高中物理学业水平考试公式

班级姓名小组教师寄语：背多分高中物理知识大全一.质点的运动（一）----直线运动1）匀变速直线运动1.平均速度V平＝st（定义式）2.中间时刻速度Vt/2＝V平＝122VV3.末速度Vt＝0Vat=022Vas4.中间位置速度VS/2＝22122VV5.位移s＝V平t＝2201122tVtatVtat6.有用推论220tVV＝2as7.加速度a＝0tVVVtt｛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＝2aT｛Δs为连续相邻相等时间T内位移之差｝逐差法求纸带加速度a=65432129ssssssT9．匀变速直线运动的比例：①初速为零的匀加速直线运动,在1s、2s、3s……ns内的位移之比为：12：22：32……n2；②在第1s内、第2s内、第3s内……第ns内的位移之比为1：3：5……(2n-1);③在第1米内、第2米内、第3米内……第n米内的时间之比为1：()21：)23……(nn1)④初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数：s=aT2(a一匀变速直线运动的加速度T一每个时间间隔的时间)10.s--t图、v--t图.图像的物理意义位移随时间的变化关系和速度随时间的变化关系，截距的物理意义s--t图中与纵轴交点表示位置点，截距表示位移；与横轴交点表示时刻，截距表示时间。v--t图中与纵轴交点表示速度，截距表示速率；与横轴交点表示时刻，截距表示时间。斜率的物理意义s--t图中的斜率表示速度；v--t图中的斜率表示加速度,面积的物理意义v--t图中图象与坐标轴所围的面积表示位移。,画出几种典型运动的V-t图:11.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)高中物理中理想化模型有质点、光滑平面、点电荷、理想气体、弹簧振子等⑸V与ΔV的相同点是有相同的单位不同点是V是状态量，描述某时刻物体的运动状况，而ΔV是过程量，描述运动状态的改变情况。ΔV与a的相同点是有相同的方向不同点是ΔV表示速度改变了多少，而a表示速度的大小和方向改变的快慢程度⑹平均速度与瞬时速度的关系是时间间隔趋向于零时的平均速度即为瞬时速度。速度与速率的关系是速度即表示物体运动快慢又表明运动方向，是矢量；速率只表示物体运动快慢是标量。速度与加速度的区别是速度描述物体运动状态，加速度描述运动状态改变的快慢联系是加速度是速度的变化率，高中出现的几个变化率加速度是速度的变化率、速度是位移的变化率、力是动量的变化率、感应电动势是磁通量的变化率⑺．其它相关内容：质点、位移和路程、参考系、时间与时刻、、相遇、追及。2)自由落体运动1.初速度Vo＝02.末速度Vt＝gt3.下落高度h＝212gt（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＝9.8m/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＝2012Vtgt2.末速度Vt＝V0-gt（g=9.8m/s2≈10m/s2）3.有用推论20V＝—2gs4.上升最大高度Hm＝202Vg(抛出点算起）5.往返时间t＝02Vt（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。6.有恒定空气阻力的上抛:落回原地速度Vt＜V0;上升时间＜下降时间;上升加速度的大小＞下降加速度大小,4)斜面上的运动(无其他外力)1.光滑斜面上的加速度:a=gsinθ(斜面顷角θ,重力加速度g,)2.有摩擦斜面上物体的加速度:a=g(sinθ-μcosθ)(斜面顷角θ,重力加速度g,摩擦因数μ)二、质点的运动（二）----曲线运动⑴物体做直线运动的条件合力与速度在同一条直线上物体做曲线运动的条件合力与速度不在同一条直线上⑵匀速运动的两个特例匀速直线运动、匀速圆周运动匀变速运动的两个特例匀变速直线运动、班级姓名小组教师寄语：背多分平抛物体运动⑶曲线运动的速度方向时刻与轨迹相切，加速度方向指向轨迹圆的圆心1)平抛运动1.水平方向速度：Vx＝V02.竖直方向速度：Vy＝gt速度增量ΔV=Vy＝gt3.水平方向位移：x＝V0t4.竖直方向位移：y＝212gt5.运动时间t＝2Xgty6.合速度Vt＝22220XYVVVgt合速度方向与水平夹角β:tgβ＝0YXVgtVV7.合位移：s＝22XY,位移方向与水平夹角α:tgα＝02YgtXV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动与竖直方向的自由落体运动的合成；⑵运动时间由下落高度决定与水平抛出速度无关；⑶θ与β的关系为tgβ＝2tgα；⑷在平抛运动中时间t是解题关键；⑸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)方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动。2）匀速圆周运动1.线速度V＝s/t＝2RT2.角速度ω＝Φ/t＝22f3.向心加速度a＝22222244VRRfRRT4.向心力F心＝22222244VRmRmmfmRRT=ma向5.周期与频率：T＝1f6.角速度与线速度的关系：V＝ωR7.角速度与转速的关系ω＝2πn(此处频率与转速意义相同,n的单位为转/秒)8.主要物理量及单位：弧长(s):米(m)；角度(Φ)：弧度（rad）；频率（f）：赫（Hz）；周期（T）：秒（s）；转速（n）：r/s；半径(r):米（m）；线速度（V）：m/s；角速度（ω）：rad/s；向心加速度：m/s2。注：⑴半径转过Φ角，初速与末速夹角为Φ。转动过程中加速度a的方向时刻指向圆心，加速度a与速度V的方向始终保持垂直。⑵.角速度ω表示半径转动的快慢线速度V表示质点运动的快慢。⑶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；⑷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，但速度不断改变。（因为方向变）⑸变速圆周运动的物体合外力不指向圆心，可把这个力正交分解成向心的F向和切向的F切，F向的作用是改变速度方向，F切的作用是改变速度大小。⑹细绳拴小球在竖直面内做圆周运动的临界条件是Vgr最高＝最高点与最低点绳子受拉力之差ΔT=6mg.⑺物体做离心运动的条件是：2VFmr向3)万有引力1.开普勒第三定律：T2/R3＝K=24GM｛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＝122Gmmr（G＝6.67×10-11N•m2/kg2，方向在它们的连线上）3.天体上的重力和重力加速度：G2Mmr＝mg；g＝G2Mr｛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＝GMrω＝3GMrT＝2π3rGM｛M：中心天体质量｝5.第一宇宙速度V1＝gR地＝GMR地＝7.9km/s；第二宇宙速度V2＝11.2km/s；第三宇宙速度V3＝16.7km/s6.地球同步卫星：①周期24小时②位置赤道上空固定高度，③相对于地面上的观察者静止注:(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，运行周期和地球自传周期相同；班级姓名小组教师寄语：背多分(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；(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s即第一宇宙速度。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＝9.8m/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＝N，①N为接触面间的弹力，可以大于G；也可以等于G;也可以小于G②为滑动摩擦系数，与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面积大小无关、与接触面相对运动快慢无关，与以及正压力N无关.，与物体运动的速度无关4.静摩擦力：由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关.大小范围：0≤f静≤fm(fm为最大静摩擦力，与正压力有关)说明：a、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向有一定夹角。b、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不做功。c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用5.万有引力F＝122Gmmr（G＝6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上）6.静电力F＝122kqqr（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＝ILBsinθ（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由弹簧本身因素决定;(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)对“相对”的理解以摩擦力的施力物体为参照物，站到施力物体上看受力物体如何运动。⑸安培力与洛仑兹力方向均用右手定则判定。(6)物体的受力分析：①分析步骤确定研究对象、先找场力再找接触力、检查是否合理②检查是否有多余力的力方法是每一个力都要有施力者③检查是否有漏掉方法是每与一个物体接触都可能产生零到两个力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＝COSFFFF2122212（余弦定理）F1⊥F2时:F＝2212FF3.合力大小范围：F1－F2≤F≤F1+F24.力的正交分解：Fx＝Fcosβ，Fy＝Fsinβ（β为合力与x轴之间的夹角tgβ＝Fy/Fx）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。（6）F1与F2夹角120度时F1＝F2＝F合四、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，总保持匀速直线运动或静止状态,直到有外力迫使它改变为止。维持运动的原因是惯性，改变运动的原因是受合外力。描述运动的物理量是速度。改变运动的方式有只改变快慢（匀变速直线运动），只改变方向（匀速圆周运动），二者同时改变（平抛运动）。2.牛顿第二运动定律：F合＝ma。加速度a决定式是Fam，体现式是Vat，方向由合外力决定（还与△v方向一致）。即合力产生加速度，加速度改变速度。理解（四性）：（1）矢量性（2）瞬时性（3）独立性（4）同时性3.牛顿第三运动定律：F＝—F´{负号表示方向相反，实际应用：反冲运动}①F、F´的三同大小、性质、作用时间，三不同方向、效果、作用对象②平衡力与作用力反作用力区别：请