您好,欢迎访问三七文档
当前位置:首页 > 临时分类 > 新编高一基本概念定理定律公式表达式总表
1新编高一《物理》基本概念、定理、定律、公式(表达式)总表一、力(重力、弹力、摩擦力、力矩、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=μF与物体相对运动方向相反μ:摩擦因数F: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μN一般视为fm≈μN2)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)1/2F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/23.合力大小范围|F1-F2|≤F≤|F1+F2|(三角形两边之和大于第三边,两边之差小于第三边)4.力的正交分解Fx=FcosβFy=Fsinββ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,化成代数运算。二、直线运动(匀速直线运动、匀变速运动、自由落体、竖直上抛)1)匀变速直线运动1.平均速度V平=S/t(定义式)2.有用推论Vt2-Vo2=2as3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/26.位移S=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t7.加速度a=(Vt-Vo)/t以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a0;反向则a08.实验用推论ΔS=aT2ΔS为相邻连续相等时间(T)内位移之差9.主要物理量及单位:初速(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)其它相关内容:质点/位移和路程/s--t图/v--t图/速度与速率/2)匀变速运动实例----自由落体1.做自由落体的条件:只受重力作用,初速度Vo=02.末速度Vt=gt3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)4.推论Vt2=2ghFF2F1OFF2F1O)αFFYFXOXYβ2V’V水平V竖V图4V水V船VV水V船VV水V船V图1图2图34.竖直上抛(不计空气阻力):可分上升和下降过程进行分段处理,具有对称性。注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速度直线运动规律。(2)a=g=9.8≈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。三、牛顿运动定律(运动和力、超重与失重、牛顿运动定律的适用范围)1.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.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.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,实际应用:反冲运动4.超重:NG、失重:NG、完全失重:N=0,(竖直方向变速运动、太空中、圆周运动中)四、物体的平衡(共点力作用下的平衡、因定转动轴物体的平衡)1.共点力作用下物体的平衡条件:F合=02.二力平衡与三力平衡的规律。3.力矩M=FLL为对应的力的力臂,指力的作用线到转动轴(点)的垂直距离4.转动平衡条件:M顺时针=M逆时针M的单位为N·m此处N·m≠J注:平衡状态是指物体处于静止或匀速度直线状态,或者是匀速转动。五、曲线运动(曲线运动条件、运动的合成与分解、平抛运动、圆周运动、离心运动)1)概述1.做曲线的条件:受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。2.初步认识:是变速运动,速度方向是曲线的这一点的切线上方向。3.研究方法:化曲为直,合运动与分运动具有同时性、等效性、独立性、矢量性关系。2)运动的合成与分解1.渡河、雨中行走、射击问题的关键是明确合运动与分运动,正确画速度或位移矢量图。2.合运动方向通常就是物体的实际运动方向,两个直线运动的合运动不一定是直线运动。3.渡河问题。(见图1、2、3,V船为船头方向分速度,V水为水流方向分速度,d为河宽)。a.通常情况下,船头方向垂直对岸,渡河最短时间,t=d/V船。(注意:此时,船实际航行方向并不与河岸垂直,而是船头分速度方向与河岸垂直,见图1)b.当V船大于V水时,调整船头方向使合速度方向垂直于河岸(图2),最短渡河距离为d。c.当V船小于V水时,V船与V(V合)垂直时渡河距离最短(图3),最短距离为(dV水)/V船。(4).雨中行走问题通常选在雨中运动的物体作为参考系。(如图4,雨相对于地面竖直下落,雨中的人向右走,选人作为参考系,则雨相对于人的水平分速度是向左的。)3)圆周运动、匀速圆周运动1.线速度V=s/t=2πR/T2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf3.向心加速度a=V2/R=ω2R=(2π/T)2R4.向心力F心=mV2/R=mω2R=m(2π/T)2R5.周期与频率T=1/f6.角速度与线速度的关系V=ωR7.角速度与转速的关系ω=2πn(n单位为r/s)8.物体做离心运动的条件:F合F心。(F心为做圆周运动的所需的向心力)9.主要物理量及单位:弧长(S):米(m)角度(Φ):弧度(rad)频率(f):赫(Hz)3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/s24)平抛运动(是匀变速曲线运动,加速度为g)1.水平方向分运动:Vx=VoSx=Vot2.竖直方向分运动:Vy=gt(Sy)=gt2/23.运动时间:t=(2Sy/g)1/24.合运动:Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2S=(Sx2+Sy2)1/2合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/Vo合位移方向与水平夹角α:tgα=Sy/Sx=gt/2Vo5.θ与β的关系为tgβ=2tgα。6.运动时间由下落高度h(Sy)决定,与V0大小无关,时间t(等时性)是解题关键。注:(1)分析是哪些力提供了向心力是解决圆周运动问题的关键;向心力可以是具体某个力提供,也可以是合力提供,还可以是分力提供,方向始终与速度方向垂直。(2)做匀速度圆周运动的物体,其向心力等于合力,向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,物体的动能保持不变,但动量不断改变。(3)变速圆周运动中一些特殊点的的合力等于向心力,是决解此类问题的关键。(4)要掌握的实例分析:水流星、火车转弯、汽车过拱桥、转盘上的物体、圆形轨道中运动的小球、小球与直杆相连、圆锥摆······六、万有引力(天体运动规律、地球人造卫星、同步卫星、失重现象)1.开普勒第三定律T2/R3=K(=4π2/GM)R:轨道半径T:周期K:常量(与行星质量无关)2.万有引力定律F=Gm1m2/r2G=6.67×10-11N·m2/kg2r为两个天体的中心连线的长度3.天体上的重力和重力加速度GMm/R2=mg,g=GM/R2,R:天体半径(m)4.卫星绕行速度、角速度、周期V=(GM/R)1/2ω=(GM/R3)1/2T=2π(R3/GM)1/25.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/sV2=11.2Km/sV3=16.7Km/s6.地球同步卫星GMm/(R+h)2=m4π2(R+h)/T2h≈36000kmh:距地球表面的高度注:(1)高中阶段,天体运动分析只是一种简化处理,忽略次要因素,把天体运动视匀速圆周运动,且F心=F万。(2)应用万有引力定律可估算天体的质量、运行周期、速度等。(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。(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9Km/S。(6)不同问题,主次要因素是不同的,如地球公转,主要是考虑太阳对地球的引力作用,而在地球表面上海洋的潮汐现象主要是考虑月球对地球的引力作用。七、机械能(功和能,功是能量转化的量度,能量观点贯穿于整个物理学)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=mghabm:物体的质量g=9.8≈10hab:a与b高度差(hab=ha-hb)6.功率P=W/t(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)7.汽车牵引力的功率P=FVP平=FV平P:瞬时功率P平:平均功率8.汽车以恒定功率启动和以恒定加速度启动的运动过程分析,最大行驶速度(Vmax=P额/f)9.动能Ek=mv2/2Ek:动能(J)m:物体质量(Kg)v:物体瞬时速度(m/s)10.重力势能EP=mghEP:重力势能(J)g:重力加速度h:竖直高度(m)(从参考平面起)11.动能定理W合=mVt2/2-mVo2/2,W合=ΔEKYX0V0SYSxVYVxVAβαS4W合:外力对物体做的总功ΔEK:动能变化ΔEK=(mVt2/2-mVo2/2)12.机械能守恒定律(守恒条件):ΔE=0EK1+EP1=EK2+EP2mV12/2+mgh1=mV22/2+mgh213.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。(3)力方向与位移(速度)方向始终垂直时该力不做功(4)重力(弹力)做正功,则重力(弹性)势能减少。(5)重力做功(恒力)做功与路径无关。(6)机械能守恒条件:除重力(弹力)外,其它力不做功,只是动能和势能相互转化。八、冲量与动量(受力与动量的变化、单个物体、相互作用物体组成的系统、适用范围)1.动量P=mVP:动量(Kg/S)m:质量(Kg)V:速度(m/S)方向与速度方向相同3.冲量I=FtI: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-mVoΔP:动量变化ΔP=mVt-mVo是矢量式5.动量守恒定律P前总=P后总P=P´m1V1+m2V2=m1V1´+m2V2´(矢量式,大小相等、方向相同)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;0ΔEKΔEKmΔEK:损失的动能ΔEKm: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.m1以V1初速度与静止的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(机械能守恒、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,并一起运动时,由系统动量守恒和动能定理可得:机械能损失E损=fL相对=mVo2/2-(M+m)Vt2/2Vt:共同速度f:阻力注:(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:合外力为零或内力远远大于外力,系统在某方向受的合外力为零,则在该方向系统动量守恒(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
本文标题:新编高一基本概念定理定律公式表达式总表
链接地址:https://www.777doc.com/doc-2394546 .html