高考物理常用力學公式總結

  物體間力的作用是相互的,即作用力與反作用力,但它們不在同一物體上,不是平衡力。力學知識是高考物理的重點,高考物理常用力學公式有哪些呢?下面是小編為大家整理的高考物理常用力學公式,希望對大家有所幫助!

  一、高考物理常見力學公式

  1.重力G=mg ***方向豎直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用點在重心,適用於地球表面附近***

  2.胡克定律F=kx {方向沿恢復形變方向,k:勁度係數***N/m***,x:形變數***m***}

  3.滑動摩擦力F=μFN {與物體相對運動方向相反,μ:摩擦因數,FN:正壓力***N***}

  4.靜摩擦力0≤f靜≤fm ***與物體相對運動趨勢方向相反,fm為最大靜摩擦力***

  5.萬有引力F=Gm1m2/r2 ***G=6.67×10-11N m2/kg2,方向在它們的連線上***

  6.靜電力F=kQ1Q2/r2 ***k=9.0×109N m2/C2,方向在它們的連線上***

  7.電場力F=Eq ***E:場強N/C,q:電量C,正電荷受的電場力與場強方向相同***

  8.安培力F=BILsinθ ***θ為B與L的夾角,當L⊥B時:F=BIL,B//L時:F=0***

  9.洛侖茲力f=qVBsinθ ***θ為B與V的夾角,當V⊥B時:f=qVB,V//B時:f=0***

  注:

  ***1***勁度係數k由彈簧自身決定;

  ***2***摩擦因數μ與壓力大小及接觸面積大小無關,由接觸面材料特性與表面狀況等決定;

  ***3***fm略大於μFN,一般視為fm≈μFN;

  ***4***其它相關內容:靜摩擦力***大小、方向***〔見第一冊P8〕;

  ***5***物理量符號及單位B:磁感強度***T***,L:有效長度***m***,I:電流強度***A***,V:帶電粒子速度***m/s***,q:帶電粒子***帶電體***電量***C***;

  ***6***安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。

  二、萬有引力公式總結

  1.開普勒第三定律:T2/R3=K***=4π2/GM***{R:軌道半徑,T:週期,K:常量***與行星質量無關,取決於中心天體的質量***}

  2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2 ***G=6.67×10-11N m2/kg2,方向在它們的連線上***

  3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑***m***,M:天體質量***kg***}

  4.衛星繞行速度、角速度、週期:V=***GM/r***1/2;ω=***GM/r3***1/2;T=2π***r3/GM***1/2{M:中心天體質量}

  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.地球同步衛星GMm/***r地+h***2=m4π2***r地+h***/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}

  注:

  ***1***天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;

  ***2***應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等;

  ***3***地球同步衛星只能運行於赤道上空,執行週期和地球自轉週期相同;

  ***4***衛星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、週期變小***一同三反***;

  ***5***地球衛星的最大環繞速度和最小發射速度均為7.9km/s。

  三、力的合成與分解公式總結

  1.同一直線上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 ***F1>F2***

  2.互成角度力的合成:

  F=***F12+F22+2F1F2cosα***1/2***餘弦定理*** F1⊥F2時:F=***F12+F22***1/2

  3.合力大小範圍:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

  4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ***β為合力與x軸之間的夾角tgβ=Fy/Fx***

  注:

  ***1***力***向量***的合成與分解遵循平行四邊形定則;

  ***2***合力與分力的關係是等效替代關係,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

  ***3***除公式法外,也可用作圖法求解,此時要選擇標度,嚴格作圖;

  ***4***F1與F2的值一定時,F1與F2的夾角***α角***越大,合力越小;

  ***5***同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負號表示力的方向,化簡為代數運算。

  四、有關摩擦力的知識總結

  1、摩擦力定義:當一個物體在另一個物體的表面上相對運動***或有相對運動的趨勢***時,受到的阻礙相對運動***或阻礙相對運動趨勢***的力,叫摩擦力,可分為靜摩擦力和滑動摩擦力。

  2、摩擦力產生條件:①接觸面粗糙;②相互接觸的物體間有彈力;③接觸面間有相對運動***或相對運動趨勢***。

  說明:三個條件缺一不可,特別要注意“相對”的理解。

  3、摩擦力的方向:

  ①靜摩擦力的方向總跟接觸面相切,並與相對運動趨勢方向相反。

  ②滑動摩擦力的方向總跟接觸面相切,並與相對運動方向相反。

  說明:***1***“與相對運動方向相反”不能等同於“與運動方向相反”。

  滑動摩擦力方向可能與運動方向相同,可能與運動方向相反,可能與運動方向成一夾角。

  ***2***滑動摩擦力可能起動力作用,也可能起阻力作用。

  4、摩擦力的大小:

  ***1***靜摩擦力的大小:

  ①與相對運動趨勢的強弱有關,趨勢越強,靜摩擦力越大,但不能超過最大靜摩擦力,即0≤f≤fm 但跟接觸面相互擠壓力FN無直接關係。具體大小可由物體的運動狀態結合動力學規律求解。

  ②最大靜摩擦力略大於滑動摩擦力,在中學階段討論問題時,如無特殊說明,可認為它們數值相等。

  ③效果:阻礙物體的相對運動趨勢,但不一定阻礙物體的運動,可以是動力,也可以是阻力。

  ***2***滑動摩擦力的大小:

  滑動摩擦力跟壓力成正比,也就是跟一個物體對另一個物體表面的垂直作用力成正比。

  公式:F=μFN ***F表示滑動摩擦力大小,FN表示正壓力的大小,μ叫動摩擦因數***。

  說明:①FN表示兩物體表面間的壓力,性質上屬於彈力,不是重力,更多的情況需結合運動情況與平衡條件加以確定。

  ②μ與接觸面的材料、接觸面的情況有關,無單位。

  ③滑動摩擦力大小,與相對運動的速度大小無關。

  5、摩擦力的效果:總是阻礙物體間的相對運動***或相對運動趨勢***,但並不總是阻礙物體的運動,可能是動力,也可能是阻力。

  說明:滑動摩擦力的大小與接觸面的大小、物體運動的速度和加速度無關,只由動摩擦因數和正壓力兩個因素決定,而動摩擦因數由兩接觸面材料的性質和粗糙程度有關。

  五、運動和力公式

  1.牛頓第一運動定律***慣性定律***:物體具有慣性,總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態,直到有外力迫使它改變這種狀態為止

  2.牛頓第二運動定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力決定,與合外力方向一致}

  3.牛頓第三運動定律:F=-F′{負號表示方向相反,F、F′各自作用在對方,平衡力與作用力反作用力區別,實際應用:反衝運動}

  4.共點力的平衡F合=0,推廣 {正交分解法、三力匯交原理}

  5.超重:FN>G,失重:FN

  6.牛頓運動定律的適用條件:適用於解決低速運動問題,適用於巨集觀物體,不適用於處理高速問題,不適用於微觀粒子

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