高中物理詳細(xì)知識(shí)點(diǎn)
高中物理詳細(xì)知識(shí)點(diǎn)
高中物理有很多物理知識(shí),他們之間總是存在直接或間接的聯(lián)系，學(xué)生具體需要掌握哪些重要知識(shí)點(diǎn)呢?下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)?lái)的高中物理詳細(xì)知識(shí)點(diǎn)，希望對(duì)你有幫助。
高中物理詳細(xì)知識(shí)點(diǎn)
一、力 物體的平衡
1.力是物體對(duì)物體的作用，是物體發(fā)生形變和改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(即產(chǎn)生加速度)的原因. 力是矢量。
2.重力
(1)重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的.
[注意]重力是由于地球的吸引而產(chǎn)生，但不能說(shuō)重力就是地球的吸引力，重力是萬(wàn)有引力的一個(gè)分力. 但在地球表面附近，可以認(rèn)為重力近似等于萬(wàn)有引力
(2)重力的大小:地球表面G=mg，離地面高h(yuǎn)處
(3)重力的方向:豎直向下(不一定指向地心)。
(4)重心:物體的各部分所受重力合力的作用點(diǎn)，物體的重心不一定在物體上.
3.彈力
(1)產(chǎn)生原因:由于發(fā)生彈性形變的物體有恢復(fù)形變的趨勢(shì)而產(chǎn)生的.
(2)產(chǎn)生條件:①直接接觸;②有彈性形變.
(3)彈力的方向:與物體形變的方向相反，彈力的受力物體是引起形變的物體，施力物體是發(fā)生形變的物體.在點(diǎn)面接觸的情況下，垂直于面;
在兩個(gè)曲面接觸(相當(dāng)于點(diǎn)接觸)的情況下，垂直于過(guò)接觸點(diǎn)的公切面.
?、倮K的拉力方向總是沿著繩且指向繩收縮的方向，且一根輕繩上的張力大小處處相等.
?、谳p桿既可產(chǎn)生壓力，又可產(chǎn)生拉力，且方向不一定沿桿.
(4)彈力的大小:一般情況下應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓定律來(lái)求解.彈簧彈力可由胡克定律來(lái)求解.
★胡克定律:在彈性限度內(nèi)，彈簧彈力的大小和彈簧的形變量成正比，即F=kx.k為彈簧的勁度系數(shù)，它只與彈簧本身因素有關(guān)，單位是N/m. 4.摩擦力
(1)產(chǎn)生的條件:①相互接觸的物體間存在壓力;③接觸面不光滑;③接觸的物體之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(滑動(dòng)摩擦力)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)(靜摩擦力)，這三點(diǎn)缺一不可.
(2)摩擦力的方向:沿接觸面切線方向，與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反，與物體運(yùn)動(dòng)的方向可以相同也可以相反.
(3)判斷靜摩擦力方向的方法:
?、偌僭O(shè)法:首先假設(shè)兩物體接觸面光滑，這時(shí)若兩物體不發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則說(shuō)明它們?cè)瓉?lái)沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，也沒(méi)有靜摩擦力;若兩物體發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則說(shuō)明它們?cè)瓉?lái)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，并且原來(lái)相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向跟假設(shè)接觸面光滑時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相同.然后根據(jù)靜摩擦力的方向跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反確定靜摩擦力方向.
?、谄胶夥?根據(jù)二力平衡條件可以判斷靜摩擦力的方向.
(4)大小:先判明是何種摩擦力，然后再根據(jù)各自的規(guī)律去分析求解.
?、倩瑒?dòng)摩擦力大小:利用公式f=μF N 進(jìn)行計(jì)算，其中FN 是物體的正壓力，不一定等于物體的重力，甚至可能和重力無(wú)關(guān).或者根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓定律來(lái)求解.
②靜摩擦力大小:靜摩擦力大小可在0與f max 之間變化，一般應(yīng)根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由平衡條件或牛頓定律來(lái)求解.
5.物體的受力分析
(1)確定所研究的物體，分析周?chē)矬w對(duì)它產(chǎn)生的作用，不要分析該物體施于其他物體上的力，也不要把作用在其他物體上的力錯(cuò)誤地認(rèn)為通過(guò)“力的傳遞”作用在研究對(duì)象上.
(2)按“性質(zhì)力”的順序分析.即按重力、彈力、摩擦力、其他力順序分析，不要把“效果力”與“性質(zhì)力”混淆重復(fù)分析.
(3)如果有一個(gè)力的方向難以確定，可用假設(shè)法分析.先假設(shè)此力不存在，想像所研究的物體會(huì)發(fā)生怎樣的運(yùn)動(dòng)，然后審查這個(gè)力應(yīng)在什么方向，對(duì)象才能滿足給定的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).
6.力的合成與分解
(1)合力與分力:如果一個(gè)力作用在物體上，它產(chǎn)生的效果跟幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果相同，這個(gè)力就叫做那幾個(gè)力的合力，而那幾個(gè)力就叫做這個(gè)力的分力.
(2)力合成與分解的根本方法:平行四邊形定則.
(3)力的合成:求幾個(gè)已知力的合力，叫做力的合成. 共點(diǎn)的兩個(gè)力(F 1 和F 2 )合力大小F的取值范圍為:|F 1 -F 2 |≤F≤F 1 +F 2 .
(4)力的分解:求一個(gè)已知力的分力，叫做力的分解(力的分解與力的合成互為逆運(yùn)算).
在實(shí)際問(wèn)題中，通常將已知力按力產(chǎn)生的實(shí)際作用效果分解;為方便某些問(wèn)題的研究，在很多問(wèn)題中都采用正交分解法.
7.共點(diǎn)力的平衡
(1)共點(diǎn)力:作用在物體的同一點(diǎn)，或作用線相交于一點(diǎn)的幾個(gè)力.
(2)平衡狀態(tài):物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止叫平衡狀態(tài)，是加速度等于零的狀態(tài).
(3)★共點(diǎn)力作用下的物體的平衡條件:物體所受的合外力為零，即∑F=0，若采用正交分解法求解平衡問(wèn)題，則平衡條件應(yīng)為:∑Fx =0，∑Fy =0.
(4)解決平衡問(wèn)題的常用方法:隔離法、整體法、圖解法、三角形相似法、正交分解法等等.
二、直線運(yùn)動(dòng)
1.機(jī)械運(yùn)動(dòng):一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置的改變叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡(jiǎn)稱(chēng)運(yùn)動(dòng)，它包括平動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)等運(yùn)動(dòng)形式.為了研究物體的運(yùn)動(dòng)需要選定參照物(即假定為不動(dòng)的物體)，對(duì)同一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)，所選擇的參照物不同，對(duì)它的運(yùn)動(dòng)的描述就會(huì)不同，通常以地球?yàn)閰⒄瘴飦?lái)研究物體的運(yùn)動(dòng).
2.質(zhì)點(diǎn):用來(lái)代替物體的只有質(zhì)量沒(méi)有形狀和大小的點(diǎn)，它是一個(gè)理想化的物理模型.僅憑物體的大小不能做視為質(zhì)點(diǎn)的依據(jù)。
3.位移和路程:位移描述物體位置的變化，是從物體運(yùn)動(dòng)的初位置指向末位置的有向線段，是矢量.路程是物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度，是標(biāo)量.
路程和位移是完全不同的概念，僅就大小而言，一般情況下位移的大小小于路程，只有在單方向的直線運(yùn)動(dòng)中，位移的大小才等于路程.
4.速度和速率
(1)速度:描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量.是矢量.
?、倨骄俣?質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)的位移與發(fā)生這段位移所用時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間(或位移)的平均速度v，即v=s/t，平均速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的粗略描述.
?、谒矔r(shí)速度:運(yùn)動(dòng)物體在某一時(shí)刻(或某一位置)的速度，方向沿軌跡上質(zhì)點(diǎn)所在點(diǎn)的切線方向指向前進(jìn)的一側(cè).瞬時(shí)速度是對(duì)變速運(yùn)動(dòng)的精確描述.
(2)速率：
?、偎俾手挥写笮?，沒(méi)有方向，是標(biāo)量.
②平均速率:質(zhì)點(diǎn)在某段時(shí)間內(nèi)通過(guò)的路程和所用時(shí)間的比值叫做這段時(shí)間內(nèi)的平均速率.在一般變速運(yùn)動(dòng)中平均速度的大小不一定等于平均速率，只有在單方向的直線運(yùn)動(dòng)，二者才相等.
5.加速度
(1)加速度是描述速度變化快慢的物理量，它是矢量.加速度又叫速度變化率.
(2)定義:在勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，速度的變化Δv跟發(fā)生這個(gè)變化所用時(shí)間Δt的比值，叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度，用a表示.
(3)方向:與速度變化Δv的方向一致.但不一定與v的方向一致.
[注意]加速度與速度無(wú)關(guān).只要速度在變化，無(wú)論速度大小，都有加速度;只要速度不變化(勻速)，無(wú)論速度多大，加速度總是零;只要速度變化快，無(wú)論速度是大、是小或是零，物體加速度就大.
6.勻速直線運(yùn)動(dòng)
(1)定義:在任意相等的時(shí)間內(nèi)位移相等的直線運(yùn)動(dòng)叫做勻速直線運(yùn)動(dòng).
(2)特點(diǎn):a=0，v=恒量. (3)位移公式:S=vt.
7.勻變速直線運(yùn)動(dòng)
(1)定義:在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化相等的直線運(yùn)動(dòng)叫勻變速直線運(yùn)動(dòng).
(2)特點(diǎn):a=恒量
(3)★公式： 速度公式：
位移公式：
速度位移公式：
平均速度
以上各式均為矢量式，應(yīng)用時(shí)應(yīng)規(guī)定正方向，然后把矢量化為代數(shù)量求解，通常選初速度方向?yàn)檎较颍彩歉较蛞恢碌娜?ldquo;+”值，跟正方向相反的取“-”值.
8.重要結(jié)論
(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T內(nèi)的位移差值是恒量，即
(2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，在某段時(shí)間內(nèi)的中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度，即：
9.自由落體運(yùn)動(dòng)
(1)條件:初速度為零，只受重力作用.
(2)性質(zhì):是一種初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，a=g.
(3)公式:
10.運(yùn)動(dòng)圖像
(1)位移圖像(s-t圖像):
①圖像上一點(diǎn)切線的斜率表示該時(shí)刻所對(duì)應(yīng)速度;
?、趫D像是直線表示物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，圖像是曲線則表示物體做變速運(yùn)動(dòng);
?、蹐D像與橫軸交叉，表示物體從參考點(diǎn)的一邊運(yùn)動(dòng)到另一邊.
(2)速度圖像(v-t圖像):
?、僭谒俣葓D像中，可以讀出物體在任何時(shí)刻的速度;
?、谠谒俣葓D像中，物體在一段時(shí)間內(nèi)的位移大小等于物體的速度圖像與這段時(shí)間軸所圍面積的值.
?、墼谒俣葓D像中，物體在任意時(shí)刻的加速度就是速度圖像上所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)的切線的斜率.
?、軋D線與橫軸交叉，表示物體運(yùn)動(dòng)的速度反向.
⑤圖線是直線表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)或勻速直線運(yùn)動(dòng);圖線是曲線表示物體做變加速運(yùn)動(dòng).
三、牛頓運(yùn)動(dòng)定律
★1.牛頓第一定律:一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)為止.
(1)運(yùn)動(dòng)是物體的一種屬性，物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來(lái)維持.
(2)定律說(shuō)明了任何物體都有慣性.
(3)不受力的物體是不存在的.牛頓第一定律不能用實(shí)驗(yàn)直接驗(yàn)證.但是建立在大量實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)之上，通過(guò)思維的邏輯推理而發(fā)現(xiàn)的.它告訴了人們研究物理問(wèn)題的另一種新方法:通過(guò)觀察大量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，利用人的邏輯思維，從大量現(xiàn)象中尋找事物的規(guī)律.
(4)牛頓第一定律是牛頓第二定律的基礎(chǔ)，不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為它是牛頓第二定律不受外力時(shí)的特例，牛頓第一定律定性地給出了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，牛頓第二定律定量地給出力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系.
2.慣性:物體保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì).
(1)慣性是物體的固有屬性，即一切物體都有慣性，與物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān).因此說(shuō)，人們只能“利用”慣性而不能“克服”慣性.
(2)質(zhì)量是物體慣性大小的量度.
★★★★3.牛頓第二定律:物體的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，
表達(dá)式：F 合 =ma
(1)牛頓第二定律定量揭示了力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，即知道了力，可根據(jù)牛頓第二定律，分析出物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律;反過(guò)來(lái)，知道了運(yùn)動(dòng)，可根據(jù)牛頓第二定律研究其受力情況，為設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)，控制運(yùn)動(dòng)提供了理論基礎(chǔ).
(2)對(duì)牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式：F 合 =ma，F(xiàn) 合 是力，ma是力的作用效果，特別要注意不能把ma看作是力.
(3)牛頓第二定律揭示的是力的瞬間效果.即作用在物體上的力與它的效果是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，力變加速度就變，力撤除加速度就為零，注意力的瞬間效果是加速度而不是速度.
(4)牛頓第二定律F 合 =ma，F(xiàn)合是矢量，ma也是矢量，且ma與F 合 的方向總是一致的.F 合 可以進(jìn)行合成與分解，ma也可以進(jìn)行合成與分解.
4. ★牛頓第三定律:兩個(gè)物體之間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一直線上.
(1)牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律指出了兩物體之間的作用是相互的，因而力總是成對(duì)出現(xiàn)的，它們總是同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)消失.
(2)作用力和反作用力總是同種性質(zhì)的力.
(3)作用力和反作用力分別作用在兩個(gè)不同的物體上，各產(chǎn)生其效果，不可疊加.
5.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用范圍:宏觀低速的物體和在慣性系中.
6.超重和失重
(1)超重:物體有向上的加速度稱(chēng)物體處于超重.處于超重的物體對(duì)支持面的壓力F N (或?qū)覓煳锏睦?大于物體的重力mg，即
F N=mg+ma.
(2)失重:物體有向下的加速度稱(chēng)物體處于失重.處于失重的物體對(duì)支持面的壓力FN(或?qū)覓煳锏睦?小于物體的重力mg.即FN=mg-ma.當(dāng)a=g時(shí)F N =0，物體處于完全失重.
(3)對(duì)超重和失重的理解應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題
?、俨还芪矬w處于失重狀態(tài)還是超重狀態(tài)，物體本身的重力并沒(méi)有改變，只是物體對(duì)支持物 的壓力(或?qū)覓煳锏睦?不等于物體本身的重力.
?、诔鼗蚴е噩F(xiàn)象與物體的速度無(wú)關(guān)，只決定于加速度的方向.“加速上升”和“減速下降”都是超重;“加速下降”和“減速上升”都是失重.
?、墼谕耆е氐臓顟B(tài)下，平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失，如單擺停擺、天平失效、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生壓強(qiáng)等.
7.處理連接題問(wèn)題----通常是用整體法求加速度，用隔離法求力。
四、曲線運(yùn)動(dòng) 萬(wàn)有引力
1.曲線運(yùn)動(dòng)
(1)物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件:運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直線
(2)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向，就是通過(guò)該點(diǎn)的曲線的切線方向.質(zhì)點(diǎn)的速度方向時(shí)刻在改變，所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng).
(3)曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡:做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其軌跡向合外力所指一方彎曲，若已知物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，可判斷出物體所受合外力的大致方向，如平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡向下彎曲，圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡總向圓心彎曲等.
2.運(yùn)動(dòng)的合成與分解
(1)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:①等時(shí)性;②獨(dú)立性;③等效性.
(2)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的法則:平行四邊形定則.
(3)分解原則:根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果分解，物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng).
3. ★★★平拋運(yùn)動(dòng)
(1)特點(diǎn):①具有水平方向的初速度;②只受重力作用，是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng).
(2)運(yùn)動(dòng)規(guī)律:平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng).
?、俳⒅苯亲鴺?biāo)系(一般以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O，以初速度vo方向?yàn)閤軸正方向，豎直向下為y軸正方向);
?、谟蓛蓚€(gè)分運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)處理(如下圖).
4.圓周運(yùn)動(dòng)
(1)描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量
?、倬€速度:描述質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢，大小v=s/t(s是t時(shí)間內(nèi)通過(guò)弧長(zhǎng))，方向?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)在圓弧某點(diǎn)的線速度方向沿圓弧該點(diǎn)的切線方向
②角速度:描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢，大小ω=φ/t(單位rad/s)，φ是連接質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑在t時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的角度.其方向在中學(xué)階段不研究.
?、壑芷赥，頻率f ---------做圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間叫做周期. 做圓周運(yùn)動(dòng)的物體單位時(shí)間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)叫做頻率.
?、芟蛐牧?總是指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大小.大小
[注意]向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí)，千萬(wàn)不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力.
(2)勻速圓周運(yùn)動(dòng):線速度的大小恒定，角速度、周期和頻率都是恒定不變的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的，是速度大小不變而速度方向時(shí)刻在變的變速曲線運(yùn)動(dòng).
(3)變速圓周運(yùn)動(dòng):速度大小方向都發(fā)生變化，不僅存在著向心加速度(改變速度的方向)，而且還存在著切向加速度(方向沿著軌道的切線方向，用來(lái)改變速度的大小).一般而言，合加速度方向不指向圓心，合力不一定等于向心力.合外力在指向圓心方向的分力充當(dāng)向心力，產(chǎn)生向心加速度;合外力在切線方向的分力產(chǎn)生切向加速度.
?、偃缟蠄D情景中，小球恰能過(guò)最高點(diǎn)的條件是v≥v臨
v臨由重力提供向心力得v臨
②如上圖情景中，小球恰能過(guò)最高點(diǎn)的條件是v≥0。
5★.萬(wàn)有引力定律
(1)萬(wàn)有引力定律：宇宙間的一切物體都是互相吸引的.兩個(gè)物體間的引力的大小，跟它們的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的平方成反比. 公式:
(2)★★★應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng)
?、倩痉椒?把天體的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其所需向心力由萬(wàn)有引力提供.即 F引=F向得：
應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析或計(jì)算.
?、谔祗w質(zhì)量M、密度ρ的估算:
(3)三種宇宙速度
?、俚谝挥钪嫠俣?v 1 =7.9km/s，它是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，也是地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度.
?、诘诙钪嫠俣?脫離速度):v 2 =11.2km/s，使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度.
③第三宇宙速度(逃逸速度):v 3 =16.7km/s，使物體掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小發(fā)射速度.
(4)地球同步衛(wèi)星
所謂地球同步衛(wèi)星，是相對(duì)于地面靜止的，這種衛(wèi)星位于赤道上方某一高度的穩(wěn)定軌道上，且繞地球運(yùn)動(dòng)的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期，即T=24h=86400s，離地面高度
同步衛(wèi)星的軌道一定在赤道平面內(nèi)，并且只有一條.所有同步衛(wèi)星都在這條軌道上，以大小相同的線速度，角速度和周期運(yùn)行著.
(5)衛(wèi)星的超重和失重
“超重”是衛(wèi)星進(jìn)入軌道的加速上升過(guò)程和回收時(shí)的減速下降過(guò)程，此情景與“升降機(jī)”中物體超重相同.
“失重”是衛(wèi)星進(jìn)入軌道后正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，衛(wèi)星上的物體完全“失重”(因?yàn)橹亓μ峁┫蛐牧?，此時(shí)，在衛(wèi)星上的儀器，凡是制造原理與重力有關(guān)的均不能正常使用.
五、動(dòng)量
1.動(dòng)量和沖量
(1)動(dòng)量:運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動(dòng)量，即p=mv.是矢量，方向與v的方向相同.兩個(gè)動(dòng)量相同必須是大小相等，方向一致.
(2)沖量:力和力的作用時(shí)間的乘積叫做該力的沖量，即I=Ft.沖量也是矢量，它的方向由力的方向決定.
2. ★★動(dòng)量定理:物體所受合外力的沖量等于它的動(dòng)量的變化.表達(dá)式:Ft=p′-p 或 Ft=mv′-mv
(1)上述公式是一矢量式，運(yùn)用它分析問(wèn)題時(shí)要特別注意沖量、動(dòng)量及動(dòng)量變化量的方向.
(2)公式中的F是研究對(duì)象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力.
(3)動(dòng)量定理的研究對(duì)象可以是單個(gè)物體，也可以是物體系統(tǒng).對(duì)物體系統(tǒng)，只需分析系統(tǒng)受的外力，不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力.系統(tǒng)內(nèi)力的作用不改變整個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量.
(4)動(dòng)量定理不僅適用于恒定的力，也適用于隨時(shí)間變化的力.對(duì)于變力，動(dòng)量定理中的力F應(yīng)當(dāng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值.
★★★ 3.動(dòng)量守恒定律:一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零，這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變.
(1)動(dòng)量守恒定律成立的條件
?、傧到y(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零.
②系統(tǒng)所受的外力的合力雖不為零，但系統(tǒng)外力比內(nèi)力小得多，如碰撞問(wèn)題中的摩擦力，爆炸過(guò)程中的重力等外力比起相互作用的內(nèi)力來(lái)小得多，可以忽略不計(jì).
③系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零，但在某個(gè)方向上的分量為零，則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量的分量保持不變.
(2)動(dòng)量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬時(shí)性;③相對(duì)性;④普適性.
4.爆炸與碰撞
(1)爆炸、碰撞類(lèi)問(wèn)題的共同特點(diǎn)是物體間的相互作用突然發(fā)生，作用時(shí)間很短，作用力很大，且遠(yuǎn)大于系統(tǒng)受的外力，故可用動(dòng)量守恒定律來(lái)處理.
(2)在爆炸過(guò)程中，有其他形式的能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，系統(tǒng)的動(dòng)能爆炸后會(huì)增加，在碰撞過(guò)程中，系統(tǒng)的總動(dòng)能不可能增加，一般有所減少而轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.
(3)由于爆炸、碰撞類(lèi)問(wèn)題作用時(shí)間很短，作用過(guò)程中物體的位移很小，一般可忽略不計(jì)，可以把作用過(guò)程作為一個(gè)理想化過(guò)程簡(jiǎn)化處理.即作用后還從作用前瞬間的位置以新的動(dòng)量開(kāi)始運(yùn)動(dòng).
5.反沖現(xiàn)象:反沖現(xiàn)象是指在系統(tǒng)內(nèi)力作用下，系統(tǒng)內(nèi)一部分物體向某方向發(fā)生動(dòng)量變化時(shí)，系統(tǒng)內(nèi)其余部分物體向相反的方向發(fā)生動(dòng)量變化的現(xiàn)象.噴氣式飛機(jī)、火箭等都是利用反沖運(yùn)動(dòng)的實(shí)例.顯然，在反沖現(xiàn)象里，系統(tǒng)的動(dòng)量是守恒的.
六、機(jī)械能
1.功
(1)功的定義:力和作用在力的方向上通過(guò)的位移的乘積.是描述力對(duì)空間積累效應(yīng)的物理量，是過(guò)程量.
定義式:W=F·s·cosθ，其中F是力，s是力的作用點(diǎn)位移(對(duì)地)，θ是力與位移間的夾角.
(2)功的大小的計(jì)算方法:
?、俸懔Φ墓筛鶕?jù)W=F·S·cosθ進(jìn)行計(jì)算，本公式只適用于恒力做功.
?、诟鶕?jù)W=P·t，計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)平均做功.
?、劾脛?dòng)能定理計(jì)算力的功，特別是變力所做的功.
?、芨鶕?jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度反過(guò)來(lái)可求功.
(3)摩擦力、空氣阻力做功的計(jì)算:功的大小等于力和路程的乘積.
發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩物體的這一對(duì)相互摩擦力做的總功:W=fd(d是兩物體間的相對(duì)路程)，且W=Q(摩擦生熱)
2.功率
(1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量，是標(biāo)量.求功率時(shí)一定要分清是求哪個(gè)力的功率，還要分清是求平均功率還是瞬時(shí)功率.
(2)功率的計(jì)算
①平均功率:P=W/t(定義式) 表示時(shí)間t內(nèi)的平均功率，不管是恒力做功，還是變力做功，都適用.
②瞬時(shí)功率:P=F·v·cosα P和v分別表示t時(shí)刻的功率和速度，α為兩者間的夾角.
(3)額定功率與實(shí)際功率 ： 額定功率:發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的最大功率. 實(shí)際功率:發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率，它可以小于額定功率，但不能長(zhǎng)時(shí)間超過(guò)額定功率.
(4)交通工具的啟動(dòng)問(wèn)題通常說(shuō)的機(jī)車(chē)的功率或發(fā)動(dòng)機(jī)的功率實(shí)際是指其牽引力的功率.
?、僖院愣üβ蔖啟動(dòng):機(jī)車(chē)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是先作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，后以最大速度v m=P/f 作勻速直線運(yùn)動(dòng)， .
②以恒定牽引力F啟動(dòng):機(jī)車(chē)先作勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)功率增大到額定功率時(shí)速度為v1=P/F，而后開(kāi)始作加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后以最大速度vm=P/f作勻速直線運(yùn)動(dòng)。
3.動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能.表達(dá)式:
(1)動(dòng)能是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量.
(2)動(dòng)能和動(dòng)量的區(qū)別和聯(lián)系
?、賱?dòng)能是標(biāo)量，動(dòng)量是矢量，動(dòng)量改變，動(dòng)能不一定改變;動(dòng)能改變，動(dòng)量一定改變.
?、趦烧叩奈锢硪饬x不同:動(dòng)能和功相聯(lián)系，動(dòng)能的變化用功來(lái)量度;動(dòng)量和沖量相聯(lián)系，動(dòng)量的變化用沖量來(lái)量度.
③兩者之間的大小關(guān)系為
4. ★★★★動(dòng)能定理:外力對(duì)物體所做的總功等于物體動(dòng)能的變化.表達(dá)式
(1)動(dòng)能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的.但它也適用于變力及物體作曲線運(yùn)動(dòng)的情況.
(2)功和動(dòng)能都是標(biāo)量，不能利用矢量法則分解，故動(dòng)能定理無(wú)分量式.
(3)應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒(méi)有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過(guò)程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題，都可以用動(dòng)能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷.
(4)當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)是由幾個(gè)物理過(guò)程所組成，又不需要研究過(guò)程的中間狀態(tài)時(shí)，可以把這幾個(gè)物理過(guò)程看作一個(gè)整體進(jìn)行研究，從而避開(kāi)每個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的具體細(xì)節(jié)，具有過(guò)程簡(jiǎn)明、方法巧妙、運(yùn)算量小等優(yōu)點(diǎn).
5.重力勢(shì)能
(1)定義:地球上的物體具有跟它的高度有關(guān)的能量，叫做重力勢(shì)能，
①重力勢(shì)能是地球和物體組成的系統(tǒng)共有的，而不是物體單獨(dú)具有的.
?、谥亓?shì)能的大小和零勢(shì)能面的選取有關(guān).
③重力勢(shì)能是標(biāo)量，但有“+”、“-”之分.
(2)重力做功的特點(diǎn):重力做功只決定于初、末位置間的高度差，與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān).WG =mgh.
(3)做功跟重力勢(shì)能改變的關(guān)系:重力做功等于重力勢(shì)能增量的負(fù)值.即
.
6.彈性勢(shì)能:物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量.
★★★ 7.機(jī)械能守恒定律
(1)動(dòng)能和勢(shì)能(重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能)統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能，
.
(2)機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容:在只有重力(和彈簧彈力)做功的情形下，物體動(dòng)能和重力勢(shì)能(及彈性勢(shì)能)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變.
(3)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式
(4)系統(tǒng)機(jī)械能守恒的三種表示方式:
?、傧到y(tǒng)初態(tài)的總機(jī)械能E 1 等于末態(tài)的總機(jī)械能E 2 ，即E1 =E2
②系統(tǒng)減少的總重力勢(shì)能ΔE P減 等于系統(tǒng)增加的總動(dòng)能ΔE K增 ，即ΔE P減 =ΔE K增 ③若系統(tǒng)只有A、B兩物體，則A物體減少的機(jī)械能等于B物體增加的機(jī)械能，即ΔE A減 =ΔE B增
[注意]解題時(shí)究竟選取哪一種表達(dá)形式，應(yīng)根據(jù)題意靈活選取;需注意的是:選用①式時(shí)，必須規(guī)定零勢(shì)能參考面，而選用②式和③式時(shí)，可以不規(guī)定零勢(shì)能參考面，但必須分清能量的減少量和增加量.
(5)判斷機(jī)械能是否守恒的方法
?、儆米龉?lái)判斷:分析物體或物體受力情況(包括內(nèi)力和外力)，明確各力做功的情況，若對(duì)物體或系統(tǒng)只有重力或彈簧彈力做功，沒(méi)有其他力做功或其他力做功的代數(shù)和為零，則機(jī)械能守恒.
?、谟媚芰哭D(zhuǎn)化來(lái)判定:若物體系中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無(wú)機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒.
?、蹖?duì)一些繩子突然繃緊，物體間非彈性碰撞等問(wèn)題，除非題目特別說(shuō)明，機(jī)械能必定不守恒，完全非彈性碰撞過(guò)程機(jī)械能也不守恒.
8.功能關(guān)系
(1)當(dāng)只有重力(或彈簧彈力)做功時(shí)，物體的機(jī)械能守恒.
(2)重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少:W G =E p1 -E p2 .
(3)合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化:W 合 =E k2 -E k1 (動(dòng)能定理)
(4)除了重力(或彈簧彈力)之外的力對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的變化:W F =E 2 -E 1
9.能量和動(dòng)量的綜合運(yùn)用
動(dòng)量與能量的綜合問(wèn)題，是高中力學(xué)最重要的綜合問(wèn)題，也是難度較大的問(wèn)題.分析這類(lèi)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)首先建立清晰的物理圖景，抽象出物理模型，選擇物理規(guī)律，建立方程進(jìn)行求解.這一部分的主要模型是碰撞.而碰撞過(guò)程，一般都遵從動(dòng)量守恒定律，但機(jī)械能不一定守恒，對(duì)彈性碰撞就守恒，非彈性碰撞就不守恒，總的能量是守恒的，對(duì)于碰撞過(guò)程的能量要分析物體間的轉(zhuǎn)移和轉(zhuǎn)換.從而建立碰撞過(guò)程的能量關(guān)系方程.根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量關(guān)系分別建立方程，兩者聯(lián)立進(jìn)行求解，是這一部分常用的解決物理問(wèn)題的方法.
七、機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波
1.簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)
(1)定義:物體在跟偏離平衡位置的位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的回復(fù)力的作用下的振動(dòng)，叫做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng).
(2)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的特征:回復(fù)力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向與位移方向相反，總指向平衡位置.
簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)，在平衡位置時(shí)，速度最大，加速度為零;在最大位移處，速度為零，加速度最大.
(3)描述簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的物理量
?、傥灰苮:由平衡位置指向振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所在位置的有向線段，是矢量，其最大值等于振幅.
?、谡穹鵄:振動(dòng)物體離開(kāi)平衡位置的最大距離，是標(biāo)量，表示振動(dòng)的強(qiáng)弱.
③周期T和頻率f:表示振動(dòng)快慢的物理量，二者互為倒數(shù)關(guān)系，即T=1/f.
(4)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像
①意義:表示振動(dòng)物體位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，注意振動(dòng)圖像不是質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡.
?、谔攸c(diǎn):簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖像是正弦(或余弦)曲線.
③應(yīng)用:可直觀地讀取振幅A、周期T以及各時(shí)刻的位移x，判定回復(fù)力、加速度方向，判定某段時(shí)間內(nèi)位移、回復(fù)力、加速度、速度、動(dòng)能、勢(shì)能的變化情況.
2.彈簧振子:周期和頻率只取決于彈簧的勁度系數(shù)和振子的質(zhì)量，與其放置的環(huán)境和放置的方式無(wú)任何關(guān)系.如某一彈簧振子做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期為T(mén)，不管把它放在地球上、月球上還是衛(wèi)星中;是水平放置、傾斜放置還是豎直放置;振幅是大還是小，它的周期就都是T.
3.單擺:擺線的質(zhì)量不計(jì)且不可伸長(zhǎng)，擺球的直徑比擺線的長(zhǎng)度小得多，擺球可視為質(zhì)點(diǎn).單擺是一種理想化模型.
(1)單擺的振動(dòng)可看作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件是:最大擺角α<5°.
(2)單擺的回復(fù)力是重力沿圓弧切線方向并且指向平衡位置的分力.
(3)作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的單擺的周期公式為:
?、僭谡穹苄〉臈l件下，單擺的振動(dòng)周期跟振幅無(wú)關(guān).
?、趩螖[的振動(dòng)周期跟擺球的質(zhì)量無(wú)關(guān)，只與擺長(zhǎng)L和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭有關(guān).
?、蹟[長(zhǎng)L是指懸點(diǎn)到擺球重心間的距離，在某些變形單擺中，擺長(zhǎng)L應(yīng)理解為等效擺長(zhǎng)，重力加速度應(yīng)理解為等效重力加速度(一般情況下，等效重力加速度g'等于擺球靜止在平衡位置時(shí)擺線的張力與擺球質(zhì)量的比值).
4.受迫振動(dòng)
(1)受迫振動(dòng):振動(dòng)系統(tǒng)在周期性驅(qū)動(dòng)力作用下的振動(dòng)叫受迫振動(dòng).
(2)受迫振動(dòng)的特點(diǎn):受迫振動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，系統(tǒng)振動(dòng)的頻率等于驅(qū)動(dòng)力的頻率，跟系統(tǒng)的固有頻率無(wú)關(guān).
(3)共振:當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率時(shí)，振動(dòng)物體的振幅最大，這種現(xiàn)象叫做共振.
共振的條件:驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)系統(tǒng)的固有頻率. .
5.機(jī)械波:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播形成機(jī)械波.
(1)機(jī)械波產(chǎn)生的條件:①波源;②介質(zhì)
(2)機(jī)械波的分類(lèi)
①橫波:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直的波叫橫波.橫波有凸部(波峰)和凹部(波谷).
?、诳v波:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波.縱波有密部和疏部.
[注意]氣體、液體、固體都能傳播縱波，但氣體、液體不能傳播橫波.
(3)機(jī)械波的特點(diǎn)
?、贆C(jī)械波傳播的是振動(dòng)形式和能量.質(zhì)點(diǎn)只在各自的平衡位置附近振動(dòng)，并不隨波遷移.
?、诮橘|(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期和頻率都與波源的振動(dòng)周期和頻率相同.
?、垭x波源近的質(zhì)點(diǎn)帶動(dòng)離波源遠(yuǎn)的質(zhì)點(diǎn)依次振動(dòng).
6.波長(zhǎng)、波速和頻率及其關(guān)系
(1)波長(zhǎng):兩個(gè)相鄰的且在振動(dòng)過(guò)程中對(duì)平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離叫波長(zhǎng).振動(dòng)在一個(gè)周期里在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng).
(2)波速:波的傳播速率.機(jī)械波的傳播速率由介質(zhì)決定，與波源無(wú)關(guān).
(3)頻率:波的頻率始終等于波源的振動(dòng)頻率，與介質(zhì)無(wú)關(guān).
(4)三者關(guān)系:v=λf
7. ★波動(dòng)圖像:表示波的傳播方向上，介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在同一時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移.當(dāng)波源作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，它在介質(zhì)中形成簡(jiǎn)諧波，其波動(dòng)圖像為正弦或余弦曲線.
(1)由波的圖像可獲取的信息
?、?gòu)膱D像可以直接讀出振幅(注意單位)
?、趶膱D像可以直接讀出波長(zhǎng)(注意單位).
③可求任一點(diǎn)在該時(shí)刻相對(duì)平衡位置的位移(包括大小和方向)
?、茉诓ㄋ俜较蛞阎?或已知波源方位)時(shí)可確定各質(zhì)點(diǎn)在該時(shí)刻的振動(dòng)方向.
?、菘梢源_定各質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的加速度方向(加速度總是指向平衡位置)
(2)波動(dòng)圖像與振動(dòng)圖像的比較：
8.波動(dòng)問(wèn)題多解性
波的傳播過(guò)程中時(shí)間上的周期性、空間上的周期性以及傳播方向上的雙向性是導(dǎo)致“波動(dòng)問(wèn)題多解性”的主要原因.若題目假設(shè)一定的條件，可使無(wú)限系列解轉(zhuǎn)化為有限或惟一解
9.波的衍射
波在傳播過(guò)程中偏離直線傳播，繞過(guò)障礙物的現(xiàn)象.衍射現(xiàn)象總是存在的，只有明顯與不明顯的差異.波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是:障礙物(或小孔)的尺寸比波的波長(zhǎng)小或能夠與波長(zhǎng)差不多.
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