高中物理公式高一
高中物理中,驗證牛頓第二定律實驗,是一個必須掌握的重點實驗,今天小編在這給大家整理了高中物理公式,接下來隨著小編一起來看看吧!
高中物理公式(一)
運動學公式
速度定義式:v=s/t
加速度定義式:a=(v-v0)/t
速度公式:v=v0+at
位移公式:s=v0t+?at2
速度位移關系式:v2-v02=2as
平均速度與中間時刻速度:v-=vt/2=(v0+v)/2
相鄰相等時間位移差:Δs=aT2
高中物理公式(二)
(1)滑動摩擦力:f=N
說明:a、N為接觸面間的彈力,可以大于G;也可以等于G;也可以小于G
b、為滑動摩擦系數(shù),只與接觸面材料和粗糙程度有關,與接觸面積大小、接觸面相對運動快慢以及正壓力N無關.
(2)靜摩擦力:由物體的平衡條件或牛頓第二定律求解,與正壓力無關.
大小范圍:Of靜fm(fm為靜摩擦力,與正壓力有關)
a、摩擦力可以與運動方向相同,也可以與運動方向相反,還可以與運動方向成一定夾角。
b、摩擦力可以作正功,也可以作負功,還可以不作功。
c、摩擦力的方向與物體間相對運動的方向或相對運動趨勢的方向相反。
d、靜止的物體可以受滑動摩擦力的作用,運動的物體可以受靜摩擦力的作用。
高中物理公式(三)
一, 質點的運動(1)----- 直線運動
1)勻變速直線運動
1.平均速度V平=S / t (定義式) 2.有用推論Vt 2 –V0 2=2as
3.中間時刻速度 Vt / 2= V平=(V t + V o) / 2
4.末速度V=Vo+at
5.中間位置速度Vs / 2=[(V_o2 + V_t2) / 2] 1/2
6.位移S= V平t=V o t + at2 / 2=V t / 2 t
7.加速度a=(V_t - V_o) / t 以V_o為正方向,a與V_o同向(加速)a>0;反向則a<0
8.實驗用推論ΔS=aT2 ΔS為相鄰連續(xù)相等時間(T)內位移之差
9.主要物理量及單位:初速(V_o):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=(V_t - V_o)/ t只是量度式,不是決定式。(4)其它相關內容:質點/位移和路程/s--t圖/v--t圖/速度與速率/
2) 自由落體
1.初速度V_o =0 2.末速度V_t = g t
3.下落高度h=gt2 / 2(從V_o 位置向下計算)
4.推論V t2 = 2gh
注:(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動,遵循勻變速度直線運動規(guī)律。
(2)a=g=9.8≈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
1.位移S=V_o t – gt 2 / 2 2.末速度V_t = V_o – g t (g=9.8≈10 m / s2 )
3.有用推論V_t 2 - V_o 2 = - 2 g S 4.上升高度H_max=V_o 2 / (2g) (拋出點算起)
5.往返時間t=2V_o / g (從拋出落回原位置的時間)
注:(1)全過程處理:是勻減速直線運動,以向上為正方向,加速度取負值。(2)分段處理:向上為勻減速運動,向下為自由落體運動,具有對稱性。(3)上升與下落過程具有對稱性,
如在同點速度等值反向等。
二 、 力(常見的力、力矩、力的合成與分解)
1)常見的力
1.重力G=mg方向豎直向下g=9.8 m/s2 ≈10 m/s2 作用點在重心 適用于地球表面附近
2.胡克定律F=kX 方向沿恢復形變方向 k:勁度系數(shù)(N/m) X:形變量(m)
3.滑動摩擦力f=μN 與物體相對運動方向相反 μ:摩擦因數(shù) N:正壓力(N)
4.靜摩擦力0≤f靜≤fm 與物體相對運動趨勢方向相反 fm為靜摩擦力
5.萬有引力F=G m_1m_2 / r2 G=6.67×10-11 N·m2/kg2 方向在它們的連線上
6.靜電力F=K Q_1Q_2 / r2 K=9.0×109 N·m2/C2 方向在它們的連線上
7.電場力F=Eq E:場強N/C q:電量C 正電荷受的電場力與場強方向相同
8.安培力F=B I L sinθ θ為B與L的夾角 當 L⊥B時: F=B I L , B//L時: F=0
9.洛侖茲力f=q V B sinθ θ為B與V的夾角 當V⊥B時: f=q V B , 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,由接觸面材料特性與表面狀況等決定。(3)fm略大于μN 一般視為fm≈μN (4)物理量符號及單位
B:磁感強度(T), L:有效長度(m), I:電流強度(A),V:帶電粒子速度(m/S), q:帶電粒子(帶電體)電量(C),(5)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。
2)力矩
1.力矩M=FL L為對應的力的力臂,指力的作用線到轉動軸(點)的垂直距離
2.轉動平衡條件 M順時針= M逆時針 M的單位為N·m 此處N·m≠J
三.平拋運動
1.水平方向速度V_x= V_o 2.豎直方向速度V_y=gt
3.水平方向位移S_x= V_o t 4.豎直方向位移S_y=gt2 / 2
5.運動時間t=(2S_y / g)1/2 (通常又表示為(2h/g) 1/2 )
6.合速度V_t=(V_x2+V_y2) 1/2=[ V_o2 + (gt)2 ] 1/2
合速度方向與水平夾角β: tgβ=V_y / V_x = gt / V_o
7.合位移S=(S_x2+ S_y2) 1/2 ,
位移方向與水平夾角α: tgα=S_y / S_x=gt / (2V_o)
注:(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運動與豎直方向的自由落體運動的合成。(2)運動時間由下落高度h(S_y)決定與水平拋出速度無
關。(3)θ與β的關系為tgβ=2tgα 。(4)在平拋運動中時間t是解題關鍵。(5)曲線運動的物體必有加速度,當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
線運動。
2)勻速圓周運動
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=ω2 R=(2π/T)2 R 4.向心力F心=mV2 / R=mω2 R=m(2π/ T)2 R
5.周期與頻率T=1 / f 6.角速度與線速度的關系V=ωR
7.角速度與轉速的關系ω=2πn (此處頻率與轉速意義相同)
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)向心力可以由具體某個力提供,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。(2)做勻速度圓周運動的物體,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,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(與行星質量無關)
2.萬有引力定律F=Gm_1m_2 / 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)
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
5.第一(二、三)宇宙速度V_1=(g地
r地)1/2=7.9Km/s V_2=11.2Km/s V_3=16.7Km/s
6.地球同步衛(wèi)星GMm / (R+h)2=m4π2 (R+h) / T2
h≈36000 km/h:距地球表面的高度
注:(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F心=F萬。(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等。(3)地球同步衛(wèi)星只能運行于赤道上空,運行周期和地球自轉周期相同。
(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。(5)地球衛(wèi)星的環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9Km/S。
高中物理公式(四)
【1】
1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質量無關,取決于中心天體的質量)}
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)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;
(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等;
(3)地球同步衛(wèi)星只能運行于赤道上空,運行周期和地球自轉周期相同;
(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)星的環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。
【2】
1.牛頓第一運動定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止
2.牛頓第二運動定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}
3.牛頓第三運動定律:F=-F′{負號表示方向相反,F、F′各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區(qū)別,實際應用:反沖運動}
4.共點力的平衡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.牛頓運動定律的適用條件:適用于解決低速運動問題,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),或者是勻速轉動。
高中物理公式(五)
機械能
1.功
(1)做功的兩個條件: 作用在物體上的力.
物體在里的方向上通過的距離.
(2)功的大小: W=Fscosa 功是標量 功的單位:焦耳(J)
1J=1Nxm
當 0<= a <派/2 w>0 F做正功 F是動力
當 a=派/2 w=0 (cos派/2=0) F不作功
當 派/2<= a <派 W<0 F做負功 F是阻力
(3)總功的求法:
W總=W1+W2+W3……Wn
W總=F合Scosa
2.功率
(1) 定義:功跟完成這些功所用時間的比值.
P=W/t 功率是標量 功率單位:瓦特(w)
此公式求的是平均功率
1w=1J/s 1000w=1kw
(2) 功率的另一個表達式: P=Fvcosa
當F與v方向相同時, P=Fv. (此時cos0度=1)
此公式即可求平均功率,也可求瞬時功率
1)平均功率: 當v為平均速度時
2)瞬時功率: 當v為t時刻的瞬時速度
(3) 額定功率: 指機器正常工作時輸出功率
實際功率: 指機器在實際工作中的輸出功率
正常工作時: 實際功率≤額定功率
(4) 機車運動問題(前提:阻力f恒定)
P=Fv F=ma+f (由牛頓第二定律得)
汽車啟動有兩種模式
1) 汽車以恒定功率啟動 (a在減小,一直到0)
P恒定 v在增加 F在減小 尤F=ma+f
當F減小=f時 v此時有值
2) 汽車以恒定加速度前進(a開始恒定,在逐漸減小到0)
a恒定 F不變(F=ma+f) V在增加 P實逐漸增加
此時的P為額定功率 即P一定
P恒定 v在增加 F在減小 尤F=ma+f
當F減小=f時 v此時有值
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