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在应用中可根据已知量和待求量选择合适的公式求解。⑤式中T表示连续相等时间的时间间隔。 （2）．上述各量中除t外其余均矢量，在运用时一般选择取v0的方向为正方向，若该量与v0的方向相同则取为正值，反之为负。对已知量代入公式时要带上正负号，对未知量一般假设为正，若结果是正值，则表示与v0方向相同，反之则表示与V0方向相反。
另外，在规定v0方向为正的前提下，若a为正值，表示物体作加速运动，若a为负值，则表示物体作减速运动；若v为正值，表示物体沿正方向运动，若v为负值，表示物体沿反向运动；若s为正值，表示物体位于出发点的前方，若S为负值，表示物体位于出发点之后。 （3）．注意：以上各式仅适用于匀变速直线运动，包括有往返的情况，对匀变速曲线运动和变加速运动均不成立。
◎ 例题评析
【例3】 跳伞运动员作低空跳伞表演，当飞机离地面224 m时，运动员离开飞机在竖
2
直方向做自由落体运动.运动一段时间后，立即打开降落伞，展伞后运动员以12.5 m/s的平均加速度匀减速下降.为了运动员的安全，要求运动员落地速度最大不得超过5 m/s.取g=10 2
m/s.求：
（1）运动员展伞时，离地面的高度至少为多少?着地时相当于从多高处自由落下? （2）运动员在空中的最短时间为多少? 【分析与解答】：运动员跳伞表演的过程可分为两个阶段，即降落伞打开前和打开后.由于降落伞的作用，在满足最小高度且安全着地的条件下，可认为vm=5 m/s的着地速度方向是竖直向下的，因此求解过程中只考虑其竖直方向的运动情况即可.在竖直方向上的运动情况如图所示.
22
（1）由公式vT－v0＝2as可得
2
第一阶段：v＝2gh1 ①
22
第二阶段：v－vm＝2ah2 ②
又h1＋h2＝H ③ 解①②③式可得展伞时离地面的高度至少为h2＝99 m.
52v?2设以5 m/s的速度着地相当于从高h?处自由下落.则h?＝= m＝1.25 m.
2g2?10（2）由公式s=v0t＋第一阶段：h1＝
12
at可得： 2
1gt12 2④ ⑤
第二阶段：h2＝vt2－
1at22 2
又t=t1＋t2 ⑥ 解④⑤⑥式可得运动员在空中的最短时间为 t=8.6 s.
说明：简要地画出运动过程示意图，并且在图上标出相对应的过程量和状态量，不仅能使较复杂的物理过程直观化，长期坚持下去，更能较快地提高分析和解决较复杂物理问题的能力.
【例4】 以速度为10 m/s匀速运动的汽车在第2 s末关闭发动机，以后为匀减速运动，
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第3 s内平均速度是9 m/s，则汽车加速度是_______ m/s，汽车在10 s内的位移是_______ m.
【分析与解答】：第3 s初的速度v0＝10 m/s，第3.5 s末的瞬时速度vt=9 m/s〔推论（2）〕
所以汽车的加速度：
2
vt?v09?1022
= m/s＝－2 m/s t0.5“－”表示a的方向与运动方向相反. 汽车关闭发动机后速度减到零所经时间：
0?v00?10t2＝= s=5 s＜8 s
a?2则关闭发动机后汽车8 s内的位移为：
a=
0?v00?102s2＝= m＝25 m
2a2?（?2）前2 s汽车匀速运动：
2s1＝v0t1＝10×2 m＝20 m
汽车10 s内总位移：
s=s1＋s2＝20 m＋25 m＝45 m. 说明：（1）求解刹车问题时，一定要判断清楚汽车实际运动时间. （2）本题求s2时也可用公式s=
12
at计算.也就是说“末速度为零的匀减速运动”可倒2过来看作“初速度为零的匀加速运动”.
专题三．汽车做匀变速运动，追赶及相遇问题
◎ 知识梳理
在两物体同直线上的追及、相遇或避免碰撞问题中关键的条件是：两物体能否同时到达空间某位置.因此应分别对两物体研究，列出位移方程，然后利用时间关系、速度关系、位移关系解出.
（1）追及
追和被追的两者的速度相等常是能追上、追不上、二者距离有极值的临界条件.
如匀减速运动的物体追从不同地点出发同向的匀速运动的物体时，若二者速度相等了，还没有追上，则永远追不上，此时二者间有最小距离.若二者相遇时（追上了），追者速度等于被追者的速度，则恰能追上，也是二者避免碰撞的临界条件；若二者相遇时追者速度仍大于被追者的速度，则被追者还有一次追上追者的机会，其间速度相等时二者的距离有一个较大值.
再如初速度为零的匀加速运动的物体追赶同一地点出发同向匀速运动的物体时，当二者速度相等时二者有最大距离，位移相等即追上.
（2）相遇
同向运动的两物体追及即相遇，分析同（1）.
相向运动的物体，当各自发生的位移的绝对值的和等于开始时两物体间的距离时即相遇. 【例5】 在铁轨上有甲、乙两列列车，甲车在前，乙车在后，分别以速度v1=15m/s),v2=40m/s做同向匀速运动，当甲、乙间距为1500m时，乙车开始刹车做匀减速运动，加速度大小为
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O.2m/s，问：乙车能否追上甲车?
【分析与解答】 由于乙车速度大于甲车的速度，因此，尽管乙车刹车后做匀减速直线运动，速度开始减小，但其初始阶段速度还是比甲车的大，两车的距离还是在减小，当乙车的速度减为和甲车的速度相等时，乙车的位移大于甲车相对乙车初始位置的位移，则乙车就一定能追上甲车，设乙车速度减为v1=15m/s时，用的时间为t，则有
V1=v2-at t=(v2-v1)/a=125s
在这段时间里乙车的位移为 S2=
2
v1?v2t=3437．5m 2 在该时间内甲车相对乙车初始位置的位移为 S1=1500十v1t=3375m
因为s2>s1，所以乙车能追上甲车。
【例6】一辆摩托车行驶的最大速度为30m/s。现让该摩托车从静止出发，要在4分钟内追上它前方相距1千米、正以25m/s的速度在平直公路上行驶的汽车，则该摩托车行驶时，至少应具有多大的加速度？ 【分析与解答】：假设摩托车一直匀加速追赶汽车。则：
12at?V0t+S0 ??（1） 2a =
2V0t?2S02?25?240?2?10002
??0.24（m/s） ??（2） 22t240摩托车追上汽车时的速度：
V = at = 0.24?240 = 58 (m/s) ??（3）
因为摩托车的最大速度为30m/s，所以摩托车不能一直匀加速追赶汽车。 应先匀加速到最大速度再匀速追赶。
12at1?Vm?t?t1??S0?V0t ??（4） 2 Vm ≥at1 ??（5）
由（4）（5）得：t1=40/3（秒）
a=
3090??2.25 (m/s) 40/340总结：（1）要养成根据题意画出物体运动示意图的习惯.特别对较复杂的运动，画出草图可使运动过程直观，物理图景清晰，便于分析研究.
（2）要注意分析研究对象的运动过程，搞清整个运动过程按运动性质的转换可分为哪几个运动阶段，各个阶段遵循什么规律，各个阶段间存在什么联系.
（3）由于本章公式较多，且各公式间有相互联系，因此，本章的题目常可一题多解.解题时要思路开阔，联想比较，筛选最简捷的解题方案.解题时除采用常规的公式解析法外，图象法、比例法、极值法、逆向转换法（如将一匀减速直线运动视为反向的匀加速直线运动）等也是本章解题中常用的方法.
第三章 相互作用
本章内容是力学的基础，也是贯穿于整个物理学的核心内容。本章从力的基本定义出发，通过研究重力、弹力、摩擦力，逐步认识力的物质性、力的矢量性、力的相互性，并通过受
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力分析，分析物体所处的状态或从物体所处的平衡状态，分析物体的受力情况。物体的受力分析法是物理学重要的分析方法。由于它的基础性和重要性，决定了这部分知识在高考中的重要地位。
本章知识的考查重点是：①三种常见力，为每年高考必考内容，明年乃至许多年后，仍将是频繁出现的热点。②力的合成与分解、共点力的平衡等在高考中或单独出现或与动力学、电磁学等相结合，或选择或计算论述，或易或难，都要出现。
专题一:力的概念、重力和弹力
◎ 知识梳理
要对力有深刻的理解，应从以下几个方面领会力的概念。 1．力的本质
(1)力的物质性：力是物体对物体的作用。提到力必然涉及到两个物体一—施力物体和受力物体，力不能离开物体而独立存在。有力时物体不一定接触。
(2)力的相互性：力是成对出现的，作用力和反作用力同时存在。作用力和反作用力总是等大、反向、共线，属同性质的力、分别作用在两个物体上，作用效果不能抵消.
(3)力的矢量性：力有大小、方向，对于同一直线上的矢量运算，用正负号表示同一直线上的两个方向，使矢量运算简化为代数运算；这时符号只表示力的方向，不代表力的大小。 (4)力作用的独立性：几个力作用在同一物体上，每个力对物体的作用效果均不会因其它力的存在而受到影响，这就是力的独立作用原理。 2．力的作用效果
力对物体作用有两种效果：一是使物体发生形变_，二是改变物体的运动状态。这两种效果可各自独立产生，也可能同时产生。通过力的效果可检验力的存在。 3．力的三要素：大小、方向、作用点
完整表述一个力时，三要素缺一不可。当两个力 F1、F2的大小、方向均相同时，我们说F1=F2，但是当他们作用在不同物体上或作用在同一物体上的不同点时可以产生不同的效果。
力的大小可用弹簧秤测量，也可通过定理、定律计算，在国际单位制中，力的单位是 牛顿，符号是N。
4．力的图示和力的示意图
(1)力的图示：用一条有向线段表示力的方法叫力的图示，用带有标度的线段长短表示大小，用箭头指向表示方向，作用点用线段的起点表示。
(2)力的示意图：不需画出力的标度，只用一带箭头的线段示意出力的大小和方向。 5．力的分类
(1)性质力：由力的性质命名的力。如；重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力、分子力等。
(2)效果力：由力的作用效果命名的力。如：拉力、压力、支持力、张力、下滑力、分力：合力、动力、阻力、冲力、向心力、回复力等。
6．重力 （1）．重力的产生：
重力是由于地球的吸收而产生的,重力的施力物体是地球。 （2）．重力的大小：
2
1由G=mg计算，g为重力加速度，通常在地球表面附近，g取9.8米／秒，表示质量 ○
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是1千克的物体受到的重力是9.8牛顿。
2由弹簧秤测量：物体静止时弹簧秤的示数为重力大小。 ○ （3）．重力的方向：
重力的方向总是竖直向下的，即与水平面垂直，不一定指向地心.重力是矢量。 （4）．重力的作用点——重心
1物体的各部分都受重力作用，效果上,认为各部分受到的重力作用都集中于一点，这 ○
个点就是重力的作用点，叫做物体的重心。
2重心跟物体的质量分布、物体的形状有关，重心不一定在物体上。质量分布均匀、形 ○
状规则的物体其重心在物体的几何中心上。 （5）．重力和万有引力
重力是地球对物体万有引力的一个分力，万有引力的另一个分力提供物体随地球自转的向心力，同一物体在地球上不同纬度处的向心力大小不同，但由此引起的重力变化不大，一
2
般情况可近似认为重力等于万有引力，即：mg=GMm/R。除两极和赤道外，重力的方向并不指向地心。
重力的大小及方向与物体的运动状态无关，在加速运动的系统中，例如：发生超重和失重的现象时，重力的大小仍是mg 7．弹力
1．产生条件：
(1)物体间直接接触；
(2)接触处发生形变(挤压或拉伸)。
2．弹力的方向：弹力的方向与物体形变的方向相反，具体情况如下： (1)轻绳只能产生拉力，方向沿绳指向绳收缩的方向. (2)弹簧产生的压力或拉力方向沿弹簧的轴线。
(3)轻杆既可产生压力，又可产生拉力，且方向沿杆。 3．弹力的大小
弹力的大小跟形变量的大小有关。
1弹簧的弹力，由胡克定律F=kx,k为劲度系数，由本身的材料、长度、截面积等决定， ○
x为形变量，即弹簧伸缩后的长度L与原长Lo的差：x=|L-L0|，不能将x当作弹簧的长度L
2一般物体所受弹力的大小，○应根据运动状态，利用平衡条件和牛顿运动定律计算，例2小车的例子就说明这一点。
◎ 例题评析
【例1】下列关于力的说法中，正确的是( )
A．只有相互接触的两物体之间才会产生力的作用
B．力是不能离开物体而独立存在的，一个力既有施力物体，又有受力物体 C．一个物体先对别的物体施加力后，才能受到反作用力 D．物体的施力和受力是同时的
【分析与解答】 力是物体间的相互作用，不一定发生在直接接触的物体间，直接接触而发生的作用叫接触力，如弹力、摩擦力；通过场发生的作用叫场力，如重力、电场力、磁场力等。物体的施力和受力不分先后，总是同时的。正确答案为B、D 【例2】关于物体的重心，以下说法正确的是 A．物体的重心一定在该物体上
B．形状规则的物体，重心就在其中心处
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高中物理必修1知识点汇总（带经典例题）
