高中物理詳細知識點

高中物理詳細知識點

導(dǎo)讀：我根據(jù)大家的需要整理了一份關(guān)于《高中物理詳細知識點》的內(nèi)容,

具體內(nèi)容：高中物理有很多物理知識,他們之間總是存在直接或間接的聯(lián)

系，學(xué)生具體需要掌握哪些重要知識點呢？下面是我給大家?guī)淼模Ｍ?/p>

對你有幫助。一、力物體的平衡1.力是物體

高中物理有很多物理知識，他們之間總是存在直接或間接的聯(lián)系，學(xué)生

具體需要掌握哪些重要知識點呢?下面是我給大家?guī)淼模Ｍ麑δ阌袔?/p>

助。

一、力物體的平衡

1.力是物體對物體的作用，是物體發(fā)生形變和改變物體的運動狀態(tài)(即

產(chǎn)生加速度)的原因.力是矢量。

2.重力

(1)重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的.

［注意］重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生，但不能說重力就是地球的吸引

力，重力是萬有引力的一個分力.但在地球表面附近，可以認為重力近似

等于萬有引力

(2)重力的大小:地球表面G=mg,離地面高h處

(3)重力的方向：豎直向下(不一定指向地心)。

(4)重心:物體的各部分所受重力合力的作用點，物體的重心不一定在物

體上.

3.彈力

(1)產(chǎn)生原因：由于發(fā)生彈性形變的物體有恢復(fù)形變的趨勢而產(chǎn)生的.

(2)產(chǎn)生條件:①直接接觸;②有彈性形變.

(3)彈力的方向：與物體形變的方向相反，彈力的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.在點面接觸的情況下，垂直于面；

在兩個曲面接觸(相當(dāng)于點接觸)的情況下，垂直于過接觸點的公切面.

①繩的拉力方向總是沿著繩且指向繩收縮的方向，且一根輕繩上的張力

大小處處相等.

②輕桿既可產(chǎn)生壓力，又可產(chǎn)生拉力，且方向不一定沿桿.

(4)彈力的大小:一般情況下應(yīng)根據(jù)物體的運動狀態(tài)，利用平衡條件或牛

頓定律來求解.彈簧彈力可由胡克定律來求解.

★胡克定律:在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力的大小和彈簧的形變量成正比，

即F=kx.k為彈簧的勁度系數(shù)，它只與彈簧本身因素有關(guān)，單位是N/m.4.

摩擦力

(1)產(chǎn)生的條件:①相互接觸的物體間存在壓力;③接觸面不光滑;③接

觸的物體之間有相對運動(滑動摩擦力)或相對運動的趨勢(靜摩擦力)，這

三點缺一不可.

(2)摩擦力的方向：沿接觸面切線方向，與物體相對運動或相對運動趨勢

的方向相反，與物體運動的方向可以相同也可以相反.

(3)判斷靜摩擦力方向的方法：

①假設(shè)法:首先假設(shè)兩物體接觸面光滑，這時若兩物體不發(fā)生相對運動,

則說明它們原來沒有相對運動趨勢，也沒有靜摩擦力；若兩物體發(fā)生相對

運動，則說明它們原來有相對運動趨勢，并且原來相對運動趨勢的方向跟

假設(shè)接觸面光滑時相對運動的方向相同.然后根據(jù)靜摩擦力的方向跟物體

相對運動趨勢的方向相反確定靜摩擦力方向.

②平衡法:根據(jù)二力平衡條件可以判斷靜摩擦力的方向.

(4)大小:先判明是何種摩擦力，然后再根據(jù)各自的規(guī)律去分析求解.

①滑動摩擦力大小:利用公式f=FN進行計算，其中FN是物體的正壓

力，不一定等于物體的重力，甚至可能和重力無關(guān).或者根據(jù)物體的運動

狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓定律來求解.

②靜摩擦力大小:靜摩擦力大小可在0與fmax之間變化，一般應(yīng)根據(jù)

物體的運動狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來求解.

5.物體的受力分析

(1)確定所研究的物體，分析周圍物體對它產(chǎn)生的作用，不要分析該物

體施于其他物體上的力，也不要把作用在其他物體上的力錯誤地認為通過

“力的傳遞〃作用在研究對象上.

(2)按〃性質(zhì)力〃的順序分析.即按重力、彈力、摩擦力、其他力順序分析,

不要把〃效果力〃與〃性質(zhì)力〃混淆重復(fù)分析.

(3)如果有一個力的方向難以確定，可用假設(shè)法分析.先假設(shè)此力不存

在，想像所研究的物體會發(fā)生怎樣的運動，然后審查這個力應(yīng)在什么方向，

對象才能滿足給定的運動狀態(tài).

6.力的合成與分解

(1)合力與分力：如果一個力作用在物體上，它產(chǎn)生的效果跟幾個力共同

作用產(chǎn)生的效果相同，這個力就叫做那幾個力的合力，而那幾個力就叫做

這個力的分力.

(2)力合成與分解的根本方法:平行四邊形定則.

(3)力的合成:求幾個已知力的合力，叫做力的合成.共點的兩個力(F1

和F2)合力大小F的取值范圍為：|F1-F2IFF1+F2.

(4)力的分解:求一個已知力的分力，叫做力的分解(力的分解與力的合

成互為逆運算).

在實際問題中，通常將已知力按力產(chǎn)生的實際作用效果分解；為方便某

些問題的研究，在很多問題中都采用正交分解法.

7.共點力的平衡

(1)共點力:作用在物體的同一點，或作用線相交于一點的幾個力.

(2)平衡狀態(tài):物體保持勻速直線運動或靜止叫平衡狀態(tài)，是加速度等于

零的狀態(tài).

(3)★共點力作用下的物體的平衡條件:物體所受的合外力為零，即F=0,

若采用正交分解法求解平衡問題，則平衡條件應(yīng)為:Fx=0,Fy=0.

(4)解決平衡問題的常用方法:隔離法、整體法、圖解法、三角形相似法、

正交分解法等等.

二、直線運動

L機械運動：一個物體相對于另一個物體的位置的改變叫做機械運動，

簡稱運動，它包括平動，轉(zhuǎn)動和振動等運動形式.為了研究物體的運動需

要選定參照物(即假定為不動的物體)，對同一個物體的運動，所選擇的參

照物不同，對它的運動的描述就會不同，通常以地球為參照物來研究物體

的運動.

2.質(zhì)點:用來代替物體的只有質(zhì)量沒有形狀和大小的點，它是一個理想

化的物理模型.僅憑物體的大小不能做視為質(zhì)點的依據(jù)。

3.位移和路程:位移描述物體位置的變化，是從物體運動的初位置指向

末位置的有向線段，是矢量.路程是物體運動軌跡的長度，是標(biāo)量.

路程和位移是完全不同的概念，僅就大小而言，一般情況下位移的大小

小于路程，只有在單方向的直線運動中，位移的大小才等于路程.

4.速度和速率

(1)速度:描述物體運動快慢的物理量.是矢量.

①平均速度:質(zhì)點在某段時間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時間的比值

叫做這段時間(或位移)的平均速度v,即丫=$/3平均速度是對變速運動

的粗略描述.

②瞬時速度:運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度，方向沿軌跡上

質(zhì)點所在點的切線方向指向前進的一側(cè).瞬時速度是對變速運動的精確描

述.

(2)速率:

①速率只有大小，沒有方向，是標(biāo)量.

②平均速率:質(zhì)點在某段時間內(nèi)通過的路程和所用時間的比值叫做這段

時間內(nèi)的平均速率.在一般變速運動中平均速度的大小不一定等于平均速

率，只有在單方向的直線運動，二者才相等.

5.加速度

(1)加速度是描述速度變化快慢的物理量，它是矢量.加速度又叫速度變

化率.

(2)定義:在勻變速直線運動中，速度的變化v跟發(fā)生這個變化所用時間

t的比值，叫做勻變速直線運動的加速度，用a表示.

(3)方向：與速度變化v的方向一致.但不一定與v的方向一致.

［注意］加速度與速度無關(guān).只要速度在變化，無論速度大小，都有加速

度；只要速度不變化(勻速)，無論速度多大，加速度總是零；只要速度變化

快，無論速度是大、是小或是零，物體加速度就大.

6.勻速直線運動

(1)定義:在任意相等的時間內(nèi)位移相等的直線運動叫做勻速直線運動.

(2)特點：a=0,v=恒量.(3)位移公式：S=vt.

7.勻變速直線運動

(1)定義:在任意相等的時間內(nèi)速度的變化相等的直線運動叫勻變速直

線運動.

(2)特點:a=恒量

(3)★公式：速度公式：

位移公式：

速度位移公式：

平均速度

以上各式均為矢量式，應(yīng)用時應(yīng)規(guī)定正方向，然后把矢量化為代數(shù)量求

解，通常選初速度方向為正方向，凡是跟正方向一致的取“+”值，跟正方

向相反的取"-"值.

8.重要結(jié)論

(1)勻變速直線運動的質(zhì)點，在任意兩個連續(xù)相等的時間T內(nèi)的位移差

值是恒量，即

(2)勻變速直線運動的質(zhì)點，在某段時間內(nèi)的中間時刻的瞬時速度，等

于這段時間內(nèi)的平均速度，即：

9.自由落體運動

(1)條件:初速度為零，只受重力作用.

(2)性質(zhì)：是一種初速為零的勻加速直線運動，a=g.

(3)公式：

10.運動圖像

(1)位移圖像(s-t圖像)：

①圖像上一點切線的斜率表示該時刻所對應(yīng)速度；

②圖像是直線表示物體做勻速直線運動，圖像是曲線則表示物體做變速

運動；

③圖像與橫軸交叉，表示物體從參考點的一邊運動到另一邊.

(2)速度圖像(v-t圖像)：

①在速度圖像中，可以讀出物體在任何時刻的速度；

②在速度圖像中，物體在一段時間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與

這段時間軸所圍面積的值.

③在速度圖像中，物體在任意時刻的加速度就是速度圖像上所對應(yīng)的點

的切線的斜率.

④圖線與橫軸交叉，表示物體運動的速度反向.

⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運動或勻速直線運動；圖線是曲線

表示物體做變加速運動.

三、牛頓運動定律

★1.牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直

到有外力迫使它改變這種運動狀態(tài)為止.

(1)運動是物體的一種屬性，物體的運動不需要力來維持.

(2)定律說明了任何物體都有慣性.

(3)不受力的物體是不存在的.牛頓第一定律不能用實驗直接驗證.但是

建立在大量實驗現(xiàn)象的基礎(chǔ)之上，通過思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的.它告訴

了人們研究物理問題的另一種新方法:通過觀察大量的實驗現(xiàn)象，利用人

的邏輯思維，從大量現(xiàn)象中尋找事物的規(guī)律.

(4)牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，不能簡單地認為它是牛頓第

二定律不受外力時的特例，牛頓第一定律定性地給出了力與運動的關(guān)系,

牛頓第二定律定量地給出力與運動的關(guān)系.

2.慣性:物體保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì).

(1)慣性是物體的固有屬性，即一切物體都有慣性，與物體的受力情況

及運動狀態(tài)無關(guān).因此說，人們只能“利用〃慣性而不能〃克服〃慣性.

(2)質(zhì)量是物體慣性大小的量度.

★★★★3.牛頓第二定律:物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，

跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，

表達式：F合=ma

(1)牛頓第二定律定量揭示了力與運動的關(guān)系，即知道了力，可根據(jù)牛

頓第二定律，分析出物體的運動規(guī)律;反過來，知道了運動，可根據(jù)牛頓

第二定律研究其受力情況，為設(shè)計運動，控制運動提供了理論基礎(chǔ).

⑵對牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達式：F合=ma,F合是力，ma是力的作

用效果，特別要注意不能把ma看作是力.

(3)牛頓第二定律揭示的是力的瞬間效果.即作用在物體上的力與它的

效果是瞬時對應(yīng)關(guān)系，力變加速度就變，力撤除加速度就為零，注意力的

瞬間效果是加速度而不是速度.

(4)牛頓第二定律F合=ma,F合是矢量，ma也是矢量，且ma與F合的

方向總是一致的.F合可以進行合成與分解，ma也可以進行合成與分解.

4.★牛頓第三定律:兩個物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，

方向相反，作用在同一直線上.

(1)牛頓第三運動定律指出了兩物體之間的作用是相互的，因而力總是

成對出現(xiàn)的，它們總是同時產(chǎn)生，同時消失.

(2)作用力和反作用力總是同種性質(zhì)的力.

(3)作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上，各產(chǎn)生其效果，

不可疊加.

5.牛頓運動定律的適用范圍：宏觀低速的物體和在慣性系中.

6.超重和失重

(1)超重:物體有向上的加速度稱物體處于超重.處于超重的物體對支持

面的壓力FN(或?qū)覓煳锏睦?大于物體的重力mg,即

FN=mg+ma.

(2)失重:物體有向下的加速度稱物體處于失重.處于失重的物體對支持

面的壓力FN(或?qū)覓煳锏睦?小于物體的重力mg.即FN=mg-ma.當(dāng)a=g

時FN=0,物體處于完全失重.

(3)對超重和失重的理解應(yīng)當(dāng)注意的問題

①不管物體處于失重狀態(tài)還是超重狀態(tài)，物體本身的重力并沒有改變，

只是物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?不等于物體本身的重力.

②超重或失重現(xiàn)象與物體的速度無關(guān)，只決定于加速度的方向.〃加速上

升〃和〃減速下降〃都是超重;“加速下降”和〃減速上升〃都是失重.

③在完全失重的狀態(tài)下，平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消

失，如單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)

生壓強等.

7.處理連接題問題一一通常是用整體法求加速度，用隔離法求力。

四、曲線運動萬有引力

1.曲線運動

(1)物體作曲線運動的條件:運動質(zhì)點所受的合外力(或加速度)的方向

跟它的速度方向不在同一直線

(2)曲線運動的特點:質(zhì)點在某一點的速度方向，就是通過該點的曲線的

切線方向.質(zhì)點的速度方向時刻在改變，所以曲線運動一定是變速運動.

(3)曲線運動的軌跡:做曲線運動的物體，其軌跡向合外力所指一方彎

曲，若已知物體的運動軌跡，可判斷出物體所受合外力的大致方向，如平

拋運動的軌跡向下彎曲，圓周運動的軌跡總向圓心彎曲等.

2.運動的合成與分解

(1)合運動與分運動的關(guān)系:①等時性;②獨立性;③等效性.

(2)運動的合成與分解的法則:平行四邊形定則.

(3)分解原則：根據(jù)運動的實際效果分解，物體的實際運動為合運動.

3.★★★平拋運動

(1)特點:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用，是加速度為重力

加速度g的勻變速曲線運動.

(2)運動規(guī)律:平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方

向的自由落體運動.

①建立直角坐標(biāo)系(一般以拋出點為坐標(biāo)原點0,以初速度vo方向為x

軸正方向，豎直向下為y軸正方向)；

②由兩個分運動規(guī)律來處理(如下圖).

4.圓周運動

(1)描述圓周運動的物理量

①線速度:描述質(zhì)點做圓周運動的快慢，大小v=s/t(s是t時間內(nèi)通過

弧長)，方向為質(zhì)點在圓弧某點的線速度方向沿圓弧該點的切線方向

②角速度:描述質(zhì)點繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢，大小=/t(單位rad/s),是連接

質(zhì)點和圓心的半徑在t時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度.其方向在中學(xué)階段不研究.

③周期T,頻率f--------做圓周運動的物體運動一周所用的時間叫

做周期.做圓周運動的物體單位時間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫做頻

率.

④向心力:總是指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，向心力只改變線速度的方

向，不改變速度的大小.大小

［注意］向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運動的質(zhì)點受力情

況時，千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力.

(2)勻速圓周運動:線速度的大小恒定，角速度、周期和頻率都是恒定不

變的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的，是速度大小不變而

速度方向時刻在變的變速曲線運動.

(3)變速圓周運動:速度大小方向都發(fā)生變化，不僅存在著向心加速度

(改變速度的方向)，而且還存在著切向加速度(方向沿著軌道的切線方向，

用來改變速度的大小).一般而言，合加速度方向不指向圓心，合力不一定

等于向心力.合外力在指向圓心方向的分力充當(dāng)向心力，產(chǎn)生向心加速度;

合外力在切線方向的分力產(chǎn)生切向加速度.

①如上圖情景中，小球恰能過最高點的條件是vv臨

V臨由重力提供向心力得V臨

②如上圖情景中，小球恰能過最高點的條件是V0。

5★.萬有引力定律

(1)萬有引力定律：宇宙間的一切物體都是互相吸引的.兩個物體間的引

力的大小，跟它們的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比.公

式：

(2)★★★應(yīng)用萬有引力定律分析天體的運動

①基本方法:把天體的運動看成是勻速圓周運動，其所需向心力由萬有

引力提供.即F弓|=F向得：

應(yīng)用時可根據(jù)實際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M行分析或計算.

②天體質(zhì)量M、密度的估算：

(3)三種宇宙速度

①第一宇宙速度:v1=7.9km/s,它是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，也是地球

衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度.

②第二宇宙速度(脫離速度)：v2=11.2km/s,使物體掙脫地球引力束縛

的最小發(fā)射速度.

③第三宇宙速度(逃逸速度)：v3=16.7km/s,使物體掙脫太陽引力束縛

的最小發(fā)射速度.

(4)地球同步衛(wèi)星

所謂地球同步衛(wèi)星，是相對于地面靜止的，這種衛(wèi)星位于赤道上方某一

高度的穩(wěn)定軌道上，且繞地球運動的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，即

T=24h=86400s,離地面高度

同步衛(wèi)星的軌道一定在赤道平面內(nèi)，并且只有一條.所有同步衛(wèi)星都在

這條軌道上，以大小相同的線速度，角速度和周期運行著.

(5)衛(wèi)星的超重和失重

〃超重〃是衛(wèi)星進入軌道的加速上升過程和回收時的減速下降過程，此情

景與〃升降機〃中物體超重相同.

“失重〃是衛(wèi)星進入軌道后正常運轉(zhuǎn)時，衛(wèi)星上的物體完全“失重〃(因為

重力提供向心力)，此時，在衛(wèi)星上的儀器，凡是制造原理與重力有關(guān)的

均不能正常使用.

五、動量

1.動量和沖量

(1)動量:運動物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動量，即p=mv.是矢量，方

向與v的方向相同.兩個動量相同必須是大小相等，方向一致.

(2)沖量:力和力的作用時間的乘積叫做該力的沖量，即I=Ft.沖量也是

矢量，它的方向由力的方向決定.

2.★★動量定理:物體所受合外力的沖量等于它的動量的變化.表達

式:Ft=p-p或Ft=mv-mv

(1)上述公式是一矢量式，運用它分析問題時要特別注意沖量、動量及

動量變化量的方向.

(2)公式中的F是研究對象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力.

(3)動量定理的研究對象可以是單個物體，也可以是物體系統(tǒng).對物體系

統(tǒng)，只需分析系統(tǒng)受的外力，不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力.系統(tǒng)內(nèi)力的作用不改變

整個系統(tǒng)的總動量.

(4)動量定理不僅適用于恒定的力，也適用于隨時間變化的力.對于變

力，動量定理中的力F應(yīng)當(dāng)理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值.

★★★3.動量守恒定律:一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，這

個系統(tǒng)的總動量保持不變.

(1)動量守恒定律成立的條件

①系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零.

②系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多，如碰撞

問題中的摩擦力，爆炸過程中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力來小得

多，可以忽略不計.

③系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個方向上的分量為零，則在該

方向上系統(tǒng)的總動量的分量保持不變.

(2)動量守恒的速度具有〃四性①矢量性;②瞬時性;③相對性;④普適

性.

4.爆炸與碰撞

(1)爆炸、碰撞類問題的共同特點是物體間的相互作用突然發(fā)生，作用

時間很短，作用力很大，且遠大于系統(tǒng)受的外力，故可用動量守恒定律來

處理.

(2)在爆炸過程中，有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動能，系統(tǒng)的動能爆炸后會

增加，在碰撞過程中，系統(tǒng)的總動能不可能增加，一般有所減少而轉(zhuǎn)化為

內(nèi)能.

(3)由于爆炸、碰撞類問題作用時間很短，作用過程中物體的位移很小,

一般可忽略不計，可以把作用過程作為一個理想化過程簡化處理.即作用

后還從作用前瞬間的位置以新的動量開始運動.

5.反沖現(xiàn)象:反沖現(xiàn)象是指在系統(tǒng)內(nèi)力作用下，系統(tǒng)內(nèi)一部分物體向某

方向發(fā)生動量變化時，系統(tǒng)內(nèi)其余部分物體向相反的方向發(fā)生動量變化的

現(xiàn)象.噴氣式飛機、火箭等都是利用反沖運動的實例.顯然，在反沖現(xiàn)象里,

系統(tǒng)的動量是守恒的.

六、機械能

1.功

(1)功的定義:力和作用在力的方向上通過的位移的乘積.是描述力對空

間積累效應(yīng)的物理量，是過程量.

定義式:W=Fscos,其中F是力，s是力的作用點位移(對地)，是力與位

移間的夾角.

(2)功的大小的計算方法：

①恒力的功可根據(jù)W=FScos進行計算，本公式只適用于恒力做功.

②根據(jù)歸Pt,計算一段時間內(nèi)平均做功.

③利用動能定理計算力的功，特別是變力所做的功.

④根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度反過來可求功.

(3)摩擦力、空氣阻力做功的計算:功的大小等于力和路程的乘積.

發(fā)生相對運動的兩物體的這一對相互摩擦力做的總功:W=fd(d是兩物體

間的相對路程)，且W=Q(摩擦生熱)

2.功率

(1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量，是標(biāo)量.求功率時一

定要分清是求哪個力的功率，還要分清是求平均功率還是瞬時功率.

(2)功率的計算

①平均功率:P=W/t(定義式)表示時間t內(nèi)的平均功率，不管是恒力做

功，還是變力做功，都適用.

②瞬時功率:P=FvcosP和v分別表示t時刻的功率和速度，為兩者間的

夾角.

(3)額定功率與實際功率：額定功率:發(fā)動機正常工作時的最大功率.

實際功率:發(fā)動機實際輸出的功率，它可以小于額定功率，但不能長時間

超過額定功率.

(4)交通工具的啟動問題通常說的機車的功率或發(fā)動機的功率實際是指

其牽引力的功率.

①以恒定功率P啟動:機車的運動過程是先作加速度減小的加速運動，

后以最大速度vm=P/f作勻速直線運動，.

②以恒定牽引力F啟動:機車先作勻加速運動，當(dāng)功率增大到額定功率

時速度為vl=P/F,而后開始作加速度減小的加速運動，最后以最大速度

vm=P/f作勻速直線運動。

3.動能:物體由于運動而具有的能量叫做動能.表達式：

(1)動能是描述物體運動狀態(tài)的物理量.

(2)動能和動量的區(qū)別和聯(lián)系

①動能是標(biāo)量，動量是矢量，動量改變，動能不一定改變;動能改變，

動量一定改變.

②兩者的物理意義不同：動能和功相聯(lián)系，動能的變化用功來量度;動量

和沖量相聯(lián)系，動量的變化用沖量來量度.

③兩者之間的大小關(guān)系為

4.★★★★動能定理:外力對物體所做的總功等于物體動能的變化.表

達式

(1)動能定理的表達式是在物體受恒力作用且做直線運動的情況下得出

的.但它也適用于變力及物體作曲線運動的情況.

(2)功和動能都是標(biāo)量，不能利用矢量法則分解，故動能定理無分量式.

(3)應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒有守恒條件的限制，也不受力

的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的

作用時間的動力學(xué)問題，都可以用動能定理分析和解答，而且一般都比用

牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷.

(4)當(dāng)物體的運動是由幾個物理過程所組成，又不需要研究過程的中間

狀態(tài)時，可以把這幾個物理過程看作一個整體進行研究，從而避開每個運

動過程的具體細節(jié)，具有過程簡明、方法巧妙、運算量小等優(yōu)點.

5.重力勢能

⑴定義:地球上的物體具有跟它的高度有關(guān)的能量，叫做重力勢能,

①重力勢能是地球和物體組成的系統(tǒng)共有的，而不是物體單獨具有的.

②重力勢能的大小和零勢能面的選取有關(guān).

③重力勢能是標(biāo)量，但有之分.

(2)重力做功的特點：重力做功只決定于初、末位置間的高度差，與物體

的運動路徑無關(guān).WG=mgh.

(3)做功跟重力勢能改變的關(guān)系:重力做功等于重力勢能增量的負值.即

6.彈性勢能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量.

★★★7.機械能守恒定律

(1)動能和勢能(重力勢能、彈性勢能)統(tǒng)稱為機械能，

(2)機械能守恒定律的內(nèi)容:在只有重力(和彈簧彈力)做功的情形下，物

體動能和重力勢能(及彈性勢能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不

變.

(3)機械能守恒定律的表達式

(4)系統(tǒng)機械能守恒的三種表示方式：

①系統(tǒng)初態(tài)的總機械能E1等于末態(tài)的總機械能E2,即El=E2

②系統(tǒng)減少的總重力勢能EP減等于系統(tǒng)增加的總動能EK增，即EP

減=EK增③若系統(tǒng)只有A、B兩物體，則A物體減少的機械能等于B物

體增加的機械能，即EA減=EB增

［注意］解題時究竟選取哪一種表達形式，應(yīng)根據(jù)題意靈活選??；需注意

的是:選用①式時，必須規(guī)定零勢能參考面，而選用②式和③式時，可以

不規(guī)定零勢能參考面，但必須分清能量的減少量和增加量.

(5)判斷機械能是否守恒的方法

①用做功來判斷:分析物體或物體受力情況(包括內(nèi)力和外力)，明確各

力做功的情況，若對物體或系統(tǒng)只有重力或彈簧彈力做功，沒有其他力做

功或其他力做功的代數(shù)和為零，則機械能守恒.

②用能量轉(zhuǎn)化來判定:若物體系中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機械

能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機械能守恒.

③對一些繩子突然繃緊，物體間非彈性碰撞等問題，除非題目特別說明，

機械能必定不守恒，完全非彈性碰撞過程機械能也不守恒.

8.功能關(guān)系

(1)當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時，物體的機械能守恒.

(2)重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少:WG=Epl-Ep2.

(3)合外力對物體所做的功等于物體動能的變化:W合=Ek2-Ekl(動

能定理)

(4)除了重力(或彈簧彈力)之外的力對物體所做的功等于物體機械能的

變化:WF=E2-E1

9.能量和動量的綜合運用

動量與能量的綜合問題，是高中力學(xué)最重要的綜合問題，也是難度較大

的問題.分析這類問題時，應(yīng)首先建立清晰的物理圖景，抽象出物理模型，

選擇物理規(guī)律，建立方程進行求解.這一部分的主要模型是碰撞.而碰撞過

程，一般都遵從動量守恒定律，但機械能不一定守恒，對彈性碰撞就守恒,

非彈性碰撞就不守恒，總的能量是守恒的，對于碰撞過程的能量要分析物

體間的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換.從而建立碰撞過程的能量關(guān)系方程.根據(jù)動量守恒定

律和能量關(guān)系分別建立方程，兩者聯(lián)立進行求解，是這一部分常用的解決

物理問題的方法.

七、機械振動和機械波

1.簡諧運動

(1)定義:物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總是指向平衡

位置的回復(fù)力的作用下的振動，叫做簡諧運動.

(2)簡諧運動的特征：回復(fù)力F=-kx,加速度a=-kx/m,方向與位移方向

相反，總指向平衡位置.

簡諧運動是一種變加速運動，在平衡位置時，速度最大，加速度為零；

在最大位移處，速度為零，加速度最大.

(3)描述簡諧運動的物理量

①位移x:由平衡位置指向振動質(zhì)點所在位置的有向線段，是矢量，其最

大值等于振幅.

②振幅A:振動物體離開平衡位置的最大距離，是標(biāo)量，表示振動的強弱.

③周期T和頻率f:表示振動快慢的物理量，二者互為倒數(shù)關(guān)系，即

T=l/f.

(4)簡諧運動的圖像

①意義:表示振動物體位移隨時間變化的規(guī)律，注意振動圖像不是質(zhì)點

的運動軌跡.

②特點:簡諧運動的圖像是正弦(或余弦)曲線.

③應(yīng)用：可直觀地讀取振幅A、周期T以及各時刻的位移x,判定回復(fù)力、

加速度方向，判定某段時間內(nèi)位移、回復(fù)力、加速度、速度、動能、勢能

的變化情況.

2.彈簧振子:周期和頻率只取決于彈簧的勁度系數(shù)和振子的質(zhì)量，與其

放置的環(huán)境和放置的方式無任何關(guān)系.如某一彈簧振子做簡諧運動時的周

期為T,不管把它放在地球上、月球上還是衛(wèi)星中；是水平放置、傾斜放置

還是豎直放置;振幅是大還是小，它的周期就都是T.

3.單擺:擺線的質(zhì)量不計且不可伸長，擺球的直徑比擺線的長度小得多，

擺球可視為質(zhì)點.單擺是一種理想化模型.

(1)單擺的振動可看作簡諧運動的條件是:最大擺角＜5.

(2)單擺的回復(fù)力是重力沿圓弧切線方向并且指向平衡位置的分力.

(3)作簡諧運動的單擺的周