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高中物理公式定理定律知識點(diǎn)
高中物理公式知識點(diǎn)以及考試中重要的考點(diǎn).
一、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動------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;速度與速率.瞬時速度。
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----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�？煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本�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)：(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=6.67×10-11n?m2/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)，fn：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=6.67×10-11n?m2/kg2,方向在它們的連線上)
6.靜電力f=kq1q2/r2 (k=9.0×109n?m2/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);
(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，fy=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。
四、動力學(xué)(運(yùn)動和力)
1.牛頓第一運(yùn)動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止
2.牛頓第二運(yùn)動定律:f合=ma或a=f合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}
3.牛頓第三運(yùn)動定律:f=-f′{負(fù)號表示方向相反,f、f′各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區(qū)別,實(shí)際應(yīng)用:反沖運(yùn)動}
4.共點(diǎn)力的平衡f合=0，推廣 {正交分解法、三力匯交原理｝
5.超重:fn>g,失重:fn
6.牛頓運(yùn)動定律的適用條件:適用于解決低速運(yùn)動問題,適用于宏觀物體,不適用于處理高速問題,不適用于微觀粒子
注:平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線狀態(tài),或者是勻速轉(zhuǎn)動。
五、振動和波(機(jī)械振動與機(jī)械振動的傳播)
1.簡諧振動f=-kx {f:回復(fù)力，k:比例系數(shù)，x:位移，負(fù)號表示f的方向與x始終反向}
2.單擺周期t=2π(l/g)1/2 {l:擺長(m)，g:當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎�，成立條件:擺角θ<100;l>>r｝
3.受迫振動頻率特點(diǎn)：f=f驅(qū)動力
4.發(fā)生共振條件:f驅(qū)動力=f固，a=max，共振的防止和應(yīng)用
5.機(jī)械波、橫波、縱波
注:
(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小，布朗運(yùn)動越明顯,溫度越高越劇烈;
(2)溫度是分子平均動能的標(biāo)志;
3)分子間的引力和斥力同時存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;
(4)分子力做正功，分子勢能減小,在r0處f引=f斥且分子勢能最小;
(5)氣體膨脹,外界對氣體做負(fù)功w<0;溫度升高，內(nèi)能增大δu>0;吸收熱量，q>0
(6)物體的內(nèi)能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和，對于理想氣體分子間作用力為零，分子勢能為零;
(7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時，分子間的距離;
(8)其它相關(guān)內(nèi)容:能的轉(zhuǎn)化和定恒定律能源的開發(fā)與利用.環(huán)保物體的內(nèi)能.分子的動能.分子勢能。
六、沖量與動量(物體的受力與動量的變化)
1.動量：p=mv {p:動量(kg/s)，m:質(zhì)量(kg)，v:速度(m/s)，方向與速度方向相同｝
3.沖量：i=ft {i:沖量(n?s)，f:恒力(n)，t:力的作用時間(s)，方
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