高中物理知识点总结.docx
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高中物理知识点总结
高中物理知识点总结
一、静力学
1.胡克定律:
F=kx(x为伸长量或压缩量;k为劲度系
数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关)
2.重力:
G=mg(g随离地面高度、纬度、地质结构而
变化;重力约等于地面上物体受到的地球引力)
3.几个力平衡,则一个力是与其它力合力平衡的力。
4.两个力的合力:
F(max)-F(min)≤F合≤F(max)+F(min)。
三个
大小相等的共面共点力平衡,力之间的夹角为120°,求F1、
F2两个共点力的合力:
利用平行四边形定则。
注意:
(1)力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。
(2)两个力的合力范围:
F1-F2FF1+F2
(3)合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可
以等于分力。
5.力的合成和分解是一种等效代换,分力与合力都不
是真实的力,求合力和分力是处理力学问题时的一种方法、手段。
6.两个平衡条件:
(1)共点力作用下物体的平衡条件:
静止或匀速直线运动的物
体,所受合外力为零。
F
合=0或:
Fx合=0Fy合=0推论:
[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点。
[2]三个共点力作用于物体而平衡,其中任意两个力的合力与第三
1
个力一定等值反向
(2)有固定转动轴物体的平衡条件:
力矩代数和为零.(只要求
了解)
力矩:
M=FL(L为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离)
三力共点且平衡,则:
F1/sinα1=F2/sinα2=F3/sinα3(拉密定
理,对比一下正弦定理)
文字表述:
三个力作用于物体上达到平衡时,则三个力应在同一平
面内,其作用线必交于一点,且每一个力必和其它两力间夹角之
正弦成正比
7.物体沿斜面匀速下滑,则u=tanα
8、摩擦力的公式:
(1)滑动摩擦力:
f=FN
说明:
①FN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
②为滑动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有
关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关.
(2)静摩擦力:
其大小与其他力有关,由物体的平衡条件或
牛顿第二定律求解,不与正压力成正比.
大小范围:
Of静fm(fm为最大静摩擦力,与正压力有关)
说明:
a、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反。
b、摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。
c、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。
d、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。
9、浮力:
F=gV(注意单位)
2
10、万有引力:
F=G
mm
12
2
r
(1)适用条件:
两质点间的引力(或可以看作质点,如两个均匀
球体)。
(2)G为万有引力恒量,由卡文迪许用扭秤装置首先测量出。
(3)在天体上的应用:
(M--天体质量,m—卫星质量,R--天体
半径,g--天体表面重力加速度,h—卫星到天体表面的高度)
a、万有引力=向心力
Mm
G
(Rh)
2
m
2
V
(Rh)
2
2
4
2
m(Rh)m(Rh)
2
T
b、在地球表面附近,重力=万有引力
mg=GMm
2
R
c、第一宇宙速度
g=GM
2
R
2
V
mg=m
V=gRGM/RR
11.两个一起运动的物体“刚好脱离”时:
貌合神离,弹力为零。
此时速度、加速度相等,此后不等。
12.轻绳不可伸长,其两端拉力大小相等,线上各点张力大小相
等。
因其形变被忽略,其拉力可以发生突变,“没有记忆力”。
13.轻弹簧两端弹力大小相等,弹簧的弹力不能发生突变。
14.轻杆能承受纵向拉力、压力,还能承受横向力。
力可以发生
突变,“没有记忆力”。
15、轻杆一端连绞链,另一端受合力方向:
沿杆方向。
3
16、“二力杆”(轻质硬杆)平衡时二力必沿杆方向。
17、绳上的张力一定沿着绳子指向绳子收缩的方向。
18、支持力(压力)一定垂直支持面指向被支持(被压)的物体,
压力N不一定等于重力G。
19、两个分力F1和F2的合力为F,若已知合力(或一个分力)的
大小和方向,又知另一个分力(或合力)的方向,则第三个力与
已知方向不知大小的那个力垂直时有最小值。
20、已知合力不变,其中一分力F1大小不变,分析其大小,以及
另一分力F2。
用“三角形”或“平行四边形”法则
二、运动学
3.在描述运动时,在纯运动学问题中,可以任意选取参照物;
在处理动力学问题时,只能以地为参照物。
4
4.初速度为零的匀加速直线运动(或末速度为零的匀减速直线运
动)
时间等分:
①1T内、2T内、3T内.位移比:
S1:
S2:
S3....:
Sn=1:
4:
9:
....n^2
②1T末、2T末、3T末......速度比:
V1:
V2:
V3=1:
2:
3
③第一个T内、第二个T内、第三个T内···的位移之比:
SⅠ:
SⅡ:
SⅢ:
....:
SN=1:
3:
5:
..:
(2n-1)
④ΔS=aT2Sn-S[n-k]=kaT2a=Δ
S/T2a=(Sn-S[n-k])/kT^2
位移等分:
①1S0处、2S0处、3S0处速度比:
V1:
V2:
V3:
...Vn=1:
√2:
√3:
...:
√n
②经过1S0时、2S0时、3S0时...时间比:
t1:
t2:
t3:
...tn=1:
√2:
√3:
...:
√n
③经过第一个1S0、第二个2S0、第三个3S0···时间比
t1:
t2:
t3:
...tn=1:
√2-1:
√3-√2:
...:
√n-√(n-1)
3.匀变速直线运动中的平均速度
v(t/2)=(v1+v2)/2=(S1+S2)/2T
4.匀变速直线运动中的
中间时刻的速度v(t/2)=(v1+v2)/2
中间位置的速度
5
5.变速直线运动中的平均速度
前一半时间v1,后一半时间v2。
则全程的平均速度:
v=(v1+v2)/2
[算术平均数]
前一半路程v1,后一半路程v2。
则全程的平均速度:
v=(2v1v2)/(v1+v2)[调和平均数]
6.自由落体
n秒末速度(m/s):
10,20,30,40,50
n秒末下落高度(m):
5、20、45、80、125
第n秒内下落高度(m):
5、15、25、35、45
7.竖直上抛运动
同一位置(根据对称性)v上=v下
H(max)=[(V0)^2]/2g
8.相对运动
①.S甲乙=S甲地+S地乙=S甲地-S乙地
②共同的分运动不产生相对位移。
绳端物体速度分解
对地速度是合速度,分解为沿绳的分速度和垂直绳的分速度。
6
6.匀变速直线运动:
基本规律:
Vt=V0+atS=vot+
1
2
at
2
几个重要推论:
(1)Vt
2
-V02=2as(匀加速直线运动:
a为正值匀减速直
2=2as(匀加速直线运动:
a为正值匀减速直
线运动:
a为正值)
(2)AB段中间时刻的瞬时速度:
Vt/2=
V0Vt
2
=
s
t
(3)AB段位移中点的即时速度:
Vs/2=
22
vovt
2
匀速:
Vt/2=Vs/2;匀加速或匀减速直线运动:
Vt/2 (4)初速为零的匀加速直线运动,在1s、2s、3s,,ns内的位 22 移之比为1: 2: 3 22 ,n;在第1s内、第2s内、第3s内,, 第ns内的位移之比为1: 3: 5,,(2n-1);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): 7 32),,(nn1) (5)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: s=aT 2(a-- 匀变速直线运动的加速度T--每个时间间隔的时间) 7.竖直上抛运动: 上升过程是匀减速直线运动,下落过程是匀 加速直线运动。 全过程是初速度为VO、加速度为g的匀减速直线 运动。 (1)上升最大高度: H= 2 V o 2g (2)上升的时间: t= V o g (3)上升、下落经过同一位置时的加速度相同,而速度等 值反向 (4)上升、下落经过同一段位移的时间相等。 从抛出到 落回原位置的时间: t= 2V o g 1 2V (5)适用全过程的公式: S=Vot--gt 2 Vt 2-V2=-2gS(S、V t的正、负号的理解) o t=Vo-gt 8.匀速圆周运动公式 线速度: V=R=2fR= 2R T 角速度: = 2 tT 2 f 8 向心加速度: a= 2 v R 2 R 4 T 2 2 R4 2f2R 向心力: F=ma=m 2 v R m 2R=m4 T 2 2 Rm4 2n2R 注意: (1)匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外 力,总是指向圆心。 (2)卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动的向心力由万有引 力提供。 (3)氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动的向心力由原子 核对核外电子的库仑力提供。 9.平抛运动公式: 匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运 动的合运动 水平分运动: 水平位移: x=vot水平分速度: vx=vo 竖直分运动: 竖直位移: y= 1gt 2 2 竖直分速度: vy=gt tg= V y V o Vy=VotgVo=Vyctg 22 V=VV oy Vo=VcosVy=Vsin 在Vo、Vy、V、X、y、t、七个物理量中,如果已知其中任意两个, 可根据以上公式求出其它五个物理量。 14.小船过河: ⑴当船速大于水速时①船头的方向垂直于水流的方向时, 9 所用时间最短,t=d/v(船) ②合速度垂直于河岸时,航程s最短s=dd为河宽 ⑵当船速小于水速时①船头的方向垂直于水流的方向时, 所用时间最短,t=d/v(船) ②合速度不可能垂直于河岸,最短航程s=dv(水)/v(船) 15.两个物体刚好不相撞的临界条件是: 接触时速度相等或者匀 速运动的速度相等。 16.物体滑到小车(木板)一端的临界条件是: 物体滑到小车(木 板)一端时与小车速度相等 17.在同一直线上运动的两个物体距离最大(小)的临界条件是: 速度相等。 三、运动和力 1.沿粗糙水平面滑行的物体: a=μg 2.沿光滑斜面下滑的物体: a=gsinα 3.沿粗糙斜面下滑的物体a=g(sinα-μcosα) 4系统法: 动力-阻力=m总a 10 5第一个是等时圆 8.下面几种物理模型,在临界情况下,a=gtgα 11 10.超重: a方向竖直向上;(匀加速上升,匀减速下降) 失重: a方向竖直向下;(匀减速上升,匀加速下降) 11.汽车以额定功率行驶时,Vm=P/f 12 四、圆周运动万有引力 4.向心力公式: 5.在非匀速圆周运动中使用向心力公式的办法: 沿半径方向的合 力是向心力 13 6竖直平面内的圆周运动 ①绳,内轨,水流星 最高点最小速度v=√gR,最低点最小速度v=√5gR, 上下两点拉压力之差6mg ②离心轨道,小球在圆轨道过最高点vmin=√gR 要通过最高点,小球最小下滑高度为2.5R。 ③竖直轨道圆运动的两种基本模型 绳端系小球,从水平位置无初速度释放下摆到最低点: T=3mg, a=2g,与绳长无关。 “杆”最高点vmin=0,v临=√gR,v>v临,杆对小球为拉力 v=v临,杆对小球的作用力为零v 7.重力加速g=GM/r^2,g与高度的关系: g'=gR^2/(R+h)^2 8.解决万有引力问题的基本模式: “引力=向心力” 9.人造卫星: 高度大则速度小、周期大、加速度小、动能小、重 力势能大、机械能大。 速率与半径的平方根成反比,周期与半径的平方根 的三次方成正比。 同步卫星轨道在赤道上空,h=5.6R,v=3.1km/s 10.卫星因受阻力损失机械能: 高度下降、速度增加、周期减小。 11.“黄金代换”: 重力等于引力,GM=gR^2 12.在卫星里与重力有关的实验不能做。 14 13.双星: 引力是双方的向心力,两星角速度相同,星与旋转中心 的距离跟星的质量成反比。 14.第一宇宙速度: V1=√GM/R=√gR=7.9km/s(R为地球的半径) 15地表附近的人造卫星: r=R=6.4×10^6m,V运=VⅠ √gR=7.9km/s,T=2π√(R/g)=84.6分钟 五、机械能 1.求机械功的途径: (1)用定义求恒力功。 (2)用做功和效果(用动能 定理或能量守恒)求功。 (3)由图象求功。 (4)由功率求功。 (5) 用平均力求功(力与位移成线性关系时) 2.求功的六种方法 ①W=FScosa(恒力)定义式 ②W=Pt(变力,恒力) ③W=△EK(变力,恒力) ④W=△E(除重力做功的变力,恒力)功能原理 ⑤图象法(变力,恒力) ⑥气体做功: W=P△V(P——气体的压强;△V——气体 的体积变化 3.恒力做功的大小与路面粗糙程度无关,与物体的运动状态无关。 4.摩擦生热: Q=f·S相对。 Q常不等于功的大小(功能关系) 15 动摩擦因数处处相同,克服摩擦力做功W=μmgS 5.保守力的功等于对应势能增量的负值: W保-△Ep。 6.作用力的功与反作用力的功不一定符号相反,其总功也不一定 为零。 7.传送带以恒定速度运行,小物体无初速放上,达到共同速度过 程中,相对滑动距离等于小物体对地位移,摩擦生热等于小物体 获得的动能。 六、动量 12.动量和冲量: 动量: P=mV冲量: I=Ft (要注意矢量性) 13.动量定理: 物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。 公式: F合t=mv ’-mv(解题时受力分析和正方向的 规定是关键) 14.动量守恒定律: 相互作用的物体系统,如果不受外力,或它们 所受的外力之和为零,它们的总动量保持不变。 (研究对象: 相互作用的两个物体或多个物体) 公式: m1v1+m2v2=m1v12v2’或p1=-p2或p1+p2=O ‘+m 适用条件: (1)系统不受外力作用。 (2)系统受外力作用, 但合外力为零。 (3)系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远小于物 体间的相互作用力。 (4)系统在某一个方向的合外力为零,在这个方向的动量守 恒。 15.功: W=Fscos(适用于恒力的功的计算) (1)理解正功、零功、负功 16 (2)功是能量转化的量度 重力的功------量度------重力势能的变化 电场力的功-----量度------电势能的变化 分子力的功-----量度------分子势能的变化 合外力的功------量度-------动能的变化 16.动能和势能: 动能: Ek= 2 1p 2 mV 22m 重力势能: Ep=mgh(与零势能面的选 择有关) 17.动能定理: 外力所做的总功等于物体动能的变化(增量)。 公 17 式: W 合=Ek=Ek2-Ek1= 1 2 1 22 mVmV 21 2 18.机械能守恒定律: 机械能=动能+重力势能+弹性势能条件: 系统只有内部的重力或弹力做功. 公式: mgh1+ 1 2 22 1 mVmghmV或者Ep减=Ek p减=Ek 122 2 增 19.能量守恒(做功与能量转化的关系): 有相互摩擦力的系统,减 少的机械能等于摩擦力所做的功。 E=Q=fS 相 20.功率: P= W t (在t时间内力对物体做功的平均功率) P=FV(F为牵引力,不是合外力;V为即时速度时, P为即时功率;V为平均速度时,P为平均功 率;P一定时,F与V成正比) 21.简谐振动: 回复力: F=-KX加速度: a=- K m X 单摆周期公式: T=2 L g (与摆球质量、振幅无关) (了解)弹簧振子周期公式: T=2 m K (与振子质量、弹簧劲 度系数有关,与振幅无关) 22.波长、波速、频率的关系: V==f(适用于一切波) T 13.反弹: 动量变化量大小△p=m(v1+v2) 18 14.“弹开”(初动量为零,分成两部分): 速度和动能都与质量 成反比。 15.一维弹性碰撞: 16.A追上B发生碰撞,则 (1)VA>VB (2)A的动量和速度减小,B的动量和速度增 大 (3)动量守恒(4)动能不增加(5)A不穿过 B(V'A 17.碰撞的结果总是介于完全弹性与完全非弹性之间。 18.子弹(质量为m,初速度为v0)打入静止在光滑水平面上的 木块(质量为M),但未打穿。 从子弹刚进入木块到恰好相对静止, 子弹的位移S1、木块的位移S2及子弹射入的深度d三者的比 19 S1;S2: d=(M+2m): m: (M+m) 19.双弹簧振子在光滑直轨道上运动,弹簧为原长时一个振子速 度最大,另一个振子速度最小;弹簧最长和最短时(弹性势能最 大)两振子速度一定相等。 20.解决动力学问题的思路: (1)如果是瞬时问题只能用牛顿第二定律去解决。 如果是讨论一个过程,则可能存在三条解决问题的路径。 (2)如果作用力是恒力,三条路都可以,首选功能或动量。 如果作用力是变力,只能从功能和动量去求解。 (3)已知距离或者求距离时,首选功能。 已知时间或者求时间时,首选动量。 (4)研究运动的传递时走动量的路。 研究能量转化和转移时走功能的路。 (5)在复杂情况下,同时动用多种关系。 21.滑块小车类习题: 在地面光滑、没有拉力情况下,每一个子 过程有两个方程: (1)动量守恒; (2)能量关系。 常用到功能关系: 摩擦力乘以相对滑动的距离等于摩擦产生的热, 等于系统失去的动能。 七、振动和波: 1.物体做简谐振动, ①在平衡位置达到最大值的量有速度、动量、动能 ②在最大位移处达到最大值的量有回复力、加速度、势能 ③通过同一点有相同位移、速率、回复力、加速度、动能、势能, 只可能有不同的运动放向 20 ④经过半个周期,物体运动到对称点,速度大小相等、方向相反。 ⑤半个周期内回复力的总功为零,总冲量为,路程为2倍振幅。 ⑥经过一个周期,物体运动到原来位置,一切参量恢复。 ⑦一个周期内回复力的总功为零,总冲量为零。 路程为4倍振幅。 2.波传播过程中介质质点都作受迫振动,都重复振源的振动,只 是开始时刻不同。 波源先向上运动,产生的横波波峰在前;波源先向下运动, 产生的横波波谷在前。 波的传播方式: 前端波形不变,向前平移并延伸。 3.由波的图象讨论波的传播距离、时间、周期和波速等时: 注意 “双向”和“多解”。 4.波形图上,介质质点的运动方向: “上坡向下,下坡向上” 5.波进入另一介质时,频率不变、波长和波速改变,波长与波速 成正比。 6.波发生干涉时,看不到波的移动。 振动加强点和振动减弱点位 置不变,互相间隔。 23.双重系列答案: 21 八、热学 24.热力学第一定律: U=Q+W 符号法则: 外界对物体做功,W为“+”。 物体对外做功,W为“-”; 物体从外界吸热,Q为“+”;物体对外界放热,Q为“-”。 物体内能增量U是取“+”;物体内能减少,U取“-”。 25.热力学第二定律: 表述一: 不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其 他变化。 表述二: 不可能从单一的热源吸收热量并把它全部用来对外做功, 而不引起其他变化。 表述三: 第二类永动机是不可能制成的。 26.理想气体状态方程: (1)适用条件: 一定质量的理想气体,三个状态参量同时 发生变化。 (2)公式: PV 11 T 1 PV 22 T 2 PV 或恒量 T 27.热力学温度: T=t+273单位: 开(K) (绝对零度是低温的极限,不可能达到) 5.阿伏加德罗常数把宏观量和微观量联系在一起。 宏观量和微观量间计算的过渡量: 物质的量(摩尔数)。 6.分析气体过程有两条路: 一是用参量分析pv=nRT 二是用能量分析(ΔE=W+Q)。 7.一定质量的理想气体,内能看温度,做功看体积,吸放热综合以上两项 用能量守恒分析。 8.求气体压强的途径∶
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