2025年高一物理必修知识点总结.doc

高一物理下知识點總結
1.曲线运動
1．曲线运動的特性
（1）曲线运動的轨迹是曲线。
（2）由于运動的速度方向總沿轨迹的切线方向，又由于曲线运動的轨迹是曲线，因此曲线运動的速度方向時刻变化。虽然其速度大小保持恒定，由于其方向不停变化，因此說：曲线运動一定是变速运動。
（3）由于曲线运動的速度一定是变化的，至少其方向總是不停变化的，因此，做曲线运動的物体的中速度必不為零，所受到的合外力必不為零，必然有加速度。（注意：合外力為零只有两种状态：静止和匀速直线运動。）
曲线运動速度方向一定变化，曲线运動一定是变速运動，反之，变速运動不一定是曲线运動。
2．物体做曲线运動的条件
(1)從動力學角度看：物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一条直线上。
(2)從运動學角度看：物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上。
3．匀变速运動： 加速度（大小和方向）不变的运動。
也可以說是：合外力不变的运動。

4曲线运動的合力、轨迹、速度之间的关系
（1）轨迹特點：轨迹在速度方向和合力方向之间，且向合力方向一侧弯曲。
（2）合力的效果：合力沿切线方向的分力F2变化速度的大小，沿径向的分力F1变化速度的方向。

①當合力方向与速度方向的夹角為锐角時，物体的速率将增大。
②當合力方向与速度方向的夹角為钝角時，物体的速率将減小。
③當合力方向与速度方向垂直時，物体的速率不变。（举例：匀速圆周运動）
2.绳拉物体
合运動：实际的运動。對应的是合速度。
措施：把合速度分解為沿绳方向和垂直于绳方向。

3.小船渡河
例1:一艘小船在200m宽的河中横渡到對岸，已知水流速度是3m/s，小船在静水中的速度是5m/s，
求：（1）欲使船渡河時间最短，船应當怎样渡河？最短時间是多少？船通過的位移多大？
（2）欲使航行位移最短，船应當怎样渡河？最短位移是多少？渡河時间多長？
船渡河時间：重要看小船垂直于河岸的分速度，假如小船垂直于河岸没有分速度，则不能渡河。

（此時=0°，即船頭的方向应當垂直于河岸）
解：（1）結论：欲使船渡河時间最短，船頭的方向应當垂直于河岸。渡河的最短時间為： 合速度為：

合位移為： 或者
（2）分析：

怎样渡河：船頭与河岸成向上游航行。 最短位移為：
合速度為： 對应的時间為：
例2:一艘小船在200m宽的河中横渡到對岸，已知水流速度是5m/s，小船在静水中的速度是4m/s，
求：（1）欲使船渡河時间最短，船应當怎样渡河？最短時间是多少？船通過的位移多大？
（2）欲使航行位移最短，船应當怎样渡河？最短位移是多少？渡河時间多長？
解：（1）結论：欲使船渡河時间最短，船頭的方向应當垂直于河岸。

渡河的最短時间為： 合速度為：
合位移為： 或者
（2）措施：以水速的末端點為圆心，以船速的大小為半径做圆，過水速的初端點做圆的切线，切线即為所求合速度方向。

如左图所示：AC即為所求的合速度方向。
有关結论：
4.平抛运動基本规律
1． 速度： 合速度: 方向：
2．位移 合位移： 方向：

3．時间由: 得 （由下落的高度y决定）
4．平抛运動竖直方向做自由落体运動，匀变速直线运動的一切规律在竖直方向上都成立。
5． 速度与水平方向夹角的正切值為位移与水平方向夹角正切值的2倍。
6.平抛物体任意時刻瞬時速度方向的反向延長线与初速度方向延長线的交點到抛出點的距离都等于水平位移的二分之一。（A是OB的中點）。
5.匀速圆周运動
1.线速度：质點通過的圆弧長跟所用時间的比值。
單位：米/秒，m/s
2.角速度：质點所在的半径转過的角度跟所用時间的比值。
單位：弧度/秒，rad/s
3.周期：物体做匀速圆周运動一周所用的時间。
單位：秒，s
4.频率：單位時间内完毕圆周运動的圈数。
單位：赫兹，Hz
5.转速：單位時间内转過的圈数。
單位：转/秒，r/s (条件是转速n的單位必须為转/秒)
6.向心加速度：
7.向心力：
三种转動方式

6.竖直平面的圆周运動
１．“绳模型”如上图所示，小球在竖直平面内做圆周运動過最高點状况。　　
（注意：绳對小球只能产生拉力）

（1）小球能過最高點的临界条件：绳子和轨道對小球刚好没有力的作用
mg = =
（2）小球能過最高點条件：v ≥ （當v >時，绳對球产生拉力，轨道對球产生压力）
（3）不能過最高點条件：v < （实际上球還没有到最高點時，就脱离了轨道）
２．“杆模型”，小球在竖直平面内做圆周运動過最高點状况　　
（注意：轻杆和细线不一样，轻杆對小球既能产生拉力，又能产生推力。）

（1）小球能過最高點的临界条件：v=0，F=mg （F為支持力）
（2）當0<v<時，F随v增大而減小，且mg>F>0（F為支持力）
（3）當v=時， F=0
（4）當v>時，F随v增大而增大，且F>0（F為拉力）

7.萬有引力定律
1．開普勒行星运動第三定律：. k 只与中心天体质量有关的定值与行星無关.
大多数行星轨道近似為圆，這样定律中半長轴a即為轨道半径r，因此有

2．萬有引力定律（牛顿发現）：（G為引力常量，由卡文迪許首先测出）
（1）赤道上萬有引力： （是两個不一样的物理量，）
（2）两极上的萬有引力：
3．一天体绕著另一天体（称為中心天体）做匀速圆周运動時，基本方程有
①天上一条龙
即
②地上有黄金
忽视地球自转，地球上的物体受到的重力等于萬有引力。
(黄金代换)
注意：（a）R為地球（星球）的半径，r為轨道半径，也是天体间的距离；M為中心天体质量，m為做匀速圆周运動的天体质量，g為地球（星球）表面的重力加速度。
（b）對卫星来說：r＝R＋h
距离地球表面高為h的重力加速度：
推广：在星球表面质量為m物体有：即
常見題型：（1）由①可得：是分析卫星运行速度的重要公式（式中r＝R＋h）；
向心加速度：，周期和角速度可由：、来分析
（2）由①与②可分析中心天体的质量、中心天体的密度及天体表面的重力加速度。
（3）卫星绕地球做匀速圆周运動：萬有引力提供向心力
（轨道处的向心加速度a等于轨道处的重力加速度）

（除周期T与半径r成正比外，其他量都与半径r成反比）
（4）中心天体质量的计算：
措施1： （已知R和g）
措施2： （已知卫星的V与r）
措施3： （已知卫星的与r）
措施4： （已知卫星的周期T与r）
措施5：已知 （已知卫星的V与T）
措施6：已知 （已知卫星的V与，相称于已知V与T）
（5）地球密度计算： 球的体积公式：
近地卫星 (r=R)

4．发射速度：采用多级火箭发射卫星時，卫星脱离最终一级火箭時的速度。
运行速度：是指卫星在進入运行轨道後绕地球做匀速圆周运動時的线速度．當卫星“贴著” 地面运行時，运行速度等于第一宇宙速度。
第一宇宙速度(围绕速度）：7.9km/s。卫星围绕地球飞行的最大运行速度。地球上发射卫星的最小发射速度。
第二宇宙速度（脱离速度）：11.2km/s 。 使人造卫星脱离地球的引力束缚，不再绕地球运行，從地球表面发射所需的最小速度。
第三宇宙速度（逃逸速度）：16.7km/s。使人造卫星挣脱太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的宇宙空间去，從地球表面发射所需要的最小速度。

由于近地卫星的h遠遠不不小于R，可近似认為r≈R ，因此由
得 即近地卫星的运行速度叫地球第一宇宙速度，也是最小的发射速度。高空卫星的运行(圆运動)速度不不小于7.9km/s，但发射速度不小于7.9km/s。

推广：由得任意星球第一宇宙速度：

5.地球同步卫星 周期：T=24小時；轨道：赤道平面；高度：h=3.6×107(m) 速度：v=3.1km/s

6.双星模型 将两颗彼此距离较近的恒星称為双星,它們在互相之间的萬有引力作用下,绕两球连线上某點做脚速度(周期)相似的匀速圆周运動.
;

8.机械能

1．恒力做功：W=Flcosα（α為F方向与物体位移l方向的夹角）
（1）两种特殊状况：①力与位移方向相似：α=0，则W=Fl
②力与位移方向相反：α=1800，则W= -Fl，如阻力對物体做功
（2）α<900，力對物体做正功；α=900，力不做功；900<α≤1800，力對物体做负功
（3）總功：（正、负功代数和）；
（4）重力做功：（是初、末位置的高度差），升高為负，下降為正
重力做功的特點：只跟起點和终點的位置有关，而跟物体运動的途径無关
2. 功率（單位：瓦特）： （力F的方向与速度v的方向夹角α）
计算平均功率： 计算瞬時功率： cosα
注意：交通工具发動机的功率指牵引力做功的功率：P=F牵v
在水平路面上最大行驶速度：（當F牵最小時即F牵=F阻，a=0）
3. 重力势能：
重力做功计算公式：
重力势能变化量：
重力做功与重力势能变化量之间的关系：
重力做功特點：重力做正功(A到B)，重力势能減小。重力做负功(C到D)，重力势能增長。
4．弹簧弹性势能： （弹簧的变化量）
弹簧弹力做的功等于弹性势能变化量的负值：

特點：弹力對物体做正功，弹性势能減小。弹力對物体做负功，弹性势能增長。
5.動能：
動能变化量：
6．動能定理：在一种過程中合力對物体所做的功，等于物体在這個過程中動能的变化，即末動能減去初動能。
或
7．机械能：物体的動能、重力势能和弹性势能的總和，
8.机械能守恒：在只有重力或弹力做功的物体系统内，動能和势能會发生互相转化，但机械能的總量保持不变。
体現式：(初状态的势能和動能之和等于末状态的势能和動能之和)
(動能的增長量等于势能的減少許)
(A物体机械能的增長量等于B物体机械能的減少許)
条件：只有重力做功或只有重力、弹簧弹力做功即動能只跟势能转化
思绪：對求变力做功、瞬间過程力做功、只关注初、末状态的，動能定理优势大大地以便！對求曲线运動、只关注初、末状态的，且不计摩擦的（只有動能与势能间互相转化）用机械能守恒定律很好！如下面的几种状况，用机械能守恒定律以便（不计阻力），若有阻力，则用動能定理来求速度、阻力做的功等。

其他补充知识
1．牛顿第二定律：
2．滑動摩擦力：
3．匀变速直线运動：
（1）位移公式：（2）速度公式：
（3）速度与位移公式：（4）平均速度：（只合用匀变速直线）

4．自由落体运動： （1）位移公式： （2）速度公式：
5．试验：【1】平抛运動规律： 物理必修2 P11~13

左图阐明竖直方向：自由落体运動
右图阐明水平方向：匀速直线运動
上图中斜槽末端水平目的：保证小球飞出的初速度方向水平

【2】探究功与物体速度变化关系：成果為如下图所示（W-v2关系） 物理必修2 P64~65

【3】验证机械能守恒定律： 物理必修2 P73~74
（1）打B點時的速度：（式中t=0.02s；在计算時x要注意單位！）

（2）器材：刻度尺、交流電源（電磁打點计時器：電压為10V如下；電火花计時器：電压為220V）、导线、铁架台（其他見图）
（3）试验环节：
A.把打點计時器固定在铁架台上，用导线连接到交流電源
B.将连有重锤的紙带穿過限位孔，将紙带和重锤提高到一定高度
C.先接通電源，再释放紙带
D.更换紙带，反复试验，根据记录处理数据
（4）试验原理：-0
（5）误差分析：数据处理成果：，重要原因是重锤受到空气阻力及紙带受到摩擦阻力，這样減少的重力势能没有所有转变為動能，因此。