学考物理公式总结.doc

一、质点的运动------直线运动
1、速度的定义式：，单位：
（1）速度：矢量，与物体的运动方向相同。
（2）瞬时速率：标量，表示瞬时速度的大小。
（3）平均速度：（矢量）
平均速率：（标量，不能用来表示平均速度的大小，因为两者定义式不同）
2、加速度的定义式：
（1）单位：
（2）矢量，方向与速度变化的方向相同，可以与初速度不同。加速度的大小由速度变化的快慢决定，而不是由速度变化的大小决定。
3、打点计时器求某点的瞬时速度和某段的加速度：
，
（ΔX为相邻连续相等T内位移之差）
4、匀变速直线运动：
基本规律:

—= (匀加速直线运动:为正值；匀减速直线运动:为负值)
几个重要推论:
（1）A B段中间时刻的瞬时速度: =
AB段位移中点的瞬时速度:
匀速直线运动中：=;
匀加速直线运动或匀减速直线运动：
（2）在初速度为零（）的匀加速直线运动中：
①在1s末 ,2s末,3s末……ns末的速度之比为
②在1s ,2s,3s……ns内的位移之比为;
③在第1s 内,第 2s内,第3s内……第ns内的位移之比为
④通过相邻相等位移所用的时间之比：
5、自由落体运动：，习惯上选竖直向下为坐标正方向，

注：(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速度直线运动规律。
(2)a=g=9.8重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下。
6、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，加速度为的匀变速直线运动。
（1）上升最大高度:
（2）上升的时间:
（3）上升、下落经过同一位置时的加速度相同，而速度大小相等方向相反。
（4）上升、下落经过同一段位移的时间相等，从抛出到落回原位置的时间:
（5）适用全过程的公式:
,
( 注意的正、负号的理解)
注：（1）全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值。
（2）分段处理：向上为匀减速运动，向下为自由落体运动，具有对称性。
（3）上升与下落过程具有对称性，如在同点速度等值反向等。

二、质点的运动----曲线运动 万有引力
1、平抛运动
（1）水平方向速度 （2）竖直方向速度
（3）.水平方向位移 （4）竖直方向位移
（5）运动时间t= (通常又表示为)
（6）合速度V=，合速度方向与水平夹角β:
7).合位移，位移方向与水平夹角α:
注：(1)平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为g。通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关。
（3）α与β的关系为tanβ＝2tanα。
（4）在平抛运动中时间t是解题关键。
(5) 曲线运动的物体必有加速度，当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时物体做曲线运动。
2、匀速圆周运动
（1）线速度 （2）角速度
（3）向心加速度 （4）向心力
（5）周期与频率 （6）角速度与线速度的关系
（7）角速度与转速的关系ω=2πn (此处频率与转速意义相同)
（8）主要物理量及单位： 弧长(S):：米(m) ； 角度(Φ)：度（rad）； 频率（f）：赫（Hz）
周期（T）：秒（s）； 转速（n）：r/s 半径(r)：米（m）； 线速度（v）：m/s； 角速度（ω）：rad/s； 向心加速度：m/s
注：（1）向心力可以由具体某个力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速度方向垂直。
（2）做匀速度圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小，因此物体的动能保持不变。
3、万有引力
（1）开普勒第三定律 r为轨道半径，T 为周，k为:常量(与行星质量无关)
（2）万有引力定律 G=6.67×10N·m/kg，方向在它们的连线上
（3）天体上的重力和重力加速度， （R为天体半径）
（4）第一宇宙速度=== 7.9km/s （最大匀速绕行速度和最小发射速度。）
第二宇宙速度=11.2 km/s 第三宇宙速度=16.7 km/s
（5）地球同步卫星 h≈3.6 km （h:距地球表面的高度）
同步卫星只能发射在赤道上空，需要三颗能够覆盖全球。
（6）卫星绕行速度、角速度、周期 V= ω= T=2π
注意： (1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F=F
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等。
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同
(4)低轨高速周期短，高轨低速周期长。

三、功能关系
1、功
(1)做功的两个条件: 作用在物体上的力，物体在力的方向上发生的位移。
(2)功的大小: W=Fscosα，功是标量 ，功的单位：焦耳(J)
1J=1N·m
当 0≤a < ，w>0 F做正功 ，F是动力
当 a= ， w=0 (=0) F不作功
当≤ a <π 。W<0 F做负功 F是阻力
(3)总功的求法:
①W=W+W+W……W
②W=Fscosa
2、功率
(1) 定义:功跟完成这些功所用时间的比值.。
（2）公式，此公式求的是平均功率
功率的另一个表达式: ，当F与v方向相同时, P=Fv；此公式既可求平均功率,也可求瞬时功率
（3）功率是标量，功率单位:瓦特(w) 1w=1J/s
平均功率: 当v为平均速度时
瞬时功率: 当v为t时刻的瞬时速度
额定功率: 指机器正常工作时最大输出功率
实际功率: 指机器在实际工作中的输出功率
正常工作时: 实际功率≤额定功率
(4) 汽车的两种启动模式(前提是阻力f恒定)
①汽车以恒定功率启动 (a在减小,一直到0) P恒定 v在增加，F在减小F=ma+f，加速度减小的加速运动。
当F减小到等于f时， v有最大值 V=
② 汽车以恒定加速度前进(a开始恒定,再逐渐减小到0) a恒定 F不变(F=ma+f) V在增加 P也逐渐增加到最大 ，此时的P为额定功率，即P一定。P恒定 v在增加 F在减小 即F=ma+f
当F减小到等于f时 ，v有最大值 V=
3、功和能
(1) 功和能的关系: 做功的过程就是能量转化的过程，功是能量转化的量度
(2) 功和能的区别: 能是物体运动状态决定的物理量,是过程量
功是物体状态变化过程有关的物理量,即状态量
4、重力势能
(1) 定义：物体由于被举高而具有的能量.。用E表示
表达式：Ep=mgh，是标量，单位:焦耳(J)
(2) 重力做功和重力势能的关系：=－ΔEp 重力势能的变化由重力做功来量度
(3) 重力做功的特点:只和初末位置有关,跟物体运动路径无关。
重力势能是相对性的,和零势面有关,一般以地面为零势面。
5、动能和动能定理
(1) 动能定义:物体由于运动而具有的能量. 用E表示
表达式 E=mv 能是标量，也是过程量
单位:焦耳(J) 1kg·m/s = 1J
(2) 动能定理内容：合外力做的功等于物体动能的变化。
表达式 W=ΔE=mv-mv
（3）适用范围：恒力做功,变力做功,分段做功,全程做功
(4) 弹性势能:物体由于形变而具有的能量
弹性势能存在于发生弹性形变的物体中,跟形变的大小有关
弹性势能的变化由弹力做功来量度
6.机械能守恒定律
(1) 机械能：动能,重力势能,弹性势能的总称
总机械能:E=Ek+Ep 是标量 也具有相对性
机械能的变化,等于非重力做功 (比如阻力做的功)ΔE=W （机械能之间可以相互转化）
(2) 机械能守恒定律:：只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能保持不变表达式: E+E=E+E 成立条件：只有重力做功。