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2010年高考物理知識歸納

校本資料

內(nèi)參

京*m手的一學(xué)而孱中孥

—HIGHSQKIOUAl^TACHEDTONORTHEASTIF44)CMALLKnCRSITY

目錄

高考物理知識歸納（一）

基本的力和運(yùn)動.........................................3?12

高中物理知識歸納（二）

力學(xué)模型及方法.........................................12-16

高中物理知識歸納（三）

動量和能量............................................16?24

高考物理知識歸納（四）

電學(xué)部分.............................................24~28

高考物理知識歸納（五）

電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題.........................................29?31

高考物理知識歸納（六）

磁場、電磁感應(yīng)和交流電32?36

高考物理知識歸納（七）

熱、光、核物理、振動和波...............................36?44

高考物理知識歸納（八）

高中物理實(shí)驗(yàn)大總結(jié)....................................45?75

高考物理第二輪復(fù)習(xí)：專題物理實(shí)驗(yàn)........................75-109

高考物理知識歸納（一）

................基本的力和運(yùn)動

I?力的種類：（13個(gè)性質(zhì)力）這些性質(zhì)力是受力分析不可少的“受力分析的基礎(chǔ)”

重力：G=mg依隨高度、緯度、不同星球上不同）

彈簧的彈力：F=Kx

滑動摩擦力：F滑="NA

靜摩擦力：OWf靜Vfm

^m.m

萬有引力：尸引=G—/二?

電場力：尸電=qE=qU

d

庫侖力：b=K幺空（真空中、點(diǎn)電荷）

r'

磁場力：⑴、安培力：磁場對電流的作用力。公式：F=BIL（B±i）方向:左手定則

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

分子力：分子間的引力和斥力同時(shí)存在，都隨距離的增大而減小,隨距離的減小而增大，但斥力變化得快.

核力：只有相鄰的核子之間才有核力，是一種短程強(qiáng)力。

II?運(yùn)動分類：（各種運(yùn)動產(chǎn)生的力學(xué)和運(yùn)動學(xué)條件及運(yùn)動規(guī)律）是高中物理的重點(diǎn)、難點(diǎn)

①勻速直線運(yùn)動F產(chǎn)0V°WO

②勻變速直線運(yùn)動：初速為零，初速不為零，

③勻變速直、曲線運(yùn)動（決于Fa與V。的方向關(guān)系）但Fft=恒力

④只受重力作用下的幾種運(yùn)動：自由落體，豎直下拋，豎直上拋，平拋，斜拋等

⑤圓周運(yùn)動：豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動（最低點(diǎn)和最高點(diǎn)）；勻速圓周運(yùn)動（關(guān)鍵搞清楚是向心力的來源）

⑥簡諧運(yùn)動：單擺運(yùn)動，彈簧振子；

⑦波動及共振；分子熱運(yùn)動；

⑧類平拋運(yùn)動；

⑨帶電粒在電場力作用下的運(yùn)動情況；帶電粒子在/朗乍用下的勻速圓周運(yùn)動

HL物理解題的依據(jù)：（1）力的公式

（2）各物理量的定義

（3）各種運(yùn)動規(guī)律的公式

（4）物理中的定理、定律及數(shù)學(xué)幾何關(guān)系

IV幾類物理基礎(chǔ)知識要點(diǎn)：

凡是性質(zhì)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)量要搞清那一個(gè)時(shí)刻（或那個(gè)位置）的物理量；

過程量要搞清那段時(shí)間或那個(gè)位侈或那個(gè)過程發(fā)生的；（如沖量、功等）

如何判斷物體作直、曲線運(yùn)動；如何判斷加減速運(yùn)動；如何判斷超重、失重現(xiàn)象。

V.知識分類舉要

1.力的合成與分解：求F|、F2兩個(gè)共點(diǎn)力的合力的公式：

F=J±2+,2+2￡F2cos0

合力的方向與B成a角：

Fsin。

tana=----2---------

6+居cos。

注意：（1）力的合成和分解都均遵從平行四邊行法則。

（2）兩個(gè)力的合力范圍：I

F~F2\<F<FX+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。

2.共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件：靜止或勻速直線運(yùn)動的物體，所受合外力為零。

27=0或4\=0ZFy=0

推論：［1］非平行的三個(gè)力作用于物體而平衡，則這三個(gè)力一定共點(diǎn)。按比例可平移為一個(gè)封閉的矢量三角形

⑵幾個(gè)共點(diǎn)力作用于物體而平衡，其中任意幾個(gè)力的合力與剩余幾個(gè)力（一個(gè)力）的合力一定等值反向

三力平衡：尸3=尸1+尸2

摩擦力的公式：

（1）滑動摩擦力：于="N

說明：a、N為接觸面間的彈力，可以大于G；也可以等于G;也可以小于G

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

及正壓力N無關(guān).

（2）靜摩擦力：由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解，與正壓力無關(guān).

大小范圍：04f價(jià)4幾（4為最大靜摩擦力，與正壓力有關(guān)）

說明：a、摩擦力可以與運(yùn)動方向相同，也可以與運(yùn)動方向相反，還可以與運(yùn)動方向成一定夾角。

b、摩擦力可以作正功，也可以作負(fù)功，還可以不作功。

c、摩擦力的方向與物體間相對運(yùn)動的方向或相對運(yùn)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(yùn)動的物體可以受靜摩擦力的作用。

3?力的獨(dú)立作用和運(yùn)動的獨(dú)立性

當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用時(shí)，每個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度，就象其它力不

存在一樣，這個(gè)性質(zhì)叫做力的獨(dú)立作用原理。

一個(gè)物體同時(shí)參與兩個(gè)或兩個(gè)以上的運(yùn)動時(shí)?，其中任何一個(gè)運(yùn)動不因其它運(yùn)動的存在而

受影響，物體所做的合運(yùn)動等于這些相互獨(dú)立的分運(yùn)動的疊加。

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

量式，常常能解決一些較復(fù)雜的問題。

VI.幾種典型的運(yùn)動模型：

1.勻變速直線運(yùn)動：

12

兩個(gè)基本公式（規(guī)律）：V=V+atS=vt+-ati及幾個(gè)重要推論：

tQo2

（1）推論：V［2~V^=2as（勻加速直線運(yùn)動：a為正值勻減速直線運(yùn)動：a為正值）

V+Vs

(2)AB段中間時(shí)刻的即時(shí)速度:V”2=3~L=~(若為勻變速運(yùn)動)等于這段的平均速度

2t

勻速：Vt/2=Vs/2；勻加速或勻減速直線運(yùn)動：Vt/2<Vs/2

22

(4)S51,?=St-St-i=(vot+—at)—[vo(t—1)+—a(t—1)]=Vo+a(t---)

222

(5)初速為零的勻加速直線運(yùn)動規(guī)律

①在1s末、2s末、3s末...ns末的速度比為1：2：3........n；

②在Is、2s、3s……ns內(nèi)的位移之比為伊：22：32……n2；

③在第Is內(nèi)、第2s內(nèi)、第3s內(nèi)...第ns內(nèi)的位移之比為1：3：5........(2n-l);

④從靜止開始通過連續(xù)相等位移所用時(shí)間之比為1：(V2-1)：V3-V2)……(Vn-y/n-1)

⑤通過連續(xù)相等位移末速度比為1：V2：V3……赤

(6)勻減速直線運(yùn)動至?？傻刃дJ(rèn)為反方向初速為零的勻加速直線運(yùn)動.(先考慮減速至停的時(shí)間).

實(shí)驗(yàn)規(guī)律：

(7)通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)(或照像法記錄在底片上)來研究物體的運(yùn)動規(guī)律：此方法稱留跡法。

初速無論是否為零，只要是勻變速直線運(yùn)動的展點(diǎn).就具有下面兩個(gè)很重要的特點(diǎn):

在連續(xù)相鄰相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差為一常數(shù)；As=aT2(判斷物體是否作勻變速運(yùn)動的依據(jù))。

中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度(運(yùn)用V可快速求位移)

注意：⑴是判斷物體是否作勻變速直線運(yùn)動的方法。As=aT2

77ssA；+I+S/vVn4-VtSSn,?+S門

⑵求的方法VN=V=——上v=v*=—————

t2Tt/212t2T

222

⑶求a方法：?As=ST②5^+3-SN=33T③Sm—*Sn=(m-n)3T

④畫出圖線根據(jù)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，圖線的斜率等于a；

識圖方法:一軸、二線、三斜率、四面積、五截距、六交點(diǎn)

探究勻變速直線運(yùn)動實(shí)驗(yàn):

右圖為打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶。選點(diǎn)跡清楚的一條，舍掉開始比較密集的點(diǎn)跡，從便于測量

的地方取一個(gè)開始點(diǎn)。，然后每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、Q…。(或相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間

有四個(gè)點(diǎn)未畫出)測出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離S|、S2、S3-(

0T2T3T4T5T6^/S

利用打下的紙帶可以：

⑴求任一計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)的即時(shí)速度v：如V=2」（其中記數(shù)周期：r=5X0.02s=0.1s）

'2T

⑵利用上圖中任意相鄰的兩段位移求a：如°=之二1

T2

⑶利用“逐差法”求4:、=⑸+55+$6）一回+.+$3）

9T2

⑷利用VY圖象求公求出A、B、C、。、E、F各點(diǎn)的即時(shí)速度，畫出如圖的X圖線，圖線的斜率就是加速度。。

注意：點(diǎn)也打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的點(diǎn)還是人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)

距離b.紙帶的記錄方式，相鄰記數(shù)間的距離還是各點(diǎn)距第一個(gè)記數(shù)點(diǎn)的距離。

紙帶上選定的各點(diǎn)分別對應(yīng)的米尺上的刻度值,

周期C.時(shí)間間隔與選計(jì)數(shù)點(diǎn)的方式有關(guān)

（50Hz,打點(diǎn)周期0.02s,常以打點(diǎn)的5個(gè)間隔作為-一個(gè)記時(shí)單位）即區(qū)分打點(diǎn)周期和記數(shù)周期。

d.注意單位。一般為cm

例：試通過計(jì)算出的剎車距離S的表達(dá)式說明公路旁書寫“嚴(yán)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(shè)在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，汽車勻速行駛的位移大小為邑；剎車后汽車做勻減速

直線運(yùn)動的位移大小為52,加速度大小為。。由牛頓第二定律及運(yùn)動學(xué)公式有：

飛、=%%.........<1>"

a=L±^S.............<2>

<m>

2

v（）=2as2............................<3>

S=S]+$2............................<4>

由以上四式可得出：3…詔<5>

S—V（/o■■P.....工。.

2（一+〃g）

tn

①超載（即"2增大），車的慣性大，由<5>式，在其他物理量不變的情況下剎車距離就會增長，

遇緊急情況不能及時(shí)剎車、停車，危險(xiǎn)性就會增加；

②同理超速（%增大）、酒后駕車（工0變長）也會使剎車距離就越長，容易發(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情況下剎車距離就越

長，汽車較難停下來。

因此為了提醒司機(jī)朋友在公路上行車安全，在公路旁設(shè)置“嚴(yán)禁超載、超速及酒后

駕車”以及“雨天路滑車輛減速行駛”的警示牌是非常有必要的。

思維方法篇

I.平均速度的求解及其方法應(yīng)用

①用定義式：-v=——As普遍適用于各種運(yùn)動；②丫-二一V^+^只V適用于加速度恒定的勻變速直線運(yùn)動

At2

2.巧選參考系求解運(yùn)動學(xué)問題

3.追及和相遇或避免碰撞的問題的求解方法：

關(guān)鍵：在于掌握兩個(gè)物體的位置坐標(biāo)及相對速度的特殊關(guān)系。

基本思路：分別對兩個(gè)物體研究，畫出運(yùn)動過程示意圖，列出方程，找出時(shí)間、速度、位移的關(guān)系。解出

結(jié)果，必要時(shí)進(jìn)行討論。

追及條件：追者和被追者V相等是能否追上、兩者間的距離有極值、能否避免碰撞的臨界條件。

討論：

1.勻減速運(yùn)動物體追勻速直線運(yùn)動物體。

①兩者V相等時(shí)，Sffl<S??永遠(yuǎn)追不上，但此時(shí)兩者的距離有最小值

②若SiG<S皿、V斡V城恰好追上，也是恰好避免碰撞的臨界條件。追被追

③若位移相等時(shí)，則還有一次被追上的機(jī)會，其間速度相等時(shí)，兩者距離有一個(gè)極大值

2.初速為零勻加速直線運(yùn)動物體追同向勻速直線運(yùn)動物體

①兩者速度相等時(shí)有最大的間距②位移相等時(shí)即被追上

4.利用運(yùn)動的對稱性解題

5.逆向思維法解題

6.應(yīng)用運(yùn)動學(xué)圖象解題

7.用比例法解題

8.巧用勻變速直線運(yùn)動的推論解題

①某段時(shí)間內(nèi)的平均速度=這段時(shí)間中時(shí)刻的即時(shí)速度

②連續(xù)相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移差為一個(gè)恒量

③位移=平均速度x時(shí)間

解題常規(guī)方法：公式法(包括數(shù)學(xué)推導(dǎo))、圖象法、比例法、極值法、逆向轉(zhuǎn)變法

2.豎直上拋運(yùn)動：(速度和時(shí)間的對稱)

分過程：上升過程勻減速直線運(yùn)動，下落過程初速為0的勻加速直線運(yùn)動.

全過程：是初速度為V。加速度為-g的勻減速直線運(yùn)動。

V2

(1)上升最大高度:H=3

2g

V

⑵上升的時(shí)間:t=—

(3)上升、下落經(jīng)過同一位置時(shí)的加速度相同，而速度等值反向

(4)上升、下落經(jīng)過同一段位移的時(shí)間相等。

V

(5)從拋出到落回原位置的時(shí)間:t=2—

g

222

(6)適用全過程S=V.t-ygt;V,=V0-gt;V,-VO=-2gS(S、乂的正、負(fù)號的理解)

3.勻速圓周運(yùn)動

s2兀R。2萬八“

+n211

線速度：V=—二—R角速度：(0=—=亍~=24追及問題：CDAtA=O)BtB

V22萬2

422

向心加速度：a=—=CD~R—/?=4^fR

R

F=ma=mE=〃，/R=m&A=m4/n2R

向心力:

RT2

注意：(1)勻速圓周運(yùn)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(yùn)動的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(yùn)動的向心力由原子核對核外電子的庫侖力提供。

4.平拋運(yùn)動：勻速直線運(yùn)動和初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動

(1)運(yùn)動特點(diǎn)：a、只受重力；b、初速度與重力垂直.盡管其速度大小和方向時(shí)刻在改變，但其運(yùn)動

的加速度卻恒為重力加速度g,因而平拋運(yùn)動是一個(gè)勻變速曲線運(yùn)動。在任意相等時(shí)間內(nèi)速度變化相等。

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

水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動既具有獨(dú)立性，又具有等時(shí)性.

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

ax=0...①(-ay=0....(4)

2

V=yjvo+VyV。=VcosQVy=VsinB

在匕、匕、V,X、y、八8七個(gè)物理量中，如果己知其中任意兩個(gè)，可根據(jù)以上公式求出其它五個(gè)物理量。

證明：做平拋運(yùn)動的物體，任意時(shí)刻速度的反向延長線一定經(jīng)過此時(shí)沿拋出方向

水平總位移的中點(diǎn)。

證：平拋運(yùn)動示意如圖

設(shè)初速度為V。，某時(shí)刻運(yùn)動到A點(diǎn)，位置坐標(biāo)為(x,y),所用時(shí)間為t.

此時(shí)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(diǎn)為x,

位移與水平方向夾角為a.依平拋規(guī)律有:

速度：V=Vo

Vy=gt

taM=^=9=—①

VxV0X-X

位移：S=V?ts=7-gt2

xy2

s=Js；tanor=—==——②

'.x%t2%

由①②得：tana=；tan夕即③

x2(x—x)

所以：X=-x④

2

④式說明：做平拋運(yùn)動的物體，任意時(shí)刻速度的反向延長線一定經(jīng)過此時(shí)沿拋出

方向水總位移的中點(diǎn)。

5.豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動

豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動是典型的變速圓周運(yùn)動研究物體|通過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的■麗并且經(jīng)常出現(xiàn)臨界狀

態(tài)。（圓周運(yùn)動實(shí)例）

①火車轉(zhuǎn)彎

②汽車過拱橋、凹橋*

③飛機(jī)做俯沖運(yùn)動時(shí)，飛行員對座位的壓力。

④物體在水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動（汽車在水平公路轉(zhuǎn)彎，水平轉(zhuǎn)盤上的物體，繩拴著的物體在光滑水平面上

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

⑤萬有引力一一衛(wèi)星的運(yùn)動、庫侖力一一電子繞核旋轉(zhuǎn)、洛侖茲力——帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的偏轉(zhuǎn)、重

力與彈力的合力一一錐擺、（關(guān)健要搞清楚向心力怎樣提供的）

（1）火車轉(zhuǎn)彎：設(shè)火車彎道處內(nèi)外軌高度差為h,內(nèi)外軌間距L,轉(zhuǎn)彎半徑R。由于外軌略高于內(nèi)

軌，使得火車所受重力和支持力的合力已提供向心力。

八2

由F=a/“gsin。=

合LR場同gtanBxR（是內(nèi)外軌對火車都無摩擦力的臨界條件）

得v0=J^（“為轉(zhuǎn)彎時(shí)規(guī)定速度）

①當(dāng)火車行駛速率V等于V。時(shí)，F(xiàn)『F.,內(nèi)外軌道對輪緣都沒有側(cè)壓力

V

②當(dāng)火車行駛V大于V。時(shí)，外軌道對輪緣有側(cè)壓力，F(xiàn)6+N=m——

R

③當(dāng)火車行駛速率V小于V。時(shí)，F(xiàn)*>F“，內(nèi)軌道對輪緣有側(cè)壓力，F(xiàn)*-N'=m

即當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎時(shí)行駛速率不等于％時(shí)，其向心力的變化可由內(nèi)外軌道對輪緣側(cè)壓力自行調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)程度

不宜過大，以免損壞軌道。

（2）無支承的小球，在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動過最高點(diǎn)情況：

①臨界條件：由mg+T=n1V7L知，小球速度越小，繩拉力或環(huán)壓力T越小，但T的最小值只能為零，此時(shí)小球

以重力提供作向心力，恰能通過最高點(diǎn)。即mg=m^；二^']"I：

結(jié)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------幺

的速度），只有重力提供作向心力，臨界速度丫小屈

②能過最高點(diǎn)條件：VK”（當(dāng)時(shí)，繩、軌道對球分別產(chǎn)生拉力、壓力）

③不能過最高點(diǎn)條件：V〈V,式實(shí)際上球還未到最高點(diǎn)就脫離了軌道）

最高點(diǎn)狀態(tài)：mg+T,=m-^-（臨界條件T,=0,臨界速度V,后才能通過）

最低點(diǎn)狀態(tài)：-mg=m卡

高到低過程機(jī)械能守恒：-m4=：m吟+mg2L

T2-Ti=6mg（g可看為等效加速度）

半圓：mgR=\mvT-mg=mnT=3mg

2K

（3）有支承的小球，在豎直平面作圓周運(yùn)動過最高點(diǎn)情況：

U2

①臨界條件：桿和環(huán)對小球有支持力的作用（由〃=知）當(dāng)V=0時(shí)，N=mg（可理解為小球恰

R

好轉(zhuǎn)過或恰好轉(zhuǎn)不過最高點(diǎn)）

②當(dāng)（）＜v＜癡時(shí)，支持力M向上且隨1，增大而減小，且mg＞N＞（）

③當(dāng)v=?N時(shí)，N=（）

④當(dāng)空我時(shí)，N向下（即拉力）隨v增大而增大，方向指向圓心。

當(dāng)小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，速度v＜病時(shí)，受到桿的作用力N（支持）

但N＜/ng,（力的大小用有向線段長短表示）

當(dāng)小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，速度”=病時(shí)，桿對小球無作用力N=0

當(dāng)小球運(yùn)動到最高點(diǎn)時(shí)，速度v＞病時(shí)，小球受到桿的拉力V作用

恰好過最高點(diǎn)時(shí)，此時(shí)從高到低過程mg2R=；mF低點(diǎn)：T-mg=mv7R=＞T=5mg

注意物理圓與幾何圓的最高點(diǎn)、最低點(diǎn)的區(qū)別（以上規(guī)律適用于物理圓，不過最高點(diǎn)，最低點(diǎn)，g都應(yīng)看成等效的）

2.解決勻速圓周運(yùn)動問題的一般方法

（1）明確研究對象，必要時(shí)將它從轉(zhuǎn)動系統(tǒng)中隔離出來。

（2）找出物體圓周運(yùn)動的軌道平面，從中找出圓心和半徑。

（3）分析物體受力情況，千萬別臆想出一個(gè)向心力來。

（4）建立直角坐標(biāo)系（以指向圓心方向?yàn)閤軸正方向）將力正交分解。

（c\.r/n=in——mco1R=m

（5）建立方a程組,RT

￡4=0

3.離心運(yùn)動

在向心力公式F“=mv7R中，F(xiàn)“是物體所受合外力所能提供的向心力，mv7R是物體作圓周運(yùn)動所需要的

向心力。當(dāng)提供的向心力等于所需要的向心力時(shí).，物體將作圓周運(yùn)動；若提供的向心力消失或小于所需要

的向心力時(shí)，物體將做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動，即離心運(yùn)動。其中提供的向心力消失時(shí)，物體將沿切線飛去,

離圓心越來越遠(yuǎn)；提供的向心力小于所需要的向心力時(shí)，物體不會沿切線飛去，但沿切線和圓周之間的某

條曲線運(yùn)動，逐漸遠(yuǎn)離圓心。

牛頓第二定律：F^=ma（是矢量式）或者ZFx=maxEFy-may

理解：（1）矢量性（2）瞬時(shí)性（3）獨(dú)立性（4）同體性（5）同系性（6）同單位制

■力和運(yùn)動的關(guān)系

①物體受合外力為零時(shí)，物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)；

②物體所受合外力不為零時(shí)，產(chǎn)生加速度，物體做變速運(yùn)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(yùn)動，勻變速運(yùn)動的軌跡可以是直線,

也可以是曲線.

④物體所受恒力與速度方向處于同?直線時(shí)，物體做勻變速直線運(yùn)動.

⑤根據(jù)力與速度同向或反向，可以進(jìn)一步判定物體是做勻加速直線運(yùn)動或勻減速直線運(yùn)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(yùn)動.

⑦物體受到一個(gè)大小不變，方向始終與速度方向垂直的外力作用時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動.此時(shí)，外力

僅改變速度的方向，不改變速度的大小.

⑧物體受到一個(gè)與位移方向相反的周期性外力作用時(shí)，物體做機(jī)械振動.

表1給出了幾種典型的運(yùn)動形式的力學(xué)和運(yùn)動學(xué)特征.

表1幾種典型的運(yùn)動形式的力學(xué)和運(yùn)動學(xué)特征

力的特征運(yùn)動學(xué)特征

運(yùn)動形式典型運(yùn)動

合力FF與V。的夾角加速度速度

為零為零保持不變平衡狀態(tài)靜止或勻速直線運(yùn)動

0°恒定方向不變，增加勻加速直線運(yùn)動

勻速直線運(yùn)動

恒180°恒定方向不變，減少勻減速直線運(yùn)動

力90°恒定方向改變，增加平拋運(yùn)動

與變速曲線運(yùn)動

任意恒定大小，方向都變斜拋運(yùn)動

大小不變，方大小不變，大小不變，

變速曲線運(yùn)動勻速圓周運(yùn)動

變向與V垂直方向改變方向改變

力F=kx,變速直線運(yùn)動彈簧振子

周期性變化周期性變化

X為位移變速曲線運(yùn)動單擺

綜上所述：判斷一個(gè)物體做什么運(yùn)動，一看受什么樣的力，二看初速度與合外力方向的關(guān)系.

力與運(yùn)動的關(guān)系是基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上,還要從功和熊、沖量和動量的角度,進(jìn)一步討論運(yùn)動規(guī)律.

6.萬有引力及應(yīng)用：與牛二及運(yùn)動學(xué)公式

1思路和方法:①衛(wèi)星或天體的運(yùn)動看成勻速圓周運(yùn)動，②Fc=F"（類似原子模型）

3求中心天體的質(zhì)量M和密度P

...Mm,2兀、2—rxg..4兀y

由G--——m（—）*"r可*IrfM------?

產(chǎn)TGT2

P=—?—=衛(wèi)二當(dāng)戶兒即近地衛(wèi)星繞中心天體運(yùn)行時(shí)，P==

士獻(xiàn)GRT

3

2

〃山一Mmv24/

軌道上正常轉(zhuǎn)：F5二G——=F心二ma心=m—=mco~R=m—丁/?=m4^~n~R

r2RT2

2

Mm7p/

地面附近:G——=mg=GM=gR~（黃金代換式）mg=m—=u=JgR=v第字曲=7.9km/s

R~R

題目中常隱含：（地球表面重力如速度為就…加速亙能要用到上式與其官方程聯(lián)文來求解。

軌道上正常轉(zhuǎn):

【討論】（V或EK）與r關(guān)系，r於小時(shí)為地球半徑時(shí)，v第卞宙=7.9km/s（最大的運(yùn)行速度、最小的發(fā)射速度）;

T最小=84.8min==1.4h

不，3

Mm4/43rLm4萬2/3冗

G.-inCD2r-in.r―ZM-c=)=>T2=———=>

,T2一2

r2T2GT2gR2一GT

3

（M=/9VI#=P-71r）Sj求面5=萬/（光的垂直有效面接收，球體推進(jìn)輻射）s球『2"Rh

3理解近地衛(wèi)星：來歷、意義萬有引力七重力二向心力、「屬小時(shí)為地球半徑、

最大的運(yùn)行速度=丫?i1H=7.9km/s（最小的發(fā)射速度）；T?，j.=84.8min=1.4h

4同步衛(wèi)星幾個(gè)一定：三顆可實(shí)現(xiàn)全球通訊（南北極仍有盲區(qū)）

軌道為赤道平面T=24h=86400s離地高h(yuǎn)=3.56x104km（為地球半徑的5.6倍）

2

V同步=3.08km/s<V?M1=7.9km/sco=15°/h（地理上時(shí)區(qū)）a=0.23m/s

5運(yùn)行速度與發(fā)射速度的區(qū)別

6衛(wèi)星的能量:r增=>v減小（EK減小<所增加），所以E,增加;需克服引力做功越多，地面上需要的發(fā)射速度越大

應(yīng)該熟記常識：地球公轉(zhuǎn)周期1年，自轉(zhuǎn)周期1天=24小時(shí)=86400s,地球表面半徑6.4x?km表面

重力加速度g=9.8mH月球公轉(zhuǎn)周期30天

力學(xué)助計(jì)圖

高中物理知識歸納（二）

................力學(xué)模型及方法

1.連接體模型是指運(yùn)動中幾個(gè)物體疊放在一起、或并排在一起、或用細(xì)繩、細(xì)桿聯(lián)系在一

起的物體組。解決這類問題的基本方法是整體法和隔離法。

整體法是指連接體內(nèi)的物體間無相對運(yùn)動時(shí)，可以把物體組作為整體，對整體用牛二定律列方程

隔離法是指在需要求連接體內(nèi)各部分間的相互作用（如求相互間的壓力或相互間的摩擦力等）

時(shí)，把某物體從連接體中隔離出來進(jìn)行分析的方法。

N

2斜面模型（搞清物體對斜面壓力為零的臨界條件）

斜面固定：物體在斜面上情況由傾角和摩擦因素決定

〃=tg。物體沿斜面勻速下滑或靜止〃>tg6物體靜止于斜面

〃<tg。物體沿斜面加速下滑a=g（sin。一〃cos。）

3.輕繩、桿模型

繩只能受拉力，桿能沿桿方向的拉、壓、橫向及任意方向的力。

桿對球的作用力由運(yùn)動情況決定

只有0=arctg（g）時(shí)才沿桿方向

最高點(diǎn)時(shí)桿對球的作用力；最低點(diǎn)時(shí)的速度?，桿的拉力?

若小球帶電呢？

假設(shè)單B下擺,最低點(diǎn)的速度VB=j2gRUmgR=；w；

R112

整體下擺2mgR=mg—+—mvA4—mvB

VB=2VA=^2gR>vB=72^R

所以AB桿對B做正功，AB桿對A做負(fù)功

若V?！戳?，運(yùn)動情況為先平拋，繩拉直沿繩方向的速度消失

即是有能量損失，繩拉緊后沿圓周下落機(jī)械能守恒。而不能夠整個(gè)過程用機(jī)械能守恒。

求水平初速及最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力？

換為繩時(shí):先自由落體,在繩瞬間拉緊（沿繩方向的速度消失）有能量損失（即0突然消失），再也下擺機(jī)械能守恒

例：擺球的質(zhì)量為m,從偏離水平方向30°的位置由靜釋放，設(shè)繩子為理想輕繩，求：

小球運(yùn)動到最低點(diǎn)A時(shí)繩子受到的拉力是多少？

4.超重失重由a”模型

系統(tǒng)的重心在豎直方向上有向上或向下的加速度（或此方向的分量

向上超重（加速向上或減速向下）F=m（g+a）；向下失重（加速向下或減速上升）F=m（g-a）

難點(diǎn)：一個(gè)物體的運(yùn)動導(dǎo)致系統(tǒng)重心的運(yùn)動

1到2到3過程中（1、3除外）超重狀態(tài)

繩剪斷后臺稱示數(shù)

系統(tǒng)重心向下加速

斜面對地面的壓力？

地而對斜面摩擦力？

導(dǎo)致系統(tǒng)重心如何運(yùn)動？

鐵木球的運(yùn)動

用同體積的水去補(bǔ)充

5.碰撞模型：特點(diǎn)，①動量守恒；②碰后的動能不可能比碰前大；

③對追及碰撞，碰后后面物體的速度不可能大于前面物體的速度。

12121121n

?彈性碰撞：miV|+m2V2=ni]V]+mv(1)—mv；+—mv,=-mv「+—mv,(2)

2221222,22

?一動一靜且二球質(zhì)量相等的彈性正碰：速度交換

大碰小一起向前；頂量相等，速度交換；小碰大，向后返。

?一動一靜的完全非彈性碰撞（子彈打擊木塊模型）

mvo+O=(m+M)v；mv；=g(m+M)v?+E報(bào)

121zi2mMl<M12ML

171,、*9

E損可用于克服相對運(yùn)動時(shí)的摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能E^=fd產(chǎn)〃mg-d+M）v-

“碰撞過程”中四個(gè)有用推論

彈性碰撞除了遵從動量守恒定律外，還具備：碰前、碰后系統(tǒng)的總動能相等的特征，

設(shè)兩物體質(zhì)量分別為m1、m2,碰撞前速度分別為U]、u2,碰撞后速度分別為山、U2，即有：

miu1+1TI2u2=m[U|+m]U2

11112

-miu?2H—m??2=-miiii2H—miu?

2222

碰后的速度川和U2表示為：U1=---------U1+-------Z—u2

m{+m2mx+m2

2m.-m.

L

u2=---------—u1+—=------v2

ni[+m2+m2

推論一：如對彈性碰撞的速度表達(dá)式進(jìn)行分析，還會發(fā)現(xiàn)：彈性碰撞前、后，碰撞雙方

的相對速度大小相等，即｝:也一U產(chǎn)％一。2

推論二：如對彈性碰撞的速度表達(dá)式進(jìn)一步探討，當(dāng)mi=m2時(shí)，代入上式得：

%=吟,〃2=匕。即當(dāng)質(zhì)量相等的兩物體發(fā)生彈性正碰時(shí)，速度互換。

推論三：完全非彈性碰撞碰撞雙方碰后的速度相等的特征，即：u,=u2

由此即可把完全非彈性碰撞后的速度U.和U2表為：UI=U2/M

m]+m2

例3：證明：完全非彈性碰撞過程中機(jī)械能損失最大。

證明：碰撞過程中機(jī)械能損失表為：=一rri[u]2H—rrbu"——mjUj2——m?u?2

2222

由動量守恒的表達(dá)式中得：u2=—(m]u]+m2u2—m)ui)

m2

代入上式可將機(jī)械能的損失表為川的函數(shù)為：

m,(771,+.mAm,u.+mu)1,1,1,

A27u

△E=―------------U|~--------------------ii]+[(-ni|u]d—m22)-------(rri|vj+m2u2)"]

2m2m2222m2

這是一個(gè)二次項(xiàng)系數(shù)小于零的二次三項(xiàng)式，顯然：當(dāng)u產(chǎn)U2=也士嗎時(shí),

機(jī)]+??,

即當(dāng)碰撞是完全非彈性碰撞時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能的損失達(dá)到最大值

1212(加iG+mo)2

△AE=—m1vi+—mv22

m2222

2(mi+m2)

推論四：碰撞過程中除受到動量守恒以及能量不會增加等因素的制約外，還受到運(yùn)

動的合理性要求的制約，比如，某物體向右運(yùn)動，被后面物體追及而發(fā)生碰撞，被碰物體運(yùn)

動速度只會增大而不應(yīng)該減小并且肯定大于或者等于(不小于)碰撞物體的碰后速度。

6.人船模型：一個(gè)原來處于靜止?fàn)顟B(tài)的系統(tǒng)，在系統(tǒng)內(nèi)發(fā)生相對運(yùn)動的過程中，

M

在此方向遵從動量守恒：mv=MVms=MSs+S=d=>s=------------dM/m=L"/Li

m+M

載人氣球原靜止于高h(yuǎn)的高空，氣球質(zhì)量為M,人的質(zhì)量為m.若人沿繩梯滑至地面，則

繩梯至少為多長？

8.單擺模型：T=2/r（類單擺）利用單擺測重力加速度

9.波動模型：特點(diǎn):傳播的是振動形式和能量，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)只在平衡位置附近振動并不隨波遷移。

①各質(zhì)點(diǎn)都作受迫振動，②起振方向與振源的起振方向相同，③離源近的點(diǎn)先振動，

④沒波傳播方向上兩點(diǎn)的起振時(shí)間差=波在這段距離內(nèi)傳播的時(shí)間⑤波源振兒個(gè)周期波就向外傳幾個(gè)波長。

波從,?種介質(zhì)傳播到另,■種介質(zhì),頻率不改變，波速v=s/t=%/T=2f

波速與振動速度的區(qū)別波動與振動的區(qū)別：波的傳播方向。質(zhì)點(diǎn)的振動方向（同側(cè)法）

知波速和波形畫經(jīng)過At后的波形（特殊點(diǎn)畫法和去整留零法）

物理解題方法：如整體法、假設(shè)法、極限法、逆向思維法、物理模型法、等效法、物理圖像法等.

模型法常常有下面三種情況

（1）物理對象模型：用來代替由具體物質(zhì)組成的、代表研究對象的實(shí)體系統(tǒng)，稱為對象模

型（也可稱為概念模型），即把研究的對象的本身理想化.常見的如“力學(xué)”中有質(zhì)點(diǎn)、剛

體、杠桿、輕質(zhì)彈簧、單擺、彈簧振子、彈性體、絕熱物質(zhì)等；

（2）條件模型：把研究對象所處的外部條件理想化，排除外部條件中干擾研究對象運(yùn)動變

化的次要因素，突出外部條件的本質(zhì)特征或最主要的方面，從而建立的物理模型稱為條件模

型.

（3）過程模型：把具體過理過程純粹化、理想化后抽象出來的一種物理過程，稱過程模型

其它的碰撞模型：

高考物理知識歸納（三）

............動量和能量

1.力的三種效應(yīng)：

力的瞬時(shí)性（產(chǎn)生a）F=ma、=運(yùn)動狀態(tài)發(fā)生變化=牛頓第二定律

時(shí)間積累效應(yīng)（沖量）I=Ft、=動量發(fā)生變化=動量定理

空間積累效應(yīng)（做功）w=Fs=＞動能發(fā)生變化=動能定理

2.動量觀點(diǎn)：動量：p=mv=J2mEK沖量：I=Ft

動量定理：內(nèi)容：物體所受合外力的沖量等于它的動量的變化。

公式：Fftt=mv-mv（解題時(shí)受力分析和正方向的規(guī)定是關(guān)鍵）

I=Ffrt=Fiti+F2t2+—=Ap=P*-Pw=mv*-mvM

動量守恒定律：內(nèi)容、守恒條件、不同的表達(dá)式及含義：p=p'；Ap=O；Ap,=-Ap2

P=P，（系統(tǒng)相互作用前的總動量P等于相互作用后的總動量P'）

AP=O（系統(tǒng)總動量變化為0）

如果相互作用的系統(tǒng)由兩個(gè)物體構(gòu)成，動量守恒的具體表達(dá)式為

,,

P1+P2=P1+P2（系統(tǒng)相互作用前的總動量等于相互作用后的總動量）

mM+m2V2=mM'+m2V2'

△P=-AP'（兩物體動量變化大小相等、方向相反）

實(shí)際中應(yīng)用有：m[V]+m2V2=ni[V]+m2V2;O=m]V|+m2V2m]V|+m2V2=（mi+m2）v找

原來以動量（P）運(yùn)動的物體，若其獲得大小相等、方向相反的動量（一P）,是導(dǎo)致物體靜止或

反向運(yùn)動的臨界條件。即：P+（—P）=0

注意理解四性：系統(tǒng)性、矢量性、同時(shí)性、相對性

矢量性：對一維情況，先選定某一方向?yàn)檎较颍俣确较蚺c正方向相同的速度取正，反之取負(fù)，把矢

量運(yùn)算簡化為代數(shù)運(yùn)算。

相對性:所有速度必須是相對同一慣性參照系。

同時(shí)性：表達(dá)式中匕和吆必須是相互作用前同一時(shí)刻的瞬時(shí)速度，K和/必須是相互作用后同一時(shí)刻

的瞬時(shí)速度。

解題步驟：選對象，劃過程；受力分析。所選對象和過程符合什么規(guī)律？用何種形式列方程；

（先要規(guī)定正方向）求解并討論結(jié)果。

3.功與能觀點(diǎn)：

功W=FscosO（適用于恒力功的計(jì)算）①理解正功、零功、負(fù)功②功是能量轉(zhuǎn)化的量度

,wFS、…W

W=P-t（=>p=—=——=Fv）功率:P=—（在t時(shí)間內(nèi)力對物體做功的平均功率）P=Fv

ttf

（F為牽引力,不是合外力；V為即時(shí)速度時(shí),P為即時(shí)功率；V為平均速度時(shí).P為平均功率；P一定時(shí)，F(xiàn)與V成正比）

12P

動能：EK=-mv-二匚重力勢能Ep=mg