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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g=mg(方向竖直向下，g=9.8m/s210m/s2，作用点在重心，适用于地球表面附近)2. 胡克定律f=kx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f=Pfn与物体相对运动方向相反，P：摩擦因数，fn：正压力(n)4. 静摩擦力OWf静Wfm(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f=gm1m2/r2(g=6.67X10-11n•m2/kg2,方向在它们的连线上)6. 静电力f=kq1q2/r2(k=9.0X109n•m2/c2,方
2、向在它们的连线上)7. 电场力f=eq(e：场强n/c，q：电量c，正电荷受的电场力与场强方向相同)&安培力f=bilsin。(0为b与l的夹角，当l丄b时:f=bil，b/1时:f=0)9. 洛仑兹力f=qvbsin0(0为b与v的夹角，当v丄b时：f=qvb，v/b时:f=0)注:(1) 劲度系数k由弹簧自身决定；(2) 摩擦因数P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ufn，一般视为fmpfn;(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),1：有效长度(m),i:电流强度(a),v：带电粒
3、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：f=f1+f2,反向：f=f1-f2(f1f2)2. 互成角度力的合成：f=(f12+f22+2f1f2cosa)1/2(余弦定理)fl丄f2时：f=(f12+f22)1/23. 合力大小范围：|f1-f2|WfW|f1+f2|4. 力的正交分解：fx=fcos0,fy=fsin0(0为合力与x轴之间的夹角tg0=fy/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;fl与f2的值一定时,fl与f2的夹角(a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=血8或a=f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=-kxf: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t=2n(l/g)1/2l:摆长(m)，g:当地重力加速度值，成立条件:摆角0100;lr3. 受迫振动频率特点：f=f驱动力4. 发生共振条件:f驱动力=f固，
6、a=max，共振的防止和应用见第一册p1755. 机械波、横波、纵波见第二册p26. 波速v=s/t=Xf=X/1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)0C：332m/s；20C:344m/s；30C: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) 物体的固有频率
7、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)I. 动量：p=mvp: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：i=fti:冲量(n•s)，f:恒力(n)，t:力的作用时间(s)，方向由f决定4. 动量定理：i=6p
8、或ft=mvt-mvoSp:动量变化Sp=mvt-mvo，是矢量式5. 动量守恒定律：p前总=p后总或p=p´也可以是m1v1+m2v2=m1v1´+m2v2´6. 弹性碰撞：Sp=0；Sek=0即系统的动量和动能均守恒7. 非弹性碰撞Sp=0；0SekSekmSek：损失的动能，ekm：损失的最大动能&完全非弹性碰撞Sp=0；Sek=Sekm碰后连在一起成一整体9. 物体ml以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:vl´=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2´=2m1v1/(m1+m2)10. 由9得的推论等质量弹性正碰时二者交
9、换速度(动能守恒、动量守恒)II. 子弹m水平速度vo射入静止置于水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)vt2/2=fs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;(5) 爆炸过程视为动量守恒，这时化学能转化
10、为动能，动能增加；(6)其它相关内容：反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行见第一册pl28。五、功和能(功是能量转化的量度)1功：w=fscosa(定义式)w:功j),f:恒力(n),s:位移(m),a：f、s间的夹角2重力做功：wab=mghabm:物体的质量，g=9.8m/s210m/s2,hab：a与b高度差(hab=ha-hb)3电场力做功：wab=quabq:电量(c),uab:a与b之间电势差(v)即uab=ab4.电功：w=uit(普适式)u：电压(v),i:电流(a),t:通电时间(s)5功率：p=w/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
11、(s)6汽车牵引力的功率:p=fv；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(vmax=p额/f)8电功率：p=ui(普适式)u：电路电压(v),i：电路电流(a)9焦耳定律：q=i2rtq:电热j),i:电流强度(a),r:电阻值(s),t:通电时间(s)10. 纯电阻电路中i=u/r；p=ui=u2/r=i2r；q=w=uit=u2t/r=i2rt11动能:ek=mv2/2ek:动能(j),m：物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)12. 重力势能：ep=mghep:重力势能(j),g：重力加速度，h:竖直高度(m)(从零势能面
12、起)13电势能：ea=qQaea:带电体在a点的电势能j),q:电量(c),Qa: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=6ekw合:外力对物体做的总功，8ek:动能变化5ek=(mvt2/2-mvo2/2)15. 机械能守恒定律：8e=0或ek1+ep1=ek2+ep2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh216. 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=-8ep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) o0Wa90o做正功；90oaW180o做负功；a=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)=3.6X106j,1ev=1.60X10-19j；*(7)弹簧弹性势能e=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。
