高中的物理二级结论

物理概念、规律和课本上的知识是“一级物理知识”，此外，有一些在做题时常常用到的物理关系或者做题的经验，叫做“二级结论”。这是在一些常见的物理情景中，由基本规律和基本公式导出的推论，或者解决某类习题的经验，这些知识在做题时出现率非常高，如果能记住这些二级结论，那么在做填空题或者选择题时就可以直接使用。在做计算题时，虽然必须一步步列方程，不能直接引用二级结论，但是记得二级结论能预知结果，可以简化计算和提高思维起点，因此也是有用的。1．每个“二级结论”都要熟悉它的推导过程，一则可以在做计算题时顺利列出有关方程，二则可以在记不清楚时进行推导。2．记忆“二级结论”，要同时记清它的适用条件，避免错用高中物理二级结论你知道吗？1.几个力平衡，将这些力的图示按顺序首尾相接，形成闭合多边形（三个力形成闭合三角形）。2.几个力平衡，仅其中一个力消失，其它力保持不变，则剩余力的合力是消失力的相反力。3.两个大小相等的共点力合成，分力之间的夹角为120°。合力大小等于分立，若夹角60度，合力为4．轻绳、轻杆、轻弹簧弹力（1）轻绳：滑轮模型与结点模型①滑轮模型——轻绳跨过光滑滑轮（或光滑挂钩）等，则滑轮两侧的绳子是同一段绳子，而同一段绳中张力处处相等；②结点模型——几段绳子栓结于某一点，则这几段绳子中张力一般不相等。（2）轻杆：铰链模型与杠杆模型①铰链模型——轻杆，而且只有两端受力，则杆中弹力只沿杆的方向；②杆中弹力一般不沿杆的方向，杆中弹力方向必须用平衡条件或动力学条件分析。（3）轻弹簧：①弹簧中弹力处处相等，②若两端均被约束，则弹力不能突变；一旦出现自由端，弹力立即消失。5．物体沿斜面匀速下滑，则3Ftan滑动摩擦力Ff与支持力FN的合力方向与支持力方向间的夹角φ0总满足tanφ0＝FfFN＝μ.6．垂直最小两个分力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．二、运动学1．在描述运动时，在纯运动学问题中，可以任意选取参考系；在处理动力学问题（求功、功率，只能以地面为参考系。2．匀变速直线运动：用平均速度思考匀变速直线运动问题，总会带来方便：Txxvvvvtxt2221212222212vvvx22txvvTxxxt22122122()mnxxxxaTmnT21234569)()(Txxxxxxa3．“刹车陷阱”，应先求滑行至速度为零即停止的时间t0，确定了滑行时间t大于t0时，用或s=v0t0/2，求滑行距离；若t小于t0时,可以用运动公式4．追及、相遇问题重点抓好速度相同时的位移关系，一般来讲，速度相同时，要么相距最远，要么相距最近5．物体刚好滑到小车（木板）一端的临界条件是：物体滑到小车（木板）一端时与小车速度相等。6．关联速度：绳（杆）连接：沿绳（杆）方向分速度相等——将两个物体的实际速度沿绳、垂直绳方向分解。因为在同一时刻，绳子和杆不可压缩或伸长7．小船过河：⑴当船速大于水速时①船头的方向垂直于水流的方向时，所用时间最短，②合速度垂直于河岸时，航程s最短s=dd为河宽⑵当船速小于水速时①船头的方向垂直于水流的方向时，所用时间最短，②合速度不可能垂直于河岸，最短航程船水vvdsdv船v合v水12．平抛物体的运动：（1）平抛运动是匀变速曲线运动，其加速度恒定为g，将不同时刻的瞬时速度起点移至同一点，则速度矢量的末端在同一竖直线上。（2）平抛运动的速度偏转角θ与位移偏转角α满足：tanθ=2tanα.该结论有两个推论：①末速度反向延长线过该过程水平位移的中点；②位移延长线过末速度竖直分量的中点。（3）平抛运动时间决定因素：①竖直下落高度确定，则由竖直高度确定：②水平位移确定，则由水平初速度确定：13．斜抛运动：（1）上升至最高点时，竖直分速度减为0，水平分速度等于初速度水平分量；（2）上升与下降过程对称，到最高点前运动可视为反向平抛运动，过最高点后运动可视为平抛运动；（3）抛射角为45°时，水平射程最大。三、牛顿运动定律1．系统的牛顿第二定律：，（整体法——求系统外力）2．沿粗糙水平面滑行的物体：a＝μg沿光滑斜面下滑的物体：a＝gsinα沿粗糙斜面下滑的物体a＝g（sinα-μcosα）小球运动时间相等当α=45°时所用时间最短3．一起加速运动的物体系，若力是作用于上m1上，则和的相互作用力为有无摩擦都一样，平面，斜面，竖直方向都一样212NmmFmF4．如图示物理模型，刚好脱离时。弹力为零，此时速度相等，加速度相等，之前整体分析，之后隔离分析Fa5．下列各模型中，速度最大时合力为零，速度为零时，加速度最大6．超重：ay向上；（匀加速上升，匀减速下降、竖直平面圆周运动最低点）失重：ay向下；（匀减速上升，匀加速下降、竖直平面圆周运动最高点）对应重力所产生的效果可以按照m(g+a)或m(g-a)处理四、圆周运动万有引力1．向心力公式：2．变速圆周运动动力学：沿半径方向外力改变速度方向，沿切线方向外力改变速度大小。3．竖直平面内的圆运动（1）“绳”类：最高点最小速度，最低点最小速度，最高点与最低点的拉力差6mg.（2）绳端系小球，从水平位置无初速下摆到最低点：弹力3mg，向心加速度2g，与摆长无关（3）“杆”：最高点最小速度0，最低点最小速度.vmRfmRTmRmRmvF222222nπ4π4gR5gRgR44．海平面重力加速度，g与海拔高度的关系：2GMgR222GMRggRhRh地面卫星追击相遇问题ab22()2abtnTT锥摆周期同步卫星轨道在赤道上空5.6hR3.1km/svabcPQ1速度变化问题，轨道a变到轨道b,在P点加速，b变到轨道c，Q点加速，反之，若卫星回收问题中，对应两点都减速；在轨道b上从P到Q点引力做负功，速度减小，动能转化为引力势能2速度大小问题，轨道a的线速度大于轨道c的线速度；若要比较轨道a线速度和轨道b上Q点的速度大小，应将轨道c补充进来3加速度问题，受力决定卫星的加速度，力相同则加速度相同。故a,b轨道P点加速度相同b，c轨道Q点加速度相同8．天体质量可用绕它做圆运动的行星或者卫星求出：9．天体密度可用近地卫星的周期求出10．卫星因受阻力损失机械能：高度下降、速度反而增加、周期减小。11．“黄金代换”：地面物体所受的重力等于引力，12．在卫星里与重力有关的实验不能做（完全失重）。13．双星：引力是双方的向心力，两星角速度相同，星与旋转中心的距离、星的线速度都跟星的质量成反比。14．第一宇宙速度（近地飞行的速度，卫星的最小发射速度）：，第二宇宙速度（脱离地球所需之起飞速度）：。第三宇宙速度（飞离太阳系所需之起飞速度）：2324rMGT23GT2GMgR17.9km/sGMvRgR211.2km/sv)(2213mmGLT1122mrmr快速走捷径公认的地球质量为5.98×10²⁴kg平均公转周期27.32天月球的直径是地球平均直径的1/4，质量只是地球的1/81，引力是地球的1/6。火星直径约是地球的一半，体积为15%，质量为11%，表面积相当于地球陆地面积，密度则比其他三颗类地行星（地球、金星、水星）还要小很多。以半径、质量、表面重力来说，火星约介于地球和月球中间：火星直径约为月球的两倍、地球的一半;质量约为月球九倍、地球的1/9，表面重力约为月球的2.5倍、地球的2/5。五、功和能1．判断某力是否作功，做正功还是负功：①F与l的夹角（恒力）；②F与v的夹角（曲线运动的情况）；③能量变化（两个相联系的物体作曲线运动的情况）2．求功的六种方法①W=Flcosα（恒力）定义式说明：一个力不能让物体移动，该力不做功②W=Pt（变力，恒力）③W=△Ek（变力，恒力）④W外=△E（除重力外其他力做功的变力，恒力）⑤图象法（变力，恒力）⑥气体做功：W=P△V（P——气体的压强；△V——气体的体积变化）3．动摩擦因数处处相同，克服摩擦力做功W=µmgs2．机车启动类问题中的“临界点”(1)全程最大速度的临界点为：F阻＝Pmvm.(2)匀加速运动的最后点为Pv1m－F阻＝ma；此时瞬时功率等于额定功率P额．(3)在匀加速过程中的某点有：P1v1－F阻＝ma.(4)在变加速运动过程中的某点有：Pmv2－F阻＝ma2.3.机车启动中的动能定理二、功能关系1．常见功能关系做功能量变化功能关系重力做功重力势能变化ΔEpWG＝－ΔEp弹力做功弹性势能变化ΔEpWFN＝－ΔEP合外力做功W合动能变化ΔEkW合＝ΔEk除重力和弹力之外其他力做功W其机械能变化ΔEW其＝ΔE滑动摩擦力与介质阻力做功Ffl相对系统内能变化ΔE内Ffl相对＝ΔE内电场力做功WAB＝qUAB电势能变化ΔEpWAB＝－ΔEp电流做功W＝UIt电能变化ΔEW＝－ΔE2.已知货物的质量为m,在某段时间内起重机将货物以a的加速度加速升高h,则在这段时间内,下列叙述正确的是(重力加速度为g)()A.货物的动能一定增加mah-mghB.货物的机械能一定增加mahC.货物的重力势能一定增加mahD.货物的机械能一定增加mah+mgh224+EPrR出（R-r）Rr11rRR)rR(IRI221212UUURIII11UURII22URI电动机在被卡住而没有转动时其内阻r、所加电压U、流经电流I之间满足UrI当电动机正常运转时其内阻r、所加电压U、流经电流I之间满足：UrI说明：在一个闭合电路中未必表示内电阻大小UI图3EE测rrrrA测故一般不用此方法，除非Rg是已知的。EErrrEVV测rrrrrrVV测图5图6在电流表内阻未知的情况下，一般采用该电路。严禁画成分压时电路！！！！欧姆表有内置电源，表笔（插孔）电流遵循“红进黑出”，所以黑表笔接的是内置电源正极；多用电表欧姆档测量电阻时，黑表笔电势高于红表笔。G红黑非纯电阻电路：如果电流通过某个电路时，是以转化为内能以外的其他形式的能为目的，发热不是目的，而是难以避免内能损失．如电动机、电解槽、给蓄电池充电等，这种电路叫做非纯电阻电路．在非纯电阻电路中，电路消耗的电能W＝UIt分为两部分，一大部分转化为其他形式的能；另一部分转化为内能Q＝I2Rt．此时有W＝UIt＝E其它+Q，故UItI2Rt．此时电功只能用W＝UIt计算，电热只能用Q＝I2Rt计算．注：W＝UIt算电功，Q＝I2Rt算电热，适合任何电路，但W＝Q只适合于纯电阻电路。11、所有涉及带电粒子的问题易错的几个方面：①忘记带电粒子的正负或混淆；②忘记考虑或判断粒子是否受重力作用；③判断洛伦兹力的方向时错将右手当左手；④思维不严密，没考虑到可能存在的周期性运动而带来的多解；⑤物理量的表示不规范或与试题所给符号不一致，如电荷的表示：q与e不分；⑥涉及对粒子做功的问题时，正功、负功含混不清，特别是负功的两种说法：“××力做了多少功”与“克服××力做了多少功”的区别，安培力方向一定垂直通电导线与磁场方向决定的平面，即同时有FA⊥l，FA⊥B。8。用F＝BIl计算安培力时，l为导体的有效长度②射出型：粒子源在磁场中，且可以向纸面内各个方向以相同速率发射同种带电粒子．(以图2中带负电粒子的运动轨迹为例)a．最值相切：当带电粒子的运动轨迹小于12圆周且与边界相切(如图2中a点)，则切点为带电粒子不能射出磁场的最值点(或恰能射出磁场的临界点)；b．最值相交：当带电粒子的运动轨迹大于或等于12圆周时，直径与边界相交的点(图2中的b点)为带电粒子射出边界的最远点．(2)双直线边界磁场①最值相切：当粒子源在一条边界上向纸面内各个方向以相同速率发射同一种粒子时，粒子能从另一边界射出的上、下最远点对应的轨道分别与两直线相切，如图3所示(粒子带负电)．②对称性：过粒子源S垂直于边界的直线为ab的中垂线．在图3中，a、b之间有带电粒子射出，可求得ab＝22dr－d2.5．带电粒子进、出有