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1、2022年高中物理必修基础知识总结 中学物理基础学问：质点的运动 (1)直线运动 1)匀变速直线运动 1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as 3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=V0+at 5.中间位置速度Vs/2=(Vo2+Vt2)/21/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t 7.加速度a=(Vt-Vo)/t以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a0;反向则a0 8.试验用推论s=aT2 s为连续相邻相等时间(T)内位移之差 9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m
2、/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算：1m/s=3.6km/h。 注： (1)平均速度是矢量; (2)物体速度大,加速度不肯定大; (3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式，不是确定式; (4)其它相关内容：质点、位移和路程、参考系、时间与时刻、s-t图、v-t图、速度与速率、瞬时速度。 2)自由落体运动 1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt 3.下落高度h=gt2/2(从初位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh 注: (1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律; (2)a=g=9.8m/s210m/s2(重力加速度在赤道旁边较小
3、,在高山处比平地小，方向竖直向下)。 3)竖直上抛运动 1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s210m/s2) 3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起) 5.来回时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间) 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：向上为匀减速直线运动，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。 (2)-曲线运动、万有引力 1)平抛运动 1.水平方向速度：Vx=Vo 2.竖直方向速度：Vy=gt
4、 3.水平方向位移：x=Vot 4.竖直方向位移：y=gt2/2 5.运动时间t=(2y/g)1/2通常又表示为(2h/g)1/2 6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=Vo2+(gt)21/2 合速度方向与水平夹角:tg=Vy/Vx=gt/V0 7.合位移：s=(x2+y2)1/2, 位移方向与水平夹角:tg=y/x=gt/(2Vo)来源:学科网 8.水平方向加速度：ax=0;竖直方向加速度：ay=g 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)确定与水平抛出速度无关; (3)与的关系
5、为tg=2tg; (4)在平抛运动中时间t是解题关键; (5)做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)方向不在同始终线上时，物体做曲线运动。 2)匀速圆周运动 1.线速度V=s/t=2r/T 2.角速度=/t=2/T=2f 3.向心加速度a=V2/r=2r=(2/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=m2r=mr(2/T)2=mv=F合 5.周期与频率：T=1/f 6.角速度与线速度的关系：V=r 7.角速度与转速的关系=2n(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()：弧度(rad);频率(f)：赫(Hz);周期(T)：秒(s);转速(n
6、)：r/s;半径(r):米(m);线速度(V)：m/s;角速度()：rad/s;向心加速度：m/s2。 (1)向心力可以由某个详细力供应，也可以由合力供应，还可以由分力供应，方向始终与速度方向垂直，指向圆心; (2)做匀速圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只变更速度的方向，不变更速度的大小，因此物体的动能保持不变，向心力不做功(但动量不断变更)。 3)万有引力 1.开普勒第三定律：T2/R3=K(=42/GM)R:轨道半径，T:周期，K:常量(与行星质量无关，取决于中心天体的质量) 2.万有引力定律：F=Gm1m2 /r2 ( G =6.6730-11N.m2/kg2，方向在它们的连
7、线上) 3.天体上的重力和重力加速度：GMm/R2=mg;g=GM/R2 R:天体半径(m)，M：天体质量(kg) 4.卫星绕行速度、角速度、周期：V=(GM/r)1/2;=(GM/r3)1/2;T=2(r3/GM)1/2M：中心天体质量 5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s; V3=16.7km/s 6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=42m(r地+h)/T2h36000km，h:距地球表面的高度，r地:地球的半径 注: (1)天体运动所需的向心力由万有引力供应,F向=F万; (2)应用万有引力定律可估算天体的质
8、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)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反); (5)地球卫星的最大环绕速度和最小放射速度均为7.9km/s。 中学物理基础学问总结：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，适用于地球表面旁边) 2.胡克定律F=kx 方向沿复原形变方向，k：劲度系数(N/m)，x：形变量(m) 3.滑动摩擦力F=FN与物体相对运动方向相反，：摩擦因数，FN：正压力(N) 4.静摩擦力0f静fm (与物体相对运动趋势
9、方向相反，fm为最大静摩擦力) 5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.6730-11N.m2/kg2,方向在它们的连线上) 6.静电力F=kQ1Q2/r2(k=9.0109N.m2/C2,方向在它们的连线上) 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) 8.安培力F=BILsin (为B与L的夹角，当LB时:F=BIL，B/L时:F=0) 9.洛仑兹力f=qVBsin(为B与V的夹角，当VB时：f=qVB，V/B时:f=0) 注： (1)劲度系数k由弹簧自身确定; (2)摩擦因数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确定; (3
10、)fm略大于FN，一般视为fmFN; (4)其它相关内容：静摩擦力(大小、方向)见第一册; (5)安培力和洛仑兹力公式中的物理量符号及单位 B：磁感强度(T)，L：有效长度(m)，I:电流强度(A)，V：带电粒子速度(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.同始终线上力的合成同向:F=F1+F2， 反向：F=F1-F2 (F1F2) 2.互成角度力的合成： F=(F12+F22+2F1F2cos)1/2(余弦定理) F1F2时:F=(F12+F22)1/2 3.合力大小范围：|F1-F2|F|F1+F2| 4.力的正交
11、分解：Fx=Fcos，Fy=Fsin(为合力与x轴之间的夹角tg=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; (4)F1与F2的值肯定时,F1与F2的夹角(角)越大，合力越小; (5)同始终线上力的合成，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。 中学物理基础学问总结：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,直到有外力迫使它变更这种状态为止 2.牛顿其
12、次运动定律：F合=ma或a=F合/m a由合外力确定,与合外力方向一样 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分，实际应用：反冲运动 4.共点力的平衡F合=0，推广 正交分解法为重量同时为0、三力汇交原理(大小和方向规律) 5.超重：FNG，失重：FN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 注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动状态。 中学物理基础学问总结：功和能(功是能量转化的量度) 1.功：W
13、=Fscos(定义式) W:功(J)，F:恒力(N)，s:位移(m)，:F、s间的夹角 2.重力做功：Wab=mghab m: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=qUab q:电量(C)，Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=a-b 4.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(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
14、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()，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=I2Rt 11.动能：Ek=mv2/2 Ek:动能(J)，m：物体质量(kg)，v:物体瞬时速度(m/s) 12.重力势能：EP=mgh EP :重力势能(J)，g:重力加速度，h:竖直高度(m)(从零势能面起) 13.电势能：EA=qA EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，
15、A: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=EKW合:外力对物体做的总功，EK:动能改变EK=(mvt2/2-mvo2/2) 15.机械能守恒定律：E=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2 16.重力做功与重力势能的改变(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-EP 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)O090O 做正功;90O180O做负功;=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
16、场力、分子力)做正功，则重力势能(弹性势能、电势能、分子势能)削减 (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)=3.6106J，1eV=1.6010-19J; (7)*弹簧弹性势能E=kx2/2，与劲度系数和形变量有关。 第11页 共11页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页