高考物理是许多理科生面临的挑战,其知识点繁多且需要深入理解。以下是小编整理的高考物理知识点归纳总结,供考生参考,并附有免费下载资源,助力备考。
### 一、力
#### 1. 力的概念
力是物体对物体的作用,是改变物体运动状态或形变的原因。力是矢量,具有大小和方向。
#### 2. 重力
(1)重力是地球对物体的吸引力,但不能简单等同于万有引力。在地球表面附近,重力近似等于万有引力。
(2)重力大小:地面附近G=mg,离地面高度h处G’ = mg(R/(R+h))^2,其中g’是高度h处的重力加速度。
(3)重力方向:竖直向下,但不一定指向地心。
(4)重心:物体各部分所受重力合力的作用点,不一定在物体上。
#### 3. 弹力
(1)产生原因:物体发生弹性形变时,由于恢复形变的趋势而产生。
(2)产生条件:①直接接触;②有弹性形变。
(3)弹力方向:与物体形变方向相反。在点面接触时垂直于接触面;在曲面接触时垂直于过接触点的公切面。
– 绳的拉力方向沿绳且指向绳收缩的方向,轻绳上张力处处相等。
– 轻杆可产生压力或拉力,方向不一定沿杆。
(4)弹力大小:一般需利用平衡条件或牛顿定律求解。弹簧弹力由胡克定律F=kx决定,k为劲度系数,单位为N/m。
#### 4. 摩擦力
(1)产生条件:①相互接触的物体间存在压力;②接触面不光滑;③有相对运动(滑动摩擦力)或相对运动趋势(静摩擦力)。
(2)摩擦力方向:沿接触面切线方向,与相对运动或相对运动趋势方向相反。
(3)静摩擦力方向判断:①假设法;②平衡法。
(4)大小:①滑动摩擦力f=μFN,其中FN是正压力;②静摩擦力在0与f_max之间,一般用平衡条件或牛顿定律求解。
#### 5. 物体受力分析
(1)确定研究对象,分析周围物体对它的作用,避免分析施力情况。
(2)按“性质力”顺序分析:重力、弹力、摩擦力、其他力。
(3)方向不确定时可用假设法或平衡法分析。
#### 6. 力的合成与分解
(1)合力与分力:一个力产生的效果与多个力共同作用的效果相同,则该力为合力,多个力为分力。
(2)力的合成与分解的根本方法:平行四边形定则。
(3)力的合成:求多个已知力的合力,共点两力F1和F2的合力F范围为|F1-F2|≤F≤F1+F2。
(4)力的分解:求一个已知力的分力,通常按实际作用效果分解,或采用正交分解法。
#### 7. 共点力平衡
(1)共点力:作用在物体同一点或作用线相交于一点的力。
(2)平衡状态:物体保持匀速直线运动或静止,加速度为零。
(3)平衡条件:合外力为零,∑F=0;正交分解法为∑Fx=0,∑Fy=0。
(4)常用方法:隔离法、整体法、图解法、三角形相似法、正交分解法等。
### 二、直线运动
#### 1. 机械运动
物体相对另一物体的位置改变称为机械运动,包括平动、转动和振动等。需选定参照物,不同参照物描述不同。
#### 2. 质点
理想化模型,只有质量无形状和大小的点。
#### 3. 位移和路程
位移是有向线段,从初位置指向末位置,是矢量;路程是轨迹长度,是标量。一般情况下位移大小小于路程,单方向直线运动中二者相等。
#### 4. 速度和速率
(1)速度:描述运动快慢的物理量,是矢量。
– 平均速度:某段时间内位移与时间的比值v=s/t。
– 瞬时速度:某时刻或某位置的速度,方向沿轨迹切线。
(2)速率:只有大小,是标量。
– 平均速率:某段时间内路程与时间的比值。
– 一般变速运动中,平均速度大小不等于平均速率,单方向直线运动中二者相等。
#### 5. 加速度
描述速度变化快慢的物理量,是矢量。匀变速直线运动中,a=Δv/Δt。
#### 6. 匀速直线运动
任意相等时间内位移相等,a=0,v=恒量,位移公式s=vt。
#### 7. 匀变速直线运动
任意相等时间内速度变化相等,a=恒量。
– 速度公式:v=v0+at。
– 位移公式:s=v0t + ½at²。
– 速度位移公式:v²-v₀²=2as。
– 平均速度:v=(v+v₀)/2。
– 重要结论:
– 任意连续相等时间T内的位移差值ΔS=Sn+1-Sn=aT²。
– 中间时刻瞬时速度等于平均速度。
#### 8. 自由落体运动
初速度为零,只受重力,a=g。
– 速度公式:v=gt。
– 位移公式:s=½gt²。
#### 9. 运动图像
(1)位移图像(s-t图像):
– 切线斜率表示瞬时速度。
– 直线表示匀速直线运动,曲线表示变速运动。
– 与横轴交叉表示运动方向改变。
(2)速度图像(v-t图像):
– 读出任意时刻速度。
– 位移大小等于图像与时间轴围面积。
– 切线斜率表示瞬时加速度。
– 与横轴交叉表示速度反向。
– 直线表示匀变速或匀速运动,曲线表示变加速运动。
### 三、牛顿运动定律
#### 1. 牛顿第一定律
物体总保持匀速直线运动或静止,直到外力迫使它改变状态。说明运动是物体属性,任何物体都有惯性。
#### 2. 惯性
物体保持运动状态的性质,是固有属性,与受力及运动状态无关。
#### 3. 牛顿第二定律
物体加速度与合外力成正比,与质量成反比,方向与合外力相同,F合=ma。
#### 4. 牛顿第三定律
两个物体间作用力与反作用力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
#### 5. 适用范围
宏观低速物体和在惯性系中。
#### 6. 超重和失重
(1)超重:向上加速度,支持力大于重力,F_N=mg+ma。
(2)失重:向下加速度,支持力小于重力,F_N=mg-ma。
– 完全失重时a=g,F_N=0。
– 超重和失重与速度无关,取决于加速度方向。
– 完全失重时重力相关现象消失。
#### 7. 连接体问题
通常用整体法求加速度,隔离法求力。
### 四、曲线运动与万有引力
#### 1. 曲线运动
(1)条件:合外力方向与速度方向不共线。
(2)特点:速度方向时刻改变,一定是变速运动。
(3)轨迹:向合外力方向弯曲,如平抛运动向下弯曲,圆周运动向圆心弯曲。
#### 2. 运动的合成与分解
(1)关系:等时性、独立性、等效性。
(2)法则:平行四边形定则。
(3)原则:按实际效果分解,实际运动为合运动。
#### 3. 平抛运动
(1)特点:水平初速度,只受重力,匀变速曲线运动。
(2)规律:分解为水平匀速和竖直自由落体运动。
#### 4. 圆周运动
(1)描述量:
– 线速度:v=s/t,方向沿切线。
– 角速度:ω=φ/t,单位rad/s。
– 周期T:绕圆心一周时间。
– 频率f:单位时间转数。
– 向心力:指向圆心,产生向心加速度,只改变速度方向。
(2)匀速圆周运动:v大小恒定,a大小恒定,但方向变,是变速运动。
(3)变速圆周运动:v大小和方向都变,有向心加速度和切向加速度。
#### 5. 万有引力定律
宇宙间物体互相吸引,引力大小与质量乘积成正比,与距离平方成反比,F=G(m₁m₂)/r²。
#### 6. 天体运动
(1)方法:将天体运动视为匀速圆周运动,向心力由万有引力提供,F引=F向。
(2)天体质量M、密度ρ估算。
(3)三种宇宙速度:
– 第一宇宙速度:7.9km/s,最小发射速度,最大环绕速度。
– 第二宇宙速度:11.2km/s,挣脱地球引力最小速度。
– 第三宇宙速度:16.7km/s,挣脱太阳引力最小速度。
(4)地球同步卫星:周期等于地球自转周期,高度约35786km,轨道在赤道平面内。
#### 7. 卫星超重与失重
(1)超重:发射加速上升和回收减速下降过程。
(2)失重:正常运转时,重力提供向心力,仪器不能正常使用。
### 五、动量
#### 1. 动量与冲量
(1)动量:p=mv,矢量,方向与v相同。
(2)冲量:I=Ft,矢量,方向由F决定。
#### 2. 动量定理
合外力冲量等于动量变化,Ft=p’-p 或 Ft=mv’-mv。
#### 3. 动量守恒定律
系统不受外力或外力合力为零,总动量保持不变,m₁v₁+m₂v₂=m₁v₁’+m₂v₂’。
#### 4. 爆炸与碰撞
(1)特点:相互作用突然,时间短,力大,远超外力,可用动量守恒。
(2)能量转化:爆炸中动能增加,碰撞中动能减少。
(3)位移可忽略,简化处理。
#### 5. 反冲现象
系统一部分动量变化时,另一部分向相反方向动量变化,如火箭、喷气式飞机。
### 六、机械能
#### 1. 功
(1)定义:F·s·cosθ,描述力对空间积累效应,过程量。
(2)计算方法:
– 恒力功:W=F·s·cosθ。
– 平均功率:P=W/t。
– 动能定理:W=ΔEk。
– 能量转化:功是能量转化的量度。
(3)摩擦力、空气阻力功:W=fd(相对路程),W=Q(摩擦生热)。
#### 2. 功率
(1)概念:表示做功快慢,标量。
(2)计算:
– 平均功率:P=W/t。
– 瞬时功率:P=F·v·cosα。
(3)额定功率与实际功率:
– 额定功率:发动机最大功率。
– 实际功率:实际输出功率,可小于额定功率,但不能长期超过。
(4)交通工具启动:
– 恒定功率启动:先加速度减小,后匀速。
– 恒定牵引力启动:先匀加速,后加速度减小,最后匀速。
#### 3. 动能
物体因运动而具有的能量,Ek=mv²/2,描述运动状态。
#### 4. 动能定理
外力总功等于动能变化,适用于恒力、变力及曲线运动。
#### 5. 重力势能
(1)定义:物体与地球系统因高度有关能量,是标量,有正负。
(2)重力做功特点:只与高度差有关,W_G=mgh。
(3)做功与重力势能关系:W_G=-ΔEp。
#### 6. 弹性势能
物体因弹性形变而具有的能量。
### 七、高考物理答题技巧及常用解题方法
#### 1. 调整心态
做好心理准备,合理安排时间,避免在难题上浪费过多时间。
#### 2. 排除法
通过分析、推理排除不符合题意的选项,最终确定正确答案。
#### 3. 试卷浏览
拿到试卷后先查阅要求,了解题量、难度,制定答题策略。
#### 4. 草稿纸使用
草稿纸按顺序演算,标明题号,方便检查。
#### 5. 熟题处理
注意题目可能有所改造,避免低级错误,严格按照解题程序。
#### 6. 谨慎细致
排除干扰因素,分析物理过程,结合已知条件应用规律。
#### 7. 信息提取
从复杂情境中快速提取有效信息,准确理解题意。
### 八、高考物理答题注意事项
1. 画出受力分析图、电路图、光路图或运动过程示意图。
2. 说明物理过程和答题依据。
3. 说明所设字母的物理意义。
4. 说明规定的正方向、零势点(面)。
5. 说明题目中的隐含条件、临界条件。
6. 说明所列方程的依据、名称及对应的物理过程或状态。
7. 说明所求结果的物理意义。
8. 演算时先字母运算,再数字运算,最后代入数据并写出结果。
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