高考物理二十二個(gè)知識(shí)點(diǎn)公式解析【2】

 　　八 豎直上拋運(yùn)動(dòng)公式總結(jié)

　　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(shí)間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時(shí)間)

　　注:

　　(1)全過程處理:是勻減速直線運(yùn)動(dòng)，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(dòng)，向下為自由落體運(yùn)動(dòng)，具有對(duì)稱性;

　　(3)上升與下落過程具有對(duì)稱性,如在同點(diǎn)速度等值反向等。

　　九 自由落體運(yùn)動(dòng)公式總結(jié)

　　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(jì)算) 4.推論Vt2=2gh

　　注:

　　(1)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，遵循勻變速直線運(yùn)動(dòng)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)。

　　十 勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式總結(jié)

　　1.平均速度V平=s/t(定義式) 2.有用推論Vt2-Vo2=2as

　　3.中間時(shí)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(shí)驗(yàn)用推論Δs=aT2 {Δs為連續(xù)相鄰相等時(shí)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(shí)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(shí)間與時(shí)刻〔見第一冊(cè)P19〕/s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時(shí)速度〔見第一冊(cè)P24〕。

　　十一 有關(guān)摩擦力的知識(shí)總結(jié)。

　　1、摩擦力定義：當(dāng)一個(gè)物體在另一個(gè)物體的表面上相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì))時(shí)，受到的阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))的力，叫摩擦力，可分為靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力。

　　2、摩擦力產(chǎn)生條件：①接觸面粗糙;②相互接觸的物體間有彈力;③接觸面間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))。

　　說明：三個(gè)條件缺一不可，特別要注意“相對(duì)”的理解。

　　3、摩擦力的方向：

　�、凫o摩擦力的方向總跟接觸面相切，并與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反。

　�、诨瑒�(dòng)摩擦力的方向總跟接觸面相切，并與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反。

　　說明：(1)“與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反”不能等同于“與運(yùn)動(dòng)方向相反”。

　　滑動(dòng)摩擦力方向可能與運(yùn)動(dòng)方向相同，可能與運(yùn)動(dòng)方向相反，可能與運(yùn)動(dòng)方向成一夾角。

　　(2)滑動(dòng)摩擦力可能起動(dòng)力作用，也可能起阻力作用。

　　4、摩擦力的大�。�

　　(1)靜摩擦力的大�。�

　　①與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的強(qiáng)弱有關(guān)，趨勢(shì)越強(qiáng)，靜摩擦力越大，但不能超過最大靜摩擦力，即0≤f≤fm 但跟接觸面相互擠壓力FN無直接關(guān)系。具體大小可由物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)結(jié)合動(dòng)力學(xué)規(guī)律求解。

　�、谧畲箪o摩擦力略大于滑動(dòng)摩擦力，在中學(xué)階段討論問題時(shí)，如無特殊說明，可認(rèn)為它們數(shù)值相等。

　�、坌Ч�：阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，但不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，可以是動(dòng)力，也可以是阻力。

　　(2)滑動(dòng)摩擦力的大�。�

　　滑動(dòng)摩擦力跟壓力成正比，也就是跟一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體表面的垂直作用力成正比。

　　公式：F=μFN (F表示滑動(dòng)摩擦力大小，F(xiàn)N表示正壓力的大小，μ叫動(dòng)摩擦因數(shù))。

　　說明：①FN表示兩物體表面間的壓力，性質(zhì)上屬于彈力，不是重力，更多的情況需結(jié)合運(yùn)動(dòng)情況與平衡條件加以確定。

　�、�μ與接觸面的材料、接觸面的情況有關(guān)，無單位。

　　③滑動(dòng)摩擦力大小，與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度大小無關(guān)。

　　5、摩擦力的效果：總是阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)(或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì))，但并不總是阻礙物體的運(yùn)動(dòng)，可能是動(dòng)力，也可能是阻力。

　　說明：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面的大小、物體運(yùn)動(dòng)的速度和加速度無關(guān)，只由動(dòng)摩擦因數(shù)和正壓力兩個(gè)因素決定，而動(dòng)摩擦因數(shù)由兩接觸面材料的性質(zhì)和粗糙程度有關(guān)。

　　十二 能量守恒定律公式總結(jié)

　　1.阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023/mol;分子直徑數(shù)量級(jí)10-10米

　　2.油膜法測(cè)分子直徑d=V/s {V:單分子油膜的體積(m3)，S:油膜表面積(m)2｝

　　3.分子動(dòng)理論內(nèi)容：物質(zhì)是由大量分子組成的;大量分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng);分子間存在相互作用力。

　　4.分子間的引力和斥力(1)r10r0，f引=f斥≈0，F(xiàn)分子力≈0，E分子勢(shì)能≈0

　　5.熱力學(xué)第一定律W+Q=ΔU{(做功和熱傳遞，這兩種改變物體內(nèi)能的方式，在效果上是等效的)，W:外界對(duì)物體做的正功(J)，Q:物體吸收的熱量(J)，ΔU:增加的內(nèi)能(J)，涉及到第一類永動(dòng)機(jī)不可造出〔見第二冊(cè)P40〕｝

　　6.熱力學(xué)第二定律

　　克氏表述：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不引起其它變化(熱傳導(dǎo)的方向性);

　　開氏表述：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其它變化(機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性){涉及到第二類永動(dòng)機(jī)不可造出〔見第二冊(cè)P44〕｝

　　7.熱力學(xué)第三定律：熱力學(xué)零度不可達(dá)到{宇宙溫度下限：-273.15攝氏度(熱力學(xué)零度)｝

　　注:

　　(1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,溫度越高越劇烈;

　　(2)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志;

　　(3)分子間的引力和斥力同時(shí)存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快;

　　(4)分子力做正功，分子勢(shì)能減小,在r0處F引=F斥且分子勢(shì)能最小;

　　(5)氣體膨脹,外界對(duì)氣體做負(fù)功W<0 u="">0;吸收熱量，Q>0

　　(6)物體的內(nèi)能是指物體所有的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，對(duì)于理想氣體分子間作用力為零，分子勢(shì)能為零;

　　(7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時(shí)，分子間的距離;

　　(8)其它相關(guān)內(nèi)容：能的轉(zhuǎn)化和定恒定律〔見第二冊(cè)P41〕/能源的開發(fā)與利用、環(huán)�！惨姷诙�冊(cè)P47〕/物體的內(nèi)能、分子的動(dòng)能、分子勢(shì)能〔見第二冊(cè)P47〕。

　　十三 功和能轉(zhuǎn)化公式總結(jié)

　　1.功：W=Fscosα(定義式){W:功(J)，F(xiàn):恒力(N)，s:位移(m)，α:F、s間的夾角｝

　　2.重力做功：Wab=mghab {m:物體的質(zhì)量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab：a與b高度差(hab=ha-hb)}

　　3.電場(chǎng)力做功：Wab=qUab {q:電量(C)，Uab:a與b之間電勢(shì)差(V)即Uab=φa-φb｝

　　4.電功：W=UIt(普適式) {U：電壓(V)，I:電流(A)，t:通電時(shí)間(s)｝

　　5.功率：P=W/t(定義式) {P:功率[瓦(W)]，W:t時(shí)間內(nèi)所做的功(J)，t:做功所用時(shí)間(s)｝

　　6.汽車牽引力的功率：P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬時(shí)功率，P平:平均功率}

　　7.汽車以恒定功率啟動(dòng)、以恒定加速度啟動(dòng)、汽車最大行駛速度(vmax=P額/f)

　　8.電功率：P=UI(普適式) {U：電路電壓(V)，I：電路電流(A)｝

　　9.焦耳定律：Q=I2Rt {Q:電熱(J)，I:電流強(qiáng)度(A)，R:電阻值(Ω)，t:通電時(shí)間(s)｝

　　10.純電阻電路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

　　11.動(dòng)能：Ek=mv2/2 {Ek:動(dòng)能(J)，m：物體質(zhì)量(kg)，v:物體瞬時(shí)速度(m/s)｝

　　12.重力勢(shì)能：EP=mgh {EP :重力勢(shì)能(J)，g:重力加速度，h:豎直高度(m)(從零勢(shì)能面起)｝

　　13.電勢(shì)能：EA=qφA {EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢(shì)能(J)，q:電量(C)，φA:A點(diǎn)的電勢(shì)(V)(從零勢(shì)能面起)｝

　　14.動(dòng)能定理(對(duì)物體做正功,物體的動(dòng)能增加)：

　　W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK

　　{W合:外力對(duì)物體做的總功，ΔEK:動(dòng)能變化ΔEK=(mvt2/2-mvo2/2)｝

　　15.機(jī)械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2

　　16.重力做功與重力勢(shì)能的變化(重力做功等于物體重力勢(shì)能增量的負(fù)值)WG=-ΔEP

　　注:

　　(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉(zhuǎn)化多少;

　　(2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做負(fù)功;α=90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時(shí)該力不做功);

　　(3)重力(彈力、電場(chǎng)力、分子力)做正功，則重力(彈性、電、分子)勢(shì)能減少

　　(4)重力做功和電場(chǎng)力做功均與路徑無關(guān)(見2、3兩式);(5)機(jī)械能守恒成立條件：除

　　重力(彈力)外其它力不做功，只是動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)=3.6×106J，1eV=1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢(shì)能E=kx2/2，與勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。

　　十四 沖量與動(dòng)量公式總結(jié)

　　1.動(dòng)量：p=mv {p:動(dòng)量(kg/s)，m:質(zhì)量(kg)，v:速度(m/s)，方向與速度方向相同｝

　　3.沖量：I=Ft {I:沖量(N s)，F(xiàn):恒力(N)，t:力的作用時(shí)間(s)，方向由F決定｝

　　4.動(dòng)量定理：I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:動(dòng)量變化Δp=mvt–mvo，是矢量式}

　　5.動(dòng)量守恒定律：p前總=p后總或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

　　6.彈性碰撞：Δp=0;ΔEk=0 {即系統(tǒng)的動(dòng)量和動(dòng)能均守恒}

　　7.非彈性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK：損失的動(dòng)能，EKm：損失的最大動(dòng)能}

　　8.完全非彈性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后連在一起成一整體}

　　9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發(fā)生彈性正碰:

　　v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)

　　10.由9得的推論-----等質(zhì)量彈性正碰時(shí)二者交換速度(動(dòng)能守恒、動(dòng)量守恒)

　　11.子彈m水平速度vo射入靜止置于水平光滑地面的長(zhǎng)木塊M，并嵌入其中一起運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能損失

　　E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相對(duì) {vt:共同速度，f:阻力，s相對(duì)子彈相對(duì)長(zhǎng)木塊的位移}

　　注：

　　(1)正碰又叫對(duì)心碰撞，速度方向在它們“中心”的連線上;

　　(2)以上表達(dá)式除動(dòng)能外均為矢量運(yùn)算,在一維情況下可取正方向化為代數(shù)運(yùn)算;

　　(3)系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件:合外力為零或系統(tǒng)不受外力，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒(碰撞問題、爆炸問題、反沖問題等);

　　(4)碰撞過程(時(shí)間極短，發(fā)生碰撞的物體構(gòu)成的系統(tǒng))視為動(dòng)量守恒,原子核衰變時(shí)動(dòng)量守恒;

　　(5)爆炸過程視為動(dòng)量守恒，這時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能增加;(6)其它相關(guān)內(nèi)容：反沖運(yùn)動(dòng)、火箭、航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行〔見第一冊(cè)P128〕。

　　(責(zé)任編輯：郭躍文)

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