高中物理知识网络图

力学知识结构图

力

的概念

定义 力是物体对物体的作用。所以每一个实在的力都有

施力物体和受力物体

三要素 大小、方向、作用点

矢量性 力的矢量性表现在它不仅有大小和方向，而且

它的运算符合平行四边形定则。

效果 力的作用效果表现在，使物体产生形变以及改变物

体的运动状态两个方面。

力的合成与分解 一个力的作用效果，如果与几个力的效

果相同，则这个力叫那几个力的合力，那几个力叫这个力的分力。

由分力求合力的运算叫力的合成；由合力求分力的运算叫力的分解。

重力 由地球对物体的吸引而产生。方向：总是竖直向下。大小G ＝mg 。g 为重力加速度，由于物体到地心的距离变化和地球自转的影

响，地球周围各地g 值不同。在地球表面，南极与北极g 值较大，赤道g 值较小；通常取g=9.8米／秒2。

重心的位置与物体的几何形状、质量分布有关。 任何两个物体之间的吸引力叫万有引力，2R

Mm

G

F

= 。通常取引力常量G ＝6.67×10-11牛·米2／千克2。物体的重力可以认为是地球对物体的万有引力。

弹力 弹力产生在直接接触并且发生了形变的物体之间。支持面上作用的弹力垂直于支持面；绳上作用的弹力沿着绳的收缩方向。 胡克定律F=kx ，k 称弹簧劲度系数。

滑动摩擦力 物体间发生相对滑动时，接触面间产生的阻碍相对滑动的力，其方向与接触面相切，与相对滑动的方向相反；其大小f=μN 。N 为接触面间的压力。μ为动摩擦因数，由两接触面的材料和粗糙程度决定。

静摩擦力 相互接触的物体间产生相对运动趋势时，沿接触面产生与相对运动趋势方向相反的静摩擦力。静摩擦

力的大小随两物体相对运动的“趋势”强弱，在零和“最大静摩擦力”之间变化。“最大静摩擦力”的具体值，因两物体的接触面材料情况和压力等因素而异。

摩擦力

三

种常见的力

牛顿第一定律 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

物体的这种性质叫做惯性。惯性是物体的固有属性，衡量惯性的大小的物理量是质量。

牛顿第二定律 物体加速度的大小跟它所受合外力的大小成正比，跟物体的质量成反比。加速度的方向与合外力

方向相同。表达式F 合=ma ，其中F 单位：牛（N ）；m 单位：千克（kg ）；a 单位：米／秒2(m/s 2)。意义：力是改变物体运动状态的原因。

牛顿第三定律 两个物体间相互作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。 (作用力与反作用力同时产生，同时消失，是同种性质的力，它们分别作用在不同的物体上，不存在“平衡’问题。)

牛

顿运动定律

功 功是能量转换的量度，即：有功必有能量形式的转换．做了多少功就有多少能量发生了形式转换。大小：W=FScos α

(两个要素： ①力 ②力方向上有位移)单位：焦（J ）

正功 ：表示动力功(即力与位移夹角小于900。) 负功：表示阻力功(即力与位移夹角大于900。)

功率 平均功率t

W

P = 单位：瓦（焦／秒） 即时功率P=FVcos α，单位：瓦（焦／秒）

动能 物体由于运动所具有的能

2

2

mv

E K =。 (动能是运动状

态的函数，是标量)

动能定理 合外力所做的功等于

物体动能的变化。表达式

W=E K2—E K1

（动能定理适用于变力做功的过程）

势能 由于物体之间相对位置和

物体各部分间相对位置决定的能叫势能。

重力势能 E P ＝mgh h 为物体

距零势能位置的高度。零势能位置可依具体问题解题方便而定，故重力势能的大小只有相对的意义。重力势能的变化表示了重力做功的多少。

弹性势能 物体由于发生弹性形

变而具有的能。

机械能守恒定律(动能和

势能统称机械能)

在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。 同样，在只有弹力做功的情形下，物体的动能和弹性势能发生相互转化，机械能总量也保持不变。

冲量 力和力的作用时间的乘积

叫做力的冲量 单位 牛·秒。冲量的方向，即力的方向。

动量 物体的质量和速度的乘积叫做动量 单位：千克·米／秒。动量的方向，即速度的方

功和能

动量定理 物体所受合力的冲量

等于物体的动量变化。 表达式Ft=P 末-P 初

系统动量守恒定律 系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变

冲

量和动量

运

动和力

匀变速直线运动

基本公式：V t =V 0+at

S=V 0t+2

1

at 2

as V V t 2202+= 2

0t

V V V +=

运动的合成与分解 已知分运动求合运动叫运动的合成，已知合运动求分运动叫运动的分解。运动的合成与分解遵守平行四边形定则

平抛物体的运动

特点：初速度水平，只受重力。

分析：水平匀速直线运动与竖直方向自由落体的合运动。 规律：水平方向 Vx = V 0，X=V 0t

竖直方向 Vy = gt ，y =

22

1gt 合 速 度 V t =

,22y x V V +与x 正向夹角tg θ=

x

y V v

匀速率圆周运动

特点：合外力总指向圆心（又称向心力）。 描述量：线速度V ，角速度ω，向心加速度α，圆轨道半径r ，圆运动周期T 。

规律：F= m r V 2

=m ω2r = m r T

2

24π 简谐运动 物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡

位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。 振动图线

描述量：振幅A ，周期T ，频率f (=

T

1

)。 相关物理量的周期性变化：位移、回复力、即时速度、即时加速度，动能与势能等。

单摆周期公式：T=2π

g

i 机械波 振动在媒质中传播形成波；媒质各点都在各自平衡位置附近振动但不随波形一起迁移，波是能量传递的一种形式。

波形图线

描述量：波幅A ，波长λ，波速V ，周期T ，频率f 。 描述公式：V=

T

λ

=λf 波的形式：横波和纵波。

阻尼振动、受迫振动

振幅逐渐减小的振动叫阻尼振动。 振幅保持不变的振动叫无阻尼振动或等幅振动。

物体在周期性外力（驱动力）作用下的振动叫受迫振动。

受迫振动，稳定后的频率等于驱动力的频率，而当驱动力的频率接近振动物体的固有频率时，受迫振动振幅增大的现象叫共振。

干涉 波的叠加：两列波重叠区域，任何一点的位移等于两列波引起的位移的矢量和。

二列频率相同、振动方向相同的波相遇，使媒质中有的地方振动加强，有的地方振动减弱，且加强与减弱部分相间隔的现象叫波的干涉。

干涉是波特有的现象。

衍射 波传播过程中遇到孔和障碍物时，绕过孔和障碍物的现象叫波的衍射。发生明显衍射的条件是孔、障碍物的尺寸与波长可比拟。

衍射是波特有的现象。

物

体 的 运 动

A 0 t/s

X/cm T

λ

x/cm y/cm A 0

V 天体运动问题分析

ma R

GMm

=2

R v m R GMm 22= R m R GMm 2

2ω= R T m R GMm 2

2

2⎪⎭

⎫ ⎝⎛=π