上海市高中物理知识点总结1.docx
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1、直线运动学问点拨: 质点用一个只有质量没有形态的几何点来代替物体。这个点叫质点。一个实际的物体能否看作质点处理的两个根本原则:()做平动的物体。()物体的几何尺寸相对探讨的间隔 可以忽视不计。 位置、路程和位移() 位置:质点在空间所对应的点。() 路程:质点运动轨迹的长度。它是标量。() 位移:质点运动位置的变更,即运动质点从初位置指向末位置的有向线段。它是矢量。 时刻和时间() 时刻:是时间轴上的一个确定的点。如“秒末”和“秒初”就属于同一时刻。() 时间:是时间轴上的一段间隔,即是时间轴上两个不同的时刻之差。 平均速度、速度和速率() 平均速度():质点在一段时间内的位移刚好间的比值,即
2、= 。它是矢量,它的方向及s的方向一样。在S t 图中是割线的斜率。() 瞬时速度(v):当平均速度中的t 0时,趋近一个确定的值。它是矢量,它的方向就是运动方向。在S t 图中是切线的斜率。() 速率:速度的大小。它是标量。 加速度描写速度变更的快慢。它是速度的变更量及变更所用的时间之比值,即:a =。 它是矢量,它的方向及v的方向一样。当加速度方向及速度方向一样时,质点作加速运动;当加速度方向及速度方向相反时,质点作减速运动。 匀变速直线运动规律(特点:加速度是一个恒量)()根本公式:S = vo t + a t2 vt = v0 + a t()导出公式: vt2 v02 = 2aS S
3、=vt t a t2 初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数: SSaT2 tvvt/2vS/2 (a一匀变速直线运动的加速度 T一每个时间间隔的时间) 可导出:SMSN (M)aT2 A B段中间时刻的即时速度: vt/ 2 = AB段位移中点的即时速度: vS/2 = 注:无论是匀加速还是匀减速直线运动均有: vt/2 vs/2 初速为零的匀加速直线运动, 在第1s 内、第 2s内、第3s内第ns内的位移之比为:S:S:S:Sn = 1:3:5:(2n-1); n=1、2、3、 初速为零的匀加速直线运动,在第1米内、第2米内、第3米内第n米内
4、的时间之比为:t:t:t:tn1:((; n=1、2、3、 匀减速直线运动至停顿:可等效认为反方向初速为零的匀加速直线运动。(例如:竖直上抛运动)留意“刹车陷井”假时间问题:先考虑减速至停的时间。 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,a=g. (3)公式: 运动图像 (1)位移图像(s-t图像):图像上一点切线的斜率表示该时刻所对应速度;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;图像及横轴穿插,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):在速度图像中,可以读出物体在任何时刻的速度; 在
5、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及这段时间轴所围面积的值. 在速度图像中,物体在随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. 图线及横轴穿插,表示物体运动的速度反向. 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.曲线运动 运动的合成及分解 平抛运动学问点点拨 曲线运动() 物体的运动轨迹是一条曲线,称曲线运动。做曲线运动的物体在某一点的速度方向就是曲线那一点的切线方向。()物体做曲线运动的条件:物体所受合外力(加速度)方向及它的速度方向不在一条直线上。运动的合成及分解()一个物体同时参及两个运动,则这个物体的实际运动是这两
6、个运动的合运动。这两个运动称分运动,物体的实际运动称合运动。巳知分运动求合运动称运动的合成;巳知合运动求分运动称运动的分解。()运动的合成及分解,指运动的位移、速度和加速度这三个矢量的合成及分解,它同样遵守平行四边形法则(三角形法则)。()物体在不同方向上的运动是互相独立的(独立性),但运动时间是一样的(等时性)。 ()探讨曲线运动的方法就是将曲线运动分解为两个简洁的分运动来处理。平抛运动()物体只在重力作用下,以肯定的程度速度抛出的运动。平抛运动是一种匀变速曲线运动。()平抛运动是以平抛初速为程度方向速度的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。vvxvyOv0()平抛运动公式:程度方
7、向(x):竖直方向(y): 物体在某一时刻的速度:大小 tg =2tg 方向 轨迹方程: 是一条抛物线。注:平抛运动中在任何t时间内v = gt ,其方向总是竖直向下的。 平抛运动飞行时间取决于下落高度,程度射程由初速度和下落高度共同确定。力、共点力的平衡学问点点拨: 力的概念:()力是物体之间的互相作用。互相作用的一对力称为作用力及反作用力,它们大小相等,方向相反,作用在同一条直线上,是性质一样的一对力,是作用在互相作用的两个物体上,因此作用力及反作用力不会互相抵消。()力的大小、方向和作用点称力的三要素,这是探讨力的动身点。()力的作用效果:使物体发生形变或变更物体的运动状态。()力的形象
8、表示:力的图示法。 常见的性质力:()重力:源自地球的万有引力。()弹力:弹性形变的物体在复原原状时产生的力。对于弹簧:x为形变量,它由弹簧本身的因素所确定。()摩擦力:互相挤压的不光滑物体间,对相对运动或相对运动趋势的阻碍作用力。 阻碍相对运动趋势的力称静摩擦力:大小0 f fmax 为静摩擦因数。推断静摩擦力的方向一般用假设法:假设光滑的状况下,看物体的相对运动方始终确定。 阻碍相对运动的力称滑动摩擦力:大小为摩擦因数。注: ,在一般状况下可认为。力的合成和分解(矢量运算法则):目的是将矢量运算转化为几何运算。FF1F2F2F1F平行四边形定则三角形定则() 力的合成: F2 F F1 合
9、力的方向及F1成a角: tg a 两个力的合力范围: F1F2 F ( F1 +F2 ) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 () 力的分解: 力的分解要按实际效果来分解。 一个力分解为两个力的唯一性条件: 已知两个分力的大小。 已知两个分力的方向。已知一个分力的大小和方向。FF1() 一个力确定,还已知一个分力的方向,求另一个分力: 若:则无解。 若:则只有一个解,且是最小值。 若:则有两个解。 若:则只有一个解。()力的正交分解:就是把各力沿着两个经选定的互相垂直的方向进展分解,其目的是运用代数运算来解决矢量运算,它是处理合成和分解的困难问题时的一种较简便方法。共点力作
10、用下物体的平衡()假如几个力的作用线相交于一点,这几个力就叫做共点力。()平衡状态:静态平衡状态: 、 。动态平衡状态: 、 。注:题目出现“缓慢挪动”都可理解为物体处于动态平衡状态。() 平衡条件:合力为零。即。解决共点力作用下物体的平衡问题一般有两种方法: 力的合成法(解决三力平衡时常用此法:利用合成法则作出一个封闭三角形,运用三角函数学问或正弦定理、余弦定理、三角形相像性求解)。、 正交分解法: 注:坐标系方向的选择原则是:要使坐标轴尽可能和更多的力相重合,以免去力分解的费事力矩 有固定转轴物体的平衡学问点点拨:一、 力矩的概念1. 力臂(L):力的作用线到转轴的垂直间隔 。注:转轴(也
11、称矩心),在平衡问题上,一般可以随意选择。力矩():牛米力矩方向:按效果分顺时针方向(正)和逆时针方向(负)。 肯定: 越大, 越大; 肯定: 越大, 就越小。 一个力的力矩,也可以用这个力的两个分力力矩来替代。 计算力矩时,作用点的位置要找正确。 力矩是使物体绕轴转动状态发生变更的缘由。二、 有固定转轴物体的平衡 转动平衡:静止或匀速转动。 有固定转轴物体的平衡条件:合力矩为零,即 M0或 M顺时针M逆时针解答有固定转轴物体平衡条件问题时的留意事项: 在有固定转轴物体平衡条件中,全部力的力臂均针对同一转轴。 在解答有固定转轴物体平衡时,对其进展受力分析,作用点的位置要找准,力臂计算是关键。转
12、轴处的力可以回避。 使物体转动的最小力,就是找寻最大的力臂,最大力臂就是此力作用点到转轴的间隔 。 有固定转轴物体平衡条件及共点力作用下物体平衡条件是一样的。所以对有一些物体平衡的问题可有两种解法。 将两个平衡条件合在一起: 就是物体平衡的充要条件。牛顿运动定律学问点拨: 力是变更物体运动状态的缘由描写物体运动状态的物理量是速度,速度变更即为物体运动状态变更。而描写物体运动状态变更的物理量是加速度,力是产生加速度的缘由。惯性和惯性定律惯性:一切物体保持静止状态和匀速直线运动状态的性质,称惯性。惯性是物体的一种属性,惯性大小用质量来量度。惯性定律:即牛顿第肯定律。一切物体总保持静止状态或匀速直线
13、运动状态,直到有外力迫使它变更这种状态为止。牛顿第二定律物体的加速度跟所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比;加速度的方向跟合外力的方向一样。数学表达式:依据力的独作用原理,可以在两个互相垂直的方向上分别列出牛顿第二定律方程:留意:()只有物体所受合外力不为零时,物体才具有加速度,说明力是变更物体运动状态、使物体产生加速度的缘由。()加速度和合外力的关系是瞬时关系,合外力恒定不变时,加速度也恒定不变;合外力随时间变更时,加速度也随时间变更;合外力停顿作用时,加速度随即消逝。 ()加速度的方向跟合外力的方向是一样的,合外力方向变更时,加速度的方向也随之发生变更。()牛顿第二定律的探讨对象可以是一
14、个质点,也可以是多个物体组成的质点组,但在定律中的三个物理量必需是同一探讨对象。 ()牛顿第二定律中的加速度是相对于惯性参考系的,因此,在应用牛顿第二定律时,加速度一般是相对地面的。而且只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理微观粒子的高速运动问题。 ()公式中的单位必需用国际单位。牛顿第三定律:两个物体之间的作用力及反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同始终线上. (1)牛顿第三运动定律指出了两物体之间的作用是互相的,因此力总是成对出现的,它们总是同时产生,同时消逝.(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,不行叠加.
15、 5. 对超重和失重的理解应当留意的问题 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变更,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。超重或失重现象及物体的速度无关,只确定于加速度的方向。“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。 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逝,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。 圆周运动、万有引力学问点点拨:圆周运动:质点的运动轨迹是圆或是圆的一局部。()速率不变的是匀速圆周运动。()速率变更的是非匀速圆周运动。注:圆周运动的速度方向和加速度方向时
16、刻在变更,因此圆周运动是一种变加速运动。描写匀速圆周运动的物理量()线速度:质点沿圆弧运动的快慢(即瞬时速度)。大小:方向:圆弧在该点的切线方向。()角速度:质点绕圆心转动的快慢。()周期:质点完成一次圆周运动所用的时间。()转速:质点秒内完成圆周运动的次数。向心加速度向心加速度是描写线速度方向变更快慢的物理量。这组公式对于匀速圆周运动和非匀速圆周运动都适用。这组公式只适用匀速圆周运动。大小:方向:始终指向圆心。注:匀速圆周运动只有向心加速度而没有切向加速度。而非匀速圆周运动不仅有向心加速度, 还有切向加速度,切向加速度是变更线速度大小的。向心力:供应向心加速度所须要的力。(向心力是效果力)大
17、小: 方向:始终指向圆心。注:对于匀速圆周运动是合外力供应向心力。对于非匀速圆周运动是合外力的法向分力供应向心力,而切向分力是产生切向加速度的。5.皮带传动问题解决方法:结论:1).固定在同一根转轴上的物体转动的角速度一样。2).传动装置的轮边缘的线速度大小相等。 6万有引力定律宇宙间的一切物体都是互相吸引的,这个吸引力称万有引力。大小: 方向:两个物体连线上、相吸。其中称为万有引力恒量,由卡文迪许钮秆测定。机 械 能学问点拨:功的概念:功是能量转化的量度。()力做功的计算公式:WFScos为力及位移之间夹角。在0 900时:W 0力对物体做正功,此力为动力。反映物体机械能增加。在 0时:W
18、0力对物体不做功。物体机械能不变。在900 1800时:W 0力对物体做负功,即物体克制此力做功,此力为阻力。反映物体机械能削减。()求功的几条途径:W示功图()利用WFScos求功,此式一般用来求恒力的功,但对于力F随位移S变更是一次函数的,可以用力对位移的算术平均值F计算功。 ()利用WP t求功,此式一般用来求恒功率的功。()利用动能定理W EK求功,此式不仅可求恒力的功,也可求变力的功。()利用示功图(即FS图)求功,(3)摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积. 滑动摩擦力做功:W=fd(d是两物体间的相对位移),且W=Q(摩擦生热)功率:表示做功的快慢,即能量转化快
19、慢的物理量。()功率定义式:()功率的一个导出公式:PFvcos为力及速度之间夹角。注:计算平均功率:或其中为平均速度。计算瞬时功率:PFvcos其中为瞬时速度。(3)额定功率及实际功率 : 额定功率:发动机正常工作时的最大功率。实际功率:发动机实际输出的功率,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. 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。v-t图像。 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,而后开场作
20、加速度减小的加速运动,最终以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。 v-t图像。动能定理:外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量。即在W 0:EK0 动能增加;在W 0:EK0 动能不变; 在W 0:EK 0 动能削减。说明:()动能定理是标量方程。 ()但凡及位移有关的质点力学问题,一般都可以用动能定解决,而且往往比应用牛顿定律更为便利。 ()应用动能定理解题的步骤:选择探讨对象,进展受力分析;分析各个力做功的状况;确定探讨过程的初动能和末动能;依据动能定理列方程求解。重力做功及重力势能变更关系WGEP(EP2EP1)(mgh2mgh1)当WG0:EP0即重力做正功,重力势能削减; 当WG0
21、:EP0即重力不做功,重力势能不变; 当WG0:EP0即物体克制重力做功,重力势能增加。说明:()重力做功及途径无关,只及物体的始、末位置有关。 ()重力势能具有相对性。EPmgh中h为物体的高度,h只有对于确定的参考平面才有意义,即h具有相对性,因此重力势能也具有相对性。 ()重力势能是标量,但有正、负:在参考平面上方EP0,正势能。在参考平面下方EP0,负势能。机械能守恒定律在只有重力和弹力(这里指遵守胡克定律f kx的弹力)做功的情形下,物体的动能和势能发生互相转化,在转化过程中机械能的总量保持不变。(1)表达式:EK1+ EP1EK2+ EP2 或EKEP 或 (2)机械能守恒条件:只
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