備考指要高考物理知識歸納基本的力和運動

高考物理知識歸納（一）

...............基本的力和運動

Io力的種類：（13個性質力）這些性質力是受力分析不可少的“受力分析H勺基礎”

重力：G-mg依隨高度、緯度、不一樣星球上不一樣）

彈簧的彈力：F=Kx

滑動摩擦力：萬行"V八

靜摩擦力：04f靜Vfm/////////////////A

^rn.ni>

萬有引力：尸引二G—二^

r-

電場力：尸電"qE二q'

d

庫侖力：b=K"2（真空中、點電荷）

廠

磁場力：⑴、安培力：磁場對電流H勺作用力。公式：F=BIL（BII）方向:左手定則

（2）、洛侖茲力：磁場對運動電荷的作用力。公式：f-BqV（B1V）方向:左手定則

分子力：分子向H勺引力和斥力同步存在，都隨距離的增大而減小,隨距離的減小而增人，但斥力變化得住“

核力：只有相鄰的核子之間才有核力，是一種短程強力。

Iio運動分類：（多種運動產生的力學和運動學條件及運動規(guī)律）是高中物理的重點、難點

①勻速直線運動Ff,-=0Vo^O

②勻變速直線運動：初速為零，初速不為零，

⑤勻變速直、曲線運動（決于k與Vo的方向關系）但卜"恒力

④只受重力作用下的幾種運動：自由落體，豎直下拋，豎直上拋，平拋，斜拋等

⑤圓周運動：豎直平面內H勺圓周運動（最低點和最高點）：勻速圓周運動（關鍵弄清晰是向心力的來源）

⑥簡諧運動：單擺運動，彈簧振子：

⑦波動及共振：分子熱運動：

⑧類平拋運動;

⑨帶電粒在電場力作用下的運動狀況；帶電粒r在乍用下的勻速圓周運動

m。物理解題的根據(jù)：（1）力的j公式

（2）各物理量的定義

（3）多種運動規(guī)律的j公式

（4）物理中口勺定理、定律及數(shù)學幾何關系

w幾類物理基礎知識要點：

但凡性質力要知：施力物體和受力物體;

對于位移、速度、加速度、動量、動能要知參照物;

狀態(tài)量要弄清那一種時刻（或那個位置）的物理量;

過程量要弄清那段時間或那個位侈或那個過程發(fā)生的I；（如沖量、功等）

怎樣判斷物體作直、曲線運動；怎樣判斷加減速運動；怎樣判斷超重、失重現(xiàn)象。

Vo知識分類舉要

1.力II勺合成與分解：求由、F2兩個共點力H勺合力的公式:

F=+2石F2cos0

合力的方向與Fi成a角：

F-,sin8

tana=

G+鳥cos。

注意：（1）力的合成和分解都均遵從平行四邊行法則。

兩個力的合力范圍：尸

（2）IF\~F2l<F<Fi+2

（3）合力大小可以不小于分力、也可以不不小于分力、也可以等于分力。

2.共點力作用下物體口勺平衡條件：靜止或勻速直線運動的物體，所受合外力為零。

2^=0或％=0ZFy=o

推論：［1］非平行的三個力作用于物體而平衡，則這三個力一定共點。按比例可平移為一種封閉的矢量三角形

［2］幾種共點力作用于物體而平衡，其中任意幾種力的合力與剩余幾種力（一種力）的合力一定等他反向

三力平衡：

摩擦力的公式：

(1)滑動摩擦力：f=jLlN

闡明：a、N為接觸面間的彈力，可以不小于G：也可以等于G,?也可以不不小于G

b、〃為滑動摩擦系數(shù)，只與接觸面材料和粗糙程度有關，與接觸面枳大小、接觸面相對運動快慢以

及正壓力N無關.

(2)靜摩擦力：由物體口勺平衡條件或牛頓第二定律求解，與正壓力無關.

大小范圍：伉、為最大靜摩擦力，與正壓力有關)

闡明：a、摩擦力可以與運動方向相似，也可以與運動方向相反，還可以與運動方向成一定夾角。

b、摩擦力可以作正功，也可以作負功，還可以不作功。

c、摩擦力的方向與物體間相對運動的方向或相對運動趨勢的方向相反。

d、靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用，運動的物體可以受靜摩擦力的作用。

3.力的獨立作用和運動的獨立性

當物體受到幾種力的作用時，每個力各自獨立地使物體產生一種加速度，就象其他力不

存在同樣，這個性質叫做力的獨立作用原理。

一種物體同步參與兩個或兩個以上的運動時，其中任何一種運動不因其他運動的存在而

受影響，物體所做口勺合運動等于這些互相獨立的分運動的疊加。

根據(jù)力的獨立作用原理和運動的獨立性原理，可以分解加速度，建立牛頓第二定律的分

量式，常常能處理某些較復雜的問題。

VI.幾種經典的運動模型：

1.勻變速直線運動：

兩個基本公式(規(guī)律)：V,=Vo+?/5=必/+；。戶及幾種重要推論：

(1)推論：弘2_%2=2〃S(勻加速直線運動：a為正值勻減速直線運動：a為正值)

V+Vs

(2)AB段中間時刻的即時速度:Vt/2=。八'二一(若為勻變速運動)等于這段的平均速度

2t

探究勻變速直線運動試驗:

右圖為打點計時器打下的紙帶。選點跡清晰日勺一條，舍掠開始比較密集口勺點跡，從便于測量

的地方取一種開始點0,然后每5個點取一種計數(shù)點4、8、

運用打下H勺紙帶可以：

⑴求任一計數(shù)點對應的即時速度y：如I，=^2X（其中汜數(shù)周期：T=5X0.02s=0.1s）

02T

⑵運用上圖中任意相鄰的兩段位移求a：如〃=世衛(wèi)

T-

⑶運用“逐差法”求。：a=&±9±±6上16.12±％）

9T-

⑷運用內圖象求a：求出A、B、C、D.E.”各點的即時速度，畫出如圖的W圖線，圖線的斜率就是加速度“。

注意：點也打點計時器打電點還是人為選用的計數(shù)點

距離b.紙帶的記錄方式，相鄰記數(shù)間的距離還是各點距第一種記數(shù)點的距離。

紙帶上選定的各點分別對應H勺米尺上的刻度值，

周期c.時間間隔與選計數(shù)點的方式有關

（50Hz,打點周期0.02s,常以打點的5個間隔作為一種記時單位）即辨別打點周期和記數(shù)周期。

d.注意單位。一般為cm

例：試通過計算出時剎車距離s的體現(xiàn)式闡明公路旁書寫“嚴禁超載、超速及酒后駕車”以

及“雨天路滑車輛減速行駛”的原理。

解：（1）、設在反應時間內，汽車勻速行駛的位移大小為剎車后汽車做勻減速

直線運動的位移大小為打，加速度大小為。。由牛頓第二定律及運動學公式有:

=匕............-<I>'

a=.F....+.../mig<2r>

tn

2

v0=2as2...........<3>

s=+s2.................<4>

由以上四式可得出：；_二?說<5>

2（一+〃g）

m

CD超載（即m增大），車啊慣性大，由<5>式，在其他物理量不變的狀況下剎車距離就會增憶

遇緊急狀況不能及時剎車、停車，危險性就會增長：

②同理超速（%增大）、酒后駕車（八變長）也會使剎車距離就越長，輕易發(fā)生事故；

③雨天道路較滑，動摩擦因數(shù)〃將減小，由〈五〉式，在其他物理量不變的狀況下剎車距離就越

長，汽車較難停下來。

因此為了提醒司機刖友在公路上行車安全，在公路旁設置“嚴禁超載、超速及酒后

駕車”以及“雨天路滑車輛減速行駛”口勺警示牌是非常有必要H勺。

思維措施篇

1.平均速度的求解及其措施應用

As-1vo+匕|

①用定義式：v=—普遍合用于多種運動：②「，只合用于加速度恒定的勻變速直線運動

AtI2|

2.巧選參照系求解運動學問題

3.追及和相遇或防止碰撞口勺問題的求解措施：

關鍵：在于掌握兩個物體的位置坐標及相對速度的特殊關系。

基本思緒：分別對兩個物體研究，畫出運動過程示意圖，列出方程，找出時間、速度、位移的關系。解出

成果，必要時進行討論。

追及條件：追者和被追者、，相等是能否追上、兩者間的距離有極值、能否防止碰撞的臨界條件。

討論：

1.勻減速運動物體追勻速直線運動物體。

①兩者v相等時，SgSg永遠追不上，但此時兩者的距離有最小值

②若S/S4、恰好追上，也是恰好防止碰撞的臨界條件。追被追

③若位移相等時，VcV,c則尚有一次被追上的機會，其間速度相等時，兩者距離有一種極大值

2.初速為零勻加速直線運動物體追同向勻速直線運動物體

①兩者速度相等時有最大的間距②位移相等時即被追上

4.運用運動的對稱性解題

5.逆向思維法解題

6.應用運動學圖象解題

7.用比例法解題

8.巧用勻變速直線運動的推論解題

①某段時間內的平均速度=這段時間中時刻的即時速度

②持續(xù)相等時間間隔內H勺位移差為一種恒量

③位移=平均速度x時間

解題常規(guī)措施：公式法(包括數(shù)學推導)、圖象法、比例法、“極值法、逆向轉公法

2.豎直上拋運動：(速度和時間的對稱)

分過程：上升過程勻減速直線運動，下落過程初速為0的勻加速直線運動.

全過程：是初速度為V。加速陵為-g的勻減速直線運動。

⑴上升最大高度:H=g-j

v~

(2)上升的時間：t=—

g

(3)上升、下落通過同一位置時附加速度相似，而速度等值反向

(4)上升、下落通過同一段位移的時間相等。

V

(5)從拋出到落回原位置I內時間:t=2一幺

g

2

⑹合用全過程S=V°t--gt;v(=vo-gt;V|2-V02=-2gS(S、M的正、負號的理解)

3.勻速圓周運動

2江R

wR=20fR角速度：o)=

線速度:V=一7=T=追及問題：G)AtA=WBtB+n2Jt

V.4%2

向心加速度:a=—=(IR=——R=4乃2f2R

RT~

4■冗-

向心力:F=ma=m—=tnco2R=m——R=m4^2n2R

RT2

注意：(1)勻速圓周運動的物體的向心力就是物體所受的合外力，總是指向圓心.

(2)衛(wèi)星繞地球、行星繞太陽作勻速圓周運動叼向心力由萬有引力提供。

(3)氫原子核外電子繞原子核作勻速圓周運動的向心力由原子查對核外電子的庫侖力提供。

4.平拋運動：勻速直線運動和初速度為零時勻加速直線運動時合運動

(1)運動特點：a,只受市力：b、初速度與重力垂直.盡管其速度大小和方向時刻在變化，但其運動

的加速度卻恒為重力加速度g,因而平拋運動是一種勻變速曲線運動。在任意相等時間內速度變化相等。

(2)平拋運動的處理措施：平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。

水平方向和豎直方向的兩個分運動既具有獨立性，又具有等時性.

(3)平拋運動的規(guī)律：以物體的出發(fā)點為原點，沿水平和豎直方向建成立坐標。

ax=0....?ay=0....④

豎直方向LVy=gt...⑤

水平方向vx=vo....②

x=Vot....(3)y=^gt2……⑥

tan.=-=-vy=VotgBVO=Vy€tg0

v,v0

河+*

V=Vo=VcosOVy=VsinB

在L、Vv,V、X、y、八夕匕個物理量中，假如已知其中任意兩個，可根據(jù)以上公式求出其他五個物理量。

證明：做平拋運動日勺物體，任意時刻速度的反向延長線一定通過此時沿拋出方向

水平總位移的中點。

證：平拋運動示意如圖

設初速度為％,某時刻運動到A點，位置坐標為（x,y），所用時間為t.

此時速度與水平方向的夾角為夕，速度的反向延長線與水平軸的交點為九

位移：S=Vts=-gt2

x.)yv2

§=Mtancz=—==--②

"'xvot2v0

由①②得：tan?=—tan/?即—=———匚一③

2x2(x-x)

因此：X=-x④

2

④式闡明：做平拋運動日勺物體，任意時刻速度的反向延長線一定通過此時沿拋出

方向水總位移的中點。

5.豎直平面內的圓周運動

豎直平面內的圓周運動是經典的變速圓周運動研究物體通過最高點和最低點的狀況，并且常常出現(xiàn)臨界狀

態(tài)。（圓周運動實例）

①火車轉彎

②汽車過拱橋、凹橋3

③飛機做俯沖運動時，飛行員對座位啊壓力。

④物體在水平面內H勺圓周運動（汽車在水平公路轉彎，水平轉盤上H勺物體，繩拴著的物體在光滑水平面上

繞繩的一端旋轉）和物體在豎直平面內的圓周運動（翻滾過山車、水流星、雜技節(jié)目中的飛車走壁等）。

⑤萬有引力——衛(wèi)星H勺運動、庫侖力一一電子繞核旋轉、洛侖茲力一一帶電粒子在勻強磁場中的偏轉、重

力與彈力的合力一一推擺、（關健要弄清晰向心力怎樣提供的）

（1）火車轉彎：設火車彎道處內外軌高度差為h,內外軌間距L,轉彎半徑R.由于外軌略高于內

軌，使得火車所受重力和支持力R勺合力F含提供向心力。

由八小出』.。=嗚=,“寫v0=^^（是內外軌對火車都無摩擦力的臨界條件）

得“°=楞^（v0為轉彎時規(guī)定速度）

①當火車行駛速率v等于V。時，印產品，內外軌道對輪緣都沒有側壓力

P2

②當火車行駛V不小于V。時，F(xiàn)*<Ra，外軌道對輪緣有側壓力，F(xiàn)介+\=m——

R

v

③當火車行駛速率V不不小于％時，F(xiàn)QF,t,內軌道對輪緣有側壓力，F(xiàn)『N'=m—

R

即當火車轉彎時行駛速率不等于汽時，其向心力的變化可由內外凱道對輪緣側壓力自行調整，但調整程度

不適宜過大，以免損壞軌道。

（2）無支承H勺小球，在豎直立面內作圓周運動過最高點狀況:

①臨界條件：由mg+T=mv7L知，小球速度越小，繩拉力或環(huán)爪力T越小，但

T的最小值只能為零，此時小球以重力提供作向心力，恰能通過最高點。

2

0?e嘯

即mg二m—

R

結論：繩子和軌道對小球沒有力的作用（可理解為恰好通過或恰好通不過的諫府），只有重力提供作向心

力,臨界速度誦

②能過最高點條件：V2Vti（當V2V%時，繩、軌道對球分別產生拉力、壓力）

③不能過最高點條件：（實際上球尚未到最高點就脫離了軌道）

吟L

最高點狀態(tài)：mg+T尸m；（臨界條件TFO,臨界速度才能通過）

最低點狀態(tài)：T2-mg=mR

高到低過程機械能守恒：11mv?.+mg2L

T2-Ti=6mg（g可看為等效加速度）

半圓：mgR=l//zv2T-mg=tn=>T=3mg

（3）有支承的小球，在豎直口面作圓周運動過最高點狀況:

n2

①臨界條件：桿和環(huán)對小球有支持力I內作用（由mg-N=m、知）當V=0時，\=mg（可理解為小球恰

好轉過或恰好轉不過最高點）

②當0<”期時，支持力N向上且隨y增大而減小，且〃透AN>0

③當v=歷時，N=0

④當丫>時，N向下（即拉力）隨v增大而增大，方向指向即心。

當小球運動到最高點時，速度v<病時，受到桿的作用力N（支持）

但N<〃y,（力的大小用有向線段長短表示）

當小球運動到最高點時，速度》，=闞時，桿對小球無作用力N=0

當小球運動到最高點時，速度丫>闞時，小球受到桿的拉力N作用

恰好過最高點時，此時從高到低過程mg2R=1mv1低點：I-mg=mv2/R=T=5mg

注意物理園與幾何網的最高點、最低點的區(qū)別（以上規(guī)律合用于物理I苑不過最高點，最低點，g都應當作等效的）

2.處理勻速圓周運動問題的一般措施

（1）明確研究對象，必要時將它從轉動系統(tǒng)中隔離出來。

（2）找出物體圓周運動的軌道平面，從中找出圓心和半徑。

（3）分析物體受力狀況，千萬別臆想出一種向心力來。

（4）建立直角坐標系（以指向圓心方向為x軸正方向）將刀正交分解。

,2o

（5）7書—七t□用ZK=加二=#R=〃？

①建u方程組RT

尹、.二0

3.離心運動

在向心力公式Fn=mv2/R中，F(xiàn)”是物體所受合外力所能提供的向心力，n^/R是物體作圓周運動所籥要的

向心力。當提供IKJ向心力等于所需要的向心力時，物體將作圓周運動；若提供的向心力消失或不不小于所

需要的向心力時，物體將做逐漸遠離圓心的運動，即離心運動。其中提供的向心力消失時，物體將沿切線

飛去，離圓心越來越遠；提供的向心力不不小于所需要的向心力時，物體不會沿切線飛去，但沿切線和圓

周之間的某條曲線運動，逐漸遠離圓心。

牛頓第二定律：F介=ma（是矢量式）或者ZF、=maxZFy=may

理解：⑴矢量性⑵瞬時性(3)獨立性(4)同體性(5)同系性(6而單位制

?力和運動日勺關系

①物體受合外力為零時，物體處在靜止或勻速直線運動狀態(tài)：

②物體所受合外力不為零時，產生加速度，物體做變速運動.

③若合外力恒定，則加速度大小、方向都保持不變，物體做勻變速運動，勻變速運動的軌跡可以是直線,

也nJ?以是曲線.

④物體所受恒力與速度方向處在同一直線時，物體做勻變速直線運動.

⑤根據(jù)力與速度同向或反向，可以深入鑒定物體是做勻加速直線運動或勻減速直線運動：

⑥若物體所受恒力與速度方向成角度，物體做勻變速曲線運動.

⑦物體受到一種大小不變，方向一直與速度方向垂直的外力作用時，物體做勻速圓周運動.此時，外力

僅變化速度的方向，不變化速度的大小.

⑧物體受到一種與位移方向相反的周期性外力作用時，物體做機械振動.

表1給出了幾種經典的運動形式的力學和運動學特性.

表1幾腫央型的運動形式的力學和運動學特征

加渺衽運動學附征

運動花式典率運動

魯力」F月”的其角加11度速度

腦力萼保持不變平街狀喜律止或勻速直線運動

0*值定方向不芟，增加勻加速直收運動

勻速直皖運動

值180-恒定方向不變，魔今與武速直線運動

力90,值定方向改變，維加平苑運動

》變11曲建IZ動

任意值定大小，方向都支制施運動

大小不要，方大小不受，大小不要，

交速聯(lián)運動勻速同冏運動

交網與V垂直方向改變方向改變

力F?kx?變速直栽運動

周期性交化冏期性交化

X為位稱友建曲陵運動單揖

綜上所述：判斷一種物體做什么運動，一看受什么樣口勺力，二看初速度與合外力方向的關系.

力與運動的差系懸基礎，荏此基礎上,「還要叢功和能、…過量和動縈煦角度，深入討論運動規(guī)律.

6.萬有引力及應用：與牛二及運動學公式

1思緒和措施:①衛(wèi)星或天體H勺運動當作勻速圓周運動，②FLF”（類似原子模型）

T=2K

2公式：G-^-=man,又需產二=（0"=（與）21*,則,①=，J^'

3求中心天體股）質量M和密度P

f—Mm,2兀、2

由Gr二m（〒廠r可得M=*

r-T

M3兀r’

p=----------=-------------當r=R,即近地衛(wèi)星繞中心天體運行時，P==C

43GRTGT-

一HIX

3

八Mm