2024年中考物理备考知识点详解_力学

这是一份2024年中考物理备考知识点详解_力学，共13页。
运动学
长度和时间测量：会使用刻度尺和机械停表
①国际单位：长度为米，符号为m；时间为秒，符号为s；
②刻度尺的使用：注意估读到分度值（最小一格的长度）的后一位
如图分度值为0.1cm，读数应为6.01cm
机械停表是测量时间的常用仪器，有两个表盘，大盘的指针是秒针（长针），小盘的指针是分针（短针）。
大盘秒针可以如左图，一圈是30秒，也可以像一般的时钟一圈为60秒；当如左图时，需要结合小盘来判断大盘走的是1-30s还是30-60s，看小盘明显不够半分钟，所以大盘走的是0-30s，读数为3s而不是33s
③停表的使用：
大盘的指针是秒针（长针），长针转一圈是30s，分度值是0.1s，小盘的指针是分针（短针），转一圈是15min，分度值是0.5min
注意：小盘的指针在前半格是前半分钟，大盘按0-30s读数，在后半格是后半分钟，大盘按30-60s读数。
左图读数应为：3min48s
④误差和错误认识：
运动的描述：
①机械运动：在物理学中，我们把物体位置随时间的变化叫做机械运动。
②参照物：用于判断物体是运动还是静止而选定的假定不动的标准，这个被选作标准的物体叫参照物。相对于所选的参照物，若物体的位置没有发生变化，则物体是静止的；若物体的位置发生变化，则物体是运动的。
③运动的相对性和绝对性分析：运动是绝对的，一切物体都在运动，绝对不运动的物体是不存在的。静止是相对的，通常所说的静止是指被研究的物体相对于参照物的位置没有发生变化。
运动快慢的描述
①速度：在物理学中，把路程与时间之比叫做速度。速度是表示物体运动快慢的物理量。速度的大小是由路程与时间的比值决定的，不能说“速度与路程成正比”，或“速度与时间成反比”
（v─速度，s─路程，t─时间）
②速度单位的换算关系：
③匀速直线运动：我们把物体沿着直线且速度不变的运动，叫做匀速直线运动。
特点：速度的大小和方向不变；在任何相等的时间内通过的路程都相等；通过的路程与所用的时间成正比。
④运动图像认识：
S-t图：匀速直线运动的物体的路程-时间（s-t）图像是一条倾斜的直线，直线的倾斜程度表示物体运动速度且在同一图像中直线的倾斜程度越大，物体的速度越大。
v-t图：做匀速直线运动的物体的速度-时间(v-t)图像，是一条平行于横轴的直线，该直线与纵轴的交点为物体的速度的大小。

⑤物体运动的平均速度测量实验
实验原理:测出路程s和时间t，根据v= s /t 求出平均速度。
实验器材：小车、斜面、刻度尺、停表、木块、金属片。
实验装置：如图所示，斜面的一端用木块垫起，使它保持较小的坡度，在斜面的底部或中部固定金属片。
实验步骤：
使倾斜面保持较小的坡度，把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端；
用停表刻度尺测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1，和小车通过的路程s1；
将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离s2和所用时间t2；
根据测得的s1、t1，利用公式v1= s1/t1 算出小车通过斜面全程的平均速度v1。同理算出小车通过上半段路程的平均速度v2= s2 /t2。
5）实验结论：小车在斜面上做变速直线运动，在不同的路程上小车平均速度的大小不同，小车从斜面顶端运动到斜面底端的过程中速度越来越大。
6）注意事项：为了方便计时，斜面的长度要足够长，坡度要小，注意坡度也不能过小，否则测出的平均速度大小会过于接近，且测量过程中不能改变斜面的坡度；金属片的作用是防止小车滑落，便于准确测量时间。
力学
（1）力
①力的定义：力是物体对物体的作用，用符号F 表示。发生作用的两个物体，一个是施力物体，另一个是受力物体。
②产生力的条件：至少要有两个物体；物体间要有相互作用（力的作用与是否接触无关）；
力不能脱离物体单独存在，有施力物体必定有受力物体 ，施力物体与受力物体总是同时存在。
③力的单位：在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号是N。
④力的作用效果：
1）力可以使物体发生形变；（形变有的非常明显，有的非常微小，不易观察）
2）力可以使物体的运动状态发生改变；（改变运动速度或者运动方向）
⑤力的三要素和力的示意图：
力的大小、方向、作用点叫做力的三要素；
力的示意图：通常用一条带箭头的线段来表示力，在线段的末端画一个箭头表示力的方向，线段的起点或终点表示力的作用点，这种表示力的方式叫做力的示意图。
1、作用点确定：若不指明施力物体及其作用点时，形状规则的物体的力的作用点常画在物体的几何中心上。
2、画线段和标箭头：确定力的方向，并从力的作用点沿力的方向画一条线段，在线段的末端画上箭头表示力的方向。
注意：在同一图中，力越大，线段应该画得越长；要用实线画；若与水平面有夹角，用虚线画出水平面，并标明力的作用线与水平面的夹角。
3、标符号和大小：在箭头旁标出力的符号，有时会添上数值和单位来表示力的大小。
注意：如果知道力的大小，就要在箭头旁边用数值和单位表示出来；如果不知道力的大小，应在箭头旁边标出力的符号。
⑥力的作用是相互的：施力物体同时也是受力物体。
⑦相互作用力及其特点：相互作用力也称为作用力和反作用力，如果把其中一个力叫做作用力，则另一个力叫做反作用力。
1）两个相互作用力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，分别作用在两个物体上；
2）物体间的两个相互作用力同时产生、同时消失，没有先后之分。
（2）重力：
①重力定义：地球对它附近的物体有吸引作用，由于地球的吸引而使物体受到的力叫做重力，重力通常用字母G来表示，方向竖直向下，重力不等于地球的吸引力（万有引力是重力和向心力的合力）；
②重力计算：
1）物体所受的重力(G)与物体的质量(m)成正比，比值用g表示。
地球附近的物体所受的重力跟它的质量之间的关系可以写成：g=G/m，即G=mg。
2）公式中重力的单位是牛，质量的单位是千克，因此比值g的单位是牛每千克，符号是N/kg。其中，比值g=9.8N/kg，粗略计算时，可取g=10N
注意：g值不是定值，与物体所处的位置有关。在同一地区的物体，g随其离地面高度的增加而减小。距离海平面相同高度的物体，g随其所在地理纬度的增加而增大，在赤道上g最小，在两极上g最大。
③物体重心：
物体受重力的作用点一般是物体的重心
规则几何体的重心一般在其几何中心上，前提条件是：物体的质量分布要均匀
重心的确定方法：铅锤法：用一根绳子把物体绑住不同的位置吊起来两次，两条铅垂线的交点就是物体的重心。如图，O点就是物体的重心。
（3）弹力
①弹力定义：物体由于发生弹性形变而产生的力叫弹力。
②弹力产生条件：两物体相互接触；接触处相互挤压或拉伸而发生弹性形变。
从产生条件上分析，我们常说的压力、支持力、拉力、推力等力，其本质都是弹力。
③弹力的三要素：
大小：与物体材料和弹性形变程度有关；
方向：压力和支持力方向垂直于支持面而指向被压的物体；绳子拉力方向是沿着绳指向绳收缩的方向。
④弹性形变和塑性形变：
1）物体在受力时会发生形变，撤去力后，又恢复到原来的形状，物体的这种性质叫做弹性；
2）物体的弹性有一定的限度，超过了这个限度物体就不能恢复原来的形状，该限度称为弹性限度，在弹性限度内，物体的形变量越大，产生的弹力越大；
3）未超过弹限度的形变称为弹性形变，超过弹性限度的形变称为塑性形变（物体将不能自行恢复原状）
⑤弹簧测力计：
原理：在弹性限度内，弹簧受到的拉力越大，弹簧的伸长量就越长，且弹簧的伸长量与弹簧受到的拉力成正比。利用这个道理制成的测力计叫做弹簧测力计。
构成：
1、使用前要校零：检查指针与零刻度线是否对齐。
2、沿弹簧轴线方向轻轻来回拉动几次，放手后观察指针是否能回到零刻度线处，以防止弹簧卡壳。
3、弹簧不要靠在刻度盘上，避免因摩擦而影响测量的准确程度。
4、除测竖直方向或水平方向的力，其他方向的力也可测量。在测量时，只要保证弹簧测力计所测力的方向与弹簧的轴线方向一致即可。
：
摩擦力
①摩擦力分类：
滚动摩擦力、滑动摩擦力：阻碍两物体相对运动；
静摩擦力：阻碍相对运动趋势；
②摩擦力定义：两物体直接接触（接触面粗糙）并存在挤压（存在弹力），会产生阻碍两物体相对运动或相对运动趋势的力，此力称为摩擦力。（摩擦力不一定是阻力，有可能是动力！）
③方向：阻碍两物体相对运动（趋势）的方向
④大小：
静摩擦力只能通过受力分析得出；
滑动摩擦力可以通过受力分析得出，也可以通过计算公式定性分析大小变化：
f滑=μF压 （μ为摩擦系数，接触面越粗糙，μ越大，F压 为物体所受压力）
当接触面越粗糙程度一定，F压 越大，f滑 越大；当F压 一定，接触面越粗糙，f滑 越大；
相对运动（趋势）和摩擦力方向辨析：
如图物块若在F的作用下开始运动，摩擦力应该是滑动摩擦力：
若以地面为参照物，物块向右运动，称物块相对地面向右运动，物块受到地面给它的滑动摩擦力f向左；
若以物块为参照物，地面向左运动，称地面相对物体向左运动，地面受到物块给它的滑动摩擦力f’向右；
此时f和f’是一对相互作用力。
如图物块在斜面上静止，物块相对于斜面就有沿着斜面向下运动的趋势（此时假设斜面绝对光滑即可推断物块的运动趋势），摩擦力若存在，应为静摩擦力，物块受到斜面给它的静摩擦力方向应该是沿斜面向下的
⑤增大有益摩擦：
增大接触面的粗糙程度；（轮胎上有凹凸不平的花纹、运动员往手上涂镁粉）
增大接触面间的压力；（自行车刹车、用力拧瓶盖）
变滚动摩擦为滑动摩擦；（火车紧急制动时，车轮只滑动不滚动）
⑥减小有害摩擦：
减小接触面的粗糙程度；（冰壶比赛中用冰壶刷擦冰）
使接触面间分离；（在齿轮间加入润滑油）
减小接触面间的压力；（单杠运动员在做旋转动作时，手握单杠握得很松）
变滑动摩擦为滚动摩擦；（穿轮滑鞋轮滑）
牛顿第一定律（惯性定律）
牛顿第一定律：当物体不受力或受力平衡（合力为零）时，物体将保持静止或匀速直线运动状态。
平衡力：
①平衡状态：物体处于静止状态或匀速直线运动状态都叫做平衡状态；
②平衡力：如果一个物体在几个力的作用下处于平衡状态，我们就说这几个力相互平衡，此时物体受到的这几个力是一组平衡力，此时称物体所受合力为零。平衡力的特点为：大小相等、方向相反、作用在同一条直线上，且作用点相同。
高铁在四个力作用下做匀速直线运动，处于平衡状态，这四个力为一组平衡力。
二力平衡：一个物体同时受到两个力作用，如果物体保持静止或匀速直线运动状态，那么这两个力就彼此平衡，我们称之为二力平衡。
牛顿第一定律的使用：
根据惯性定律，可以将物体的受力情况和运动状态联系在一起。可以通过对物体进行受力分析来推断物体的运动状态，也可以通过物体的运动状态来推断其受力情况。
譬如，物体已经静止或匀速直线运动，则物体受力必定平衡，可知此时拉力等于摩擦力，重力等于支持力；若物体受力平衡或不受力，则可以根据受力平衡前或外力消失前物体是否具有速度，来判断物体将保持静止，还是保持匀速直线运动状态。
竖直上抛的物体在最高点外力突然消失，物体将保持静止。（在外力消失前一刻物体速度为零）
投篮时，篮球在最高点外力突然消失，篮球将维持匀速直线运动状态。（在外力消失前一刻物体速度不为零）
惯性：
①惯性定义：一切物体都有保持原来运动状态不变的性质，这种性质叫做惯性。
②惯性特性：
惯性是物体固有的，一切物体都具有惯性。不能说物体“受到惯性”，也不能说物体“获得或得到惯性”；
质量是惯性大小的唯一量度。质量越大惯性越大，质量越小惯性越小。
压强
（1）压力：
①定义：物体间由于发生挤压而垂直作用在物体表面上的力叫压力；
②方向：总是垂直于物体的受力面，指向受力物体；
③压力产生的条件：物体之间相互接触且相互挤压；
④作用点：在被压物体的受力面上，作用点等效在接触面中心；
⑤压力和重力的关系：压力可以由重力引起，也可以与重力无关。当物体在水平面上静止或做匀速直线运动时，物体对水平面压力的大小、方向跟物体的重力的大小、方向相同。
（2）压强：
①定义：在物理学中，物体所受压力F压 的大小与受力面积S之比叫做压强P。压强越大，压力产生的效果越明显。
②计算公式：
此公式适用于所有物体间压强的计算，后面的液体压强和大气压强公式都是通过这个公式推导出来
③单位：压强的单位是帕斯卡，简称帕（ Pa ），1 Pa = 1 N / m2
④增大压强和减小压强的方式：
1）压力一定，减少受力面积，增大压强；压力一定，增大受力面积，减小压强；
2）受力面积一定，增大压力，增大压强；受力面积一定，减小压力，减小压强；
3）增大压力，同时减小受力面积，增大压强；减小压力，同时增大受力面积，减小压强；
（3）液体压强：
①液体内部压强特点：
1）液体内部朝各个方向都有压强，在液体内部的同一深度，向各个方向的压强都相等；
2）同种液体内部的压强随深度的增加而增大；
3）液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在深度相同时，液体的密度越大，压强越大。
②液压测量仪器：U形管压强计
当将压强计的探头放入液体内部时，探头上的橡皮膜受到液体压强的作用会发生形变，使U形管两侧液面产生高度差。两侧高度差越大，表明探头处橡皮膜受到的压强越大。U形管左右两侧液面的高度差，只能反映液体内部压强的相对大小，压强计的示数不等于液体内部压强的大小。
③液压公式P=ρgh的推导：
液柱的体积：V=Sh
液柱的质量：m=ρV=ρSh
液柱对平面的压力：F=G=mg=ρgSh
平面受到的液柱的压强
④密度为ρ的液体内部某深度h压强大小计算公式：
⑤液体对容器底的压力与液体自身重力的关系：液柱对容器底部的压力只等于以其底面积大小形成的液柱的重力。
⑥连通器认识：上端开口、下端连通的容器叫做连通器；
原理：当连通器内的液体静止时，设想在连通器底部连通的部分有一个小液片AB。
（4）大气压强：
①大气压强的存在：大气层具有质量，对地面必有压力，据压强公式可算出大气压；
②大气压强：大气对浸在它里面的物体产生的压强叫大气压强，简称大气压或气压。
大气向各个方向都有压强且在同一高度向各个方向的压强都相等。
③马德堡半球实验验证大气压的存在；
大气压强的数值等于它支撑的这段水银柱产生的压强。即P大气=p水银=ρ水银gh。
管内水银（汞）柱的高度和管的粗细、倾斜角度、长度、形状都无关。
④大气压的测量：托里拆利实验
⑤大气压的变化：
高度越低，气压越小；（在海拔3000m以内，大约每升高10m，大气压大约减小100Pa）
温度越高，气压越低；
晴天大气压比阴雨天高，冬天比夏天高；
⑥气压和沸点关系：气压减小时沸点降低，气压增大时沸点升高；
（5）流体压强
①定义：物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。流体流动时的压强称为流体压强；
②流体压强特点：在气体和液体中，流速越大的位置压强越小，流速越小的位置压强越大；
飞机升力产生原因：上方空气流速快，压强更小，压力更小；此时向上和向下的力存在压力差，飞机获得向上的合力，即得到升力

高铁站台候车安全线
足球比赛中的“香蕉球”
质量和密度
（1）质量：
①质量定义：物体所含物质的多少叫做质量，通常用字母m表示。国际单位为千克Kg，常用单位为吨t。
②质量是物体的基本属性：物体的温度、状态形状、位置发生了改变，但物体所含物质的多少没有改变，所以质量不变。也就是说质量是物体本身的一种属性，它不随物体的形状、物态和所处空间位置的变化而变化。
③质量的测量：
托盘天平：使用步骤为：放、拨、调、
1、左物右码：测量原理是 左盘质量=右盘质量+游码质量；
2、天平需放在水平桌面上，并将游码拨到标尺左端的零刻度线处；
3、使用前必须要把天平横梁调平衡，使得指针指向分度盘中间，平衡螺母往倾斜的反方向拧；
4、为了防止污染砝码，取放砝码需用镊子操作；
密度：
①密度定义：在物理学中，某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这种物质的密度。密度是用比值定义法定义的一个物理量，密度符号为ρ，ρ在数值上等于物体单位体积的质量。
②密度公式：密度是物质的固有属性，不能根据这个比值定义式说ρ和质量成正比或者ρ和体积成反比，这种说法是错误的。
③单位换算：
④影响密度的因素：物体在温度升高时，体积增大，温度降低时，体积减小；（原理是热胀冷缩）由于物体的质量不变，由公式 ρ=m/V 可知，物体的密度会发生变化，即一定质量的物体，温度升高时，密度减小，温度降低时，密度增大。固体和液体的密度相较于气体密度，受温度影响更小。
密度测量实验：
①原理：ρ=m/v;
②测量质量m和体积v，即可算出ρ；
③体积测量：用量筒测量
量筒单位为mL：1mL=1cm³
分度值：最小一格的体积
量程：10、25、50、100、250、500、1000mL，在选择量筒的时候，要选合适的，比如量150mL液体，明显要用250mL的量筒
读数要把量筒放在水平桌面上，平视凹液面读数：
1、平视读数：53mL
2、仰视读数：48mL偏小
3、俯视读数：56mL偏大
浮力
（1）浮力定义：浸在（包括部分浸入和全部浸入）流体中的物体受到的竖直向上的力，这个力叫做浮力，施力物体为流体，受力物体为浸在流体中的物体；
（2）浮力产生的原因：浮力是由液体（或气体）对物体上、下表面压力不同产生的。
长方体的左右两面、前后两面，都受到平衡力的作用，合力为零。
对于上下两面，上表面深度小于下表面深度，由p=ρgh可知，
p向上>p向下，所以，F向上> F向下，F浮= F向上- F向下。
（3）浮力的影响因素：浸入体积和液体密度；
（4）浮力大小的计算：
①阿基米德定理：浸在液体或气体中的物体受到向上的浮力，浮力的大小等于它排开的液体所受重力的大小。
F浮=G排= ρ液 gV排
②称重法计算物体密度：
F浮=G-F
V排=F浮/(ρ液g)=(G-F)/(ρ液g)
V物=V排=(G-F)/(ρ液g)
ρ物=m/V物=G/(V物g)=ρ液G/(G-F)
（5）物体的浮沉条件：
①常见的浮沉现象：
漂浮、悬浮：G=F浮
下沉：G＞F浮
上浮：G＜F浮
②浮沉条件与密度关系：当物体浸没在液体中时，物体受到的浮力F浮 = ρ液gV排，物体受到的重力G物=ρ物gV物，比较F浮与G物的大小可得：
1）当 ρ物＜ ρ液 ，浸没时，F浮＞G物 ，物体上浮直到漂浮在液面上；
2）当 ρ物 ＝ ρ液 ，浸没时，F浮=G物 ，物体悬浮；
3）当 ρ物 ＞ ρ液，浸没时，F浮＜G物 ，物体下沉直到接触容器底部。
浮力应用：
①轮船：在质量不变的情况下，将钢铁制成空心的轮船，可以排开更多的水，来获得更大的浮力使轮船漂浮在水面上。（浮力等于重力）
②潜水艇：能潜入水下航行，进行侦察和袭击，是一种很重要的军用舰艇。可以悬浮在水下，也可以漂浮在水面。（浮力等于重力，通过内部水仓吸排水控制自身重力达到上浮下沉目的）
③气球和飞艇：靠充入或排出密度较小的气体来实现升降。
功和功率
做功必须包含的两个必要因素：
一是作用在物体上的力；
二是物体在这个力的方向上移动的距离。
（1）功的定义：如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方向上移动了一段距离，就说这个力对物体做了功。功的符号为W，单位为焦耳（J）
（2）功的计算：功=力×物体在力的方向上移动的距离，计算公式：W=F s，1J=1N·m
（3）功率定义：为了描述做功的快慢，引入了功率，功与做功所用时间之比叫做功率，它在数值上等于单位时间内所做的功，功率符号为P，单位为瓦特（W）。计算公式为P=W/t, 针对匀速直线运动，还有P=FV。
简单机械
机械分类：杠杆、斜面、滑轮组
机械设计而来，一般都是为了省力或者省距离
杠杆：
①定义：一根硬棒（可直可弯）在力的作用下能够绕着固定点O转动，这根硬棒就是杠杆。
一根硬棒成为杠杆的条件：
1）要有力的作用；
2）能绕着固定点转动；
3）是硬的，受力不发生形变或不易发生形变。
支点O：杠杆可以绕其转动的点
动力F1 ：使杠杆转动的力
动力臂l1：从支点到动力作用线的距离
阻力F2 ：阻碍杠杆转动的力
阻力臂l2：从支点到阻力作用线的距离
②杠杆五要素：
③杠杆作图，画力臂：
确定支点O；
确定动力和阻力所在直线；
从支点向力所在直线作垂线段，在垂线段旁标注力臂的名称；
④杠杆平衡条件：动力×动力臂=阻力×阻力臂
⑤杠杆平衡原理实验：
实验原理：动力×动力臂=阻力×阻力臂
实验数据不能得出动力×动力臂=阻力×阻力臂的原因：杠杆本身重力影响实验
⑥杠杆分类：
省力杠杆：动力臂＞阻力臂，省力费距离；
费力杠杆：动力臂＜阻力臂，省距离费力；
等臂杠杆：动力臂=阻力臂；
（4）斜面：省力费距离，为了将物块提升某高度而设计出来的机械
W有用=Gh
W总=FL
W额外=fL （f为物块受到斜面给它的摩擦力）
机械效率η=W有用/W总=Gh/FL
（5）滑轮组：可以省力，也可以改变力的方向
①滑轮作用：
定滑轮：改变力的方向；
动滑轮：省力；
②滑轮组相关计算：
1）承担物重绳子段数n：在动滑轮与定滑轮之间画一条虚线，观察绕在动滑轮上的绳子段数。
图中，左边n=2，右边n=3
2）拉力F和G总以及n的关系：
3）绳子自由端移动的距离s和重物上升高度h的关系：s=nh
4）有用功计算：W有用=G物h
5）总功计算：W总=Fs=Fnh
6）机械效率计算：η=W有用/W总=G物h/Fnh=G物/Fn
5）总功计算：W总=Fs=nh