高中物理二级结论(力学)

高中物理二级结论

杜瑞民

“二级结论”，在做填空题或选择题时，可直接使用。但在做计算题时，必须一步步列方程，一般不能直接引用“二级结论”，运用“二级结论”，谨防“张冠李戴”，因此要特别注意熟悉每个“二级结论”的推导过程，记清楚它的适用条件，避免由于错用而造成不应有的损失。

一、力和牛顿运动定律

1、静力学

（1）绳上的张力一定沿着绳子指向绳子收缩的方向。轻绳不可伸长，其两端拉力

大小相等，线上各点张力大小相等。因其形变被忽略，其拉力可以发生突变。如

图，绳子与水平方向的夹角cosα=d

l

，①若宽度不变，绳的右端在BC

上自由移

动，绳上的力不变。②若宽度d 变大，绳的右端在CD 上右移，绳的力变大。

（2）支持力（压力）一定垂直支持面指向被支持（被压）的物体，压力N 不一定等于重力G。（3）两个力的合力的大小范围：|F1－F2|≤F≤F1＋F2。

（4）几个共点力力作用下的物体平衡，则其中任一力与其他所有力的合力等大反向。若物体在三个非平行力作用下而平衡，则表示这三个力的矢量线段或线段的延长线必相交于一点（三力交汇原理）。

（5）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，又知另一个分力（或合力）的方向，则第三个力与已知方向不知大小的那个力垂直时有最小值。

（6）物体在三个非平行力作用下而平衡，则表示这三个力的矢量线段

必组成闭合矢量三角形；且有，正弦定理：

F1 sinα=F2

sinβ

=F3

sinγ

。

（7）力的三角形与实物的三角形相似。（8）“框架形轻质硬杆”平衡时弹力必沿杆方向，轻杆能承受拉、压、挑、扭等作用力。力可以发生突变。（9）轻弹簧两端弹力大小相等，弹簧发生形变需要时间，因此弹簧的弹力不能发生突变。弹簧秤的示数等于挂钩一端的受力。

（10）在平面上运动的物体，无论其它受力情况如何，所受平面的支持力和滑动摩擦力的合力方向与支持力的方向成θ角（摩擦角），tanθ=f

N

=μ，为定值。

2、动力学

（1）物体沿粗糙斜面自由匀速下滑，则μ = tanα，a=0；

物体沿光滑斜面下滑的加速度一定为a = gsinθ；

物体在水平地面（或水平传送带上）加速或减速，一定有a = μg

物体沿粗糙斜面下滑，则一定有μ < tanθ，a = gsinθ−μgcosθ；

物体沿粗糙斜面上滑，则一定有a = gsinθ + μgcosθ；

（2）一起加速运动的物体系，若力是作用于m1上，则m1和m2的相互作用力为N=

m2F

m1+m2

，与有（动摩擦因数相同）无摩擦无关，平面、斜面、竖直方向都一样。

（3）下面几种物理模型，在临界情况下，a＝gtan α。

（4）沿如图所示光滑斜面下滑的物体：

（5）如图所示物理模型，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。

（6）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。

（7）超重：a方向竖直向上（加速上升，减速下降）；

失重：a方向竖直向下（减速上升，加速下降）；

完全失重：加速度为g的运动，自由落体、平抛、竖直上抛、斜抛、宇宙飞船内的所有物体（发生完全失重时，物体支持面无压力，对悬挂绳无拉力）。

（8）系统的牛顿第二定律：{F x=m1a1x+m2a2x+⋯F y=m1a1y+m2a2y+⋯

（9）物体由静止开始以加速度a1做匀加速直线运动，经过时间t后，以加速度a2做匀减速直线减速，再经时间t后回到出发点，则a2=3a1。

（10）牛顿第二定律的瞬时性：不论是绳还是弹簧，剪断谁，谁的力立即消失；不剪断时，绳、杆及接触面的力可以突变，弹簧的力不可突变，瞬时不变。

（11）传送带问题：

①水平传送带（长度L）以恒定速度v运行，物体（看做质点）无初速放上，物体从一端运动

到另一端（先加速再匀速）（ⅰ）所用时间t=L

v +v

2μg

；

（ⅱ）最短时间t min=√2L

μg

，此时要求传送带的速度v≥√2μgL；

（ⅲ）达到共同速度过程中，相对滑动距离等于物体对地位移x

相对=1

2

vt=v2

2μg

；

（ⅳ）摩擦产生的热量等于物体的动能Q=1

2

mv2，额外消耗的能量E=mv2。

②倾斜传送带，要注意μ＜tanθ和μ≥ tanθ。

二、直线运动和曲线运动

1、直线运动

（1）在纯运动学问题中，可以任意选取参照系；在处理动力学问题时，只能以地为参照系。（2）匀变速直线运动的平均速度

①v=v t

2

=v0+v

2

=x n+x n+1

2T

=d n+1−d n−1

2T

（时间中点的瞬时速度）。

②前一半时间的平均速度为v1，后一半时间的平均速度为v2，则全程的平均速度：v=

v1+v2

2

；

③前一半路程的平均速度为v1，后一半路程的平均速度为v2，则全程的平均速度：v=

2v1v2

v1+v2

。（3）匀变速直线运动中间时刻、中间位置的速度

v=v t

2

=v0+v

2

，v x

2

=√

v

2+v2

2

，且v x

2

>v t

2

（与匀加速或匀减速无关）。

（4）初速度为零的匀加速直线运动（或末速度为零的匀减速直线运动）的常用比例：

时间等分点：

各时刻速度之比：v1：v2：v3：…：v n=1：2：3：…：n

各时刻总位移之比：d1：d2：d3：…：d n=1：4：9：…：n2

各段时间内位移之比：x1：x2：x3：…：x n=1：3：5：…：（2n-1）

位移等分点：

各时刻速度之比：v1：v2：v3：…：v n=1：√2：√3：…：√n

到达各分点时间之比t1：t2：t3：…：t n=1：√2：√3：…：√n

通过各段时间之比∆t1：∆t2：∆t3：…：∆t n=1：（√2−1）：（√3−√2）：（√n−√n−1）（5）连续相等时间间隔内的位移差Δx＝aT2，

不连续相等时间间隔内的位移差x m－x n＝（m－n）aT2，此结论常用于求加速度a，

a=

x m−x n

（m−n）T2

逐差法求加速度：

已知四个位移则a=

(x4+x3)−（x2+x1）

4T2

已知六个位移则a=

(x6+x5+x4)−（x3+x2+x1）

9T2

已知五个位移或七个位移，一般舍掉中间一个，再按四个或六个做即可。