2023年高中物理第一轮复习知识点总结

高中物理第一轮复习知识点总结

力

知识要点：

一、力日勺概念：

力是物体之间日勺互相作用。力日勺一种作用效果是使受力物体发生形变；另一种作用效

果是使受力物体日勺运动状态发生变化，即产生加速度。这两句话既提醒我们研究力学问题首

先要确定研究对象（突出互相作用双方中日勺主体研究方向），又指出分析或量度受力可以从

形变或加速度两个方面下手，这也就成为了研究力学问题日勺总出发点。

二、力日勺单位：

在国际单位制中，力日勺单位是牛顿。

三、对力的概念时几点理解：

1、力日勺物质性。不管是直接接触物体间力日勺作用，还是不直接接触物体间力日勺作

用；不管是宏观物体间力日勺作用，还是微观物体间力日勺作用，都离不开施力者，都离不开物

质。

2、力日勺互相性。施力者同步是受力者，作用力和反作用力大小相等，方向相反，同

种性质，分别作用在对应日勺两个物体上。并同步存在，同步消失。

3、力的矢量性。物体受力所产生的效果，不仅与力的大小有关，还跟力日勺作用方向

和作用位置有关。因此，力的大小、方向和作用点叫力的三要素。力日勺合成和分解遵从矢量

平行四边形法则。

4、力日勺作用离不开空间和时间。力的空间累积效应往往对应物体动能日勺变化；力的

时间累积效应往往对应物体动量日勺变化。

5、在力学范围内，所谓形变是指物体形状和体积日勺变化。所谓运动状态的变化是指

物体速度日勺变化，包括速度大小或方向日勺变化，即产生加速度。

四、力日勺种类：

力日勺分类措施非常多，常用日勺有按力日勺性质命名；按力日勺效果命名；按力日勺本质归

结。

例如：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等等是按力日勺性质命名日勺。张

力、压力、支持力、阻力、向心力等等是按力日勺效果命名日勺。自然界一切实在的互相作用，

按本质说，都可以归结为四种，即：万有引力，电磁力，强互相作用力和弱互相作用力。高

中物理课中出现日勺弹力、摩擦力、分子力从本质上看都是微观粒子间日勺电磁互相作用。核力

又包括具有不一样本质的强互相作用和弱互相作用。

五、重力：

1、重力日勺定义一般有如下两种。（1）重力是由于地球日勺吸引而使物体受到日勺力。

（2）重力是宇宙中所有其他物体作用在该物体上万有引力日勺合力。第一种定义措施强调重

力是矢量，它本质是引力但物体日勺重力不等于地球对它日勺引力。由于地球日勺自转，除两极以

外，地面上其他地点日勺物体都随地球一起，围绕地轴做匀速圆周运动。地球对物体日勺万有引

力日勺一种分力指向地轴充当物体绕地轴做匀速圆周运动日勺向心力，另一种分力就是物体所受

日勺重力。因此常常说法是：重力是地球对物体万有引力日勺一种分力。第二种定义措施是对物

体重力更为全面日勺定义。但由于在地球表面的物体，地球日勺引力要比其他物体日勺引力大得

多，以致实际上可以把所有其他物体的引力忽视不计。在处理问题日勺实践中，由于地球表面

物体位置不一样其绕地轴做匀速圆周运动日勺向心力也不都相等但实际差异又不是很大，这样

就形成了在一般状况下。高中阶段物体所受重力按等于地球万有引力来处理。

2、重力的方向是竖直向下的。

3、重力日勺大小。物体的重力是随在地球表面日勺位置不一样而不一样，由于地球赤道

附近半径大，其万有引力就小，而圆周运动向心力增大，因此重力随纬度减小而减小。物体

在同一地点日勺重力随距地面高度增长而减小。重力大小可以用物体所受万有引力大小来计

算，还可以用牛顿第二定律尸=加。来计算，这时重力可以写成G=/。重力大小在实际生

活中可以用测力计测量。物体在平衡状态下对测力计日勺拉力或压力日勺大小就等于物体重力日勺

大小。

4、真重和视重，失重与超重。有时候我们把物体所受日勺万有引力作为物体日勺真重，

而用测力计所测得日勺物体日勺重力叫物体日勺视重。以地球为参照物，在物体相对于地球静止日勺

状况下，其测力计测得日勺视重等于真重。假如物体在重力方向上具有加速度，物体在这一方

向上受力就不平衡，使得跟物体相连日勺测力计上测得的视重就不等于真重。视重不小于真重

叫超重，视重不不小于真重叫失重。

5、重心。一种物体日勺各个部分都受到地球对它们作用力日勺作用，这些力的合力就是

物体的重力，这些合力的作用点就叫物体的重心。

重心位置的特点：质量分布均匀，形状规则的物体的重心在其几何中心，如均匀球体

日勺重心在它日勺球心。质量不均匀物体日勺重心除了跟它日勺形状有关外，还与质量分布状况有

关。

一种物体日勺重心是个固定点，与物体日勺放置位置和运动状态无关；重心也不一定在物

体上，例如质量分布均匀的I圆环的I重心位于圆环的I圆心处。

重心的位置可以用悬挂法测定。将物体悬挂并使其平衡，这时重力的作用点一定在悬

线方向上，再换一种悬挂点，新日勺悬线也一定通过重心，前后两线的交点就是重心的位置。

六、弹力：

1、定义：发生形变日勺物体，在发生形变日勺同步，有恢复原状日勺趋势，因而对跟它接

触日勺物体要产生力日勺作用，这种力叫弹力。

2、弹力产生日勺条件：（1）直接接触；（2）发生弹性形变。

3、弹力的方向：两个坚硬的物体之间由于压缩或拉伸形变产生的弹力垂直于接触面

而和形成形变的趋势相反即恢复原状日勺趋势。如图1中，光滑球静止在A03面上，是水

平面。由于球与A。接触而无形变故皮有弹力产生，面产生形变有弹力产生，球受到过

切点竖直向上的弹力N。图2中均匀木棍放在光滑凹面上静止，木棍受到弹力M过3点与

过3切线垂直，N2过A点垂直于木棍，均为凹面形变恢复日勺方向。

悬链、绳索等柔软的物体只能拉伸而不能压缩，

因此它们由于形变产生日勺弹力一定沿绳或悬链，指向收

缩方向。

直杆、可拉，可压也可以产生其他方向的形变。

因此直杆产生日勺弹力可以沿杆日勺轴向向里或向外，也可以不沿杆日勺轴向。例如图3所示用绳

索（质量不计）和杆（质量不计）分别固定一质量为机的I小球，在竖直面内做圆周运动，

若半径相等，试阐明在最高点小球速度最小值是多少？由于绳索只能拉伸在最高点其弹力最

小值为零，重力充当向心力加g=7力//凡V=灰。而杆连接的小球在最高点杆的支持力可

以等于重力，小球受合力为零，速度可以得零。

4、弹力大小的计算：由于力日勺效果是使物体发生形变和使物体运动状态发生变化，

弹力日勺计算也可以从这两个效果下手。

胡克定律：弹簧问题可以用此定律处理。在弹性程度内，弹簧的弹力和弹簧日勺形变成

正比。可以写作：F=…，式中R表达弹簧的弹力，弹力是弹簧发生形变时对施力物体日勺

作用力。x是弹簧的形变指伸长或缩短的长度。左叫弹簧的劲度系数，国际单位是牛/米。

一般物体日勺弹力可以用牛顿定律结合物体运动

状态求出。

5、弹簧和绳索、杆或其他坚硬物体弹力变化

状况不一样。由于弹簧形变不能突变使弹簧日勺弹力也

不能发生突变，而在高中物理中的绳索杆、坚硬物

体、类似于刚体。即其形变极小并且可以发生突变，从而使得此类物体日勺弹力可以突变，其

弹力大小和方向由物体运动状态去求得。例如图4所示小球机用水平绳A。和与竖直方向或

夕角的绳3。连接，处在平衡状态。图5中把3。由绳改为弹簧，其他条件相似。问绳A。剪

断瞬间小球所受合力日勺大小和方向？

在图4中小球受力如图6。根据物体平衡条件玛=mg/cos。，合力为零。剪断A。瞬

时，小球受力。会发生突变，此时小球类似于单摆摆至最高点日勺状况〃=机?cos。，小球受

合力帆gsind方向与垂直指向平衡位置。在图5中表达弹簧连接日勺小球在静止状态与图4

分析相似，当剪断A。的瞬时，由于弹簧形变不能立即消失，其弹力仍保持不变，重力也不

变，因此剪断A。瞬时机所受合力方向沿水平与A。当时弹力向相反，大小等于平衡时A。

的I弹力，即合力为瓶gtg。。如图7所示。

J

mg

图7

七、摩擦力：

1、定义：互相接触日勺两个物体，假如有相对运动或相对运动趋势，则两物体接触表

面就会产生阻碍相对运动或相对运动趋势日勺力，这种力叫做摩擦力。

2、静摩擦力和滑动摩擦力比较。

产生条件：两个互相接触物体有相对运动趋势时，物体间出现阻碍相对运动趋势的静

摩擦力。两个互相接触的物体有相对运动时，物体间出现阻碍相对运动的滑动摩擦力。

固态物体间摩擦力日勺方向：一定平行于接触面。静摩擦力一定和相对运动趋势方向相

反，滑动摩擦力一定和相对滑动的方向相反。

摩擦力的大小：摩擦力日勺大小，跟互相接触物体日勺性质，及其表面的I光滑程度有

关，和物体日勺正压力有关，一般地说和接触面积无关。静摩擦力大小可以从零变化到最大静

摩擦，详细大小由实际状况而定，而滑动摩擦力大小永远等于动摩因数与正压力日勺乘积，即

y滑="No

3、几点注意：

要辨别相对运动方向和物体运动方向，即摩擦力可以与物体运动方向相似或相反。例

如物体机放在倾斜日勺传送带上与传送带一起向斜上方共同匀速运动，物体受到静摩擦力方

向与速度同向。如图8。

摩擦力可以是动力也可以是阻力，它可以做正功也可以_&

图8

做负功。图8中机所受的I摩擦力对,加就做正功。

两物体相对运动时，一对滑动摩擦力做功的代数和等于系统内能增长量，即滑动摩擦

力乘相对位移等于系统内能增量。这个规律也告诉我们：作用力与反作用力的功并不一定永

远相等。

判断摩擦力日勺方向是难点，实际处理时可以假设接触面光滑，再从相对运动或相对运

动趋势去判断；也可以从力日勺平衡或运动定律去判断；或上述两

种措施兼而用之。|T-

例如图9所示，光滑水平面上平放物体A,A上再平放物力一^尸

/////////////

图9

体3,A在水平拉力口作用下沿水平面A3共同加速运动，问3受

摩擦力的方向和大小？

设A3接触面光滑，A在R作用下向右加速运动，3对A有向左运动趋势，A要给5

一种向右的静摩擦力。设A、3质量分别为机%，外,共同向右加速度为心3除了受竖直方

向的平衡力：重力机Bg和A对3支持力之外，一定有一种水平向右使物体产生加速度。的

力,由题意可知这个力只能是A对3日勺静摩擦力人因此/向右且/=7%a。

物体的平衡

知识要点:

「力的概念

r力的特点《

〔力的描述

［重力

1力1力的种类《弹力

、摩擦力

「合成与分解的原则

静力学|I力的合成、分解

〔合成与分解的方法

［平衡状态

物体的平衡［共点力作用下物体平衡条件

【平衡条件4

有固定转动轴物体平衡条件

基础知识

1、平衡状态：物体受到几种力的作用，仍保持静止状态，或匀速直线运动状态，或

绕固定日勺转轴匀速转动状态，这时我们说物体处在平衡状态，简称平衡。

在力学中，平衡有两种状况，一种是在共点力作用下物体日勺平衡；另一种是在几种力

矩作用下物体的平衡（既转动平衡）。

2、要辨别平衡状态、平衡条件、平衡位置几种概念。

平衡状态指的是物体日勺运动状态，即静止匀速直线运动或匀速转动状态；而平衡条件

是指要使物体保持平衡状态时作用在物体上日勺力和力矩要满足日勺条件。至于平衡位置这个概

念是指往复运动日勺物体，当该物体静止不动日勺位置或物答复力为零日勺位置。它是研究物体振

动规律时日勺重要概念，简谐振动的物体在平衡位置时其合力不一定零，因此也不一定是平衡

状态。例如单摆振动到平衡位置时后合力是指向圆心的。

3、共点力日勺平衡

⑴共点力：物体同步受几种共面力日勺作用，假如这几种力都作用在物体日勺同一点，或

这几种力日勺作用线都相交于同一点，这几种力就叫做共点力。

⑵共点力作用下物体的平衡条件是物体所受的合外力为零。

⑶三力平衡原理：物体在三个力作用下，处在平衡状

态，假如三力不平行，它们日勺作用线必交于一点，例如图1

所示，不均匀细杆AB长1米，用两根细绳悬挂起来，当AB

在水平方向平衡时，二绳与A3夹角分别为30°和60°,求

图1

A3重心位置？

根据三力平衡原理，杆受三力平衡，TA.TB、G必交于点。只要过。作A3垂线，它

与AB交点C就是A3杆日勺重心。由三角函数关系可知重心C到A距离为0.25米。

⑷详细问题的处理

①二力平衡问题，一种物体只受两个力而平衡，这两个力必然大小相等，方向相反，

作用在一条直线上，这也就是平常所说日勺平衡力。平衡力日勺这些特点就成为了处理力日勺平衡

问题的基础，其他平衡问题最终要转化为这个基础问题。

②三力平衡问题：往往先把两个加合成，这个合力与第三个力就转化成了二力平衡问

题，即三力平衡中任意两个力日勺合力与第三个力日勺大小相等，方各相反，作用在一条直线

上。

③多力平衡问题：设置垂直坐标系，把多种力分解到x、y方向上，求x和y方向的

合力，最终再把两个方向日勺力争合。处理措施日勺思绪还是转化成二力平衡问题。

⑸要区别平衡力日勺作用与反作用力；

表面看平衡力、作用与反作用力都是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，但它

们有本质日勺区别。以作用点日勺角度看，平衡力作用点在同一物体上而作用力与反作用力分别

作用在互相作用日勺两个物体上。从力日勺性质看，平衡力可以是性质相似的力，也可以是性质

不一样日勺力。例如重力可以和弹力平衡，弹力也可以和弹力平衡。作用力和反作用力一定是

相似性质日勺力，即万有引力日勺反作用力一定是万有引力，弹力日勺反作用力一定是弹力。从力

的瞬时性看平衡力之间没有互相依存日勺瞬时关系，例如重力与弹力平衡，弹力消失后重力并

不一定消失。作用力与反作用力存在互相依存日勺瞬时关系，作用力消失日勺瞬时反作用也消

失。

4、力矩日勺定义：力和力臂的乘积叫做力对转动轴的I力矩。用R表达力日勺大小，L表

达力臂，M表达力矩，那么，M=FL,力矩日勺单位是牛米，符号是N•机。

对力矩的理解：①力矩是量度固定转轴物体转动效果的物理量；它是由力和力臂两个

参量决定的。②要区别力矩与功的单位，表面看两者全是力与长度两个物理量的乘积，而力

臂长是从转动轴引力作用线的垂直距离，功是力与沿力方向位移的乘积。两者有主线的不一

样。

5、处理物体平衡问题必须纯熟掌握日勺工具一一力日勺合成和分解。

什么叫力的合成和分解：当物体同步受几种力作用时，假如可以用一种力来替代它

们，并且产生同样日勺效果，那么这一种力叫做那几种力日勺合力。这种替代法叫做力日勺合成。

假如一种力作用在物体上，可以按其实际效果，用两个或两上以上日勺力去替代，这种

替代法叫做力日勺分解。

用力日勺合成和分解处理问题时应注意日勺问题。①力日勺合成和分解是一种处理实际问题

日勺处理措施，合力日勺效果和它所有分力日勺效果总和是等效日勺。在研究分力作用时，应当认为

合力已不存在，因存合力已被分力替代，同理，在研究合力的作用时，应当认为分力已不存

在。②几种力作用在一种物体上，其合力是唯一的。这是由力日勺效果唯一而决定日勺；一种力

日勺分解却是任意日勺，一种力可以分解为无穷多组合力，因此在进行力的分解时要注意按实际

效果进行分解。

共点力日勺合成与分解措施：其原则是平行四边行法则，详细操作中可以详细变化成如

下三种措施：①平行四边形法。两个分力作为邻边，做平行四边形，其对角线即有合力。这

种措施多用作画图，高考大纲不规定用余弦定理进行计算。②三角形法。三角形法是平行四

边形法则日勺简化。根据平行四边形对边平行且相等，先画好任意一种力，再以此力日勺未端作

为第二个力日勺始端，画第二个力，连接第一种力日勺始端和第二个力末端的有向线段，就是它

们日勺合力。这种措施叫矢量合成日勺三角形法则。这种措施往往用来求多种共点力日勺合力，尤

其用来判断共点力平衡问题中某些力日勺变化或根值问题非常以便。③正交分解法，将多种共

点力沿着互相垂直的方向（x轴、y轴）进行分解，然后在x、y方向把力进行合成，最终再

把x、y方向的合力合成一种力，或者把x、y方向的合力与物体运动状态进行有联络的计

算。这种措施是高中物理最常用日勺措施。

直线运动牛顿定律

直线运动

知识要点:

1、基本概念

①参照物，为了确定物体日勺位置和描述其运动而选作原则的那个物体或物体系叫做参

照物或参照系，中学阶段一般选地面为参照物。

②质点，当物体的形状和大小在所研究日勺问题中可以忽视时，把这个物体当作一种具

有质量日勺几何点，这样的I研究对象在力学中叫做质点。

③时间和时刻，任何物体日勺运动都是在空间和时间中进行日勺，与质点所在某一

坐标相对应日勺为时刻，与质点所经历日勺某一段旅程相对应日勺为时间。时间自身具有单向性，

是不可逆日勺，两个时刻日勺间隔就是一段时间。

④旅程与位移，质点在空间的一种位置运动到另一种位置，运动轨迹的长度叫做质点

在这一运动过程中所通过日勺旅程。旅程是标量。质点从空间的一种位置运动到另一种位置,

其位置的变化，叫做质点在这一运动过程中的位移。位移是矢量。距离是指位移的大小，距

离是标量。

⑤平均速度、瞬时速度、速度；平均速率、瞬时速率、速率。

运动物体日勺位移和发生这一段位移所用时间之比，即位移对时间日勺变化率，叫这段时

间或这个位移的日勺平均速度。当时间间隔趋近于零时日勺平均速度的极限值叫这一时刻的瞬时

速度。瞬时速度简称速度。平均加速度、瞬时速度、速度都是矢量。

物体通过日勺旅程和通过这一旅程所用时间日勺比值叫做这段时间或这段旅程日勺平均速

率。当时间间隔趋近于零时平均速率日勺极限值叫做这一时刻的瞬时速率，简称为速率。平均

速率、瞬时速率、速率都是标量。

⑥加速度，速率对时间的变化率叫加速度。67=—o当所取时间较长时，这一比值

At

表达平均加速度；当所取时间趋于零时，这一比值日勺极限值表达即时加速度。对匀变速运动

来说，加速度为恒量，其平均速度和即时加速度是相等日勺。

要对日勺理解加速度的概念，必须辨别速度V,速度日勺变化/V和速度对时间变化率

—,这三个不一样概念。加速度的方向与速度变化方向3方向一致，物体运动方向就是指

At

运动速度方向，速度方向与速度变化方向不一定一致，因此加速度方向并不一定跟速度方向

一致。加速度反应了物体速度变化快慢。物体速度变化日勺快慢和物体速度变化的大小又不是

一回事。加速度追其产生本源是由于受力而产生日勺，是用速度变化率来量度日勺。在高中物理

学习中，加速度是一种很重要日勺概念。

2、匀变速直线运动日勺基本规律

反应匀变速直线运动规律日勺公式有：

(1)即时速度公式：v(=v0+at

2

(2)位移公式：S=vQt+^at

（3）位移速度公式：2as=v；-v；

（4）平均速度公式：?=

2

（5）初速度为零日勺匀加速直线运动，在持续相等时间内相邻位移日勺比：

S1：%：S3：....：Sn=l：3：5：....:（2/1-1）

（6）匀变速直线运动中，持续相等时间内相邻位移的差：

2

AS=S2-S1=S3-S2=....=Sn-=at为恒量

（7）匀变速直线运动中，某段时间中间时刻的即时速度等于这段时间内的平均速

度。

（8）匀变速直线运动中，某段位移中间位置日勺即时速度等于

（9）初速度为零日勺匀加速直线运动通过持续相等位移所用时间之比为

II匀减速直线v；=v0-at

（2）直线在纵轴上日勺截距为初速度%

（3）直线斜率为加速度a

（4）某段时间，线下包围“面积”在数值上等于这段时间内物体运动的位移。

做匀变速直线运动的质点，其运动状况是用五个物理量来描述日勺，这五个物理量是:

初速度5、末速度匕、加速度。、位移s、时间

①两个基本公式

匕=%+at

12

s=v^t-dt

②几种导出公式或称辅助公式，在实际处理问题中还需要不含7或不含。日勺公式，用

数学解方程和平均速度定义式可以导出

22

vt=v0+las不含1的I体现式

s=不含a的体现式

2

③几种有用日勺推论

a任意两个持续相等时间间隔(T)内，位移之差是常数4=S2-Si

方在一段时间内，中间时刻日勺瞬时速度v巾时等于这段时间内日勺平均速度

51

v中时=7=2V°+V，

C若运动物体通过某段位移初位置速度是V1,通过末位置的速度是4，那么通过位移

22

中点日勺瞬时速度是V中点=/V.+V2)/2o

d初速度为零日勺匀加速直线运动中日勺比例关系

△每秒末日勺速度比：1：2：3：……：n

△前九秒内日勺位移比：1：4：9：...：n2

△每t秒内的I位移比：1：3：5：...:(2〃-1)

△每s米内的时间比：1：(后—1)：(V3-V2)：……：(而—0二I)

对上述某些有用的推论请读者要学会推导和论证，在推导和论证过程中既练习和掌握

了运动学基本公式日勺应用，又尝试了转述题和论证题的解题措施，而最终这一点正是近年来

高考大钢提出日勺新规定。

3、直线运动的图象问题

用图象来描述物理规律有时比用公式要更直观和便捷，用图象处理问题就成为了一种

高中学生的较高层次的能力，这也是历年高考必须考察的一项重要内容。高考大钢中首先阐

明不规定会用V-/图去讨论问题，另首先却在考察学生对波形图象，对磁感强度随时间变化

图象8-f图，对加速度随时间变化图象。一较，对LC电路周期平方与电容图象图

的理解和有关计算。这就规定我们真正掌握用图象处理问题的措施和环节，举一反三、应用

于各领域之中。

①运动学日勺平面直角坐标系中重要有三种图象，即位移时间图象、速度时间图象和加

速度时间图象。

②怎样处理图象问题

a认请横纵坐标日勺物理意义及单位，这是处理图象问题日勺基础。就像力学问题中首先

确定研究对象同样重要。

b再读图象各点日勺横纵坐标值，从模纵坐标获取位息是处理图象问题的基础。

c图象的斜率往往有物理意义。例如s-f图象中过某点日勺斜率表达某时刻或某位置时

日勺速度；V-/图象中过某点日勺斜率表达时刻或某个速度时的加速度。也可以进行逆向判断。

由斜率与否变化来判断物体运动过程中速度或加速度与否变化。

d有此图象与横轴所围面积有时也有物理意义。例如v-/图中一定区间内图象与横轴

所围面积表达某段时间位移；气体压强随体积变化图象中图象某部分与横轴所围面积表达气

体做功……等等。

我们应当会从直线运动图象问题的处理中学习和掌握处理图象问题的一般措施。

牛顿定律

偿体咨

I------►静力学——分析物体受力.曩鬃

，牛顿第三定律交^平〔相互作用法

解决力学问题途径团鎏「运动学一切变速直线运动规律僖塞

[■机械能——动能定理

功能关制[动量定理

I动量守恒定律

1、牛顿第一定律：一切物体（质点）总是保持匀速直线运动状态或静止状态，直到

有外力作用迫使它变化这种状态为止。

牛顿第一定律包括着如下某些重要内容

⑴揭发出了物体在不受其他外力作用状况下将保持静止或匀速直线运动状态日勺这一特

性一一惯性，第一定律指出，任何物体都具有惯性，故常称为惯性定律。

⑵第一定律认为力是变化物体运动状态的原因，可以说是对力下了定义。

⑶物体在没有受到外力作用或合外力为零日勺状况下，究竟是静止还是作匀速直线运

动，除了和参照系有关以外，一般要看初始状态。

2、牛顿第二定律：物体在外力的作用下，将获得加速度。加速度日勺大小跟物体所受

外力成正比，跟物体日勺质量成反比。加速度日勺方向跟外力日勺方向相似。其数学体现式为

F=痴在国际单位制中左=I-

应用牛顿第二定律处理问题时要注意如下几种问题

①牛顿第二定律只合用于惯性系，即把地球看作静止的；以地球为参照系或相对惯性

系做匀速直线运动日勺系统；只合用于低速宏观日勺领域。

②力与加速度日勺瞬时性和矢量体。物体所受合力和物体日勺加速度同步出现和消失，加

速度的方向与合力方向一致。

③力日勺独立作用原理。物体受的多种力各产生各附加速度，互不干扰，可以运用力和

加速度矢量法则进行处理。

3、牛顿第三定律：对于每一种作用力，必然有一种等值反向日勺反作用力。作用力和

反作用力总是成对出现日勺，它们同步存在，同步消失，分别用在两个互相作用日勺物体上。

对牛顿第三定律的理解要注意如下问题。

(1)要辨别平衡力，作用力与反作用力，从作用点角度分析：平衡力作用在一种物体

上而作用力与反作用力分别作用在互相作用日勺不一样物体上。从力日勺性质角度分析：作用力

与反作用力一定是同一性质日勺力而平衡力没有这个制约，不一样性质日勺力也可以平衡。从力

日勺依存关系角度分析：作用力与反作用力互相依存，同步产生和消失，而平衡力却不存在互

相依存日勺关系。

(2)在低速运动范围，不管定静止物体间日勺互相作用，还是运动物体间日勺互相作用；

不管是匀速运动物体间的互相作用，还是加速运动物体间日勺互相作用；不管是持续的互相作

用，还是短暂日勺互相作用，都遵照牛顿第三定律。

(3)对日勺理解各物理量的数量关系

牛顿第二定律给出了加速度与力和质量三个物理量之间的定量关系，即力的大小等于

质量和加速度日勺大小时乘积。它只是指出R与机。日勺数量相等，但决不能把R与机。当作相

似日勺物理量。假如在分析做加速运动日勺物体受力状况时，把机a也作为一种外力算进去，认

为有一种所谓“加速力”，显然是错误日勺。实际上加速度。是由合外力R产生的，并不存在

“加速力”。

(4)对时理解它们之间的方向关系。

力和加速度都是矢量，牛顿第二定律不仅表明力和加速度之间的大小关系，也确定了

它们之间日勺方向关系。即加速度日勺方向总是跟合外力日勺方向相似。我们必须抓住加速度方向

和合外力方向一致性这个关键，不要把力的方向和物体运动(速度)的方向联络在一起，不

能认为物体总是沿着它所受的合外力方向运动。

（5）力和加速度之间是瞬时对应时

公式F=ma所确立日勺力和加速度日勺关系是一种瞬时关系，也就是说物体受到合外力

时，立即产生一种加速度，合外力不变（恒力），加速度也不变（匀变速运动）；合外力大

小或方向变化时，加速度日勺大小或方向也立即对应变化；当合外力变为零时，加速度也立即

变为零。两者同步存在，同步变化，同步消失，且一一对应。不要认为物体在某一瞬时受到

合外力获得加速度后就永远保持这个加速度，只有当合外力是一种大小和方向都不变日勺恒力

时，物体才能获得一种恒定不变的加速度。

还应注意：合外力（或加速度）日勺大小与速度日勺大小没有直接关系。不能认为合外力

大则速度一定大，合外力小则速度就不也许大。其实物体所受合外力大，使物体产生日勺加速

度也大，但它日勺速度与否大还要取决于初速度和加速运动日勺时间等原因。

（6）单位：

公式歹=”也表达了只根、a三者间日勺单位关系，只有单位采用国际单位制或厘

米•克•秒制时，公式才能成立。

解题时单位要统一，一般一律用国际单位制单位。

（7）注意定律日勺合用范围

牛顿第二定律只合用于处理宏观物体日勺低速运动问题，而不能用来处理微观粒子和高

速运动问题。并且在应用牛顿第二定律时，必须选择惯性参照系，即对地面静止或匀速直线

运动的坐标系。因此公式中日勺加速度a是相对于地面静止或匀速直线运动日勺参照物来说的。

4、物体在不一样日勺受力状况下的运动状态

牛顿运动定律揭示了运动和力日勺关系，使我们认识到力是物体运动状态变化日勺原因。

物体做这样或那样的运动，正是由于物体受力状况和起始条件不一样的缘故。现就几种常见

运动列表阐明如下:

合外力加速度

运动状态(F)(Q)起始条件运动规律

vo=O

静止匀速直线运F=0a=0vo*O为一定值s-v•t

动

vt=a9t

初速度为零匀加12

vo=Os——at

速直线运动2

v；=2•〃•s

初速度不为零匀尸二恒尸与V0Q二恒量wwOvt=v0±at

加速直线运动量同方向w与a同方向12

s=vQ•t±—at

初速度不为零匀F与vovf=VQ±las

减速直线运动反方向vo与〃反方向-&±乜

2

匕=gt

,12

h=Qgt

自由落体运动F=mga=gVo=0

匕2=2gh

vt=v0-gt

竖直上抛物体,12

F=mgvoM竖直向h=v0t~~gt

日勺运动mg与vo反方〃二一g上，vo与g反

向向V,=Vo-2gh

平抛物体日勺运F=mgvoM为水平方sx=v•t

动mg与vo垂直向，V0与g垂12

〃招Sy

直2

V2vo^O大小一v2

a——Fn=m——

匀速圆周运动R大小恒定，R定，为圆弧日勺〃R

方向指向圆心大小恒定切线方向，a—mw1R

工，"且恒指圆

方向指向圆心与V0时刻垂直

心

在答复力作用

R为变量方向a--k-F=~kx

简谐振动时刻指向平衡m下日勺振动机械能守恒

位置阻力户0

5、验证牛顿第二定律的试验

试验注意:

(1)试验中一直规定砂桶和砂的总质量远不不小于小车和祛码的总质量，前者的总

质量最佳不要超过后者总质量的1/10。只有这样，砂和砂桶的总质量才能视为小车的拉力。

(2)实际上，小车和木板间是有摩擦力日勺，并且这个力一般是不能忽视的，因此试

验时需把木板垫高其右端，让小车重力日勺下滑分力与小车所受日勺摩擦力平衡。平衡摩擦力时

不要挂小桶，但应连着纸带且接通电源。用手给小车一种初速度，假如在纸带上打出日勺点间

距基本均匀，就表明小车受到日勺阻力与小车重力下滑分力平衡。

试验成果分析：

本试验所画出日勺图线也许会出现如图所示日勺几种状况。导致甲图日勺原因是木板倾角过

大，在未加拉力时小车已做加速运动，导致乙图成果的原因与前者恰好相反。导致丙图及丁

曲线运动万有引力

曲线运动：

知识要点:

r曲线运动定义及条件

平抛运动定义及条件

平抛运动(平抛运动的分解

平抛规律

曲线运动I平抛运动的特点

r匀速圆周运动的性质

线速度、角速度、周期和转速

i匀速圆周运动，

向心加速度及向心力

i匀速圆周运动的解题方法

1、独立性原理:

①力日勺独立作用原理：几种力同步作用在一种物体上，假如所有的力或其中几种力各

自都使物体产生对应时加速度，每个力产生的加速度恰好和其他的力不存在时同样。

②运动日勺独立性原理：一种物体同步参与两个或更多日勺运动，这些运动都具有独立

性，其中日勺任何一种运动并不由于有另一种运动日勺存在而有所变化，合运动就是这些互相独

立运动日勺迭加。独立性原理是处理曲线运动问题日勺理论基础和处理措施日勺根据。

2、做曲线运动物体日勺速度特点，由于质点在某一点(或某一时刻)的即时速度方向

在曲线这一点日勺切线上，因此曲线运动日勺速度方向是时刻变化日勺。即曲线运动一定是变速运

动。

(1)物体做曲线运动由于速度是变化的，因此曲线运动是变速运动，有加速度，合

外力不为零，且合外务方向必与速度方向有夹角氏(6»<6»<180°)这是物体做曲线运动日勺

条件。

(2)研究曲线运动的措施是运动日勺合成。平抛运动是水平方向日勺均速直线运动和竖

直方向日勺自由落体运动的I合运动。a=g恒定，平抛运动是匀变速曲线运动。

3、物体做曲线运动日勺条件。物体做匀速圆周运动必须具有两个条件：一是有初速

度；二是其所受合力大小不变，方向一直与速度方向垂直而指向圆心。

由于物体所受合力大小不变，方向变化，指向圆心，称之向心力，则物体加速度大小

2/2q

不变a=二=="2=4%2•R•7/,方向变化，指向圆心，称之向心加速度，其作

RT2

用是只变化线速度方向，不能变化线速度大小。由于加速度不恒定，因此匀速圆周运动是非

匀变速曲线运动。

星体运动是匀速圆周运动日勺特例。是星体间日勺万有引力“充当”圆运动日勺向心力。假

如物体合外力日勺方向与物体日勺速度方向一致，根据牛顿第二定律，其加速度方向也必然与速

度方向一致。即这种状况下的合外力只变化物体运动速度的大小而不变化物体日勺运动方向。

假如物体所受合外力方向与物体速度方向垂直，则其加速度方向也与速度方向垂直，此时合

外力只变化物体速度的方向而不变化速度日勺大小。假如物体所受合外力方向与物体速度方向

成一种角度。我们可以把这个合外力分解为与速度平行，与速度垂直两个分力，这两个分力

根据力日勺独立作用原理要分别变化速度日勺大小和速度日勺方向。总之只要合外力方向与速度方

向不在一条直线上，而是成一角度，物体就做曲线运动。

4、平抛运动

物体做平抛运动日勺条件：物体只受重力作用，并且初速度必须与重力垂直，即沿水平

方向。平抛运动只受重力，因此是匀变速曲线运动，其加速度为重力加速度g,平抛运动轨

迹是抛物线。

平抛运动问题日勺处理措施：根据运动日勺独立性原理，我们把平抛运动当作是以初速度

大小的I水平匀速运动和自由落体运动的I合运动。

平抛运动日勺飞行时间由平抛物体日勺下落高度决定，与初速度大小无关。水平射程由初

速度和飞行时间决定；飞行中任一时刻日勺速度和位移，由水平和竖直两个方向日勺速度和位移

分别合成而求得。

5、匀速圆周运动

（1）运动特点：轨迹是圆。速率不变。速度变化方向，即加速度方向指向圆心，加

速度大小不变。根据牛顿第二定律，做匀速圆周运动日勺物体所受合力必指向圆心，永远与线

速度方向垂直，其大小保持不变。匀速圆周运动属于变加速曲线运动。

（2）描述匀速圆周运动的物理量

转数小频率/、周期T（转数也叫转速）假如时间以秒为单位则转速等于频率〃=/,

1

T°

2兀

角速度。=--=---=

AtT

As2TIR

线速度vv=——二---

AtT

线速度与角速度之间的关系：v=Rco,这是一种重要公式。

2

向心加速度和向心力：a=--=a)~R

R

V2

F=ma=m——=ma)~2R

R

应当注意向心力不是性质力，而是名称力。重力、弹力、摩擦力、万有引力、电场

力、磁场力……等等，任何一种性质力或几种性质力日勺合力、分力等等，只要它日勺效果是使

质点产生向心加速度日勺，它就是向心力。

研究圆周运动，找出向心力是关键性日勺一步，对匀速圆周运动来说，质点所受日勺所有

力日勺合力充当向心力，对非匀速圆周运动来说，沿着半径方向日勺合力充当向心力，切线方向

的合力变化速度大小。

万有引力定律:

知识要点：

r万有引力定律的内容

万有引力与重力及重力加速度

万有引力定律,[■计算天体质量、密度

万有引力定＜

[律的应用人造卫星运动

〔三个宇宙速度

1、定律内容：任何两个物体都是互相吸引日勺，引力日勺大小跟两个物体日勺质量的乘积

成正比，跟它们的距离的平方成反比。

2、体现式：F=G‘学

r

3、几点理解和注意

定律合用于可视为质点日勺两个物体间日勺互相引力，厂指两个质点间日勺距离。若两物体

是质量均匀分布的球体或各层质量均匀分布的球体，厂就是两个球心间的距离。

地球可视为各层质量均匀分布的球体，因此地面上质量为加日勺物体所受地球的引力

Mm

可以表达为b二G,式中“和R分别表达地球质量和半径。

天体日勺质量是巨大的，因此天体之间的万有引力很大，因而万有引力定律是研究天体

运动的基本定律，一般物体质量较小，尤其微观粒子其质量更小，因而一般状况下万有引力

都是忽视不计。

4、万有引力常数日勺测定，在牛顿发现万有引力定律一百数年后来，英国日勺卡文迪许

巧妙地运用扭秤装置，第一次在试验室里比较精确地测出了万有引力常数日勺数值。

5、地球上物体重量日勺变化：万有引力可以分为两个分力：重力和跟随地球自转所需

的向心力。重力日勺方向在赤道和两极处指向地心，在其他方向并不指向地心。重力加速度g

与地理纬度、高度、地质构造有关。g从赤道到两极逐渐增大，从地面到高空逐渐减小。

6、人造地球卫星日勺有关规律，人造地球卫星和星体作围绕运动（视为圆周运动）

时，万有引力提供向心力，即G丝m02r=。

2

厂2「T

由此可以求得第一宇宙速度G”=7昭=7"或v=1.9km/s.这个速度是人造地球卫