高中物理公式完整列表
一、质点的运动(1)---直线运动
1)匀加速直线运动
1.平均速度Vping=s/t(定义公式)2.有用的推论Vt2-Vo2=2as
3. 中间速度 Vt/2 = V 级 = (Vt + Vo)/24。最终速度 Vt = Vo + at
5.中间位置速度Vs/2 = [(Vo2 + Vt2)/2]1/26.位移s = Vt = Vot + at2/2 = Vt/2t
7、加速度a=(Vt-Vo)/t{以Vo为正方向,a与Vo同方向(加速度)a>0;以Vo为反方向,a
8. 实验推论 Δs = aT2 {Δs 为连续相等时间(T)之间的位移差}
9、主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;终速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);距离:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注意:(1)平均速度是一个矢量;(2)物体的速度很大,加速度不一定很大;(3)a=(Vt-Vo)/t只是一个测量公式,而不是一个确定性公式;
(4)其他相关内容:质点、位移和距离、参考系、时间和力矩、速度和速率、瞬时速度。
2)自由落体
1. 初速度 Vo = 0 2. 终速度 Vt = gt 3. 坠落高度 h = gt2/2 (从 Vo 位置向下计算) 4. 推论 Vt2 = 2gh
注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀加速直线运动规律;
(2)a = g = 9.8 m/s2 ≈ 10 m/s2(重力加速度在赤道附近较小,山区比平原小,垂直向下)。
(3)垂直向上运动
1. 位移 s = Vot-gt2/2 2. 最终速度 Vt = Vo-gt (g = 9.8m/s2≈10m/s2)
3. 有用的推论Vt2-Vo2=-2gs4. 最大上升高度Hm=Vo2/2g(从投掷点开始)
5. 往返时间t=2Vo/g(从抛回原位的时间)
注:(1)整个过程为匀减速直线运动,向上为正方向,加速度为负值;
(2)分段处理:向上为匀速减速直线运动,向下为自由落体运动高中物理的公式大全,呈对称性;
(3)上升和下降过程是对称的,即在同一点处,速度大小相等,方向相反。
II. 质点的运动(2)-曲线运动、万有引力
1)水平抛射
1. 水平速度:Vx = Vo 2. 垂直速度:Vy = gt
3.水平位移:x = Vot4.垂直位移:y = gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常表示为(2h/g)1/2)
6. 总速度 Vt = (Vx2 + Vy2)1/2 = [Vo2 + (gt)2]1/2
合成速度方向与水平方向的夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7. 总位移:s = (x2 + y2)1/2,
位移方向与水平方向的夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平加速度:ax=0;垂直加速度:ay=g
注:(1)抛射运动是加速度为g的匀加速曲线运动,通常可以看作是水平方向的匀速直线运动与铅垂方向的自由落体运动的合成。
(2)运动时间由下落高度h(y)决定,与水平投掷速度无关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)水平抛射运动中,时间t是解题的关键;(5)物体做曲线运动必有加速度留学之路,当速度方向与合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
2)匀速圆周运动
1. 线速度 V = s/t = 2πr/T 2. 角速度 ω = Φ/t = 2π/T = 2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r4.向心力=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=
5.周期与频率:T=1/f6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7、角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速含义相同)
8.主要物理量及单位:弧长(s):(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫兹(Hz);周期(T):秒(s);旋转速度(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:(1)向心力可以是比力、合力、分力,其方向始终垂直于速度方向,指向圆心。
(2)做匀速圆周运动的物体,向心力等于合力,向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。因此,物体的动能不变,向心力不做功,但动量不断变化。
3)重力
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常数(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2、万有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们连线上)
3、天体的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2{R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星轨道速度、角速度及周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M为中心天体质量}
5. 第一(第二和第三)宇宙速度V1 = ( )1/2 = (GM/)1/2 = 7.9 km/s; V2 = 11.2 km/s; V3 = 16.7 km/s
6. 地球同步卫星GMm/(+h)2=m4π2(+h)/T2{h≈,h:距地球表面的高度高中物理的公式大全,:地球半径}
注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)利用万有引力定律可以估算天体的质量密度;
(3)地球同步卫星只能在赤道上空运行,其运行周期与地球自转周期相同;
(4)随着卫星轨道半径的减小,势能减小,动能增大,速度增大,周期减小(一为一,二为三);
(5)地球卫星的最大轨道速度和最小发射速度均为7.9公里/秒。
3.力(常见力、力的组成与分解)
(1)普通力量
1.重力G=mg(方向垂直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2. 胡克定律F=kx{方向为恢复变形方向,k:刚度系数(N/m),x:变形量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦系数,FN:法向压力(N)}
4、静摩擦力0≤≤fm(与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5、万有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在连线处)
6.静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N?m2/C2,方向在连线上)
7.电场力F=Eq(E:场强N/C,q:电荷C,正电荷所受的电场力方向与场强方向相同)
8.安培力F=θ(θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,当B//L时:F=0)
9.洛伦兹力f=θ(θ为B与V之间的夹角,当V⊥B时:f=qVB,当V//B时:f=0)
注:(1)刚度系数k由弹簧本身决定;
(2)摩擦系数μ与压力和接触面积无关,而是由接触面材料性质和表面状况决定的;
(3)fm稍大于μFN,一般认为fm≈μFN;
(4)其他相关内容:静摩擦力(大小、方向);
(5)物理量的符号及单位B:磁通密度(T);L:有效长度(m);I:电流强度(A);V:带电粒子的速度(m/s);q:带电粒子(带电体)的电荷(C);
(6)安培力和洛伦兹力的方向都遵循左手定则。
2)力量的组成与分解
1. 在同一直线上合成的力,方向相同:F=F1+F2,方向相反:F=F1-F2(F1>F2)
2. 角度力的合成:
F=(F12+F22+α)1/2(余弦定理)当F1⊥F2时: F=(F12+F22)1/2
3、合力范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx = Fcosβ,Fy = Fsinβ(β为合力与x轴的夹角tgβ = Fy/Fx)
注:(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形法则;
(2)合力与分力之间是一种等效替代关系,合力可以代替分力的共同作用,反之亦然。
(3)除公式法外,还可以用图解法解题,但此时必须严格选择尺度,严格绘制图形。
(4)当F1、F2的值一定时,F1与F2之间的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一条直线上各力的合力,可简化为代数运算,沿直线取正方向,用正负号表示力的方向。
4. 动力学(运动和力)
1、牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总是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。
2.牛顿第二运动定律: = ma 或 a = /ma {由合外力决定,且与合外力方向相同}
3.牛顿第三运动定律:F=-F'{负号表示方向相反,F与F'互相作用,平衡力与作用力与反作用力之差,实际应用:反冲运动}
4. 共点力平衡 = 0,{正交分解法、三力交点原理}的推广
5.超重:FN>G,失重:FN
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题和宏观物体,不适用于高速问题和微观粒子
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线运动,或匀速旋转。
5.振动与波(机械振动及机械振动的传播)
1. 简谐振动F = -kx{F:恢复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向始终与x相反}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2{l:摆长(m),g:当地重力加速度值,条件:摆角θ>r}
3.受迫振动频率特性:f=f驱动力
4. 共振条件:f 驱动力 = f 固体,A = max,共振的预防和应用
5.机械波、横波、纵波
注:(1)布朗粒子不是分子,布朗粒子越小,布朗运动越明显,温度越高,布朗运动越剧烈。
(2)温度是分子平均动能的表征;
3)分子间的吸引力和排斥力同时存在,且随分子间距离的增加而减小,但排斥力减小的速度比吸引力减小的速度快;
(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处,F引力=F斥力,分子势能最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功W0;吸收热量,Q>0
(6)物体的内能是指物体内所有分子的全部动能与势能的总和。理想气体的分子间作用力为零,分子势能为零;
(7) r0 是分子处于平衡状态时分子之间的距离;
(8)其他相关内容:能量的转化与稳定性规律、能源的开发与利用、环境物体的内能、分子动能、分子势能。
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