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作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2020-09-11 15:11
tags:万有引力公式

2020年山西省考时间-三千里


高中物理公式汇总大全

学好物理不仅要注重平时的积累学习,还要注意掌 握正确的答题
技巧。下面给大家整理了高中的物理公式,大家可以作为参考。
一、质点的运动(1)------直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=st(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt2=V平=(Vt+Vo)2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs2=[(Vo2+Vt2)2]12 6.位移s=V平
t=Vot+at22=Vt2t
7.加速度a=(Vt- Vo)t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a0;反向
则a0}
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):ms;加速度(a):ms2;末速度
(Vt):ms;时间(t)秒(s );位移(s):米(m);路程:米;速度单位换
算:1ms=3.6kmh。
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=0 2.末速度Vt=gt 3.下落高度h=gt22(从Vo位置向下
计算) 4.推论Vt2=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=9.8ms2≈10ms2(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=Vot-gt22 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8ms2≈10ms2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo22g(抛出点算
起)
5.往返时间t=2Vog (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、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt22
5.运动时间t=(2yg)12(通常又表示为(2hg)12)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)12=[Vo2+(gt)2]12
合速度方向与水平夹角β:tgβ=VyVx=gtV0
7.合位移:s=(x2+y2)12,
位移方向与水平夹角α:tgα=yx=gt2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g
注:(1)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(y)决定与水平抛出速度无关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做 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=st=2πrT 2.角速度ω=Φt=2πT=2πf
3.向心加速度a=V2r=ω2r=(2πT)2r 4.向心力F心
=mV2r=mω2r=mr(2πT)2=mωv=F合
5.周期与频率:T=1f 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);rs;半径(r):米(m);线速度(V):ms;角速度
(ω):rads;向心加速 度:ms2。
注:(1)向心力可以由某个具体力提供,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,指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体,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,向心力
不做功,但动量不断改变.
3)万有引力
1.开普勒第三定律:T2R 3=K(=4π2GM){R:轨道半径,T:周期,
K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质 量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2r2 (G=6.67×10-11N?m2kg2,方向在
它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMmR2=mg;g=GMR2 {R:天体
半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期 :
V=(GMr)12;ω=(GMr3)12;T=2π(r3GM)12{M:中心天体质量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)12=(GMr
地)12=7.9k ms;V2=11.2kms;V3=16.7kms
6.地球同步卫星GMm(r地+h) 2=m4π2(r地+h)T2{h≈36000km,
h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=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(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9kms。
三、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=9.8ms2≈10ms2,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(Nm),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=6.67×10-11N?m2kg2,方向在它们的
连线上)
6.静电力F=kQ1Q2r2 (k=9.0×109N?m2C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq (E:场强NC,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,BL
时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,
VB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(ms),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 (F1F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)12(余弦定理)
时:F=(F12+F22)12
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tgβ=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。
四、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
F1⊥F2
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:FNG,失重:FN
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。
五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F
的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(lg)12 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立
条件:摆角θ100;lr}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用
5.机械波、横波、纵波
注:(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越
高越剧烈;
(2)温度是分子平均动能的标志;
3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但
斥力减小得比引力快;
(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能
最小;
(5)气体膨胀,外界对气体做负功W0;温度升高,内能增大ΔU0;吸
收热量,Q0
(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对
于理想气体分子间作用力为零,分子势 能为零;
(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;
(8)其它 相关内容:能的转化和定恒定律能源的开发与利用.环保
物体的内能.分子的动能.分子势能。
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=mv {p:动量(kgs),m:质量(kg),v:速度(ms),方向与
速度方向相同}
3.冲量:I=Ft {I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向
由F决定}
4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,
是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总= p后总或p=p’?也可以是
m1v1+m2v2=m1v1?+m2v2?
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0ΔEKΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损
失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1?=(m1-m2)v1(m1+m2) v2?=2m1v1(m1+m2)
10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、
动量守恒)
11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,
并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=mvo22-(M+m)vt22=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对
子弹相对长木块的位移}
注:
(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;
(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向
化为代数运算;
(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动
量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲 问题等);
(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守
恒,原子核衰变时动量守恒;
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)
其它相关内 容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第
一册P128〕。
七、功和能(功是能量转化的量度)
1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J), F:恒力(N),s:位移(m),α:F、
s间的夹角}
2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8ms2≈10ms2,
hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)
即Uab=φa-φb}
4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)}
5.功率:P=Wt(定义式) {P:功率[瓦(W)],W:t时间内所做的功(J),
t:做功所用时间(s)}
6.汽车牵引力的功率:P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率,P平:平均
功率}
7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度
(vmax=P额f)
8.电功率:P=UI(普适式) {U:电路电压(V),I:电路电流(A)}
9.焦耳定律:Q=I2Rt {Q:电热(J),I:电流强度(A),R:电阻值(Ω),
t:通电时间(s)}
10.纯电阻电路中I=UR;P=UI=U2R=I2R;Q=W=UIt=U2tR=I2Rt
11.动能:Ek=mv22 {Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时
速度(ms)}
12.重力势能:EP=mgh {EP :重力势能(J),g:重力加速度,h:竖直
高度(m)(从零势能面起)}
13.电势能:EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J),q:电量(C),
φA:A点的电势(V)(从零势能面起)}
14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):
W合=mvt22-mvo22或W合=ΔEK
{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化
ΔEK=(mvt22-mvo22)}
15.机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是
mv122+mgh1= mv222+mgh2
16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量
的负值)WG=-ΔEP
注:
(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;
(2)O0≤α90O 做正功;90Oα≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向
与位移(速 度)方向垂直时该力不做功);
(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分
子)势能减少
(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能
守恒成立条件:除重力(弹 力)外其它力不做功,只是动能和势能之间
的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6 ×106J,
1eV=1.60×10-19J;_(7)弹簧弹性势能E=kx22,与劲度系数和形 变量有
关。


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