高中物理二级结论整理精华版.docx
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高中物理二级结论整理精华版
高中物理二级
结论整理
在高考中,最幸福的是高考题考查的知识自己全部掌握了,自己不会的知识一个也没有考到;
在高考中,最痛苦的是考的东西自己不会,自己会的偏偏不考
----最最痛苦的是考场上不会,交了卷子又一下子想起来了
苍天啊,大地啊!
这是为什么?
为什么呢?
!
除了缺乏必要的解题训练导致审题能力不强,方法掌握不全致使入题慢、方法笨、解题过程繁杂外,更有可能是因为平时没
有深入的总结解题经验,归纳形成结论,借用南方一位不知名的老师的话讲,
快速发现关键条件,形成条件反射。
就是不能在审题与解题之间按上一个
“触发器”,
为了提高同学们的分析能力,节约考试时间,提升考试成绩,下面就高中物理的知识与题型特征总结了
供大家参考,希望大家能够掌握。
100多个小的结论,
“二级结论”,在做填空题或选择题时,就可直接使用。
在做计算题时,虽必须一步步列方程,一般
不能直接引用“二级结论”
,运用“二级结论”,谨防“张冠李戴”,因此要特别注意熟悉每个“二级结论”
的推导过程,记清楚它的适用条件,避免由于错用而造成不应有的损失。
下面列出一些“二级结论”
题时参考,并在自己做题的实践中,注意补充和修正。
一、静力学
1.几个力平衡,则任一力是与其他所有力的合力平衡的力。
,供做
三个大小相等的力平衡,力之间的夹角为
两个力的合力:
F大+F小≥F合≥F大-F小
120度。
2.①物体在三个非平行力作用下而平衡,则表示这三个力的矢量线段必组成闭合矢量三角形;且有
F1
sin
F2
sin
F3
sin
拉密定理:
②物体在三个非平行力作用下而平衡,则表示这三个力的矢量线段或线段延长线必相交于一点。
原理)
(三力汇交
3.两个分力
F1和F2的合力为F,若已知合力(或一个分力)的大小和方向,又知另一个分力(或合力)的
方向,则第三个力与已知方向不知大小的那个力垂直时有最小值。
F1
F2的最小值
F1已知方向
F1
F
F
F2的最小值
F2的最小值
mg
tan
4.物体沿斜面不受其它力而自由匀速下滑,则
5.两个原来一起运动的物体“刚好脱离”瞬间:
力学条件:
貌合神离,相互作用的弹力为零。
运动学条件:
此时两物体的速度、加速度相等,此后不等。
6.“二力杆”(轻质硬杆)平衡时二力必沿杆方向。
7.绳上的张力一定沿着绳子指向绳子收缩的方向。
轻绳不可伸长,其两端拉力大小相等,线上各点张力大
小相等。
因其形变被忽略,其拉力可以发生突变,
“没有记忆力”。
大小相等的两个力其合力在其角平分
F1
1
F2
第1页,共31页
F
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线上.(所有滑轮挂钩情形)
8.已知合力不变,其中一分力
F1大小不变,分析其大小,以及另一分力
F2。
用“三角形”或“平行四边形”法则
9、力的相似三角形与实物的三角形相似。
10.轻弹簧两端弹力大小相等,弹簧发生形变需要时间,因此弹簧的弹力不能发生突变。
轻杆能承受拉、压、挑、扭等作用力。
力可以发生突变,
“没有记忆力”。
11.两个物体的接触面间的相互作用力可以是:
无一个,一定是弹力
二个(最多),弹力和摩擦力
12.在平面上运动的物体,无论其它受力情况如何,所受平面支持力和滑动摩擦力的合力方向总与平面成
FN
=tan=tan
Ff
1
。
13.支持力(压力)一定垂直支持面指向被支持(被压)的物体,压力
N不一定等于重力G。
二、运动学
1、在纯运动学问题中,可以任意选取参照物;
在处理动力学问题时,只能以地为参照物。
用平均速度思考匀变速直线运动问题,总是带来方便:
思路是:
位移→时间→平均速度,且
2
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精品学习资料
第2页,共31页
s1
s2
v1v2
2
v
vt/2
2T
1.1.变速直线运动中的平均速度
v1v2
2
v
前一半时间
v1,后一半时间
v2。
则全程的平均速度:
2v1v2
v
v1
v2
前一半路程
v1,后一半路程
v2。
则全程的平均速度:
2.匀变速直线运动:
2
时间等分时,
sn
sn
aT
,这是唯一能判断所有匀变速直线运动的方法;
1
2
2
v1
v2
位移中点的即时速度
且无论是加速还是减速运动,总有v
v
v
,
s/2
s/2
t/2
2
纸带点痕求速度、加速度:
sn
n
s1
1T
s1
2T
s2
s2
T
s1
,a
vt/2
,a
2
2
3.初速度为零的匀加速直线运动(或末速度为零的匀减速直线运动)
22
2
时间等分(T):
①
1T内、2T内、3T内······位移比:
S1:
S2:
S3=1:
2:
3
②
③
1T末、2T末、3T末······速度比:
V1:
V2:
V3=1:
2:
3
第一个T内、第二个
Ⅰ:
SⅡ:
SⅢ=1:
3:
5
T内、第三个
T内···的位移之比:
S
④ΔS=aT2
2
a=ΔS/T2
2
a=(S-S)/kT
S
-S
=kaT
nn-k
nn-k
位移等分(S0):
①1S0处、2S0处、3S0处···速度比:
V1:
V2:
V3:
···Vn=
1:
2:
3:
:
n
经过1S0时、2S0时、3S0时···时间比:
1:
2:
3:
:
n)
②
③
经过第一个
1S0、第二个
2S0、第三个
3S0···时间比
t1:
t2:
t3
:
:
tn
1:
(
2
1):
(
3
2):
:
(n
n
1)
v
v
S
S
0
t
1
2
v
v
t/2
2
2T
6、上抛运动:
对称性:
上=-V下
有摩擦的竖直上抛,
t上=t
V
t上 下 下 7、物体由静止开始以加速度 a1做直线运动经过时间 t后以a2减速,再经时间 后回到出发点则 a2=3a1。 t 8、“刹车陷阱”: 给出的时间大于滑行时间,则不能直接用公式算。 先求滑行时间,确定了滑行时间小于给 3 精品资料 精品学习资料 第3页,共31页 2 出的时间时,用 v 2as求滑行距离。 2 2 9、匀加速直线运动位移公式: 式中a=2B(m/s)V0=A(m/s) S=At+Bt 10、在追击中的最小距离、最大距离、恰好追上、恰好追不上、避碰等中的临界条件都为速度相等。 11、渡船中的三最问题: ⑴当船速大于水速时 最短时间、最短位移、最小速度 ①船头的方向垂直于水流的方向时,所用时间最短, t d/v船②合速度垂直 于河岸时,航程 s最短 为河宽 s=d d ⑵当船速小于水速时 ①船头的方向垂直于水流的方向时,所用时间最短, t d/v船②合速度不可 能垂直于河岸,最短航程 s d. v水 v 船 V合 V d V水 10.两个物体刚好不相撞的临界条件是: 接触时速度相等或者匀速运动的速度相等。 11.物体刚好滑到小车(木板)一端的临界条件是: 物体滑到小车(木板)一端时与小车速度相等。 12.在同一直线上运动的两个物体距离最大(小)的临界条件是: 速度相等。 13.平抛运动: ①在任意相等时间内,重力的冲量相等; ②任意时刻,速度与水平方向的夹角α的正切总等于该时刻前位移与水平方向的夹 x1 β s x2 x O 角β的正切的 2倍,即 tan =2tan ,如图所示,速度反向延长交水平位移中点处, α y x2=2x1;速度偏角的正切值等于 2倍的位移偏角正切值。 v 2y g ③两个分运动与合运动具有等时性,且 t= ,由下降的高度决定,与初速度 v0无关; ④任何两个时刻间的速度变化量 v=g t ,且方向恒为竖直向下。 斜面上起落的平抛速度方向与斜面的夹角是定值。 使绳端沿绳的方向伸长或缩短 使绳端绕滑轮转动 12、绳端物体速度分解 v v 4 2θ 精品资料 精品学习资料 第4页,共31页 θ 平面镜 ω 三、运动和力 1、沿粗糙水平面滑行的物体: a=μg 5 精品资料 精品学习资料 第5页,共31页 2、沿光滑斜面下滑的物体: a=gsinα 3、沿粗糙斜面下滑的物体 a=g(sinα-μcosα) 4、沿如图光滑斜面下滑的物体: 当α=45°时所用时间最短 沿角平分线滑下最快 α增大, 时间变短 小球下落时间相等 小球下落时间相等 m2 m1m2 5、一起加速运动的物体,合力按质量正比例分配: ,(或 F=F1-F2),与有无摩擦( F F N F 相同)无关,平面、斜面、竖直都一样。 α F2 F1 F F m1 m1 α m1 m2 m2 m2 m 1 m2 α m1 F m2 6.下面几种物理模型,在临界情况下, α 注意 或 角的位置! a=gtg a a a a α α a a a B A θ 斜面光滑,小球与斜面相对静止 对车前壁无压力, A、B及小车的加速 a=gtan A 且度 弹力为零 相对静止 光滑,弹力 时 a为=零gtan 7.如图示物理模型, 刚好脱离时。 弹力为零,此时速度相等,加速度相等,之前 F 整体分析,之后隔离分析 a g a F 在力F作用下匀加速运动 简谐振动至最高点 在力F作用下匀加速运动 8.下列各模型中,若物体所受外力有变力,速度最大时合力为零,速度为零时,加速度最大 B B b 6 a θ 精品资料 精品学习资料 第6页,共31页 F F 9.超重: a上(匀加速上升,匀减速下降)超 a下失; 10、汽车以额定功率行驶时 VM=p/f 11、牛顿第二定律的瞬时性 : 不论是绳还是弹簧: 剪断谁,谁的力立即消失;不剪断时,绳的力可以突变, 弹簧的力不可突变 . 12、传送带问题: 传送带以恒定速度运行,小物体无初速放上,达到共同速度过程中,相对滑动距离等于小物体对地位移,摩擦生热等于小物体的动能 13、动摩擦因数处处相同,克服摩擦力做功 μ 为水平距离 W= mgS S--- S S 四、圆周运动,万有引力: 2 2 mv R 4 m T (一)1、向心力公式: 2R 2 2R v. R m4 f m F m 2 7 精品资料 精品学习资料 第7页,共31页 2、同一皮带或齿轮上线速度处处相等,同一轮子上角速度相同 . (二)1.水平面内的圆周运动: F=mgtgα方向水平,指向圆心 T θ N mg mg 2.飞机在水平面内做匀速圆周盘旋 N θ 火车R、V、m m 3.竖直面内的圆周运动: 两点一过程 m m v v v m L L .o 绳 .o gR,最低点最小速度 5gR,上下两点拉压力之差 (1)绳,内轨,水流星最高点最小速度 6mg,要通 过顶点,最小下滑高度 2.5R。 最高点与最低点的拉力差 6mg。 3mg,向心加速度 (2)绳端系小球,从水平位置无初速下摆到最低点: 弹力 2g 4gR。 (3)“杆”、球形管: 最高点最小速度 0,最低点最小速度 gR,若速度大于 gR,则小球从最高点离开球 ⑷球面类: 小球经过球面顶端时不离开球面的最大速度 面做平抛运动。 H R 3)竖直轨道圆运动的两种基本模型 绳端系小球,从水平位置无初速度释放下摆到最低点: T=3mg,a=2g,与绳长无关。 “杆”最高点 vmin=0,v , 临= vv临,杆对小球为拉力 vv临,杆对小球为支持力 拓展1单摆中小球在最低点的速度小于等于 ,小球上升的最大高度小于 R,在最高点速度为零;单 2gR 8 精品资料 精品学习资料 第8页,共31页 摆中小球在最低点的速度大于等于 ,小球上升的最大高度等于 2R,在最高点速度不为零;单 5gR 小于 摆中小球在最低点的速度大于 ,小球在上升到与圆心等高的水平线上方某处时绳 2gR 5gR 中张力为零,然后小球作斜抛运动,小球上升的最大高度小于 拓展2复合场的等效最低点 2R,在最高点速度不为零。 1/2;ω= 31/2 (GM/r);T=2π(r 31/2 /GM) 4)卫星绕行速度、角速度、周期: V=(GM/r) 2 R GM 重力加速度g= ,g与高度的关系: g= g地 2 2 R (Rh) 1/2 1/2 第一(二、三)宇宙速度 =16.7km/s V1=(g地R地)=(GM/R地)=7.9km/s(注意计算方法);V2=11.2km/s;V3 卫星的最小发射速度和最大环绕速度均为 V=7.9km/s,卫星的最小周期约为 84分钟 T=24h,h=3.6×10km=5.6R地(地球同步卫星只能运行于赤道上空) 4 地球同步卫星: v=3.1km/s 人造卫星: h大→V小→T大→a小→F小。 卫星因受阻力损失机械能: 高度下降,速度增加,周期减小,势能变小,机械能变小。 在飞行卫星里与依靠重力的有关实验不能做。 2 行星密度: ρ =3π/GT 式中T为绕行星运转的卫星的周期。 方法①观测绕该天体运动的其它天体 的运动周期 T和轨道半径 r; ②测该天体表面的重力加速度。 5)双星引力是双方的向心力,两星角速度相同,星与旋转中心的距离跟星的质量成反比。 2 3 2 开普勒第三定律: T/R=K(=4π/GM){K: 常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量 )}. Ⅱ Ⅰ轨道过A点速度大于Ⅱ轨道,向心加速度相同,万有引力相同,Ⅱ轨道过 B点速度大 Ⅰ 于Ⅲ轨道;Ⅱ轨道从 B到A动能减少势能增加,机械能不变。 Ⅲ B A r R 物体在恒力作用下不可能作匀速圆周运动 t T1 t T2 1 圆周运动中的追赶问题(钟表指针的旋转和天体间的相对运动) : 13.卫星变轨问题 ①圆→椭圆→圆 加速 减速 加速 减速 低圆轨道 椭圆轨道 高圆轨道 相切 相切 近地点 远地点 .在圆轨道与椭圆轨道的切点短时 b.升高轨道则加速,降低轨道则减速; (瞬时)变速; a 升高(加速)后,机械能增大,动能减小,向心加速度减小,周期增大 降低(减速)后,机械能减小,动能增大,向心加速度增大,周期减小 c. ②连续变轨: (如卫星进入大气层 )螺旋线运动,规律同① c。 五、机械能 1.求功的六种方法 ①W=FScosa (恒力) ② (变力,恒力) ③用做功和效果 △EK (变力,恒力)④ W=Pt W= 9 精品资料 精品学习资料 第9页,共31页 W=△E(除重力做功的变力,恒力) 功能原理⑤ 图象法 (变力,恒力)⑥ 气体做功: W=P△V (P——气体的压强;△ V——气体的体积变化) 用平均力求功(力与位移成线性关系时 注意: ①恒力做功与路径无关。 ②在对各部分运动情况都相同的物体 W=Fscos 中,位移s (质点),一定要用物体的位移 对各部分运动情况不同的物体 (如绳、轮、人行走时脚与地面间的摩擦力 ),则是力的作用点的位移 2.功能关系-------- 功是能量转化的量度 功不是能. ⑵电场力所做的功等于电势能的减少 ⑷分子力所做的功等于分子势能的减少 ⑴重力所做的功等于重力势能的减少 ⑶弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少 ⑷合外力所做的功等于动能的增加(所有外力) ⑹克服安培力所做的功等于感应电能的增加(数值上相等) (7)除重力和弹簧弹力以外的力做功等于机械能的增加 (8)摩擦生热Q=f·S相对(f滑动摩擦力的大小,Δ E损为系统损失的机械能, Q为系统增加的内能) 系统失去的动能,Q等于滑动摩擦力作用力与反作用力总功的大小。 (9)静摩擦力可以做正功、负功、还可以不做功 可以不做功,但会摩擦生热。 (10)作用力和反作用力做功之间无任何关系,都不做功,但冲量关系不确定。 但不会摩擦生热;滑动摩擦力可以做正功、负功、还 但冲量等大反向。 一对平衡力做功不是等值异号,就是 3、发动机的功率 P=Fv,当合外力 F=0时,有最大速度 (注意额定功率和 vm=P/f v 实际功率).机动车启动问题中的两个速度 vm v1 ①匀加速结束时的速度 v1: 当 P=P额时,匀加速结束, O P额 Ff+ma P额 Ff t F-Ff=ma,P额=Fv1,v1= ②运动的最大速度 F=Ff时,vm= vm: 当 6 -19 能的其它单位换算 : 1kWh(度)=3.6×10J,1eV=1.60×10J. 5、对单独某个物体写动能定理时一定注意研究过程的选取,恒力功要乘对地位移 6.保守力的功等于对应势能增量的负值: 。 W保 Ep 7.传送带以恒定速度运行,小物体无初速放上,达到共同速度过程中,相对滑动距离等于小物体对地位 移,摩擦生热等于小物体获得的动能。 v达到与传送带速度 v相等时是受力的转折点 8.在传送带问题中,物体速度 传送带水平: v=v后,Ff=0 ① 变为沿斜面向上,仍滑动 Ff mgcos mgcos ≥mgsin Ff 传送带与水平成 角且由静止下滑: Ff变为沿斜面向上,变静 v运动的传送带上,当物块速度达到 v时 ②物块轻放在以速度 10 精品资料 精品学习资料 第10页,共31页 1 1 s物=s带=vt 2 2 1mv2 产生的热量 Q=f s-s=fs= 带物 物 2 把握以下几种情况: 1如图1把质量为m的物体由静止释放在以水平速度 v匀速运动的传送带上, 物体可能 一直向前加速,也可能先加速后匀速。 、如图 2无初速释放物块后,物块可以先匀加速下滑,再匀加速下滑;可以先匀加速 2 下滑,再随皮带匀速下降。 、如图3物体以V2滑上水平传送带,则物体可能一直减速滑出皮带;或先向前减速滑 3 行,再加速回头;或先向前减速滑行,再加速回头,最后匀速回到出发点。 、划痕问题: 分析上述三种情况下的划痕。 4 9.求某个力做的功,则该功用“ +”表示,其正负由结果的“ +、-”判断。 六、动量 1.同一物体某时刻的动能和动量大小的关系: 2.碰撞的分类 : ①弹性碰撞——动量守恒,动能无损失 ②完全非弹性碰撞—— ③非完全弹性碰撞—— 动量守恒,动能损失最大。 (以共同速度运动) 动量守恒,动能有损失。 碰撞后的速度介于上面两种碰撞的速度之间。 (大 11 精品资料 精品学习资料 第11页,共31页 物碰静止的小物,大物不可能速度为零或反弹 ) m1m2 V1,V 2m1V1 V 3.一维弹性碰撞: 动物碰静物: V2=0, 1 2 m1m2 m1 m2 (质量大碰小,一起向前;质量相等,速度交换;小碰大,向后转) 4.1球(V1)追2球(V2)相碰原则 ① ② ③ '1 ≤ '2 K1+EK2 动量守恒。 动能不增加球不穿过2球 P 1+P2 =P +P E E'K1+E'K2 V1'≤ 2' V 1 A追上B发生碰撞 (1)vA>vB 则 (2)A的动量和速度减小, B的动量和速度增大 (3)动量守恒 (4)动能不增加 (5)A不穿过B( vAvB)。 5.小球和弹簧: 图: ①A、B两小球的速度相等为弹簧最短或最长或弹性势能最大时 1 1 21 2 2 mAv0 2 mAv1 2 mAv1 mBv2 2 Ep 中 相当于令通式 v=v(完全非 ) 12 mAv0 mBv2 ②弹簧恢复原长时 A、B球速度有极值,相当于令通式中 若mA=mB则v1=0v2=v1(交换动量)。 EP=0(完全弹性) 弧面小车、车载单摆模型 系统水平方向动量守恒,即 px=0 ① 系统机械能守恒,即 E=0 ②摆至最高点时若小球没有离开轨道,则系统具有相同速度 v vy vx vx v0 a.弧面做往复运动,平衡位置即为弧面开始 静止的位置; b.小球总是从弧面两端离开弧面做竖直上抛运动,且又恰从抛出点落回弧面内。 a.小球落到最低点的过程中机械能守恒,动 量不守恒; b.弧面一直向右运动,小球从右端斜向上抛出后总能从右端落回弧面。 12 精品资料 精品学习资料 第12页,共31页 ③若弧面轨道最高点的切线在竖直方向,则小球离开轨道时与轨道有相同的水平速度。 如图所示。 6、子弹打木块模型: 解题时画好位移关系示意图 应用 (1)对子弹/木块的动量定理 (2)对子弹/木块的动能定理(注意对地位移) (3)对系统的动量守恒 ;能量守恒 (注意产生内能要乘相对位移) V V0 V0/2 t O t1 不共速 阴影面积为相对位移 若打穿,子弹木块质量一定时,速度怎样? 若板从中间断开怎样? v0越大木块获得速度越小,若 v0一定, m越大 M获得 7、多体碰撞,要注意每次碰撞有谁参与,每次碰撞是否有能量损失。 C A B s 谁先与板共速度问题 8、最高点两物体共速 9、右图中弹性势 是解题关键 能的前后 变化 10.放在光滑水平地面上的弹簧牵连体: ①速度相等时形变量最大,弹性势能最大; ②弹簧原长时系统动能最大。 13 精品资料 精品学习资料 第13页,共31页 11.“内力不改变系统的运动状态”是
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