高一物理下册复习攻略：共点力平衡知识点解析

鼓狮 • • 高中学习方法

高一新生在进入高中阶段后，将面临学科知识交叉多、综合性强以及考查范围广的挑战。因此，寻找一套适合自己的高效学习方法至关重要。下面将为大家详细分享高一物理下册的复习知识点，希望能为同学们的学习提供有力支持。

### 一、共点力的平衡

#### 1. 共点力的定义
共点力是指作用在物体上同一点或力的延长线交于一点的多个力。对于能够简化为质点的物体，其受到的力可以视为共点力。

#### 2. 平衡状态
物体处于静止或匀速直线运动状态时，称为处于平衡状态。平衡状态的实质是物体加速度为零。

#### 3. 共点力作用下物体的平衡条件
物体在共点力作用下保持平衡的条件是所受合外力为零，即ΣF=0。若采用正交分解法求解平衡问题，则平衡条件可表示为ΣFx=0和ΣFy=0。

### 二、共点力平衡条件的推论

#### 1. 二力平衡
如果物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，这两个力必定大小相等、方向相反，构成一对平衡力。若物体所受的力在同一直线上，则在一个方向上各力的大小之和等于另一个方向上各力的大小之和。

#### 2. 三力平衡
三个不平行力的平衡问题是静力学中的基本问题之一。三个以上的平面汇交力都可以通过等效方法转化为三力平衡问题。三力平衡的基本特征包括：

（1）物体受三个共点力作用而平衡时，任意两个力的合力与第三个力等大反向（等值法）。

（2）物体受三个共点力作用而平衡时，将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的两个分力必定与另外两个力等大反向（分解法）。

（3）物体受三个共点力作用而平衡时，若三个力不平行，则必共点，即三力汇交原理（汇交共面性）。

（4）物体受三个共点力作用而平衡时，三个力的矢量图必组成一个封闭的矢量三角形。

#### 3. 多力平衡
如果物体受多个力作用处于平衡状态，其中任何一个力与其余力的合力大小相等、方向相反。

**点拨**：在解决一些平衡类问题时，灵活运用共点力平衡的相关推论，可以使问题简化。

### 一、运动的描述

#### 1. 物体模型
在研究物体运动时，常将其简化为质点，忽略形状和大小。例如，地球公转时可视为质点，而地球自转时则需考虑其大小。描述物体位置变化时，位移是关键概念，运动快慢用速度S比t表示，加速度a则用Δv与t的比值表示。

#### 2. 一般公式法
求解运动问题时，可采用多种方法：

（1）平均速度法：适用于求解变速运动的平均速度。

（2）中间时刻速度法：通过中间时刻的速度来推算整体运动情况。

（3）初速度零比例法：适用于初速度为零的匀加速运动。

（4）几何图像法：利用图像直观分析运动过程。

自由落体运动是匀加速直线运动的典型实例，其初速度为零，加速度等于重力加速度g。竖直上抛运动需明确初速度，上升过程加速度方向与速度方向相反，飞行时间上下对称，整个过程为匀减速运动。中心时刻的速度与平均速度相等，求加速度时可利用ΔS=aT²。

#### 3. 速度与加速度的关系
速度决定物体的运动状态，速度与加速度方向相同则加速，方向相反则减速，垂直则改变运动方向。

### 二、力

#### 1. 受力分析
解力学问题的关键在于受力分析。需仔细分析力的性质，并根据力的效果进行处理。

#### 2. 力的种类
定量计算力学问题时，需考虑七种常见力：

（1）重力：是否存在需根据提示判断，根据物体状态确定弹力。

（2）弹力：先有弹力后有摩擦力，相对运动是判断依据。

（3）摩擦力：相对运动是判断依据。

（4）万有引力：存在于万物之间，尤其在天体运动中显著。

（5）电场力：存在时具有方向性。

（6）洛仑兹力与安培力：本质上是统一的电磁力。

（7）相互垂直的力：平行方向上无力需特别注意。

#### 3. 力的合成与分解
同一直线上的力需确定方向，计算结果仅表示“量”，若方向未定需通过计算确定。两力合力的范围取决于夹角q：当夹角为0时合力最大，为两个力之和；当夹角为180°时合力最小，为两个力之差。多力合成时，可采用正交分解法，利用三角函数解决问题。

#### 4. 力学问题方法
解决力学问题时，可采用多种方法：

（1）整体隔离法：整体只需考虑外力，内力通过隔离分析。

（2）假设法：通过假设某力有或无，根据计算结果确定。

（3）极限法：抓住临界状态进行分析。

（4）程序法：按顺序逐步解决问题。

（5）正交分解法：选择合适的坐标轴，尽量使轴上矢量多。

### 三、牛顿运动定律

#### 1. 牛顿第二定律
F=ma，即合力等于质量与加速度的乘积。加速度方向与合力方向相同，速度变化取决于加速度方向。加速度变小但与速度方向相同，速度仍可能增大。

#### 2. 视重与实重
N、T等支持力与拉力是视重，mg为实重。超重（加速上升或减速下降）时视重大于实重，失重（加速下降或减速上升）时视重小于实重，完全失重时视重为零。

### 四、曲线运动与万有引力

#### 1. 曲线运动条件
运动轨迹为曲线时，需存在向心力。曲线运动中速度方向不断变化，始终沿轨迹切线方向。

#### 2. 圆周运动向心力
圆周运动中，向心力由径向合力提供，需满足供需平衡关系：F=mu²/R=mrω²。径向合力提供向心力，维持物体做圆周运动。

#### 3. 万有引力
万有引力存在于万物之间，尤其在天体运动中显著。卫星绕天体运行的速度与距离有关：距离越近速度越快，距离越远速度越慢。同步卫星速度固定，定点于赤道上空运行。

### 五、机械能与能量

#### 1. 动能
确定状态时需计算动能，分析过程中需考虑力做功。正功与负功相加，动能增量与总功相同。

#### 2. 机械能
明确初态与末态的机械能，再分析过程中力做功。除重力外，其他力做功为零时，初态与末态机械能守恒。

#### 3. 能量转化
确定状态时需考虑能量，分析过程中力做功。有功必有能量转化，初态与末态能量守恒。

### 六、热力学定律

#### 1. 热力学第一定律
能量守恒定律在热力学中体现为：内能变化量等于热量与功之和。正负符号需准确理解，收入与支出需明确区分。对内做功和吸热时，内能增加；对外做功和放热时，内能减少。

#### 2. 热力学第二定律
热传递是不可逆过程，功转热和热转功具有方向性，不可自发逆转。

### 一、参考系

运动是绝对的，静止是相对的。一个物体是否运动，取决于参考系的选择。通常以地面为参考系，但具体问题需具体分析。

### 二、质点

#### 1. 定义
质点是指用来代替物体的有质量的点，是一种理想化的科学模型。质点并非几何学中的“点”，而是具有质量的抽象概念。

#### 2. 物体可视为质点的条件
研究物体运动时，若物体的大小和形状对结果影响可忽略，则可视为质点。但需具体问题具体分析，同一物体在不同情况下可能可视为质点，也可能不可。

#### 3. 物体可视为质点的几种情况
（1）平动的物体通常可视为质点。

（2）有转动但相对平动可忽略时，也可视为质点。

（3）同一物体，有时可视为质点，有时不可。当物体大小对研究问题有影响时，不可视为质点。

### 三、时间和时刻

时刻指某一瞬间，用时间轴上的一个点表示，与状态量对应；时间指起始到终止的间隔，用时间轴上的一段线段表示，与过程量对应。

### 四、位移和路程

位移是描述质点位置变化的矢量，由初位置指向末位置的有向线段；路程是质点运动轨迹的长度，是标量。

### 五、速度

速度是描述质点运动快慢和方向的矢量。

（1）平均速度：位移与时间的比值，方向与位移方向相同，对变速运动只能作粗略描述。

（2）瞬时速度：质点在某一时刻或通过某一位置的速度，简称速度，可精确描述变速运动。瞬时速度的大小简称速率，是标量。

### 六、加速度

加速度是描述速度变化快慢的矢量，方向与速度变化量方向相同，大小由速度变化量和时间决定。

### 补充：速度与加速度的关系

1. 速度与加速度没有必然关系：

（1）速度大，加速度不一定大。

（2）加速度大，速度不一定大。

（3）速度为零，加速度不一定为零。

（4）加速度为零，速度不一定为零。

2. 当加速度a与速度V方向关系确定时：

（1）若a与V方向相同，不管a如何变化，V都增大。

（2）若a与V方向相反，不管a如何变化，V都减小。

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