本文目录导读:
《高二合格性考试物理知识点全解析》
直线运动
1、基本概念
- 质点:用来代替物体的有质量的点,当物体的形状和大小对研究问题的影响可忽略不计时,可将物体视为质点,例如研究地球绕太阳公转时,地球可看作质点;但研究地球自转时,地球不能看作质点。
- 参考系:为了描述物体的运动而假定为不动的物体,参考系的选择是任意的,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人,以汽车为参考系是静止的,以地面为参考系是运动的。
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2、位移和路程
- 位移是矢量,是由初位置指向末位置的有向线段,其大小等于初、末位置间的直线距离,方向由初位置指向末位置。
- 路程是标量,是物体运动轨迹的长度,在单向直线运动中,路程等于位移的大小;在曲线运动或往返直线运动中,路程大于位移的大小。
3、速度和加速度
- 速度是描述物体运动快慢和方向的物理量,等于位移与发生这个位移所用时间的比值,\(v = \frac{\Delta x}{\Delta t}\),速度是矢量。
- 加速度是描述速度变化快慢的物理量,\(a=\frac{\Delta v}{\Delta t}\),加速度也是矢量,加速度与速度方向相同时,物体做加速运动;加速度与速度方向相反时,物体做减速运动。
相互作用
1、重力
- 重力是由于地球的吸引而使物体受到的力,其大小\(G = mg\),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。
2、弹力
- 弹力产生的条件是物体间相互接触且发生弹性形变,弹力的方向垂直于接触面指向受力物体,胡克定律\(F = kx\)(在弹性限度内),(k\)为弹簧的劲度系数,\(x\)为弹簧的形变量。
3、摩擦力
- 静摩擦力产生在相对静止的物体间,其大小根据物体的受力情况而定,方向与相对运动趋势方向相反,最大静摩擦力略大于滑动摩擦力。
- 滑动摩擦力\(F=\mu F_N\),(\mu\)为动摩擦因数,\(F_N\)为接触面间的正压力。
牛顿运动定律
1、牛顿第一定律
- 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
- \(F = ma\),合外力\(F\)等于物体的质量\(m\)与加速度\(a\)的乘积,应用牛顿第二定律解题时,要先进行受力分析,然后根据定律列方程求解。
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3、牛顿第三定律
- 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,作用力和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。
机械能
1、功和功率
- 功\(W = Fscos\theta\)(\(\theta\)是力\(F\)与位移\(s\)方向的夹角),功是标量,正功表示力对物体做的功使物体能量增加,负功表示力对物体做的功使物体能量减少。
- 功率\(P=\frac{W}{t}\),表示做功的快慢,当力\(F\)与速度\(v\)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\(W = \Delta E_k\),即合外力对物体做的功等于物体动能的变化量。
3、重力势能和机械能守恒定律
- 重力势能\(E_p=mgh\)(\(h\)是物体相对于参考平面的高度),机械能包括动能和势能,在只有重力或弹力做功的系统内,机械能守恒,即\(E_1 = E_2\)(\(E_1\)、\(E_2\)分别为初、末状态的机械能)。
曲线运动
1、曲线运动的条件和特点
- 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时,物体做曲线运动,曲线运动中速度的方向时刻在改变,所以曲线运动是变速运动。
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\(y=\frac{1}{2}gt^2\),合速度\(v=\sqrt{v_{0}^{2}+v_{y}^{2}}\)(\(v_y = gt\))。
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),它们之间的关系为\(v = r\omega\),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
- \(F = G\frac{m_1m_2}{r^{2}}\)(\(G\)为引力常量,\(m_1\)、\(m_2\)为两物体的质量,\(r\)为两物体质心的距离)。
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2、天体运动
- 对于绕中心天体做匀速圆周运动的天体,万有引力提供向心力,即\(G\frac{Mm}{r^{2}}=m\frac{v^{2}}{r}=m\omega^{2}r = m(\frac{2\pi}{T})^{2}r\)(\(M\)为中心天体质量,\(m\)为环绕天体质量),可以通过这个关系计算天体的质量、密度、轨道半径等物理量。
电场
1、电荷与库仑定律
- 自然界存在两种电荷:正电荷和负电荷,库仑定律\(F = k\frac{q_1q_2}{r^{2}}\)(\(k\)为静电力常量,\(q_1\)、\(q_2\)为两点电荷的电量,\(r\)为两点电荷间的距离)。
2、电场强度
- 电场强度\(E=\frac{F}{q}\)(\(F\)是电场力,\(q\)是检验电荷的电量),电场强度是矢量,其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同,点电荷产生的电场强度\(E = k\frac{Q}{r^{2}}\)(\(Q\)为场源电荷的电量)。
3、电场线
- 电场线是为了形象描述电场而引入的假想曲线,电场线上某点的切线方向表示该点的电场强度方向,电场线的疏密表示电场强度的大小。
磁场
1、磁场与磁感线
- 磁体周围和电流周围都存在磁场,磁感线是用来描述磁场的曲线,磁感线是闭合曲线,在磁体外部磁感线从N极到S极,在磁体内部从S极到N极。
2、安培力
- 当通电导线在磁场中时,会受到安培力的作用,\(F = BILsin\theta\)(\(B\)为磁感应强度,\(I\)为电流强度,\(L\)为导线长度,\(\theta\)为\(B\)与\(I\)方向的夹角)。
3、洛伦兹力
- 运动电荷在磁场中会受到洛伦兹力的作用,\(F = qvBsin\theta\)(\(q\)为电荷电量,\(v\)为电荷运动速度,\(\theta\)为\(B\)与\(v\)方向的夹角),洛伦兹力不做功,它只改变电荷运动的方向。
这些知识点涵盖了高二合格性考试物理的主要内容,同学们在复习时要深入理解概念,熟练掌握公式,并多做练习题来巩固知识。
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