高中物理公式大全

　　一、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(1)——直線運(yùn)動

　　1)勻變速直線運(yùn)動

　　1.平均速度V平=s/t(定義式) 2.有用推論Vt2-Vo2=2as

　　3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at

　　5.中間位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t

　　7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo為正方向，a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0｝

　　8.實(shí)驗(yàn)用推論Δs=aT2 {Δs為連續(xù)相鄰相等時間(T)內(nèi)位移之差｝

　　9.主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度單位換算：1m/s=3.6km/h。

　　注：

　　(1)平均速度是矢量;

　　(2)物體速度大,加速度不一定大;

　　(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式，不是決定式;

　　(4)其它相關(guān)內(nèi)容：質(zhì)點(diǎn)、位移和路程、參考系、時間與時刻〔見第一冊P19〕/s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時速度〔見第一冊P24〕。

　　2)自由落體運(yùn)動

　　1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt

　　3.下落高度h=gt2/2(從Vo位置向下計(jì)算) 4.推論Vt2=2gh

　　注:

　　(1)自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，遵循勻變速直線運(yùn)動規(guī)律;

　　(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小，方向豎直向下)。

　　3)豎直上拋運(yùn)動

　　1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)

　　3.有用推論Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(拋出點(diǎn)算起)

　　5.往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)

　　注:

　　(1)全過程處理:是勻減速直線運(yùn)動，以向上為正方向，加速度取負(fù)值;

　　(2)分段處理：向上為勻減速直線運(yùn)動，向下為自由落體運(yùn)動，具有對稱性;

　　(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點(diǎn)速度等值反向等。

　　二、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(2)——曲線運(yùn)動、萬有引力

　　1)平拋運(yùn)動

　　1.水平方向速度：Vx=Vo 2.豎直方向速度：Vy=gt

　　3.水平方向位移：x=Vot 4.豎直方向位移：y=gt2/2

　　5.運(yùn)動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)

　　6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2，合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0

　　7.合位移：s=(x2+y2)1/2,位移方向與水平夾角α:tgα=y/x=gt/2Vo

　　8.水平方向加速度：ax=0;豎直方向加速度：ay=g

　　注：

　　(1)平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動，加速度為g，通�？煽醋魇撬�平方向的勻速直線運(yùn)與豎直方向的自由落體運(yùn)動的合成;

　　(2)運(yùn)動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關(guān);

　　(3)θ與β的關(guān)系為tgβ=2tgα;

　　(4)在平拋運(yùn)動中時間t是解題關(guān)鍵;(5)做曲線運(yùn)動的物體必有加速度，當(dāng)速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時，物體做曲線運(yùn)動。

　　2)勻速圓周運(yùn)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)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合

　　5.周期與頻率：T=1/f 6.角速度與線速度的關(guān)系：V=ωr

　　7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn(此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)

　　8.主要物理量及單位：弧長(s):米(m);角度(Φ)：弧度(rad);頻率(f)：赫(Hz);周期(T)：秒(s);轉(zhuǎn)速(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)向心力可以由某個具體力提供，也可以由合力提供，還可以由分力提供，方向始終與速度方向垂直，指向圓心;

　　(2)做勻速圓周運(yùn)動的物體，其向心力等于合力，并且向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小，因此物體的動能保持不變，向心力不做功，但動量不斷改變。

　　3)萬有引力

　　1.開普勒第三定律：T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑，T:周期，K:常量(與行星質(zhì)量無關(guān)，取決于中心天體的質(zhì)量)｝

　　2.萬有引力定律：F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11Nm2/kg2，方向在它們的連線上)

　　3.天體上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(zhì)量(kg)｝

　　4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期：V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M：中心天體質(zhì)量｝

　　5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s

　　6.地球同步衛(wèi)星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km，h:距地球表面的高度，r地:地球的半徑｝

　　注:

　　(1)天體運(yùn)動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;

　　(2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;

　　(3)地球同步衛(wèi)星只能運(yùn)行于赤道上空，運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同;

　　(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);

　　(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。

　　三、力(常見的力、力的合成與分解)

　　1)常見的力

　　1.重力G=mg (方向豎直向下，g=9.8m/s2≈10m/s2，作用點(diǎn)在重心，適用于地球表面附近)

　　2.胡克定律F=kx {方向沿恢復(fù)形變方向，k：勁度系數(shù)(N/m)，x：形變量(m)｝

　　3.滑動摩擦力F=μFN {與物體相對運(yùn)動方向相反，μ：摩擦因數(shù)，F(xiàn)N：正壓力(N)｝

　　4.靜摩擦力0≤f靜≤fm (與物體相對運(yùn)動趨勢方向相反，fm為最大靜摩擦力)

　　5.萬有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它們的連線上)

　　6.靜電力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109Nm2/C2,方向在它們的連線上)

　　7.電場力F=Eq (E：場強(qiáng)N/C，q：電量C，正電荷受的電場力與場強(qiáng)方向相同)

　　8.安培力F=BILsinθ (θ為B與L的夾角，當(dāng)L⊥B時:F=BIL，B//L時:F=0)

　　9.洛侖茲力f=qVBsinθ (θ為B與V的夾角，當(dāng)V⊥B時：f=qVB，V//B時:f=0)

　　注:

　　(1)勁度系數(shù)k由彈簧自身決定;

　　(2)摩擦因數(shù)μ與壓力大小及接觸面積大小無關(guān)，由接觸面材料特性與表面狀況等決定;

　　(3)fm略大于μFN，一般視為fm≈μFN;

　　(4)其它相關(guān)內(nèi)容：靜摩擦力(大小、方向)〔見第一冊P8〕;

　　(5)物理量符號及單位B：磁感強(qiáng)度(T)，L：有效長度(m)，I:電流強(qiáng)度(A)，V：帶電粒子速度(m/s),q:帶電粒子(帶電體)電量(C);

　　(6)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。

　　2)力的合成與分解

　　1.同一直線上力的合成同向:F=F1+F2， 反向：F=F1-F2 (F1>F2)

　　2.互成角度力的合成：

　　F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2時:F=(F12+F22)1/2

　　3.合力大小范圍：|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

　　4.力的正交分解：Fx=Fcosβ，F(xiàn)y=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)

　　注：

　　(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;

　　(2)合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

　　(3)除公式法外，也可用作圖法求解,此時要選擇標(biāo)度,嚴(yán)格作圖;

　　(4)F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角(α角)越大，合力越小;

　　(5)同一直線上力的合成，可沿直線取正方向，用正負(fù)號表示力的方向，化簡為代數(shù)運(yùn)算。

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