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糙率公式高中物理力学公式大全word版本

作者:高考题库网
来源:https://www.bjmy2z.cn/gaokao
2020-10-04 00:34
tags:高中力学公式

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2020年10月4日发(作者:伏知)
高中物理力学公式大全

一、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)〔见第一册p8〕;
(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 (f1>f2)
2.互成角度力的合成:f=(f12+f22+2f1f2cosα)12(余弦定理) f1⊥f2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=fco sβ,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。

二、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:fn6.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〔见第一册p67〕
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。
三、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θ<100;l>>r}
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〔见第一册p175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册p2〕
6.波速v=st=λf=λt{波传播过程中, 一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332 ms;20℃:344ms;30℃:349ms;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效 应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小 〔见第二
册p21〕}
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册p22〕振动中的能量转化〔见第一册p173〕。
四、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;0<δek<δekm {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&acu te;=(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; < br>(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〕。
五、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+mgh 2
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≤α<90o 做正功;90o<α≤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,1e v=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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