上海市高一上物理知识点
第一章力
1.1力
定义：力是物体之间的相互作用。
理解要点：
（1）力具有物质性：力不能离开物体而存在。
说明：①对某一物体而言，可能有一个或多个施力物体。
②并非先有施力物体,后有受力物体
（2）力具有相互性：一个力总是关联着两个物体，施力物体同时也是受力物体，受力物体同时也是施力物体。
说明：①相互作用的物体可以直接接触，也可以不接触。
②力的大小用测力计测量。
（3）力具有矢量性：力不仅有大小，也有方向。
（4）力的作用效果：使物体的形状发生改变；使物体的运动状态发生变化。（5）力的种类：
①根据力的性质命名：如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等。
②根据效果命名：如压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等。
说明：根据效果命名的，不同名称的力，性质可以相同；同一名称的力，性质可以不同。
1.2重力
定义：由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。
说明：①地球附近的物体都受到重力作用。
②重力是由地球的吸引而产生的，但不能说重力就是地球的吸引力。
③重力的施力物体是地球。
④在两极时重力等于物体所受的万有引力，在其它位置时不相等。
（1）重力的大小：G=mg
说明：①在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的，纬度越高，同一物体的重力越大，因而同一物体在两极比在赤道重力大。
②一个物体的重力不受运动状态的影响，与是否还受其它力也无关系。
③在处理物理问题时，一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变。（2）重力的方向：竖直向下（即垂直于水平面）
说明：①在两极与在赤道上的物体，所受重力的方向指向地心。
②重力的方向不受其它作用力的影响，与运动状态也没有关系。
（3）重心：物体所受重力的作用点。
重心的确定：①质量分布均匀。物体的重心只与物体的形状有关。形状规则的均匀物体，它的重心就在几何中心上。
②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关。
③薄板形物体的重心，可用悬挂法确定。
说明：①物体的重心可在物体上，也可在物体外。
②重心的位置与物体所处的位置及放置状态和运动状态无关。
③引入重心概念后，研究具体物体时，就可以把整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力来表示，于是原来的物体就可以用一个有质量的点来代替。
1.3弹力
（1）形变：物体的形状或体积的改变，叫做形变。
说明：①任何物体都能发生形变，不过有的形变比较明显，有的形变及其微小。
②弹性形变：撤去外力后能恢复原状的形变，叫做弹性形变，简称形变。（2）弹力：发生形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体会产生力的作用，这种力叫弹力。
说明：①弹力产生的条件：接触；弹性形变。
②弹力是一种接触力，必存在于接触的物体间，作用点为接触点。
③弹力必须产生在同时形变的两物体间。
④弹力与弹性形变同时产生同时消失。
（3）弹力的方向：与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。
几种典型的产生弹力的理想模型：
①轻绳的拉力（张力）方向沿绳收缩的方向。注意杆的不同。
②点与平面接触，弹力方向垂直于平面；点与曲面接触，弹力方向垂直于曲面接触点所在切面。
③平面与平面接触，弹力方向垂直于平面，且指向受力物体；球面与球面接触，弹力方向沿两球球心连线方向，且指向受力物体。
（4）大小：弹簧在弹性限度内遵循胡克定律F=kx，k是劲度系数，表示弹簧本身的一种属性，k仅与弹簧的材料、粗细、长度有关，而与运动状态、所处位置无关。其他物体的弹力应根据运动情况，利用平衡条件或运动学规律计算。1.4摩擦力
（1）滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候，要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。
说明：①摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的。
②摩擦力具有相互性。
ⅰ滑动摩擦力的产生条件：A.两个物体相互接触；B.两物体发生形变；C.两物体发生了相对滑动；D.接触面不光滑。
ⅱ滑动摩擦力的方向：总跟接触面相切，并跟物体的相对运动方向相反。
说明：①“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”
②滑动摩擦力可能起动力作用，也可能起阻力作用。
ⅲ滑动摩擦力的大小：F=μFN
说明：①FN两物体表面间的压力，性质上属于弹力，不是重力。应具体分析。
②μ与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关，无单位。
③滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小无关。
ⅳ效果：总是阻碍物体间的相对运动，但并不总是阻碍物体的运动。
ⅴ.滚动摩擦：一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦，滚动摩擦比滑动摩擦要小得多。
（2）静摩擦力：两相对静止的相接触的物体间，由于存在相对运动的趋势而产生的摩擦力。
说明：静摩擦力的作用具有相互性。
ⅰ静摩擦力的产生条件：A.两物体相接触；B.相接触面不光滑；C.两物体有形变；
D.两物体有相对运动趋势。
ⅱ静摩擦力的方向：总跟接触面相切，并总跟物体的相对运动趋势相反。
说明：①运动的物体可以受到静摩擦力的作用。
②静摩擦力的方向可以与运动方向相同，可以相反，还可以成任一夹角θ。
③静摩擦力可以是阻力也可以是动力。
ⅲ静摩擦力的大小：两物体间的静摩擦力的取值范围0＜F≤Fm，其中Fm为两个物体间的最大静摩擦力。静摩擦力的大小应根据实际运动情况，利用平衡条件或牛顿运动定律进行计算。
说明：①静摩擦力是被动力，其作用是与使物体产生运动趋势的力相平衡，在取值范围内是根据物体的“需要”取值，所以与正压力无关。
②最大静摩擦力大小决定于正压力与最大静摩擦因数效果：总是阻碍物体间的相对运动的趋势。
1.5力的合成与分解
求几个共点力的合力，叫做力的合成。
（1）力是矢量，其合成与分解都遵循平行四边形定则。
（2）一条直线上两力合成，在规定正方向后，可利用代数运算。
（3）互成角度共点力互成的分析
①两个力合力的取值范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2
②共点的三个力，如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力，那么这三个共点力的合力可能等于零。
③同时作用在同一物体上的共点力才能合成（同时性和同体性）。
④合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一个分力。
1.6受力分析的程序
（1）根据题意选取适当的研究对象，选取研究对象的原则是要使对物体的研究处理尽量简便，研究对象可以是单个物体，也可以是几个物体组成的系统。（2）把研究对象从周围的环境中隔离出来，按照先外力，再接触力的顺序对物体进行受力分析，并画出物体的受力示意图，这种方法常称为隔离法。
（3）对物体受力分析时，应注意一下几点：
①不要把研究对象所受的力与它对其它物体的作用力相混淆。
②对于作用在物体上的每一个力都必须明确它的来源，不能无中生有。
③分析的是物体受哪些“性质力”，不要把“效果力”与“性质力”重复分析。第二章直线运动
2.1几个基本概念
质点（1）没有形状、大小，而具有质量的点。
（2）质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在。
（3）一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的问题中物体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要因素，要具体问题具体分析。
参考系（1）物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。（2）在描述一个物体运动时，选来作为标准的（即假定为不动的）另外的物体，叫做参考系。
对参考系应明确以下几点：
①对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的。
②在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述得到尽量的简化，能够使解题显得简捷。
③因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常取地面作为参照系
2.2路程与位移区别
（1）位移是表示质点位置变化的物理量。路程是质点运动轨迹的长度。
（2）位移是矢量，可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。因此，
位移的大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。路程是标量，它是质点运动轨迹的长度。因此其大小与运动路径有关。
（3）一般情况下，运动物体的路程与位移大小是不同的。只有当质点做单一方
向的直线运动时，路程与位移的大小才相等。图1-1中质点轨迹ACB 的长度是路程，AB 是位移S 。
（4）在研究机械运动时，位移才是能用来描述位置变化的物理量。路程不能用
来表达物体的确切位置。比如说某人从O 点起走了50m 路，我们就说不出终了位置在何处。
2.3速度——描述运动快慢
（1）表示物体运动快慢的物理量，它等于位移s 跟发生这段位移所用时间t 的
比值。即v=s/t 。速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的
B
A
B C 图1-1
方向。在国际单位制中，速度的单位是（m/s ）米/秒。
（2）平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个作变速运动的物
体，如果在一段时间t 内的位移为s, 则我们定义v=s/t 为物体在这段时间（或这段位移）上的平均速度。平均速度也是矢量，其方向就是物体在这段时间内的位移的方向。
（3）瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。从物理含义上
看，瞬时速度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬时速率，简称速率
2.4加速度——描述速度变化的快慢
（1）加速度的定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量,它等于速度的改变量跟
发生这一改变量所用时间的比值,定义式：t
v v a t 0-=
（2）加速度是矢量,它的方向是速度变化的方向
（3）在变速直线运动中,若加速度的方向与速度方向相同,则质点做加速运动; 若
加速度的方向与速度方向相反,则则质点做减速运动.
2.5匀变速直线运动的规律
（1） 定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移相等，这种运动叫做匀速直线运动。 根据匀速直线运动的特点，质点在相等时间内通过的位移相等，质点在相等时间内通过的路程相等，质点的运动方向相同，质点在相
等时间内的位移大小和路程相等。
（2） 匀速直线运动的x —t 图象和v-t 图象（A ）
（1）位移图象（x-t 图象）就是以纵轴表示位移，以横轴表示时间而作
出的反映物体 运动规律的数学图象，匀速直
线运动的位移图线是通过坐标原点的一条直线。 （2）匀速直线运动的v-t 图象是一条平行于横轴（时间轴）的直线，如图2-4-1所示。
由图可以得到速度的大小和方向，如v 1=20m/s,v 2=-10m/s,表明一个质点沿正方向以20m/s 的速度运动，另一个反方向以10m/s 速度运动。
2.6匀变速直线运动
（1）匀变速直线运动的速度公式v t =v o +at （减速：v t =v o -at ）
（2）2
o t v v v +=此式只适用于匀变速直线运动. （3）匀变速直线运动的位移公式s=v o t+at 2/2（减速：s=v o t-at 2/2） （4）位移推论公式：2202t S a υυ-=（减速：2202t S a υυ-=-） （5）初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等
的时间间 隔内的位移之差为一常数：Δs = aT 2 (a----匀变速直线运动的加速度 T----每个时间间隔的时间)
2.7自由落体运动
（1） 自由落体运动 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。
（2） 自由落体加速度
（1）自由落体加速度也叫重力加速度，用g 表示.
（2）重力加速度是由于地球的引力产生的,因此,它的方向总是竖直向下.其大小在地
球上不同地方略有不,在地球表面，纬度越高，重力加速度的值就越大，在赤
道上，重力加速度的值最小，但这种差异并不大。
(3)通常情况下取重力加速度g=10m/s2
（3）自由落体运动的规律v t=gt．H=gt2/2, v t2=2gh
3.2超重和失重
（1）物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象（视重>物重），物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的情况称为失重现象（物重<视重）。
（2）只要竖直方向的a≠0，物体一定处于超重或失重状态。
（3）视重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（仪器称值）。
（4）实重：实际重力（来源于万有引力）。
（5）N=G+ma
（设竖直向上为正方向，与v无关）
（6）完全失重：一个物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，达到失重现象的极限的现象，此时a=g=9.8m/s2。
（7）自然界中落体加速度不大于g，人工加速使落体加速度大于g，则落体对上方物体（如果有）产生压力，或对下方牵绳产生拉力。
第四章物体的平衡
4.1物体保持静止或者保持匀速直线运动的状态叫平衡状态。
4.2物体如果受到共点力的作用且处于平衡状态，就叫做共点力的平衡。
4.3二力平衡是指物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，其平衡条件是这两个离的大小相等、方向相反。多力亦是如此。
4.4正交分解法：把一个矢量分解在两个相互垂直的坐标轴上，利于处理多个不在同一直线上的矢量（力）作用分解。
第五章曲线运动
5.1运动的合成与分解
矢量法
5.2平抛物体的运动
(1)水平方向速度Vx= Vo 2.竖直方向速度Vy=gt
(2)水平方向位移Sx= Vot 4.竖直方向位移(Sy)=gt^2/2
(3)运动时间t=(2Sy/g)1/2 (通常又表示为(2h/g)1/2)
(4)合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2
(5)合速度方向与水平夹角β: tgβ=Vy/Vx=gt/Vo
(6)合位移S=(Sx^2+ Sy^2)1/2 ,
(7)位移方向与水平夹角α: tgα=Sy/Sx＝gt/2Vo
注：(1)平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g，通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。(2)运动时间由下落高度h(Sy)决定与水平抛出速度无关。（3）θ与β的关系为tgβ＝2tgα。（4）在平抛运动中时间t是解题关键。(5)曲线运动的物体必有加速度，当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时物体做曲线运动。
5.3匀速圆周运动
(1)线速度V=s/t=2πR/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf
(2)向心加速度a=V^2/R=ω^2R=(2π/T)^2R 4.向心力F心=Mv^2/R=mω^2*R=m(2π/T)^2*R
(3)周期与频率T=1/f 6.角速度与线速度的关系V=ωR
(4)角速度与转速的关系ω=2πn (此处频率与转速意义相同)
(5)主要物理量及单位：弧长(S):米(m) 角度(Φ)：弧度（rad）频率（f）：赫（Hz）
周期（T）：秒（s）转速（n）：r/s 半径(R):米（m）线速度（V）：m/s 角速度（ω）：rad/s 向心加速度：m/s2
注：（1）向心力可以由具体某个力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂直。（2）做匀速度圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此物体的动能保持不变，但动量不断改变。
第六章万有引力定律
6.1开普勒第三定律
T2/R3=K(=4π^2/GM) R:轨道半径T :周期K:常量(与行星质量无关)
6.2万有引力定律
F=Gm1m2/r^2 G=6.67×10^-11N·m^2/kg^2方向在它们的连线上
6.3天体上的重力和重力加速度
GMm/R^2=mg g=GM/R^2 R:天体半径(m)
6.4卫星绕行速度、角速度、周期
V=(GM/R)1/2 ω=(GM/R^3)1/2 T=2π(R^3/GM)1/2
6.5第一(二、三)宇宙速度
V1=(g地r地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km/s V3=16.7Km/s
6.6地球同步卫星
GMm/(R+h)^2=m*4π^2(R+h)/T^2 h≈3.6 km h:距地球表面的高度
注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F心=F万。(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等。(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同。(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小。(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9Km/S。
第七章机械能
7.1功
(1)做功的两个条件: 作用在物体上的力.
物体在里的方向上通过的距离.
(2)功的大小: W=Fscosa 功是标量功的单位:焦耳(J)
1J=1N*m
当0<= a <派/2 w>0 F做正功F是动力
当a=派/2 w=0 (cos派/2=0) F不作功
当派/2<= a <派W<0 F做负功F是阻力
(3)总功的求法:
W总=W1+W2+W3……Wn
W总=F合Scosa
7.2功率
(1) 定义:功跟完成这些功所用时间的比值.
P=W/t 功率是标量功率单位:瓦特(w)
此公式求的是平均功率
1w=1J/s 1000w=1kw
(2) 功率的另一个表达式: P=Fvcosa
当F与v方向相同时, P=Fv. (此时cos0度=1)
此公式即可求平均功率,也可求瞬时功率
平均功率: 当v为平均速度时；瞬时功率: 当v为t时刻的瞬时速度；额定功率: 指机器正常工作时最大输出功率；实际功率: 指机器在实际工作中的输出功率注意：正常工作时: 实际功率≤额定功率
(3) 机车运动问题(前提:阻力f恒定)
P=Fv F=ma+f (由牛顿第二定律得)
汽车启动有两种模式
①汽车以恒定功率启动(a在减小,一直到0)
P恒定v在增加F在减小尤F=ma+f
当F减小=f时v此时有最大值
②汽车以恒定加速度前进(a开始恒定,在逐渐减小到0)
a恒定F不变(F=ma+f) V在增加P实逐渐增加最大
此时的P为额定功率即P一定
P恒定v在增加F在减小尤F=ma+f
当F减小=f时v此时有最大值
7.3功和能
(1) 功和能的关系: 做功的过程就是能量转化的过程
功是能量转化的量度
(2) 功和能的区别: 能是物体运动状态决定的物理量,即过程量功是物体状态变化过程有关的物理量,即状态量
这是功和能的根本区别.
7.4动能.动能定理
(1) 动能定义:物体由于运动而具有的能量. 用Ek表示
表达式Ek=1/2mv^2 能是标量也是过程量
单位:焦耳(J) 1kg*m^2/s^2 = 1J
(2) 动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化
表达式W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2
适用范围:恒力做功,变力做功,分段做功,全程做功
7.5重力势能
(1) 定义:物体由于被举高而具有的能量. 用Ep表示
表达式Ep=mgh 是标量单位:焦耳(J)
(2) 重力做功和重力势能的关系
W重=－ΔEp
重力势能的变化由重力做功来量度
(3) 重力做功的特点:只和初末位置有关,跟物体运动路径无关重力势能是相对性的,和参考平面有关,一般以地面为参考平面重力势能的变化是绝对的,和参考平面无关
(4) 弹性势能:物体由于形变而具有的能量
弹性势能存在于发生弹性形变的物体中,跟形变的大小有关
弹性势能的变化由弹力做功来量度
7.6机械能守恒定律
(1) 机械能:动能,重力势能,弹性势能的总称
总机械能:E=Ek+Ep 是标量也具有相对性
机械能的变化,等于非重力做功(比如阻力做的功)
ΔE=W非重
机械能之间可以相互转化
(2) 机械能守恒定律: 只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能保持不变
表达式: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 成立条件:只有重力做功