高中物理知识点

知识点：时刻、时间和位移

概述

所属知识点：

［质点的直线运动］

包含次级知识点：

时刻、时间间隔、路程、位移、矢量、标量

知识点总结

知道时间、时刻，路程、位移的异同；明确位移的矢量性及物理意义。要考杳对路程和位移、时间

和时刻概念的理解和有关量的求法。

考点1.时间与时刻

1、时刻：例如1秒末、零点整等代表的是某一瞬时。

2、时间：两个时刻之间的间隔（例如6月7日、一个小时）。

考点2.位移和路程

位移路程

概念从初位置指向末位置的有向物体实际运动的轨迹的长度

线段描述物体位置的变化

大小线段的长度轨迹的长度

方向矢量初位置指向末位置标量无方向

决定因素与初末位置有关与路径无关与运动路径有关

联系位移的大小4路程，只有在单向直线运动中位移的大小才等于路程

常见考法

这部分知识难度也不大，在平时的练习中可能出现，且往往以选择题的形

式出现，但是高考中单独出现的几率比较小。

误区提醒

1.时间与时刻：时间表示一个积累过程它是由无数个连续时刻即时间点累

积的结果，包含了物体运动、发展所经历的过程，对应的是一个运动过

程。而时刻则表示某一个时间点没有延续更不能累积，是物体运动、发

展过程中到达的某一个状态。如果我们把时间当成一个录像过程，那么

时刻就只能是一张照片.

2.位移与路程：路程是学生在初中甚至小学就接触到的一个概念，在同学

们的意识中根深蒂固，难以改变。然而为了物理的学习我们大家不得不

去强迫自己接受位移这一概念。路程很容易理解也就是我们所走过的路

径的总长度，而位移则表示是物体始末位置的改变，表示为始末位置之

间的线段长度。在物理中路程需要考虑物体的具体运动过程，而位移则

不需要考虑这些。例如：小明从家走到学校有5公里的路程，我们就

要具体考虑小明的运动路线，但要考虑小明的位移，我们只需要从小明

的起始位置（家）到小明的末位置（学校）之间做一条有向线段，线段

的长度就表示位移的大小，线段的方向就是位移的方向，而不必再考虑

具体小明走的什么路线.

3.矢量与标量：由于标量只有大小没有方向，因此对与标量只需直接对其

进行代数运算即可，而矢量由于存在方向性，因此对矢量进行运算时应

当遵循平行四边形法则.

例题L一个质点在X轴上运动，各个时刻的位置如下表（质点在每一秒内都做单向直线运动）。

时刻01234

位置坐标m05-4-1-7

（D几秒内位移最大（）

A.1s内B2内C.3s内D.4s内

（2）第几秒内位移最大（）

A.第1s内B.第2s内C.第3s内D.第4s内

（3）几秒内的路程最大（）

A.1s内B.2s内C.3s内D.4s内

（4）第几秒内的路程最大（）

A.第1s内B.第2s内C.第3$内D.第如内

答案：(1)D(2)(4)BG)D

解析：画出各个时刻对于的位置关系，就一目了然了!

------------------------------------------—O-------1x/m

-74-10

⑴1s内位移5m，2s内位移Tm，3s内位移-Im，4s内位移-7m。斯以4s内位移最大大小为7m，D选项正

确。

斫以第2秒位移路程都是最大，大小为如，B选项正确

⑶只要一直在动，路程就在增加，所以4s内路程最大，为23m，所以D选项正确。

知识点：匀变速直线运动的规律

概述

所属知识点:

［质点的直线运动］

包含次级知识点：

匀变速直线运动、匀变速直线运动的公式（速度与时间、位移与时

间）、匀变速直线运动的公式（位移与速度、平均速度、中间时刻速

度、中间位置速度等推论）

知识点总结

了解加速度的物理意义，会用公式计算物体的加速度，知道什么叫匀变速直线运动;掌握匀变速直线运

动的速度公式、位移公式;并能熟练运用速度公式、位移公式解题；了解匀变速直线运动的平均速度、中间

时刻的速度和中间位移的速度概念。

考点1.匀变速直线运动

1、定义：物体在一条直线上运动，如果在相同的时间内速度的变化量相同，这种运动就叫做匀变速直

线运动。

2、特点：加速度恒定，且加速度方向与速度方向在同一条直线上。

考点2.匀变速直线运动的规律

⑴速度公式：Vt=v0+at

2

（2）位移公式：x=vot+-at

2

：

（3）速度与位移关系式：vr*-v0=2ax

（4）平均速度：万=2或二----

t2

考点3.匀变速直线运动的几个重要推论

推论1：做匀变速直线运动的物体在任意两个连续相等的时间内的位移之差是恒里。即

Ax=$2-$1=$3一$2=$4-$3=...............=%—S”_i='怛里

推论2:匀变速直线运动的物体，在某段时间内的平均速度等于该段时间的中间时刻的瞬时速度。即

E=%2

"I-

推论3:某段位移中点的瞬时速度v中点

考点4初速度为零的匀加速直线运动(设T为等分时间间隔)的特殊规律

©n1末、2T末、3T末、.....nT末的速度的比为：1:2:3:......工

②1T内、2T内、3T内、.....工丁内的位移的比为：1：4:9:......工：

⑤第1个T内、第2个T内、第3个T内…第n个T内位移的比为：1:3:5:..(2n-l)

④从静止开始通过连续相等的位移斫用时间的比为：1：&-1：百一、万：….后一、向二1

常见考法

匀变速直线运动是运动学的重点内容，也是同学们接触高中物理以来遇到的的第一个变速运动，理解

起来不是很容易，建立运动模型会存在不小的困难。但该部分知识也是物理学习的重点内容之一等够很好

的体现物理学的学习和研究方法是高考及各种重要考试的热点，常常会与受力分析、动量、动能、机械能、

静电场联合出题，因此其难度可大可小。

误区提醒

匀加速直线运动的有关内容在解题时，重点是建立好运动模型，能够确切的了解物体运动的整个过程，抓住题目的主要

因素即加速度a这个概念来具体研究运动的起始、发展以及结果等等，由于本部分内容公式较多，涉及物理量也比较繁杂特别

是和其他内容的结合时还会带来许多干扰因素，因此解题时一定要选择合适的必要的物理量和公式列方程，除此之外还要注意

排除一切与题目无关的因素，免受其干扰。

例题1.如图所示，以8m，S匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2s将熄灭，此时汽车距离僖车线18m。

该车加速时最大加速度大小为2nrs?,减速时最大加速度大小为5m，s，。此路段允许行驶的最大速度为

12.5m/s，下列说法中正确的有

：

・，«—一

.一.._■

<-•-18m-

a«

A.如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线

B.如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速

C.如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线

D.如果距停车线5m处减速，汽车能停在停车线处

12

解析：AB选项如果立即做匀加速直线运动，t!=2s内的位移x=v/i+5a/「=20m>18m，此时汽车的

速度为匕=%+。田=12ms<12.5mS,汽车没有超速，A项正确B错。

CD选项如果立即做匀减速运动，速度咸为零需要时间4=上=L6S,此过程通过的位移为

d

X2==6.4m.C项正确、D项错误。

答案：AC

点评：熟练应用匀变速直线运动的公式，是处理问题的关键，对汽车运动的问题

一定要注意所求解的问题是否与实际情况相符。

知识点：竖直方向上的匀变速直线

概述

所属知识点：

［质点的直线运动］

包含次级知识点：

自由落体运动、自由落体运动加速度、伽利略对自由落体运动的研究、

竖直抛体运动

知识点总结

1.概念：物体在只受重力作用下，由静止开始下落的的运动叫做自由落体运动“

2.加速度：a=g

3.条件：〜

⑴物体只受重力作用，不受除重力之外的任何力，或者除重力之外的任何力合力为零+，

⑵物体由静止开始释放即初速度为零。

4.自由溶体运动的规律：，

⑴速度公式：匕=。

⑵位移公式：h=/gZ?，

⑶推导公式：v；=2g4。

常见考法

自由落体运动是匀变速直线运动的重要应用实例之一，它不仅能够具体体现匀加速直线运动的运动规

律还能够引导学生将所学知识运用到解释现实生活中的具体实例上来，因此也是各种考试中经常会出现的

考点。我们需要注意该知识点与受力分析、机械能守恒、能量守恒、动能定理、动量定理的结合。

误区提醒

我们必须紧紧抓住自由落体运动的条件，即物体除重力之外其他一切外力合力为零，或者不受除重力

之外的的任何力作用以及初速度为零这一重要条件，时刻牢记自由落体运动是一个初速度为0的匀加速直

线运动即可，所有与此无关的均为干扰项不必过多考虑。重力加速是一个常量也是该知识点的解题关键，

做题时一定要注意重力加速的变化情况

典型例题：从离地面500m的空中自由落下一个小球，取g=10ms4求小球：，

（1）经过多长时间落到地面？"

（2）自开始下落计时，在第1s内的位移、最后1s内的位移.。

（3）下落时间为总时间的一半时的位移.。

思路分析：由a=50ttn和自由落体运动的加速度，根据位移公式可直接算出落地时间，

根据运动时间，可算出第1s内的位移和落下一半时间的位移.最后1s内的位移是下落总位

移和前（»-1）s下落位移之差."

解答速：（1）由%=gg〃，得落地时间"

望\2h/2x500M却

（2）第is内的位移："

,1

丸1=滑2=5c期

因为从开始运动起的前9s内的位移为"

我9=万旦」=405期

所以最后1s内的位移为，

%）=h―卜9—500-405=95

（3）落下一半时间即i=5s,其位移为一

卜5=权/=125期

规律方法总结：熟练掌握自由落体运动的基本规律，

知识点：实验一：探究小车速度随

概述

所属知识点：

［质点的直线运动］

包含次级知识点：

误差、有效数字、两种打点计时器、纸带处理（判断纸带的运动形

式、计算某点的速度、计算加速度）

知识点总结

了解打点计时器的构造；会用打点计时器研究物体速度随时间变化的规律；通过分析纸带测定匀变

速直线运动的加速度及其某时刻的速度：学会用图像法、列表法处理实验数据。

一、实验目的

1.练习使用打点计时器，学会用打上的点的纸带研究物体的运动。

【望握判断物体是否作匀变速运动的方法。（Z=aT2）

3.测定匀变速直线运动的加速度。

二、实验原理

⑴电磁打点计时器

①工作电压：4~6V的交流电源

②打点周期：T=0.02s,f=50赫兹

⑵电火花计时器

①工作电压：220V的交流电源

②打点周期：T=0.02s,f=50赫兹

③打点原理：它利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时器，当接通220V的交流电源，按下

脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生电火花，

于是在纸带上就打下一系列的点迹。

⑵由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法

0、1、2…为时间间隔相等的各计数点,S1、S2、S3、…为相邻两计数点间的距离，若△S=S2-S1=S3-S2=...=

恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。

⑶由纸带求物体运动加速度的方法

K连续二段、四段、六段*宁=叟工詈32

2、有间隔的二段

C2r(m-n)r

_X

⑷由纸帚求物体运动速度的方法：V栗点=V=：

三、实验器材

小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，电火花打点计时器(或打点计时器)，低压交流电源，

导线两根，纸带，米尺。

四、实验步骤

1,把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑

轮的一端，连接好电路，如图所示。

2,把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在长木

板上平稳地加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。

3.把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一

系列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次。

4,选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点子，确定好计数始点0,标明计数点,正确使用毫米

刻度尺测量两点间的距离，用逐差法求出加速度值，最后求其平均值。也可求出各计数点对应的速度，作

v-t图线，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。

五、注意事项

1.纸带打完后及时断开电源。

2.小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取7〜8个计数点为宜。

3.应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点，通常每隔4个轨迹点选1个计数点，选取的记数点

不少于6个。

4.不要分段测量各段位移，可统一量出各计数点到计数起点0之间的距离，读数时应估读到毫米的下一位。

常见考法

纸带处理时高中遇到的第一个实验，非常重要，在平时的练习中、月考、期中、期末考试均会高频率

出现，以致在学业水平测试和高考中也做为重点考察内容，是选择、填空题的形式出现，同学们要引起重

视。

误区提醒

要注意的就是会判断纸带的运动形式、会计算某点速度、会计算加速度，在运算的过程中注意长度

单位的换算、时间间隔的求解、有效数字的说明。

例题1.在研究小车运动实验中，获得一条点迹清楚的纸带，已知打点计时器每隔0.02秒打一个计时点，

该同学选择ABCDE5个记数点，对记数点进行测量的结果记录下来，单位是厘米，试求：ABCDE各点的

瞬时速度（m/s）,小车加速度？（m/s?）,如果当时电网中交变电流的的频略是51Hz,但做实验的同学

不知道，那么加速度的测量值与实际值相比偏大，偏小，不变第一点为A,第3点为B,第5点为C,

第7点为D,第9点为EAB为1.5,AC3.32,AD5.46,AE7.92

ABCDE

解析：

⑴速度：利用某点是某段过程的中间时刻，那么此点的速度为这段过程的平均速

度

332x10-2

=0.415加/s

4x0.02

_AE7.92x10-2

%=%=%=8x0.020.495m/s

CE_(7,92-3.32)xIQ-2

0.575m/s

tCE4x0.02

Vg=%=匕、"=v/=2VB-%=0.335%/s

-地+Yr一.A,

vD=vc£=,J.=也=2VD~vc=0.655m■'s

八、CE-ACAE-1AC(7.92—2x3.32)x10-2

(2)a=-------=----------=-------------；-----=2m■'s2

(4x0.02)T2(4x092)2(4x0.02)2

⑶偏小。原因上式中分母本应该代入4X1但是计算时代入了4X1

知识点：加速度

概述

所属知识点:

［质点的直线运动］

包含次级知识点:

加速度

知识点总结

理解加速度的物理意义，能用加速度定义式进行计算，并根据加速度与速度方向的关系判断物体是加

速运动还是减速运动;知道平均加速度和瞬时加速度及其区别.

加速度：

定义速度的变化里与发生这一改变所用时间的比值

公式。=包

物理意义是描述速度变化的快慢和方向的物理里

方向加速度是矢里，其方向与速度变化里的方向相同

单位米秒

常见考法

这部分知识难度中等，在平时的练习中往往以选择题的形式出现，我们一定要注意计算加速度的这

个公式为矢量式。

误区提醒

例题1.关于速度、速度变化量、加速度的关系，下列说法中正确的是（）

A.物体的加速度增大时，速度也增大

B.物体的速度变化越快，加速度越大

C.物体的速度变化越大，加速度越大

D.物体的加速度不等于零时，速度大小一定变化

解析：A选项速度增大仅与速度方向与加速度方向有关，与加速度大小无关A错。

BC选项由加速度的定义可知B对C错。

D选项加速度的定义式是矢量式，即使速度方向不变但大小变化依然有加速度。

答案：B

点评：要理解①速度增加的原因②速度变化较大时，所用时间不确定则加速度也不能确定③加速度的定义

式为矢量式。

例题2.两物体相比，一个物体的速度变化量比较大，而加速度却比较小。请问有没有符合该说法的实例。

解析：举例如下：

甲物体，在10s内速度由0变到10ms,加速度为。聿=上二至=/9=bM/s2

t10

v-VL2—0,

乙物体，在Is内速度由0变到2ms,加速度为2=」-—=2w/r

t1

即乙物体速度变化里为29=2ms,加速度为】ms：,甲物体速度变化里为180=10ms大于乙的速度变化里,

但是加速度为1ms：却小于乙的加速度。所以速度变化里大二加速度却比较小。

附：加速度的大小不仅与速度变化里有关还与时间有关，所以仅仅说一个是不行的。

例题.

3.已如物体做近线运动.试判断下列说法是否正确，拜讨•明理由.

(1)加速度增大，速度一定增大；

(2)速度的变化量Au越大，加速度就越大；

(3)物体有加速度，速度不一定增加；

(4)物体速度很大，加速度可能为零；

(5)物体速度为本，加速度一定为零.

答案：©ft)

解析：根据加速度的表达式：a=4=上二！i①

tt

(1)：加速度增大只能说上二上增大，不能说匕〉H，斯以此说法错误。

⑵：物体的速度变化越大，仅仅是①分子大，如果分母也比较大，那么加速度可以很小。

所以说法错误。

⑶：物体有了加速度但是可以为负值，这种情况的话可以推出：岭＜可，即速度可以减小，所以此说法

正确。

(4)：虽然速度很大如果做匀速直线运动的话，即速度不变，所以加速度为0,所以此说法正确。

(5):速度为零，等到下个时刻速度不一定为零，所以这样子的话物体还是有加速度的，所以此说法错误。

高中物理知识点

质点的直线运动

•时刻、时间和位移

・匀变速直线运动的规律

・竖直方向上的匀变速直线

・实验一：探究小车速度随

・加速度

・质点、参考系和坐标系

・速度

相互作用、物体的平衡

牛顿运动定律

质点的曲线运动

机械能

静电场

恒定电流

磁场

电磁感应

交变电流

传感器

分子动理论

气体

机械振动

机械波

光

电磁场和电磁波、相对论

动量

波粒二象性

原子物理

万有引力定律

知识点：质点、参考系和坐标系

概述

所属知识点：

［质点的直线运动］

包含次级知识点：

机械运动、质点、参考系、坐标系

知识点总结

了解机械运动、质点的概念；知道物体能当成质点的条件；了解参考系、坐标系的概念；知道怎样选

取适合的参考系。

考点1.质点

1.定义：用来代替物体的有质量的点，是一个理想化的模型。

2.原则：物体的大小和形状对研究问题没有影响或影响很小可以忽略不计。

考点2.参考系、坐标系

1、参考系定义：为了研究物体的运动而假定不动的物体。

2、注意点：运动的描述是相对的，因参考系的选取的不同而不同。参考系的选择以研究问题的方便为原则。

3,坐标系：为了定量描述物体的位置及位置的变化而建立的参考系。

考点3.机械运动

1、定义：一个物体相对于另一个物体位置发生变化（注意机械运动是相对的）。

2、运动形式:平动（物体上各点运动形式相同）、转动、振动（围绕某点往复运动）等。

常见考法

这部分知识难度不大，在平时的练习中可能出现，且往往以选择题的形式出现，但是高考中单独出现的

几率比较小。

误区提醒

例题1.下列情况中，可以把研究对象看成质点的是（）

A.研究飞行时的航天飞机

B.研究地球自转的规律

C.研究火车从南京到上海所需的时间

D.研究人造地球卫星的状态调整

答案：C

解析：可以把研究对象看成质点的原则是：如果看成质点之后对于研究问题没有影响时，就可以看出质点，

如果有影响则不可以看成质点。

B选项：把地球看成质点后，不好研究一个点的转动规律所以不可以看成质点，B选项错误。

D选项：把人造地球卫星看成质点后，不好研究一个点的状态调整所以不可以看成质点，D选项错误。

A选项：没有叙述清楚，如果研究航天飞机飞行的时间可以看成质点，如果研究航天飞机某一部分（例如

机翼的转动情况）就不可以把航天飞机看成质点，A选项错误。

例题2.某人划船逆流而上，当船经过一桥时，船上一小木块掉在河水里，但一直航行至上游某处时此人才

发现，便立即返航追赶，当他返航经过1小时追上小木块时，发现小木块距离桥有5400米远，若此人向

上和向下航行时需船在静水中前进速率相等。试求河水的流速为多大？

解析：小木块随着水流在运动。若选水为参考系，小木块则是静止的。而题意说的“此人向上和向下航行时

船在静水中前进速率相等”。即认为水静止，船以恒定不变的速率先向上游运动再向下游运动，到船“追上”

小木块，船往返运动的时间相等，题意说的“他返航经过1小时追上小木块”所以向上游运动也是1小时。

认为水则小桥相对水向上游运动，到船“追上”小木块，根据题意“发现小木块距离桥有5400米远”则意味着

小桥向上游运动了位移5400m,而这段时间为2小时。所以桥相对于水的速度为5400/7200=0.75m/s,其

实桥是不动的，所以水的速度为0.75m/s。

知识点：速度

概述

所属知识点：

［质点的直线运动］

包含次级知识点：

平均速度、速率、瞬时速度、匀速直线运动

知识点总结

理解物体运动速度的意义，知道速度的定义式和矢量性，知道速率的概念及其与速度的区别;理解匀速

运动的概念。理解平均速度的意义，并用公式计算物体运动的平均速度;知道瞬时速度的意义，在具体问题

中识别平均速度和瞬时速度，并会用极限的思维方法认识瞬时速度;知道变速直线运动的概念。

平均速度、瞬时速度、速率、匀速直线运动

1、平均速度：运动的位移与所用时间的比值，即讲=生，是矢里与位移的方向相同。仅能粗略描述物

加

体的运动的快慢程度。

2、瞬时速度：运动物体在某一时刻经过某一物体的速度，大小称之为速率。它能精确描述物体运动的快慢

程度。

3、速率：瞬时速度的大小称之为速率。

4、匀速直线运动：速度大小和方向均不发生变化的直线运动就称之为匀速直线运动。

常见考法

这部分知识难度也不大，在平时的练习中可能出现，且往往要求计算平均速度，但是高考中单独出现的

几率比较小。

误区提醒

例题1.甲乙两质点在同一直线上匀速运动，设向右为正，甲质点的速度为+2m/s,乙质点的速度为-4m/s,

则可知：

A乙质点的速率大于甲质点的速率

B因为+2大于-4,所以甲质点的速度大于乙质点的速度

C这里的正负号的物理意义是表示运动的方向

D若甲乙两质点同时由同一点出发，则10s后甲乙两质点距离60m

答案：ACD

解析：这里的负号代表物体运动的方向，即2个物体是相反方向运动的。所以AC选项正确，B选项错误。

对于D选项：距离为asMVj+匕/MZxlO+dxlOnGOm所以D选项正确。

例题2.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为Ul=10m/s,U2=i5m/s,则物体在这整个运动

过程巾的平均速度是？

答案：I2m/s

解析:

SS2叩.2x10x15

假设总路程为s,V—―=----------=izms

不一二一笆R+R10+15

例题3.某同学在百米比赛中，以6mS：的加速度迅速从起点冲出，到50m处的速度是S.2ms,在他跑完

全程中间时刻t1=6.25s时速度为S.3ms,最后以8.4ms的速度冲过终点，他在百米平均速度大小为？

答案:8ms

解析：平均速度就等于总位移除以总时间：总位移为100m，一半时间为625s所以总时间乘以2。根据公

T._X100

式：v=—=----------=8m5

t6.25x2

例题1汽车沿直线从甲地开往乙地，若前一半路程的平均速度为%,后一半路程的平均速度为V：,则汽

车全程的平均速度V为多少？若汽车在全程的前一半时间的平均速度为叼后一半时间的平均速度为V：，

则全程的平均速度V为多少？哪种情况下的平均速度大？

解析:

⑴假设总路程为S,Y_SS_2V.①

4+tzS/2।S/21V)+v2

V】V,

X—+VjX--

⑵假设总时间为t，V-=-=_2_1_2.=上3②

tt2

4vv

⑶①②推出：—=i：,<i©

V,（%+vJ

而％+V：>2sV所以（%+V,）:34%''：当%=\'时（V,+V,）:=4%V：但是题目中既然给了

不同的情况就意味着不等，所以（V,+V,）2>4VJ，：④

由⑤④推出：即后一种平均速度大⑤

知识点：重力、基本相互作用、弹力

概述

所属知识点：

［相互作用、物体的平衡］

包含次级知识点：

力的概念、力的分类、力的图示、力的示意图、重力、重心、弹

性形变、弹力、四种基本相互作用、弹力的方向、胡克定律

知识点总结

知道力的概念;知道重力的特点，理解重心的位置与质量分布和物体形状有关;理解弹力产生的条件，

会确定弹力的大小;知道胡克定律并能熟练运用胡克定律求解弹力的大小；了解四种基本相互作用;弹簧组

劲度系数讨论不作要求。

考点1.力

1.概念：力是物体之间的相互作用。

2.力的性质

a）物质性：力不能脱离物体而存在。“物体”同时指施力物体和受力物体。

b）相互性：力的作用是相互的。

c）矢量性：力是矢量，即有大小，又有方向。

3.力的单位：N

4.力的分类：

⑴按力的性质分：可分为重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。

⑵按力的效果分：可分为压力、支持力、动力、阻力、向心力、回复力等。

5.力的作用效果：使物体发生形变或使物体的运动状态发生变化。

6.力的三要素：大小、方向、作用点。

⑴力的三要素决定了力的作用效果。

⑵表示力的方法：力的图示。

7.力的测量工具：测力计。

考点2.重力

1.定义：由于地球的吸引而使物体受到的力。

2.大小：6=加8（通常取9.8冽/，且越向两极越大，越向赤道越小。）

3.方向：竖直向下。地面上处在两极和赤道上的物体所受重力的方向指向地心，地面上其他位置的物

体所受重力的方向不指向地心。

4.作用点：因为物体各个部分都受到重力作用，可认为重力作用于一点即为物体的重心。

⑴重心的位置与物体的质量分布和几何形状有关。

⑵重心不一定在物体上，可以在物体之外。

考点3.四种相互作用

自然界中存在四种基本相互作用，即引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。引力

相互作用存在于一切物体之间，地面物体所受的重力只是引力在地球表面附近的一种表现。电荷间、磁体

间的相互作用，本质上是电磁相互作用的不同表现。引力相互作用于电磁相互作用均随距离增大而减小，

直到宇宙的深处。强相互作用与弱相互作用均存在于原子核内，两者在距离增大时强度均急剧减小，作用

范围只有原子核的大小。弱相互作用的强度只有强相互作用的10T2。

考点4.弹力

1.定义：直接接触的物体间由于发生弹性形变而产生的力，这是由于要恢复到原来的形状，对使它发

生形变的物体产生的力-

2.产生条件：直接接触、弹性形变

3.弹力方向的确定：

i.压力、支持力的方向：总是垂直于接触面，指向被压或被支持的物体。

ii.绳的拉力方向：总是沿着绳，指向绳收缩的方向。

iii.杆子上的弹力的方向：可以沿着杆子的方向，也可以不沿着杆子的方向。

4.弹力大小的确定

⑴弹簧在弹性限度内，遵从胡克定律即F=kx

⑵同一根张紧的轻绳上拉力处处相等。

⑶弹力一般根据物体的运动状态，利用平衡知识或牛顿第二定律求解。

常见考法

对重力和弹力高考中一般从力的产生条件、力的大小和方向及其性质特征的角度立意命题，对弹力的

有无、大小和方向的判断是最近几年高考的热点，有关弹簧问题的综合设计，由于既能考查相关弹力的特

点规律，又能够将静力学知识、动力学知识甚至能量知识综合起来考查学生的综合应用知识的能力，所以

在高考中出现的几率较大.

误区提醒

质量均匀分布的物体（即所谓“均匀物体”）重心的位置只跟物体的形状有关。形状规则的均匀物体,

它的重心就在几何中心上.这里，应特别注意“形状规则”和“均匀”（指质量分布均匀）两个条件缺一不可。

例如：一个由木质半球和铅质半球粘合而成的球体，尽管有规则形状一球形，但其质量分布不均匀，其

重心就不在其几何中心一球心，而是偏向铅质半球一边。

质量分布不均匀的物体，重心的位置除了跟物体的形状有关外，还跟物体内质量的分布有关。

例题1.关于重力下列说法中正确的是（）

A.物体重力的大小总是恒定的

B.同一地点，物体重力的大小与物体的质量成正比

C.物体落向地面时，它受到的重力大小大于它静止时受到的重力大小

D.物体的重力总等于它对竖直弹簧测力计的拉力

解析：AB选项：物体重力的计算式为G=mg,物体的质量m是恒定的，但g的取值与地理位置有关，对

同一地点，g的取值相同。随着物体所处地理位置纬度的升高，g的值在增大；随着高度的增加，g的值将

减小，因此不能认为物体的重力是恒定的。A错B对。

C选项：由公式可以知道物体的重力仅与物体的质量与当地的重力加速度有关，与物体的运动状态无关，

C错。

D选项：用测力计竖直悬挂重物只有静止时，物体对测力计的拉力才等于物体的重力，D错。

答案：B

点评：理解重力的关键：1.方向竖直向下2.重力的大小与物体的运动状态无关，随着高度和纬度的不同而

不同。3.处于地球表面上的物体受到地球的吸引力可以分解为随地球自转所需要的向心力和重力。

知识点：摩擦力

概述

所属知识点：

［相互作用、物体的平衡］

包含次级知识点：

滑动摩擦力、静摩擦力

知识点总结

知道摩擦力的产生条件；会判断摩擦力的有无并能确定摩擦力的种类及方向；理解滑动摩擦力，理

解动摩擦因数u与摩擦材料有关，与其他因素无关；会综合力学知识求解摩擦力的大小和方向问题；会对

物体进行受力分析。

摩擦力

1.静摩擦力

①产生：两个相互接触的物体，有相对运动趋势时产生的摩擦力。

②作用效果：总是起着阻碍物体间相对运动趋势的作用。

③产生条件：a：相互接触且发射弹性形变b：有相对运动趋势c:接触面粗糙

④大小：根据平衡条件求解或牛顿运动定律求解。

⑤方向：总是与物体的相对运动趋势方向相反。

2.滑动摩擦力

①产生：两个相互接触的物体，有相对运动时产生的摩擦力。

②作用效果：总是起着阻碍物体间相对运动的作用。

③产生条件：a：相互接触且发射弹性形变；b：有相对运动；c:接触面粗糙.

④大小：滑动摩擦力的大小与正压力成正比，即，N指正压力不一定等于物体的重力，

么是动摩擦因数，与相互接触的两个物体材料有关还跟粗糙程度有关，滑动摩擦力还可以根据平衡

条件求解或牛顿运动定律求解。

⑤方向：总是与物体的相对运动方向相反。

常见考法

这部分知识难度中等、也有难题，在平时的练习中、阶段性考试中会单独出现，选择、填空、计算

等等出题形式多种多样，在高考中不会以综合题的形式考查的，但是会做为题目的一个隐含条件考查。对

滑动摩擦力问题的分析与考查趋向于与其他知识的综合，这类题中一般具有多体、多力的特点，要运用整

体法与隔离法解题，解决这类问题的关键是要选取合适的研究对象，进行正确的受力分析，建立正确的方

程，然后进行解题.

误区提醒

因为摩擦力分为两种类型的摩擦力，而这两种类型的摩擦力方向、大小的判断方法、计算方法都不相

同，所以必须首先分析物体的运动情况，判明是滑动摩擦力还是静摩擦力。若是箸动摩擦力就用f=

或牛顿运动定律，若是静摩擦力用平衡条件或牛顿第二定律求解。还有就是静摩擦力大小、方向的判断问

题一定得根据外界条件来分析。

例题1-在粗粮的水平面上放一物体AA上再放一质里为m的物体B,AB间的动摩擦因数为H，施加一

水平力F与A，计算下列情况下A对B的摩擦力的大小

⑴当AB一起做匀速运动时

⑵当AB一起以加速度a向右做匀加速运动时

⑶当力F足够大而使AB发生相对运动时

解析：⑴因AB向右做匀速运动，B物体受到的合力为零，所以B物体受到的摩擦力为零。

⑵因AB无相对滑动，所以B物体受到的摩擦力为静摩擦力，此时不能用滑动摩擦力的公式来计算，用牛

顿第二定律对B物体有f=F合=ma

⑶因为AB发生了相对滑动，所以B物体受到的糜擦力为渭动摩擦力，用潜动摩擦力的公式来计算，

f=pN=fJmg

例题?如图所示，位于斜面上的物块M在斜面向上的力F作用下，处于静止状态，则斜面作用于物块的静

摩擦力（）

A方向一定沿斜面向上

B方向可能沿斜面向下

C大小可能等于零

D大小可能等于F

答案：BCD

解析：假设斜面的倾角为依您做这样的题目可以这样思考：

①力F很小比重力的沿斜面的分力mgsm9小，这时的静摩擦力沿斜面向上。

静摩擦力大小为mgsme-F,当然大小可以等于F（当mgsm0=2F时实现）

②力F很大比重力的沿斜面的分力mgsme大，这时的静摩擦力沿斜面向下。

静摩擦力大小为F-mgsme

⑤力F不大不小刚好与重力的沿斜面的分力相等，即F=mgsm8,这时的静摩擦力为零。

知识点：受力分析、力的合成与分

概述

所属知识点：

［相互作用、物体的平衡］

包含次级矢口识点.

受力分析、合力、分力、力的合成、平行四边形定则、力.5解

（按效果、正交分解）、三角形定则、矢量相加法则、共点力、平

衡状态、平衡条件

知识点总结

知道什么是共点力作用下物体的平衡，掌握共点力作用下物体平衡的条件并用来解决平面问题；能

用平衡条件分析物体受力及用整体法和隔离法解决平衡问题；能结合受力分析，运用力的合成和分解、物

体的平衡等知识解决与实际相结合的应用性力学平衡问题，如联系交通运输、体育竞技、人体骨骼、医疗

保健等。

考点1.受力分析

1.概念：把研究对象在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受的

力的示意图，这个过程就是受力分析。

2.受力分析一般顺序：一般先分析场力（重力、电场力、磁场力）；然后分析弹力，环绕物体一周，找出

跟研究对象接触的物体，并逐个分析这些物体对研究对象是否有弹力作用；最后分析摩擦力，对凡有弹力

作用的地方逐一进行分析

3.受力分析的重要依据：①寻找对它的施力物体；②寻找产生的原因；

③寻找是否改变物体的运动状态（即是否产生加速度）或改变物体的形状

考点2.力的合成与分解

1.合力与分力

⑴定义：如果一个力产生的效果与几个力产生的效果相同，那这个力就叫做这几个力的合力，那几个力

就叫做这一个力的分力。

⑵合力与分力的关系是等效替代关系。

2.力的合成与分解：求已知几个力的合力叫做力的合成，求一个力的分力叫做力的分解。

考点3.平行四边形定则、三角形定则

1.求解方法：求两个互成角度的共点力FI,F2的合力，可以用表示R,F2的有向线段为邻边作平行四边形,

它的对角线的长度就为合力的大小，对角线的方向就为合力的方向。

尸=/斤+盾-2五斤。W合力F的方向与F：的方向成arctan了笠念

2.讨论：⑴两个分力大小不变的情况下，夹角越大合力越小，夹角越小，合力越大。

当6=0°时，/=石+用为由最大值，

八当8=90°时，F=』F；+F；,

⑵v

当6=120°时且五i=尸时,F=Fl=F2

当8=180°时，产=|石-巴|,为F的最小值

⑶合力的变化范国为|石一尸』《尸《石+巴，合力可以大于分力，可以等于分力，也可以小于分力。

三角形定则：把两个矢里首尾相连从而求出台矢里的方法（如图所示）.

三角形定则：把两个矢里首尾相连从而求出台矢里的方法（如图所示）.

考点4.共点力的平衡

L共点力：力的作用点在物体上的同一个或力的延长线交于一点的几个力叫做共点力.能简化成质点的物体

受到的力可以视为共点力

2.平衡状态：物体处于静止状态或匀速直线运动状态叫做平衡状态.（该状态下物体的加速度为零）

3.平衡条件：物体受到的合力为零，即F合=0或＜

24=°

常见考法

受力分析是高中物理的基础，它贯穿于力学、电磁学等各部分.正确地对研究对象进行受力分析是解

决问题的关键.若受力分析出错，则“满盘皆输”.受力分析单独考查的也有，但更多的是结合其他知识解决综

合性问题.平衡类问题不仅仅涉及力学内容，在电磁学中常涉及带电粒子在电场、磁场或复合场中的平衡，

通电导体棒在磁场中平衡，但分析平衡问题的基本思路是一样的.

1.分析平衡问题的基本思路

(1)明确平衡状态(加速度为零)；

(2)巧选研究对象(整体法和隔离法)；

(3)受力分析(规范画出受力示意图)；

(4)建立平衡方程(灵活运用力的合成法、正交分解法、矢量三角形法及数学解析法)；

(5)求解或讨论(解的结果及物理意义).

2.求解平衡问题的常用规律

(1)相似三角形法:通过力三角形与几何三角形相似求未知力.对解斜三角形的情况更显性.

(2)拉密原理:三个共点力平衡时，每个力与另外两个力夹角的正弦之比均相等，这个结论叫拉密原理.表达式

为：FJsina=F2/sin?=F3/sin丫(其中a为F2与F3的夹角F为R与F3的夹角,丫为Fi与F2的夹角).

(3)三力汇交原理:物体在同一个平面内三个力作用下处于平衡状态时，若这三个力不平行，则这三个力必共点,

这就是三力汇交原理.

(4)矢量三角形法:物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成

一个封闭的三角形，即这三个力的合力必为零，由此求得未知力.

误区提醒

1.受力分析时，有些力的大小和方向不能准确确定下来，必须根据物体受到的能够确定的几个力的情况和

物体的运动状态判断出未确定的力的情况，要确保受力分析时不漏力、不添力、不错力.

2.对于分析出的物体受到的每一个力都应找出其施力物体，不能无中生有，例如，物体做离心运动时，有

可能会错把“离心力”当作物体受的力.

3.合力和分力不能重复考虑，“性质力”与“效果力”不能重复考虑.

例题1.一个物体同时受到三个力作用，其大小分别是4N、5N、8N,则其合力大小可以是

[]

A.ONB.10N

C.15ND.20N

答案：ABC

解析：这种题目的处理方法：先找任意两个力的合力的范围，再与第三个力合成。

4N和5N的合力范围在1N到9N之间，再和8N合成，最大的力便是9+8=17N,最小的力看能不能取到

零，当然1N到9N之间可以取到8N,若此8N且与第三个力8N相反方向的话，那么这三个力的合力就为

ON..所以三个力的合力的范围在ON到17N之间。所以此题选ABC。

例题2.木板B放在水平地面上，在木板B上放一重1200N的A物体，物体A与木板B间，木板与地间

的摩擦因数均为0.2,木板B重力不计，当水平拉力F将木板B匀速拉出，绳与水平方向成30°时，问绳

的拉力T多大？水平拉力多少？

解析：对A受力分析，建立直角坐标系。如下图：

Y方向：TsmSO^N^g②

解得：T=248.45N@

对整体受力分析，建立直角坐标系。如下图:

X方向：Tcos3啊f==F⑤

Y方向：TsinjO^N=mg⑥

f.=pN⑦

解得：F=430.31N@

知识点：实验二：验证力的平行四

概述

所属知识点:

［相互作用、物体的平衡］

包含次级知识点:

验证力的平行四边形定则

知识点总结

理解实验原理；知道正确的操作步骤，正确使用弹簧测力计；能用作图法处理实验数据记录并得出结

论；会对实验误差进行分析。

一、实验目的

验证互成角度的两个力合成的平行四边形定则。

二、实验原理

如果使R、F2的共同作用效果与另一个力F'的作用效果相同（使橡皮条在某一方向伸长一定的长度），

看匕、F2用平行四边形定则求出的合力F与这•个力F，是否在实验误差允许范围内大小相等、方向相同，

如果在实验误差允许范围内，就验证了力的平行四边形定则。

三、实险器材

木板一块，白纸，图钉若干，橡皮条一段，细绳套（两个），弹簧秤两个，三角板，刻度尺，量角器，

铅笔-

四、实验步骤

1.用图钉把一张白纸钉在水平桌面上的方木板上。

2.用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点，用两条细绳套结在橡皮条的另一端。

3.用两个弹簧秤分别钩住两个细绳套，互成角度地拉橡皮条，使橡皮条伸长，结点到达某一位置0（如图

所示）。

4.用铅笔描下结点0的位置和两条细绳套的方向，并记录弹簧秤的读数。在白纸上按比例作出两个弹簧

秤的拉力F,和F2的图示，利用刻度尺和三角板根据平行四边形定则求出合力F。

5.只用一个弹簧秤，通过细绳套把橡皮条的结点拉到与前面相同的位置0,记下弹簧秤的读数和细绳的方向.

按同样的比例用刻度尺从0点起做出这个弹簧秤的拉力F”的图示。

6.比较F"与用平行四边形定则求得的合力F,在实验误差允许的范围内是否相等。

五、注意事项

1.用弹