2013年高考物理基本知识点总结_2

高中物理知识点总结一、力物体的平衡1.力是物体对物体的作用，是物体发生形变和改变物体的运动状态（即产生加速度）的原因. 力是矢量。

2.重力（1）重力是由于地球对物体的吸引而产生的.［注意］重力是由于地球的吸引而产生，但不能说重力就是地球的吸引力，重力是万有引力的一个分力.但在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力（2）重力的大小:地球表面G=mg，离地面高h处G/=mg/，其中g/=[R/（R+h）]2g（3）重力的方向:竖直向下（不一定指向地心）。

（4）重心:物体的各部分所受重力合力的作用点，物体的重心不一定在物体上.3.弹力（1）产生原因:由于发生弹性形变的物体有恢复形变的趋势而产生的.（2）产生条件:①直接接触;②有弹性形变.（3）弹力的方向:与物体形变的方向相反，弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体.在点面接触的情况下，垂直于面;在两个曲面接触（相当于点接触）的情况下，垂直于过接触点的公切面.①绳的拉力方向总是沿着绳且指向绳收缩的方向，且一根轻绳上的张力大小处处相等.②轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向不一定沿杆.（4）弹力的大小:一般情况下应根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解.弹簧弹力可由胡克定律来求解.★胡克定律:在弹性限度内，弹簧弹力的大小和弹簧的形变量成正比，即F=kx.k为弹簧的劲度系数，它只与弹簧本身因素有关，单位是N/m.4.摩擦力（1）产生的条件:①相互接触的物体间存在压力;③接触面不光滑;③接触的物体之间有相对运动（滑动摩擦力）或相对运动的趋势（静摩擦力），这三点缺一不可.（2）摩擦力的方向:沿接触面切线方向，与物体相对运动或相对运动趋势的方向相反，与物体运动的方向可以相同也可以相反.（3）判断静摩擦力方向的方法:①假设法:首先假设两物体接触面光滑，这时若两物体不发生相对运动，则说明它们原来没有相对运动趋势，也没有静摩擦力;若两物体发生相对运动，则说明它们原来有相对运动趋势，并且原来相对运动趋势的方向跟假设接触面光滑时相对运动的方向相同.然后根据静摩擦力的方向跟物体相对运动趋势的方向相反确定静摩擦力方向.②平衡法:根据二力平衡条件可以判断静摩擦力的方向.（4）大小:先判明是何种摩擦力，然后再根据各自的规律去分析求解.①滑动摩擦力大小:利用公式f=μF N进行计算，其中F N是物体的正压力，不一定等于物体的重力，甚至可能和重力无关.或者根据物体的运动状态，利用平衡条件或牛顿定律来求解.②静摩擦力大小:静摩擦力大小可在0与f max 之间变化，一般应根据物体的运动状态由平衡条件或牛顿定律来求解.5.物体的受力分析（1）确定所研究的物体，分析周围物体对它产生的作用，不要分析该物体施于其他物体上的力，也不要把作用在其他物体上的力错误地认为通过“力的传递”作用在研究对象上. （2）按“性质力”的顺序分析.即按重力、弹力、摩擦力、其他力顺序分析，不要把“效果力”与“性质力”混淆重复分析.（3）如果有一个力的方向难以确定，可用假设法分析.先假设此力不存在，想像所研究的物体会发生怎样的运动，然后审查这个力应在什么方向，对象才能满足给定的运动状态.6.力的合成与分解（1）合力与分力:如果一个力作用在物体上，它产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这个力就叫做那几个力的合力，而那几个力就叫做这个力的分力.（2）力合成与分解的根本方法:平行四边形定则.（3）力的合成:求几个已知力的合力，叫做力的合成.共点的两个力（F 1 和F 2 ）合力大小F的取值范围为:|F 1 -F 2 |≤F≤F 1 +F 2 . （4）力的分解:求一个已知力的分力，叫做力的分解（力的分解与力的合成互为逆运算）.在实际问题中，通常将已知力按力产生的实际作用效果分解;为方便某些问题的研究，在很多问题中都采用正交分解法.7.共点力的平衡（1）共点力:作用在物体的同一点，或作用线相交于一点的几个力.（2）平衡状态:物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态，是加速度等于零的状态. （3）★共点力作用下的物体的平衡条件:物体所受的合外力为零，即∑F=0，若采用正交分解法求解平衡问题，则平衡条件应为:∑F x =0，∑F y =0.（4）解决平衡问题的常用方法:隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、正交分解法等等.二、直线运动1.机械运动:一个物体相对于另一个物体的位置的改变叫做机械运动，简称运动，它包括平动，转动和振动等运动形式.为了研究物体的运动需要选定参照物（即假定为不动的物体），对同一个物体的运动，所选择的参照物不同，对它的运动的描述就会不同，通常以地球为参照物来研究物体的运动.2.质点:用来代替物体的只有质量没有形状和大小的点，它是一个理想化的物理模型.仅凭物体的大小不能做视为质点的依据。

第九章热学热现象：凡是跟温度有关的现象都叫做热现象。

两种研究方法：一是从物质的微观结构出发，说明热现象是大量分子无规则运动的表现，建立了分子动理论；一种是从能量的角度，引入内能的概念，并把内能与其他形式的能量联系起来。

注意体会：由可观测的宏观现象、宏观量去研究不可见的微观现象、微观量。

一、分子动理论1、物体由大量的分子组成相关微观量：分子形状、分子直径（10-10米，油膜法）、分子体积、分子质量（注意：并不是指分子量）、分子占据空间体积、分子间的距离相关宏观量：分子数目、物体质量、物体体积、物质密度、摩尔质量（注意：由分子量可得摩尔质量）、摩尔体积重要常数：阿伏加德罗常数N A=6.02×1023mol-1例1 已知铜的密度为8.9×103kg／m3，试估算一个铜原子的质量、体积、铜原子的直径、相邻两个铜原子间的距离、1cm3的铜含有的铜原子个数。

例2 已知氧气处于标准状况，试估算氧原子的质量，1cm3氧气含有的氧原子的个数、相邻两个氧分子间的距离。

能否根据所给数据估算氧分子的体积？例3 用油膜法可以粗略测出阿伏加德罗常数。

把密度为0.8×103kg／m3的某种油，用滴管滴出一滴油在水面上形成油膜，已知这滴油的体积为0.5×10－3cm3，形成的油膜面积为0.7m2，油的摩尔质量为0.09kg／mol，若把油膜看成单分子层，每个油分子看成球形，那么：（1）油分子的直径是多少？（2）由以上数据可粗略估算出阿伏加德罗常数是多少？（只要求保留一位有效数字）2、分子永不停息地做无规则热运动扩散现象可以在一定程度上表明分子在运动，布朗运动清楚地表明分子运动的特点：永不停息、无规则、温度越高越激烈（物体宏观上表现出来的温度的高低就是由于分子无规则运动的激烈程度决定的）（1）布朗颗粒由成千上万的分子组成，比分子大得多，布朗运动不是分子运动；（2）布朗运动是由于液体分子对布朗颗粒（如花粉颗粒）的撞击引起的，因此布朗运动反映了液体分子（而不是花粉分子）运动的特点；（3）布朗运动的特点：永不停息、无规则、温度越高越激烈、颗粒越小越明显；（4）为什么布朗颗粒越小布朗运动越明显，而如果颗粒太大则有可能不能观察到布朗运动？注意：扩散现象和布朗运动不但说明分子不停地做无规则热运动，同时也说明分子间存在着空隙（否则，分子便无法运动了），更能直接表明分子间存在空隙的一个实验现象是水和酒精混合后体积减小。

高考物理2级知识点总结一、运动与力的基本概念在物理学中，运动与力是两个基本的概念。

运动是物体位置随时间的变化，而力则是导致运动或改变物体运动状态的原因。

力可以分为接触力和非接触力，接触力包括摩擦力、弹力等，非接触力包括重力、电磁力等。

在力的作用下，物体可以产生直线运动、曲线运动和往复运动等。

二、牛顿力学1. 牛顿第一定律牛顿第一定律又称为惯性定律，它表明在没有外力作用下，物体会保持静止或匀速直线运动。

这个定律是牛顿力学的基石，解释了物体受力的行为。

2. 牛顿第二定律牛顿第二定律是描述物体受力的数学关系，它表明物体所受合外力等于物体的质量乘以加速度。

数学表达式为F=ma，其中F是合外力，m是物体的质量，a是物体的加速度。

这个定律揭示了物体受力与运动状态之间的关系。

3. 牛顿第三定律牛顿第三定律又称为作用-反作用定律，它表明任何作用力必然伴随着一个相等大小、方向相反的反作用力。

这个定律解释了物体间力的相互作用，例如乘坐火箭升空时的推进力和火箭向下的反作用力。

三、机械能和能量守恒1. 动能和势能动能是物体由于运动而具有的能量，它与物体的质量和速度平方成正比。

数学表达式为K=1/2mv²，其中K表示动能，m表示质量，v表示速度。

势能是物体由于位置而具有的能量，在重力场中可以分为重力势能和弹性势能。

2. 能量守恒定律能量守恒定律是描述能量转化和能量守恒的基本原理，它表明在一个封闭系统中，能量的总量保持不变。

能量可以从一种形式转化为另一种形式，例如机械能可以转化为热能、光能等。

四、电学基础知识1. 电荷和电场电荷是物质的基本性质，分为正电荷和负电荷。

电场是由电荷引起的周围空间中的物理场，可以用于描述电荷间的相互作用。

2. 电路和电流电路是由导体、电源和元件等组成的路径，电流是电荷通过导体单位时间内的流动。

电流的方向与正电荷的流动方向相反。

3. 电阻和电阻定律电阻是导体阻碍电流通过的程度，单位为欧姆。

物理重要知识点总结学好物理要记住：最基本的知识、方法才是最重要的。

秘诀：“想”学好物理重在理解．．．．．．．．（概念、规律的确切含义，能用不同的形式进行表达，理解其适用条件）A(成功)＝X(艰苦的劳动)十Y(正确的方法)十Z(少说空话多干实事)(最基础的概念,公式,定理,定律最重要)；每一题中要弄清楚(对象、条件、状态、过程)是解题关健物理学习的核心在于思维，只要同学们在平常的复习和做题时注意思考、注意总结、善于归纳整理，对于课堂上老师所讲的例题做到触类旁通，举一反三，把老师的知识和解题能力变成自己的知识和解题能力，并养成规范答题的习惯,这样，同学们一定就能笑傲考场，考出理想的成绩！对联: 概念、公式、定理、定律。

（学习物理必备基础知识）对象、条件、状态、过程。

（解答物理题必须明确的内容）力学问题中的“过程”、“状态”的分析和建立及应用物理模型在物理学习中是至关重要的。

说明：凡矢量式中用“+”号都为合成符号，把矢量运算转化为代数运算的前提是先规定正方向。

答题技巧：“基础题，全做对；一般题，一分不浪费；尽力冲击较难题，即使做错不后悔”。

“容易题不丢分，难题不得零分。

“该得的分一分不丢，难得的分每分必争”，“会做⇒做对⇒不扣分”在学习物理概念和规律时不能只记结论，还须弄清其中的道理，知道物理概念和规律的由来。

受力分析入手（即力的大小、方向、力的性质与特征，力的变化及做功情况等）。

再分析运动过程（即运动状态及形式，动量变化及能量变化等）。

最后分析做功过程及能量的转化过程；然后选择适当的力学基本规律进行定性或定量的讨论。

强调：用能量的观点、整体的方法(对象整体，过程整体)、等效的方法(如等效重力)等解决 Ⅱ运动分类：（各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 高考中常出现多种运动形式的组合 追及(直线和圆)和碰撞、平抛、竖直上抛、匀速圆周运动等 ①匀速直线运动 F 合=0 a=0 V 0≠0 ②匀变速直线运动：初速为零或初速不为零，③匀变速直、曲线运动(决于F 合与V 0的方向关系) 但 F 合= 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：竖直平面内的圆周运动(最低点和最高点)；匀速圆周运动(关键搞清楚是什么力提供作向心力) ⑥简谐运动；单摆运动； ⑦波动及共振；⑧分子热运动；(与宏观的机械运动区别) ⑨类平抛运动；⑩带电粒在电场力作用下的运动情况；带电粒子在f 洛作用下的匀速圆周运动Ⅲ。

高考物理摩擦力知识点总结、摩擦力定义：当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时，受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力，叫摩擦力，可分为静摩擦力和滑动摩擦力。

、摩擦力产生条件：①接触面粗糙；②相互接触的物体间有弹力；③接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。

说明：三个条件缺一不可，特别要注意“相对”的理解。

3、摩擦力的方向：①静摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动趋势方向相反。

②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动方向相反。

说明：(____)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”.滑动摩擦力方向可能与运动方向相同，可能与运动方向相反，可能与运动方向成一夹角。

(____)滑动摩擦力可能起动力作用，也可能起阻力作用摩擦力的大小：(____)静摩擦力的大小：①与相对运动趋势的强弱有关，趋势越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即0≤f≤fm但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。

具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。

②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，在中学阶段讨论问题时，如无特殊说明，可认为它们数值相等。

③效果：阻碍物体的相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动，可以是动力，也可以是阻力。

(____)滑动摩擦力的大小：滑动摩擦力跟压力成正比，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：F____μFN(F表示滑动摩擦力大小，FN表示正压力的大小，μ叫动摩擦因数)。

说明：①FN表示两物体表面间的压力，性质上属于弹力，不是重力，更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。

②μ与接触面的材料、接触面的情况有关，无单位。

③滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小无关。

5、摩擦力的效果：总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势)，但并不总是阻碍物体的运动，可能是动力，也可能是阻力。

说明：滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关，只由动摩擦因数和正压力两个因素决定，而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关。

高中物理公式汇总一、力学公式1、 胡克定律： F = Kx (x 为伸长量或压缩量,K 为倔强系 数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关)2、 重力： G = mg (g 随高度、纬度而变化)3 、求F 1、F 2两个共点力的合力的公式：Ｆ＝F F F F COS 1222122++θ 合力的方向与F 1成∂角：F tg α=F F F 212sin cos θθ+注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。

(2) 两个力的合力范围： ⎥ F 1－F 2 ⎥ ≤ F ≤ F 1 +F 2 (3) 合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。

4、两个平衡条件：（1） 共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力 为零。

∑F=o 或∑F x =o ∑F y =o( 2 ) 有固定转动轴物体的平衡条件： 力矩代数和为零．力矩：M=FL (L 为力臂，是转动轴到力的作用线的垂直距离） 5、摩擦力的公式：(1 ) 滑动摩擦力： f= μN说明 ： a 、N 为接触面间的弹力，可以大于G ；也可以等于G;也可以小于Gb 、 μ为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关.(2 ) 静摩擦力： 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关. 大小范围： O ≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力，与正压力有关) 说明：a 、摩擦力可以与运动方向相同，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。

6、 浮力： F= ρVg (注意单位） 7、 万有引力： F=Gm m r 122(1)． 适用条件 (2) ．G 为万有引力恒量(3) ．在天体上的应用：（M 一天体质量 R 一天体半径 g 一天体表面重力 加速度）a 、万有引力=向心力G Mm R h m ()+=2V R h m R h m T R h 222224()()()+=+=+ωπ b 、在地球表面附近，重力=万有引力 mg = GMm R 2 g = G M R2 c 、 第一宇宙速度mg = m V R2V=gR GM R =/8、库仑力：F=K q qr122 (适用条件)9、 电场力：F=qE (F 与电场强度的方向可以相同，也可以相反) 10、磁场力：（1） 洛仑兹力：磁场对运动电荷的作用力。

高中物理基础知识和基本公式总结力学部分一、高中阶段常见的几种力1.重力： G = mg (g随高度、纬度而变化)方向：竖直向下2.弹力：产生条件：两个物体接触并发生形变常见的几种弹力：（1）压力、支持力：方向与支持面垂直（2）细线的拉力：方向沿着绳（3）弹簧力：F = kx（k-弹簧的劲度系数、x—弹簧的形变量）——胡克定律（4）杆的弹力：大小和方向需结合物体的运动状态由力的平衡条件或牛顿第二定律确定。

3.摩擦力：滑: f =µ N方向：与物体相对运动方向相反静：大小：0＜ f ≤ fm方向：与物体相对运动趋势方向相反大小、方向一般需由力的平衡条件或牛顿第二定律计算确定。

最大静摩擦力f m：一方面指明了静摩擦力变化的范围，另一方面也指明了使静止的物体运动起来所需的最小作用力。

说明：a 、摩擦力可以与运动方向相同，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、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。

4.万有引力： F = G m1m2r2——万有引力定律（适用于两个质点或均匀球体）5.库仑力： F = k q1q2r2（库仑定律——真空中两个点电荷之间的相互作用力）6.电场力： F = q E方向：+q的受力方向与电场方向相同-q的受力方向与电场方向相反7.安培力： I∥B时 F = 0I⊥B时 F = BIL方向：F与B、I垂直，由左手定则判断8.洛仑兹力： v = 0或v∥B时 f = 0v⊥B时 f = Bqv方向；f与B、v垂直，+q所受f的方向由左手定则判断，-q所受f的方向与+q相反。

注意：洛仑兹力对带电粒子不做功。

二、基本的运动模型1. 匀速直线运动: v不变 s = vt a=02. 匀变速直线运动：v均匀变化 a不变（1）基本公式：v = v+ ats = vt +12at2v2 - v2 = 2asv =v+vt2注意：1.选v为正方向，则：匀加速：a＞0 匀减速：a＜02.（v、v、s、a、t）五个物理量中，已知其中的三个可求出另外两个。

第 十 一 章 磁 场一、磁场基本知识1、磁场的产生（1）磁极周围有磁场。

（2）电流周围有磁场（奥斯特实验）。

（3）变化的电场在周围空间产生磁场（麦克斯韦）。

2、磁场的基本性质 磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用（对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用）注意：（1）磁极受力方向与磁场方向共线，电流受力方向与磁场方向垂直；（2）“同名磁极排斥，异名磁极吸引”只适用于外部磁场，无论外部磁场还是内部磁场，小磁针的N 极受力方向总是与磁感线方向一致（S 极受力方向与磁感线方向相反）3、磁感应强度ILF B （条件是匀强磁场中，或ΔL 很小，并且L ⊥B ）。

磁感应强度是矢量。

单位是特斯拉，符号为T ，1T=1N/(A ∙m)=1kg/(A ∙s 2)4、磁感线（1）用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。

磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N 极的指向。

磁感线的疏密表示磁场的强弱。

（2）磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同），在磁极外部N →S ，内部S →N 。

说明：“磁场的方向、磁感应强度的方向、磁感线的切线方向、小磁针北极受力方向”这四个方向是一致的；注意：地磁场不是匀强磁场！但在不太大的空间范围，地磁场可近似视为匀强磁场。

5、电流的磁场 安培定则（右手螺旋定则）直电流：大拇指与电流方向一致，四个弯曲手指指向电流激发的磁场的方向环形电流：大拇指指向中心轴线上的磁感线方向，亦即指向“小磁针”的北极通电螺线管：大拇指指向为螺线管内部的磁感线方向，亦即“条形磁铁”的北极地磁场说明：磁场遵循叠加原理。

由直电流的磁场理解环形电流磁场的形成，由环形电流的磁场理解通电螺线管磁场的形成。

问：若认为地磁场是由于地球带电形成的，则地球带正电还是负电？（关键点：地球自西向东转、地球内部．．的磁场方向由地理N 极指向地理S 极） 6、磁场对电流的作用力——安培力I ∥B 时，F ＝0，I ⊥B 时，F m ＝BIL 电流不受磁场力作用并不意味着不存在磁场 方向：左手定则——电流与磁场可以不垂直，但安培力一定既与电流垂直也与磁场垂直，亦即垂直于电流与磁场所在的平面。

第三章牛顿运动定律第 1 课时牛顿第一定律牛顿第三定律基础知识归纳1.牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.(2)牛顿第一定律的意义①指出了一切物体都有惯性，因此牛顿第一定律又称惯性定律.②指出力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因.(3)惯性①定义：物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质.②量度：质量是物体惯性大小的唯一量度，质量大的物体惯性大，质量小的物体惯性小.③普遍性：惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性.2.牛顿第三定律(1)作用力和反作用力：两个物体之间的作用总是相互的，一个物体对另一个物体施加了力，另一个物体一定同时对这个物体也施加了力.(2)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上.(3)物理意义：建立了相互作用的物体之间的联系及作用力与反作用力的相互依赖关系.4.作用力与反作用力的“四同”和“三不同”四同：(1)大小相同(2)方向在同一直线上(3)性质相同(4)出现、存在、消失的时间相同三不同：(1)方向不同(2)作用对象不同(3)作用效果不同重点难点突破一、如何理解牛顿第一定律1.建立惯性的概念，即一切物体都具有保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质，叫做惯性.是物体固有的一种属性，与物体是否受力及物体的运动状态无关.2.对力的概念更加明确.力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，即力是物体产生加速度的原因.3.牛顿第一定律不是实验定律，即不能由实验直接加以验证，它是在可靠的实验事实基础上采用科学的抽象思维而推理和总结出来的.二、牛顿第一定律、惯性、牛顿第二定律的比较1.力不是维持物体运动的原因，牛顿第一定律指出“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止”.因此物体在不受力时仍可以匀速运动，并不需要力来维持，力是改变这种状态的原因，也就是力是产生加速度的原因.2.惯性是一切物体保持原来运动状态的性质，而力是物体间的相互作用.因此惯性不是一种力，力是使物体运动状态发生改变的外部因素，惯性则是维持物体运动状态，阻碍物体运动状态发生改变的内部因素.3.惯性的表现：物体的惯性总是以保持“原状”或反抗“改变”两种形式表现出来，物体不受外力时，惯性表现在维持原运动状态不变，即反抗加速度产生，且在外力一定时，质量越大的物体运动状态越难改变，加速度越小.4.牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，而是牛顿第二定律的基础，牛顿第一定律不是由实验直接总结出来的，是以伽利略的理想实验为基础，通过对大量实验现象的思维抽象、推理而总结出来的.牛顿第一定律定性地给出了物体在不受力的理想情况下的运动规律，在此基础上牛顿第二定律定量地指出了力和运动的关系：F＝ma.三、作用力和反作用力与平衡力(1)看作用点，作用力与反作用力应作用在两个物体上.(2)看产生的原因，作用力和反作用力是由于相互作用而产生的.(3)作用力与反作用力具有相互性和异体性，与物体运动状态无关.典例精析1.牛顿第一定律的应用【例1】如图所示，在一辆表面光滑的小车上，有质量分别为m1、m2的两个小球(m1>m2)随车一起匀速运动，当车停止时，如不考虑其他阻力，设车足够长，则两个小球()A.一定相碰B.一定不相碰C.不一定相碰D.难以确定是否相碰，因为不知小车的运动方向【解析】两个小球放在光滑的小车表面上，又不考虑其他阻力，故水平方向不受外力，由牛顿第一定律可知，两小球仍然以相同的速度做匀速直线运动，永远不相碰，只有B对.【答案】B【思维提升】运用牛顿第一定律解决问题时，正确的受力分析是关键，如果物体不受力或所受合外力为零，物体的运动状态将保持不变，同理可知，如果物体在某一方向上不受力或所受合外力为零，则物体在这一方向上的运动状态(即速度)保持不变.2.对惯性概念的理解【例2】做匀速直线运动的小车上，水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？【解析】从惯性的角度去考虑瓶内的气泡和水，显然水的质量远大于气泡的质量，故水的惯性比气泡的惯性大.当小车突然停止时，水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，于是水由于惯性继续向前运动，水将挤压气泡，使气泡相对瓶子向后运动.【思维提升】分别考虑水和气泡的惯性是解决本题的关键，抓住惯性只与质量有关，质量越大，惯性越大，也就是运动状态更不易改变.【拓展1】在上题中：(1)若在瓶内放一小软木块，当小车突然停止时，软木块相对于瓶子怎样运动？(2)若在瓶内放一小铁块，又如何？【解析】(1)由于木块的密度小于水的密度，所以同体积的水质量大于木块的质量，水的惯性比木块大，木块将相对于瓶子向后运动.(2)由于同体积的铁块质量大于水的质量，铁块的惯性比水大，所以铁块相对于瓶子将向前运动.3.作用力与反作用力和平衡力的区别【例3】如图所示，在台秤上放半杯水，台秤示数为G′＝50 N，另用挂在支架上的弹簧测力计悬挂一边长a＝10 cm的金属块，金属块的密度ρ＝3×103kg/m3，当把弹簧测力计下的金属块平稳地浸入水中深b＝4 cm时，弹簧秤和台秤示数分别为多少？(水的密度是ρ水＝103 kg/m3，取g＝10 m/s2) 【解析】金属块的受力分析如图所示，因金属块静止，故有F T ＝G－F浮又因G＝ρa3g＝30 N，F浮＝ρ水gV排＝ρ水ga2b＝4 N由牛顿第三定律知水对金属块的力与金属块对水的力都为4N，F T＝30 N－4 N＝26 N台秤的示数由于浮力的作用力增加了F′＝4 N，所以台秤的示数为F N＝G′＋F′＝54 N【思维提升】类似此类问题要紧抓一对平衡力以及一对作用力和反作用力的特点，结合它们的区别、联系一一分析.易错门诊【例4】关于马拉车时马与车的相互作用，下列说法正确的是()A.马拉车而车未动，马向前拉车的力小于车向后拉马的力B.马拉车只有匀速前进时，马向前拉车的力才等于车向后拉马的力C.马拉车加速前进时，马向前拉车的力大于车向后拉马的力D.无论车是否运动、如何运动，马向前拉车的力都等于车向后拉马的力【错解】C；马拉车加速前进，就像拔河一样，甲方胜一定是甲方对乙方的拉力大，所以甲对乙的拉力比乙对甲的拉力大，由此而得出结论：马向前拉车的力大于车向后拉马的力.【错因】产生上述错解原因是学生凭主观想象，而不是按物理规律分析问题.按照物理规律我们知道物体的运动状态不是由哪一个力决定的而是由合外力决定的，车随马加速前进是因为马对车的拉力大于地面对车的摩擦力.【正解】马拉车的力和车拉马的力是一对作用力和反作用力.根据牛顿第三定律，物体间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，故不管在什么情况下，马向前拉车的力都等于车向后拉马的力，而与马车的运动状态无关，故A、B、C错误，D正确.【答案】D【思维提升】生活中有一些感觉是不正确的，不能把生活中的经验、感觉当成规律来用，要运用物理规律来解决问题.第 2 课时牛顿第二定律力学单位制基础知识归纳1.牛顿第二定律(1)内容：物体的加速度与所受合外力成正比，跟物体的质量成反比.(2)表达式：F＝ma.(3)力的单位：当质量m的单位是kg、加速度a的单位是m/s2时，力F的单位就是N，即1 kg•m/s＝1 N.(4)物理意义：反映物体运动的加速度大小、方向与所受合外力的关系，且这种关系是瞬时的.(5)适用范围：①牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系).②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况.2.单位制(1)单位制：由基本单位和导出单位一起组成了单位制.①基本单位：基本物理量的单位.力学中的基本物理量有三个，它们是长度、质量、时间；它们的国际单位分别是米、千克、秒.②导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.重点难点突破一、牛顿第二定律的理解牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系.联系物体的受力情况和运动情况的桥梁是加速度.可以从以下角度1.当物体只受两个力作用而做变速运动时，通常根据加速度和合外力方向一致，用平行四边形定则先确定合外力后求解，称为合成法.2.当物体受多个力作用时，通常采用正交分解法.为减少矢量的分解，建立坐标系，确定x 轴正方向有两种方法：(1)分解力不分解加速度，此时一般规定a 方向为x 轴正方向.(2)分解加速度不分解力，此种方法以某种力的方向为x 轴正方向，把加速度分解在x轴和y 轴上.三、力和运动关系的分析分析力和运动关系问题时要注意以下几点：1.物体所受合力的方向决定了其加速度的方向，合力与加速度的大小关系是F 合＝ma ，只要有合力，不管速度是大还是小，或是零，都有加速度，只有合力为零时，加速度才能为零，一般情况下，合力与速度无必然的联系，只有速度变化才与合力有必然的联系.2.合力与速度同向时，物体加速，反之则减速.3.物体的运动情况取决于物体受的力和物体的初始条件(即初速度)，尤其是初始条件是很多同学最容易忽视的，从而导致不能正确地分析物体的运动过程.典例精析1.瞬时性问题分析【例1】如图甲所示，一质量为m 的物体系于长度分别为L 1、L 2的两根细线上，L 1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L 2水平拉直，物体处于平衡状态.(1)现将L 2线剪断，求剪断瞬间物体的加速度；(2)若将图甲中的细线L 1改为质量不计的轻弹簧而其余情况不变，如图乙所示，求剪断L 2线瞬间物体的加速度.【解析】(1)对图甲的情况，L2剪断的瞬间，绳L1不可伸缩，物体的加速度只能沿切线方向，则mg sin θ＝ma1所以a1＝g sin θ，方向为垂直L1斜向下.(2)对图乙的情况，设弹簧上拉力为F T1，L2线上拉力为F T2.重力为mg，物体在三力作用下保持平衡，有F T1cos θ＝mg，F T1sin θ＝F T2，F T2＝mg tan θ剪断线的瞬间，F T2突然消失，物体即在F T2反方向获得加速度.因为mg tan θ＝ma2，所以加速度a2＝g tan θ，方向与F T2反向，即水平向右.【思维提升】(1)力和加速度的瞬时对应性是高考的重点.物体的受力情况应符合物体的运动状态，当外界因素发生变化(如撤力、变力、断绳等)时，需重新进行运动分析和受力分析，切忌想当然；1端连一小球A，球A与球B之间用线相连.球B与球C之间用弹簧S2相连.A、B、C的质量分别为m A、m B、m C，弹簧与线的质量均不计.开始时它们都处于静止状态.现将A、B间的线突然剪断，求线刚剪断时A、B、C的加速度.【解析】剪断A、B间的细线前，对A、B、C三球整体分析，弹簧S1中的弹力：F1＝(m A＋m B＋m C)g ①方向向上.对C分析，S2中的弹力：F2＝m C g ②方向向上.剪断A、B间的细线时，弹簧中的弹力没变.对A分析：F1－m A g＝m A a A ③对B分析：F2′＋m B g＝m B a B ④对C分析：F2－m C g＝m C a C ⑤F2′＝F2由①③式解得a A＝A CB m mm g，方向向上.由②④式解得a B ＝BC B m m m +g ，方向向下. 由②⑤式解得a C ＝02.应用牛顿第二定律解题的基本方法【例2】一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a ，如图所示，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法正确的是( )A.当θ一定时，a 越大，斜面对物体的正压力越小B.当θ一定时，a 越大，斜面对物体的摩擦力越大C.当a 一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小D.当a 一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小【解析】解法一：用合成法，根据平行四边形定则求解.对物体作受力分析，如图所示.(设物体质量为m ，斜面对物体的正压力为F N ，斜面对物体的摩擦力为F f )物体具有向上的加速度a ，由牛顿第二定律及力的合成有θcos N F －mg ＝ma θsin f F －mg ＝ma 当θ一定时，a 越大，F N 越大，A 不正确；当θ一定时，a 越大，F f 越大，B 正确；当a 一定时，θ越大，F N 越小，C 正确；当a 一定时，θ越大，F f 越大，D 不正确.解法二：应用正交分解法求解.物体受重力、支持力、摩擦力的作用.由于支持力、摩擦力相互垂直，所以把加速度a 在沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，如图所示.沿斜面方向，由牛顿第二定律得：F f －mg sin θ＝ma sin θ ①垂直于斜面方向，由牛顿第二定律得：F N －mg cos θ＝ma cos θ ②当θ一定时，由①得，a 越大，F f 越大，B 正确.由②得，a 越大，F N 越大，A 错误.当a 一定时，由①得，θ越大，F f 越大，D 错误.由②得，θ越大，F N 越小，C 正确.【答案】BC【思维提升】解题方法要根据题设条件灵活选择.本题的解法二中，要分析的支持力和摩擦力相互垂直，所以分解加速度比较简单，但是当多数力沿加速度方向时，分解力比较简单.【拓展2】风洞实验中可产生水平方向的、大小可以调节的风力，先将一套有小球的细杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，如图所示.(1)当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上匀速运动，这时所受风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆的动摩擦因数；(2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离x 的时间为多少.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)【解析】(1)设小球所受的风力为F ，支持力为F N 、摩擦力为F f 、小球质量为m ，作小球受力图，如图所示，当杆水平固定，即θ＝0时，由题意得F ＝μmg所以μ＝F /mg ＝0.5mg /mg ＝0.5(2)沿杆方向，由牛顿第二定律得F cos θ＋mg sin θ－F f ＝ma ①在垂直于杆的方向，由共点力平衡条件得F N ＋F sin θ－mg cos θ＝0 ②又F f ＝μF N ③联立①②③式解得 a=m F mg F f -+θθ sin cos ＝mmg F ) cos sin ) sin (cos θμθθμθ-++（ 将F ＝0.5mg 代入上式得a ＝43g④由运动学公式得x ＝21at 2⑤ 由④⑤式解得t ＝g x g x 384/32=易错门诊3.力和运动的关系【例3】如图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O 点并系住物体m ，现将弹簧压缩到A 点，然后释放，物体一直可以运动到B 点，如果物体受到的摩擦力恒定，则( ) A.物体从A 到O 加速，从O 到B 减速B.物体从A 到O 速度越来越小，从O 到B 加速度不变C.物体从A 到O 间先加速后减速，从O 到B 一直减速运动D.物体运动到O 点时所受合力为零【错解】A ；物体在O 点附近来回运动，因此物体在O 点的速度最大，则A 选项正确.【错因】犯以上错误的客观原因是思维定势，好像是弹簧振子的平衡位置O 具有最大速度，这是盲目的模仿，主要是没有好的解题习惯，没有弄清楚力和运动的关系，另外有些同学是忽略了摩擦力.【正解】在A 点，弹簧弹力F 大于摩擦力μmg ，合外力向右，物体加速运动；在O 点，弹簧弹力减小到零，只受摩擦力μmg ，方向向左，物体在A 到O 之间一定存在某点弹力等于摩擦力，此时物体所受到的合外力为零，速度最大.故从A 到O ，物体先加速后减速，加速度先减小后增大.从O 到B ，合外力向左，物体一直减速运动，加速度一直增大，故C选项正确.【答案】C【思维提升】要正确理解力和运动的关系，物体运动方向和合外力方向相同时物体做加速运动，当弹力减小到等于摩擦力，即合外力为零时，物体的速度最大，小球的加速度决定于小球受到的合外力.第 3 课时 牛顿运动定律的应用重点难点突破一、动力学两类基本问题的求解思路两类基本问题中，受力分析是关键，求解加速度是桥梁和枢纽，思维过程如下：二、用牛顿定律处理临界问题的方法1.临界问题的分析思路解决临界问题的关键是：认真分析题中的物理情景，将各个过程划分阶段，找出各阶段中物理量发生突变或转折的“临界点”，然后分析出这些“临界点”应符合的临界条件，并将其转化为物理条件.2.临界、极值问题的求解方法(1)极限法：在题目中如出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，一般隐含着临界问题，处理此类问题时，应把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，达到尽快求解的目的.(2)假设法：有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索，但在变化过程中可能出现临界问题，也可能不出现临界问题，解答此类题目，一般采用假设法.此外，我们还可以应用图象法等进行求解.三、复杂过程的处理方法——程序法按时间的先后顺序对题目给出的物体运动过程(或不同的状态)进行分析(包括列式计算)的解题方法可称为程序法.用程序法解题的基本思路是：1.划分出题目中有多少个不同的过程或多少个不同的状态.2.对各个过程或各个状态进行具体分析，得出正确的结果.3.前一个过程的结束就是后一个过程的开始，两个过程的分界点是关键.典例精析1.动力学基本问题分析【例1】在光滑的水平面上，一个质量为200 g 的物体，在1 N 的水平力F 作用下由静止开始做匀加速直线运动，2 s 后将此力换为相反方向的1 N 的力，再过2 s 将力的方向再反过来……这样物体受到的力大小不变，而力的方向每过2 s 改变一次，求经过30 s 物体的位移.【解析】物体在1 N 的水平力F 作用下，产生的加速度的大小为a ＝2.01 m F m/s 2＝5 m/s 2物体在2 s 内做匀加速运动，2 s 内位移为s 1＝21at 2＝21×5×22 m ＝10 m 方向与力的方向相同.t ＝2 s 末的速度为v 1＝at ＝5×2 m/s ＝10 m/s从第3 s 初到第4 s 末，在这2 s 内，力F 的方向变成反向，物体将以v 1＝10 m/s 的初速度做匀减速运动，4 s 末的速度为v 2＝v 1－at ＝(10－5×2) m/s ＝0在此2 s 内物体的位移为s 2＝2010·221+=+t v v ×2 m ＝10 m 方向与位移s 1的方向相同.从上述分段分析可知，在这4 s 内物体的位移为s 1＋s 2＝20 m ，物体4 s 末的速度为零.以后重复上述过程，每4 s 物体前进20 m.在30 s 内有7次相同的这种过程，经过4 s×7＝28 s ，最后2 s 物体做初速度为零的匀加速运动，位移为10 m.所以经过30 s 物体的总位移为s ＝(20×7＋10) m ＝150 m【思维提升】本题属已知物体的受力情况求其运动情况.我们也可以作出物体运动的v-t 图象，然后由图象形象地分析物体的运动情况并求出位移.【拓展1】质量为40 kg 的雪橇在倾角θ＝37°的斜面上向下滑动(如图甲所示)，所受的空气阻力与速度成正比.今测得雪橇运动的v-t 图象如图乙所示，且AB 是曲线的切线，B 点坐标为(4,15)，CD 是曲线的渐近线.试求空气的阻力系数k 和雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ.【解析】由牛顿运动定律得mg sin θ－μF N －kv ＝ma由平衡条件得F N ＝mg cos θ由图象得A 点，v A ＝5 m/s ，加速度a A ＝2.5 m/s 2；最终雪橇匀速运动时最大速度v m ＝10 m/s ，a ＝0代入数据解得μ＝0.125，k ＝20 kg/s2.临界、极值问题【例2】如图所示，一个质量为m ＝0.2 kg 的小球用细绳吊在倾角为θ＝53°的光滑斜面上，当斜面静止时，绳与斜面平行.当斜面以10 m/s 2的加速度向右做加速运动时，求绳子的拉力及斜面对小球的弹力.【解析】先分析物理现象.用极限法把加速度a 推到两个极端：当a 较小(a →0)时，小球受到三个力(重力、拉力、支持力)的作用，此时绳平行于斜面；当a 增大(足够大)时，小球将“飞离”斜面，不再受支持力，此时绳与水平方向的夹角未知.那么，当斜面以加速度a ＝10 m/s 2向右加速度运动时，必须先求出小球离开斜面的临界值a 0才能确定小球受力情况.小球刚要离开斜面时，只受重力和拉力，根据平行四边形定则作出其合力如图所示，由牛顿第二定律得mg cot θ＝ma 0代入数据解得a 0＝g cot θ＝7.5 m/s 2因为a ＝10 m/s 2>7.5 m/s 2，所以在题给条件下小球离开斜面向右做加速运动，T ＝22)()(mg ma +＝2.83 N ，F N ＝0【思维提升】物理问题要分析透彻物体运动的情景.而具体情景中存在的各种临界条件往往会掩盖问题的实质，所以有些问题挖掘隐含条件就成为解题的关键.【拓展2】如图所示，长L ＝1.6 m ，质量M ＝3 kg的木板静放在光滑水平面上，质量m ＝1 kg 的小物块放在木板的右端，木板和物块间的动摩擦因数μ＝0.1.现对木板施加一水平向右的拉力F ，取g ＝10 m/s 2，求：(1)使物块不掉下去的最大拉力F ；(2)如果拉力F ＝10 N 恒定不变，小物块的所能获得的最大速度.【解析】(1)求物块不掉下时的最大拉力，其存在的临界条件必是物块与木板具有共同的最大加速度a 1对物块，最大加速度a 1＝mmg μ＝μg ＝1 m/s 2 对整体，F ＝(M ＋m )a 1＝(3＋1)×1 N ＝4 N(2)当F ＝10 N 时，木板的加速度a 2＝3101.010⨯-=-M mg F μm/s 2＝3 m/s 2由21a 2t 2-21a 1t 2=L 得物块滑过木板所用时间t ＝6.1s物块离开木板时的速度v 1＝a 1t ＝6.1 m/s ＝1.26 m/s易错门诊3.多过程问题分析【例3】如图，有一水平传送带以2 m/s 的速度匀速运动，现将一物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为0.5，则传送带将该物体传送10 m的距离所需时间为多少？(取重力加速度g ＝10 m/s 2)【错解】由于物体轻放在传送带上，所以v 0＝0，物体在竖直方向合外力为零，在水平方向受到滑动摩擦力(由传送带施加)，做v 0＝0的匀加速运动，位移为10 m.据牛顿第二定律F ＝ma 有f ＝μmg ＝ma ，a ＝μg ＝5 m/s 2据x ＝21at 2得t ＝a x 2＝2 s【错因】上述解法的错误出在对这一物理过程的认识，传送带上轻放的物体的运动有可能分为两个过程，一是在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动；二是达到与传送带相同速度后，无相对运动，也无摩擦力，物体开始做匀速直线运动，关键问题应分析出什么时候达到传送带的速度，才好对问题进行解答.【正解】以传送带上轻放的物体为研究对象，如图，在竖直方向受重力和支持力，在水平方向受滑动摩擦力，做v 0＝0的匀加速运动.据牛顿第二定律有F ＝ma水平方向：f ＝ma ①竖直方向：F N －mg ＝0 ②又f ＝μF N ③由①②③式解得a ＝5 m/s 2设经时间t 1，物体速度达到传送带的速度，据匀加速直线运动的速度公式v t ＝v 0＋at 1 ④解得t 1＝0.4 s时间t 1内的位移x 1＝21at 2＝21×5×0.42 m ＝0.4 m 物体位移为0.4 m 时，物体的速度与传送带的速度相同，物体0.4 s 后无摩擦力，开始做匀速运动则x 2＝v 2t 2 ⑤因为x 2＝x －x 1＝10 m －0.4 m ＝9.6 m ，v 2＝2 m/s代入式⑤得t 2＝4.8 s则传送10 m 所需时间为t ＝0.4 s ＋4.8 s ＝5.2 s【思维提升】本题涉及了两个物理过程，这类问题应抓住物理情景，带出解决方法，对于不能直接确定的问题可以采用试算的方法，如本题中错解求出一直做匀加速直线运动经过10 m 用时2 s ，可以计算一下2 s 末的速度是多少，计算结果v ＝5×2 m/s ＝10 m/s ，已超过了传送带的速度，这是不可能的.当物体速度增加到2 m/s 时，摩擦力就不存在了，这样就可以确定第二个物理过程.第 4 课时 超重与失重 整体法和隔离法基础知识归纳1.超重与失重和完全失重(1)实重和视重①实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态 无关 . ②视重：当物体在 竖直 方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的 重力 .此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重.。