备考指要高考物理知识归纳基本的力和运动

高考物理知识归纳（一）

...............基本的力和运动

Io力的种类：（13个性质力）这些性质力是受力分析不可少的“受力分析H勺基础”

重力：G-mg依随高度、纬度、不一样星球上不一样）

弹簧的弹力：F=Kx

滑动摩擦力：万行"V八

静摩擦力：04f静Vfm/////////////////A

^rn.ni>

万有引力：尸引二G—二^

r-

电场力：尸电"qE二q'

d

库仑力：b=K"2（真空中、点电荷）

厂

磁场力：⑴、安培力：磁场对电流H勺作用力。公式：F=BIL（BII）方向:左手定则

（2）、洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力。公式：f-BqV（B1V）方向:左手定则

分子力：分子向H勺引力和斥力同步存在，都随距离的增大而减小,随距离的减小而增人，但斥力变化得住“

核力：只有相邻的核子之间才有核力，是一种短程强力。

Iio运动分类：（多种运动产生的力学和运动学条件及运动规律）是高中物理的重点、难点

①匀速直线运动Ff,-=0Vo^O

②匀变速直线运动：初速为零，初速不为零，

⑤匀变速直、曲线运动（决于k与Vo的方向关系）但卜"恒力

④只受重力作用下的几种运动：自由落体，竖直下抛，竖直上抛，平抛，斜抛等

⑤圆周运动：竖直平面内H勺圆周运动（最低点和最高点）：匀速圆周运动（关键弄清晰是向心力的来源）

⑥简谐运动：单摆运动，弹簧振子：

⑦波动及共振：分子热运动：

⑧类平抛运动;

⑨带电粒在电场力作用下的运动状况；带电粒r在乍用下的匀速圆周运动

m。物理解题的根据：（1）力的j公式

（2）各物理量的定义

（3）多种运动规律的j公式

（4）物理中口勺定理、定律及数学几何关系

w几类物理基础知识要点：

但凡性质力要知：施力物体和受力物体;

对于位移、速度、加速度、动量、动能要知参照物;

状态量要弄清那一种时刻（或那个位置）的物理量;

过程量要弄清那段时间或那个位侈或那个过程发生的I；（如冲量、功等）

怎样判断物体作直、曲线运动；怎样判断加减速运动；怎样判断超重、失重现象。

Vo知识分类举要

1.力II勺合成与分解：求由、F2两个共点力H勺合力的公式:

F=+2石F2cos0

合力的方向与Fi成a角：

F-,sin8

tana=

G+鸟cos。

注意：（1）力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。

两个力的合力范围：尸

（2）IF\~F2l<F<Fi+2

（3）合力大小可以不小于分力、也可以不不小于分力、也可以等于分力。

2.共点力作用下物体口勺平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力为零。

2^=0或％=0ZFy=o

推论：［1］非平行的三个力作用于物体而平衡，则这三个力一定共点。按比例可平移为一种封闭的矢量三角形

［2］几种共点力作用于物体而平衡，其中任意几种力的合力与剩余几种力（一种力）的合力一定等他反向

三力平衡：

摩擦力的公式：

(1)滑动摩擦力：f=jLlN

阐明：a、N为接触面间的弹力，可以不小于G：也可以等于G,•也可以不不小于G

b、〃为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面枳大小、接触面相对运动快慢以

及正压力N无关.

(2)静摩擦力：由物体口勺平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关.

大小范围：伉、为最大静摩擦力，与正压力有关)

阐明：a、摩擦力可以与运动方向相似，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。

b、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。

c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。

d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。

3.力的独立作用和运动的独立性

当物体受到几种力的作用时，每个力各自独立地使物体产生一种加速度，就象其他力不

存在同样，这个性质叫做力的独立作用原理。

一种物体同步参与两个或两个以上的运动时，其中任何一种运动不因其他运动的存在而

受影响，物体所做口勺合运动等于这些互相独立的分运动的叠加。

根据力的独立作用原理和运动的独立性原理，可以分解加速度，建立牛顿第二定律的分

量式，常常能处理某些较复杂的问题。

VI.几种经典的运动模型：

1.匀变速直线运动：

两个基本公式(规律)：V,=Vo+«/5=必/+；。户及几种重要推论：

(1)推论：弘2_%2=2〃S(匀加速直线运动：a为正值匀减速直线运动：a为正值)

V+Vs

(2)AB段中间时刻的即时速度:Vt/2=。八'二一(若为匀变速运动)等于这段的平均速度

2t

探究匀变速直线运动试验:

右图为打点计时器打下的纸带。选点迹清晰日勺一条，舍掠开始比较密集口勺点迹，从便于测量

的地方取一种开始点0,然后每5个点取一种计数点4、8、

运用打下H勺纸带可以：

⑴求任一计数点对应的即时速度y：如I，=^2X（其中汜数周期：T=5X0.02s=0.1s）

02T

⑵运用上图中任意相邻的两段位移求a：如〃=世卫

T-

⑶运用“逐差法”求。：a=&±9±±6上16.12±％）

9T-

⑷运用内图象求a：求出A、B、C、D.E.”各点的即时速度，画出如图的W图线，图线的斜率就是加速度“。

注意：点也打点计时器打电点还是人为选用的计数点

距离b.纸带的记录方式，相邻记数间的距离还是各点距第一种记数点的距离。

纸带上选定的各点分别对应H勺米尺上的刻度值，

周期c.时间间隔与选计数点的方式有关

（50Hz,打点周期0.02s,常以打点的5个间隔作为一种记时单位）即辨别打点周期和记数周期。

d.注意单位。一般为cm

例：试通过计算出时刹车距离s的体现式阐明公路旁书写“严禁超载、超速及酒后驾车”以

及“雨天路滑车辆减速行驶”的原理。

解：（1）、设在反应时间内，汽车匀速行驶的位移大小为刹车后汽车做匀减速

直线运动的位移大小为打，加速度大小为。。由牛顿第二定律及运动学公式有:

=匕............­<I>'

a=.F....+.../mig<2r>

tn

2

v0=2as2...........<3>

s=+s2.................<4>

由以上四式可得出：；_二।说<5>

2（一+〃g）

m

CD超载（即m增大），车啊惯性大，由<5>式，在其他物理量不变的状况下刹车距离就会增忆

遇紧急状况不能及时刹车、停车，危险性就会增长：

②同理超速（%增大）、酒后驾车（八变长）也会使刹车距离就越长，轻易发生事故；

③雨天道路较滑，动摩擦因数〃将减小，由〈五〉式，在其他物理量不变的状况下刹车距离就越

长，汽车较难停下来。

因此为了提醒司机刖友在公路上行车安全，在公路旁设置“严禁超载、超速及酒后

驾车”以及“雨天路滑车辆减速行驶”口勺警示牌是非常有必要H勺。

思维措施篇

1.平均速度的求解及其措施应用

As-1vo+匕|

①用定义式：v=—普遍合用于多种运动：②「，只合用于加速度恒定的匀变速直线运动

AtI2|

2.巧选参照系求解运动学问题

3.追及和相遇或防止碰撞口勺问题的求解措施：

关键：在于掌握两个物体的位置坐标及相对速度的特殊关系。

基本思绪：分别对两个物体研究，画出运动过程示意图，列出方程，找出时间、速度、位移的关系。解出

成果，必要时进行讨论。

追及条件：追者和被追者、，相等是能否追上、两者间的距离有极值、能否防止碰撞的临界条件。

讨论：

1.匀减速运动物体追匀速直线运动物体。

①两者v相等时，SgSg永远追不上，但此时两者的距离有最小值

②若S/S4、恰好追上，也是恰好防止碰撞的临界条件。追被追

③若位移相等时，VcV,c则尚有一次被追上的机会，其间速度相等时，两者距离有一种极大值

2.初速为零匀加速直线运动物体追同向匀速直线运动物体

①两者速度相等时有最大的间距②位移相等时即被追上

4.运用运动的对称性解题

5.逆向思维法解题

6.应用运动学图象解题

7.用比例法解题

8.巧用匀变速直线运动的推论解题

①某段时间内的平均速度=这段时间中时刻的即时速度

②持续相等时间间隔内H勺位移差为一种恒量

③位移=平均速度x时间

解题常规措施：公式法(包括数学推导)、图象法、比例法、“极值法、逆向转公法

2.竖直上抛运动：(速度和时间的对称)

分过程：上升过程匀减速直线运动，下落过程初速为0的匀加速直线运动.

全过程：是初速度为V。加速陵为-g的匀减速直线运动。

⑴上升最大高度:H=g-j

v~

(2)上升的时间：t=—

g

(3)上升、下落通过同一位置时附加速度相似，而速度等值反向

(4)上升、下落通过同一段位移的时间相等。

V

(5)从抛出到落回原位置I内时间:t=2一幺

g

2

⑹合用全过程S=V°t--gt;v(=vo-gt;V|2-V02=-2gS(S、M的正、负号的理解)

3.匀速圆周运动

2江R

wR=20fR角速度：o)=

线速度:V=一7=T=追及问题：G)AtA=WBtB+n2Jt

V.4%2

向心加速度:a=—=(IR=——R=4乃2f2R

RT~

4■冗-

向心力:F=ma=m—=tnco2R=m——R=m4^2n2R

RT2

注意：(1)匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力，总是指向圆心.

(2)卫星绕地球、行星绕太阳作匀速圆周运动叼向心力由万有引力提供。

(3)氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动的向心力由原子查对核外电子的库仑力提供。

4.平抛运动：匀速直线运动和初速度为零时匀加速直线运动时合运动

(1)运动特点：a,只受市力：b、初速度与重力垂直.尽管其速度大小和方向时刻在变化，但其运动

的加速度却恒为重力加速度g,因而平抛运动是一种匀变速曲线运动。在任意相等时间内速度变化相等。

(2)平抛运动的处理措施：平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性，又具有等时性.

(3)平抛运动的规律：以物体的出发点为原点，沿水平和竖直方向建成立坐标。

ax=0....®ay=0....④

竖直方向LVy=gt...⑤

水平方向vx=vo....②

x=Vot....(3)y=^gt2……⑥

tan.=-=-vy=VotgBVO=Vy€tg0

v,v0

河+*

V=Vo=VcosOVy=VsinB

在L、Vv,V、X、y、八夕匕个物理量中，假如已知其中任意两个，可根据以上公式求出其他五个物理量。

证明：做平抛运动日勺物体，任意时刻速度的反向延长线一定通过此时沿抛出方向

水平总位移的中点。

证：平抛运动示意如图

设初速度为％,某时刻运动到A点，位置坐标为（x,y），所用时间为t.

此时速度与水平方向的夹角为夕，速度的反向延长线与水平轴的交点为九

位移：S=Vts=-gt2

x.)yv2

§=Mtancz=—==--②

"'xvot2v0

由①②得：tan«=—tan/?即—=———匚一③

2x2(x-x)

因此：X=-x④

2

④式阐明：做平抛运动日勺物体，任意时刻速度的反向延长线一定通过此时沿抛出

方向水总位移的中点。

5.竖直平面内的圆周运动

竖直平面内的圆周运动是经典的变速圆周运动研究物体通过最高点和最低点的状况，并且常常出现临界状

态。（圆周运动实例）

①火车转弯

②汽车过拱桥、凹桥3

③飞机做俯冲运动时，飞行员对座位啊压力。

④物体在水平面内H勺圆周运动（汽车在水平公路转弯，水平转盘上H勺物体，绳拴着的物体在光滑水平面上

绕绳的一端旋转）和物体在竖直平面内的圆周运动（翻滚过山车、水流星、杂技节目中的飞车走壁等）。

⑤万有引力——卫星H勺运动、库仑力一一电子绕核旋转、洛仑兹力一一带电粒子在匀强磁场中的偏转、重

力与弹力的合力一一推摆、（关健要弄清晰向心力怎样提供的）

（1）火车转弯：设火车弯道处内外轨高度差为h,内外轨间距L,转弯半径R.由于外轨略高于内

轨，使得火车所受重力和支持力R勺合力F含提供向心力。

由八小出』.。=呜=,“写v0=^^（是内外轨对火车都无摩擦力的临界条件）

得“°=楞^（v0为转弯时规定速度）

①当火车行驶速率v等于V。时，印产品，内外轨道对轮缘都没有侧压力

P2

②当火车行驶V不小于V。时，F*<Ra，外轨道对轮缘有侧压力，F介+\=m——

R

v

③当火车行驶速率V不不小于％时，FQF,t,内轨道对轮缘有侧压力，F『N'=m—

R

即当火车转弯时行驶速率不等于汽时，其向心力的变化可由内外凯道对轮缘侧压力自行调整，但调整程度

不适宜过大，以免损坏轨道。

（2）无支承H勺小球，在竖直立面内作圆周运动过最高点状况:

①临界条件：由mg+T=mv7L知，小球速度越小，绳拉力或环爪力T越小，但

T的最小值只能为零，此时小球以重力提供作向心力，恰能通过最高点。

2

0„e啸

即mg二m—

R

结论：绳子和轨道对小球没有力的作用（可理解为恰好通过或恰好通不过的谏府），只有重力提供作向心

力,临界速度诵

②能过最高点条件：V2Vti（当V2V%时，绳、轨道对球分别产生拉力、压力）

③不能过最高点条件：（实际上球尚未到最高点就脱离了轨道）

吟L

最高点状态：mg+T尸m；（临界条件TFO,临界速度才能通过）

最低点状态：T2-mg=mR

高到低过程机械能守恒：11mv?.+mg2L

T2-Ti=6mg（g可看为等效加速度）

半圆：mgR=l//zv2T-mg=tn=>T=3mg

（3）有支承的小球，在竖直口面作圆周运动过最高点状况:

n2

①临界条件：杆和环对小球有支持力I内作用（由mg-N=m、知）当V=0时，\=mg（可理解为小球恰

好转过或恰好转不过最高点）

②当0<”期时，支持力N向上且随y增大而减小，且〃透AN>0

③当v=历时，N=0

④当丫>时，N向下（即拉力）随v增大而增大，方向指向即心。

当小球运动到最高点时，速度v<病时，受到杆的作用力N（支持）

但N<〃y,（力的大小用有向线段长短表示）

当小球运动到最高点时，速度》，=阚时，杆对小球无作用力N=0

当小球运动到最高点时，速度丫>阚时，小球受到杆的拉力N作用

恰好过最高点时，此时从高到低过程mg2R=1mv1低点：I-mg=mv2/R=T=5mg

注意物理园与几何网的最高点、最低点的区别（以上规律合用于物理I苑不过最高点，最低点，g都应当作等效的）

2.处理匀速圆周运动问题的一般措施

（1）明确研究对象，必要时将它从转动系统中隔离出来。

（2）找出物体圆周运动的轨道平面，从中找出圆心和半径。

（3）分析物体受力状况，千万别臆想出一种向心力来。

（4）建立直角坐标系（以指向圆心方向为x轴正方向）将刀正交分解。

,2o

（5）7书—七t□用ZK=加二=#R=〃？

①建u方程组RT

尹、.二0

3.离心运动

在向心力公式Fn=mv2/R中，F”是物体所受合外力所能提供的向心力，n^/R是物体作圆周运动所籥要的

向心力。当提供IKJ向心力等于所需要的向心力时，物体将作圆周运动；若提供的向心力消失或不不小于所

需要的向心力时，物体将做逐渐远离圆心的运动，即离心运动。其中提供的向心力消失时，物体将沿切线

飞去，离圆心越来越远；提供的向心力不不小于所需要的向心力时，物体不会沿切线飞去，但沿切线和圆

周之间的某条曲线运动，逐渐远离圆心。

牛顿第二定律：F介=ma（是矢量式）或者ZF、=maxZFy=may

理解：⑴矢量性⑵瞬时性(3)独立性(4)同体性(5)同系性(6而单位制

•力和运动日勺关系

①物体受合外力为零时，物体处在静止或匀速直线运动状态：

②物体所受合外力不为零时，产生加速度，物体做变速运动.

③若合外力恒定，则加速度大小、方向都保持不变，物体做匀变速运动，匀变速运动的轨迹可以是直线,

也nJ•以是曲线.

④物体所受恒力与速度方向处在同一直线时，物体做匀变速直线运动.

⑤根据力与速度同向或反向，可以深入鉴定物体是做匀加速直线运动或匀减速直线运动：

⑥若物体所受恒力与速度方向成角度，物体做匀变速曲线运动.

⑦物体受到一种大小不变，方向一直与速度方向垂直的外力作用时，物体做匀速圆周运动.此时，外力

仅变化速度的方向，不变化速度的大小.

⑧物体受到一种与位移方向相反的周期性外力作用时，物体做机械振动.

表1给出了几种经典的运动形式的力学和运动学特性.

表1几肿央型的运动形式的力学和运动学特征

加渺衽运动学附征

运动花式典率运动

鲁力」F月”的其角加11度速度

脑力萼保持不变平街状喜律止或匀速直线运动

0*值定方向不芟，增加匀加速直收运动

匀速直皖运动

值180-恒定方向不变，魔今与武速直线运动

力90,值定方向改变，维加平苑运动

》变11曲建IZ动

任意值定大小，方向都支制施运动

大小不要，方大小不受，大小不要，

交速联运动匀速同冏运动

交网与V垂直方向改变方向改变

力F«kx•变速直栽运动

周期性交化冏期性交化

X为位称友建曲陵运动单揖

综上所述：判断一种物体做什么运动，一看受什么样口勺力，二看初速度与合外力方向的关系.

力与运动的差系悬基础，荏此基础上,「还要丛功和能、…过量和动萦煦角度，深入讨论运动规律.

6.万有引力及应用：与牛二及运动学公式

1思绪和措施:①卫星或天体H勺运动当作匀速圆周运动，②FLF”（类似原子模型）

T=2K

2公式：G-^-=man,又需产二=（0"=（与）21*,则,①=，J^'

3求中心天体股）质量M和密度P

f—Mm,2兀、2

由Gr二m（〒厂r可得M=*

r-T

M3兀r’

p=----------=-------------当r=R,即近地卫星绕中心天体运行时，P==C

43GRTGT-

一HIX

3

八Mm