高中物理常用概念、公式、定律汇编

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1、一、力 物体的平衡1力的概念 （1）定义：力是物体对物体的作用 （2）力的基本特征 力的物质性：力不能脱离物体而独立存在 力的相互性：力的作用是相互的 力的矢量性：力是矢量，既有大小，又有方向力的独立性：一个力作用于某一物体上产生的效果，与这个物体是否同时受到其他力的作用无关 （3）力的分类 按力的性质分：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等 按力的效果分：压力、支持力、动力、阻力、回复力、向心力等 按作用方式分：万有引力、电磁力等属于场力；弹力、摩擦力等属于接触力 按研究对象分：内力、外力 2重力（1） 产生原因：地球表面附近的物体地球的吸引而使物体受到的力（2） 方向：重力的方向竖直

2、向下，而非垂直向下，并不严格指向地心(赤道、两极除外)（3） 大小：Gmg（4） 作用点：一个物体的各个部分都要受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中在一点，这一点叫做物体的重心物体的重心也可能在物体的外部 3弹力（1） 定义：发生弹性形变的物体，会对跟它接触的物体产生力的作用，这种力叫弹力（2） 产生条件：直接接触、弹性形变（3） 方向：与物体形变的方向相反弹力的受力物体是引起形变的物体，施力物体是发生形变的物体（4） 大小：弹簧类在弹性限度内遵从胡克定律Fkx，非弹簧类弹力大小应由平衡条件或动力学规律求解 4摩擦力 (1)定义：当一物体在另一物体表面上相对运动或有

3、相对运动趋势时，受到阻碍作用，叫做摩擦力可分为滑动摩擦力、静摩擦力两种 (2)产生条件： 接触面上是粗糙的； 接触面上要有挤压的力(压力)； 接触面上的两物体要有相对运动或有相对运动的趋势 （3）滑动摩擦力及其特点 滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体的相对运动的方向相反滑动摩擦力跟压力成正比，即F=FN （4）静摩擦力及其特点 静摩擦力的方向总跟接触面相切，并且跟物体相对运动趋势的方向相反，其大小与相对运动趋势强弱有关，趋势越强摩擦力越大，但不超过最大静摩擦力最大静摩擦力是物体间恰好开始滑动时受的静摩擦力，用Fm表示因此静摩擦力随着运动趋势强弱变化而在0Fm之间变化，即0F静Fm.5合

4、力和分力（1） 定义：几个力同时作用的共同效果与某一个力单独作用的效果相同，这一个力为那几个力的合力，那几个力为这一个力的分力合力和它的分力是力的效果上的一种等效替代关系，而不是力的本质上的替代（2） 力的合成和分解法则力的合成和分解只是一种研究问题的方法，互为逆运算，遵循平行四边形定则6共点力的平衡 （1） 共点力：作用在物体的同一点，或作用线相交一点的几个力（2） 平衡状态：物体保持匀速直线运动或静止叫平衡状态，是加速度等于零的状态（3） 共点力作用下的物体的平衡条件：物体所受的合外力为零，即F=0， 若采用正交分解法求解平衡问题，则平衡条件应为二、直线运动1、 参考系：在描述一个物体的运

5、动时，选来作为标准的的另外的物体。一般来讲，选为参考物的物体假设为不动，选择不同的参考物来描述同一个运动，结果不一定相同，但选择时要使运动的描述尽量的简单。2、 质点：用来代替物体的有质量的点。质点是一种理想化的模型，是科学的抽象。3、 时间和时刻：时刻是指某一瞬间，用时间轴上的一个点来表示，它与状态量相对应；时间是指起始时刻到终止时刻之间的间隔，用时间轴上的一段线段来表示，它与过程量相对应。4、 位移和路程：位移用来描述质点位置的变化，是质点的由初位置指向末位置的有向线段，是矢量；路程是质点运动轨迹的长度，是标量。（st图象）5、 速度：用来描述质点运动快慢和方向的物理量，是矢量。（1） 平

6、均速度：是位移与通过这段位移所用时间的比值，其定义式为v=s/t，方向与位移的方向相同。平均速度对变速运动只能作粗略的描述。（2） 瞬时速度：是质点在某一时刻或通过某一位置的速度，瞬时速度简称速度，它可以精确变速运动。瞬时速度的大小简称速率，它是一个标量。（3）vt图象6、 加速度：用量描述速度变化快慢的的物理量，其定义式为a=v/t。加速度是矢量，其方向与速度的变化量方向相同，大小由两个因素决定。7、匀变速直线运动定义：在任意相等的时间内速度的变化都相等的直线运动8、匀变速直线运动的基本规律：A 四个基本关系式：（1）速度公式vt=vO+at（2）位移公式S=vot+at2/2（3）速度与位

7、移式vt2v02=2aS（4）平均速度公式v平均=s/t=(v0+vt)/2B几个常用的推论：（1）任意两个连续相等的时间T内的位移之差为恒量 S-S=S-S=SN+1-SN=aT2（2）某段时间内时间中点瞬时速度等于这段时间内的平均速度，vt/2=(v0+vt)/2 （3）一段位移内位移中点的瞬时速度v中与这段位移初速度v0和末速度vt的关系为 v中 =( v02+vt2)/21/2C 初速度为零的匀加速直线运动的比例式（1）每秒末的速度比：123n（2）前n秒内的位移比：149（3）每秒内的位移比：135（）（4）每米内的时间比：19、自由落体运动：只在重力作用下由静止开始的下落运动，因为

8、忽略了空气的阻力，所以是一种理想的运动，是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。自由落体运动规律为： vt=gt h=gt2/2 vt2=2gh10、竖直上抛运动：可以看作是初速度为v0，加速度方向与v0方向相反，大小等于的g的匀减速直线运动，可以把它分为向上和向下两个过程来处理。竖直上抛运动规律为：vt=v0gt h= v0t gt2/2 vt2 v02=2gh还有两个重要推论A、 上升到最高点所用时间t=v0/g上升的最大高度h=v02/2g三、牛顿运动定律1牛顿第一定律:一切物体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惯性:一切物体都具有保持原来的匀速直线运

9、动状态或静止状态的性质3牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量戍反比，加速度的方向跟合外力的方向相同F=ma4牛顿第三定律：:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同直线上5动力学的两类基本问题： (1)已知力求运动：应用牛顿第二定律求加速度，如果再知道物体的初始条件，应用运动学公式就可以求出物体的运动情况一一任意时刻的位置和速度，以及运动轨迹 (2)已知运动求力：知道物体的运动情况，求出物体的加速度，应用牛顿第二定律，推断或者求出物体的受力情况6，超重和失重 (1)超重：物体有向上的加速度称物体处于超重。处于超重的物体对支持面的压力(或对悬挂物

10、的拉力)大于物体的重力（2）失重：物休有向下的加速度称物体处于失重 。处于失重的物体对支持面的压力(或对悬挂的拉力)小于物体的重力。当a=g时处于失重的物体对支持面的压力(或对悬挂的拉力)等于零，即物体处于完全失重7 牛顿运动定律的适用范围：(1)只适用于研究惯性系中运动与力的关系，不能用于非惯性系；(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；(3)只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子四、曲线运动 1. 物体做曲线运动的条件：运动物体速度方向与所受合外力方向不在同一直线上。2. 平抛运动：（1） 速度：水平方向 vxv0 竖直方向 vy=gt 速度大小 v= 速度方向

11、与水平方向的夹角（2） 位移：水平方向sxv0t竖直方向sy=gt2/2位移的大小s位移方向与水平方向的夹角（3） 轨迹：选取坐标系，抛出点为坐标原点xv0t, y=gt2/2 得y 平抛物体运动轨迹是一条抛物线。（4） 匀速圆周运动：角速度 线速度 向心加速度 向心力 运转周期五、万有引力定律1. 万有引力定律2. （1）公式： （2）适用条件：仅适用于质点或均匀球体。2. 开普勒定律：（1）所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处于所有椭圆的一个焦点上。（2）所有行星的轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，即kR3/T2。3. 万有引力定律的应用：（1） 万有引力作为重力

12、：，得重力加速度（2） 万有引力作为向心力：人造卫星和环绕速度（第一宇宙速度）：地球同步卫星距地的高度：测定天体的质量五、动量 动量守恒定律1动量：运动物体的质量和速度的乘积叫做动量即P=mv是矢量，方向与v的方向相同两个动量相同必须是大小相等，方向相同2冲量:力和力的作用时间的乘积叫做冲量。即I=Ft,是矢量，方向由力的方向决定如果在作用时间内力的方向不变，冲量的方向就是力的方向3动量定理：物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。或说明：(1) 上述公式是一矢量式，运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向(2) 动量定理的研究对象可以是单个物体，也可以是物体系统对物体系统，只需

13、分析系统受的外力，不必考虑系统内力系统内力的作用不改变整个系统的总动量(3) 用牛顿第二定律和运动学公式能解的恒力作用下的匀变速直线运动的问题，凡不涉及加速度和位移的，用动量定理也能求解，且较为简便（4）动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于随时间变化的力对于变力，动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值 (5)根据F=ma得,即这是牛顿第二定律的另一种表达形式：作用力F等于物体动量的变化率4动量守恒定律： 一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变常用的三种表达式： (1) (2) (3) 5动量守恒定律成立的条件：(1) 系统不受外力或系统所受外力的合力为零(2

14、) 系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力小得多，可以忽略不计 (3)系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变 6碰撞：(1) 碰撞指的是物体间相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，故可以用动量守恒定律处理碰撞问题按碰撞前后物体的动量是否在一条直线上有正碰和斜碰之分，中学物理只研究正碰的情况(2)一般的碰撞过程中，系统的总动能要有所减少若总动能的损失很小，可以略去不计，这种碰撞叫做弹性碰撞若两物体碰后粘合在一起，这种碰撞动能损失最多，叫做完全非弹性碰撞一般情况下系统动能都不会增加，这也常是判断一些结论是否成立的依据 7反冲现象：指在系统内力作用下，系统内一部分物体向某方向发生动量变化时，系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例显然，在反冲现象里，系统的动量是守恒的六、机械能1功 （1）.功的两个必要因素：作用在物体上的力和物体