高中物理所有公式总结

玛丽莲梦兔
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2021年01月22日 07:04
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-愤怒哥

2021年1月22日发(作者:蚂蚁斗大象)

,
质点的运动(
1

-----
直线运动

1)
匀变速直线运动

1.
平均速度
V

=S
/
t
(定义式)

2.
有用推论
Vt
2

V0
2=2as
3.
中间时刻速度

Vt
/
2=
V

=(V
t
+
V
o)
/
2
4.
末速度
V=Vo+at
5.
中间位置速度
Vs
/
2=[(V_o2
+
V_t2)
/
2]
1/2
6.
位移
S=
V

t=V
o
t
+
at2
/
2=V
t
/
2
t
7.
加速度
a=(V_t
-
V_o)
/
t

V_o
为正方向,
a

V_o
同向
(< br>加速
)a>0
;反向则
a<0
8.
实验用推论
ΔS=aT2
ΔS
为相邻连续相等时间
(T)
内位移之差

9.
主要物理量及单位
:
初速
(V_o):m/
s
加速度
(a):m/
s2
末速度
(Vt):m/
s
时间
(t):

(s)
位移
(S):
米(
m


路程
:


速度单位换算:

1m/
s=3.6Km/
h
注:
(1)
平均速度是矢量。
(2 )
物体速度大
,
加速度不一定大。
(3)a=(V_t
-
V_o)/
t
只是量度
式,不是决定式。
(4)
其它相关 内容:质点
/
位移和路程
/s--t

/v-- t

/
速度与速率
/
2)
自由落体

1.
初速度
V_o
=0
2.
末速度
V_t
=
g
t
3.
下落高度
h=gt2
/
2
(从
V_o
位置向下计算)

4.
推论
V
t2
=
2gh

:( 1)
自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速度直线运动规律。


(2)a=g=9.8≈10m/s2
重力加速度在赤道附近较小
,
在高山处比平地小,方向竖直向下。

3)
竖直上抛

1.
位移
S=V_o
t


gt
2
/
2
2.
末速度
V_t
=
V_o


g
t

g=9.8≈10
m
/
s2


3.
有用推论
V_t
2
-
V_o
2
=
-
2
g
S
4.
上升最大高度
H_max=V_o
2
/
(2g)
(
抛出点算

)
5.
往返时间
t=2V_o
/
g
(从抛出落回原位置的时间)


:(1)
全过程处理
:
是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值。
(2)
分段处理:向
上为匀减速运动,向下为自由落体运动,具有对称性。
(3)
上升与下落 过程具有对称性
,
如在
同点速度等值反向等。

平抛运动

1.
水平方向速度
V_x=
V_o
2.
竖直方向速度
V_y=gt
3.
水平方向位移
S_x=
V_o
t
4.
竖直方向位移
S_y=gt2
/
2
5.
运动时间
t=(2S_y
/
g)1/2
(
通常又表示为
(2h/g)
1/2
)
6.
合速度
V_t=(V_x2+V_y2)
1/2=[
V_o2
+
(gt)2
]
1/2
合速度方向与水平夹角
β:
tgβ=V_y
/
V_x
=
gt
/
V_o

7.
合位移
S=(S_x2+
S_y2)
1/2
,
位移方向与水平夹角
α:
tgα=S_y
/
S_x

gt
/
(2V_o)
注:
(1)< br>平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为
g
,通常可看作是水平方向的匀速直线运动
与竖直方向的自由落体运动的合成。
(2)
运动时间由下落高度
h(S_y)
决定与水平抛出速度无
关。(
3

θ

β
的关系 为
tgβ

2tgα
。(
4
)在平抛运动中时间
t
是解题关键。
(5)
曲线运
动的物体必有加速度,
当速度方向与所 受合力
(
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
=

/
T=
2πf

3.
向心加速度
a=V2
/
R=ω2
R=(2π/T)2
R
4.
向心力
F

=mV2
/
R=mω2
R=m(2π/
T)2
R
5.
周期与频率
T=1
/
f
6.
角速度与线速度的关系
V=ωR

7.
角速度与转速的关系
ω=2πn
(
此处频率与转速意义相同
)
8.
主要物理量及单位:

弧长
(S):

(m)
角度
(Φ)
:弧度(
rad


频率(
f
):赫(
Hz


周期(
T
):秒(
s


转速(
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 以由具体某个力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始
终与速度方向垂直。(
2
)做匀速度圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改
变速度的方向,不改变速度的 大小,因此物体的动能保持不变,但动量不断改变。

3)
万有引力

1.
开普勒第三定律
T2
/
R3=K(4π2
/
GM)
R:
轨道半径

T
:
周期

K:
常量
(
与行星质量无关
)
2.
万有引力定律
F=Gm_1m_2
/
r2
G=6.67×
10-11N·
m2
/
kg2
方向在它们的连线上

3.
天体上的重力和重力加速度
GMm/R2=mg
g=GM/R2
R:
天体半径
(m)
4.
卫星绕行速度、角速度、周期

V=(GM/R)1/2
ω=(GM/R3)1/2
T=2π(R3/GM)1/2

5.
第一
(
二、三
)
宇宙速度
V_1=(g


r

)1/2=7.9Km/s
V_2=11.2Km/s
V_3=16.7Km/s
6.
地球同步卫星
GMm
/
(R+h)2=m4π2
(R+h)
/
T2

h≈36000
km/h:
距地球表面的高度


:(1 )
天体运动所需的向心力由万有引力提供
,F

=F
万。
( 2)
应用万有引力定律可估算天体
的质量密度等。
(3)
地球同步卫星只能运 行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同。
(4)
卫星轨道半径变小时
,
势能变小、动能变大、速度变大、周期变小。
(5)
地球卫星的最大环绕
速度和最小发 射速度均为
7.9Km/S


三、

力(常见的力、力矩、力的合成与分解)

1)
常见的力

1.
重力
G=mg
方向竖直向下
g=9.8
m/s2
≈10
m/s2
作用点在重心

适用于地球表面附近

2.
胡克定律
F=kX
方向沿恢复形变方向

k
:劲度系数
(N/m)
X
:形变量
(m)
3.
滑动摩擦力
f=μN
与物体相对运动方向相反

μ
:摩擦因数

N
:正压力
(N)
4.
静摩擦力
0≤f

≤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=G
m_1m_2
/
r2
G=6.67×
10-11

m2/kg2
方向在它们的连线上

6.
静电力
F=K
Q_1Q_2
/
r2
K=9.0×
109

m2/C2
方向在它们的连线上

7.
电场力
F=Eq
E
:场强
N/C
q
:电量
C
正电荷受的电场力与场强方向相同

8.
安培力
F=B
I
L
sinθ
θ

B

L
的夹角



L

B

:
F=B
I
L


B//L

:
F=0
9.
洛仑兹力
f=q
V
B
sinθ
θ

B

V
的夹角


V

B
时:

f=q
V
B


V//B

:
f=0

:(1)
劲度系数
K
由弹簧自身决定
(2)
摩擦因数
μ
与压 力大小及接触面积大小无关,由接触
面材料特性与表面状况等决定。
(3)fm
略大于
μN
一般视为
fm≈μN
(4)
物理量符号及单位

B
:磁感强度
(T)


L
:有效长度
(m)


I:
电流强度
( A)

V
:带电粒子速度
(m/S),
q:
带电粒子(带电体)电量
(C)

(5)
安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定 。

2)
力矩

1.
力矩
M=FL
L
为对应的力的力臂,指力的作用线到转动轴(点)的垂直距离

2.
转动平衡条件

M
顺时针
=
M
逆时针

M
的单位为

m
此处
N·m≠J

有些超出高一了

第一章
.
运动的描述


考点三:速度与速率的关系


物理意义

速度

描述物体运动快慢和方向的物理量,是矢



速率

描述物体运动快慢的物理量,是

标量

速率、平均速率(
=
路程
/
时间)

由瞬时速度的大小决定

无方向

分类

决定因素

方向

平均速度、瞬时速度

平均速度由位移和时间决定

平均速度方向与位移方向相同;瞬时速度

方向为该质点的运动方向

联系

它们的单位相同(
m/s
),瞬时速度的大小等于速率


考点四:速度、加速度与速度变化量的关系


意义

速度

加速度

速度变化量

描述物体速度变化大

小程度的物理量,是

一过程量

定义式

单位

决定因素


m/s
v
的大小由
v
0

a

t
决定


m/s
2


a
不是由
v
、△
v
、△
t
决定的,而是由
F


m
决定。

方向

与位移
x
或△
x
同向,

即物体运动的方向

大小



位移与时间的比值



速度对时间的变



位移对时间的变化

化率





x

t
图象中图线

上点的切线斜率的大

小值



速度改变量与所

用时间的比值



v

t
图象中图线

上点的切线斜率的大

与△
v
方向一致


m/s

v

v
0
决定,

而且

,也


a
与△
t
决定






决定方向


描述物体运动快慢和方向
描述物体速度变化快

的物理量

慢和方向的物理量

小值


考点五:运动图象的理解及应用

由于图象能直观地表示出物理过程和各物理量之间的 关系,所以在解题的过程中被广泛应
用。在运动学中,经常用到的有
x

t< br>图象和
v

t
图象。

1.

理解图象的含义


1


x

t
图象是描述位移随时间的变化规律


2


v

t
图象是描述速度随时间的变化规律

1.

明确图象斜率的含义


1


x

t
图象中,图线的斜率表示速度


2


v

t
图象中,图线的斜率表示加速度

第二章
.
匀变速直线运动的研究

考点一:匀变速直线运动的基本公式和推理

1.

基本公式

(1)
速度

时间关系式:

(2)
位移

时间关系式:

(3)
位移

速度关系式:

三个公式中的物理量只要知道任意三个,就可求出其余两个。

利用公式解题时注意:
x

v

a
为矢量及正、负号所代表的是方向的不同,
解题时要有正方向的规定。

1.

常用推论


1


平均速度公式:


2


一段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度:


3


一段位移的中间位置的瞬时速度:


4


任意两个连续相等的时间间隔(
T
)内位移之差为常数(逐差相等):

考点二:对运动图象的理解及应用

1.

研究运动图象


1


从图象识别物体的运动性质


2


能认识图象的截距(即图象与纵轴或横轴的交点坐标)的意义


3


能认识图象的斜率(即图象与横轴夹角的正切值)的意义


4


能认识图象与坐标轴所围面积的物理意义


5


能说明图象上任一点的物理意义

1.

x

t
图象和
v

t
图象的比较

如图所示是形状一样的图线在
x

t
图象和
v
—< br>t
图象中,





x

t
图象

①表示物体做匀速直线运动(斜率表示速度)

②表示物体静止

③表示物体静止



表示物体向反方向做匀速直线运动;初

位移为
x
0




交点的纵坐标表示三个运动的支点相遇时

的位移


t
1
时间内物体位移为
x
1


v

t
图象

①表示物体做匀加速直线运动(斜率表示加速度)

②表示物体做匀速直线运动

③表示物体静止



表示物体做匀减速直线运动;初速度为

v
0




交点的纵坐标表示三个运动质点的共同速





t
1
时刻物体速度为
v
1
(
图中阴影部分面积表

示质点在
0

t
1
时间内的位移
)


考点三:追及和相遇问题

1.―
追及



相遇

的特征


追及

的主要条件是:两个物体在追赶过程中处在同一位置。
< br>两物体恰能

相遇

的临界条件是两物体处在同一位置时,两物体的速 度恰好相同。

2.


追及


相遇

问题的思路

-愤怒哥


-愤怒哥


-愤怒哥


-愤怒哥


-愤怒哥


-愤怒哥


-愤怒哥


-愤怒哥