高中物理基本公式
2017-12-30 20:38
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一、质点的运动(1)——直线运动
1)匀变速直线运动
1、速度Vt=V0+at2.位移S=V0t+12at2=V平均t=V0+Vt2t
3.有用推论V2t−V20=2as
4.平均速度 V平=st定义式
5.中间时刻速度Vt2=V平=(Vt+V0)/2
6.中间位置速度Vs2=v20+v2t2−−−−−√
7.加速度a=Vt−V0t 以V0为正方向,a与V0向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论Δs=aT²{Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:
初速度(Vo):m/s;
加速度(a):m/s2;
末速度(Vt):m/s;
时间(t)秒(s);
位移(s):米(m);
路程:米;
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=(Vt-Vo)/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.参考系.时间与时刻;速度与速率.瞬时速度。
2)自由落体运动
1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt22(从Vo位置向下计算)
4.推论V2t=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈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)竖直上抛运动
1.位移s=V0t−12gt22.末速度Vt=Vo−gt(g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论V2t−V20=−2gs
4.上升最大高度Hm=v202g(抛出点算起)
5.往返时间t=2v0g(从抛出落回原位置的时间)
注:
(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:向上为匀减速直线运动,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。
二、力(常见的力、力的合成与分解)
(1)常见的力
1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/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=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤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=GM1M2R2(G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2r2(k=9.0×109N?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=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)
注:
(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μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向);
(5)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);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)2.互成角度力的合成:
F2=F21+F22+2F1F2cosα(余弦定理) F1⊥F2时:F2=(F21+F22)
3.合力大小范围:|F1−F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tanβ=FyFx)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
三、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为止2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN<G {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物
7体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子
注:
平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
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