高中物理力学复习知识点.doc

《高中物理力学复习知识点.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理力学复习知识点.doc（15页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、高中课程复习专题物理力学专题1、力 1-1 力的概念 力：力是物体间的相互作用，力不能离开物体独立存在，一个物体受到力的作用，一定有另外的物体对它施加这种作用。 力的效果：使受力物体体积或形状发生变化，或使受力物体的运动状态发生改变，我们可以通过力的作用效果来检验力的存在与否，上述两种效果可以独立产生，也可以同时产生。 力的表示方法：力是矢量，存在三要素力的大小、力的方向、力的作用点。要完整的表述一个力，既要说明它的大小，又要说明它的方向，为形象、直观的表述一个力，我们一般用带箭头的线段来表示力的大小、方向、作用点，这种表示力的方法称为力的图示。作力的图示应注意以下两个问题，一是不能用不同的标

2、度画同一物体所受的不同力；二是力的图示与力的示意图不同，力的图示要求严格，而力的示意图着重于力的方向，不要求做出标度。 力的分类：在力学中，按照力的性质可分为重力、弹力、摩擦力等等，按力的效果可分为拉力、压力、支持力、动力、阻力等等。性质相同的力效果可以不同，也可以相同；效果相同的力性质可以相同，也可以不同。 力的单位：在国际单位制中，力的单位是牛顿，字母表示为N。 力的量度：测量力的工具称为测力计。 1-2 重力 重力的产生：重力是由于地球吸引而产生。 重力的大小：重力与质量的关系为G=mg，重力的大小可以由测力计测出。其大小在数值上等于物体静止时对水平支持面的压力或对竖直悬绳的拉力。 重力

3、的方向：重力的方向为竖直向下。 重心：重心是物体所受重力的等效作用点。质量分布均匀的物体，重心的位置只跟物体的形状有关，形状规则且质量分布均匀的物体，它的重心就在其几何中心上。不规则物体的重心位置，除跟物体的形状有关之外，还跟物体的质量分布有关，对于形状不规则或者质量分布不均匀的薄板，可以用悬挂法测定其重心的位置。因为重心是一等效概念，所以物体的重心不一定在物体上，可能在物体外，也可能在物体之内。 1-3 弹力 定义：发生形变的物体由于要恢复形状，会对跟它直接接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力。 产生条件：一是两物体直接接触，二是发生弹性形变。 弹力的方向： 力、支持力的方向垂直于接触面，

4、指向被压、被支持的物体。 绳的拉力的方向总是沿着绳子指向绳子收缩的方向。 弹力的方向可以说成是与施力物体形变的方向相反。 弹力大小的计算： 胡克定律：在弹性限度内，弹簧产生的弹力的大小与形变量成正比，即 F=kx。其中k是由弹簧本身特性决定的物理量，和弹簧匝数有关，叫劲度系数。x表示弹簧伸长或被压缩之后的长度与没有发生形变时的长度之差，即弹簧的形变量。 除弹簧外，其他物体所受的的弹力的大小，通常利用平衡条件或动力学规律求解。 1-4 滑动摩擦力 定义：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍作用的力，这种力就叫滑动摩擦力。 产生条件： 两物体直接接触，相互积压

5、。 接触面粗糙。 两物体有相对运动。 滑动摩擦力的方向：滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并与物体的相对运动方向相反。 滑动摩擦力的计算：滑动摩擦力的大小跟压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。公式为 f滑动=FN 。f滑动表示滑动摩擦力的大小，FN 表示压力的大小，叫做动摩擦因素。 滑动摩擦力的效果：总是阻碍物体间的相互运动，但并不总是阻碍物体的运动，可能是动力，可能是阻力。 1-5 静摩擦力 产生条件： 两物体直接接触，相互积压。 接触面粗糙。 两物体有相对运动趋势。 静摩擦力的方向：方向与接触面相切，并与物体的相对运动趋势方向相反。 静摩擦力的大小： 随着相对运动

6、趋势强弱变化而在零到最大值中间变化。跟运动趋势的强度有关，但跟接触面间相互积压的力FN无直接关系。 在中学阶段，认为最大静摩擦力在数值上与滑动摩擦力相等。 静摩擦力的效果：阻碍物体间的相对运动，可以是动力，也可以是阻力。 1-6 物体的受力分析 受力分析方法：隔离物体法。将要受力分析的物体与其他物体隔离开，只分析这个物体受到的力，不分析该物体对其它物体的的力，只分析性质力，不分析效果力。 受力分析步骤： 根据题意选取适当的研究对象，把要研究的对象从周围的物体中隔离出来。选取的研究对象要有利于问题的处理，可以是单个物体，也可以是物体的一部分，也可以是几个物体组成的系统，即物体系，应视具体问题而定

7、。 按照先重力，再弹力，最后摩擦力的顺序进行受力分析，并画出物体的受力示意图，按此顺序分析受力可以防止漏力。 分析受力的过程中，要找到它的施力物体，没有施力物体的力是不存在，这样可以防止多力。 1-7 物体基本受力的对比名称分类常用符号作用点方向大小重力性质力G重心竖直向下G=mg弹簧弹力性质力F弹簧与物体接触点向弹簧形变的恢复方向F=kx支持力效果力N物体间的接触面垂直于接触面向上一般来说，F = -N压力效果力F物体间的接触面垂直于接触面向下滑动摩擦力性质力f滑动物体间的接触面相切与接触面，与运动方向相反f滑动=FN静摩擦力性质力f静物体间的接触面相切与接触面，与运动趋势相反f静=F外合2

8、、力的合成、分解和平衡 2-1 合力与分力：一个力如果它产生的效果跟几个力共同产生的效果相同，则这个力就叫那几个力的合力，而那几个力就叫这个力的分力，合力和分力是等效代替。 2-2 平行四边形定则：用表示两个共点力F1 和F2的线段为邻边作平行四边形，那么，合力F的大小和方向就可以用这两个邻边之间的对角线表示出来，这叫力的平行四边形定则。 2-3 力的合成： 定义：求两个或两个以上力的合力的过程或方法叫做力的合成。 已知两个共点力的大小为F1 和F2，其方向之间的夹角为，那么： 在F1 和F2大小不变的情况下，F1 和F2之间的夹角越大，合力F的大小就越小；F1 和F2之间的夹角越小，合力F的

9、大小就越大。 当=0时，合力F= F1 -F2，为合力F的最小值。 当=90时，合力F=。 当=120时，合力F= F1 =F2 。 当=180时，合力F= F1 +F2 ，为合力F的最大值。 两个力的合力的大小变化范围为：F1 -F2 F 时，小球可以顺利通过最高点，此时绳子对小球产生向下的拉力。 当v=时，小球恰好能够通过最高点，此时绳子对小球没有力的作用。 当v时，小球无法通过最高点，即小球还没到最高点就脱离轨道。图6-2 有支持力的圆周运动v杆 硬质物质支撑的小球（有支持力）做圆周运动的条件如图6-2，有支持力的条件下，杆对小球既可产生拉力，又可产生支持力。小球通过最高点的临界条件就是

10、小球运动到最高点刚好静止，依靠其惯性通过最高点，即v临界=0。 当 v=0时，小球刚好能依靠其惯性通过最高点，此时杆对小球的支持力等于其重力 FN =mg。 0v时，杆对小球的支持力随速度增大而减小，其范围 0FN时，杆对小球的作用力变成了竖直向下的拉力，拉力与小球重力共同提供向心力，其大小随速度的增大而增大，FN = mv2/r mg。7 万有引力定律及地球卫星问题 7-1 开普勒行星运动定律 开普勒第一定律（轨道定律）：所有的行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动，太阳处于这些椭圆的一个焦点上。 开普勒第二定律（面积定律）：行星与太阳的连线，在相等时间内扫过的面积相等。 开普勒第三定律

11、（周期定律）：所有行星轨道的半长轴的立方根跟公转周期的比值是一个和行星无关而只和太阳有关的常数，即：R3 / T2 = K。 7-2 万有引力定律 内容：宇宙间的一切物体都是相互吸引的，两个物体间的引力大小，跟它们的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比。 表达式：F = GMm/ R2 ，其中G为万有引力恒量，G=6.6710-11 Nm2 / kg2 。 7-3 人造地球卫星 应用万有引力定律分析天体运动的基本方法：把天体的运动看成是匀速圆周运动，其所需的向心力由中心天体对运动天体的万有引力提供。 三种宇宙速度，如图7-1 第一宇宙速度（环绕速度）：7.9kms-1 ，人造地球卫星的最

12、小发射速度，人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动的最大环绕速度。 第二宇宙速度（脱离速度）：11.2 kms-1，物体摆脱地球引力的束缚，飞离地球的最小初始速度。图7-1 三种宇宙速度 第三宇宙速度（逃逸速度）：16.7 kms-1，在地球上发射的物体摆脱太阳引力束缚，飞出太阳系所需的最小初始速度。 地球同步卫星：是指相对于地球静止的，和地球自转具有相同周期的卫星，T为24小时，位置必须位于赤道上空距地面高度35800km处。8 功和功率 8-1 功 一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了位移，我们就说这个力对物体做了功。 做功的两个必不可少的因素是：力的作用和在力的方向上发生的位移。 功的计

13、算公式：W= Fscos，其中是力和位移的夹角。此式主要用来求恒力做功或F随s做线性变化时变力的功（此时F要取平均值）。 功是标量，功的正负表示动力做功还是阻力做功。当=90时，力对物体不做功。当90时，力对物体做负功，即起到阻力作用。 合力的功等于各个力做功的代数和，即W合=W1+W2+W3+ 功是过程量，与能量的转化相联系，必须明确是哪个力在哪个过程中做的功。同时，还要明白A对B做的功，实际上是指A对B的作用力做的功。 8-2 功率 功跟做这些功所用的时间的比值叫功率，它是表示做功快慢的物理量。 计算功率的公式有P=W/t、P=Fvcos，若要求瞬时功率，则只能用P=Fvcos。 发动机铭

14、牌上的额定功率，指的是该机器正常工作时的最大输出功率，并不是任何时候发动机的功率都等于额定功率。发动机的功率即是牵引力的功率，在功率一定的条件下，发动机产生的牵引力跟运行速度成反比。9 动能定理和机械能守恒定律 9-1 动能 物体由于运动而具有的能量叫动能。单位是焦耳。计算公式为 Ek=1/2mv2 。 动能具有相对性，其大小与参照物的选取有关，一般选取地球作为参照物。 物体的动能变化，指末动能与初动能之差，即Ek = Ekt Ek0。若Ek0，说明物体的动能增加；若Ek0，说明物体的动能降低。 9-2 动能定理：外力对物体做功的代数和等于物体的动能变化，即W合=Ek。 9-3 势能： 重力势

15、能 概念：物体由于被举高而具有的能量，叫重力势能。 表达式：Ep = mgh。 单位：焦耳（J）。 标量性：重力势能是标量，但有正负，正负的意义是表示物体的重力势能与参照面相比的大小。 重力势能的变化与重力做功的关系：重力对物体做正功，重力势能就减少；重力对物体做负功，重力势能就增加。重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量。 弹性势能 定义：物体由于发生弹性形变而具有的能量叫弹性势能。 大小：弹簧的弹性势能的大小与劲度系数和形变量有关。弹簧的形变量越大，劲度系数越大，弹簧的弹性势能就越大。 9-4 机械能守恒定律 机械能：动能和势能统称机械能，势能包括重力势能和弹性势能，即E=Ek+Ep 。

16、 机械能守恒定律：在体系内只有重力和弹力做功，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。表达式：mgh0+1/2mv02=mght+1/2mvt2 10 动量和动量守恒定律 10-1 动量 定义：动量是指一个物体在它运动方向上保持运动的趋势，它跟物体的质量和运动速度成正比。 表达式：p = mv，单位：kgms-1 。 动量的矢量性：动量是矢量，方向与物体的速度方向一致。 动量定理冲量：若要物体动量发生改变，物体须受到外力而且这个外力要作用一段时间，即冲量就是动量的改变量，表达式为 I = Ft = p2-p1=mv2-mv1 。 10-2 动量守恒定律

17、：一个系统不受外力或者合外力为零，这个系统的总动量保持不变，这个规律称为动量守恒定律。表达式为：mv末 = mv初 。10-3 运动学最经典问题两物碰撞问题两物质量分别为m和M，物体m的初速度方向为正方向。 运动物体撞击静止物体，后两物粘连一起运动设物体m的初速度为v0，物体M静止，撞击后二者一起运动的速度为vt 动量守恒方程：mv0 = (m+M)vt 运动物体撞击静止物体，后撞击物静止，被撞物运动设物体m的初速度为v0，物体M静止，撞击后m静止，M的速度为vt 动量守恒方程：mv0 = Mvt 运动物体撞击静止物体，后撞击物反向运动，被撞物向前运动设物体m的初速度为v0，物体M静止，撞击后

18、m运动速度为vt1，M的速度为vt2 动量守恒方程：mv0 = Mvt2 mvt1 运动物体撞击反向运动物体，撞击后二者均反向运动设物体m的初速度为v01，物体M的初速度为v02；撞击后m运动速度为vt1，M的速度为vt2 动量守恒方程：m v01 - M v02= M vt2 - m vt1 运动物体撞击反向运动物体，撞击后m反向运动，M静止设物体m的初速度为v01，物体M的初速度为v02；撞击后m运动速度为vt动量守恒方程：m v01 - M v02 = -mvt 运动物体撞击反向运动物体，撞击后二者均静止设物体m的初速度为v01，物体M的初速度为v02动量守恒方程：m v01 - M v02 = 0