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1、 2019-8-5 高中物理力学公式、规律总结 相互作用 1、重力:G=mg(g 随高度、纬度而变化)2、弹簧弹力:F=kx(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、摩擦力(1)滑动摩擦力:f=N 说明:a、N 为接触面间的弹力,可以大于 G;也可以等于 G;也可以小于 G b、为滑动摩擦系数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面 积大小、接触面相对运动快慢以及正压力 N 无关。(2)静摩擦力:由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关。大小范围:0f 静fm(fm为最大静摩擦力,与正压力有关)说明:a、摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反,
2、还可以与运动方向成一定夹角。b、摩擦力可以作正功,也可以做负功,还可以不做功。c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。4、力的合成:(1)力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。(2)两个力的合力范围:F1F2 F F1+F2(3)合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。5、共点力作用下物体的平衡条件:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零。F=o 牛顿定律:1、力是改变运动状态的原因。、2、牛顿第二定律:F合=ma(1)瞬时性:合外力变化时加速度也随之变化。(2)矢量性:加速度的方向与合外
3、力的方向始终一致.(3)同一性:F与 a均是对同一个研究对象而言.(4)相对性;只适用于惯性参照系(5)局限性:只适用于低速运动的宏观物体,不适用于高速运动的微观粒子 3、牛顿第三定律内容可归纳为:作用力与反作用力的关系为同时、同性、异物、等值、反向、共线 说明:一对作用力和反作用力在同一个过程中(同一段时间或同一段位移)的总冲量一定为零,但作的总功可能为零、可能为正、也可能为负。匀变速直线运动:1、基本规律:vt=v0+at 重要推论:s=vot+12at2 vt2v02=2as 2、初速为零的匀变速直线运动(掌握推导方法)F1 F F2(1)vt/2=v平均=20tvv=st vs/2=v
4、vot222 匀加速或匀减速直线运动:vt/2vs/2(2)s=aT2(T 每个时间间隔的时间)2019-8-5 前 1 秒、前 2 秒、前 3 秒内的位移之比为 149 第 1 秒、第 2 秒、第 3 秒内的位移之比为 135 前 1 米、前 2 米、前 3 米所用的时间之比为 123 第 1 米、第 2 米、第 3 米所用的时间之比为 1 12(23)3、两种典型的运动 物体由静止开始先做匀加速直线运动,紧接着又做匀减速直线运动至停。221Bvvvva1t1=a2t2s1s2=t1t2 等时往返 1:3 物体在恒力 F1作用下,从 A点由静止开始运动,经时间 t 到达 B 点。这时突然撤去
5、 F1,改为恒力 F2作用,又经过时间 t 物体回到 A点。a1a2=13 F1F2=13W1W2=13 vA=2vB 4、竖直上抛运动:上升过程是匀减速直线运动,下落过程是匀加速直线运动。全过程是初速度为 vO、加速度为 g 的匀减速直线运动。上升高度:H=gvo22上升时间:t=gvo落回原位置时间:t=gvo2 适用全过程的公式:s=vot12gt2vt=v0gt 曲线运动 1、小船渡河 2、平抛水平:位移:x=vot 分速度:vx=vo 竖直:位移:y=21gt2分速度:vy=gt tg=xytg=xyvv 重要推论:tg=2tg 平抛物体任意时刻瞬时时速度方向的反向延长线交于 x的中
6、点。3、匀速圆周运动 线速度:V=R=2fR=2RT角速度:=fTt22 向心加速度:a=vRRTR2222442 f2R=v向心力:F=ma 说明: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。4、竖直平面内的圆运动:(1)“绳”模型:最高点最小速度gr(此时绳子的张力为零),最低点最小速度gr5(此时绳子的张力为 6mg)(2)“杆”模型:最高点最小速度 0(此时杆的支持力为 mg),ABC a1、s1、t1 a2、s2、t2 ABvB vA v0 v vx vy y s x v水 v船 v 最短时间 最短位移 v船v水 v水 v船 v v水 v船 v 最短位移 v船v水
7、长粗细和材料有关摩擦力滑动摩擦力说明为接触面间的弹力可以大于也可以等于也可以小于为滑动摩擦系数只与接触面材料和粗糙程度有关与接触面积大小接触面相对运动快慢以及正压力无关静摩擦力由物体的平衡条件或牛顿第二向相反还可以与运动方向成一定夹角摩擦力可以作正功也可以做负功还可以不做功摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反静止的物体可以受滑动摩擦力的作用运动的物体可以受静摩擦力的作用力的合成力力作用下物体的平衡条件静止或匀速线运动的物体所受合外力为零牛顿定律合力是改变运动状态的原因牛顿第二定律瞬时性合外力变化时加速度也随之变化矢量性加速度的方向与合外力的方向始终一致同一性与均是对同一个
8、研究对 2019-8-5 最低点最小速度gr2(此时杆的拉力为 5mg)6、天体运动(M 一天体质量 R 一天体半径 g 一天体表面重力加速度)a、万有引力=向心力 GmhRMm2)(VRhmRhmTRh222224()()()b、在地球表面附近,重力=万有引力 mg=GMmR2gR2=GM(黄金代换式)c、第一宇宙速度 v=GMgRR 机械能 1、功:W=Fscos(F恒力,s相对于地面的位移,F与 s 的夹角)2、功率:P=Wt(在 t 时间内力对物体做功的平均功率)P=Fvcos(v 为瞬时时速度时,P 为瞬时功率;v 为平均速度时,P 为平均功率)3、求功的方法:用定义求恒力功.用动能
9、定理或功能关系求功.由 F-s 图象求功.用平均力求功.由功率求功.4、功是能量转化的量度 重力的功-重力势能的变化 电场力的功-电势能的变化 除重力和弹簧弹力之外的力的功-机械能的变化 合外力的功-动能的变化 5、动能定理:外力对物体所做的总功等于物体动能的变化(增量)。公式:W合=Ek=Ek2一 Ek1=21222121mvmv6、机械能守恒定律:机械能=动能+重力势能+弹性势能 条件:系统只有内部的重力或弹簧弹力做功.。公式:mgh1+222212121mvmghmv或者 Ep减=Ek增 动量 1、动量:p=mv 动能和动量大小的关系:p=kmE2Ek=mp22 2、冲量:I=Ft 求冲
10、量的方法:用定义求恒力冲量.用动量定理求冲量.由 F-t 图象求冲量.3、动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。(研究对象:单个物体)公式:F合t=mv一 mv(解题时受力分析和正方向的规定是关键)4、动量守恒定律:(研究对象:相互作用的两个物体或多个物体)长粗细和材料有关摩擦力滑动摩擦力说明为接触面间的弹力可以大于也可以等于也可以小于为滑动摩擦系数只与接触面材料和粗糙程度有关与接触面积大小接触面相对运动快慢以及正压力无关静摩擦力由物体的平衡条件或牛顿第二向相反还可以与运动方向成一定夹角摩擦力可以作正功也可以做负功还可以不做功摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相
11、反静止的物体可以受滑动摩擦力的作用运动的物体可以受静摩擦力的作用力的合成力力作用下物体的平衡条件静止或匀速线运动的物体所受合外力为零牛顿定律合力是改变运动状态的原因牛顿第二定律瞬时性合外力变化时加速度也随之变化矢量性加速度的方向与合外力的方向始终一致同一性与均是对同一个研究对 2019-8-5 内容:相互作用的物体系统,如果不受外力,或它们所受的外力之和为零,它们的总动量保持不变。公式:m1v1+m2v2=m1v1+m2v2 适用条件:(1)系统不受外力作用,或合外力为零。(2)系统受外力作用,合外力也不为零,但内力远大于外力。(3)系统在某一个方向的合外力为零,在该方向的动量守恒。5、碰撞:
12、(1)(2)设两物体发生完全弹性碰撞,其中 m1以 v1匀速运动,m2静止。据222211211221111212121vmvmvmvmvmvm可得2112121212mmmvmmmmv 讨论:(a)当 m1m2时,v1与 v1方向一致;(b)当 m1=m2时,v1=0,v2=v1,即 m1与 m2交换速度(c)当 m1m2时,v1反向,v2与 v1同向。(3)非完全弹性碰撞:为一般情况,只有动量守恒,机械能有损失,损失量不最大,亦不最小。6、小球和弹簧:A、B两小球的速度相等为弹簧最短或最长或弹性势能最大时 弹簧恢复原长时,A、B球速度有极值。7、解决动力学问题的三条思路:路径 物理规律 适
13、用的力 能研究的量 不能研究的量 运用的场合 运动定律 运动定律加 运动学公式 恒力 S,V,t 无 恒力作用过程 动量 动量定理 动量守恒定律 恒力或变力 V,运动传递过程 功、能 动能定理 机械能守恒定律 能量守恒定律 功能关系 恒力或变力 V,能量转化过程 振动和波 1、简谐振动:回复力 F=一 kx(x 为偏离平衡位置的位移)单摆周期公式 T=2Lg(与摆球质量、振幅无关)2、波长、波速、频率的关系:v=f=T(适用于一切波)长粗细和材料有关摩擦力滑动摩擦力说明为接触面间的弹力可以大于也可以等于也可以小于为滑动摩擦系数只与接触面材料和粗糙程度有关与接触面积大小接触面相对运动快慢以及正压力无关静摩擦力由物体的平衡条件或牛顿第二向相反还可以与运动方向成一定夹角摩擦力可以作正功也可以做负功还可以不做功摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反静止的物体可以受滑动摩擦力的作用运动的物体可以受静摩擦力的作用力的合成力力作用下物体的平衡条件静止或匀速线运动的物体所受合外力为零牛顿定律合力是改变运动状态的原因牛顿第二定律瞬时性合外力变化时加速度也随之变化矢量性加速度的方向与合外力的方向始终一致同一性与均是对同一个研究对
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