高中物理必修一《运动与力》知识清单

高中物理必修一《运动与力》知识清单一、运动的描述【核心概念】【基础】（一）质点参考系和坐标系1、质点：用来代替物体的有质量的点。这是一个理想化的物理模型，并非实际存在。当研究物体的运动时，如果物体的大小和形状对所研究问题的影响可以忽略不计，即可将该物体视为质点。例如，研究地球绕太阳公转时，地球的大小远小于其公转半径，地球可视为质点；但研究地球自转时，地球的形状和大小不能忽略，不能视为质点。【重要】【易错点】判断物体能否视为质点的关键在于问题的性质，而非物体本身的尺寸。2、参考系：描述物体运动时，用来做参考的物体。运动是绝对的，但对运动的描述是相对的，选择的参考系不同，对同一物体运动的描述可能不同。研究地面上物体的运动，通常选地面或相对于地面静止的物体作为参考系。【基础】3、坐标系：为了定量地描述物体的位置及位置变化，需要在参考系上建立适当的坐标系。常见的有直线坐标系（一维）、平面直角坐标系（二维）和空间直角坐标系（三维）。【基础】（二）时间与位移1、时间间隔与时刻：时刻指某一瞬时，在时间轴上用一个点表示；时间间隔指两个时刻之间的间隔，在时间轴上用一段线段表示。例如，第1秒末、第2秒初是时刻；前3秒、第4秒内是时间间隔。【基础】【高频考点】2、位移与路程：（1）位移：描述物体位置变化的物理量，是从初位置指向末位置的有向线段。它是矢量，既有大小又有方向，其大小与路径无关，只由初、末位置决定。【核心概念】（2）路程：物体运动轨迹的实际长度。它是标量，只有大小，没有方向，其大小与路径有关。【核心概念】（3）区别与联系：只有在单向直线运动中，位移的大小才等于路程。其它情况下，位移的大小总小于路程。【重要】（三）速度1、速度：描述物体运动快慢和方向的物理量，是矢量。（1）定义式：v=ΔxΔtv=\frac{\Deltax}{\Deltat}v=ΔtΔx​，其中Δx\DeltaxΔx是位移，Δt\DeltatΔt是发生这段位移所用的时间。【基础】（2）平均速度：物体在某段时间内的位移与发生这段位移所用时间的比值，即vˉ=ΔxΔt\bar{v}=\frac{\Deltax}{\Deltat}vˉ=ΔtΔx​。它只能粗略地描述物体运动的快慢。【基础】（3）瞬时速度：物体在某一时刻或某一位置的速度。当Δt\DeltatΔt非常非常小时，平均速度ΔxΔt\frac{\Deltax}{\Deltat}ΔtΔx​就可以认为是该时刻的瞬时速度。瞬时速度能精确地描述物体运动的快慢和方向。通常所说的速度，一般指瞬时速度。【核心概念】【难点】（4）速率：瞬时速度的大小，是标量。【基础】（四）加速度【核心概念】【重要】【高频考点】1、物理意义：描述物体速度变化快慢的物理量。2、定义式：a=ΔvΔta=\frac{\Deltav}{\Deltat}a=ΔtΔv​，其中Δv\DeltavΔv是速度的变化量，Δt\DeltatΔt是发生这一变化所用的时间。【基础】3、方向：加速度是矢量，其方向与速度变化量Δv\DeltavΔv的方向相同。在直线运动中，如果物体加速，则加速度方向与速度方向相同；如果物体减速，则加速度方向与速度方向相反。【难点】【易错点】4、理解要点：（1）加速度的大小由ΔvΔt\frac{\Deltav}{\Deltat}ΔtΔv​决定，与速度vvv、速度变化量Δv\DeltavΔv的大小无直接关系。速度很大的物体，加速度可能为零（如匀速飞行的高速飞机）；速度变化量很大的物体，加速度可能很小（如经历很长时间速度才发生变化）；加速度减小的物体，速度可能仍在增加（只要加速度方向与速度方向相同）。【难点】【易错点】（2）判断物体是加速还是减速，只看加速度方向与速度方向是否相同，不看加速度的大小变化。二、匀变速直线运动的研究【核心内容】【高频考点】（一）基本概念与公式【重要】1、匀变速直线运动：沿着一条直线，且加速度不变的运动。其v−tvtv−t图像是一条倾斜的直线。【基础】2、基本公式：（1）速度公式：v=v0+atv=v_0+atv=v0​+at。反映了末速度与初速度、加速度和时间的关系。【基础】（2）位移公式：x=v0t+12at2x=v_0t+\frac{1}{2}at^2x=v0​t+21​at2。反映了位移与初速度、加速度和时间的关系。【基础】（3）速度—位移公式：v2−v02=2axv^2v_0^2=2axv2−v02​=2ax。此公式不含时间ttt，在已知或求解不涉及时间的问题时非常方便。【重要】（4）平均速度公式：vˉ=v0+v2=vt2\bar{v}=\frac{v_0+v}{2}=v_{\frac{t}{2}}vˉ=2v0​+v​=v2t​​。在匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，也等于初、末速度的平均值。此公式常用来求位移或中间时刻的速度。【重要】【解题技巧】（二）重要推论【难点】【解题技巧】1、连续相等时间间隔TTT内的位移差公式：Δx=x2−x1=x3−x2=⋯=aT2\Deltax=x_2x_1=x_3x_2=\dots=aT^2Δx=x2​−x1​=x3​−x2​=⋯=aT2。进一步推广得：xm−xn=(m−n)aT2x_mx_n=(mn)aT^2xm​−xn​=(m−n)aT2。此公式常用于纸带问题，求加速度或判断物体是否做匀变速运动。【高频考点】【实验重点】2、初速度为零的匀加速直线运动的几个比例关系（设TTT为等分时间间隔）：（1）1T末、2T末、3T末……瞬时速度之比：v1:v2:v3:⋯:vn=1:2:3:⋯:nv_1:v_2:v_3:\dots:v_n=1:2:3:\dots:nv1​:v2​:v3​:⋯:vn​=1:2:3:⋯:n。（2）1T内、2T内、3T内……位移之比：x1:x2:x3:⋯:xn=12:22:32:⋯:n2x_1:x_2:x_3:\dots:x_n=1^2:2^2:3^2:\dots:n^2x1​:x2​:x3​:⋯:xn​=12:22:32:⋯:n2。（3）第一个T内、第二个T内、第三个T内……位移之比：xI:xII:xIII:⋯:xN=1:3:5:⋯:(2n−1)x_I:x_{II}:x_{III}:\dots:x_N=1:3:5:\dots:(2n1)xI​:xII​:xIII​:⋯:xN​=1:3:5:⋯:(2n−1)。（4）通过连续相等的位移所用时间之比：t1:t2:t3:⋯:tn=1:(2−1):(3−2):⋯:(n−n−1)t_1:t_2:t_3:\dots:t_n=1:(\sqrt{2}1):(\sqrt{3}\sqrt{2}):\dots:(\sqrt{n}\sqrt{n1})t1​:t2​:t3​:⋯:tn​=1:(2<pathd="M95,702c2.7,0,7.17,2.7,13.5,8c5.8,5.3,9.5,10,9.5,14c0,2,0.3,3.3,1,4c1.3,2.7,23.83,20.7,67.5,54c44.2,33.3,65.8,50.3,66.5,51c1.3,1.3,3,2,5,2c4.7,0,8.7,3.3,12,10s173,378,173,378c0.7,0,35.3,71,104,213c68.7,142,137.5,285,206.5,429c69,144,104.5,217.7,106.5,221l00c5.3,9.3,12,14,20,14Hv40H845.2724s225.272,467,225.272,467s235,486,235,486c2.7,4.7,9,7,19,7c6,0,10,1,12,3s194,422,194,422s65,47,65,47zM83480Hv40hz">​−1):(3<pathd="M95,702c2.7,0,7.17,2.7,13.5,8c5.8,5.3,9.5,10,9.5,14c0,2,0.3,3.3,1,4c1.3,2.7,23.83,20.7,67.5,54c44.2,33.3,65.8,50.3,66.5,51c1.3,1.3,3,2,5,2c4.7,0,8.7,3.3,12,10s173,378,173,378c0.7,0,35.3,71,104,213c68.7,142,137.5,285,206.5,429c69,144,104.5,217.7,106.5,221l00c5.3,9.3,12,14,20,14Hv40H845.2724s225.272,467,225.272,467s235,486,235,486c2.7,4.7,9,7,19,7c6,0,10,1,12,3s194,422,194,422s65,47,65,47zM83480Hv40hz">​−2<pathd="M95,702c2.7,0,7.17,2.7,13.5,8c5.8,5.3,9.5,10,9.5,14c0,2,0.3,3.3,1,4c1.3,2.7,23.83,20.7,67.5,54c44.2,33.3,65.8,50.3,66.5,51c1.3,1.3,3,2,5,2c4.7,0,8.7,3.3,12,10s173,378,173,378c0.7,0,35.3,71,104,213c68.7,142,137.5,285,206.5,429c69,144,104.5,217.7,106.5,221l00c5.3,9.3,12,14,20,14Hv40H845.2724s225.272,467,225.272,467s235,486,235,486c2.7,4.7,9,7,19,7c6,0,10,1,12,3s194,422,194,422s65,47,65,47zM83480Hv40hz">​):⋯:(n<pathd="M95,702c2.7,0,7.17,2.7,13.5,8c5.8,5.3,9.5,10,9.5,14c0,2,0.3,3.3,1,4c1.3,2.7,23.83,20.7,67.5,54c44.2,33.3,65.8,50.3,66.5,51c1.3,1.3,3,2,5,2c4.7,0,8.7,3.3,12,10s173,378,173,378c0.7,0,35.3,71,104,213c68.7,142,137.5,285,206.5,429c69,144,104.5,217.7,106.5,221l00c5.3,9.3,12,14,20,14Hv40H845.2724s225.272,467,225.272,467s235,486,235,486c2.7,4.7,9,7,19,7c6,0,10,1,12,3s194,422,194,422s65,47,65,47zM83480Hv40hz">​−n−1<pathd="M95,702c2.7,0,7.17,2.7,13.5,8c5.8,5.3,9.5,10,9.5,14c0,2,0.3,3.3,1,4c1.3,2.7,23.83,20.7,67.5,54c44.2,33.3,65.8,50.3,66.5,51c1.3,1.3,3,2,5,2c4.7,0,8.7,3.3,12,10s173,378,173,378c0.7,0,35.3,71,104,213c68.7,142,137.5,285,206.5,429c69,144,104.5,217.7,106.5,221l00c5.3,9.3,12,14,20,14Hv40H845.2724s225.272,467,225.272,467s235,486,235,486c2.7,4.7,9,7,19,7c6,0,10,1,12,3s194,422,194,422s65,47,65,47zM83480Hv40hz">​)。【★难点】（三）自由落体运动【热点】1、定义：物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。【基础】2、条件：（1）只受重力；（2）初速度为零。【基础】3、运动性质：初速度为零的匀加速直线运动。4、重力加速度ggg：方向竖直向下，大小随纬度、高度变化而变化，通常计算中取g=9.8m/s2g=9.8m/s^2g=9.8m/s2或g=10m/s2g=10m/s^2g=10m/s2。【基础】5、基本规律（取竖直向下为正方向）：（1）速度公式：v=gtv=gtv=gt。（2）位移公式：h=12gt2h=\frac{1}{2}gt^2h=21​gt2。（3）速度—位移公式：v2=2ghv^2=2ghv2=2gh。【重要】（四）竖直上抛运动【难点】【热点】1、定义：将物体以一定的初速度竖直向上抛出，物体只在重力作用下的运动。【基础】2、运动性质：初速度v0v_0v0​方向竖直向上，加速度为ggg的匀变速直线运动（通常取初速度方向为正方向，则a=−ga=ga=−g）。全程可视为匀减速直线运动处理。【重要方法】3、基本规律（取竖直向上为正方向）：（1）速度公式：v=v0−gtv=v_0gtv=v0​−gt。（2）位移公式：h=v0t−12gt2h=v_0t\frac{1}{2}gt^2h=v0​t−21​gt2。（3）速度—位移公式：v2−v02=−2ghv^2v_0^2=2ghv2−v02​=−2gh。4、重要特性：（1）对称性：物体上升到最高点所用时间与从最高点落回原抛出点所用时间相等，即t上=t下=v0gt_{\{上}}=t_{\{下}}=\frac{v_0}{g}t上​=t下​=gv0​​。物体上升过程通过某一点的速度大小与下落过程通过同一点的速度大小相等，方向相反。（2）上升的最大高度：H=v022gH=\frac{v_0^2}{2g}H=2gv02​​。【★高频考点】（五）运动图像【重要】【高频考点】1、x−txtx−t图像（位移—时间图像）：（1）物理意义：反映物体位移随时间变化的规律。（2）斜率：表示速度vvv，斜率的大小表示速度大小，斜率的正负表示速度方向。图像平行于ttt轴，表示物体静止。（3）交点：表示两物体在该时刻相遇。2、v−tvtv−t图像（速度—时间图像）：（1）物理意义：反映物体速度随时间变化的规律。【核心】（2）斜率：表示加速度aaa，斜率的大小表示加速度大小，斜率的正负表示加速度方向。（3）面积：图线与时间轴所围成的面积表示物体在该段时间内的位移。时间轴上方的面积为正位移，下方的面积为负位移。【重要】【解题关键】（4）交点：表示两物体在该时刻速度相同。3、追及与相遇问题【难点】【综合题】（1）关键条件：两物体在同一时刻到达同一位置。（2）常用方法：A、临界条件法：找出速度相等这一临界状态，判断能否追上或相距最远/最近。【★核心方法】B、函数方程法：根据位移关系列出方程，通过判别式判断是否有解。C、图像法：利用v−tvtv−t图像的面积关系进行分析。（3）解题步骤：审清题意，画出示意图；明确各物体的运动性质，并找出已知量；选取正方向，根据位移关系列方程；求解并讨论结果的合理性。【易错点】三、相互作用【核心概念】（一）力【基础】1、定义：物体与物体之间的相互作用。力的作用是相互的。2、作用效果：（1）使物体发生形变；（2）改变物体的运动状态（即产生加速度）。3、三要素：大小、方向、作用点。4、分类：按性质分（重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等）；按效果分（拉力、压力、支持力、动力、阻力等）。5、力的图示与力的示意图：力的图示能精确表示力的三要素；力的示意图只画出力的作用点和方向，粗略表示力。【基础】（二）重力【基础】1、产生原因：由于地球的吸引而使物体受到的力。注意：重力不等于地球的吸引力，它只是地球引力的一个分力。2、大小：G=mgG=mgG=mg，其中ggg为重力加速度。3、方向：总是竖直向下（垂直于水平面向下）。4、重心：物体各部分所受重力之合力的作用点。重心位置与物体的质量分布和形状有关，不一定在物体上。质量分布均匀、形状规则的物体，重心在其几何中心。【重要】（三）弹力【核心概念】【高频考点】1、产生条件：（1）两物体直接接触；（2）发生弹性形变。【基础】2、方向：与施力物体形变的方向相反，即指向施力物体恢复原状的方向。（1）压力、支持力的方向：垂直于接触面（或接触点的切面），指向被压或被支持的物体。【易错点】（2）绳的拉力方向：沿着绳，指向绳收缩的方向。【基础】（3）轻杆的弹力方向：不一定沿杆，需根据平衡条件或牛顿第二定律来判断。【难点】3、胡克定律：在弹性限度内，弹簧发生弹性形变时，弹力FFF的大小跟弹簧伸长（或缩短）的长度xxx成正比。公式：F=kxF=kxF=kx。其中kkk为弹簧的劲度系数，单位是N/mN/mN/m，与弹簧的粗细、材料、长度等有关。【基础】【高频考点】4、弹力有无的判断方法：【重要方法】（1）条件法：根据产生条件直接判断。（2）假设法：假设接触面间不存在弹力，看物体是否能保持原有状态。（3）状态法：根据物体的运动状态，由平衡条件或牛顿第二定律反推弹力是否存在。（四）摩擦力【核心概念】【难点】【高频考点】1、产生条件：（1）两物体接触面粗糙；（2）相互接触且挤压（有弹力）；（3）有相对运动或相对运动的趋势。【基础】2、滑动摩擦力：（1）定义：一个物体在另一个物体表面滑动时，受到的阻碍相对运动的力。（2）方向：与接触面相切，并与物体间相对运动的方向相反。注意：“相对运动”的方向是以接触的物体为参考系的，与物体对地运动方向可能不同。【易错点】（3）大小：Ff=μFNF_f=\muF_NFf​=μFN​。μ\muμ为动摩擦因数，与接触面的材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、相对速度大小无关；FNF_NFN​为正压力，大小不一定等于重力。【基础】【重要】3、静摩擦力：（1）定义：两个相互接触的物体，有相对运动趋势时，产生的摩擦力。（2）方向：与接触面相切，并与物体间相对运动趋势的方向相反。【易错点】（3）大小：随外力的变化而变化，取值范围为0<Ff≤Ffmax0<F_f\leF_{fmax}0<Ff​≤Ffmax​。最大静摩擦力FfmaxF_{fmax}Ffmax​略大于滑动摩擦力，通常可认为近似等于滑动摩擦力。【重要】4、摩擦力方向的判断方法：【★核心方法】（1）明确研究对象，并确定其相对于接触物体的运动方向或运动趋势方向。（2）摩擦力方向与这个相对运动方向或相对运动趋势方向相反。（3）运动趋势方向可用假设光滑法判断，即假设接触面光滑，看物体将向哪个方向运动，该方向即为相对运动趋势方向。5、摩擦力大小的计算方法：【重要】（1）滑动摩擦力：直接用公式Ff=μFNF_f=\muF_NFf​=μFN​计算。（2）静摩擦力：根据物体的运动状态（平衡或加速），利用平衡条件或牛顿第二定律列方程求解，不能随意套用公式。【易错点】（五）力的合成与分解【核心方法】1、合力与分力：如果一个力作用在物体上产生的效果与几个力共同作用产生的效果相同，这一个力就叫作那几个力的合力，那几个力就叫作这一个力的分力。【基础】2、力的合成：求几个力的合力的过程。（1）平行四边形定则：求两个互成角度的共点力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向。这是矢量运算的普遍法则。【核心概念】（2）三角形定则：将两个分力首尾相接，从一个分力的始端指向另一个分力的末端的有向线段即为合力。是平行四边形定则的简化。【重要方法】（3）共点力合成的范围：两个力F1F_1F1​、F2F_2F2​的合力FFF满足∣F1−F2∣≤F≤F1+F2|F_1F_2|\leF\leF_1+F_2∣F1​−F2​∣≤F≤F1​+F2​。【重要】（4）几种特殊情况的合成：【计算能力】A、两分力相互垂直：F=F12+F22F=\sqrt{F_1^2+F_2^2}F=F12​+F22​<pathd="M263,681c0.7,0,18,39.7,52,119c34,79.3,68.167,158.7,102.5,238c34.3,79.3,51.8,119.3,52.5,120c340,704.7,510.7,1060.3,512,1067l00c4.7,7.3,11,11,19,11H40000v40H1012.3s271.3,567,271.3,567c38.7,80.7,84,175,136,283c52,108,89.167,185.3,111.5,232c22.3,46.7,33.8,70.3,34.5,71c4.7,4.7,12.3,7,23,7s12,1,12,1s109,253,109,253c72.7,168,109.3,252,110,252c10.7,8,22,16.7,34,26c22,17.3,33.3,26,34,26s26,26,26,26s76,59,76,59s76,60,76,60zMhv40hz">​，tan⁡θ=F2F1\tan\theta=\frac{F_2}{F_1}tanθ=F1​F2​​。B、两分力等大，夹角为θ\thetaθ：F=2F1cos⁡θ2F=2F_1\cos\frac{\theta}{2}F=2F1​cos2θ​，合力方向与两分力夹角的平分线共线。C、两分力等大且夹角为120∘120^\circ120∘：合力大小等于分力大小。3、力的分解：求一个力的分力的过程。（1）分解法则：力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则。（2）分解原则：根据力的实际作用效果进行分解。【重要方法】【难点】（3）正交分解法：将一个力沿着两个互相垂直的方向进行分解的方法。这是处理多个力合成与分解的最常用方法。【★核心方法】【高频考点】A、步骤：建立直角坐标系（尽量让多的力落在坐标轴上）；将不在轴上的力分解到两坐标轴上；分别求出xxx轴和yyy轴上的合力FxF_xFx​和FyF_yFy​；合力大小F=Fx2+Fy2F=\sqrt{F_x^2+F_y^2}F=Fx2​+Fy2​<pathd="M98390l00c4,6.7,10,10,18,10Hv40H1013.1s83.4,268,264.1,840c180.7,572,277,876.3,289,913c4.7,4.7,12.7,7,24,7s12,0,12,0c1.3,3.3,3.7,11.7,7,25c35.3,125.3,106.7,373.3,214,744c10,12,21,25,33,39s32,39,32,39c6,5.3,15,14,27,26s25,30,25,30c26.7,32.7,52,63,76,91s52,60,52,60s208,722,208,722c56,175.3,126.3,397.3,211,666c84.7,268.7,153.8,488.2,207.5,658.5c53.7,170.3,84.5,266.8,92.5,289.5zMhv40hz">​，方向tan⁡θ=FyFx\tan\theta=\frac{F_y}{F_x}tanθ=Fx​Fy​​（θ\thetaθ为合力与xxx轴夹角）。（六）受力分析【★核心能力】【高频考点】1、受力分析的步骤：（1）明确研究对象：可以是单个物体，也可以是几个物体组成的整体（整体法）。【重要方法】（2）隔离研究对象：将研究对象从周围物体中隔离出来。（3）按顺序画力：一重、二弹、三摩擦、四其他（如电场力、磁场力）。【重要方法】【易错点】（4）检查：每个力都能找到施力物体，不多力、不少力，符合物体的运动状态。2、受力分析的注意事项：【难点】（1）只画研究对象受到的力，不画它对别的物体的力。（2）只画性质力，不画效果力（如“向心力”、“下滑力”等）。（3）结合物体的运动状态判断受力是否合理。四、牛顿运动定律【核心理论】【高频考点】（一）牛顿第一定律【基础】1、内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态。【基础】2、解读：（1）揭示了力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因。【核心观点】（2）定义了惯性的概念。3、惯性：物体所具有的保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。惯性是物体的固有属性，与物体的受力情况和运动状态无关。质量是惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大。【重要】【易错点】（二）牛顿第二定律【核心】【高频考点】1、内容：物体加速度的大小与作用力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与作用力的方向相同。【基础】2、表达式：F合=maF_{\{合}}=maF合​=ma。【核心】3、理解：同体性（FFF、mmm、aaa对应于同一物体）、矢量性（aaa与F合F_{\{合}}F合​方向相同）、瞬时性（aaa与F合F_{\{合}}F合​同时产生、同时变化、同时消失）、独立性（每个力独立产生加速度，合加速度等于各分加速度的矢量和）。【重要】4、应用牛顿第二定律解题的基本步骤：【★解题模板】（1）明确研究对象。（2）进行受力分析和运动状态分析，画出受力分析图。（3）选取正方向（通常取加速度方向为正方向）或建立坐标系（通常分解力而不分解加速度，但有时也分解加速度）。（4）根据牛顿第二定律F合=maF_{\{合}}=maF合​=ma列方程。（5）求解方程，并对结果进行讨论。5、瞬时加速度问题【难点】（1）分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该时刻物体的受力情况。（2）刚性绳（或接触面）：认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，其弹力可以发生突变。（3）弹簧（或橡皮绳）：形变较大，形变恢复需要时间，其弹力不能发生突变，在瞬时问题中，其弹力大小认为保持不变。【★易错点】（三）牛顿第三定律【基础】1、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，作用在同一条直线上。【基础】2、表达式：F=−F′F=F'F=−F′。3、作用力与反作用力和平衡力的区别：【重要】【高频考点】（1）作用对象：作用力与反作用力作用在两个不同物体上；平衡力作用在同一个物体上。（2）依赖关系：作用力与反作用力相互依存，同生共灭；平衡力不一定，撤去一个，另一个可依然存在。（3）叠加性：作用力与反作用力不能求合力，不能抵消；平衡力的合力为零，可以抵消。（4）性质：作用力与反作用力一定是同种性质的力；平衡力可以是不同性质的力。（四）两类动力学基本问题【核心应用】【高频考点】1、已知受力情况求运动情况：先对物体进行受力分析，求出合力，再根据牛顿第二定律求出加速度，最后利用运动学公式求出物体的速度、位移等运动学量。【基础模型】2、已知运动情况求受力情况：先根据物体的运动情况，利用运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律求出合力，最后结合受力分析求出未知力。【基础模型】3、解题桥梁：加速度aaa是联系运动学与动力学的桥梁。【核心思想】（五）超重与失重【热点】1、超重：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现象。产生条件：物体具有竖直向上的加速度（加速上升或减速下降）。【重要】2、失重：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现象。产生条件：物体具有竖直向下的加速度（加速下降或减速上升）。【重要】3、完全失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的现象。产生条件：物体的加速度a=ga=ga=g，方向竖直向下。【重要】4、注意：超重与失重现象中，物体所受的重力始终不变，只是“视重”发生了改变。【易错点】（六）牛顿运动定律的综合应用【难点】【压轴题】1、连接体问题：（1）定义：两个或两个以上相互关联的物体组成的系统。（2）处理方法：【★核心方法】A、整体法：当研究系统整体的加速度或外力时，可将整个系统视为一个研究对象，不考虑系统内物体间的相互作用力。B、隔离法：当求解系统内物体间的相互作用力时，必须将受力情况较简单的物体隔离出来进行分析。C、原则：通常先整体后隔离，或灵活交替使用。2、临界与极值问题：（1）临界状态：物体由一种物理状态转变为另一种物理状态的转折状态。常见临界条件有：接触与脱离（弹力FN=0F_N=0FN​=0）、相对滑动（静摩擦力达到最大值）、绳子断裂与松弛（张力达到最大或为零FT=0F_T=0FT​=0）。【重要】（2）分析方法：假设法、极限分析法、数学推导法等。【解题技巧】3、传送带问题：（1）水平传送带：关键在于分析物体所受摩擦力的方向，特别是当物体速度与传送带速度相等时，摩擦力可能发生突变。【难点】（2）倾斜传送带：需结合重力沿斜面的分力与摩擦力的大小关系，判断物体的运动情况，同样要注意共速时的临界状态。【★难点】4、滑块—木板模型：（1）特点：涉及两个物体，存在相对运动，常伴有摩擦力作用。（2）关键点：分析两物体的受力情况及运动过程，判断它们是否发生相对滑动。通常以摩擦力达到最大静摩擦力为临界条件。【★难点】（3）解题策略：分别隔离两物体，根据牛顿第二定律列方程，并找出位移关系或时间关系。五、实验部分【高频考点】（一）研究匀变速直线运动1、实验原理：通过打点计时器在纸带上打出一系列点，记录物体的运动信息。利用纸带上的点迹计算瞬时速度和加速度。【基础】2、数据处理：（1）瞬时速度：利用平均速度等于中间时刻瞬时速度，即vn=xn+xn+12Tv_n=\frac{x_n+x_{n+1}}{2T}vn​=2Txn​+xn+1​​。【重要】（2）加速度：A、逐差法：为了充分利用数据，减小偶然误差，取六段位移时，a=(x4+x5+x6)−(x1+x2+x3)9T2a=\frac{(x_4+x_5+x_6)(x_1+x_2+x_3)}{9T^2}a=9T2(x4​+x5​+x6​)−(x1​+x2​+x3​)​。【★核心方法】B、v−tvtv−t图像法：求出各计数点的瞬时速度，作出v−tvtv−t图像，其斜率即为加速度。3、注意事项：先接通电源，后释放纸带；实验前要平衡摩擦力（如有需要）；计数点间的时间间隔要认清。【易错点】（二）探究弹力与弹簧伸长的关系1、实验原理：弹簧悬挂静止时，弹簧的弹力等于所挂钩码的重力。测量弹簧的原长和挂不同钩码后的长度，得到伸长量，从而研究FFF与xxx的关系。【基础】2、数据处理：以弹力FFF为纵坐标，弹簧伸长量xxx为横坐标，描点画线，得到一条过原点的倾斜直线。其斜率即为弹簧的劲度系数kkk。【重要】3、注意事项：悬挂钩码待弹簧静止后再读数；所挂钩码不能过重，以免超过弹性限度；尽量多测几组数据。【易错点】（三）验证力的平行四边形定则1、实验原理：利用等效替代思想，用一个弹簧测力计拉橡皮筋到某点O，记录力FFF；再用两个弹簧测力计互成角度地拉橡皮筋到同一点O，记录两分力F1F_1F1​、F2F_2F2​。根据平行四边形定则作出F1F_1F1​、F2F_2F2​的合力F′F'F′，比较FFF和F′F'F′的大小和方向是否在误差允许范围内相同。【核心概念】2、注意事项：【重要】（1）同一实验中的两个弹簧测力计的选取方法是：将两弹簧测力计调零后互钩水平对拉，若读数相同，即可选用。（2）弹簧测力计要与木板平行，拉力方向与弹簧测力计轴线一致。（3）描点确定拉力方向时，所描两点应距离O点远一些，以减小误差。（4）两个分力F1F_1F1​、F2F_2F2​的夹角不宜太大也不宜太小，在60∘60^\circ60∘到100∘100^\circ100∘之间为宜。（四）探究加速度与力、质量的关系【重要实验】【高频考点】1、实验方法：控制变量法。【核心方法】（1）研究加速度与力的关系：保持小车质量不变，改变所挂钩码的个数（即改变小车所受拉力），测量加速度。（2）研究加速度与质量的关系：保持小车所受拉力不变，改变小车上所加砝码的质量，测量加速度。2、数据处理：作出a−FaFa−F图像，若为过原点的直线，则a∝Fa\proptoFa∝F；作出a−1ma\frac{1}{m}a−m1​图像，若为过原点的直线，则a∝1ma\propto\frac{1}{m}a∝m1​。【重要】3、平衡摩擦力：为了消除木板摩擦阻力对实验的影响，在木板无滑轮的一端下面垫一薄木块，使小车在不挂钩码时能匀速下滑。平衡摩擦力时，不应悬挂重物，但应连接纸带并接通电源。【重要步骤】【易错点】4、关键条件：为了使绳子的拉力近似等于钩码的总重力，必须满足钩码的总质量mmm远小于小车的质量MMM（m≪Mm\llMm≪M）。【★核心难点】5、误差分析：【难点】（1）若未平衡摩擦力或平衡不足，则a−FaFa−F图像在FFF轴上有正截距。（2）若平衡摩擦力过度，则a−FaFa−F图像在aaa轴上有正截距。（3）若不满足m≪Mm\llMm≪M的条件，图像上部会发生弯曲。六、考向分析与解题策略【综合提升】（一）选择题常见考向1、基本概念辨析题：主要考查质点、位移与路程、时间与时刻、加速度与速度的关系等。解题关键是对概念的精准理解，注意排除干扰项。【基础】2、运动图像问题：给出x−txtx−t或v−tvtv−t图像，要求判断物体的运动性质、某时刻的速度/加速度、某段时间内的位移、相遇时刻等。解题关键是理解图像的“点”、“线”、“斜率”、“面积”、“截距”的物理意义。【高频】3、受力分析题：通常结合物体的平衡状态或简单运动，判断弹力、摩擦力的有无、方向及大小。常用整体法、隔离法和假设法。【高频】4、力的合成与分解问题：考查平行四边形定则、正交分解法，或在动态平衡问题中应用图解法。【热点】5、牛顿第二定律的瞬时性问题：考查在绳、弹簧被剪断或撤去支撑的瞬间，物体的加速度。关键是区分弹力能否突变。【难点】6、超重失重问题：根据物体的运动方向（特别是加速度方向）判断视重与重力的关系。【热点】7、连接体与临界问题：考查整体法与隔离法的应用，以及在特定临界条件下（如分离、相对滑动）的受力与运动分析。【压轴】（二）实验题常见考向1、基本仪器的读数与使用：如打点计时器的使用、弹簧测力计的读数等。【基础】2、实验原理与操作：考查实验步骤的排序、错误操作的改正、注意事项的原因等。【基础】3、数据处理：如纸带求瞬时速度和加速度（逐差法）、描点作图求劲度系数或验证平行四边形定则、作出a−FaFa−F和a−1ma\frac{1}{m}a−m1​图像并分析误差原因。【高频】4、误差分析与创新实验：对实验系统误差和偶然误差的分析，或根据已学实验原理设计新的实验情境。【能力】（三）计算题常见考向与解题步骤