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【第1篇 高一年級(jí)物理必修2公式總結(jié)
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高一物理必修二公式總結(jié)
一、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(1)------直線運(yùn)動(dòng)
1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)
1.平均速 度v平=s/t (定義式) 2.有用推論vt^2 –vo^2=2as
3.中間時(shí)刻速度 vt/2=v平=(vt+vo)/2 4.末速度vt=vo+at
5.中間位置速度vs/2=[(vo^2 +vt^2)/2]1/2 6.位移s= v平t=vot + at^2/2=vt/2t
7.加速度a=(vt-vo)/t 以vo為正方向,a與vo同向(加速)a>0;反向則a<0
8.實(shí)驗(yàn)用推論δs=at^2 δs為相鄰連續(xù)相等時(shí)間(t)內(nèi)位移之差
9.主要物理量及單位:初速(vo):m/s
加速度(a):m/s^2 末速度(vt):m/s
時(shí)間(t):秒(s) 位移(s):米(m) 路程:米 速度單位換算:1m/s=3.6km/h
注:(1)平均速度是矢量。(2)物體速度大,加速度不一定大。(3)a=(vt-vo)/t只是量度式,不是決定式。(4)其它相關(guān)內(nèi)容:質(zhì)點(diǎn)/位移和路程/s--t圖/v--t圖/速度與速率/
2) 自由落體
1.初速度vo=0
2.末速度vt=gt
3.下落高度h=gt^2/2(從vo位置向下計(jì)算) 4.推論vt^2=2gh
注:(1)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),遵循勻變速度直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
(2)a=g=9.8 m/s^2≈10m/s^2 重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下。
3) 豎直上拋
1.位移s=vot- gt^2/2 2.末速度vt= vo- gt (g=9.8≈10m/s2 )
3.有用推論vt^2 –vo^2=-2gs 4.上升高度hm=vo^2/2g (拋出點(diǎn)算起)
5.往返時(shí)間t=2vo/g (從拋出落回原位置的時(shí)間)
注:(1)全過程處理:是勻減速直線運(yùn)動(dòng),以向上為正方向,加速度取負(fù)值。(2)分段處理:向上為勻減速運(yùn)動(dòng),向下為自由落體運(yùn)動(dòng),具有對(duì)稱性。(3)上升與下落過程具有對(duì)稱性,如在同點(diǎn)速度等值反向等。
二、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(2)----曲線運(yùn)動(dòng) 萬有引力
1)平拋運(yùn)動(dòng)
1.水平方向速度v_= vo 2.豎直方向速度vy=gt
3.水平方向位移s_= vot 4.豎直方向位移(sy)=gt^2/2
5.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=(2sy/g)1/2 (通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度vt=(v_^2+vy^2)1/2=[vo^2+(gt)^2]1/2
合速度方向與水平夾角β: tgβ=vy/v_=gt/vo
7.合位移s=(s_^2+ sy^2)1/2 ,
位移方向與水平夾角α: tgα=sy/s_=gt/2vo
注:(1)平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成。(2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間由下落高度h(sy)決定與水平拋出速度無關(guān)。(3)θ與β的關(guān)系為tgβ=2tgα 。(4)在平拋運(yùn)動(dòng)中時(shí)間t是解題關(guān)鍵。(5)曲線運(yùn)動(dòng)的物體必有加速度,當(dāng)速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時(shí)物體做曲線運(yùn)動(dòng)。
2)勻速圓周運(yùn)動(dòng)
1.線速度v=s/t=2πr/t 2.角速度ω=φ/t=2π/t=2πf
3.向心加速度a=v^2/r=ω^2r=(2π/t)^2r 4.向心力f心=mv^2/r=mω^2_r=m(2π/t)^2_r
5.周期與頻率t=1/f 6.角速度與線速度的關(guān)系v=ωr
7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn (此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)
8.主要物理量及單位: 弧長(zhǎng)(s):米(m) 角度(φ):弧度(rad) 頻率(f):赫(hz)
周期(t):秒(s) 轉(zhuǎn)速(n):r/s 半徑(r):米(m) 線速度(v):m/s
角速度(ω):rad/s 向心加速度:m/s2
注:(1)向心力可以由具體某個(gè)力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直。(2)做勻速度圓周運(yùn)動(dòng)的物體,其向心力等于合力,并且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動(dòng)能保持不變,但動(dòng)量不斷改變。
3)萬有引力
1.開普勒第三定律t2/r3=k(=4π^2/gm) r:軌道半徑 t :周期 k:常量(與行星質(zhì)量無關(guān))
2.萬有引力定律f=gm1m2/r^2 g=6.67×10^-11n?m^2/kg^2方向在它們的連線上
3.天體上的重力和重力加速度gmm/r^2=mg g=gm/r^2 r:天體半徑(m)
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期 v=(gm/r)1/2 ω=(gm/r^3)1/2 t=2π(r^3/gm)1/2
5.第一(二、三)宇宙速度v1=(g地r地)1/2=7.9km/s v2=11.2km/s v3=16.7km/s
6.地球同步衛(wèi)星gmm/(r+h)^2=m_4π^2(r+h)/t^2 h≈3.6 km h:距地球表面的高度
注:(1)天體運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬有引力提供,f心=f萬。(2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等。(3)地球同步衛(wèi)星只能運(yùn)行于赤道上空,運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同。(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時(shí),勢(shì)能變小、動(dòng)能變大、速度變大、周期變小。(5)地球衛(wèi)星的環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。
機(jī)械能
1.功
(1)做功的兩個(gè)條件: 作用在物體上的力.
物體在里的方向上通過的距離.
(2)功的大小: w=fscosa 功是標(biāo)量 功的單位:焦耳(j)
1j=1n_m
當(dāng) 0<= a <派/2 w>0 f做正功 f是動(dòng)力
當(dāng) a=派/2 w=0 (cos派/2=0) f不作功
當(dāng) 派/2<= a <派 w<0 f做負(fù)功 f是阻力
(3)總功的求法:
w總=w1+w2+w3……wn
w總=f合scosa
2.功率
(1) 定義:功跟完成這些功所用時(shí)間的比值.
p=w/t 功率是標(biāo)量 功率單位:瓦特(w)
此公式求的是平均功率
1w=1j/s 1000w=1kw
(2) 功率的另一個(gè)表達(dá)式: p=fvcosa
當(dāng)f與v方向相同時(shí), p=fv. (此時(shí)cos0度=1)
此公式即可求平均功率,也可求瞬時(shí)功率
1)平均功率: 當(dāng)v為平均速度時(shí)
2)瞬時(shí)功率: 當(dāng)v為t時(shí)刻的瞬時(shí)速度
(3) 額定功率: 指機(jī)器正常工作時(shí)輸出功率
實(shí)際功率: 指機(jī)器在實(shí)際工作中的輸出功率
正常工作時(shí): 實(shí)際功率≤額定功率
(4) 機(jī)車運(yùn)動(dòng)問題(前提:阻力f恒定)
p=fv f=ma+f (由牛頓第二定律得)
汽車啟動(dòng)有兩種模式
1) 汽車以恒定功率啟動(dòng) (a在減小,一直到0)
p恒定 v在增加 f在減小 尤f=ma+f
當(dāng)f減小=f時(shí) v此時(shí)有值
2) 汽車以恒定加速度前進(jìn)(a開始恒定,在逐漸減小到0)
a恒定 f不變(f=ma+f) v在增加 p實(shí)逐漸增加
此時(shí)的p為額定功率 即p一定
p恒定 v在增加 f在減小 尤f=ma+f
當(dāng)f減小=f時(shí) v此時(shí)有值
3.功和能
(1) 功和能的關(guān)系: 做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程
功是能量轉(zhuǎn)化的量度
(2) 功和能的區(qū)別: 能是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定的物理量,即過程量
功是物體狀態(tài)變化過程有關(guān)的物理量,即狀態(tài)量
這是功和能的根本區(qū)別.
4.動(dòng)能.動(dòng)能定理
(1) 動(dòng)能定義:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量. 用ek表示
表達(dá)式 ek=1/2mv^2 能是標(biāo)量 也是過程量
單位:焦耳(j) 1kg_m^2/s^2 = 1j
(2) 動(dòng)能定理內(nèi)容:合外力做的功等于物體動(dòng)能的變化
表達(dá)式 w合=δek=1/2mv^2-1/2mv0^2
適用范圍:恒力做功,變力做功,分段做功,全程做功
5.重力勢(shì)能
(1) 定義:物體由于被舉高而具有的能量. 用ep表示
表達(dá)式 ep=mgh 是標(biāo)量 單位:焦耳(j)
(2) 重力做功和重力勢(shì)能的關(guān)系
w重=-δep
重力勢(shì)能的變化由重力做功來量度
(3) 重力做功的特點(diǎn):只和初末位置有關(guān),跟物體運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)
重力勢(shì)能是相對(duì)性的,和參考平面有關(guān),一般以地面為參考平面
重力勢(shì)能的變化是絕對(duì)的,和參考平面無關(guān)
(4) 彈性勢(shì)能:物體由于形變而具有的能量
彈性勢(shì)能存在于發(fā)生彈性形變的物體中,跟形變的大小有關(guān)
彈性勢(shì)能的變化由彈力做功來量度
6.機(jī)械能守恒定律
(1) 機(jī)械能:動(dòng)能,重力勢(shì)能,彈性勢(shì)能的總稱
總機(jī)械能:e=ek+ep 是標(biāo)量 也具有相對(duì)性
機(jī)械能的變化,等于非重力做功 (比如阻力做的功)
δe=w非重
機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化
(2) 機(jī)械能守恒定律: 只有重力做功的情況下,物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能
發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能保持不變
表達(dá)式: ek1+ep1=ek2+ep2 成立條件:只有重力做功
【第2篇 高一物理必修2知識(shí)點(diǎn)總結(jié):力學(xué)復(fù)習(xí)應(yīng)注意的問題
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一、力學(xué)的建立
力學(xué)的演變以追溯到久遠(yuǎn)的年代,而物理學(xué)的其它分支,直到近幾個(gè)世紀(jì)才有了較大的發(fā)展,究其原因,是人們對(duì)客觀事物的認(rèn)識(shí)規(guī)律所決定的。在日常生活和生產(chǎn)勞動(dòng)中,首先接觸最多的是宏觀物體的運(yùn)動(dòng),其中最簡(jiǎn)單。最基本的運(yùn)動(dòng)是物體位置的變化,這種運(yùn)動(dòng)稱之為機(jī)械運(yùn)動(dòng)。由此我們注意到,力學(xué)建立的原動(dòng)力就是源于人們對(duì)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的研究,亦即力學(xué)的研究對(duì)象就是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律及其應(yīng)用。了解了這些,可以對(duì)力學(xué)的主脈絡(luò)有了一條清晰的線索,就是對(duì)于物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究。首先要涉及到物體在空間的位置變化和時(shí)間的關(guān)系,繼而闡述張力之間的關(guān)系,然后從運(yùn)動(dòng)和力出發(fā),推廣并建成完整的力學(xué)理論。正是要達(dá)到上述目的,我們?cè)谘芯窟^程中,就需要不斷地引入新的物理概念和方法,此間,由“物”及“理”的思維過程和嚴(yán)密的邏輯揄體系,逐步得以完善和體現(xiàn)。明確了以上觀點(diǎn),可以使我們?cè)趯W(xué)習(xí)及復(fù)習(xí)過程,不會(huì)生硬地接受。機(jī)械地照搬,而是自然流暢地水到渠成。
讓我們走入力學(xué)的大門看一看,它的殿堂是怎樣的金碧輝煌。靜力學(xué)研究了物體最簡(jiǎn)單的狀態(tài):簡(jiǎn)單的狀態(tài):靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)。并且闡述了解決力學(xué)問題最基本的方法,如受力情況的分析以及處理方式;力的合成。力的分解和正交分解法。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到,這些方法是貫穿于整個(gè)力學(xué)的,是我們研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律的不可缺少的手段。運(yùn)動(dòng)學(xué)的主要任務(wù)是研究物體的運(yùn)動(dòng),但并不涉及其運(yùn)動(dòng)的原因。牛頓運(yùn)動(dòng)定律的建立為研究力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系奠定了雄厚的基礎(chǔ),即動(dòng)力學(xué)。至此,從理論上講各種運(yùn)動(dòng)都可以解決。然而,物體的運(yùn)動(dòng)畢竟有復(fù)雜的問題出現(xiàn),諸如碰撞。打擊以及變力作用等等,這類問題根本無法求解。力學(xué)大廈的建設(shè)者們,從新的角度對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律做了全面的。深入的討論,揭示了力與運(yùn)動(dòng)之間新的關(guān)系。如力對(duì)空間的積累-功,力對(duì)時(shí)間的積累-沖量,進(jìn)而獲得了解決力學(xué)問題的另外兩個(gè)途徑-功能關(guān)系和動(dòng)量關(guān)系,它們與牛頓運(yùn)動(dòng)定律一起,在力學(xué)中形成三足鼎立之勢(shì)。
二、力學(xué)概念的引入
前面曾經(jīng)提到過,力學(xué)的研究對(duì)象是機(jī)械運(yùn)動(dòng)的客觀規(guī)律及其應(yīng)用。為達(dá)此目的,我們需要不斷地引入許多概念。以運(yùn)動(dòng)學(xué)部分為例,體會(huì)一下力學(xué)概念引入的動(dòng)機(jī)及方法,這對(duì)力學(xué)的復(fù)習(xí)無疑是大有裨益的。
讓我們研究一下行駛在平直公路上的汽車。首先一個(gè)問題就是,怎樣確定汽車在不同時(shí)刻的位置。為了能精確地確定汽車的位置,我們可將汽車看作一個(gè)點(diǎn),這樣,質(zhì)點(diǎn)的概念隨之引入。同時(shí),參照物的引入則是水到渠成的,即在參照物上建立一個(gè)直線坐標(biāo),用一個(gè)帶有正負(fù)號(hào)的數(shù)值,即可能精確描述汽車的位置。而后由于汽車位置要不斷地發(fā)生變化,位置的改變-位移亦被引入,至于速度的引入在此就不再贅述。在學(xué)習(xí)物理的過程中,這類問題可以說比比皆是。因此,只有搞清引入某一概念的真正意圖,才能對(duì)要研究的問題有深入的了解,才能說真正地掌握了一個(gè)物理概念。而在物理中,引入概念的方法,充分體現(xiàn)了物理學(xué)的研究手段,例如:用比值定義物理量。該方法在整個(gè)物理學(xué)中具有很典型的意義。
把握一個(gè)概念的來龍去脈和準(zhǔn)確定義顯然是非常重要的,可以避免一些相似概念的混淆。如功與沖量。動(dòng)能與動(dòng)量。加速度與速度等等。所謂學(xué)習(xí)物理要“概念清楚”,就是這個(gè)含意。
三、力學(xué)規(guī)律的運(yùn)用
物理概念的有機(jī)組合,構(gòu)成了美妙的物理定律。因此,清晰的概念是掌握一個(gè)定律的重要前提。如牛頓第二定律就是由力。質(zhì)量及加速度三個(gè)量構(gòu)成的。在力學(xué)中重要的定律定理有:牛頓一。二。三定律;機(jī)械能守恒定律;動(dòng)量守恒定律;萬有引力定律;動(dòng)量定理和動(dòng)能定理。掌握定律并非以記憶為標(biāo)準(zhǔn),重要的是會(huì)在實(shí)際問題中加以運(yùn)用。如牛頓第二定律,從形式上看來并不復(fù)雜,然而很多同學(xué)在解決連結(jié)體問題時(shí),卻總是把握不好這三個(gè)量對(duì)研究對(duì)象之間的“對(duì)應(yīng)關(guān)系”。在此可舉一例。水平光滑軌道上有一小車,受一恒定水平拉力作用,若在小車上固定一個(gè)物體時(shí),小車的加速度要減小是何原因?常見的答案顯然是:合外力不變,質(zhì)量變大。然而,若回答合外力變小,是不是正確的呢?這里顯然是由于研究對(duì)象的選擇不同而造成的不同結(jié)果。在此,研究對(duì)象的確定和公式各量的對(duì)應(yīng)性問題,起著關(guān)鍵的作用,這也恰恰是牛頓第二定律應(yīng)用時(shí)的重要環(huán)節(jié)。
運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律及動(dòng)力學(xué)關(guān)系在解決問題時(shí),也有許多應(yīng)當(dāng)注意和思考的地方。如在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,我們似乎并未明確指出哪些公式屬于運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系,哪些屬于動(dòng)力學(xué)關(guān)系,但在實(shí)際問題中卻可使人困惑。例如:在一光滑水平面上用繩拴一小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由公式v=2nr/t可以知道,若增大速率v可以減小周期t.然而衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),我們卻不能用增大v的方式來改變周期t,若僅在v=2nr/th大做文章定會(huì)百思不得其解。究其原因,還是由于忽略了動(dòng)力學(xué)原因,即前者與后者的區(qū)別是向心力來源不同。一個(gè)是繩子彈力,它可以以r不變時(shí),任意提供了不同大小的拉力;而另一個(gè)是萬有引力,當(dāng)r一定時(shí),其大小也就一定了。在這類問題上,最容易犯的就是片面性的錯(cuò)誤。再比如機(jī)械能守恒和動(dòng)量守恒這兩條重要的力學(xué)定律,我們是否了解了守恒的條件,就可以做到靈活地運(yùn)用呢?我們知道,機(jī)械能守恒的條件是“只有重力做功”,有些人看到某個(gè)問題中,重力沒有做功,就立刻得出機(jī)械能不守恒的結(jié)論,如光滑水平面上的勻速直線運(yùn)動(dòng)。造成這類錯(cuò)誤的原因是,只注意到了物理定律的文字表述,孰不知深刻理解其內(nèi)涵才是最重要的。如動(dòng)量守恒定律的內(nèi)涵,是在滿足了守恒條件的情況下,即系統(tǒng)不受外力或外力合力為零,動(dòng)量只是在系統(tǒng)內(nèi)部傳遞,而總動(dòng)量不變。
最后談?wù)剟?dòng)能定理和動(dòng)量定理。觀察其形式可以發(fā)現(xiàn),每個(gè)定理都涉及兩個(gè)狀態(tài)量和一個(gè)過程量,注意到這一點(diǎn)應(yīng)是定理正確應(yīng)用的關(guān)鍵。我們不妨將狀態(tài)看作一個(gè)點(diǎn),過程看作一條線,在應(yīng)用時(shí)必然是“兩點(diǎn)夾一線”,即狀態(tài)量及過程量,一定要對(duì)應(yīng),這也是兩個(gè)定理的相似之處,至于它們的區(qū)別,在此就不多講了。
由以上的討論可以看出,對(duì)物理定律的應(yīng)用,絕不能只滿足于會(huì)用,而應(yīng)當(dāng)多方面地體會(huì)其深層的含意和適用條件中所包含的物理意義。只有這樣,才能達(dá)到靈活運(yùn)用物理規(guī)律解題的目的,做到居高臨下,以不變應(yīng)萬變。
四、邏輯推理在物理中的運(yùn)用
邏輯推理在力學(xué)中可以說俯拾皆是。嚴(yán)密的邏輯推理,是正確運(yùn)用物理規(guī)律解決問題的必由之路。試舉一例:做曲線運(yùn)動(dòng)的物體一定受合外力,其邏輯推理過程如下:曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向沿軌跡的切線方向,而曲線切線方向每點(diǎn)是不同的,因此曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向一定是不斷變化的。由于的矢量,所以曲線運(yùn)動(dòng)必為變速運(yùn)動(dòng),必然有加速度,由牛頓第二定律可知其必受合外力。當(dāng)然,實(shí)際問題中似乎并非如此繁瑣,然而細(xì)細(xì)地想來又的如此,只是思維過程較為迅速罷了。再舉一例:合外力對(duì)物體做功不為零,則物體的動(dòng)量一定發(fā)生變化,而物體的動(dòng)量變化,合外力對(duì)物體不一定做功。此命題依然可用邏輯推理說明其正確性。根據(jù)動(dòng)能定理,當(dāng)合外力做功時(shí),則物體的動(dòng)能必然發(fā)生變化,因此速率發(fā)生變化,則動(dòng)量必然變化。反之支量發(fā)生變化,動(dòng)能不一定變(動(dòng)量是矢量,動(dòng)能是標(biāo)量),則合外力不一定做功。不難看出,清晰地認(rèn)識(shí)概念,牢固地掌握規(guī)律,者嚴(yán)密正確的邏輯推理得以完成的重要前提和充足的條件補(bǔ)充。同學(xué)們?nèi)舳嗔粢?。多用心,定?huì)受益非淺。
【第3篇 高一物理必修2公式總結(jié)
以下是為大家整理的《高一物理必修2公式總結(jié)》,希望能為大家的學(xué)習(xí)帶來幫助,不斷進(jìn)步,取得優(yōu)異的成績(jī)。
高一物理必修二公式總結(jié)
一、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(1)------直線運(yùn)動(dòng)
1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)
1.平均速度v平=s/t (定義式) 2.有用推論vt^2 –vo^2=2as
3.中間時(shí)刻速度 vt/2=v平=(vt+vo)/2 4.末速度vt=vo+at
5.中間位置速度vs/2=[(vo^2 +vt^2)/2]1/2 6.位移s= v平t=vot + at^2/2=vt/2t
7.加速度a=(vt-vo)/t 以vo為正方向,a與vo同向(加速)a>0;反向則a<0
8.實(shí)驗(yàn)用推論δs=at^2 δs為相鄰連續(xù)相等時(shí)間(t)內(nèi)位移之差
9.主要物理量及單位:初速(vo):m/s
加速度(a):m/s^2 末速度(vt):m/s
時(shí)間(t):秒(s) 位移(s):米(m) 路程:米 速度單位換算:1m/s=3.6km/h
注:(1)平均速度是矢量。(2)物體速度大,加速度不一定大。(3)a=(vt-vo)/t只是量度式,不是決定式。(4)其它相關(guān)內(nèi)容:質(zhì)點(diǎn)/位移和路程/s--t圖/v--t圖/速度與速率/
2) 自由落體
1.初速度vo=0
2.末速度vt=gt
3.下落高度h=gt^2/2(從vo位置向下計(jì)算) 4.推論vt^2=2gh
注:(1)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),遵循勻變速度直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律。
(2)a=g=9.8 m/s^2≈10m/s^2 重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小,方向豎直向下。
3) 豎直上拋
1.位移s=vot- gt^2/2 2.末速度vt= vo- gt (g=9.8≈10m/s2 )
3.有用推論vt^2 –vo^2=-2gs 4.上升高度hm=vo^2/2g (拋出點(diǎn)算起)
5.往返時(shí)間t=2vo/g (從拋出落回原位置的時(shí)間)
注:(1)全過程處理:是勻減速直線運(yùn)動(dòng),以向上為正方向,加速度取負(fù)值。(2)分段處理:向上為勻減速運(yùn)動(dòng),向下為自由落體運(yùn)動(dòng),具有對(duì)稱性。(3)上升與下落過程具有對(duì)稱性,如在同點(diǎn)速度等值反向等。
二、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(2)----曲線運(yùn)動(dòng) 萬有引力
1)平拋運(yùn)動(dòng)
1.水平方向速度v_= vo 2.豎直方向速度vy=gt
3.水平方向位移s_= vot 4.豎直方向位移(sy)=gt^2/2
5.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=(2sy/g)1/2 (通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度vt=(v_^2+vy^2)1/2=[vo^2+(gt)^2]1/2
合速度方向與水平夾角β: tgβ=vy/v_=gt/vo
7.合位移s=(s_^2+ sy^2)1/2 ,
位移方向與水平夾角α: tgα=sy/s_=gt/2vo
注:(1)平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),加速度為g,通常可看作是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成。(2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間由下落高度h(sy)決定與水平拋出速度無關(guān)。(3)θ與β的關(guān)系為tgβ=2tgα 。(4)在平拋運(yùn)動(dòng)中時(shí)間t是解題關(guān)鍵。(5)曲線運(yùn)動(dòng)的物體必有加速度,當(dāng)速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時(shí)物體做曲線運(yùn)動(dòng)。
2)勻速圓周運(yùn)動(dòng)
1.線速度v=s/t=2πr/t 2.角速度ω=φ/t=2π/t=2πf
3.向心加速度a=v^2/r=ω^2r=(2π/t)^2r 4.向心力f心=mv^2/r=mω^2_r=m(2π/t)^2_r
5.周期與頻率t=1/f 6.角速度與線速度的關(guān)系v=ωr
7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn (此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)
8.主要物理量及單位: 弧長(zhǎng)(s):米(m) 角度(φ):弧度(rad) 頻率(f):赫(hz)
周期(t):秒(s) 轉(zhuǎn)速(n):r/s 半徑(r):米(m) 線速度(v):m/s
角速度(ω):rad/s 向心加速度:m/s2
注:(1)向心力可以由具體某個(gè)力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直。(2)做勻速度圓周運(yùn)動(dòng)的物體,其向心力等于合力,并且向心力只改變速度的方向,不改變速度的大小,因此物體的動(dòng)能保持不變,但動(dòng)量不斷改變。
3)萬有引力
1.開普勒第三定律t2/r3=k(=4π^2/gm) r:軌道半徑 t :周期 k:常量(與行星質(zhì)量無關(guān))
2.萬有引力定律f=gm1m2/r^2 g=6.67×10^-11n?m^2/kg^2方向在它們的連線上
3.天體上的重力和重力加速度gmm/r^2=mg g=gm/r^2 r:天體半徑(m)
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期 v=(gm/r)1/2 ω=(gm/r^3)1/2 t=2π(r^3/gm)1/2
5.第一(二、三)宇宙速度v1=(g地r地)1/2=7.9km/s v2=11.2km/s v3=16.7km/s
6.地球同步衛(wèi)星gmm/(r+h)^2=m_4π^2(r+h)/t^2 h≈3.6 km h:距地球表面的高度
注:(1)天體運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬有引力提供,f心=f萬。(2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等。(3)地球同步衛(wèi)星只能運(yùn)行于赤道上空,運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同。(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時(shí),勢(shì)能變小、動(dòng)能變大、速度變大、周期變小。(5)地球衛(wèi)星的環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。
機(jī)械能
1.功
(1)做功的兩個(gè)條件: 作用在物體上的力.
物體在里的方向上通過的距離.
(2)功的大小: w=fscosa 功是標(biāo)量 功的單位:焦耳(j)
1j=1n_m
當(dāng) 0<= a <派/2 w>0 f做正功 f是動(dòng)力
當(dāng) a=派/2 w=0 (cos派/2=0) f不作功
當(dāng) 派/2<= a <派 w<0 f做負(fù)功 f是阻力
(3)總功的求法:
w總=w1+w2+w3……wn
w總=f合scosa
2.功率
(1) 定義:功跟完成這些功所用時(shí)間的比值.
p=w/t 功率是標(biāo)量 功率單位:瓦特(w)
此公式求的是平均功率
1w=1j/s 1000w=1kw
(2) 功率的另一個(gè)表達(dá)式: p=fvcosa
當(dāng)f與v方向相同時(shí), p=fv. (此時(shí)cos0度=1)
此公式即可求平均功率,也可求瞬時(shí)功率
1)平均功率: 當(dāng)v為平均速度時(shí)
2)瞬時(shí)功率: 當(dāng)v為t時(shí)刻的瞬時(shí)速度
(3) 額定功率: 指機(jī)器正常工作時(shí)輸出功率
實(shí)際功率: 指機(jī)器在實(shí)際工作中的輸出功率
正常工作時(shí): 實(shí)際功率≤額定功率
(4) 機(jī)車運(yùn)動(dòng)問題(前提:阻力f恒定)
p=fv f=ma+f (由牛頓第二定律得)
汽車啟動(dòng)有兩種模式
1) 汽車以恒定功率啟動(dòng) (a在減小,一直到0)
p恒定 v在增加 f在減小 尤f=ma+f
當(dāng)f減小=f時(shí) v此時(shí)有值
2) 汽車以恒定加速度前進(jìn)(a開始恒定,在逐漸減小到0)
a恒定 f不變(f=ma+f) v在增加 p實(shí)逐漸增加
此時(shí)的p為額定功率 即p一定
p恒定 v在增加 f在減小 尤f=ma+f
當(dāng)f減小=f時(shí) v此時(shí)有值
3.功和能
(1) 功和能的關(guān)系: 做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程
功是能量轉(zhuǎn)化的量度
(2) 功和能的區(qū)別: 能是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)決定的物理量,即過程量
功是物體狀態(tài)變化過程有關(guān)的物理量,即狀態(tài)量
這是功和能的根本區(qū)別.
4.動(dòng)能.動(dòng)能定理
(1) 動(dòng)能定義:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量. 用ek表示
表達(dá)式 ek=1/2mv^2 能是標(biāo)量 也是過程量
單位:焦耳(j) 1kg_m^2/s^2 = 1j
(2) 動(dòng)能定理內(nèi)容:合外力做的功等于物體動(dòng)能的變化
表達(dá)式 w合=δek=1/2mv^2-1/2mv0^2
適用范圍:恒力做功,變力做功,分段做功,全程做功
5.重力勢(shì)能
(1) 定義:物體由于被舉高而具有的能量. 用ep表示
表達(dá)式 ep=mgh 是標(biāo)量 單位:焦耳(j)
(2) 重力做功和重力勢(shì)能的關(guān)系
w重=-δep
重力勢(shì)能的變化由重力做功來量度
(3) 重力做功的特點(diǎn):只和初末位置有關(guān),跟物體運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)
重力勢(shì)能是相對(duì)性的,和參考平面有關(guān),一般以地面為參考平面
重力勢(shì)能的變化是絕對(duì)的,和參考平面無關(guān)
(4) 彈性勢(shì)能:物體由于形變而具有的能量
彈性勢(shì)能存在于發(fā)生彈性形變的物體中,跟形變的大小有關(guān)
彈性勢(shì)能的變化由彈力做功來量度
6.機(jī)械能守恒定律
(1) 機(jī)械能:動(dòng)能,重力勢(shì)能,彈性勢(shì)能的總稱
總機(jī)械能:e=ek+ep 是標(biāo)量 也具有相對(duì)性
機(jī)械能的變化,等于非重力做功 (比如阻力做的功)
δe=w非重
機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化
(2) 機(jī)械能守恒定律: 只有重力做功的情況下,物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能
發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能保持不變
表達(dá)式: ek1+ep1=ek2+ep2 成立條件:只有重力做功