本文目录导读：
《高中物理合格性考试必考知识点全解析》
运动学
1、基本概念
- 质点：当物体的形状和大小对研究问题的影响可忽略不计时，可把物体看作质点，例如研究地球绕太阳公转时，地球可视为质点；而研究地球自转时，地球不能视为质点。
- 参考系：为了描述物体的运动而假定为不动的物体，选择不同的参考系，对物体运动的描述可能不同，比如坐在行驶汽车中的乘客，以汽车为参考系是静止的，以路边的树木为参考系是运动的。
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2、直线运动
- 速度：描述物体运动快慢的物理量，\(v = \frac{\Delta x}{\Delta t}\)（平均速度），瞬时速度是当\(\Delta t\to0\)时平均速度的极限值。
- 加速度：描述速度变化快慢的物理量，\(a=\frac{\Delta v}{\Delta t}\)，匀变速直线运动的速度公式\(v = v_0+at\)，位移公式\(x=v_0t+\frac{1}{2}at^2\)，速度 - 位移公式\(v^{2}-v_{0}^{2} = 2ax\)，自由落体运动是初速度为\(0\)，加速度为\(g\)（\(g\approx9.8m/s^{2}\)）的匀加速直线运动，其运动公式为\(v = gt\)，\(h=\frac{1}{2}gt^{2}\)，\(v^{2}=2gh\)。
相互作用
1、力的基本概念
- 力是物体对物体的作用，力不能脱离物体而单独存在，力的三要素是大小、方向和作用点。
- 重力：由于地球的吸引而使物体受到的力，\(G = mg\)，方向竖直向下，重心是物体所受重力的等效作用点，形状规则、质量分布均匀的物体重心在其几何中心。
- 弹力：发生弹性形变的物体由于要恢复原状而对与它接触的物体产生的力，胡克定律\(F = kx\)（在弹性限度内），(k\)为劲度系数，\(x\)为弹簧的形变量。
- 摩擦力：
- 静摩擦力：两个相对静止的物体间产生的摩擦力，静摩擦力的大小根据物体的受力情况确定，其最大值叫最大静摩擦力，方向与相对运动趋势方向相反。
- 滑动摩擦力：两个相对滑动的物体间产生的摩擦力，\(F_f=\mu F_N\)，(\mu\)为动摩擦因数，\(F_N\)为正压力。
2、力的合成与分解
- 力的合成遵循平行四边形定则，两个力\(F_1\)、\(F_2\)的合力\(F\)的范围为\(\vert F_1 - F_2\vert\leq F\leq F_1+F_2\)。
- 力的分解是力的合成的逆运算，同样遵循平行四边形定则，按力的作用效果分解是常用的分解方法，例如将斜面上物体的重力分解为沿斜面方向和垂直斜面方向的两个分力。
牛顿运动定律
1、牛顿第一定律
- 内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态，牛顿第一定律揭示了力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。
2、牛顿第二定律
- 内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同，\(F = ma\)，应用牛顿第二定律解题时，要对物体进行受力分析，建立坐标系，根据牛顿第二定律列方程求解。
3、牛顿第三定律
- 内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用力与反作用力分别作用在两个不同的物体上，它们同时产生、同时消失，性质相同。
机械能
1、功和功率
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- 功：力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦值这三者的乘积，\(W = Fx\cos\theta\)，正功表示力对物体做功，使物体能量增加；负功表示物体克服力做功，使物体能量减少。
- 功率：描述力对物体做功快慢的物理量，\(P=\frac{W}{t}\)，当力与速度方向相同时，\(P = Fv\)。
2、动能和动能定理
- 动能：\(E_k=\frac{1}{2}mv^{2}\)，动能定理：合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量，\(W=\Delta E_k = E_{k2}-E_{k1}\)。
3、重力势能和机械能守恒定律
- 重力势能：\(E_p = mgh\)，重力势能的大小与参考平面的选取有关，重力做功与重力势能变化的关系为\(W_G=-\Delta E_p\)。
- 机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变，\(E_{k1}+E_{p1}=E_{k2}+E_{p2}\)。
曲线运动
1、曲线运动的基本概念
- 曲线运动中物体的速度方向是曲线上该点的切线方向，物体做曲线运动的条件是当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一条直线上。
2、平抛运动
- 平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，水平方向\(x = v_0t\)，竖直方向\(y=\frac{1}{2}gt^{2}\)，速度的水平分量\(v_x = v_0\)，竖直分量\(v_y = gt\)。
3、圆周运动
- 线速度\(v=\frac{\Delta s}{\Delta t}\)（\(\Delta s\)是弧长），角速度\(\omega=\frac{\Delta\theta}{\Delta t}\)（\(\Delta\theta\)是圆心角），线速度与角速度的关系\(v = r\omega\)，向心加速度\(a=\frac{v^{2}}{r}=r\omega^{2}\)，向心力\(F = ma=\frac{mv^{2}}{r}=mr\omega^{2}\)。
万有引力定律
1、万有引力定律内容
- 自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量\(m_1\)、\(m_2\)的乘积成正比，与它们之间距离\(r\)的平方成反比，\(F = G\frac{m_1m_2}{r^{2}}\)，(G\)为引力常量。
2、天体运动
- 对于天体的圆周运动，万有引力提供向心力，例如对于地球卫星，\(G\frac{Mm}{r^{2}}=m\frac{v^{2}}{r}=m\omega^{2}r = m\frac{4\pi^{2}r}{T^{2}}\)，可用于计算卫星的线速度、角速度、周期等物理量。
电场
1、电场的基本概念
- 电荷间的相互作用是通过电场发生的，电场强度\(E=\frac{F}{q}\)（定义式），是矢量，方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。
- 电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线，电场线的疏密表示电场强度的大小，电场线的切线方向表示电场强度的方向。
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2、电势能和电势
- 电荷在电场中具有电势能，\(W =-\Delta E_p\)（电场力做功与电势能变化的关系），电势\(\varphi=\frac{E_p}{q}\)，电势沿着电场线方向逐渐降低，等势面是电场中电势相等的点组成的面，电场线与等势面垂直。
3、电容器和电容
- 电容器是储存电荷和电能的元件，电容\(C=\frac{Q}{U}\)（定义式），平行板电容器的电容\(C=\frac{\varepsilon S}{d}\)，(\varepsilon\)为介电常数，\(S\)为极板面积，\(d\)为极板间距。
磁场
1、磁场的基本概念
- 磁体和电流周围都存在磁场，磁场的基本性质是对放入其中的磁体或电流有力的作用，磁感应强度\(B=\frac{F}{IL}\)（定义式，\(I\)与\(B\)垂直），是矢量，方向为小磁针静止时\(N\)极所指的方向。
2、安培力和洛伦兹力
- 安培力：通电导线在磁场中受到的力，\(F = BIL\sin\theta\)（\(\theta\)为\(I\)与\(B\)的夹角），洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的力，\(F = qvB\sin\theta\)（\(\theta\)为\(v\)与\(B\)的夹角），洛伦兹力的方向用左手定则判断，洛伦兹力始终不做功。
电磁感应
1、电磁感应现象
- 当穿过闭合电路的磁通量发生变化时，电路中有感应电流产生，感应电动势\(E = n\frac{\Delta\Phi}{\Delta t}\)（法拉第电磁感应定律），(n\)为线圈匝数。
2、楞次定律
- 感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，楞次定律可用于判断感应电流的方向。
交变电流
1、交变电流的产生和变化规律
- 交变电流是大小和方向都随时间做周期性变化的电流，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动可产生正弦式交变电流，其表达式为\(e = E_m\sin\omega t\)，(E_m = nBS\omega\)为电动势的最大值。
2、描述交变电流的物理量
- 周期\(T\)和频率\(f\)，\(f=\frac{1}{T}\)，有效值是根据电流的热效应来定义的，对于正弦式交变电流，\(I=\frac{I_m}{\sqrt{2}}\)，\(U=\frac{U_m}{\sqrt{2}}\)。
这些知识点基本涵盖了高中物理合格性考试的必考内容，同学们在复习过程中要深入理解这些概念、规律及其应用，多做练习题，以提高对物理知识的掌握程度。
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