高一上學(xué)期物理基礎(chǔ)知識總結(jié)

高一上學(xué)期物理基礎(chǔ)知識總結(jié)力學(xué)中三種常見力及物體的平衡1、力的概念的理解（1）力的本質(zhì)①力的物質(zhì)性②力的相互性③力的矢量性④力作用的獨(dú)立性（2）力的效果一是使物體發(fā)生形變；二是改變物體的運(yùn)動狀態(tài)。（即產(chǎn)生加速度）①力作用的瞬時效果——產(chǎn)生加速度a=F/m②力的作用在時間上的積累效果——力對物體的沖量I=Ft③力的作用在空間上的積累效果——力對物體做的功W=Fscosα。（3）力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)。①兩個力相等的條件：力的大小相等，方向相同。（4）力的分類①性質(zhì)力②效果力2、對重力概念理解（1）重力是地球?qū)ξ矬w的萬有引力的一個分力。（2）重力加速度g①地球表面的重力加速度在赤道上最小，兩極最大。（）②海拔越高重力加速度越小。（）（3）重心—重力的作用點(diǎn)叫做物體的重心。①質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體其重心在物體的幾何中心上。②懸掛的物體，繩子的拉力必過物體的重心，和物體的重力構(gòu)成一對平衡力。3、彈力（1）彈力產(chǎn)生的條件：①相互接觸②有彈性形變（2）方向：與物體形變的方向相反，受力物體是引起形變的物體，施力物體是發(fā)生形變的物體。（3）彈力的大小的計(jì)算①根據(jù)平衡條件②根據(jù)動力學(xué)規(guī)律（牛頓第二定律）③根據(jù)公式：F=kx、ΔF=KΔx④控制變量法處理多彈簧形變引起的物體的位置的改變問題。4、摩擦力（1）摩擦力產(chǎn)生的條件：①接觸面粗糙②有壓力③有相對運(yùn)動（或相對運(yùn)動趨勢）（2）靜摩擦力的方向①假設(shè)法②反推法（3）靜摩擦力的大?。ㄆ鋽?shù)值在0到最大靜摩擦力之間。）①根據(jù)平衡條件②根據(jù)動力學(xué)規(guī)律（4）滑動摩擦力的方向滑動摩擦力的方向與物體相對運(yùn)動方向相反是判斷滑動摩擦力方向的依據(jù)。（5）滑動摩擦力的大小根據(jù)公式F=μN(yùn)計(jì)算?；瑒幽Σ亮Φ拇笮∨c物體的運(yùn)動速度、接觸面的面積沒有關(guān)系。力的合成與分解、共點(diǎn)力作用下物體的平衡1、合力與分力FFFF1F2θ2、平行四邊形定則F2F1相關(guān)數(shù)學(xué)知識：F2F1②余弦定理：3、合力的范圍∣F1-F2∣≤F≤F1+F2應(yīng)用判斷物體在受到三個力或三個以上力能否平衡問題即合力能否為零。4、三角形法則①矢量三角形中的等效替代關(guān)系θ圖②θ圖若物體受到三個力的作用時，該三個力依次首尾相接構(gòu)成三角形，則該物體所受合力為零。若物體受到三個力的作用始終處于平衡狀態(tài)，且一個力為恒力，一個力的方向不變，另一個力的變化引起的各力的變化情況，可由三角形法則判斷。5、力的分解的唯一性將一個已知力F進(jìn)行分解，其解是不唯一的。要得到唯一的解，必須另外考慮唯一性條件。常見的唯一性條件有：（1）.已知兩個不平行分力的方向，可以唯一的作出力的平行四邊形，對力F進(jìn)行分解，其解是唯一的。（2）已知一個分力的大小和方向，可以唯一的作出力的平行四邊形，對力F進(jìn)行分解，其解是唯一的。6、力的分解有兩解的條件：（1）.已知一個分力F1的方向和另一個分力F2的大小，由圖9可知：FF1F2F1FF1F2F1，F(xiàn)2，圖10當(dāng)Fsin<F2<F時，分解不唯一，有兩解。當(dāng)F2>F時，分解是唯一的。（2）.已知兩個不平行分力的大小。如圖10所示，分別以F的始端、末端為圓心，以F1、F2為半徑作圓，兩圓有兩個交點(diǎn)，所以F分解為F1、F2有兩種情況。存在極值的幾種情況。①已知合力F和一個分力F1的方向，另一個分力F2存在最小值。②已知合力F的方向和一個分力F1，另一個分力F2存在最小值。7、共點(diǎn)力作用下物體平衡處理方法要注意運(yùn)用等效關(guān)系（合力與分力）注意運(yùn)用力的幾何關(guān)系。注意判斷力的方向。(1)整體法和隔離法(2)合成與分解法（3）正交分解法（4）相似三角形法（5）對稱法在平衡中的應(yīng)用直線運(yùn)動一、勻變速直線運(yùn)動公式1.常用公式有以下四個：,,⑴以上四個公式中共有五個物理量：s、t、a、V0、Vt，這五個物理量中只有三個是獨(dú)立的，可以任意選定。只要其中三個物理量確定之后，另外兩個就唯一確定了。每個公式中只有其中的四個物理量，當(dāng)已知某三個而要求另一個時，往往選定一個公式就可以了。如果兩個勻變速直線運(yùn)動有三個物理量對應(yīng)相等，那么另外的兩個物理量也一定對應(yīng)相等。⑵以上五個物理量中，除時間t外，s、V0、Vt、a均為矢量。一般以V0的方向?yàn)檎较颍詔=0時刻的位移為零，這時s、Vt和a的正負(fù)就都有了確定的物理意義。應(yīng)用公式注意的三個問題（1）注意公式的矢量性（2）注意公式中各量相對于同一個參照物（3）注意減速運(yùn)動中設(shè)計(jì)時間問題2.勻變速直線運(yùn)動中幾個常用的結(jié)論①Δs=aT2，即任意相鄰相等時間內(nèi)的位移之差相等。可以推廣到sm-sn=(m-n)aT2②，某段時間的中間時刻的即時速度等于該段時間內(nèi)的平均速度。，可以證明，無論勻加速還是勻減速，都有。3.初速度為零（或末速度為零）的勻變速直線運(yùn)動做勻變速直線運(yùn)動的物體，如果初速度為零，或者末速度為零，那么公式都可簡化為：，，，以上各式都是單項(xiàng)式，因此可以方便地找到各物理量間的比例關(guān)系。4.初速為零的勻變速直線運(yùn)動①前1s、前2s、前3s……內(nèi)的位移之比為1∶4∶9∶……②第1s、第2s、第3s……內(nèi)的位移之比為1∶3∶5∶……③前1m、前2m、前3m……所用的時間之比為1∶∶④第1m、第2m、第3m……所用的時間之比為1∶∶（）∶……5、自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，豎直上拋運(yùn)動是勻減速直線運(yùn)動，可分向上的勻減速運(yùn)動和豎直向下勻加速直線運(yùn)動。二、勻變速直線運(yùn)動的基本處理方法1、公式法課本介紹的公式如等，有些題根據(jù)題目條件選擇恰當(dāng)?shù)墓郊纯?。但對勻減速運(yùn)動要注意兩點(diǎn)，一是加速度在代入公式時一定是負(fù)值，二是題目所給的時間不一定是勻減速運(yùn)動的時間，要判斷是否是勻減速的時間后才能用。 2、比值關(guān)系法初速度為零的勻變速直線運(yùn)動，設(shè)T為相等的時間間隔，則有：①T末、2T末、3T末……的瞬時速度之比為：v1:v2:v3:……vn=1:2:3:……:n②T內(nèi)、2T內(nèi)、3T內(nèi)……的位移之比為：s1:s2:s3:……:sn=1:4:9:……：n2③第一個T內(nèi)、第二個T內(nèi)、第三個T內(nèi)……的位移之比為：sⅠ:sⅡ:sⅢ:……：sN=1:3:5:……:(2N-1)初速度為零的勻變速直線運(yùn)動，設(shè)s為相等的位移間隔，則有：④前一個s、前兩個s、前三個s……所用的時間之比為：t1:t2:t3:……:tn=1：……：⑤第一個s、第二個s、第三個s……所用的時間tⅠ、tⅡ、tⅢ……tN之比為：tⅠ：tⅡ：tⅢ：……：tN=1：……：3、平均速度求解法在勻變速直線運(yùn)動中，整個過程的平均速度等于中間時刻的瞬時速度，也等于初、末速度和的一半，即：。求位移時可以利用：4、圖象法5、逆向分析法6、對稱性分析法7、間接求解法8、變換參照系法 在運(yùn)動學(xué)問題中，相對運(yùn)動問題是比較難的部分，若采用變換參照系法處理此類問題，可起到化難為易的效果。參照系變換的方法為把選為參照物的物理量如速度、加速度等方向移植到研究對象上，再對研究對象進(jìn)行分析求解。三、勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用—自由落體與豎直上拋1、自由落體運(yùn)動是初速度為零、加速度為g的勻加速直線運(yùn)動。2、豎直上拋運(yùn)動豎直上拋運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動，其上升階段為勻減速運(yùn)動，下落階段為自由落體運(yùn)動。它有如下特點(diǎn)：（1）.上升和下降（至落回原處）的兩個過程互為逆運(yùn)動，具有對稱性。有下列結(jié)論：①速度對稱：上升和下降過程中質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過同一位置的速度大小相等、方向相反。②時間對稱：上升和下降經(jīng)歷的時間相等。（2）.豎直上拋運(yùn)動的特征量：①上升最大高度：Sm=.②上升最大高度和從最大高度點(diǎn)下落到拋出點(diǎn)兩過程所經(jīng)歷的時間：.（3）處理豎直上拋運(yùn)動注意往返情況。追及與相遇問題、極值與臨界問題一、追及和相遇問題1、追及和相遇問題的特點(diǎn)追及和相遇問題是一類常見的運(yùn)動學(xué)問題，從時間和空間的角度來講，相遇是指同一時刻到達(dá)同一位置。可見，相遇的物體必然存在以下兩個關(guān)系：一是相遇位置與各物體的初始位置之間存在一定的位移關(guān)系。若同地出發(fā)，相遇時位移相等為空間條件。二是相遇物體的運(yùn)動時間也存在一定的關(guān)系。若物體同時出發(fā)，運(yùn)動時間相等；若甲比乙早出發(fā)Δt，則運(yùn)動時間關(guān)系為t甲=t乙+Δt。要使物體相遇就必須同時滿足位移關(guān)系和運(yùn)動時間關(guān)系。2、追及和相遇問題的求解方法分析追及與相碰問題大致有兩種方法即數(shù)學(xué)方法和物理方法。首先分析各個物體的運(yùn)動特點(diǎn)，形成清晰的運(yùn)動圖景；再根據(jù)相遇位置建立物體間的位移關(guān)系方程；最后根據(jù)各物體的運(yùn)動特點(diǎn)找出運(yùn)動時間的關(guān)系。方法1：利用不等式求解。利用不等式求解，思路有二：其一是先求出在任意時刻t，兩物體間的距離y=f(t),若對任何t，均存在y=f(t)>0,則這兩個物體永遠(yuǎn)不能相遇；若存在某個時刻t，使得y=f(t),則這兩個物體可能相遇。其二是設(shè)在t時刻兩物體相遇，然后根據(jù)幾何關(guān)系列出關(guān)于t的方程f(t)=0,若方程f(t)=0無正實(shí)數(shù)解，則說明這兩物體不可能相遇；若方程f(t)=0存在正實(shí)數(shù)解，則說明這兩個物體可能相遇。方法2：利用圖象法求解。利用圖象法求解，其思路是用位移圖象求解，分別作出兩個物體的位移圖象，如果兩個物體的位移圖象相交，則說明兩物體相遇。3、解“追及、追碰”問題的思路解題的基本思路是（1）根據(jù)對兩物體運(yùn)動過程的分析，畫出物體的運(yùn)動示意圖（2）根據(jù)兩物體的運(yùn)動性質(zhì)，分別列出兩個物體的位移方程。注意要將兩物體運(yùn)動時間的關(guān)系反映在方程中（3）由運(yùn)動示意圖找出兩物體間關(guān)聯(lián)方程（4）聯(lián)立方程求解。4、分析“追及、追碰”問題應(yīng)注意的問題：（1）分析“追及、追碰”問題時，一定要抓住一個條件，兩個關(guān)系；一個條件是兩物體的速度滿足的臨界條件，追和被追物體的速度相等的速度相等（同向運(yùn)動）是能追上、追不上、兩者距離有極值的臨界條件。兩個關(guān)系是時間關(guān)系和位移關(guān)系。其中通過畫草圖找到兩物體位移之間的數(shù)量關(guān)系，是解題的突破口，因此在學(xué)習(xí)中一定要養(yǎng)成畫草圖分析問題的良好習(xí)慣，對幫助我們理解題意，啟迪思維大有裨益。（2）若被追及的物體做勻減速直線運(yùn)動，一定要注意追上前該物體是否停止。（3）仔細(xì)審題，注意抓住題目中的關(guān)鍵字眼，充分挖掘題目中的隱含條件，如：剛好、恰巧、最多、至少等，往往對應(yīng)一個臨界狀態(tài)，滿足一個臨界條件。二、極值問題和臨界問題的求解方法。該問題關(guān)鍵是找準(zhǔn)臨界點(diǎn)牛頓第二定律的理解與方法應(yīng)用 一、牛頓第二定律的理解。1、矢量性合外力的方向決定了加速度的方向，合外力方向變，加速度方向變，加速度方向與合外力方向一致。其實(shí)牛頓第二定律的表達(dá)形式就是矢量式。2、瞬時性加速度與合外力是瞬時對應(yīng)關(guān)系，它們同生、同滅、同變化。3、同一性(同體性)中各物理量均指同一個研究對象。因此應(yīng)用牛頓第二定律解題時，首先要處理好的問題是研究對象的選擇與確定。4、相對性在中，a是相對于慣性系的而不是相對于非慣性系的即a是相對于沒有加速度參照系的。5、獨(dú)立性αMm圖3（a）理解一：F合產(chǎn)生的加速度a是物體的總加速度，根據(jù)矢量的合成與分解，則有物體在x方向的加速度ax；物體在y方向的合外力產(chǎn)生y方向的加速度ayαMm圖3（a）二、方法與應(yīng)用1、整體法與隔離法（同體性）選擇研究對象是解答物理問題的首要環(huán)節(jié)，在很多問題中，涉及到相連接的幾個物體，研究對象的選擇方案不惟一。解答這類問題，應(yīng)優(yōu)先考慮整體法，因?yàn)檎w法涉及研究對象少，未知量少，方程少，求解簡便。但對于大多數(shù)平衡問題單純用整體法不能解決，通常采用“先整體，后隔離”的分析方法。2、牛頓第二定律瞬時性解題法（瞬時性）牛頓第二定律的核心是加速度與合外力的瞬時對應(yīng)關(guān)系，做變加速運(yùn)動的物體，其加速度時刻都在變化，某時刻的加速度叫瞬時加速度，而加速度由合外力決定，當(dāng)合外力恒定時，加速度也恒定，合外力變化時，加速度也隨之變化，且瞬時力決定瞬時加速度。解決這類問題要注意：（1）確定瞬時加速度的關(guān)鍵是正確確定瞬時合外力。（2）當(dāng)指定某個力變化時，是否還隱含著其它力也發(fā)生變