGrTm224rm2;b. 地球表面的物体受到的万有引力近似等于物体的重力,即2RGMmmg从而得出GM R2g。 (黄金代换式)(2). 天体表面的重力和重力加速度2RGMmmg, g=2RGM,(R:天体半径)天体上空高 H 处的重力和重力加速度:gmhRGMm2)((3)卫星绕行速度v、角速度、周期T与半径r的关系:a由222rvmrMmG可得:rGMvr越大,v越小。b . 由rmrMmG22可得:3rGMr越大,越小。c. 由rTmrMmG222可得:GMrT32 r越大,T越大
21、。d. 由向marMmG2可得:2rGMa向r越大,a向越小。注:卫星轨道半径变小时, 势能变小、动能变大、速度变大、周期变小。4. 人造卫星与宇宙速度(1)第一宇宙速度:是人造地球卫星在地面附近环绕地球做圆周运动的速度;是发射人造卫星的最小发射速度,也是人造地球卫星的最大环绕速度。RGMv1=gR=7.9km/s (2)第二宇宙速度(脱离速度):是够挣脱地球引力束缚的最小发射速度,v2=11.2km/s (3)第三宇宙速度(逃逸速度):是能够挣脱太阳引力束缚的最小发射速度, V3=16.7km/s (4). 地球同步卫星a. 地球同步卫星,是相对于地面静止的和地球自转具有相同周期的卫星,T=
22、24h. b. 同步卫星特点:定周期: T=24h 定轨道平面:与赤道共面同心定高度:在赤道上方距地面高度h36000 km 定速度: v3.1 km/s 定点: 由世界卫星组织第六章动量名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 24 页 - - - - - - - - - 1、动量和冲量(1)动量: 物体的质量和速度的乘积叫做动量:p=mv动量是一个状态量,它与时刻相对应动量具有矢量矢量性,它的方向和速度的方向相同动量的相对性(2) 动量的变化 :12ppp运算遵
23、循平行四边形定则。(3) 冲量: 力和力的作用时间的乘积,I=Ft 。冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,与时间相对应。冲量是矢量2、动量定理(1) 动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。I=p动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因动量定理给出了冲量和动量变化间的互求关系物体动量的变化率:tPF (2) 动量定理的一般解题步骤明确研究对象和研究过程。进行受力分析。只分析研究对象以外的物体施给研究对象的力。规定正方向,写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量根据动量定理列式求解。3、动量守恒定律(1) 动量守恒定律的内容: 一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总
24、动量保持不变。(2) 动量守恒定律成立的条件系统不受外力或者所受外力之和为零;外力远小于内力,可以忽略不计;系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。(3) 动量守恒定律的表达形式22112211vmvmvmvm,即p1+p2=p1/+p2/,p1+p2=0,p1= -p2和1221vvmm第七章机械能1、功功 : 力的空间积累效应。按照定义求功。即:W=Fscos。用动能定理W=Ek或功能关系求功。(2) 功的物理含义功是能量转化的量度,即:做功的过程是能量的一个转化过程,这个过程做了多少功,就有多少能量发生了转化2、功率 : 描述做功快慢的物理量。功率的定义式:tWP,所求出
25、的功率是时间t内的平均功率。功率的计算式:P=Fvcos,其中是力与速度间的夹角。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 24 页 - - - - - - - - - 3、动能(1) 动能:物体由于运动而具有的能,叫动能。其表达式为:221mvEk。(2) 动能与动量的比较动能和动量都是由质量和速度共同决定的物理量,221mvEkmp22或kmEp24、重力势能 :物体和地球由相对位置决定的能叫重力势能,是物体和地球共有的。(1)表达式:mghEp,与零势能面的选
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