扬州中学物理高一下期末复习

一、弹力及摩擦力1．根据物体产生形变的方向判断物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反，与自身(受力物体)形变方向相同．2．根据物体的运动状态判断物体所受弹力方向必须与运动状态符合，根据物体的运动状态，由共点力的平衡条件(或牛顿第二定律)列方程，确定弹力方向．弹力方向的判断弹力的方向类型方向图示接触方式面与面垂直公共接触面点与面过点垂直于面点与点垂直于切面类型方向图示轻绳沿绳收缩方向轻杆可沿杆可不沿杆轻弹簧沿弹簧形变的反方向（一）、滑动摩擦力1．概念：两个相互接触的物体发生

时产生的摩擦力．2．作用效果：总是起着阻碍物体间

的作用．3．产生条件：①相互接触且

；②有

；③ ．相对运动相对运动挤压相对运动接触面粗糙4．大小：滑动摩擦力大小与

成正比，即：Ff＝μFN.5．方向：跟接触面相切，并跟物体

相反．正压力相对运动方向摩擦力（二）、静摩擦力1．概念：两个相互接触的物体，有

时产生的摩擦力．2．作用效果：总是起着阻碍物体间

的作用．3．产生条件：①相互接触且

；②有

；③ ．4．大小：随引起相对运动趋势的外力的变化而变化，即只与外力有关，而与正压力无关相对运动趋势相对运动趋势挤压相对运动趋势接触面粗糙5．方向：总是与物体的

方向相反．6．最大静摩擦力：静摩擦力的最大值，与接触面的压力成

，还与接触面有关系．相对运动趋势正比1．区分两种摩擦力：静止的物体也可能受滑动摩擦力作用，运动的物体也可能受静摩擦力作用；这里的静摩擦力的“静”和滑动摩擦力的“动”是针对接触面之间的相对运动而言的，区分“运动”和“相对运动”、“相对运动趋势”是不同的．2．摩擦力的方向可能和运动方向相同——充当动力，做正功；可能和运动方向相反——充当阻力，做负功；也可能和运动方向成某一夹角．3．静摩擦力的方向判断(1)假设法：即假设接触面光滑．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的相对运动的方向相同，然后根据静摩擦力方向跟物体相对运动趋势方向相反，便可以确定静摩擦力的方向．(2)结合物体的运动状态判断，由运动情况确定受力情况．1．滑动摩擦力的计算(1)滑动摩擦力的大小用公式Ff＝μFN来计算，但应注意：①μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关，FN为两接触面间正压力，其大小不一定等于物体的重力．②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面的面积大小也无关．(2)根据物体的运动状态求解①若物体处于平衡状态，利用平衡条件求解．②若物体有加速度，利用牛顿第二定律和受力分析结合起来求解．2．静摩擦力大小的计算(1)物体处于平衡状态时(静止或匀速)，利用力的平衡条件来判断其大小．(2)物体有加速度时，若只有摩擦力，则Ff＝ma，例如匀速转动的圆盘上物块靠摩擦力提供向心力产生向心加速度；若除摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求摩擦力．二、平衡问题1.平衡状态：保持静止或匀速直线运动状态，物体的加速度为零.2.共点力作用下物体的平衡条件：F合=0.共点力的平衡3.共点力作用下物体的平衡条件的推论（1）若处于平衡状态的物体仅受两个力作用，则这两个力一定大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，即二力平衡．（2）若处于平衡状态的物体受三个力作用，则这三个力中的任意两个力的合力一定与第三个力大小相等、方向相反、 作用在同一条直线上.

例题：在倾角为θ的斜面上，放一质量为m的光滑小球，球被竖直的木板挡住，则球对挡板的压力和球对斜面的压力分别是多少？θ方法总结：1.合成法2.分解法：按力产生的作用效果分3.构造直角三角形法4.正交分解1．将一个力分解为相互垂直的两个分力的分解方法叫做力的正交分解法，如图所示．2．多个共点力合成的正交分解法，把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解，F1分解为F1x和F1y，F2分解为F2x和F2y，F3分解为F3x和F3y…则正交分解法3．正交分解时建立坐标轴的原则(1)在静力学中，以少分解力和容易分解力为原则；(2)在动力学中，以加速度方向和垂直加速度方向为坐标轴建立坐标系，这样使牛顿第二定律表达式变为

(3)尽量不分解未知力或少分解未知力．三、牛顿运动定律1.牛顿第一定律内容：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状态为止。2.意义：（1）指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。（2）指出了一切物体都具有惯性，因此牛顿第一定律又称为惯性定律.牛顿第一定律1.作用力和反作用力：两个物体之间的作用是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体一定同时对这一物体也施加了力。2.牛顿第三定律内容：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，且作用在同一条直线上.牛顿第三定律牛顿第二定律1.牛顿第二定律的内容：物体的加速度与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。2.理解：（1）同体性：各物理量都是属于同一物体的，即研究对象的统一性.（2）相对性：物体的加速度必须是对相对于地球静止或做匀速直线运动的参考系而言的.（3）逻辑性：力是产生加速度的原因F合=ma（4）独立性：作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵循牛顿第二定律，而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和.①作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律②物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和③分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，即：Fx＝max，Fy＝may（6）瞬时性：牛顿第二定律说明力的瞬时效应能产生加速度，物体的加速度和物体所受的合外力总是同生、同灭、同时变化.（5）矢量性：物体加速度a的方向与物体所受合外力F合的方向始终相同.应用牛顿第二定律解题基本步骤1.确定研究对象（整体法或隔离法）；2.分析研究对象的受力情况并画受力图；3.正交分解：建立直角坐标系，把力或加速度分解到x轴或y轴上；4.分析运动情况并画运动草图；5.分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程；6.统一单位，计算数值．两类基本问题

一类是已知物体的受力情况，确定物体的运动情况；另一类是已知物体的运动情况，确定物体的受力情况.四、曲线运动2．曲线运动的速度特点质点做曲做运动时，在某一时刻的瞬时速度的方向就是通过这一点的

方向，所以曲线运动一定是

运动，但是变速运动不一定是曲线运动．切线变速曲线运动1.曲线运动：物体运动的轨迹是曲线的运动3．做曲线运动的条件(1)从运动学角度说：物体的加速度的方向跟它的

不在同一直线上，物体就做曲线运动．(2)从动力学角度说：如果运动物体所受

的方向跟它的

不在同一直线上，物体就做曲线运动．速度方向合力速度方向特别提醒：注意区分物体做曲线运动的条件和物体做匀变速运动的条件，如果物体所受合力为恒力，且合力与速度方向不共线，则物体做匀变速曲线运动．4．做曲线运动的物体所受合力方向与轨迹的关系

无力不拐弯，拐弯必有力．曲线运动轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间，而且向合力的方向弯曲，或者说合力的方向总是指向曲线的“凹”侧．5．判断曲线运动的物体的速率变化情况1．分运动和合运动：一个物体同时参与几个运动，参与的这几个

都是分运动，物体的实际运动就是合运动．2．运动的合成：已知分运动求合运动，叫做运动的合成．(1)同一条直线上的两分运动的合成：同向

，反向

(2)不在同一条直线上的两分运动合成时，遵循 ．运动相加相减平行四边形定则运动的合成与分解3．运动的分解：已知合运动求分运动，叫做运动的分解．(1)运动的分解是运动的合成的 ．(2)分解方法：根据运动的实际效果分解或正交分解．逆过程3.合运动与分运动的关系（1）运动的独立性一个物体同时参与两个(或多个)运动，其中的任何一个运动并不会受其他分运动的干扰，而保持其运动性质不变，这就是运动的独立性原理．虽然各分运动互不干扰，但是它们共同决定合运动的性质和轨迹．（2）运动的等时性各个分运动与合运动总是同时开始，同时结束，经历时间相等(不同时的运动不能合成)．（3）运动的等效性各分运动叠加起来与合运动有相同的效果．（4）运动的同一性各分运动与合运动，是指同一物体参与的分运动和实际发生的运动，不是几个不同物体发生的不同运动．4.合运动性质的判断两直线运动的合运动的性质和轨迹，由两分运动的性质及合初速度与合加速度的方向关系决定．（1）根据合加速度判定合运动是匀变速运动还是非匀变速运动，若合加速度不变则为匀变速运动；若合加速度变化(包括大小或方向)则为非匀变速运动．（2）根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线运动还是曲线运动，若合加速度与合初速度的方向在同一直线上则为直线运动，否则为曲线运动．由以上可知，判断是否做匀变速运动，要分析合外力是否为恒力；判断是否做曲线运动，要分析合外力与速度是否成一夹角．五、平抛运动1．平抛运动(1)定义：水平方向抛出的物体只在

作用下的运动．(2)性质：平抛运动是加速度为g的

曲线运动，其运动轨迹是 ．(3)平抛物体运动条件：(a)v0≠0，沿

，(b)只受

作用．一、平抛运动的性质和探究重力匀加速抛物线水平方向重力2．平抛运动的实验探究(1)如图所示，用小锤打击弹性金属片C，金属片C把A球沿

方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球

开始运动．观察到两球

落地，多次改变小球距地面的高度和打击力度，重复实验，观察到两球

落地，这说明了小球A在竖直方向上的运动为

运动．水平同时同时仍同时自由落体(2)如图所示，将两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度处由静止同时释放，滑道2与光滑水平板相接，则将观察到的现象是A、B两个小球在水平面上

，改变释放点的高度和上面滑道对地的高度，重复实验，A、B两球仍会在水平面上

，这说明平抛运动在水平方向上的分运动是

运动．相遇相遇匀速直线匀速直线v0

v0t

自由落体二、平抛运动的规律特别提醒：(1)平抛运动物体的合位移与合速度的方向并不一致．(2)斜抛运动的处理方法与平抛运动的处理方法相同，不同的是，斜抛物体在竖直方向上的初速度不为零．三、对平抛运动的进一步理解四、平抛运动的求解方法类平抛运动的特点和处理方法1．类平抛运动的特点是：物体所受的合力为恒力，且与初速度方向

(初速度v0的方向不一定是水平方向，即合力的方向也不一定是竖直方向，且加速度大小不一定等于重力加速度g)．2．类平抛运动可看成是某一方向(不一定是水平方向)的

运动和垂直此方向(不一定是竖直方向)的

的合运动．处理类平抛运动的方法与处理平抛运动类似，但要分析清楚其加速度的大小和方向如何，这类运动在后面复习电场时较多涉及到．垂直匀速直线匀加速直线运动斜抛运动的特点和研究方法1．定义：斜抛运动是指以一定的初速度将物体与水平方向成一定角度斜向上抛出，物体仅在

作用下所做的曲线运动．2．斜抛运动的研究方法将斜抛运动分解为水平方向的

直线运动和竖直方向的竖直

运动，分别研究两个分运动的规律，必要时再用运动合成方法进行合成．重力匀速上抛六、圆周运动一、匀速圆周运动1．定义做圆周运动的物体，若在相等的时间内通过的圆弧长

，就是匀速圆周运动．2．特点加速度大小

，方向始终指向

，是变加速运动．相等不变圆心3．条件合外力大小

、方向始终与

方向垂直且指向圆心．不变速度快慢转动快慢一周圈数二、描述圆周运动的物理量描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、频率、转速、向心加速度、向心力等方向快慢方向大小圆心rω2

一、向心力的来源及确定方法1．向心力的来源：向心力是按力的作用效果命名的力，可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力或某个力的分力，因此受力分析时不能画向心力．2.向心力的方向：总是沿半径指向圆心，方向时刻在改变，因此向心力是变力.3.向心力的作用效果：只改变线速度的方向，不改变线速度的大小.因为向心力总是指向圆心，而物体的运动方向沿圆周上该处的切线方向，两者相互垂直.物体在运动方向上所受的合外力为零，在这个方向上无加速度，速度大小不会改变.二、向心力方程的解题步骤(同牛二定律)1．根据题意确定研究对象；2．分析运动：画圆、定圆心、定半径；3．对研究对象受力分析；4．正交分解：取加速度方向为正；5．找出提供圆周运动的向心力，并列出方程式；6．解方程、统一单位、代入数据、求出结果；7．对结果加以讨论，看是否符合题意或实际情况．1.绳子、圆环模型对于物体在竖直平面内做变速圆周运动的问题，中学物理中只研究物体通过最高点和最低点的情况，并且经常出现临界状态.下面对这类临界问题简要分析如下：(1)临界条件：小球达最高点时绳子的拉力（或轨道的弹力）刚好等于零，小球的重力提供做圆周运动的向心力，即mg＝mv02/r，上式中的v临界是小球能够通过最高点的最小速度（临界速度），v0＝.(2)能过最高点的条件是v≥v0（此时，绳、轨道对球分别产生拉力、压力）.2.杆、圆管模型(1)临界条件：由于硬杆和管壁的支撑作用，小球恰能达最高点的临界速度v0＝0.(2)小球过最高点时，轻杆对小球的弹力情况:①当v＝0时，轻杆对小球有竖直向上的支持力FN，其大小等于小球的重力，即FN＝mg.②当0＜v＜，杆对小球的支持力的方向竖直向上，大小随速度的增大而减小，其取值范围是mg＞FN＞0.③当v＝时，FN＝0.④当v＞时，杆对小球有指向圆心的拉力，其大小随速度的增大而增大.匀速圆周运动离心运动向心运动受力特点合外力等于做圆周运动所需的向心力合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力合外力大于做圆周运动所需的向心力图示力学方程F＝mRω2F<mRω2(或F＝0)F>mRω2七、万有引力定律1．开普勒第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是

，太阳处在椭圆的一个

上．2．开普勒第二定律：对于每一个行星而言，太阳和行星的

在相等的时间内扫过相等的

3．开普勒第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟

的二次方的比值都相等，表达式：

.椭圆焦点连线面积公转周期开普勒三定律（一）、开普勒三定律1．内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小跟物体的质量m1和m2的

成正比，与它们之间距离r的

成反比．2．公式：F＝

，其中G＝

．

牛顿发现万有引力定律一百年后，英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出引力常量G．3．适用条件万有引力定律只适用于

的相互作用．乘积二次方6.67×10－11N·m2/kg2质点间（二）、万有引力定律4．特殊情况(1)两质量分布均匀的球体间的相互作用，也可用本定律来计算，其中r为 ．(2)一个质量分布均匀的球体和球外一个质点间的万有引力也适用，其中r为 ．两球心间的距离质点到球心间的距离5.对万有引力定律的正确理解1．重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，但重力并不是地球对物体的引力，它只是引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力．重力与万有引力的关系考虑星球自转的情况两极：F引=G赤道：F引=Gˊ+Fn黄金代换Rhgg0

地球的轨道与圆十分接近，中学阶段的研究中按圆轨道处理。1.地球的轨道十分接近圆，太阳处在圆心；2.地球公转的角速度不变，做匀速圆周运动；3.太阳对它的万有引力提供向心力。RvmMF引中学阶段研究天体运动的方法万能公式:F合=Fn高中阶段，把天体运动看做是标准的匀速圆周运动，它们做圆周运动所需的向心力由合外力（中心天体对其万有引力）提供RvmMF引1.第一宇宙速度:物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度。a.近地卫星(100-200km)的环绕速度;c.人造卫星绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度.b.人造卫星的最小发射速度;理解RvOm

下表是卫星发射的几组数据，其中发射速度v0是燃料燃烧完毕时火箭具有的速度，分离后的卫星以环绕速度v绕地球运动．卫星离地面高度h(km)环绕速度v(km/s)发射速度v0(km/s)07.917.912007.788.025007.618.1910007.358.4250005.529.48∞011.181.不同高度处的人造卫星在圆轨道上的运行速度即环绕速度v环绕＝，其大小随半径的增大而减小.但是，由于在人造地球卫星发射过程中火箭要克服地球引力做功，势能增大，所以将卫星发射到离地球越远的轨道，在地面上所需的发射速度就越大，此时v发射＞v环绕.2.人造地球卫星的最小发射速度对应将卫星发射到近地表面运行，此时发射时的动能全部作为绕行的动能而不需要转化为重力势能.此速度即为第一宇宙速度，此时v发射＝v环绕.环绕速度与发射速度的联系和区别3、第三宇宙速度：物体挣脱太阳的引力束缚需要的最小发射速度.2、第二宇宙速度：是物体挣脱地球的引力束缚需要的最小发射速度人造地球卫星的轨道特征：

卫星做圆周运动的向心力必须由地球给它的万有引力来提供，所以所有的地球卫星包括同步卫星，其轨道圆的圆心都必须在地球的球心上.2、两种常见卫星⑴近地卫星：距离地面100km到200km①运行方向与地球自转方向相同，运转周期（角速度）与地球自转周期（角速度）相同T=1天=86400s②运行轨道在赤道平面内③高度、运行速率一定——所有的同步卫星均分布在赤道上方的同一个确定高度的轨道上，以相同速率、相同周期运行。⑵同步卫星——通信卫星人造地球卫星中的超重和失重⑴发射和回收阶段

发射

加速上升超重

回收

减速下降超重⑵沿圆轨道正常运行

只受重力a=g完全失重与重力有关的现象全部消失天平弹簧秤测重力液体压强计八、机械能守恒定律关于功W＝Flcosα的理解1.功一定要指明是哪个力对物体做的功；2.F为恒力：大小方向都不变；3.l是力的作用点的位移（取地面为参考系）；4.α是F和l的箭头所夹的角；5.功是标量，功的正负表示力的作用效果（不表示大小，也不表示正负）；6.总功：

法一：先求合力再求合力做功