高中物理基础知识点和方法总结匀变速直线运动一、核心知识回顾1．匀变速直线运动：沿着一条直线，且加速度不变的运动．2．基本规律(1)两个基本公式速度公式：v＝v0＋at.位移公式：x＝v0t＋eq\f(1,2)at2.(2)常用的导出公式①速度和位移公式：v2－v02＝2ax.②平均速度公式：eq\x\to(v)＝veq\f(t,2)＝eq\f(v0＋v,2).③位移差公式：Δx＝xn＋1－xn＝aT2.即任意两个连续相等时间内的位移差是一个恒量．二、重要方法点拨1．匀变速直线运动公式的选用一般情况下用两个基本公式可以解决，当遇到以下特殊情况时，用导出公式会提高解题的速度和准确率：(1)不涉及时间，比如从v0匀加速到v后求位移x，可用v2－v02＝2ax.(2)平均速度公式的应用：纸带运用veq\f(t,2)＝eq\f(x,t)＝eq\x\to(v)求瞬时速度；传送带问题、板块问题、追及问题运用x＝eq\f(v0＋v,2)t求位移或相对位移；带电粒子在匀强电场中的运动运用类平抛运动两个方向的速度、位移联系，如x＝v0t，y＝eq\f(vy,2)t，根据x、y的大小关系，确定vy和v0的关系．(3)位移差公式的应用：纸带运用Δx＝x2－x1＝aT2，xm－xn＝(m－n)aT2求加速度，已知4段、5段、6段位移用逐差法求加速度．研究平抛运动实验，利用平抛运动轨迹，根据y2－y1＝gT2求时间间隔或求重力加速度．(4)初速度为零的比例式：特别应记住运动开始连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7∶….2．三种常见的方法：(1)全过程法：全过程中若加速度不变，虽然有往返运动，但可以全程列式，此时要注意各矢量的方向(即正负号)．如竖直上抛运动、沿光滑斜面上滑等．(2)逆向思维法：对于末速度为零的匀减速直线运动，可以采用逆向思维法，倒过来看成是初速度为零的匀加速直线运动．如一个人投篮球垂直砸到篮球板上，这是一个斜抛运动，也可以运用逆向思维当作反向的平抛运动．(3)图象法：比如带电粒子在交变电场中的运动，可借助v－t图象分析运动过程．3．分析匀变速直线运动的技巧：“一画、二选、三注意”一画：根据题意画出物体运动示意图，使运动过程直观清晰；二选：选用合适的方法和公式；三注意：列方程前首先选取正方向，且所列的方程式中每一个物理量均需对应同一个物理过程．4．一个二级结论如图1，两段匀变速直线运动，先从静止匀加速再匀减速，若经相同时间，又回到原位置．根据x2＝－x1，可得到a2＝－3a1.图1三种性质力一、核心知识回顾1．重力(1)产生原因：由于地球吸引而使物体受到的力，是地球对物体万有引力的一个竖直向下的分力．(2)重力和万有引力的关系①当物体在两极时：重力最大，Gmax＝Geq\f(Mm,R2).②在赤道上：Fn＝mω2R最大，重力最小，Gmin＝Geq\f(Mm,R2)－mω2R.③从赤道到两极：随着纬度增加，物体的重力G在增大，重力加速度增大．但由于物体随地球自转所需向心力非常小，故一般情况下认为重力近似等于万有引力，即mg＝Geq\f(Mm,R2).2．弹力(1)接触面间的弹力垂直于接触面(若接触面是曲面则垂直于切线，若接触面是圆形曲面则沿着半径)当盒子内物体随盒子一起沿光滑斜面上滑或下滑时，盒内物体对盒子底面有弹力，但对盒子侧面无弹力．若盒子与盒内物体均处于完全失重状态时，盒内物体对盒子各个面均无弹力．(2)弹簧的弹力弹簧的弹力既可以是拉力也可以是支持力，弹力大小F＝kx，劲度系数k＝eq\f(ΔF,Δx).(3)绳子的弹力绳子的弹力始终沿绳指向绳收缩的方向，只能是拉力，绳子弹力为0或达到最大限度往往是临界状态．(4)杆的弹力杆的弹力可以是拉力也可以是支持力，方向不一定沿着杆，但与铰链相连的杆的弹力平衡时一定沿着杆．磁场中通有电流的金属杆注意分析安培力．3．摩擦力(1)方向：与物体间的相对运动或者相对运动趋势方向相反．与运动方向可能相同，可能相反，也可能成任意夹角．(2)大小的计算：计算摩擦力时，首先要判断是静摩擦力还是滑动摩擦力．①静摩擦力根据物体的运动状态，用平衡条件、牛顿运动定律或动能定理求解；静摩擦力可在0～Ff静m范围变化，以满足物体的运动状态需求，当超过最大静摩擦力Ff静m后变为滑动摩擦力；②滑动摩擦力可通过Ff＝μFN来计算，或者通过平衡条件、牛顿运动定律或动能定理求解．二、重要方法点拨1．拔河比赛的分析技巧：拔河比赛的胜负与绳子拉力大小无关(1)粗糙地面上拔河，谁与地面的最大静摩擦力小，谁先动，谁先被拉到界限，谁就输．(2)光滑冰面上拔河，谁的质量小，谁的加速度大，谁运动得快，谁先被拉到界限，谁就输．2．几个认识误区(1)应用F＝kx时，误将弹簧长度当成形变量．(2)误认为摩擦力总是阻碍物体运动，总是做负功，其实无论是静摩擦力还是滑动摩擦力都既可以做功(正功或负功)，也可以不做功．(3)将静摩擦力和滑动摩擦力混淆，盲目套用公式Ff＝μFN.(4)公式Ff＝μFN中误认为FN等于物体的重力，其实FN为两接触面间的正压力，不一定等于物体的重力．力的合成与分解一、核心知识回顾 1．遵循的原则(1)力的合成和力的分解都遵循平行四边形定则(或三角形定则)．(2)所有矢量(如速度、加速度、位移、电场强度、磁感应强度)的合成与分解都遵循平行四边形定则(或三角形定则)．2．分力和合力的关系两大小一定的分力，夹角增大时，合力减小；合力大小一定，夹角增大时，两等大分力增大．3．三个共点力的合成(1)最大值：三个力共线且同向时，其合力最大，为F1＋F2＋F3.(2)最小值：如果第三个力在另外两个力的合力范围之内，则三个力的合力的最小值为零，如果第三个力不在这个范围内，则合力的最小值为最大的一个力减去另外两个较小的力的大小之和．二、重要方法点拨1．力的分解的两种方法(1)效果分解法：根据力的作用效果确定分力方向，作平行四边形求分力；斜面上物体、支架挂物、刀劈物体、千斤顶等问题常根据被分解的力在作用对象上产生的效果进行分解．(2)正交分解法．2．分力最小值问题两个分力F1和F2的合力为F，若已知合力(或一个分力)的大小和方向，又知一个分力(或合力)的方向，则另一个分力与已知方向、不知大小的那个力垂直时有最小值．(如图1)图13．活结模型细绳跨过光滑滑轮、光滑杆或光滑钉子，细绳两端、各处张力大小相等． 物体的平衡一、核心知识回顾 1．平衡状态：物体处于静止或者匀速直线运动状态．(1)一个认识误区：误将物体的速度等于零当成平衡状态．(2)一个注意点：看到“缓慢”，想到“物体处于动态平衡状态”．2．平衡条件F合＝0或者eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Fx＝0,Fy＝0)).二、重要方法点拨1．整体法与隔离法的选用原则当研究物体间内力时，需要隔离研究对象；当研究外力时，对整体研究一般较为简单，但有时也需要隔离．2．动态平衡问题的常用方法(1)图解法：一个力恒定，一个力方向不变的情况(一力恒定一向定)，图解法最简单．(2)解析法：若有直角三角形出现，利用三角函数解此类问题．但也有特殊的不是直角三角形，用正弦定理也可以解决．(3)相似三角形法：物体所受的三个力中，一个力大小、方向均确定，另外两个力大小、方向均不确定，但是三个力均与一个几何三角形的三边平行．(4)正弦定理法或辅助圆法：如图1甲，若OM、MN两绳间的夹角α不变，逆时针旋转OM，直到水平，分析OM、MN两绳的拉力变化．①正弦定理法(如图乙)，eq\f(F1,sin∠1)＝eq\f(F2,sin∠2)＝eq\f(mg,sin∠3)②辅助圆法(如图丙)．图13．滑轮移动，拉力变化问题的分析技巧跨过光滑滑轮(挂钩)的绳上的拉力大小相等(1)如图2甲，绳子左端固定，右端从B点移到C点，两个端点之间水平距离变小，绳子夹角变小，拉力也变小．(2)如图甲，绳子左端固定，右端从B点移到D点，两个端点之间水平距离不变，绳子夹角不变，拉力也不变．(3)如图乙，轻杆AB两端连接有轻绳，从水平位置转一个角θ(小于90°)，两根绳子之间的夹角变小，所以拉力变小．图2牛顿运动定律一、核心知识回顾 1．牛顿第二定律(1)表达式：F＝ma.牛顿第二定律的瞬时性：若是变加速运动，如竖直面内的圆周运动，可列某一位置(特别是最高点、最低点)的牛顿第二定律的表达式．(2)运动性质分析①a＝0时，静止或匀速直线运动，此时合外力为0.②a＝恒量(不等于0)，若v0和a在同一条直线上时，物体做匀变速直线运动，若v0和a不在同一条直线上时，物体做匀变速曲线运动，此时合外力恒定．③a不恒定，如图1小球下落压缩竖直弹簧的过程分析(不计空气阻力)．图12．四种问题分析(1)瞬时问题要注意绳、杆弹力和弹簧弹力的区别，绳和轻杆的弹力可以突变，而弹簧的弹力不能突变．(2)连接体问题①常见模型：弹力连接、摩擦力连接、轻绳连接、轻杆连接、弹簧连接(如图2)；图2②要充分利用“加速度相等”这一条件或题中特定条件，交替使用整体法与隔离法．(3)超重和失重问题①物体的超重、失重状态取决于加速度的方向，与速度方向无关．加速度a向上(或有向上的分量)，就是超重，加速度a向下(或有向下的分量)，就是失重．②完全失重自由落体、竖直上抛、斜抛、平抛，这些运动的物体都处于完全失重状态．宇航员在太空中的宇宙飞船里，无论飞船做圆周运动或者是椭圆运动，都处于完全失重状态．一个塑料袋装满水，扎个洞，将塑料袋向上抛出，不计空气阻力，在空中运动的时候并不会漏水．(4)两类动力学问题解题关键是运动分析、受力分析，充分利用加速度的“桥梁”作用．二、重要方法点拨1．接触物体恰好分离的两个条件：(1)二者之间的挤压力是0；(2)二者的加速度相同．2．解决连接体问题的一个结论：如A、B两物体质量分别为M和m，以图3甲、乙、丙三种形式做匀变速直线运动(甲、丙中不论接触面光滑还是粗糙，A、B与接触面间的动摩擦因数相同)，弹簧弹力均为eq\f(M,m＋M)F.图33．系统牛顿第二定律两个加速度不同的物体系统也可对整个系统运用牛顿第二定律，选择题中解题比用隔离法简单．系统牛顿第二定律公式：F合＝m1a1＋m2a2，注意：F合与加速度的方向必须一致．如图4静止斜面M上，物体m以加速度a下滑，求地面对斜面的支持力和摩擦力．图4将加速度分解：a1＝acosθ，a2＝asinθ水平方向：Ff＝ma1＝macosθ竖直方向：FN－(Mg＋mg)＝ma2故FN＝Mg＋mg＋masinθ图象问题一、核心知识回顾1．x－t图象(1)x－t图象、v－t图象都只能描述直线运动，都不表示运动轨迹．(2)图象的斜率表示速度，斜率正负表示速度的方向．(3)交点代表两质点在同一时刻处于同一位置(即相遇)．画出其运动草图更加直观．(4)x－t图象与时间轴围成的面积没有意义．2．v－t图象(1)正负：时间轴上方速度方向为正，时间轴下方速度方向为负．与时间轴的交点前后速度反向，但加速度不一定反向．(2)斜率：表示加速度．斜率为0的拐点，往往加速度反向，是合外力为零的临界点．(3)交点：表示速度相同，在追及问题中，往往是相距最近、最远、恰好追上或恰好追不上的临界条件．(4)图象与时间轴围成的面积：表示位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负．(5)追及问题、板块问题、传送带问题、交变电场中的直线运动，可以画出v－t图象帮助解题．3．a－t、F－t、F－x图象中图线与横轴所围面积(1)a－t图线与t轴围成的面积表示物体速度的变化量；(2)F－t图线与t轴围成的面积表示力F的冲量；(3)F－x图线与x轴围成的面积表示力F做的功．这几个图象的斜率都没有意义．4．a－F、Ek－x、Ep－x、φ－x、Φ－t图象的斜率(1)a－F图象：由a＝eq\f(1,m)F知a－F图象的斜率表示质量的倒