高中物理公式完整列表
一、質點的運動(1)---直線運動
1)勻加速直線運動
1.平均速度Vping=s/t(定義公式)2.有用的推論Vt2-Vo2=2as
3. 中間速度 Vt/2 = V 級 = (Vt + Vo)/24。最終速度 Vt = Vo + at
5.中間位置速度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為正方向,a與Vo同方向(加速度)a>0;以Vo為反方向,a
8. 實驗推論 Δs = aT2 {Δs 為連續相等時間(T)之間的位移差}
9、主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;終速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);距離:米;速度單位換算:1m/s=3.6km/h。
注意:(1)平均速度是一個矢量;(2)物體的速度很大,加速度不一定很大;(3)a=(Vt-Vo)/t只是一個測量公式,而不是一個確定性公式;
(4)其他相關內容:質點、位移和距離、參考系、時間和力矩、速度和速率、瞬時速度。
2)自由落體
1. 初速度 Vo = 0 2. 終速度 Vt = gt 3. 墜落高度 h = gt2/2 (從 Vo 位置向下計算) 4. 推論 Vt2 = 2gh
注:(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻加速直線運動規律;
(2)a = g = 9.8 m/s2 ≈ 10 m/s2(重力加速度在赤道附近較小,山區比平原小,垂直向下)。
(3)垂直向上運動
1. 位移 s = Vot-gt2/2 2. 最終速度 Vt = Vo-gt (g = 9.8m/s2≈10m/s2)
3. 有用的推論Vt2-Vo2=-2gs4. 最大上升高度Hm=Vo2/2g(從投擲點開始)
5. 往返時間t=2Vo/g(從拋回原位的時間)
注:(1)整個過程為勻減速直線運動,向上為正方向,加速度為負值;
(2)分段處理:向上為勻速減速直線運動,向下為自由落體運動高中物理的公式大全,呈對稱性;
(3)上升和下降過程是對稱的,即在同一點處,速度大小相等,方向相反。
II. 質點的運動(2)-曲線運動、萬有引力
1)水平拋射
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.運動時間t=(2y/g)1/2(通常表示為(2h/g)1/2)
6. 總速度 Vt = (Vx2 + Vy2)1/2 = [Vo2 + (gt)2]1/2
合成速度方向與水平方向的夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7. 總位移:s = (x2 + y2)1/2,
位移方向與水平方向的夾角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平加速度:ax=0;垂直加速度:ay=g
注:(1)拋射運動是加速度為g的勻加速曲線運動,通常可以看作是水平方向的勻速直線運動與鉛垂方向的自由落體運動的合成。
(2)運動時間由下落高度h(y)決定,與水平投擲速度無關;
(3)θ與β的關系為tgβ=2tgα;
(4)水平拋射運動中,時間t是解題的關鍵;(5)物體做曲線運動必有加速度留學之路,當速度方向與合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。
2)勻速圓周運動
1. 線速度 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.周期與頻率:T=1/f6.角速度與線速度的關系:V=ωr
7、角速度與轉速的關系ω=2πn(此處頻率與轉速含義相同)
8.主要物理量及單位:弧長(s):(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫茲(Hz);周期(T):秒(s);旋轉速度(n):r/s;半徑(r):米(m);線速度(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,其方向始終垂直于速度方向,指向圓心。
(2)做勻速圓周運動的物體,向心力等于合力,向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小。因此,物體的動能不變,向心力不做功,但動量不斷變化。
3)重力
1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常數(與行星質量無關,取決于中心天體的質量)}
2、萬有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在??它們連線上)
3、天體的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2{R:天體半徑(m),M:天體質量(kg)}
4.衛星軌道速度、角速度及周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M為中心天體質量}
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. 地球同步衛星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,:地球半徑}
注:(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;
(2)利用萬有引力定律可以估算天體的質量密度;
(3)地球同步衛星只能在赤道上空運行,其運行周期與地球自轉周期相同;
(4)隨著衛星軌道半徑的減小,勢能減小,動能增大,速度增大,周期減小(一為一,二為三);
(5)地球衛星的最大軌道速度和最小發射速度均為7.9公里/秒。
3.力(常見力、力的組成與分解)
(1)普通力量
1.重力G=mg(方向垂直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用點在重心,適用于地球表面附近)
2. 胡克定律F=kx{方向為恢復變形方向,k:剛度系數(N/m),x:變形量(m)}
3.滑動摩擦力F=μFN{與物體相對運動方向相反,μ:摩擦系數,FN:法向壓力(N)}
4、靜摩擦力0≤≤fm(與物體相對運動趨勢方向相反,fm為最大靜摩擦力)
5、萬有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在??連線處)
6.靜電力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N?m2/C2,方向在??連線上)
7.電場力F=Eq(E:場強N/C,q:電荷C,正電荷所受的電場力方向與場強方向相同)
8.安培力F=θ(θ為B與L的夾角,當L⊥B時:F=BIL,當B//L時:F=0)
9.洛倫茲力f=θ(θ為B與V之間的夾角,當V⊥B時:f=qVB,當V//B時:f=0)
注:(1)剛度系數k由彈簧本身決定;
(2)摩擦系數μ與壓力和接觸面積無關,而是由接觸面材料性質和表面狀況決定的;
(3)fm稍大于μFN,一般認為fm≈μFN;
(4)其他相關內容:靜摩擦力(大小、方向);
(5)物理量的符號及單位B:磁通密度(T);L:有效長度(m);I:電流強度(A);V:帶電粒子的速度(m/s);q:帶電粒子(帶電體)的電荷(C);
(6)安培力和洛倫茲力的方向都遵循左手定則。
2)力量的組成與分解
1. 在同一直線上合成的力,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)當F1⊥F2時: F=(F12+F22)1/2
3、合力范圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx = Fcosβ,Fy = Fsinβ(β為合力與x軸??的夾角tgβ = Fy/Fx)
注:(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形法則;
(2)合力與分力之間是一種等效替代關系,合力可以代替分力的共同作用,反之亦然。
(3)除公式法外,還可以用圖解法解題,但此時必須嚴格選擇尺度,嚴格繪制圖形。
(4)當F1、F2的值一定時,F1與F2之間的夾角(α角)越大,合力越小;
(5)同一條直線上各力的合力,可簡化為代數運算,沿直線取正方向,用正負號表示力的方向。
4. 動力學(運動和力)
1、牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總是保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態。
2.牛頓第二運動定律: = ma 或 a = /ma {由合外力決定,且與合外力方向相同}
3.牛頓第三運動定律:F=-F'{負號表示方向相反,F與F'互相作用,平衡力與作用力與反作用力之差,實際應用:反沖運動}
4. 共點力平衡 = 0,{正交分解法、三力交點原理}的推廣
5.超重:FN>G,失重:FN
6.牛頓運動定律的適用條件:適用于解決低速運動問題和宏觀物體,不適用于高速問題和微觀粒子
注:平衡狀態是指物體處于靜止或勻速直線運動,或勻速旋轉。
5.振動與波(機械振動及機械振動的傳播)
1. 簡諧振動F = -kx{F:恢復力,k:比例系數,x:位移,負號表示F的方向始終與x相反}
2.單擺周期T=2π(l/g)1/2{l:擺長(m),g:當地重力加速度值,條件:擺角θ>r}
3.受迫振動頻率特性:f=f驅動力
4. 共振條件:f 驅動力 = f 固體,A = max,共振的預防和應用
5.機械波、橫波、縱波
注:(1)布朗粒子不是分子,布朗粒子越小,布朗運動越明顯,溫度越高,布朗運動越劇烈。
(2)溫度是分子平均動能的表征;
3)分子間的吸引力和排斥力同時存在,且隨分子間距離的增加而減小,但排斥力減小的速度比吸引力減小的速度快;
(4)分子力做正功,分子勢能減小,在r0處,F引力=F斥力,分子勢能最小;
(5)氣體膨脹,外界對氣體做負功W0;吸收熱量,Q>0
(6)物體的內能是指物體內所有分子的全部動能與勢能的總和。理想氣體的分子間作用力為零,分子勢能為零;
(7) r0 是分子處于平衡狀態時分子之間的距離;
(8)其他相關內容:能量的轉化與穩定性規律、能源的開發與利用、環境物體的內能、分子動能、分子勢能。
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