艺术体育生高考物理提分知识点汇编

艺术生体育生高考“快、准、会”必备物理知识点汇编专家力作，献给疫情中高考备考的学子目录艺术生体育生必备物理知识——运动，速度 (1)一、知识点讲解 (1)二、小结 (2)一、对质点概念的正确理解 (2)二、对参考系的理解 (2)三、正确区分v、Δv、a (3)艺术生体育生必备物理知识——重力、弹力、摩擦力，力的合成与分解 (6)艺术生体育生必备物理知识——牛顿定律 (12)艺术生体育生必备物理知识——曲线运动、抛体运动、圆周运动 . 15 艺术生体育生必备物理知识——动能、能量守恒定律 (20)第一节动能动能定理 (20)第二节机械能守恒定律 (21)第三节功能关系能量守恒 (23)艺术生体育生必备物理知识——电场、电容器、电容 (25)艺术生体育生必备物理知识——电流、电阻 (35)艺术生体育生必备物理知识——磁场、带电粒子 (43)艺术生体育生必备物理知识——电流、变压器 (53)艺术生体育生必备物理知识——机械运动，光的波动性 (63)艺术生体育生必备物理知识——运动，速度一、 知识点讲解第一节 描述运动的基本概念一、质点和参考系1．质点用来代替物体的有质量的点．它是一种理想化模型．2．参考系：为了研究物体的运动而选定用来作为参考的物体．参考系可以任意选取．通常以地面或相对于地面不动的物体为参考系来研究物体的运动．思考感悟1．质点与几何点的区别？提示：1.质点有质量，而几何点没有质量．二、速度和速率1．平均速度：运动物体的位移和运动所用时间的比值，叫做这段时间内的平均速度，即 v ＝Δx Δt ，平均速度是矢量，其方向跟位移的方向相同．2．瞬时速度：运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度，叫做瞬时速度．瞬时速度精确描述物体在某一时刻(或某一位置)的运动快慢．3．平均速率：物体在某段时间内通过的路程与所用时间的比值，叫做这段时间内的平均速率．它是标量，一般它并不等于平均速度的大小．4．瞬时速率：瞬时速度的大小叫做瞬时速率，是标量．思考感悟在什么情况下，平均速率等于平均速度的大小？提示：2.只有在单向直线运动中，两者大小才相等．三、加速度1．物理意义：加速度是描述速度变化快慢的物理量．2．定义：在匀变速直线运动中，速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值．3．定义式：a ＝Δv Δt .4．标矢性：加速度是矢量．方向与△V 的方向一致，但与速度v 的方向无关．在直线运动中，a 的方向与v 的方向共线．5．物体加、减速的判定(1)当a 与v 同向或夹角为锐角时，物体加速．(2)当a 与v 垂直时，物体速度大小不变．(3)当a与v反向或夹角为钝角时，物体减速．思考感悟3．物体速度大小不变时，加速度等于零吗？提示：3.速度大小、方向都不变时，加速度等于零，速度大小不变，方向改变时，加速度不等于零．二、小结一、对质点概念的正确理解1．质点是对实际物体科学的抽象，是研究物体运动时，抓住主要因素，忽略次要因素，对实际物体进行的近似，是一种理想化模型，真正的质点是不存在的．2．质点是只有质量而无大小和形状的点；质点占有位置但不占有空间．3．能否把物体看做质点的几种情况(1)研究与物体平动有关的问题时，如果物体的大小远小于研究的运动范围，则可看做质点，反之则不能看做质点．例如研究火车从北京到上海的时间时，火车可看做质点，而研究火车过桥时间时，则不能看做质点．(2)研究转动或与转动相关的问题时，物体不能看做质点．(3)物体的大小和形状对所研究运动的影响可以忽略不计时，不论物体大小如何，都可将其视为质点．特别提醒：(1)不能以物体的大小为标准来判断物体是否可以看成质点，关键要看所研究问题的性质．(2)同一物体，有时可看成质点，有时不能．二、对参考系的理解1．对参考系的理解(1)运动是绝对的，静止是相对的．一个物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系而言的．(2)参考系的选取可以是任意的．(3)判断一个物体是运动还是静止，如果选择不同的物体作为参考系，可能得出不同的结论．(4)参考系本身既可以是运动的物体，也可以是静止的物体．在讨论问题时，被选为参考系的物体，我们常假定它是静止的．(5)比较两个物体的运动情况时，必须选择同一个参考系．2．选取参考系的原则选取参考系时，应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则．一般应根据研究对象和研究对象所在的系统来决定．例如研究地球公转的运动情况，一般选太阳为参考系；研究地面上物体的运动时，通常选地面或相对地面静止的物体为参考系．在今后的学习中如不特别说明，均认为是以地面为参考系．特别提醒：当以相对地面静止或匀速直线运动的物体为参考系时，这样的参考系叫惯性参考系，牛顿第二定律仅适用于惯性参考系．三、正确区分v、Δv、a第二节匀变速直线运动的规律及应用一、匀变速1、即一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，或这段时间初、末时刻速度矢量和的一半．思考感悟1．①在什么情况下首选速度—位移关系式？②平均速度公式的适用范围？提示：1.①不涉及时间时；②匀变速直线运动．2．匀变速直线运动的重要推论(1)任意两个连续相等的时间间隔(T)内，位移之差是一恒量，即Δx＝x2－x1＝x3－x2＝……＝xn－xn－1＝aT2(2)初速度为零的匀变速直线运动中的几个重要结论①1T末，2T末，3T末……瞬时速度之比为：v1∶v2∶v3∶……∶vn＝1∶2∶3∶……∶n②1T内，2T内，3T内……位移之比为：x1∶x2∶x3∶……∶xn＝1∶22∶32∶……∶n2③第一个T内，第二个T内，第三个T内……位移之比为：xⅠ∶xⅡ∶xⅢ：……∶x N＝1∶3∶5∶……∶(2n－1)④通过连续相等的位移所用时间之比为：t1∶t2∶t3∶……∶t n＝1：（√2-1）：（√3-√2）：……:(√n-√（n-1）)二、自由落体和竖直上抛的运动规律1．自由落体运动规律(1)速度公式：v＝gt(2)位移公式：h=2/1gt2(3)速度—位移关系式：v=2gh2．竖直上抛运动规律(1)速度公式：v＝v0-gt2)位移公式：h＝v0t-2/1gt2(3)速度—位移关系式：v2-v02＝－2gh(4)上升的最大高度：h＝2g/v02(5)上升到最大高度用时：t＝g/v0思考感悟物体上升到最高点时速度为零，能否说物体处于静止状态？提示：2.不能．静止是一种平衡状态，同时满足v＝0，a＝0.二、小结一、应用匀变速直线运动规律应注意的问题1．对基本公式的理解应用(1)正负号的规定匀变速直线运动的基本公式均是矢量式，应用时要注意各物理量的符号，一般情况下，我们规定初速度的方向为正方向，与初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取负值，当v0＝0时，一般以a的方向为正．(2)匀变速直线运动物体先做匀减速直线运动，减速为零后又反向做匀加速直线运动，全程加速度不变，对这种情况可以直接应用匀变速直线运动公式．(3)刹车问题对匀减速直线运动，要注意减速为零后停止，加速度变为零的实际情况，如刹车问题，应首先判断给定时间内车是否已停止运动．2．对推论Δx＝aT2的拓展(1)公式的适用条件①匀变速直线运动；②Δx为连续相等的相邻时间间隔T内的位移差．(2)进一步的推论：xm－xn＝(m－n)aT2要注意此式的适用条件及m、n、T的含义．(3)此公式常用来研究打点计时器纸带上的加速度．第三节运动图象追及、相遇问题一、直线运动的x－t图象1．物理意义：反映了做直线运动的物体位移随时间变化的规律．2．图线斜率的意义(1)图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的大小．(2)图线上某点切线的斜率正负表示物体速度的方向．3．两种特殊的x－t图象(1)若x－t图象是一条倾斜的直线，说明物体在做匀速直线运动．(2)若x－t图象是一条平行于时间轴的直线，说明物体处于静止状态．二、直线运动的v－t图象1．物理意义：反映了做直线运动的物体速度随时间变化的规律．2．图线斜率的意义(1)图线上某点切线的斜率大小表示物体加速度的大小．(2)图线上某点切线的斜率正负表示加速度的方向．3．截距的意义(1)纵坐标截距表示t＝0时刻的速度．(2)横坐标截距表示速度为零的时刻．4．图象与坐标轴围成的“面积”的意义(1)图象与坐标轴围成的面积表示物体的位移．(2)若此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正方向；若此面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负方向．5．两种特殊的v－t图象(1)若v－t图象是与横轴平行的直线，说明物体做匀速直线运动．(2)若v－t图象是一条倾斜的直线，说明物体做匀变速直线运动．思考感悟v－t图线和x－t图线是物体运动的轨迹吗？提示：不是物体的运动轨迹．三、追及和相遇问题1．追及问题的两类情况(1)若后者能追上前者，追上时，两者处于同一位置，且后者速度一定不小于前者速度．(2)若追不上前者，则当后者速度与前者相等时，两者相距最近．2．相遇问题的两类情况(1)同向运动的两物体追及即相遇．(2)相向运动的物体，当各自发生的位移大小之和等于开始时两物体间的距离时即相遇．应用指导：(1)在追及、相遇问题中，速度相等往往是临界条件，也往往会成为解题的突破口．(2)在追及、相遇问题中常有三类物理方程：①位移关系方程；②时间关系方程；③临界关系方程．特别提醒：(1)速度图象向上倾斜时，物体不一定做加速运动，向下倾斜也不一定做减速运动，物体做加速还是减速运动，取决于v和a的符号，v、a同正或同负则加速，v、a一正一负则减速．(2)位移图象与时间轴的交点表示距参考点的位移为零，运动方向不发生改变；速度图象与时间轴交点表示速度为零，运动方向发生改变．艺术生体育生必备物理知识——重力、弹力、摩擦力，力的合成与分解二、知识点讲解第一节重力弹力摩擦力一、力1．力的概念：物体与物体之间的相互作用．2．力的性质(1)物质性：力不能脱离物体而独立存在．没有“施力物体”或“受力物体”的力是不存在的．(2)相互性：力的作用是相互的．施力(受力)物体同时也是受力(施力)物体．(3)矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向．(4)独立性：一个力作用于某个物体上产生的效果，与这个物体是否受到其他力的作用无关．3．力的图示和示意图(1)力的图示：包含力的大小、方向、作用点三个要素．(2)力的示意图：受力分析时，作出的表示物体受到某一力的有向线段．特别提示：同一性质的力可以产生不同的效果；不同性质的力可以产生相同的效果．二、重力1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．2．大小：G＝mg.3．方向：总是竖直向下．4．重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心．特别提示：(1)重力的方向总是与当地的水平面垂直，不同地方水平面不同，其垂直水平面向下的方向也就不同．(2)重力的方向不一定指向地心．(3)并不是只有重心处才受到重力的作用．思考感悟重心的位置与哪些因素有关？提示：与质量分布和物体的形状有关．三、弹力1．定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用．2．产生的条件(1)两物体相互接触；(2)发生弹性形变．3．方向(1) 与物体形变方向相反．(2)几种常见模型的弹力方向①轻绳的拉力沿绳指向绳收缩的方向．②点与平面、平面与平面接触处的弹力垂直于接触面(若是曲面则垂直于接触处的切面)指向被压或被支持的物体．③弹簧的弹力方向：总是沿弹簧轴线指向变回原长的方向．④杆的弹力方向要依照平衡条件或牛顿定律判定．4．大小(1)弹簧类弹力在弹性限度内遵从胡克定律，其公式为F＝kx；(2)非弹簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求得．四、摩擦力1．产生：相互接触且发生形变的粗糙物体间，有相对运动或相对运动趋势时，在接触面上所受的阻碍相对运动或相对运动趋势的力．2．产生条件：接触面粗糙；接触面间有弹力；物体间有相对运动或相对运动趋势．3．方向：与相对运动或相对运动趋势方向相反．4．作用效果：阻碍物体间的相对运动或相对运动趋势．特别提示：(1)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动．(2)受静摩擦力作用的物体不一定静止，受滑动摩擦力作用的物体不一定运动．(3)接触面处有摩擦力时一定有弹力，且弹力与摩擦力方向总垂直，反之不一定成立．二、小结一、弹力的有无及方向的判断方法1．弹力有无的判断方法(1)根据弹力产生的条件直接判断根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力．此方法多用来判断形变较明显的情况．(2)利用假设法判断对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，即把与我们所研究的物体相接触的其他物体去掉，看物体还能否保持原有的状态，若运动状态不变，则此处不存在弹力，若运动状态改变，则此处一定存在弹力．(3)根据“物体的运动状态”分析由状态分析弹力，使物体的受力必须与物体的运动状态符合，依据物体的运动状态，由物体受力平衡(或牛顿第二定律)列方程来判断物体间的弹力是否存在．2．弹力的方向的判断方法(1)弹力的方向与物体形变的方向相反，作用在迫使物体发生形变的那个物体上．具体情况有以下几种：(2)由物体的运动状态判断弹力的方向物体的受力必须与物体的运动状态相符合．可根据物体的运动状态，先假设一个弹力的方向，由共点力的平衡条件或牛顿第二定律列方程，求出弹力．若所得结果为正值，其方向与假设方向相同，如果为负值，其方向与假设方向相反．应用指导：(1)绳对物体只能产生拉力，不能产生推力，且绳子弹力的方向一定沿着绳子并指向绳子收缩的方向，这是由绳子本身的特点决定的．(2)杆既可以产生拉力，也可以产生推力，弹力的方向可以沿杆，也可以不沿杆，这是杆和绳两种模型的最大区别．二、摩擦力的有无及方向的判断方法1．假设法：即假设接触面光滑，看物体是否会发生相对运动．(1)若发生相对运动，则说明物体原来虽相对静止却有相对运动的趋势．且假设接触面光滑后物体发生相对运动的方向即为原来相对运动趋势的方向，从而确定静摩擦力的方向．(2)若没有发生相对运动，则说明没有静摩擦力．2．根据摩擦力的效果来判断其方向：如平衡其他力、作动力、作阻力、提供向心力等，再根据平衡条件或牛顿定律来计算大小．用牛顿第二定律判断，关键是先判断物体的运动状态(即加速度方向)，再利用牛顿第二定律(F＝ma)确定合力的方向，然后由受力分析判断静摩擦力方向．3．利用牛顿第三定律来判断此法关键是抓住“摩擦力是成对出现的”，先确定受力较少的物体受到的摩擦力方向，再确定另一物体受到的摩擦力方向．特别提醒：(1)受静摩擦力作用的物体不一定是静止的，受滑动摩擦力作用的物体不一定是运动的．(2)摩擦力阻碍的是物体间的相对运动或相对运动趋势，但摩擦力不一定阻碍物体的运动，摩擦力的方向与物体运动的方向可能相同也可能相反，还可能成一夹角，即摩擦力可能是动力也可能是阻力．三、摩擦力大小的计算1．静摩擦力大小的计算(1)物体处于平衡状态时(静止或匀速)，利用力的平衡条件来判断其大小．(2)物体有加速度时，若只有摩擦力，则Ff＝ma，例如匀速转动的圆盘上物块靠摩擦力提供向心力产生向心加速度；若除摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求摩擦力．2．滑动摩擦力的计算(1)滑动摩擦力的大小用公式Ff＝μFN来计算，但应注意：①μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关，FN为两接触面间正压力，其大小不一定等于物体的重力．②滑动摩擦力的大小与物体的运动速度无关，与接触面的面积大小也无关．(2)根据物体的运动状态判断①若物体处于平衡状态，利用平衡条件求解．②若物体有加速度，利用牛顿第二定律和受力分析结合起来求解．第二节力的合成与分解一、力的合成1．合力与分力(1)定义：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用的效果相同，这一个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力．(2)关系：合力和分力是一种等效替代关系．2．共点力：作用在物体的同一点，或作用线的延长线交于一点的力．3．力的合成：求几个力的合力的过程．4．力的运算法则(1)三角形定则：把两个矢量首尾相连从而求出合矢量的方法．(如图2－2－1所示)(2)平行四边形定则：求互成角度的两个力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向．思考感悟(1)合力一定大于分力吗？(2)作用在不同物体上的力能进行合成吗？提示：(1)合力可能大于分力，可能小于分力，也可能等于分力．(2)只有作用在同一物体上的共点力才能进行合成．二、力的分解1．概念：求一个力的分力的过程．2．遵循的原则：平行四边形定则或三角形定则．3．分解的方法(1)按力产生的实际效果进行分解．(2)正交分解．第三节受力分析共点力的平衡一、受力分析1．概念把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的所有力都分析出来，并画出物体所受力的示意图，这个过程就是受力分析．2．受力分析的一般顺序先分析重力，然后按接触面分析接触力(弹力、摩擦力)，再分析其他力(电磁力、浮力等)，最后分析已知力．二、共点力作用下物体的平衡1.平衡状态物体处于静止或匀速直线运动的状态。