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1、 1 高中物理力学公式大全 一、力（常见的力、力的合成与分解） 1）常见的力 1.重力 gmg （方向竖直向下，g9.8m/s210m/s2，作用点在重心，适用于地球表面附近） 2.胡克定律 fkx 方向沿恢复形变方向，k：劲度系数(n/m)，x：形变量(m) 3.滑动摩擦力 ffn 与物体相对运动方向相反，：摩擦因数，fn：正压力(n) 4.静摩擦力 0f 静fm （与物体相对运动趋势方向相反，fm 为最大静摩擦力） 5.万有引力 fgm1m2/r2 （g6.6710-11nm2/kg2,方向在它们的连线上） 6.静电力 fkq1q2/r2 （k9.0109nm2/c2,方向在它们的连线上）
2、 7.电场力 feq （e：场强 n/c，q：电量 c，正电荷受的电场力与场强方向相同） 8.安培力 fbilsin （为 b 与 l 的夹角，当 lb 时:fbil，b/l 时:f0） 9.洛仑兹力 fqvbsin （为 b 与 v 的夹角，当 vb 时：fqvb，v/b 时:f0） 注: (1)劲度系数 k 由弹簧自身决定; (2)摩擦因数与压力大小及接触面积大小无关，由接触面材料特性与表面状况等决定; (3)fm 略大于fn，一般视为 fmfn; (4)其它相关内容：静摩擦力（大小、方向）见第一册 p8； (5)物理量符号及单位 b：磁感强度(t)，l：有效长度(m)，i:电流强度(a)
3、，v：带电粒子速度(m/s),q:带电粒子（带电体）电量(c); (6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。 2）力的合成与分解 1.同一直线上力的合成同向:ff1+f2， 反向：ff1-f2 (f1f2) 2.互成角度力的合成：f(f12+f22+2f1f2cos)1/2（余弦定理） f1f2 时:f(f12+f22)1/2 3.合力大小范围：|f1-f2|f|f1+f2| 4.力的正交分解：fxfcos，fyfsin（为合力与 x 轴之间的夹角 tgfy/fx） 注： (1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; (2）合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之
4、也成立; (3)除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图; (4)f1 与 f2 的值一定时,f1 与 f2 的夹角(角)越大，合力越小; (5）同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。 二、动力学（运动和力） 1.牛顿第一运动定律(惯性定律）：物体具有惯性，总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止 2.牛顿第二运动定律：f 合ma 或 af 合/ma由合外力决定,与合外力方向一致 3.牛顿第三运动定律：f-f负号表示方向相反,f、f各自作用在对方，平衡力与作用力反作用力区别，实际应用：反冲 运动 4.共点力的平衡 f
5、 合0，推广 正交分解法、三力汇交原理 2 5.超重：fng，失重：fng 加速度方向向下，均失重，加速度方向向上，均超重 6.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，不适用于微观粒子见第一册 p67 注: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。 三、振动和波（机械振动与机械振动的传播） 1.简谐振动 f-kx f:回复力，k:比例系数，x:位移，负号表示 f 的方向与 x 始终反向 2.单摆周期 t2(l/g)1/2 l:摆长(m)，g:当地重力加速度值，成立条件:摆角r 3.受迫振动频率特点：ff 驱动力 4.发生共振条件:f
6、驱动力f 固，amax，共振的防止和应用见第一册 p175 5.机械波、横波、纵波见第二册 p2 6.波速 vs/tf/t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 7.声波的波速(在空气中）0：332m/s；20:344m/s；30:349m/s；(声波是纵波) 8.波发生明显衍射（波绕过障碍物或孔继续传播）条件：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者相差不大 9.波的干涉条件：两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同) 10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动，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，减小见第二 册 p21 注： （1）物体的
7、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：超声波及其应用见第二册 p22/振动中的能量转化见第一册 p173。 四、冲量与动量(物体的受力与动量的变化） 1.动量：pmv p:动量(kg/s)，m:质量(kg)，v:速度(m/s)，方向与速度方向相同 3.冲量：ift i:冲量(ns)，f:恒力(n)，t:力的作用时间(s)，方向由 f 决定 4.动量定理：ip
8、 或 ftmvtmvo p:动量变化pmvtmvo，是矢量式 5.动量守恒定律：p 前总p 后总或 pp也可以是 m1v1+m2v2m1v1+m2v2 6.弹性碰撞：p0；ek0 即系统的动量和动能均守恒 7.非弹性碰撞p0；0ekekm ek：损失的动能，ekm：损失的最大动能 8.完全非弹性碰撞p0；ekekm 碰后连在一起成一整体 9.物体 m1 以 v1 初速度与静止的物体 m2 发生弹性正碰:v1(m1-m2)v1/(m1+m2) v22m1v1/(m1+m2) 10.由 9 得的推论-等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒) 11.子弹 m 水平速度 vo 射入静止置于水
9、平光滑地面的长木块 m，并嵌入其中一起运动时的机械能损失 e 损=mvo2/2-(m+m)vt2/2fs 相 对 vt:共同速度，f:阻力，s 相对子弹相对长木块的位移 注： (1)正碰又叫对心碰撞，速度方向在它们“中心”的连线上; (2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算; (3）系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力，则系统动量守恒（碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等）; (4)碰撞过程(时间极短，发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒; 3 (5)爆炸过程视为动量守恒，这时化学能转化为动能，动能增加；(6)其它相关内容：反冲运动、火
10、箭、航天技术的发展和宇宙航行见 第一册 p128。 五、功和能（功是能量转化的量度） 1.功：wfscos（定义式）w:功(j)，f:恒力(n)，s:位移(m)，:f、s 间的夹角 2.重力做功：wabmghab m:物体的质量，g9.8m/s210m/s2，hab：a 与 b 高度差(habha-hb) 3.电场力做功：wabquab q:电量（c），uab:a 与 b 之间电势差(v)即 uabab 4.电功：wuit（普适式） u：电压（v），i:电流(a)，t:通电时间(s) 5.功率：pw/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) 6.汽车
11、牵引力的功率：pfv；p 平fv 平 p:瞬时功率，p 平:平均功率 7.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(vmaxp 额/f) 8.电功率：pui(普适式) u：电路电压(v)，i：电路电流(a) 9.焦耳定律：qi2rt q:电热(j)，i:电流强度(a)，r:电阻值()，t:通电时间(s) 10.纯电阻电路中 iu/r；puiu2/ri2r；qwuitu2t/ri2rt 11.动能：ekmv2/2 ek:动能(j)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s) 12.重力势能：epmgh ep :重力势能(j)，g:重力加速度，h:竖直高度(m)(从零势能面起)
12、 13.电势能：eaqa ea:带电体在 a 点的电势能(j)，q:电量(c)，a:a 点的电势(v)(从零势能面起) 14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加)：w 合mvt2/2-mvo2/2 或 w 合ekw 合:外力对物体做的总功，ek:动能变化ek (mvt2/2-mvo2/2) 15.机械能守恒定律：e0 或 ek1+ep1ek2+ep2 也可以是 mv12/2+mgh1mv22/2+mgh2 16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)wg-ep 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）o090o 做正功；90o180o 做负功；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（见 2、3 两式）；（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)3.6106j，1ev1.6010-19j；*（7）弹簧弹性势能 ekx2/2，与劲度系数和形 变量有关。
