高中物理公式大全
夢想北大冬令營之高中物理公式大全。
一、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(1)------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.實驗用推論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(2)----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(tǒng)/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。ㄒ煌矗;
(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。
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