高一物理知识总结

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　　板块1：质点的直线运动知识点

　　本节考向题型研究汇总

　　匀变速直线运动公式及推论

　　1．匀变速直线运动

　　2．初速度为零的匀变速直线运动的四个重要推论

　　(1)1T末、2T末、3T末…nT末瞬时速度的比为 v1∶v2∶v3…vn＝1∶2∶3…n.

　　(2)1T内、2T内、3T内…nT内位移的比为 x1∶x2∶x3…xn＝12∶22∶32…n2.

　　(3)第一个T内、第二个T内、第三个T内…第n个T内位移的比为x1∶x2∶x3…xn＝1∶3∶5…(2n－1)．

　　二、自由落体运动和竖直上抛运动

　　三、解决匀变速直线运动的常用方法

　　匀变速直线运动图象

　　运动图象的理解与应用

　　1．三种运动图象

　　2.对v－t图象的“三点”提醒

　　(1)v－t图象的斜率大小表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向．

　　(2)v－t图象在t轴上方表示速度为正，物体沿正方向运动；v－t图象在t轴下方表示速度为负，物体沿负方向运动．

　　(3)v－t图象与t轴所围成的图形的面积表示该段时间内的位移．围成的面积在t轴上方，表示位移为正；围成的面积在t轴下方，表示位移为负．若图线与时间轴有交点，则物体在该段时间内的总位移为上、下面积的代数和．

　　追及相遇问题

　　追及与相遇问题的类型及解题思路

　　1．相遇问题的两类情况

　　(1)同向运动的两物体追及即相遇，各自位移之差等于开始时两物体之间的距离．

　　(2)相向运动的物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇．

　　2．追及问题涉及两个不同物体的运动关系，分析时要紧抓“一个图和三个关系式”，即：过程示意图或v－t图象，速度关系式、时间关系式和位移关系式，同时要关注题目中的关键字眼，充分挖掘题目中的隐含条件，如“刚好”“恰好”“最多”“至少”等．

　　3．v－t图象具体情况如下：

　　(1)速度小者追速度大者

　　(2)速度大者追速度小者

　　板块2：相互作用与牛顿运动定律知识点

　　滑动摩擦力的方向判断及其大小求解问题

　　摩擦力的分析与计算

　　1．判断静摩擦力的有无及方向的三种方法

　　(1)假设法：利用假设法判断的思维程序如下：

　　(2)运动状态法：此法关键是先确定物体的运动状态(如平衡或求出加速度)，再利用平衡条件或牛顿第二定律(F＝ma)确定静摩擦力的方向．

　　(3)牛顿第三定律法：“力是物体间的相互作用”，先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据牛顿第三定律确定另一物体受到的静摩擦力的方向．

　　2．摩擦力大小的计算

　　(1)滑动摩擦力的大小

　　①公式法：F＝μFN，其中FN是两物体间的正压力，其大小不一定等于重力；μ为动摩擦因数，与材料和接触面的粗糙程度有关，与接触面积无关．

　　②状态法：若μ未知，可结合物体的运动状态和其受力情况，利用平衡条件或牛顿第二定律求解滑动摩擦力的大小．

　　(2)静摩擦力的大小

　　通常认为最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力，而静摩擦力只能应用平衡条件或牛顿第二定律求解．

　　摩擦力的三类突变

　　1.“静—静”突变

　　物体在摩擦力和其他力的共同作用下处于静止状态，当作用在物体上的其他力的合力发生变化时，物体虽然仍保持相对静止，但物体所受的静摩擦力将发生突变．

　　2.“静—动”突变

　　物体在摩擦力和其他力作用下处于静止状态，当其他力变化时，如果物体不能保持静止状态，则物体受到的静摩擦力将“突变”成滑动摩擦力．

　　3.“动—静”突变

　　在摩擦力和其他力作用下，做减速运动的物体突然停止滑行时，物体将不再受滑动摩擦力作用，滑动摩擦力可能“突变”为静摩擦力．

　　胡克定律的应用

　　胡克定律

　　弹力的大小跟形变的大小有关，形变越大，弹力也越大，形变消失，弹力随着也消失。弹簧发生弹性形变时，弹力的大小 F 跟弹簧伸长（或缩短）的长度 x 成正比，即：

　　F = k x

　　(1) k 称为劲度系数，单位 N/m，由弹簧的材料，粗细，长度等自身性质决定。

　　(2)既适用于弹簧拉伸，

　　也适用于弹簧压缩，x是弹

　　簧的形变量。

　　★对公式F＝kx的理解

　　公式中x为弹簧的形变量[可能为伸长量(l－l0)，也可能为缩短量(l0－l)]；

　　k为弹簧的劲度系数，只与弹簧本身有关，由弹簧本身的材料、长度、粗细、匝数等因素决定，它反映了弹簧的软硬程度，k越大，弹簧越硬，其长度越难改变．

　　特别提醒

　　1．胡克定律的成立条件：弹簧的形变必须在弹性限度内．

　　2．弹簧的劲度系数k：它表示弹簧固有的力学性质，大小由弹簧本身的物理条件，如材料、长度、截面积等决定．

　　3．弹簧的形变量x：指弹簧的伸长量或缩短量，而不是弹簧的长度．

　　★非弹簧的弹力大小的计算

　　弹力的大小与物体的形变程度有关，一般要借助物体的运动状态所遵循的物理规律求解。

　　比如悬挂在竖直细绳上的物体处于静止状态时，物体受绳向上的拉力和重力作用。根据二力平衡，可知绳的拉力大

　　小等于物体重力的大小。

　　受力分析问题

　　受力分析

　　1．受力分析的定义：把指定物体(研究对象)在特定的物理环境中受到的所有外力都找出来，并画出受力示意图，这个过程就是受力分析．

　　2．受力分析的一般步骤

　　3．正交分解法

　　4．整体法与隔离法

　　处理动态平衡问题的三种方法

　　通过控制某些物理量，使物体的状态发生缓慢地变化，物体在这一变化过程中始终处于一系列的平衡状态，这种平衡称为动态平衡．解决此类问题的基本思路是化“动”为“静”，“静”中求“动”，具体有以下三种方法：

　　1．图解法：对研究对象在动态变化过程中的若干状态进行受力分析，在同一图中作出物体在若干状态下所受的力的平行四边形(或三角形)，由各边的长度变化及角度变化来确定力的大小及方向的变化，即为图解法．它是求解动态平衡问题的基本方法．此法的优点是能将各力的大小、方向等变化趋势形象、直观地反映出来，大大降低了解题难度和计算强度．此法常用于求解三力平衡且有一个力是恒力、另有一个力方向不变的问题．

　　2．解析法：对研究对象进行受力分析，先画出受力示意图，再根据物体的平衡条件列式求解，得到因变量与自变量的一般函数表达式，最后根据自变量的变化确定因变量的变化．

　　3．相似三角形法：在三力平衡问题中，如果有一个力是恒力，另外两个力方向都变化，且题目给出了空间几何关系，多数情况下力的矢量三角形与空间几何三角形相似，可利用相似三角形对应边成比例进行计算．

　　平衡中的临界与极值问题

　　1．临界问题：当某物理量变化时，会引起其他几个物理量的变化，从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”，在问题的描述中常用“刚好”“刚能”“恰好”等语言叙述．

　　常见的临界状态有：

　　(1)两接触物体脱离与不脱离的临界条件是相互作用力为0(主要体现为两物体间的弹力为0)．

　　(2)绳子断与不断的临界条件为绳中张力达到最大值；绳子绷紧与松弛的临界条件为绳中张力为0.

　　(3)存在摩擦力作用的两物体间发生相对滑动或相对静止的临界条件为静摩擦力达到最大．

　　研究的基本思维方法：假设推理法．

　　2．极值问题：平衡物体的极值，一般指在力的变化过程中的最大值和最小值问题．一般用图解法或解析法进行分析．

　　动力学两类基本问题

　　1．解决两类基本问题的思路

　　2．两类动力学问题的解题步骤

　　特别提醒

　　(1)物体的运动情况是由所受的力及物体运动的初始状态共同决定的．

　　(2)无论是哪种情况，加速度都是联系力和运动的“桥梁”．

　　(3)如果只受两个力，可以用平行四边形定则求其合力；如果物体受力较多，一般用正交分解法求其合力．如果物体做直线运动，一般把力分解到沿运动方向和垂直于运动方向；当求加速度时，要沿着加速度的方向处理力即一般情况不分解加速度；特殊情况下当求某一个力时，可沿该力的方向分解加速度．

　　牛顿运动定律的综合应用

　　超重与失重

　　1．超重与失重

　　2.进一步理解

　　(1)当出现超重、失重时，物体的重力并没变化．

　　(2)物体处于超重状态还是失重状态，只取决于加速度方向向上还是向下，而与速度无关．

　　(3)物体超重或失重的大小是ma.

　　(4)当物体处于完全失重状态时，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力，液柱不再产生向下的压强等．

　　传送带模型

　　1．模型特征

　　(1)水平传送带模型

　　(2)倾斜传送带模型

　　2.思维模板

　　滑块—木板模型

　　1．模型特征：滑块—木板模型涉及两个物体，且物体间存在相对滑动，需要对摩擦力、相对运动过程进行分析，涉及能量问题时不能忽略摩擦生热，属于多过程问题，综合性较强，对能力要求较高．

　　2．思维模板

　　板块3：动量与机械能知识点

　　机械能守恒定律的应用

　　机械能守恒定律

　　1．内容

　　在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能会发生相互转化，但机械能的总量保持不变．

　　2．机械能守恒的条件

　　只有重力或弹力做功．

　　3．对守恒条件的理解

　　(1)只受重力作用，例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动，物体的机械能守恒．

　　(2)受其他力，但其他力不做功，只有重力或系统内的弹力做功．

　　(3)弹力做功伴随着弹性势能的变化，并且弹力做的功等于弹性势能的减少量．

　　4．机械能守恒的三种表达式

　　(1)E1＝E2(E1、E2分别表示系统初、末状态时的总机械能)．

　　(2)ΔEk＝－ΔEp或ΔEk增＝ΔEp减(表示系统动能的增加量等于系统势能的减少量)．

　　(3)ΔEA＝－ΔEB或ΔEA增＝ΔEB减(表示系统只有A、B两部分时，A增加的机械能等于B减少的机械能).

　　机械能守恒的判断方法

　　(1)利用机械能的定义判断(直接判断)：若物体动能、势能均不变，则机械能不变．若一个物体动能不变、重力势能变化，或重力势能不变、动能变化或动能和重力势能同时增加(减小)，其机械能一定变化．

　　(2)用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其他力，但其他力不做功，机械能守恒．

　　(3)用能量转化来判断：若物体或系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体或系统机械能守恒．

　　(4)对多个物体组成的系统，除考虑外力是否只有重力做功外，还要考虑系统内力做功，如有滑动摩擦力做功时，因摩擦生热，系统机械能将有损失．

　　动能定理

　　一、动能

　　1．定义：物体由于运动而具有的能．

　　3．特点：动能是标量(填“矢量”或“标量”)，是状态量(填“过程量”或“状态量”)．

　　4．单位：焦耳．

　　5.对动能的理解:

　　(1)相对性:选取不同的参考系，物体的速度不同，动能也不同，一般以地面为参考系。

　　(2)状态量:动能是表征物体运动状态的物理量，与物体的运动状态(或某一时刻的速度)相对应。

　　(3)标量性：只有大小，没有方向；只有正值，没有负值。

　　(4)动能变化量：物体动能的变化是末动能与初动能之差，即<Object: word/embeddings/oleObject1.bin>，若ΔEk＞0，表示物体的动能增加；若ΔEk＜0，表示物体的动能减少。

　　二、动能定理

　　1．内容：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化．

　　3．物理意义：合外力的功是物体动能变化的量度．

　　4．适用条件

　　(1)动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动．

　　(2)既适用于恒力做功，也适用于变力做功．

　　(3)力可以是各种性质的力，既可以同时作用，也可以分阶段作用.

　　三、动能定理的理解及应用

　　1．动能定理公式中体现的“三个关系”

　　(1)数量关系：即合力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系．可以通过计算物体动能的变化，求合力做的功，进而求得某一力做的功．

　　(2)单位关系：等式两侧物理量的国际单位都是焦耳．

　　(3)因果关系：合力做的功是引起物体动能变化的原因．

　　2．对“外力”的理解

　　动能定理叙述中所说的“外力”，既可以是重力、弹力、摩擦力，也可以是电场力、磁场力或其他力．

　　3．应用动能定理的“四点注意”

　　(1)动能定理中的位移和速度必须是相对于同一个参考系的，一般以地面或相对地面静止的物体为参考系．

　　(2)动能定理的表达式是一个标量式，不能在某方向上应用动能定理．

　　(3)动能定理往往用于单个物体的运动过程，由于不涉及加速度和时间，比动力学研究方法更简便．

　　(4)当物体的运动包含多个不同过程时，可分段应用动能定理求解；当所求解的问题不涉及中间的速度时，也可以全过程应用动能定理求解．

　　四、动能定理在多过程问题中的应用

　　1．应用动能定理解题应抓好“两状态，一过程”

　　“两状态”即明确研究对象的始、末状态的速度或动能情况；“一过程”即明确研究过程，确定这一过程研究对象的受力情况和位置变化或位移信息．

　　2．应用动能定理解题的基本思路

　　碰撞与动量守恒

　　一、动量、动量定理

　　1．动量

　　(1)定义：运动物体的质量和速度的乘积叫作物体的动量，通常用p来表示．

　　(2)表达式：p＝mv.

　　(3)单位：kg·m/s.

　　(4)标矢性：动量是矢量，其方向和速度方向相同．

　　2．冲量

　　(1)定义：力和力的作用时间的乘积叫作力的冲量．

　　(2)表达式：I＝Ft.单位：N·s.

　　(3)标矢性：冲量是矢量，它的方向由力的方向决定．

　　3．动量定理

　　二、动量守恒定律

　　1．内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变．

　　2．表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′或p＝p′.

　　3．适用条件

　　(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒．

　　(2)近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒．

　　(3)分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒．

　　三、弹性碰撞和非弹性碰撞

　　1．碰撞：碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短，而物体间的相互作用力很大的现象．

　　2．特点：在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒．

　　3．分类

　　四、爆炸与反冲

　　1．爆炸现象：爆炸过程中内力远大于外力，爆炸的各部分组成的系统总动量守恒．

　　2．反冲运动

　　(1)物体在内力作用下分裂为两个不同部分，并且这两部分向相反方向运动的现象．

　　(2)反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用动量守恒定律来处理．

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