高考物理公式匯總2

 　　三、力(常見的力、力的合成與分解)

　　(1)常見的力

　　1.重力G=mg(方向豎直向下，g=9.8m/s2≈10m/s2，作用點在重心，適用于地球表面附近)

　　2.胡克定律F=kx{方向沿恢復形變方向，k：勁度系數(N/m)，x：形變量(m)｝

　　3.滑動摩擦力F=μFN{與物體相對運動方向相反，μ：摩擦因數，FN：正壓力(N)｝

　　4.靜摩擦力0≤f靜≤fm(與物體相對運動趨勢方向相反，fm為最大靜摩擦力)

　　5.萬有引力F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11N?m2/kg2，方向在它們的連線上)

　　6.靜電力F=kQ1Q2/r2(k=9.0×109N?m2/C2，方向在它們的連線上)

　　7.電場力F=Eq(E：場強N/C，q：電量C，正電荷受的電場力與場強方向相同)

　　8.安培力F=BILsinθ(θ為B與L的夾角，當L⊥B時：F=BIL，B//L時：F=0)

　　9.洛侖茲力f=qVBsinθ(θ為B與V的夾角，當V⊥B時：f=qVB，V//B時：f=0)

　　注：(1)勁度系數k由彈簧自身決定;

　　(2)摩擦因數μ與壓力大小及接觸面積大小無關，由接觸面材料特性與表面狀況等決定;

　　(3)fm略大于μFN，一般視為fm≈μFN;

　　(4)其它相關內容：靜摩擦力(大小、方向);

　　(5)物理量符號及單位B：磁感強度(T)，L：有效長度(m)，I：電流強度(A)，V：帶電粒子速度(m/s)，q：帶電粒子(帶電體)電量(C);

　　(6)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。

　　2)力的合成與分解

　　1.同一直線上力的合成同向：F=F1+F2，反向：F=F1-F2(F1>F2)

　　2.互成角度力的合成：

　　F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2時：F=(F12+F22)1/2

　　3.合力大小范圍：|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

　　4.力的正交分解：Fx=Fcosβ，Fy=Fsinβ(β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx)

　　注：(1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則;

　　(2)合力與分力的關系是等效替代關系，可用合力替代分力的共同作用，反之也成立;

　　(3)除公式法外，也可用作圖法求解，此時要選擇標度，嚴格作圖;

　　(4)F1與F2的值一定時，F1與F2的夾角(α角)越大，合力越小;

　　(5)同一直線上力的合成，可沿直線取正方向，用正負號表示力的方向，化簡為代數運算。

　　四、動力學(運動和力)

　　1.牛頓第一運動定律(慣性定律)：物體具有慣性，總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止

　　2.牛頓第二運動定律：F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定，與合外力方向一致}

　　3.牛頓第三運動定律：F=-F′{負號表示方向相反，F、F′各自作用在對方，平衡力與作用力反作用力區(qū)別，實際應用：反沖運動}

　　4.共點力的平衡F合=0，推廣{正交分解法、三力匯交原理｝

　　5.超重：FN>G，失重：FN

　　6.牛頓運動定律的適用條件：適用于解決低速運動問題，適用于宏觀物體，不適用于處理高速問題，不適用于微觀粒子

　　注：平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線狀態(tài)，或者是勻速轉動。

　　五、振動和波(機械振動與機械振動的傳播)

　　1.簡諧振動F=-kx{F：回復力，k：比例系數，x：位移，負號表示F的方向與x始終反向}

　　2.單擺周期T=2π(l/g)1/2{l：擺長(m)，g：當地重力加速度值，成立條件：擺角θ<100;l>>r｝

　　3.受迫振動頻率特點：f=f驅動力

　　4.發(fā)生共振條件：f驅動力=f固，A=max，共振的防止和應用

　　5.機械波、橫波、縱波

　　注：(1)布朗粒子不是分子，布朗顆粒越小，布朗運動越明顯，溫度越高越劇烈;

　　(2)溫度是分子平均動能的標志;

　　3)分子間的引力和斥力同時存在，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，分子勢能減小，在r0處F引=F斥且分子勢能最小;

　　(5)氣體膨脹，外界對氣體做負功W<0;溫度升高，內能增大ΔU>0;吸收熱量，Q>0

　　(6)物體的內能是指物體所有的分子動能和分子勢能的總和，對于理想氣體分子間作用力為零，分子勢能為零;

　　(7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時，分子間的距離;

　　(8)其它相關內容：能的轉化和定恒定律能源的開發(fā)與利用.環(huán)保物體的內能.分子的動能.分子勢能。

　　六、沖量與動量(物體的受力與動量的變化)

　　1.動量：p=mv{p：動量(kg/s)，m：質量(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：恒力(N)，t：力的作用時間(s)，方向由F決定｝

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

　　5.動量守恒定律：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{即系統的動量和動能均守恒}

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

　　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-----等質量彈性正碰時二者交換速度(動能守恒、動量守恒)

　　11.子彈m水平速度vo射入靜止置于水平光滑地面的長木塊M，并嵌入其中一起運動時的機械能損失

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

　　注：

　　(1)正碰又叫對心碰撞，速度方向在它們“中心”的連線上;

　　(2)以上表達式除動能外均為矢量運算，在一維情況下可取正方向化為代數運算;

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

　　(4)碰撞過程(時間極短，發(fā)生碰撞的物體構成的系統)視為動量守恒，原子核衰變時動量守恒;

　　(5)爆炸過程視為動量守恒，這時化學能轉化為動能，動能增加;(6)其它相關內容：反沖運動、火箭、航天技術的發(fā)展和宇宙航行

　　七、功和能(功是能量轉化的量度)

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

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

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

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

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

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

　　7.汽車以恒定功率啟動、以恒定加速度啟動、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：電流強度(A)，R：電阻值(Ω)，t：通電時間(s)｝

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

　　11.動能：Ek=mv2/2{Ek：動能(J)，m：物體質量(kg)，v：物體瞬時速度(m/s)｝

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

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

　　14.動能定理(對物體做正功，物體的動能增加)：

　　W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=ΔEK

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

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

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

　　注：

　　(1)功率大小表示做功快慢，做功多少表示能量轉化多少;

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

　　(3)重力(彈力、電場力、分子力)做正功，則重力(彈性、電、分子)勢能減少

　　(4)重力做功和電場力做功均與路徑無關(見2、3兩式);(5)機械能守恒成立條件：除重力(彈力)外其它力不做功，只是動能和勢能之間的轉 化;(6)能的其它單位換算：1kWh(度)=3.6×106J，1eV=1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢能E=kx2/2，與勁度系數和形 變量有關。

　　八、分子動理論、能量守恒定律

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

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

　　3.分子動理論內容：物質是由大量分子組成的;大量分子做無規(guī)則的熱運動;分子間存在相互作用力。

　　4.分子間的引力和斥力(1)r

　　(2)r=r0，f引=f斥，F分子力=0，E分子勢能=Emin(最小值)

　　(3)r>r0，f引>f斥，F分子力表現為引力

　　(4)r>10r0，f引=f斥≈0，F分子力≈0，E分子勢能≈0

　　5.熱力學第一定律W+Q=ΔU{(做功和熱傳遞，這兩種改變物體內能的方式，在效果上是等效的)，W：外界對物體做的正功(J)，Q：物體吸收的熱量(J)，ΔU：增加的內能(J)，涉及到第一類永動機不可造出

　　(責任編輯：郭躍文)

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