2020年人教版高考物理知识点汇编

2020高考物理（人教版）知识点集合手册目录第一章运动的描述 (1)第二章匀变速直线运动的规律及应用 (9)第三章相互作用 (13)第四章牛顿运动定律 (24)第五章曲线运动 (30)第六章万有引力与航天 (38)第七章机械能守恒定律 (43)第一章运动的描述一、质点1. 定义：用来代替物体的有质量的点．2. 特点（1）质点没有形状和大小．（2）质点具有物体的全部质量．（3）质点是一种理想化的模型，实际生活中并不存在．3. 将物体看成质点的条件：物体的形状、大小对所研究问题的影响可以忽略不计时，可视物体为质点．二、参考系1. 定义：在描述一个物体运动时，选来作为标准的假定不动的另一物体叫参考系．2．选择参考系的原则(1)理论上讲，参考系的选取是任意的．(2)选取参考系以描述运动尽可能简单为原则，通常选地面或相对地面静止的物体为参考系．(3)在解题过程中，如果选地面作为参考系可以不指明，但选其他物体作为参考系时必须指明．3. 参考系的四性：（1）相对性：任何物体都在运动，所以用来做参考系的物体都是假定不动的，被研究的物体是运动还是静止，都是相对于参考系而言的．（2）任意性：参考系的选取是任意的（任何物体都可以选来做参考系），但应以观察方便和使运动的描述尽可能简单为原则。

研究地面上物体的运动时，通常选地面或相对地面静止的物体为参考系。

在以后研究的问题中，在没有特别说明的情况下我们默认地面或相对地面静止的物体为参考系．（3）统一性：在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一个物体的不同阶段的运动和比较两个物体的运动时，必须选择同一参考系．（4）差异性：同一运动选择不同的参考系，观察结果一般不同．三、坐标系1. 建立坐标系的物理意义：为了定量描述物体的位置及位置的变化，需要要在参考系上建立适当的坐标系．2. 分类及建立原则（1）直线坐标系（一维坐标系）：物体在一直线上运动（2）平面直接坐标系（二维坐标系）：物体在平面内运动（3）空间直角坐标系（三维坐标系）：物体在三维空间内运动四、时刻和时间间隔1. 时刻：是指某一瞬时，在表示时间的数轴上用一个点表示．2. 时间间隔：是指两个时刻之间的间隔叫时间间隔，简称时间。

在时间坐标轴上用一线段表示．3. 时间的单位和测量（1）国际单位秒（S）常用的有：分钟（min）小时（h）毫秒（ms）1S=1000 ms（2）测量时间的仪器：①生活中常用的各种钟表，如石英钟、摆钟等；②实验室里常用停表；③研究物体运动情况，常用电磁打点计时器或点火花计时器；④物理实验室中还常用频闪照相机或光电门记录时间．4. 常用来表示时刻的关键词是：初、末、时等；常用来表示时间间隔的关键词有：内、经历、历时等．5. 时刻和时间间隔的表示方法：在表示时间的数轴上，时刻用点表示，时间间隔用线段表示．如图所示，0～3 s表示3 s的时间间隔即前3 s；4～5 s表示第5 s内，是1 s的时间间隔.1所对应的刻度线记为第1 s末，也为第2 s初，是时刻．五、位置、路程和位移1．位置：位置就是物体（质点）在某时刻时所在的空间的一点，其位置可由坐标系中的坐标确定．2．路程：物体运动时经过轨迹的长度。

只有大小，没有方向．3．位移(1) 定义：从初位置指向末位置的一条有向线段．(2) 物理意义：表示物体(质点) 位置变化的物理量．(3) 大小：初、末位置间线段的长度．(4) 方向：由初位置指向末位置．4．位移和路程的区别和联系六、直线运动的位置和位移1．直线坐标系中物体的位置直线运动中物体的位置在直线坐标系中可以用某点的坐标表示，如图所示 x 1、x 2 都表示物体的位置．2．直线运动中物体的位移如图所示，设物体在时刻t 1处于“位置”x 1，在时刻t 2运动到“位置”x 2 ．那么坐标的变化量(x 2－x 1)就是物体的“位移”，记为Δx ＝x 2－x 1 ． 时间的变化量 Δt=t 2－t 13．同一直线上矢量的运算方法（1）规定某一方向为正方向． （2）与正方向相同的矢量用正号表示；相反的用负号表示．（3）将各矢量连同正、负符号代入运算公式求代数和．（4）所求矢量若是正值，则方向与规定正方向相同；反之则相反．七、速度1．意义：描述物体运动快慢和运动方向的物理量．2．定义：位移与发生这个位移所用时间的比值．联系（1）二者单位相同，国际单位：米（m ） 常用有千米（km ）、厘米（cm ）等 （2）同一运动过程的路程不小于位移大小，在单向直线运动中，位移大小等于路程3．定义式：v ＝Δx Δt. 4．单位：国际单位制中是米每秒，符号m/s ；常用单位有千米每时，符号km/h ；1 m/s ＝3.6 km/h.5．方向：速度是矢量．速度方向就是物体运动的方向．八、平均速度和瞬时速度1．平均速度(1) 定义：在某段时间的位移△x 与发生这段位移所用的时间△t 的比值，叫做这段时间(或位移)内的平均速度．(2) 公式：v ＝Δx Δt(3) 物理意义：平均速度只能粗略地描述运动的快慢，即平均快慢程度．(4) 方向：平均速度是矢量，其方向与位移△x 方向相同．(5) 描述平均速度时，必须指明是哪一段位移上的平均速度；或是哪一段时间间隔内的平均速度．2．瞬时速度(1) 定义：物体在某一时刻(或通过某一位置时)的速度，叫做瞬时速度．(2) 物理意义：精确地描述物体的运动快慢．(3) 方向：与物体经过某一位置的运动方向相同．(4) 物体在从t 到t+△t 时间间隔内，若△t 非常小，以至于△t 0，则可以认为表示的是物体在t 时刻的瞬时速度．3．速率和平均速率(1)速率为瞬时速度的大小，是瞬时速率的简称，而平均速率为路程与时间的比值，不是速率的平均值，也不是平均速度的大小．两者均是标量，前者是状态量，后者是过程量．(2)速率与平均速率没有确定的必然关系，某一运动过程中，速率可能大于平均速率，也有可能小于或者等于平均速率．九、加速度1. 物理意义：表示速度变化快慢的物理量．2. 定义：速度的变化量Δv与发生这一变化所用时间Δt的比值，也就是速度对时间的变化率．4. 单位：在国际单位制中，加速度的单位为米每二次方秒，符号是：m/s25. 方向：加速度是矢量，其方向与速度变化量的方向相同．与速度的方向无关，可以与速度方向相同，也可以相反，还可以成任意角度．6．物体加、减速的判定(1)当a与v同向或夹角为锐角时，物体加速．(2)当a与v垂直时，物体速度大小不变．(3)当a与v反向或夹角为钝角时，物体减速．十、两种图像问题1．直线运动的x－t图像(1) 定义：用纵轴表示位移x，用横轴表示时间t，建立平面直角坐标系而画出的位移x随时间t的变化图像叫位移――时间图像，简称x－t图像．(2) 物理意义：反映了物体做直线运动的位移随时间变化的规律，不是物体运动的轨迹．(3) 匀速直线运动的x－t图像特征对于做匀速直线运动的物体，由于它的位移与时间成正比，即x是t的一次函数，所以匀速直线运动的x－t图像是一条倾斜的直线．(4) x－t图像中斜率的物理意义：斜率反映图像的倾斜程度，图线上某点切线的斜率大小表示物体速度的大小，斜率正负表示物体速度的方向．斜率为正，表示物体沿正方向运动，斜率为负，表示物体沿负方向运动．所以x－t图像中斜率表示物体的运动速度．变速直线运动的x－t图像不是直线而是曲线，斜率在不断变化．2．直线运动的v－t图像(1) 定义：用纵轴表示速度v，用横轴表示时间t，建立平面直角坐标系而画出的速度v随时间t的变化图像叫速度――时间图像，简称v－t图像．(2) 物理意义：反映了物体做直线运动的速度随时间变化的规律，不是物体运动的轨迹．(3) 匀变速直线运动的v－t图像特征：对于做匀变速直线运动的物体，由于v是t的一次函数，所以匀速直线运动的v－t图像是一条倾斜的直线；匀速直线运动的v－t图像是一条平行于时间轴的直线．(4) v－t图像中斜率的物理意义斜率反映图像的倾斜程度，图线上某点切线的斜率大小表示物体加速度的大小，斜率正负表示物体加速度的方向．斜率为正，表示物体加速度沿正方向，斜率为负，表示物体加速度沿负方向．所以，v－t图像中斜率表示物体的加速度．非匀变速（变加速）直线运动的v－t图像不是直线而是曲线，斜率在不断t v x 变化．(5)“面积”的意义①图线与时间轴围成的面积表示相应时间内的位移大小．②若面积在时间轴的上方，表示位移方向为正方向；若面积在时间轴的下方，表示位移方向为负方向．第二章 匀变速直线运动的规律及应用一、匀变速直线运动的基本公式1．平均速度公式：v ＝v 0＋v t 22．速度公式：v t ＝v 0＋at12at 23．位移—时间公式：x ＝v 0t ＋4．位移—速度公式：v t 2－v 20＝2ax5．公式的矢量性(1)公式中的v 0、v t 、a 、x 均为矢量，应用公式解题时，一般取v 0的方向为正方向，a 、v t 、x 与v 0的方向相同时取正值，与v 0的方向相反时取负值，物体做匀加速运动时，a 与v 0同向，a 取正值；物体做匀减速运动时，a 与v 0反向，a 取负值．(2)对计算结果中的正、负，应根据正方向的规定加以说明，若a 、v t 、x 为正值，表示a 、v t 、x 与v 0同向；若a 、v t 、x 为负值，表示a 、v t 、x 与v 0反向．二、匀变速直线运动的推论1．物体做匀变速直线运动，相等时间间隔，相邻位移之差为一常量．即： Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝…＝x n －x n －1＝aT 2202t t v v t x v v +===2．物体做匀变速直线运动，某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度．即：3．物体做匀变速直线运动，某段时间中间位置的瞬时速度与初、末速度的关系为：2x v =三、自由落体运动和竖直上抛运动1．自由落体运动(1)定义：物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动叫做自由落体运动．(2)条件：①初速度为0 ②只受重力(3)运动性质：自由落体运动是初速度为零的竖直向下的匀加速直线运动．(4)运动的加速度：在同一地点，一切物体做自由落体运动的加速度都相同，这个加速度叫自由落体加速度，也叫做重力加速度。

通常用符号“g ”来表示．g 的方向竖直向下，大小随不同地点而略有变化．尽管在不同地点加速度g 值略有不同，但通常的计算中一般都取g=9.8m/s 2，在粗略的计算中还可以取g=10m/s 2．(5)自由落体运动规律及推论：v t ＝gt ，h ＝12gt 2，v t 2＝2gh ，v ＝v 2，Δh ＝gT 2.2．竖直上抛运动(1)定义：物体具有竖直向上的初速度，只在重力作用下的运动．(2)运动性质：先做竖直向上的匀减速运动，上升到最高点后，又开始做自由落体运动，整个过程中加速度始终为g .(3)处理方法①分段法：可以把竖直上抛运动分成上升阶段的匀减速直线运动和下降阶段的自由落体运动处理．有:上升阶段：v t ＝v 0－gt ，h ＝v 0t －12gt 2，v t 2－v 20＝－2gh 下落阶段：v t ＝gt ，h ＝12gt 2，v t 2＝2gh ②整体法：将竖直上抛运动视为初速度为v 0，加速度为－g 的匀减速直线运动．取整个过程分析，选竖直向上为正方向，则有:v t ＝v 0－gt ，h ＝v 0t －12gt 2，v t 2－v 20＝2ghv >0，上升阶段；v <0，下落阶段；h >0，在抛出点上方；h <0，在抛出点下方．(4)竖直上抛运动的重要特性作出竖直上抛运动的过程图，如图所示，结合图象分析，可知①对称性a．时间对称性：对同一段距离，上升过程和下降过程时间相等，t AB＝t BA，t O C＝t C O；b．速度对称性：上升过程和下降过程通过同一点时速度大小相等，方向相反．②多解性通过某一点对应两个时刻，即：物体可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段．(5)几个典型的物理量上升的最大高度：h＝02－v20－2g＝v202g；上升时间：t＝0－v0－g＝v0g；在t＝2v0g时刻，整个过程位移为零，即回到抛出点．四、对追及、相遇问题的计算1．讨论追及和相遇问题要抓住一个条件、两个关系(1)一个条件：速度相等．是两物体是否追上(或相撞)、距离最大、距离最小的临界点，这是解题的切入点．(2)两个关系：时间关系和位移关系．其中通过画示意图找出两物体位移之间的数量关系，是解题的突破口．若同时出发，则两物体时间相等，则需要列速度相等方程和位移关系方程．2．解答追及与相遇问题的常用方法(1)物理分析法：抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键，认真审题，挖掘题中的隐含条件，在头脑中建立起一幅物体运动关系的图景，并画出运动情况示意图，找出位移关系．(2)图象法：将两者的速度－时间图象在同一坐标系中画出，然后利用图象求解．(3)数学分析法：设从开始至相遇时间为t，根据条件列方程，得到关于t 的一元二次方程，用判别式进行讨论，若Δ>0，即有两个解，说明可以相遇两次；若Δ＝0，说明刚好追上或相遇；若Δ<0，说明追不上或不能相碰．第三章相互作用一、重力1．产生：由于地球的吸引而使物体受到的力．①地球上的物体都受到重力作用，不论质量大小，也不论有无生命．②重力是由于地球的吸引而产生的，但重力的大小不一定等于地球对物体的吸引力，重力一般小于地球对物体的吸引力．③重力是非接触力，同一物体在空中运动与静止时所受重力相等．④重力的施力物体是地球．2．大小：G＝mg，g是自由落体加速度，通常取g＝9.8N/kg.①g会随地球上纬度的改变而改变，纬度越高，g值越大，两极最大，赤道最小，导致同一物体在不同纬度处所受重力不同．②g值会随海拔高度改变．在同一纬度处，高度越大，g值越小，致使同一物体受到的重力随高度增加而减小．3．方向：总是竖直向下．①“竖直向下”，既不能说成“垂直向下”，也不能说成“指向地心”．“竖直向下”是垂直于当地的水平面向下，而“垂直向下”可以垂直于任何支持面向下；只有在两极或赤道时，重力的方向才指向地心，其他位置并不指向地心．②重力的方向不受其他作用力的影响，与运动状态也没有关系．4．重心：因为物体各部分都受重力的作用，从效果上看，可以认为各部分受到的重力作用集中于一点，这一点叫做物体的重心．二、弹力1．定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状，对与它接触的物体产生力的作用，这种力叫做弹力．2．产生的条件：(1)两物体相互接触；(2)发生弹性形变．3．方向：总跟接触面相切，与物体形变方向相反．三、胡克定律1．内容：弹簧发生弹性形变时，弹簧的弹力的大小F跟弹簧伸长(或缩短)的长度x成正比．2．表达式：F＝kx.(1)k是弹簧的劲度系数，单位为N/m；k的大小由弹簧自身性质决定．(2)x是弹簧长度的变化量，不是弹簧形变以后的长度．(3) F＝k x中的k是弹簧的劲度系数，它反映了弹簧的“软”“硬”程度，大小由弹簧本身的性质决定，与弹力大小无关，k大就是“硬”弹簧．(4)在应用F＝k x时，要把各物理量的单位统一到国际单位制中．3．图象：根据胡克定律，弹力与弹簧伸长量的关系可用F-x图象表示，如图所示．这是一条通过原点的倾斜直线，其斜率tan F kα==．利用F-x图象，很容x易得到胡克定律的另一种表达式：x kF∆∆，Δx是弹簧长度的变化量，ΔF是弹=力的变化量．4．弹力有无的判断方法(1)条件法：根据物体是否直接接触并发生弹性形变来判断是否存在弹力．此方法多用来判断形变较明显的情况．(2)假设法：对形变不明显的情况，可假设两个物体间弹力不存在，看物体能否保持原有的状态．若状态不变，则此处不存在弹力；若状态改变，则此处一定有弹力．(3)状态法：根据物体的状态，利用牛顿第二定律或共点力平衡条件判断弹力是否存在．2．弹力方向的判断方法(1)根据物体所受弹力方向与施力物体形变的方向相反判断．(2)根据共点力的平衡条件或牛顿第二定律确定弹力的方向．3．计算弹力大小的三种方法(1)根据胡克定律进行求解．(2)根据力的平衡条件进行求解．(3)根据牛顿第二定律进行求解．四、摩擦力1. 滑动摩擦力(1) 产生：一个物体在另一个物体表面上相对于另一个物体发生相对滑动时，另一个物体阻碍它相对滑动的力称为滑动摩擦力.(2) 产生条件：①相互接触且相互挤压；②有相对运动；③接触面粗糙．说明：1)两个物体直接接触、相互挤压有弹力产生.摩擦力与弹力一样属接触作用力，但两个物体直接接触并不挤压就不会出现摩擦力.挤压的效果是有压力产生.压力就是一个物体对另一个物体表面的垂直作用力，也叫正压力，压力属弹力，可依上一节有关弹力的知识判断有无压力产生.2)接触面粗糙.当一个物体沿另一物体表面滑动时，接触面粗糙，各凹凸不平的部分互相啮合，形成阻碍相对运动的力，即为摩擦力.凡题中写明“接触面光滑”、“光滑小球”等，统统不考虑摩擦力(“光滑”是一个理想化模型).3)接触面上发生相对运动.特别注意：“相对运动”与“物体运动”不是同一概念.“相对运动”是指受力物体相对于施力物体(以施力物体为参照物)的位置发生了改变；而“物体的运动”一般指物体相对地面的位置发生了改变.(3)方向：总与接触面相切，且与相对运动方向相反.这里的“相对”是指相互接触发生摩擦的物体，而不是相对别的物体.滑动摩擦力的方向跟物体的相对运动的方向相反，但并非一定与物体的运动方向相反.(4)大小：滑动摩擦力大小与压力成正比，即：f=μF N说明：①压力F N与重力G是两种不同性质的力，它们在大小上可以相等，也可以不等，也可以毫无关系，用力将物块压在竖直墙上且让物块沿墙面下滑，物块与墙面间的压力就与物块重力无关，不要一提到压力，就联想到放在水平地面上的物体，认为物体对支承面的压力的大小一定等于物体的重力.②μ是比例常数，称为动摩擦因数，没有单位，只有大小，数值与相互接触的材料、接触面的粗糙程度有关.在通常情况下，μ<1.③计算公式表明：滑动摩擦力F 的大小只由μ和F N 共同决定，跟物体的运动情况、接触面的大小等无关.2. 静摩擦力(1)产生：两个物体满足产生摩擦力的条件，有相对运动趋势时，物体间所产生的阻碍相对运动趋势的力叫静摩擦力.(2)产生条件：①两物体直接接触、相互挤压有弹力产生；②接触面粗糙；③两物体保持相对静止但有相对运动趋势.所谓“相对运动趋势”，就是说假设没有静摩擦力的存在，物体间就会发生相对运动.比如物体静止在斜面上就是由于有静摩擦力存在；如果接触面光滑．没有静摩擦力，则由于重力的作用，物体会沿斜面下滑.(3)大小：两物体间实际发生的静摩擦力f 在零和最大静摩擦力max f 之间 max 0f f ≤≤实际大小可根据二力平衡条件或牛顿定律判断.(4)方向：总跟接触面相切，与相对运动趋势方向相反.说明：① 所谓“相对运动趋势的方向”，是指假设接触面光滑时，物体将要发生的相对运动的方向.比如物体静止在粗糙斜面上，假设没有摩擦，物体将沿斜面下滑，即物体静止时相对(斜面)运动趋势的方向是沿斜面向下，则物体所受静摩擦力的方向沿斜面向上，与物体相对运动趋势的方向相反.② 判断静摩擦力的方向可用假设法.其操作程序是：A ．选研究对象：受静摩擦力作用的物体；B ．选参照物体：与研究对象直接接触且施加静摩擦力的物体；C ．假设接触面光滑，找出研究对象相对参照物体的运动方向即相对运动趋势的方向；D ．确定静摩擦力的方向：与相对运动趋势的方向相反.③ 静摩擦力的方向与物体相对运动趋势的方向相反，但并非一定与物体的运动方向相反.3. 最大静摩擦力如图所示，水平面上放一静止的物体，当人用水平力F 推时，此物体静止不动，这说明静摩擦力的大小等于F ；当人用水平力2F 推时，物体仍静止不动，此时静摩擦力的大小等于2F.可见，静摩擦力的大小随推力的增大而增大，所以说静摩擦力的大小由外部因素决定.当人的水平推力增大到某一值fmax 时，物体就要滑动，此时静摩擦力达到最大值，我们把max f 叫做最大静摩擦力.故静摩擦力的取值范围是：max 0f f ≤≤.(1)静摩擦力大小与正压力无关，但一般情形下，最大静摩擦力的大小与正压力成正比.(2)静摩擦力可以是阻力，也可以充当动力，如人跑步时地面给人的静摩擦力就是动力，传送带上物体随传送带一起加速，静摩擦力也是动力.(3)最大静摩擦力一般比滑动摩擦力稍大些，但通常认为二者是相等的.4．静摩擦力的有无和方向的判断方法(1)假设法：利用假设法判断的思维程序如下：(2)状态法：先判断物体的状态(即加速度的方向)，再利用牛顿第二定律(F合＝ma)确定合力，然后通过受力分析确定静摩擦力的大小及方向．(3)牛顿第三定律法：先确定受力较少的物体受到的静摩擦力的方向，再根据“力的相互性”确定另一物体受到的静摩擦力方向．5．静摩擦力大小的计算(1)物体处于平衡状态(静止或匀速运动)，利用力的平衡条件来判断静摩擦力的大小．(2)物体有加速度时，若只有静摩擦力，则f＝ma.若除静摩擦力外，物体还受其他力，则F合＝ma，先求合力再求静摩擦力．6．滑动摩擦力大小的计算：滑动摩擦力的大小用公式f=μF N来计算，应用此公式时要注意以下几点：(1)μ为动摩擦因数，其大小与接触面的材料、表面的粗糙程度有关；F N为两接触面间的正压力，其大小不一定等于物体的重力．(2)滑动摩擦力的大小与物体的运动速度和接触面的大小均无关．五、力的合成1．合力与分力(1)定义：如果一个力产生的效果跟几个力共同作用产生的效果相同，这一个力就叫那几个力的合力，那几个力就叫这个力的分力．(2)关系：合力和分力是一种等效替代关系．2．力的合成：求几个力的合力的过程．3．力的运算法则(1)三角形定则：把两个矢量首尾相连从而求出合矢量的方法．(如图所示)(2)平行四边形定则：求互成角度的两个力的合力，可以用表示这两个力的线段为邻边作平行四边形，这两个邻边之间的对角线就表示合力的大小和方向．4. 二力合成公式：θCOS F F F F F 2122212++=5．几种特殊情况的共点力的合成6.重要结论(1)两个分力一定时，夹角θ越大，合力越小．(2)合力一定，两等大分力的夹角越大，两分力越大．(3)合力可以大于分力，等于分力，也可以小于分力．六、力的分解1．概念：求一个力的分力的过程．2．遵循的法则：平行四边形定则或三角形定则．3．分解的方法(1)按力产生的实际效果进行分解．①根据力的实际作用效果――→确定两个实际分力的方向；②再根据两个实际分力的方向――→画出平行四边形；③最后由三角形知识――→求出两分力的大小．(2)正交分解①定义：将已知力按互相垂直的两个方向进行分解的方法．②建立坐标轴的原则：一般选共点力的作用点为原点，以少分解力和容易分解力为原则(即尽量多的力在坐标轴上)．③方法：物体受到多个力作用F1、F2、F3……，求合力F时，可把各力沿相互垂直的x轴、y轴分解．x轴上的合力：F x＝F x1＋F x2＋F x3＋……；y轴上的合力：F y＝F y1＋F y2＋F y3＋……；合力大小：F＝F2x＋F2y合力方向：与x轴夹角为θ，且tan θ＝F y F x七、受力分析。