高一物理知识点总结.pdf

1 高一物理知识点总结高一物理知识点总结 1 路程和位移 路程和位移 1 路程是标量 是质点运动轨迹的长度 其大小与运动路径有关 2 位移是矢量 位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离 与运动路径无关 3 只有当质点做单一方向的直线运动时 路程与位移的大小才相等 2 速度 速度v 1 t x v x 是t 时间物体的位移 2 一般这个公式是计算平均速度 当0 t时 t x v 可认为是瞬时速度 3 速度是矢量 方向与位移x 方向相同 速率是标量 指速度的大小 4 v t 图象与时间轴的面积表示物体运动的位移 在 t 轴上方位移为正 下方为负 整个过 程中位移为各段位移之和 即各面积的代数和 3 加速度 加速度a 1 定义 加速度是表示速度改变快慢的物理量 t vv t v a t0 2 加速度是矢量 它的方向是速度变化v 的方向 与速度方向无关 物体速度大 加速度不一定大 变化量 末态量值 初态量值 表示变化的大小或多少 变化率 变化量 时间 表示变化快慢 3 a不由v t 决定 t vv a t0 只是量度式 a是由 F m 决定 牛顿第二定律 4 在变速直线运动中 若加速度的方向与速度方向相同 则质点做加速运动 若加速度的方向 与速度方向相反 则则质点做减速运动 5 v t 图象中某时刻直线的斜率就是该时刻质点的加速度 4 匀变速直线运动规律 匀变速直线运动规律 1 位移公式 2 2 1 attvs o 或 22 0 2 t S a 即asvvt2 2 0 2 2 速度公式 atvvt 0 3 平均速度 2 ot vv v 此式只适用于匀变速直线运动 2 4 中间时刻速度 2 2 ot t vv vv 中间位置速度 2 2 0 2 2 vv v t s 5 2 342312 aTsssssss 含义 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 aT2 T表示间隔时间 6 初速度为0的n个连续相等的时间内S之比 12 5 3 1 321 nssss n 7 初速度为0的n个连续相等的位移内t之比 1 23 12 1 321 nntttt n 5 用电火花计时器 用电火花计时器 或电磁打点计时器或电磁打点计时器 研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动 1 通常电源频率为50Hz 此时每隔0 02s打点 注意审题 若电源频率为n Hz 则每隔n1 s打点 2 常见计算 2 B ABBC T 2 C BCCD T 2 CB CDBC a TT 6 自由落体运动 自由落体运动 1 自由落体运动是一种初速度为0的匀变速直线运动 加速度为常量 称为重力加速度 g a g 9 8m s 10m s 2 运动规律 0 0 v ghvgthgtv tt 2 2 1 22 3 重力加速度g的方向总是竖直向下的 其大小随着纬度的增加而增加 随着高度的增加 而减少 7 平抛运动 平抛运动 1 平抛运动时匀变速曲线运动 加速度为g 水平方向为匀速直线运动 竖直方向为自由落 体运动 2 水平方向速度 0 vvx 竖直方向速度gtvy 3 水平方向位移tvx 0 竖直方向位移 2 2 1 gty O A B C D E 3 07 12 38 27 87 49 62 77 40 3 4 运动时间由下落高度决定 与水平抛出速度无关 g h t 2 5 合速度 22 yxt vvv 合速度与水平方向夹角 0 v gt v v tg x y 6 合位移 22 yxs 合速度与水平方向夹角 0 2v gt x y tg tgtg2 7 在平抛运动中时间t是解题关键 8 曲线运动的物体必有加速度 当速度方向与所受合力 加速度 方向不在同一直线上时物体 做曲线运动 平抛运动为典型例子 8 竖直上抛运动 竖直上抛运动 1 分段处理 向上为匀减速运动 ga 向下为自由落体运动 ga 上升和下降过程 具有对称性 如在同一点速度等值反向 整个竖直上抛运动可看作是ga 的向上的匀减速 直线运动 以向上为正方向 加速度取负值 2 速度公式 gtvvt 0 位移公式 2 0 2 1 gttvh 3 上升到最高点时间 g v t 0 上升到最高点所用时间与回落到抛出点所用时间相等 即往返 总时间 g v t 0 2 总 从抛出至落回原位置的时间 4 上升的最大高度 g v s 2 2 0 9 匀速圆周运动 匀速圆周运动 1 向心力 2 2 2 2 4 T mRmR R mv F 2 向心加速度 2 2 2 2 4 T RR R v m F a 3 线速度与角速度关系 Rv 4 线速度 T R t s v 2 角速度 Tt 2 5 角速度与转速关系 n 2 6 向心力是根据作用效果命名的 向心力不是物体额外收到的力 向心力可以由具体某个 4 力提供 也可以由合力提供 还可以由分力提供 方向始终与速度方向垂直 7 做匀速度圆周运动的物体 其向心力等于合力 并且向心力只改变速度的方向 不改变 速度的大小 因此物体的动能保持不变 但动量不断改变 10 摩擦力 摩擦力 1 滑动摩擦力 Nf 阻碍物体相对运动 N为正压力 GN 称为动摩擦因数 与相接触的物体材料和接触面的粗糙程度有关 10 滑动摩擦力的方向总是与物体相对滑动的方向相反 2 静摩擦力 阻碍物体相对运动趋势 静摩擦力的方向总与物体相对运动趋势的方向相反 静摩擦力的大小由物体的运动状态以及外部受力情况决定 与正压力无关 由物体的平 衡条件或牛顿第二定律求解 大小范围 m ffF 0 0 说明 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 还可以与运动方向成一定夹角 b 摩擦力可以是阻力 也可以是动力 即摩擦力可以作正功 也可以作负功 还可以不作功 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 11 弹力 弹力 1 产生弹力必须具备两个条件 两物体直接接触 两物体的接触处发生弹性形变 2 弹簧弹力 kxF x为伸长量或压缩量 k为劲度系数 12 万有引力 万有引力 1 万有引力定律 2 21 r mm GF 方向在它们的连线上 万有引力常量 2211 1067 6kgmNXG 2 天体表面物体的重力等于天体对物体的引力 2 R Mm Gmg 2 R M Gg R为天体半径 3 根据万有引力提供向心力 2 2 2 2 2 4 T mr mr r mv r Mm GF 可计算卫星绕行速度 角速度 周期 r GM v 3 r GM GM r T 3 2 2 4 第一宇宙速度skmRgv9 7 1 地地 即物体在地面附近做匀速圆周运动的速度 也是 5 地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度 第二宇宙速度skmv2 11 2 指使物体脱离地球的速度 第三宇宙速度skmv7 16 3 指使物体脱离太阳的速度 5 地球同步卫星 2 2 2 4 T hRm hR Mm GF h是卫星距离地球表面的高度 地球同步卫 星只能运行于赤道上空 运行周期和地球自转周期相同 6 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 13 超重和失重 超重和失重 1 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 大于物体所受重力的情况称为超重现象 视 重 物重 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 小于物体所受重力的情况称为失重现 象 物重 视重 2 只要竖直方向的a 0 物体一定处于超重或失重状态 3 N G ma 设竖直向上为正方向 4 完全失重 一个物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 为零 达到失重现象的极限 的现象 此时a g 9 8m s 14 力的合成与分解 力的合成与分解 1 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则和三角形定则 2 三角形定则 将两个分力首尾相接 连接始末端的有向线段即表示它们的合力 3 设F为F1 F2的合力 为F1 F2的夹角 则 cos2 21 2 2 2 1 FFFFF cos sin tan 21 2 FF F 两个力的合力范围 2121 FFFFF 随F1 F2夹角的增大 合力F逐渐减小 3 合力可以大于分力 也可以小于分力 也可以等于分力 当两个分力同向时 0 合力最大 21 FFF 当两个分力反向时 180 合力最小 21 FFF 当两个分力垂直时 90 2 2 2 1 2 FFF 15 共点力作用下物体的平衡 共点力作用下物体的平衡 1 共点力作用下物体的平衡条件是合力为零 亦即F合 0 6 2 二力平衡 这两个共点力必然大小相等 方向相反 作用在同一条直线上 3 三力平衡 这三个共点力必然在同一平面内 且其中任何两个力的合力与第三个力大小 相等 方向相反 16 牛顿运动三定律 牛顿运动三定律 1 牛顿第一定律 惯性 保持原来运动状态的性质 惯性是物体的固有属性 与物体受力 运动状态无关 质量是物体惯性大小的唯一量度 平衡状态 静止或匀速直线运动 力是改变物体运动状态的原因 即力是产生加速度的原因 物体的运动不需要力来维持 2 牛顿第二定律 内容 物体运动的加速度与物体所受合外力成正比 与物体质量成反比 加速度方向与 合外力方向相同 表达式 maF 合 力的单位的定义 使质量为1kg的物体产生1m s2的加速度的力就是1N 矢量性 加速度与合外力任意时刻方向相同 瞬时性 加速度与合外力同时产生 变化 消失 力是产生加速度的原因 相对性 a是相对于惯性系的 牛顿第二定律只在惯性系中成立 独立性 力的独立作用原理 不同方向的合力产生不同方向的加速度 彼此不影响 解题思路 物体的受力情况 牛顿第二定律 a 运动学公式 物体的运动情况 3 牛顿第三定律 物体间相互作用的规律 作用力和反作用力大小相等 方向相反 作用在同一条直线上 作用力和反作用力同时产生 同时消失 作用在相互作用的两物体上 性质相同 作用力和反作用力与平衡力的异同 同 等大 反向 共线 异 相互作用力具有同时性 产生 变化 消失 二力不可抵消 二力同性质 平衡力不具备同时性 可相互抵消 二力性质可不同 4 牛顿运动定律的应用 已知运动情况确定物体的受力情况 已知受力情况确定物体的运动情况 7 加速度是联系运动和力关系的桥梁 17 功与能 功与能 1 功 cosFlW 功是标量 单位 焦耳 mNJ 11 当0 20 W F做正功 F是动力 当0 0cos 2 W F不作功 当0 2 W F做负功 F是阻力 2 功率 定义 功跟完成这些功多用时间的比值 t W P 功率是标量 单位 瓦特 w 此公式求的是平均功率 功率的另一表达式 cosFvP 当F与v同向时 10cos 此时FvP 此公式既可求平均功率 也可求瞬时功率 机动车运动问题 前提 阻力f恒定 fmaFFvP 由牛顿第二定律得 汽车启动有两种模式 第一种 汽车以恒定功率启动 a在减小 一直到0 功率P恒定 速度v在增加 F在减小 a在减小 速度继续增加 但是增加变缓 慢 最后当F减小至fF 时 0 a 此时速度v达到最大值 第二种 汽车以恒定加速度前进 a开始恒定 再逐渐减小到0 a恒定 F不变 fmaF 速度v在增加 功率P逐渐增大 达到额定功率 后 P恒定 速度v在增加 F在减小 a逐渐减小 最后a减小到0 fF 此 时速度v达到最大值 3 功能关系 做功的过程就是能量转化的过程 功是能量转化的量度 功能区别 能是物体运动状态决定的物理量 即状态量 功是物体状态变化过程有关的物理量 即过程量 4 动能定理 动能定义 物体由于运动而具有的能量 2 2 1 mvEk 单位 焦耳 J 22 11smkgJ 8 动能定理 合外力做的功等于物体动能的变化 2 0 2 2 1 2 1 mvmvEW k 合 适用范围 恒力做功 变力做功 分段做功 全程做功 5 重力势能 定义 物体由于被举高而具有的能量 mghEp 单位 焦耳 J 重力做功和