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1、物理 高中物理复习题纲 第一章 力 一 力 F 物体对物体的作用 1 单位 牛 N 2 力的三要素 大小 方向 作用点 3 物体间力的作用是相互的 即作用力与反作用力 但它们不在同一物体上 不是平 衡力 作用力与反作用力是同性质的力 有同时性 二 力的分类 1 按按性质分 重力G 弹力 N 摩 擦力 f 按效果分 压力 支持力 动力 阻力 向心力 回复力 按研究对象分 外力 内力 2 重力 G 由于受地球吸引而产生 竖直向下 G mg 重心的位置与物体的质量分布与形状有关 质量均匀 形状规则的物体重心在几何中心 上 不一定在物体上 弹力 由于接触形变而产生 与形变方向相反或垂直接触面 F k
2、x 摩擦力 f 阻碍 相对 运动的力 方向与 相对运动 方向相反 滑动摩擦力 f N N 不是 G 表示接触面的粗糙程 度 只与材料有关 与重力 压力无关 相同条件下 滚动摩擦vt 2 t s 2 0 2 t t vv vv 2 22 0 2 t s vv v 2 2 t t v vv 2 2 2 t s v v 2 2 t t v vv 2 2 2 t s v v 物理 a s t 2 1 23 12 1 321nnttttn m F a连接体 二 比例公式 设v0 0 的匀加速直线运动 1 1 2 3 n 秒末瞬时速度之比 v t at vt v2 v3 vn 1 2 3 n 2 1 2
3、3 n 秒内位移之比 s 1 2 at 2 s t s2 s3 sn 1 2 22 3 2 n2 3 第 1 2 3 n 秒内位移之比 sn sn sn 1 2n 1 st s2 s3 sn 1 3 5 2n 1 4 连续相等位移时的时间之比 第三章 牛顿运动定律 一 牛一定律 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态 一直到有外力迫使它改变这 种状态为止 牛一定律说明 力不是维持运动 而是改变运动状态 产生加速度 任何物体在任何情况下 都有惯性 惯性只与物体的质量有关 质量越大 物体的惯性越大 二 牛二定律 物体的加速度跟合外力成正比 与物体的质量成反比 a F合 m 或 F 合 ma 合外
4、力方向与加速度方向一致 解题方法 先确定受力物体 受力分析 然后根据物体的运动方向建立坐标系 将不在坐标 系上的力分解 利用平衡力来解题 Fx 合力 max Fy 合力 may 如受力在三个以内 可用力的合成 F合力 ma 超重失重 图形 加速度方向竖直向上竖直向下 计算公式F mg ma mg F ma 应用减速下降 加速上升加速下降 减速上升 当 a g 时为完全失重 一切与重力 有关的现象都会消失 但重力仍存在 三 牛三定律 两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等 方向相反 作用在一条直 线上 由于这两个力不作用在一个物体上 所以它们不是平衡力 等大 反向 共线 异体 四 牛顿定律的
5、适用范围 宏观 低速运动的物体 五 力学单位制中基本单位 质量m 千克 kg 长度 L 米 m 时间 t 秒 s 物理 2 r Mm GF k T a 2 3 第四章 曲线运动 万有引力 一 曲线运动条件 F v 不同线 此时 v 的方向为曲线的切线方向 匀速圆周运动中 F v0相互垂直 F 只改变 v0的方向 不改变大小 线速度 v 角速度 向心加速度 an 向心力 Fn 公式v s t 2 r T 2 rf t 2 T 2 f an v 2 r 2r v Fn mv 2 r m 2 r m v 意义表示运动快慢表示转动快慢表示速度方 向变化快慢 向心力是合力 单位m s rad s m s
6、 2 N 关系v rF合 Fn m an 应用同一圆周上各 点线速度相等 两轮传动时 两 圆边缘上各点 线速度相等 同一个圆内各 点角速度相等 弧度 弧长 半径 角度 180 是一个变化 量 方向始终 指向圆心 是一个变化量 方 向始终指向圆心 二 运动的合成与分解 合运动与分运动具有独立性与同时性 小船渡河时 图A 表示以最少时间渡河 图B 表示以最少位移渡河 平抛运动的分解 分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落 体运动 x v0t vx v0 ax 0 tg v y vx gt v0 y 1 2 gt 2 v y gt ay g v 2 v x 2 vy 2 v gt 三 万有引
7、力 1 开普勒三定律 A 所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆 太阳处在所有椭圆的一个焦点上 B 对于每一颗行星 太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积 C 所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 2 万有引力定律 v 2 v 船 2 v 水 2 tg v 船 v水 t L v 船 v 船 2 v2 v 水 2 sin v水 v船 t L v 船水 vv s v s t 物理 2 r GM g r GM v 3 r GM GM r T 32 4 GT r M 2 3 2 2 kmEP2 m P Ek 2 2 英国物理学家卡文迪许用扭秤测出引力常量 G 6 67 10
8、 11 N m 2 kg2 表示两个单位质量的 物体 质心相距1m时 相互间的万有引力大小为6 67 10 11N 式中 r 表示两个物体质心之 间距离 3 重力是万有引力的一个分力 在赤道最小 两极最大 通常情况下 G F 引 4 宇宙速度 A 第一宇宙速度 环绕速度 7 9km s 是发射的最小速度 环绕的最大速度 B 第二宇宙速度 脱离速度 11 2km s C 第三宇宙速度 逃逸速度 16 7km s 5 地球同步卫星与地球做同步的匀速转动 周期T 24h 位于地球赤道的正上方 高度为 定值 6 解题思路 万有引力 重力为向心力 式中 M 是被绕物体的质量 m 是绕行物体本身 的质量
9、请思考下列等式中的求解方法 从式中 r 越大 v 越小 T 越大 第五章 动量与动量守恒 一 动量与冲量的区别 物理量冲量动量 公式I Ft P mv 单位N s kg m s 矢量方向与 F 方向一样与 v 方向一样 性质过程量状态量 二 动量定理 物体所受的合外力的冲量等于物体的动量的变化 I合 P 或F合t mvt mv0 冲量方向与物体动量变化量方向一致 公式一般用于冲击 碰撞中的单个物体 解题时要先确定正方向 三 动量守恒定律 一个系统不受外力或受外力矢量和为零 这个系统的总动量保持不变 P 总 P 总 或m1v1 m2v2 m1v1 m2v2 公式一般用于冲击 碰撞 爆炸中的多个物
10、体组成的系统 解题时要先确定正方向 系统在某方向上外力矢量和为零时 某方向上动量守恒 四 完全弹性碰撞 在弹性力作用下 动量守恒 动能守恒 非弹性碰撞 在非弹性力作用下 动量守恒 动能不守恒 完全非弹性碰撞 在完全非弹性力作用下 碰撞后物体结合在一起运动 动量守恒 动 能不守恒 系统机械能损失最大 五 动量与动能的关系 物理 ghvt2 grv 第六章 机械能 一 功与功率 1 物理量 物理量功 W 功率 P 定义作用在物体上的力使物体在力的方向上位移 也可理解成在位移方向上有力的作用 单位时间内完成的功 表示做 功的快慢 公式W Fs cosa 式中 F 可以是单个力 也可以是合力 平均功率
11、 P W t P Fv 瞬时功率 P Fvt cosa 式中 F 是牵引力 单位焦耳 J 瓦特 W 计算 技巧 合外力对物体做的功等于物体所受分力所做功 的代数和 当 v vmax时 P P额定 a 0 物 体作匀速直线运动 F f 标量功的正负取决于F s的夹角 功的正负不表示方向 而是能量的转化 2 汽车启动 二 功和能的常用计算公式 功阻力做功重力做功动能 Ek 重力势能Ep Fs cosa fs mgh 1 2 mv 2 mgh 取决于参考平面 外力 F 对物体做正功 外界给物体能量 物体的能量增加 外力 F 对物体做负功 物体给外界能量 物体的能量减少 重力 G 对外界做正功 物体给
12、外界能量 物体的势能减少 重力 G 对外界做负功 外界给物体能量 物体的势量增加 三 能量的转化通过做功来实现 A 动能定理 合外力对物体所做的功等于物体动能的变化 W 合 Ekt Ek0F 合s 1 2 mvt2 1 2 mv0 2 应用于受外力运动的单个物体 B 机械能守恒定律 只有重力 或弹力 做功时 物体的动能与势能发生相互转化 但机 械能的总量保持不变 应用于只受重力 弹力 运动的单个物体 计算时不要考虑中间过程 Ek1 Ep1 Ek2 Ep21 2 mv1 2 mgh 1 1 2 mv2 2 mgh 2 熟记公式 初速度为0 的只有重力做功式的下落 末速度大小为 线拉物体做圆周运动
13、刚好通过最高点的线速度大小为 杆拉物体做圆周运动刚好通过最高点的线速度大小为v 0 物理 21 21 kk kk k f T 1 k m T2 g L T2 第七章 机械振动与机械波 一 胡克定律 在弹性限度内 弹簧的伸长与所受的外力成正比 1 公式 F k X k L L0 2 劲度系数k 是弹簧的一个特性 与外界无关 3 两根弹簧并连 k k1 k2 两根弹簧串连 二 机械振动 1 简谐运动 物体受F kx 的回复力作用时所作的运动 回复力是合力 大小与位移x 成正比 方向与位移x 相反 例如 弹簧振子 单摆 皮球在水面上 小球在凹槽里的来回往复的运动 2 物体作简谐运动时 在平衡位置处
14、速度v 动能 Ek最大 位移x 回复力F 加速度 a 势能 Ep最小 在最大位移处 速度v 动能 Ek最小 位移x 回复力F 加速度 a 势能 Ep最大 3 全振动 振动物体的位移矢量 速度矢量均回到原来的大小和方向 振幅 A 振动物体离开平衡位置的最大位移 振幅 路程 位移 是标量 表示振动能量 的大小 单位 米 m 周期 T 振动物体完成一次全振动所需的时间 单位 秒 s 频率 f 振动物体在单位时间内完成全振动的次数 单位 赫兹 Hz 固有周期 固有频率 振动系统本身的性质决定的周期与频率 与外界无关 弹簧振子的固有周期 单摆的固有周期 4 简谐运动的x t 图像是正弦或余弦曲线 曲线不
15、是振子的运动轨迹 它表示振子的位移 与时间的变化关系 每一时刻的振子的机械能都相等 在图中可直观读出 振幅 A 周期 T 各时刻对应的振子的位移 5 简谐运动的图像分析 0 时刻为起点 由平衡位置向正方向运动由正最大位移向平衡位置运动由平衡位置向负方向运动由负最大位移向平衡位置运动 6 阻尼振动 因受摩擦和其它阻力 振幅逐渐减小的振动 但不影响自身的周期和频率 仍有等时性 将机械能转化成内能 7 受迫振动 在周期性驱动力下的振动 振动稳定后 振动的频率等于驱动力的频率 与物体固有频率无关 即 f 受迫 f驱动 共振 当驱动力的频率接近物体的固有频率时 受 迫振动的振幅最大 声音的共振称为共鸣
16、条件 f 驱动 f固有 8 简谐运动的应用 单摆 简谐运动的条件 摆角 5 图中重力G 的 Gx分力是回复力 拉力F 与 GY 物理 周期 波长 时间 能量位移 波速 Tt s v g L T 等效 2 g L T cos 2 2 22 4 t Ln g L g L T22 分力的合力是向心力 周期公式 秒摆 周期是2 秒的单摆 摆长约为1 米 双 线 摆 周 期 公 式 锥摆周期公式 用单摆测重力加速度的公式 三 机械波 1 波的形成条件 波源 介质 2 机械振动在介质中的传播形成机械波 各质点只在自己平衡位置附近振动 并不随波迁 移 以波的形式向前传播的只是能量 波形或振动形式 沿波的传播方向 各质点的振 动依次落后 3 横波 质点的振动方向与波的传播方向垂直的波 波峰 波谷都是质点位移最大的位置 纵波 质点的振动方向与波的传播方向平行的波 密部 疏部都是质点位移最大的位置 4 简谐波 简谐振动在介质中的传播 波形是一条正弦或余弦曲线 注意传播方向 5 简谐 运动 图像与简谐 波动 图像的区别 简谐 运动 图像简谐 波动 图像 研究对象单个振动质点介质中的大量质点 研究内容振动质点
