上海市高一上物理知识点

第一章力 力

定艾：力是物体之间的相互作用。 理解要点：

(1) 力具有物质性：力不能离开物体而存在。

说明：①对某一物体而言，可能有一个或多个施力物体。 ② 并非先有施力物体，E有受力物体 〉

(2) 力具有相互性：一个力总是关联着两个物体，施力物体同时也是受力物体, 受力物

体同时也是施力物体。

说明：①相互作用的物体可以直接接触，也可以不接触。 ② 力的大小用测力计测量。

(3) 力具有矢量性：力不仅有大小，也有方向。

(4) 力的作用效果：使物体的形状发生改变；使物体的运动状态发生变化。 (5) 力的种类：

① 根据力的性质命名：如重力、弹力、摩擦力、分子力、电礁力、核力等。 ② 根据效果命名：如压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等。

说明：根据效果命名的，不同名称的力，性质可以相同；同一名称的力，性质可 以不同。 重力

定Sl:由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力。 说明：①地球附近的物体都受到重力作用。

② 重力是由地球的吸引而产生的，但不能说重力就是地球的吸引力。 ③ 重力的施力物体是地球。

④ 在两极时重力等于物体所受的万有引力，在其它位置时不相等。

(1) 重力的大小:G二mg

说明：①在地球表而上不同的地方同一物体的重力大小不同的，纬度越高，同一 物体的重力越大，因而同一物体在两极比在赤道重力大。

② 一个物体的重力不受运动状态的影响，与是否还受其它力也无关系。 ③ 在处理物理问题时，一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变。

(2) 重力的方向：竖直向下(即垂直于水平面)

说明：①在两极与在赤道上的物体，所受重力的方向指向地心。 ②重力的方向不受其它作用力的影响，与运动状态也没有关系。

(3) 重心：物体所受重力的作用点。

重心的确定：①质量分布均匀。物体的重心只与物体的形状有关。形状规则的均 匀物体，它的重心就在几何中心上。

I

② 质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关。 ③ 薄板形物体的重心，可用悬挂法确定。

说明：①物体的重心可在物体上，也可在物体外。

② 重心的位置与物体所处的位置及放置状态和运动状态无关。

③ 引入重心概念后，研究具体物体时，就可以把整个物体各部分的重力用作用于 重心的

一个力来表示，于是原来的物体就可以用一个有质量的点来代替。

弹力

(1) 形变：物体的形状致体积的改变，叫做形变。

说明：①任何物体都能发生形变，不过有的形变比较明显，有的形变及其微小。 (

②弹性形变：撤去外力后能恢复原状的形变，叫做弹性形变，简称形变。

(2) 弹力：发生形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体会产生力的作用， 这种力

叫弹力。

说明：①弹力产生的条件：接触；弹性形变。

② 弹力是一种接触力，必存在于接触的物体间，作用点为接触点。 ③ 弹力必须产生在同时形变的两物体间。 ④ 弹力与弹性形变同时产生同时消失。

(3) 弹力的方向：与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反。

几种典型的产生弹力的理想模型：

① 轻绳的拉力(张力)方向沿绳收缩的方向。注意杆的不同。

② 点与平面接触，弹力方向垂直于平面；点与曲面接触，弹力方向垂直于曲面 接触点所

在切面。

③ 平面与平面接触，弹力方向垂直于平面，且指向受力物体：球面与球面接触， 弹力方

向沿两球球心连线方向，且指向受力物体。

(4) 大小：弹簧在弹性限度內遵循胡克定律F=kx, k是劲度系数，表示弹簧本 身的一种属性，k仅与弹簧的材料、粗细、长度有关，而与运动状态、所处位置 无关。其他物

体的弹力应根据运动情况，利用平衡条件或运动学规律计算。

摩擦力

(1) 滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候， 要受

到另一个物体阻碍它相对滑动的力，这种力叫做滑动摩擦力。 说明：①摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的。 ②摩擦力具有相互性。 %

i滑动摩擦力的产生条件：A.两个物体相互接触；B.两物体发生形变；C.两物体 发生了相对滑动；D.接触面不光滑。

ii滑动摩擦力的方向：总跟接触面相切，并跟物体的相对运动方向相反。

说明：①'‘与相对运动方向相反”不能等同于\"与运动方向相反” ②滑动摩擦力可能起动力作用，也可能起阻力作用。

iii滑动摩擦力的大小:F= μ FN

说明：①FN两物体表面间的压力，性质上属于弹力，不是重力。应具体分析。

② U与接触而的材料、接触而的粗糙程度有关，无单位。 ③ 滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小无关。

<

Kz效果：总是阻碍物体间的相对运动，但并不总是阻碍物体的运动。

V.滚动摩擦：一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦，滚动摩擦比滑动摩 擦要小得

多。

(2) 静摩擦力：两相对静止的相接触的物体间，由于存在相对运动的趋势而产 生的摩

擦力。

说明：静摩擦力的作用具有相互性。

i静摩擦力的产生条件：A.两物体相接触；B.相接触而不光滑；C.两物体有形变； D.两

物体有相对运动趋势。

ii静摩擦力的方向：总跟接触面相切，并总跟物体的相对运动趋势相反。

说明：①运动的物体可以受到静摩擦力的作用。

② 静摩擦力的方向可以与运动方向相同，可以相反，还可以成任一夹角θ O

• ••

③ 静摩擦力可以是阻力也可以是动力。

iii静摩擦力的大小：两物体间的静摩擦力的取值范围OVFWFm,其中Fm为两个 物体间的

最大静摩擦力。静摩擦力的大小应根据实际运动情况，利用平衡条件或 牛顿运动定律进行计算。

说明：①静摩擦力是被动力，其作用是与使物体产生运动趋势的力相平衡，在取 值范围内是根据物体的\"需要”取值，所以与正压力无关。

②最大静摩擦力大小决定于正压力与最大静摩擦因数效果：总是阻碍物体间的相 对运动的趋势。

力的合成与分解

求几个共点力的合力，叫做力的合成。

(1) 力是矢量，其合成与分解都遵循平行四边形定则。

(2) 一条直线上两力合成，在规定正方向后，可利用代数运算。

/

(3) 互成角度共点力互成的分析

① 两个力合力的取值范围是IFl-F2∣≤F≤F1+F2

② 共点的三个力，如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力，那么这三 个共点

力的合力可能等于零。

③ 同时作用在同一物体上的共点力才能合成(同时性和同体性)。 ④ 合力可能比分力大，也可能比分力小，也可能等于某一个分力。 受力分析的程序

(1) 根据题意选取适当的研究对象，选取研究对象的原则是要使对物体的研究 处理尽

量简便，研究对象可以是单个物体，也可以是几个物体组成的系统。

(2) 把研究对象从周围的环境中隔离出来，按照先外力，再接触力的顺序对物 体进行

受力分析，并画出物体的受力示意图，这种方法常称为隔离法。

I

(3) 对物体受力分析时，应注意一下几点：

① 不要把研究对象所受的力与它对其它物体的作用力相混淆。

② 对于作用在物体上的每一个力都必须明确它的来源，不能无中生有。

③ 分析的是物体受哪些'‘性质力”，不要把'‘效果力”与'‘性质力”重复分析。 第二章直线运动 几个基本概念

质点(1)没有形状、大小，而具有质量的点。

(2) 质点是一个理想化的物理模型，实际并不存在。 %

(3) 一个物体能否看成质点，并不取决于这个物体的大小，而是看在所研究的 问题中物

体的形状、大小和物体上各部分运动情况的差异是否为可以忽略的次要 因素，要具体问题具体分析。

参考系(1)物体相对于其他物体的位置变化，叫做机械运动，简称运动。

(2) 在描述一个物体运动时，选来作为标准的(即假定为不动的)另外的物体, 叫做参考

系。

对参考系应明确以下几点：

① 对同一运动物体，选取不同的物体作参考系时，对物体的观察结果往往不同的。

② 在研究实际问题时，选取参考系的基本原则是能对研究对象的运动情况的描述 得到尽量的简化，能够使解题显得简捷。

③ 因为今后我们主要讨论地面上的物体的运动，所以通常取地面作为参照系 路程与位移

区别

(1) 位移是表示质点位置变化的物理量。路程是质点运动轨迹的长度。

(2) 位移是矢量，可以用以初位置指向末位置的一条有向线段来表示。因此， 位移的

大小等于物体的初位置到末位置的直线距离。路程是标量，它是质 点运动轨迹的长度。因此其大小与运动路径有关。

(3) 一般情况下，运动物体的路程与位移大小是不同的。只有当质点做单一方 向的直线

运动时，路程与位移的大小才相等。图IT中质点轨迹ACB的长度 是路程，AB是位移S。

(4) 在研究机械运动时，位移才是能用来描述位置变化的物理量。路程不能用 来表达物

体的确切位置。比如说某人从O点起走了 50m路，我们就说不出终 了位置在何

处。

I

速度——描述运动快慢

(1) 表示物体运动快慢的物理量，它等于位移S跟发生这段位移所用时间t的 比值。即

v=s∕to速度是矢量，既有大小也有方向，其方向就是物体运动的 方向。在国际单位制中，速度的单位是(m∕s)米/秒。

(2) 平均速度是描述作变速运动物体运动快慢的物理量。一个作变速运动的物 体，如果

在一段时间t内的位移为s,则我们定SI v=s∕t为物体在这段时间

(或这段位移)上的平均速度。平均速度也是矢量，其方向就是物体在这段 时间内的位移的方向。

(3) 瞬时速度是指运动物体在某一吋刻(或某一位置)的速度。从物理含艾上 看，瞬时速

度指某一时刻附近极短时间内的平均速度。瞬时速度的大小叫瞬 时速率，简称速率

加速度——描述速度变化的快慢

(1) 加速度的定义：加速度是表示速度改变快慢的物理量，它等于速度的改变量 跟发生

这一改变量所用时间的比值，定义式：\"=土二岂

t

(2) 加速度是矢量，它的方向是速度变化的方向

(3) 在变速直线运动中，若加速度的方向与速度方向相同，则质点做加速运动; 若加速度

的方向与速度方向相反，则则质点做减速运动.

匀变速直线运动的规律

(1) 定义：物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内位移相等，这种运动 叫做匀速

直线运动。

根据匀速直线运动的特点，质点在相等时间内通过的位移相等,质

点在相等时间内通过的路程相等,质点的运动方向相同,质点在相 等时间内

的位移大小和路程蛀。

(2)匀速直线运动的X—t图象和v-t图象(A)

(1) 位移图象(x-t图象)就是以纵轴表示位移，以横轴表示吋间而作

出的反映物体 运动规律的数学图象，匀速直 线运动的位移图线是通过坐标原点的一条直线。

>

(2) 匀速直线运动的v-t图象是一条平行于横轴(时间轴)的直线，如图 2-4-1所

示。

由图可以得到速度的大小和方向,如v1=20m∕s, v2=-10m∕s,表明一个质点沿 正方向以20m∕s的速度运动，另一个反方向以10m∕s速度运动。

匀变速直线运动

(1) 匀变速直线运动的速度公式vt=vo+at (减速：Vt=VO-at) (2) V = -^^ 此式只适用于匀变速直线运动.

2

(3) 匀变速直线运动的位移公式s=vot+at2∕2 (减速：S=VOt-at2∕2) (4) 位移推式：S=生二i (减速：S =生土)

2\" —2U

(5) 初速无论是否为零，匀变速直线运动的质点，在连续相邻的相等 的时间

间 隔内的位移之差为一常 2

数：ZIS = aT (a——匀变速直线运动的加速度 T——每 个时间间隔的时间)

自由落体运动

(1) 自由落体运动 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落 体运动。

(2) 自由落体加速度

(1) 自由落体加速度也叫重力加速度，用g表示.

(2) 重力加速度是由于地球的引力产生的，因此,它的方向总是竖直向下•其大小在

地球上不同地方略有不,在地球表面，纬度越高，重力加速度的值就越大，在 赤道上，重力加速度的值最小，但这种差异并不大。

(3) 通常情况下取重力加速度g= 0m∕s2 (3) 自由落体运动的规律VLgt・ H vt2=2gh 第三章牛顿运动定律 牛顿定律

牛顿第一定律V

厂1・惯性：保持原来运动状态的性质,

质屋是物体惯性大小的唯一量度

二

gt2∕2,

2.平衡状态：前止或匀速直线运动

3.力是改变物体运动状态的原因，即 I产生加速度的原因

厂1 •内容：物体运动的加速度与所受的合外力成正比, 与物体的质量

成反比，加速度方向与合外力方向一致

表达式:

• ••

4.力的单位的定狡：使质董为Ikg的物体产生1m∕J 匕的加速度的

牛顿第二定律%

牛顿运动定律＜

力就是IN

厂1・物体间相互作用的规律：作用力和反作用力大 小相等、方向相反，作用在同一条直线上

牛顿第三定律Q 2.作用力和反作用力同时产生、同时消失，作

I用在相互作用的两物体上，性质相同 -3.作用力和反作用力与平衡力的关系

物体对的2.已知受力情况确定物体的运动情况

压力( 超重现象(视重＞物重)，或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况称为 妤支

j

物林⅜ ⅜≡4⅛≡ft⅛WO力)小于物体所

受重力的情况称为失重现象1物重〈视重)。

趨重失重牛顿运动定律V (D

(2) 只要竖直方向的a≠0,物体一定处于超重或失重状态。

(3) 视重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力(仪器称值)。 (4) 实重：实际重力(来源于万有引力)。 (5) N=G+ma

(设竖直向上为正方向，与V无关)

(6) 完全失重：一个物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零，达到失 重现象的

2

极限的现象，此时a=g=9. 8m∕s。

(7) 自然界中落体加速度不大于g,人工加速使落体加速度大于g,则落体对上 方物体

(如果有)产生压力，或对下方牵绳产生拉力。

第四章物体的平衡

物体保持静止或者保持匀速直线运动的状态叫平衡状态。

物体如果受到共点力的作用且处于平衡状态，就叫做共点力的平衡。

二力平衡是指物体在两个共点力的作用下处于平衡状态，其平衡条件是这两个离 的大小相等、方向相反。多力亦是如此。

正交分解法：把一个矢量分解在两个相互垂直的坐标轴上，利于处理多个不在同 一直线上的矢量(力)作用分解。

第五章曲线运动 运动的合成与分解

矢量法

平抛物体的运动

(1) 水平方向速度VX二VO 2.竖直方向速度Vy二gt

(2) 水平方向位移SX二VOt 4.竖直方向位移(Sy) =gt^2∕2 (3) 运动时间t=(2Sy∕g)1∕2 (通常又表示为(2h∕g)1∕2)

(4) 合速度 Vt= (VXA2+VYΛ2) 1 /2= [VOΛ2+ (gt) Λ2] 1 /2 (5) 合速度方向与水平夹角β : tg β =Vy∕Vx=gt∕Vo (6) 合位移 S=(Sx^2÷ Sy^2)1∕2 ,

(7) 位移方向与水平夹角α : tga =Sy∕Sx = gt∕2Vo

注：(1)平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g,通常可看作是水平方向的匀 速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。(2)运动时间由下落高度h(Sy) 决定与水平抛出速度无关。(3) θ与B的关系为tgB =2tga a (4)在平抛运 动中时间t是解题关键。(5)

曲线运动的物体必有加速度，当速度方向与所受合 力(加速度)方向不在同一直线上时物体做曲线运动。

匀速圆周运动

⑴线速度 V=s∕t=2 π R/T 2.角速度 ω = Φ∕t=2 π∕T=2 π f (2)向心加速度 3=VΛ2∕R= ωΛ2R= (2π∕T) ^2R 4.向心力 F 心 二MVj/R二m ω ^2*R=m (2 π ∕T)^2*R

(3) 周期与频率T=1∕f 6.角速度与线速度的关系V=ωR (4) 角速度与转速的关系ω=2π n (此处频率与转速意义相同)

(5) 主要物理量及单位：弧长(S):米(m)角度(①)：弧度(rad)频率(f): 赫(HZ)

周期(T):秒(S)转速(n) : r/s半径(R):米(m)线速度(V) : m/s 角速度(3): rad/s向心力U速度：m∕s2

注：(1)向心力可以由具体某个力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提 供，方向始终与速度方向垂直。(2)做匀速度圆周运动的物体，其向心力等于 合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此物体的动能保持 不变，但动量不断改变。

第六章万有引力定律

开普勒第三定律

<

T2∕R3=K(=4π^2∕GM) R:轨道半径T :周期K:常量(与行星质量无关) 万有引力定律

F=Gmlm2∕r^2 G二XlcrTIN・πΓ2∕kgJ方向在它们的连线上 天体上的重力和重力加速度

GMm/L2二mg g=GM∕R^2 R:天体半径(m) 卫星绕行速度、角速度、周期

V= (GM∕R)1∕2 ω = (GM∕R^3)1∕2 T=2π (R^3∕GM)1∕2 第一(二、三)宇宙速度

V1 = (g 地 r 地)1/2=S V2=s V3=s 地球同步卫星

GMm/ (R+h) Λ2=ΠI*4 π ^2 (R+h) ∕T^2 h≈ km h:距地球表而的高度

注：⑴天体运动所需的向心力由万有引力提供，F心二F万。⑵应用万有引力定律 可估算天体的质量密度等。(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和 地球自转周期相同。(4)卫星轨道半径变小时，势能变小、动能变大、速度变大、 周期变小。(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为So 第七章机械能 功

(1) 做功的两个条件：作用在物体上的力.

物体在里的方向上通过的距离.

(2) 功的大小：W=FSCOSa功是标量 功的单位：焦耳(J)

1J=IN*m

当0<= a〈派/2 w>0 F做正功F是动力 当a二派/2 W=O (COS派/2=0) F不作功 当派/2〈二a〈派W<0 F做负功F是阻力 (3) 总功的求法：

?

W 总=W1+W2+W3 ... Wn W 总二F 合 SCOSa 功率

(1)定义：功跟完成这些功所用时间的比值. P二W/t功率是标量 功率单位：瓦特(W)

此公式求的是平均功率

IW=IJ/s 1OOOW=Ikw

(2) 功率的另一个表达式：P=FVCOSa

当F与V方向相同时，P=Fv.(此时COSO度二1) 此公式即可求平均功率，也可求瞬时功率

平均功率：当V为平均速度时；瞬时功率：当V为t时刻的瞬时速度；额定功率: 指机器正常工作时最大输出功率；实际功率：指机器在实际工作中的输出功率 注意：正常工作

时：实际功率W额定功率

(3) 机车运动问题(前提：阻力f恒定) P=FV F=ma+f (由牛顿第二定律得) 汽车启动有两种模式

① 汽车以恒定功率启动(a在减小，一直到0) ¥

P恒定V在增加F在减小 尤F=ma+f 当F减小二f时V此时有最大值

② 汽车以恒定加速度前进(a开始恒定，在逐渐减小到0) a恒定F不变(F=ma+f) V在增加P实逐渐增加最大 此时的P为额定功率即P—定

P恒定V在增加F在减小 尤F=ma+f 当F减小二f吋V此时有最大值 功和能

(1) 功和能的关系：做功的过程就是能量转化的过程

功是能量转化的量度

(2) 功和能的区别：能是物体运动状态决定的物理量，即过程量 功是物体状态变化过程有关的物理量，即状态量 这是功和能的根本区别.

动能.动能定理

(1) 动能定狡：物体由于运动而具有的能量•用Ek表示 表达式Ekh∕2m∕2能是标量 也是过程量 单位:焦耳(J) 1kg*πΓ2∕s 八 2 = IJ

(2) 动能定理內容：合外力做的功等于物体动能的变化 表达式 W 合二AEk二 1∕2∏μΛ2-1∕2mv(Γ2

适用范围：恒力做功，变力做功，分段做功，全程做功

重力势能

(1) 定义：物体由于被举高而具有的能量.用EP表示 表达式Ep=mgh是标量 单位：焦耳(J) (2) 重力做功和重力势能的关系 W 重二一 AEp

重力势能的变化由重力做功来量度

(3) 重力做功的特点：只和初末位置有关，跟物体运动路径无关 重力势能是相对性的，和参考平而有关，一般以地面为参考平面 重力势能的变化是绝对的，和参考平面无关 (4) 弹性势能：物体由于形变而具有的能量

弹性势能存在于发生弹性形变的物体中，跟形变的大小有关 弹性势能的变化由弹力做功来量度

机械能守恒定律

(1) 机械能：动能，重力势能，弹性势能的总称

总机械能：E=Ek+Ep是标量 也具有相对性 机械能的变化，等于非重力做功(比如阻力做

的功)

△ E二W非重

机械能之间可以相互转化

(2) 机械能守恒定律：只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能 发生相互转化,但

机械能保持不变

表达式：Ek1÷Ep1=Ek2+Ep2成立条件：只有重力做功