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高中物理公式大全
一、力学
1、胡克定律:f=kx (x为伸长量或压缩量,k为劲度系数,只与弹簧的长度、粗细和材料有关)
2、重力: G=mg (g随高度、纬度、地质结构而变化,g g ,g g )
极 赤 低纬 高伟
3、求F 1 、F 2 的合力的公式: F 合 F 1 2 F 2 2 2F 1 F 2 cos,两个分力垂直时: F 合 F 1 2 F 2 2
注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。
(2) 两个力的合力范围:F -F FF +F
1 2 1 2
(3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
4、物体平衡条件: F =0 或 F =0 F =0
合 x合 y合
推论:三个共点力作用于物体而平衡,任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。
解三个共点力平衡的方法: 合成法,分解法,正交分解法,三角形法,相似三角形法
5、摩擦力的公式:
(1) 滑动摩擦力: f=N (动的时候用,或时最大的静摩擦力)
说明:①N为接触面间的弹力(压力),可以大于G;也可以等于G;也可以小于G。
②为动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢
以及正压力N无关。
(2) 静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关。
大小范围: 0f f (f 为最大静摩擦力)
静 m m
说明:①摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反。
②摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。
③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。
6、万有引力:
m m
(1)公式:F=G 1 2 (适用条件:只适用于质点间的相互作用)
r2
G为万有引力恒量:G=6.67×10-11N·m2/kg2
(2)在天文上的应用:(M:天体质量;R:天体半径;g:天体表面重力加速度;r表示卫星或行星
的轨道半径,h表示离地面或天体表面的高度))
Mm v2 42
a 、万有引力=向心力 F =F 即 G m m2r m r ma mg'
万 向 r2 r T2
由此可得:
42r3
①天体的质量:M ,注意是被围绕天体(处于圆心处)的质量。
GT2
GM
②行星或卫星做匀速圆周运动的线速度:v ,轨道半径越大,线速度越小。
r
1③ 行星或卫星做匀速圆周运动的角速度: GM ,轨道半径越大,角速度越小。
r3
④行星或卫星做匀速圆周运动的周期: 42r3 ,轨道半径越大,周期越大。
T
GM
⑤行星或卫星做匀速圆周运动的轨道半径:
GMT2
,周期越大,轨道半径越大。
r 3
42
GM
⑥行星或卫星做匀速圆周运动的向心加速度:a ,轨道半径越大,向心加速度越小。
r2
GM GM
⑦地球或天体重力加速度随高度的变化:g'
r2 (Rh)2
GM R2
特别地,在天体或地球表面:g g' g
0 R2 (Rh)2 0
42r3
M GT2 3r3 3
⑧天体的平均密度: 特别地:当r=R时:T2
V 4 GT2R3 G
R3
3
Mm
b、在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体的引力,即mg G
R2
∴gR2 GM 。在不知地球质量的情况下可用其半径和表面的重力加速度来表示,此式在天体运
动问题中经常应用,称为黄金代换式。
c、第一宇宙速度:第一宇宙速度在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度。也是人造
卫星的最小发射速度。
GM
v gR 7.9km/s
r
第二宇宙速度:v =11.2km/s,使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度。
2
第三宇宙速度:v =16.7km/s,使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。
3
7、 牛顿第二定律: F ma
合
理解:(1)矢量性 (2)瞬时性 (3)独立性 (4)同体性 (5)同系性 (6)同单位制
2牛顿第三定律:F=-F’(两个力大小相等,方向相反作用在同一直线上,分别作用在两个物体上)
8、匀变速直线运动:
1
基本规律: V =V +at S=v t+ at2 A S a t B
t 0 o
2
几个重要推论:
(1)v2 v2 2as (结合上两式 知三求二)
t 0
v v s
(2)AB段中间时刻的即时速度:v 0 t
t 2 2 t
v2 v2
V V V V
(3)AB段位移中点的即时速度:v 0 t O t/2 S/2 t
s2 2
匀速:v =v ,匀加速或匀减速直线运动:v