高一物理必考知识点总结

2023-06-25 知识点总结

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　　一、曲线运动

　　（1）曲线运动的条件：运动物体所受合外力的方向跟其速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动。

　　（2）曲线运动的特点：在曲线运动中，运动质点在某一点的瞬时速度方向，就是通过这一点的曲线的切线方向。曲线运动是变速运动，这是因为曲线运动的速度方向是不断变化的。做曲线运动的质点，其所受的合外力一定不为零，一定具有加速度。

　　（3）曲线运动物体所受合外力方向和速度方向不在一直线上，且一定指向曲线的凹侧。

　　二、运动的合成与分解

　　1、深刻理解运动的合成与分解

　　（1）物体的实际运动往往是由几个独立的分运动合成的，由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的合成；由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的分解。

　　运动的合成与分解基本关系：

　　1、分运动的独立性；

　　2、运动的等效性（合运动和分运动是等效替代关系，不能并存）；

　　3、运动的等时性；

　　4、运动的矢量性（加速度、速度、位移都是矢量，其合成和分解遵循平行四边形定则。）

　　（2）互成角度的两个分运动的合运动的判断

　　合运动的情况取决于两分运动的速度的合速度与两分运动的加速度的合加速度，两者是否在同一直线上，在同一直线上作直线运动，不在同一直线上将作曲线运动。

　　①两个直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。

　　②一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动是曲线运动。

　　③两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动。

　　④两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动可能是直线运动也可能是曲线运动。当两个分运动的初速度的合速度的方向与这两个分运动的合加速度方向在同一直线上时，合运动是匀加速直线运动，否则是曲线运动。

　　2、怎样确定合运动和分运动

　　①合运动一定是物体的实际运动

　　②如果选择运动的物体作为参照物，则参照物的运动和物体相对参照物的运动是分运动，物体相对地面的运动是合运动。

　　③进行运动的分解时，在遵循平行四边形定则的前提下，类似力的分解，要按照实际效果进行分解。

　　3、绳端速度的分解

　　此类有绳索的问题，对速度分解通常有两个原则①按效果正交分解物体运动的实际速度②沿绳方向一个分量，另一个分量垂直于绳。（效果：沿绳方向的收缩速度，垂直于绳方向的转动速度）

　　4、小船渡河问题

　　（1）L、Vc一定时，t随sinθ增大而减小；当θ=900时，sinθ=1，所以，当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，

　　（2）渡河的最小位移即河的宽度。为了使渡河位移等于L，必须使船的合速度V的方向与河岸垂直。这是船头应指向河的上游，并与河岸成一定的角度θ。根据三角函数关系有：Vccosθ─Vs=0。

　　所以θ=arccosVs/Vc，因为0≤cosθ≤1，所以只有在Vc>Vs时，船才有可能垂直于河岸横渡。

　　（3）如果水流速度大于船上在静水中的航行速度，则不论船的航向如何，总是被水冲向下游。怎样才能使漂下的距离最短呢？设船头Vc与河岸成θ角，合速度V与河岸成α角。可以看出：α角越大，船漂下的距离x越短，那么，在什么条件下α角呢？以Vs的矢尖为圆心，以Vc为半径画圆，当V与圆相切时，α角，根据cosθ=Vc/Vs，船头与河岸的夹角应为：θ=arccosVc/Vs。

　　【匀变速直线运动的基本公式和推理】

　　1.基本公式

　　(1)速度-时间关系式：

　　(2)位移-时间关系式：

　　(3)位移-速度关系式：

　　三个公式中的物理量只要知道任意三个，就可求出其余两个。

　　利用公式解题时注意：x、v、a为矢量及正、负号所代表的是方向的不同，

　　解题时要有正方向的规定。

　　2.常用推论

　　(1)平均速度公式：

　　(2)一段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度：

　　(3)一段位移的中间位置的瞬时速度：

　　(4)任意两个连续相等的时间间隔(T)内位移之差为常数(逐差相等)：

　　【对运动图象的理解及应用】

　　1.研究运动图象

　　(1)从图象识别物体的运动性质

　　(2)能认识图象的截距(即图象与纵轴或横轴的交点坐标)的意义

　　(3)能认识图象的斜率(即图象与横轴夹角的正切值)的意义

　　(4)能认识图象与坐标轴所围面积的物理意义

　　(5)能说明图象上任一点的物理意义

　　2.x-t图象和v-t图象的比较　　

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　　1、万有引力定律：引力常量G=6.67×N？m2/kg2

　　2、适用条件：可作质点的两个物体间的相互作用；若是两个均匀的球体，r应是两球心间距。（物体的尺寸比两物体的距离r小得多时，可以看成质点）

　　3、万有引力定律的应用：（中心天体质量M，天体半径R，天体表面重力加速度g）

　　（1）万有引力=向心力（一个天体绕另一个天体作圆周运动时）

　　（2）重力=万有引力

　　地面物体的重力加速度：mg=Gg=G≈9.8m/s2

　　高空物体的重力加速度：mg=Gg=G<9.8m/s2

　　4、第一宇宙速度――――在地球表面附近（轨道半径可视为地球半径）绕地球作圆周运动的卫星的线速度，在所有圆周运动的卫星中线速度是的。由mg=mv2/R或由==7.9km/s

　　5、开普勒三大定律

　　6、利用万有引力定律计算天体质量

　　7、通过万有引力定律和向心力公式计算环绕速度

　　8、大于环绕速度的两个特殊发射速度：第二宇宙速度、第三宇宙速度（含义）

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　　1.物质与运动

　　世界是物质的，而物质是运动的。运动是物质的存在方式和根本属性。恩格斯说：“运动，就它被理解为存在方式，被理解为物质的固有属性这一最一般的意义来说，囊括宇宙中发生的一切变化和过程，从单纯的位置变动起直到思维。”运动是标志一切事物和现象的变化及其过程的哲学范畴。

　　物质和运动是不可分割的，一方面，运动是物质的存在方式和根本属性，物质是运动着的物质，脱离运动的物质是不存在的，设想不运动的物质，将导致形而上学。另一方面，物质是一切运动变化和发展过程的实在基础和承担者，世界上没有离开物质的运动，任何形式的运动，都有它的物质主体，设想无物质的运动，将导致唯心主义。

　　2.运动与静止

　　物质世界的运动是绝对的，而物质在运动过程中又有某种暂时的静止，静止是相对的。静止是物质运动在一定条件下的稳定状态，包括空间位置和根本性质暂时未变这样两种运动的特殊状态。运动的绝对性体现了物质运动的变动性、无条件性。静止的相对性体现了物质运动的稳定性、有条件性。运动和静止相互依赖、相互渗透、相互包含，“动中有静、静中有动”。无条件的绝对运动和有条件的相对静止构成了事物的矛盾运动。只有把握了运动和静止的辩证关系，才能正确理解物质世界及其运动形式的多样性，才能理解认识和改造世界的可能性。

　　3.时间和空间

　　时间和空间是物质运动的存在形式。物质运动与时间和空间的不可分割证明了时间和空间的客观性。

　　时间是指物质运动的持续性、顺序性，特点是一维性。

　　空间是指物质运动的广延性、伸张性，特点是三维性。

　　物质运动总是在一定的时间和空间中进行的，没有离开物质运动的“纯粹”时间和空间，也没有离开时间和空间的物质运动。具体物质形态的时空是有限的，而整个物质世界的时空是无限的;物质运动时间和空间的客观实在性是绝对的，物质运动时间和空间的具体特性是相对的。一切以时间、地点、条件为转移，具体问题具体分析，是马克思主义的活的灵魂。物质、运动、时间、空间具有内在的统一性。

　　4.时间与时刻

　　1.钟表指示的一个读数对应着某一个瞬间，就是时刻，时刻在时间轴上对应某一点。两个时刻之间的间隔称为时间，时间在时间轴上对应一段。△t=t2―t1

　　2.时间和时刻的单位都是秒，符号为s，常见单位还有min，h。

　　3.通常以问题中的初始时刻为零点。

　　5.路程和位移

　　1.路程表示物体运动轨迹的长度，但不能完全确定物体位置的变化，是标量。

　　2.从物体运动的起点指向运动的重点的有向线段称为位移，是矢量。

　　3.物理学中，只有大小的物理量称为标量;既有大小又有方向的物理量称为矢量。

　　4.只有在质点做单向直线运动是，位移的大小等于路程。两者运算法则不同。

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　　1、热力学第二定律

　　（1）常见的两种表述

　　①克劳修斯表述（按热传递的方向性来表述）：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。

　　②开尔文表述（按机械能与内能转化过程的方向性来表述）：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变成功，而不产生其他影响。

　　a、“自发地”指明了热传递等热力学宏观现象的方向性，不需要借助外界提供能量的帮助。

　　b、“不产生其他影响”的涵义是发生的热力学宏观过程只在本系统内完成，对周围环境不产生热力学方面的影响。如吸热、放热、做功等。

　　（2）热力学第二定律的实质

　　热力学第二定律的每一种表述，都揭示了大量分子参与宏观过程的方向性，进而使人们认识到自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。

　　（3）热力学过程方向性实例

　　特别提醒：热量不可能自发地从低温物体传到高温物体，但在有外界影响的条件下，热量可以从低温物体传到高温物体，如电冰箱；在引起其他变化的条件下内能可以全部转化为机械能，如气体的等温膨胀过程。

　　2、能量守恒定律

　　能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到另一物体，在转化和转移的过程中其总量不变。

　　第一类永动机不可制成是因为其违背了热力学第一定律；

　　第二类永动机：违背宏观热现象方向性的机器被称为第二类永动机。这类永动机不违背能量守恒定律，不可制成是因为其违背了热力学第二定律（一切自然过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行）。

　　熵是分子热运动无序程度的定量量度，在绝热过程或孤立系统中，熵是增加的。

　　3、能量耗散：系统的内能流散到周围的环境中，没有办法把这些内能收集起来加以利用。

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　　【追及和相遇问题】

　　1."追及"、"相遇"的特征

　　"追及"的主要条件是：两个物体在追赶过程中处在同一位置。

　　两物体恰能"相遇"的临界条件是两物体处在同一位置时，两物体的速度恰好相同。

　　2.解"追及"、"相遇"问题的思路

　　(1)根据对两物体的运动过程分析，画出物体运动示意图

　　(2)根据两物体的运动性质，分别列出两个物体的位移方程，注意要将两物体的运动时间的关系反映在方程中

　　(3)由运动示意图找出两物体位移间的关联方程

　　(4)联立方程求解

　　3.分析"追及"、"相遇"问题时应注意的问题

　　(1)抓住一个条件：是两物体的速度满足的临界条件。如两物体距离、最小，恰好追上或恰好追不上等;两个关系：是时间关系和位移关系。

　　(2)若被追赶的物体做匀减速运动，注意在追上前，该物体是否已经停止运动

　　4.解决"追及"、"相遇"问题的方法

　　(1)数学方法：列出方程，利用二次函数求极值的方法求解

　　(2)物理方法：即通过对物理情景和物理过程的分析，找到临界状态和临界条件，然后列出方程求解

　　【纸带问题的分析】

　　1.判断物体的运动性质

　　(1)根据匀速直线运动特点x=vt，若纸带上各相邻的点的间隔相等，则可判断物体做匀速直线运动。

　　(2)由匀变速直线运动的推论，若所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时间内物体的位移之差相等，则说明物体做匀变速直线运动。

　　2.求加速度

　　(1)逐差法

　　(2)v-t图象法

　　利用匀变速直线运动的一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度的推论，求出各点的瞬时速度，建立直角坐标系(v-t图象)，然后进行描点连线，求出图线的斜率k=a.

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　　1.水平方向速度Vx=Vo

　　2.竖直方向速度Vy=gt

　　3.水平方向位移Sx=Vot

　　4.竖直方向位移(Sy)=gt^2/2

　　5.运动时间t=(2Sy/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)

　　6.合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2，合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/Vo

　　7.合位移S=(Sx^2+Sy^2)1/2,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。

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　　(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

　　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静摩擦力大小决定于正压力与静摩擦因数(选学)Fm=μsFN。

　　ⅳ效果：总是阻碍物体间的相对运动的趋势。

　　对物体进行受力分析是解决力学问题的基础，是研究力学的重要方法，受力分析的程序是：

　　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，按照先场力，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。

　　力分解问题的关键是根据力的作用效果画出力的平行四边形，接着就转化为一个根据已知边角关系求解的几何问题

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　　速度变化的快慢加速度

　　1.物体的加速度等于物体速度变化(vt—v0)与完成这一变化所用时间的比值

　　a=(vt—v0)/t

　　2.a不由△v、t决定，而是由F、m决定。

　　3.变化量=末态量值—初态量值……表示变化的大小或多少

　　4.变化率=变化量/时间……表示变化快慢

　　5.如果物体沿直线运动且其速度均匀变化，该物体的运动就是匀变速直线运动(加速度不随时间改变)。

　　6.速度是状态量，加速度是性质量，速度改变量(速度改变大小程度)是过程量。

　　用图象描述直线运动

　　匀变速直线运动的位移图象

　　1.s-t图象是描述做匀变速直线运动的物体的位移随时间的变化关系的曲线。(不反映物体运动的轨迹)

　　2.物理中，斜率k≠tanα(2坐标轴单位、物理意义不同)

　　3.图象中两图线的交点表示两物体在这一时刻相遇。

　　匀变速

　　直线运动的速度图象

　　1.v-t图象是描述匀变速直线运动的物体岁时间变化关系的图线。(不反映物体运动轨迹)

　　2.图象与时间轴的面积表示物体运动的位移，在t轴上方位移为正，下方为负，整个过程中位移为各段位移之和，即各面积的代数和。

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