向向上,均超重
注:
(1)、牛顿运动定律的适用条件:
适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处
理高速问题,不适用于微观粒子
(2)、平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
4、匀变速直线运动
4-1、平均速度V平=s/t定义式
4-2、末速度Vt=Vo+at
4-3、加速度a=(Vt-Vo)/t
以Vo为正方向,a与Vo同向(加
速)a>0;反向则a<0
4-4、匀变速直线运
动:
VtV0at
S
Vt
0
1
2
at
2
4-5、几个重要推
论:
匀加速直线运动:
a为正值匀减速4-6、
末速度初速度求加
速度
22
VtV2aS
0
直线运动:
a为负值
4-7、
中间时刻的瞬时速
度:
V
平均=Vt/2=
V0Vt
2
某段时间内的平均速度等于这段时
间中间时刻的瞬时速度
4-8、
2
V
位移中点的即时速
0
V
S
度2
2
V
t
2
4-9、实验用推论Δs=aT2
Δs为连续相邻相等时间(T)内位移
之差
⑴.t秒内、2t秒内、3t秒内、⋯⋯nt秒内的位移之比
S!
:
S2:
S3:
⋯⋯:
Sn=12:
22:
32:
⋯⋯:
n2
4-10、
⑵.连续相等的时间内的位移之比
初速度为零的匀变
SⅠ:
SⅡ:
SⅢ:
⋯⋯:
Sn=1:
3:
5:
⋯⋯:
(2n-1)速运动的特殊规律
⑶.在t秒末、2t秒末、3t秒末、⋯⋯nt秒末的速度之比
v1:
v2:
v3:
⋯⋯:
vn=1:
2:
3:
⋯⋯:
n
注:
(1)平均速度是矢量;
3
(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)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。
5、自由落体运动
5-1、初速度Vo=0
5-2、末速度Vt=gt
5-3、下落高度h=gt2/2从Vo位置向下计算
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)。
6、竖直上抛运动:
6-1、位移s=Vot-gt
2/2
6-2、末速度Vt=Vo-gt
222
6-3、上升最大高
VVV
t00
H
度:
g
2g2
g=9.8m/s2≈10m/s2
6-4、上升的时间:
t
V
0
g
6-5、上升、下落经
过同一位置时
a上aV上V下
下
上升、下落经过同一位置时的加速
度相同,而速度等值、方向反向。
V
6-6、从抛出到落回
0
t2
原位置的时间:
g
上升、下落经过同一段位移的时间
相等。
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。
7、平抛运动
7-1、水平方向速度:
Vx=Vo
7-2、竖直方向速度:
Vy=gt
7-3、水平方向位移:
x=Vot
7-4、竖直方向位移:
y=gt2/2
7-5、运动时间
t
2
y
g
4
7-6、合速度
2VV(gt)
22
VtVxy
0
2
7-7、合速度方向与水
平夹角β:
tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7-8、合位移:
Sx
2y
2
7-9、位移方向与水平
夹角α:
tgα=y/x=gt/2Vo
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与竖
直方向的自由落体运动的合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;
(5)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)方向不在同一直线上
时,物体做曲线运动。
8、匀速圆周运动公式:
8-1、线速度:
V=s/t=2πr/T此处频率与转速意义相同
8-2、角速度:
ω=Φ/t=2π/T=2πf
主要物理量及单位:
8-3、向心加速度:
a=V
2/r=ω2r
=(2π/T)
2r
弧长(s):
米(m);
角度(Φ):
弧度(rad);
频率(f):
赫(Hz);
8-4、周期与频率:
T=1/f
8-5、角速度与线速
度的关系:
V=ωr
周期(T):
秒(s);
转速(n):
r/s;
半径米();(r):
m
8-6、角速度与转速
的关系
ω=2πn
线速度(V):
m/s;
角速度(ω):
rad/s;
向心加速度:
m/s2
注:
(1)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;
(2)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,但动量不断改变。
(1)匀速圆周运动的物体的向心力
就是物体所受的合外力,总是指向
圆心。
8-7、、向心力F:
F
心=mV
2/r=mω2r=mr(2π/T)2
=mωv=F
合
(2)卫星绕地球、行星绕太阳作匀
速圆周运动的向心力由万有引力提
供。
(3)氢原子核外电子绕原子核作
5
匀速圆周运动的向心力由原子核对
核外电子的库仑力提供
9、振动和波机械振动与机械振动的传播
F:
回复力
9-1、简谐振动F=-kx
k:
比例系数
x:
位移
负号表示F的方向与x始终反向
9-2、单摆周期
T2
l
g
l:
摆长(m)
g:
当地重力加速度值
o;l>>r
成立条件:
摆角θ<10
9-3、受迫振动频率
特点
f=f
驱动力
f(频率)等于驱动力的频率(f
驱动力)
9-4、发生共振条件f
驱动力=f
固驱动力频率等于系统的固有频率。
9-5、机械波、横波、纵波
λ:
波长
T:
周期
f:
频率
9-5-1、波速v=s/t=λf=λ/T
s:
距离
t:
时间
波传播过程中,一个周期向前传播
一个波长;波速大小由介质本身所
决定
0℃:
332m/s;
声波是纵波
9-5-2、声波的波速20℃:
344m/s;
30℃:
349m/s;
9-5-3、波发生明显
障碍物或孔的尺寸比波长小,或者
衍射(波绕过障碍相差不大
物或孔继续传播)
条件
两列波频率相同(相差恒定、振幅相9-5-4、.波的干涉条
件
近、振动方向相同)
由于波源与观测者间的相互运动,
9-5-5、多普勒效应
导致波源发射频率与接收频率不同
相互接近,接收频率增大,反之,
减小
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象
(6)其它相关内容:
超声波及其应用/振动中的能量转化。
10、万有引力
232
=K(=4π
10-1、开普勒第三定律:
T/R/GM)R:
轨道半径,T:
周期,K:
常
6
量(与行星质量无关,取决
于中心天体的质量)
G(引力常量)=6.67×
10-11N?
m
2/kg2,方向在它
10-2、万有引力定律:
F=GMm/r
2
们的连线上
M:
天体质量(kg)
m:
天体质量(kg)
r:
天体半径(m)
10-3、宇宙速度
2
mv
r
G
Mm
2
r
万有引力充当向心力
2=mg
10-4、天体上的重力和重力GMm/RR:
天体半径(m),M:
天体
2
加速度:
g=GM/R
质量(kg)
V=
GM
r
;
10-5、卫星绕行速度、角速
度、周期:
ω=
GM
3
r
;
M:
中心天体质量
3
r
T=
2
GM
V1=g地r地
10-6、第一(二、三)宇宙速度
=
GM
r
地
=7.9km/s;
V2=11.2km/s;
V3=16.7km/s
10-7、、地球同步卫星GMm/(r
2=m4π2(r
地+h)地+h)/T
2h≈36000km,h:
距地球表
面的高度,r地:
地球的半径
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(一同三反);
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
三、冲量与动量
1、动量和冲量:
动量:
P=mV
冲量:
I=Ft
2、动量定理:
F
合t=mv'-mv
物体所受合外力的冲量等于
它的动量的变化。
3、动量守恒定律:
m1v1+m2v2相互作用的物体系统,如果不
7
=m1v1'+m2v2'受外力,或它们所受的外力之
和为零,它们的总动量保持不
变。
(研究对象:
相互作用
的两个物体或多个物体)
适用条件:
(1)系统不受外力作用。
(2)系统受外力作用,但合
外力为零。
(3)系统受外力作用,合外
力也不为零,但合外力远小于
物体间的相互作用力。
(4)系统在某一个方向的合
外力为零,在这个方向的动量
守恒。
四、功和能
(1)理解正功、零功、负功
(2)功是能量转化的量度
重力的功——量度——重力势能的
变化
电场力的功——量度——电势能的变化
1、功:
W=Fscosq
分子力的功——量度——分子势能
的变化
合外力的功——量度——动能的变
化
W:
功(J),F:
恒力(N),s:
位移(m),
α:
F、s间的夹角
m:
物体的质量,g=9.8m/s
2≈
2、重力做功:
Wab=mghab
10m/s
2,h
ab:
a与b高度差(hab=
ha-hb)
3、电场力做功:
Wab=qUab
q:
电量(C),Uab:
a与b之间电势差
(V)即Uab=φa-φb
4、.电功:
W=UIt
U:
电压(V),I:
电流(A),t:
通电时
间(s)
5、功率:
P=W/t
P:
功率[瓦(W)],W:
t时间内所做的功
(J),t:
做功所用时间(s)
P:
瞬时功率,P平:
平均功率P=Fv
6、汽车牵引力的功
率:
P
平=Fv
平
汽车以恒定功率启动、以恒定加速度vmax=P额/F
启动、汽车最大行驶速度
7、电功率:
P=UIU:
电路电压(V),I:
电路电流(A)
8、焦耳定律:
Q=I2Rt
Q:
电热(J),I:
电流强度(A),R:
电阻值
(Ω),t:
通电时间(s)
8
I=U/R;
9、纯电阻电路P=UI=U2/R=I2R;
Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt
Ek:
动能(J),m:
物体质量(kg),v:
物体瞬时速度(m/s)
10、动能和势能:
1mv2
动能:
Ek=
2
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)
重力势能与零势能面的选择有关
电势能:
EA=qφA
EA:
带电体在A点的电势能(J),q:
电
量(C),φA:
A点的电势(V)(从零势能
面起)
11、动能定理:
W
合=
1
2
1
22
mvtmv或W
0
2
合
(对物体做正功,物体的动能增加)
W合:
外力对物体做的总功,ΔEK:
=ΔEK
动能变化ΔEK=(
1
2
22
1
mvtmv)
0
2
机械能=动能+重力势能+弹性势
12、机械能守恒定
律:
ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2
mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2
2/2+mgh1=mv22/2+mgh2
能
条件:
系统只有内部的重力或弹力做
功。
13、重力做功与重
力势能的变化
WG=-ΔEP
重力做功等于物体重力势能增量的
负值
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)O
0≤α<90O做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)
方向垂直时该力不做功);
(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少
(4)重力做功和电场力做功均与路径无关;
(5)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转化;
(6)能的其它单位换算:
1kWh(度)=3.6×106J,1eV=1.60×10-19J;
(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
五、电磁学
1、直流电路
1-1、电流强度:
I=q/t
I:
电流强度(A),q:
在时间t内通过导
体横载面的电量(C),t:
时间(s)
1-2、欧姆定律:
I=U/R
I:
导体电流强度(A),U:
导体两端电
压(V),R:
导体阻值(Ω)
1-3、电阻、电阻定律:
R=ρL/S
ρ:
电阻率(Ω?
m),L:
导体的长度
(m),S:
导体横截面积(m2)
I=E/(r+R)I:
电路中的总电流(A),E:
电源电动势
1-4、闭合电路欧姆定律:
E=Ir+IR(V),R:
外电路电阻(Ω),r:
电源内阻
E=U内+U(Ω)
外
9
1-5、电功与电功率:
W=Uit
P=UI
W:
电功(J),U:
电压(V),I:
电流(A),
t:
时间(s),P:
电功率(W)
1-6、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)
由于I=U/R,W=Q
因此W=Q=UIt=I2Rt=1-7、纯电阻电路中:
U2t/R
P总=IE
1-8、.电源总动率、电源输
P出=IU
η=P出/P
出功率、电源效率
总
I:
电路总电流(A),E:
电源电动势(V),
U:
路端电压(V),η:
电源效率
R串=R1+R2+R3+⋯
1/R
并=
1/R1+1/R2+1/R3+⋯
I串总=I1=I2=I3
1-9、电路的串/并联I并=I1+I2+I3
U串总=U1+U2+U3+
U并总=U1=U2=U3
P串总=P1+P2+P3+
P并总=P1+P2+P3+
电压表示数:
U=UR+UA
Rx的测量值=U/I=
选用电路条件Rx>>RA1-10-1、伏安法测电阻(UA+UR)/IR