1、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：对某一物体而言，可能有一个或多个施力物体。 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：相互作用的物体可以直接接触，也可以不接触。 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： 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。 根据效果命名：
2、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：地球附近的物体都受到重力作用。 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。 重力的施力物体是地球。 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：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。 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。 在处理物理问题时，一般认
3、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：在两极与在赤道上的物体，所受重力的方向指向地心。 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：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。 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。 薄板形物体的重心，可用悬挂法确定。 说明：物体的重心可在物体上，也可在物体外。 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。 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
4、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：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。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：弹力产生的条件：接触；弹性形变。 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。 弹力必须产生在同时形变的两物体间。 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
5、模型： 轻绳的拉力（张力）方向沿绳收缩的方向。注意杆的不同。 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。 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
6、，这种力叫做滑动摩擦力。 说明：摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的。 摩擦力具有相互性。 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。 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：“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反” 滑动摩擦力可能起动力作用，也可能起阻力作用。 滑动摩擦力的大小：F=FN 说明：FN 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。 与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关，无单位。 滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小无关。 效果：总是阻碍物体间的相对运动，但并
7、不总是阻碍物体的运动。 .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。 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。 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：运动的物体可以受到静摩擦力的作用。 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 。 静摩擦力可以是阻力也可以是动力。 静摩擦力的大小：两物体间的静摩擦力的取值范围 0FFm，其中 Fm
8、 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：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。 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 两个力合力的取值范围是|F1F2|FF1F2 共点的三个力，如果任意两个力的合力最小
9、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。 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）。 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： 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。 对于作用在物体上的每一个力都必须明确它
10、的来源，不能无中生有。 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：对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，
11、对物体的观察结果往往不同的。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。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
12、 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。
13、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： tva0（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
14、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 xt 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ABCABC图 1-1V/m.s-1t/sO-101020 V1V215 10 5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 ，
15、 如 图 2-4-1所 示 。由图可以得到速度的大小和方向，如 v1=20m/s,v2=-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 vt=vo+at（减速：v t=vo-at）（2） 此式只适用于匀变速直线运动.otv（3）匀变速直线运动的位移公式 s=vot+at2/2（减速：s=v ot-at2/2）（4）位移推论公式： （减速： ）20tSa20tSa（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： s = aT2 (a-匀变速直线
16、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
17、g=10m/s2（3） 自由落体运动的规律 vt=gt H=gt 2/2, vt2=2gh第三章 牛顿运动定律3.1 牛顿定律1234650V/ms-1t/s2 3 4 51 6 7 8牛顿运动定律牛顿第二定律1内容：物体运动的加速度与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度方向与合外力方向一致2表达式： F 合 = ma3力的瞬时作用效果：一有力的作用，立即产生加速度4力的单位的定义：使质量为 1kg 的物体产生 1m/s2的加速度的力就是 1N牛顿第三定律1物体间相互作用的规律：作用力和反作用力大小相等、方向相反，作用在同一条直线上2作用力和反作用力同时产生、同时消失，作用在相互作用
18、的两物体上，性质相同3作用力和反作用力与平衡力的关系牛顿运动定律的应用1已知运动情况确定物体的受力情况2已知受力情况确定物体的运动情况3加速度是联系运动和力关系的桥梁牛顿第一定律1惯性：保持原来运动状态的性质，质量是物体惯性大小的唯一量度2平衡状态：静止或匀速直线运动3力是改变物体运动状态的原因，即产生加速度的原因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
19、/2= a 派 W0 F 做负功 F 是阻力 (3)总功的求法: W 总=W1+W2+W3Wn 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
20、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 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 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
21、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=1/2mv2 能是标量 也是过程量 单位:焦耳(J) 1kg*m2/s2 = 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=Ek=1/2mv2-1/2mv02 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 E
22、p=mgh 是标量 单位:焦耳(J) (2) 重力做功和重力势能的关系 W 重=Ep 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) E=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
