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壹2017-2018高中文班物理学业水平考试公式总结一、直线运动:1、匀变速直线运动:①平均速度V平=△x/△t(定义式)②有用推论V2-Vo2=2ax③中间时刻速度Vt/2=V平=(V+Vo)/2④末速度V=Vo+at⑤中间位置速度2222tovvVS⑥位移x=(V+Vo)t/2=Vot+at2/2⑦加速度a=(V-Vo)/t=△V/△t{以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a0;反向则a0}注:主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(V):m/s;时间(t):秒(s);位移(x):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。○8.匀变速直线运动规律的速度时间图像A纵坐标表示物体运动的速度,横坐标表示时间图像意义:表示物体速度随时间的变化规律①表示物体做匀速直线运动;②表示物体做匀加速直线运动;③表示物体做匀减速直线运动;①②③交点的纵坐标表示三个运动物体的速度相等;图中阴影部分面积表示0~t1时间内②的位移○9匀速直线运动规律的位移时间图像A纵坐标表示物体运动的位移,横坐标表示时间图像意义:表示物体位移随时间的变化规律①表示物体做静止;②表示物体做匀速直线运动;③表示物体做匀速直线运动;①②③交点的纵坐标表示三个运动物体相遇时的位移相同。2、自由落体运动:①初速度Vo=0②末速度V=gt③下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算)④推论V2=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)。二、相互作用: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:KxF(x为伸长量或压缩量;K为劲度系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关)3、(1)滑动摩擦力:当一个物体在另一个物体表面滑动的时候,会受到另一个物体阻碍它滑动的力,①②③0V/(ms-1)T1t/s①②③0x/mt/sX1贰这个力叫做滑动摩擦力。(2)滑动摩擦力的产生条件:a、直接接触b、接触面粗糙c、有相对运动d、有弹力(3)滑动摩擦力的方向:总是与相对运动方向相反,可以与运动同方向,可以与运动反方向,可以是阻力,可以是动力。运动物体与静止物体都可以受到滑动摩擦力。(4)滑动摩擦力:F滑=μFN(FN为接触面间的弹力,可以大于G;也可等于G;也可小于G。为动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积、接触面相对运动快慢以及正压力FN无关)4、静摩擦力:O≤F静≤Fm(Fm为最大静摩擦力,与物体相对运动趋势方向相反)5、合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|三、牛顿运动定律:1、牛顿第二定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力F合决定,与合外力方向一致}(2)力和运动的关系:①物体所受的合外力产生物体的合加速度:当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同,则物体做匀加速直线运动。当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反,则物体做匀减速直线运动。在物体受到的合外力是随时间变化的情况下,物体的合加速度也随时间性变化。②加速度的方向就是合外力的方向。③加速度与合外力是瞬时对应的关系。(有力就有加速度)④当物体受到几个力的作用时,物体的加速度等于各个力单独存在时所产生加速度的矢量和,即a=a1+a2+a3……2、牛顿第三定律:F=-F´{负号表示方向相反,F、F´各自作用在对方,叫做作用力与反作用力}一对平衡力一对作用力与反作用力不同点两个力作用在同一物体上两个力分别作用在两个不同物体上可以求合力,且合力一定为零不可以求合力两个力的性质不一定相同两个力的性质一定相同两个力共同作用的效果是使物体平衡两个力的效果分别表现在相互作用的两个物体上一个力的产生、变化、消失不一定影响另一个力两个力一定同时产生、同时变化、同时消失共同点大小相等、方向相反、作用在一条直线上3、共点力的平衡:F合=0共点力作用下物体的平衡A(1)共点力的概念:共点力是指作用于一点或作用线的延长线交于一点的各个力。(2)共点力作用下物体平衡的概念:物体能够保持静止或者做匀速直线运动状态叫做平衡状态。(3)共点力作用下物体的平衡条件:物体所受合外力为零,即F合=0,也就是物体的加速度为零。叁如果用正交分解法,可以立以下两个方程(F合x=0和F合y=0)。4、牛顿运动定律应用一超重与失重(1)当物体具有竖直向上的加速度时,物体对测力计的作用力大于物体所受的重力,这种现象叫超重。F=m(g+a)(2)当物体具有竖直向下的加速度时,物体对测力计的作用力小于物体所受的重力,这种现象叫失重。F=m(g-a)(3)物体对测力计的作用力的读数等于零的状态叫完全失重状态。处于完全失重状态的液体对器壁没有压强。(4)物体处于超重或失重状态时,物体所受的重力并没有变化。牛顿运动定律应用二关于力和运动有两类基本问题:一类是已知物体的受力情况,确定物体的运动情况;另一类是已知物体的运动情况,确定物体的受力情况。a=F合/matvv0受力分析物体受力情况F合2021attvx物体运动情况F合=maaxvv22025、国际单位制中的力学基本单位(符号~单位):时间(t)~s长度(l)~m质量(m)~kg四、机械能及其守恒定律:1、功:W=Flcosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),l:位移(m),α:F、l间的夹角}2、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)}3、汽车牵引力的功率:P=Fv{P:瞬时功率,F:牵引力,v:物体瞬时速度(m/s)}4、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,f指阻力)5、重力做功:Wab=mghab{m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}6、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)}7、动能:Ek=mv2/2{Ek:动能(J),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}8、动能定理:外力对物体做功的代数和等于物体动能的增量。W合=mv2/2-mvo2/2或W合=ΔEK{W合:外力对物体做的总功,ΔEK:动能变化ΔEK=(mv2/2-mvo2/2)}9、机械能守恒定律:ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2,也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2注: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肆转化}用打点计时器验证机械能守恒定律A1.打点计时器是一种使用交流电源的仪器,当交流电的频率为50Hz时每隔0.02s打一次点,电磁打点计时器的工作电压是10V以下,而电火花计时器的工作电压是220V2.用公式mv2/2=mgh验证机械能定恒定律,所选纸带1、2两点间距应接近2mm五、曲线运动:1、平抛运动:水平方向为匀速直线运动,竖直方向为自由落体运动;平抛运动是匀变速曲线运动。①水平方向速度:Vx=Vo②竖直方向速度:Vy=gt③水平方向位移:x=Vot④竖直方向位移:y=gt2/2⑤运动时间:ght2(取决于下落高度h,与初速度无关)⑥水平方向加速度:ax=0⑦竖直方向加速度:ay=g⑧合速度:合速度方向与水平夹角β:tanβ=Vy/Vx=gt/V0⑨合位移:合位移方向与水平夹角α:tanα=y/x=gt/2Vo2、匀速圆周运动:匀速圆周运动是非匀变速曲线运动。①线速度:V=x/t=2πr/T②角速度:ω=θ/t=2π/T=2πf=2πn③向心加速度:an=V2/r=ω2r=(2π/T)2r④向心力:Fn=mV2/r=mω2r=m(2π/T)2r=mVω⑤周期与频率:T=1/f⑥角速度与线速度的关系:V=ωr注:主要物理量及单位:弧长(x):米(m);角度(θ):弧度(rad);频率(f):赫兹(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。⑦固定在同一轴上转动的物体,各点角速度相等。用皮带(无滑)传动的皮带轮,轮缘上各点的线速度大小相等。六、万有引力与航天:1、开普勒第三定律:r3/T2=K(=GM/4π2){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=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上)3、地球上的重力和重力加速度:GMm/R地2=mg;g=GM/R地2{R地:地球半径(m),M:地球质量(kg)}4、卫星绕行速度、角速度、周期:rGMv,3rGM,GMrT324222022tgvvvvyxt422202241tgtvyxS伍{M:中心天体质量}5、天体质量M的估算:rTmrMmG22242324GTrM6、第一(二、三)宇宙速度:7.9km/sgRv;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s7、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T=24h。GMm/(R地+h)2=m4π2(R地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,R地:地球的半径}8、卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小七、电场·电流:1、电荷守恒定律、元电荷:(e=1.60×10-19C);带电体所带电荷量等于元电荷的整数倍2、库仑定律:F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:点电荷间的作用力(N),k:静电力常量k=9.0×109N•m2/C2,Q1、Q2:两点电荷的电量(C),r:两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,是作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}静电的利用与防止A(1)静电利用原理:带电粒子受到电场力的作用,会向电极运动,最后被吸附在电极上。带正电荷的粒子在电场力作用下会向负极运动,带负电的粒子则向正极运动。实例:静电除尘、静电喷涂、静电复印、静电植绒、避雷针等。(2)静电危害:放电火花可能引起易燃物的爆炸。人体静电在与金属等导体接触时放电会使人有刺疼感。(3)静电防止的方法:及时把静电导走。如给空气加湿、地毯中加入导电金属丝等。3、电场强度:E=F/q(定义式){E:电场强度(N/C),是矢量,由本身决定;q:试探电荷的电量(C)}4、电场力:F=qE{F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)}5、电容:C=Q/U(定义式){C:电容(F),由本身决定;Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)}6、电容单位换算:1F(法拉)=106μF(微法)=1012PF(皮法)7、电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大。8、电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60×10-19J。9、电流:I=Q/t{I:电流(A),q:在时间t内通过导体横截面的电量(C),t:(s)}10、欧姆定律:I=U/R{I:导体电流(A),U:导体两端电压(V),R:导体电阻(Ω)}11、电流单位换算:1A(安培)=103mA(毫安)=106μA(微安)12、电功率:P电=UI热功率:P热=I2R陆{U:电压(V),I:电流(A),R:导体的电阻值(Ω)}13、焦耳定律:Q=I2Rt{Q:电热(J),I:通过导体的电流(A),R:导体的电阻值(Ω),t:通电时间(s)}八、磁场:(磁场对通电导线有安培力的作用;磁场对运动电荷有洛伦兹力的作用)1、磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位:特斯拉(T),1T=1N/A•m2、安培力:F=BIL(注:I⊥B){B:磁感应强度(T),F:安培力(N),I:
本文标题:高中文科物理学业水平考试公式总结2017-2018
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