高考物理重點(diǎn)知識和常用到的公式:運(yùn)動學(xué)部分
高考物理重點(diǎn)知識和常用到的公式:運(yùn)動學(xué)部分
物理公式:用符號表示物理量,用式子表示幾個物理量之間的關(guān)系是物理規(guī)律的簡潔反映也是物理解題的關(guān)鍵。
一、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(1)------直線運(yùn)動
1)勻變速直線運(yùn)動
1.平均
速度V平=S/t(定義式)
2.有用推論Vt^2-Vo^2=2ax
3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2
4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vx/2=[(Vo^2+Vt^2)/2]^1/2
6.位移x=V平t=Vot+1/2at^2=Vo*t+(Vt-Vo)/2*t x=(Vt^2-Vo^2)/2a
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)驗用推論Δs=aT^2 (Δs為連續(xù)相鄰相等時間(T)內(nèi)位移之差)
9.主要物理量及單位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s^2;末速度(Vt):m/s;時間(t)秒(s);位移(x):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、參考系、時間與時刻〔見第一冊P19〕/s--t圖、v--t圖/速度與速率、瞬時速度〔見第一冊P24〕。
2)自由落體運(yùn)動
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度
(從Vo位置向下計算) 4.推論
注:
(1)自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,遵循勻變速直線運(yùn)動規(guī)律;
(2)a=g=9.8m/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)豎直上拋運(yùn)動
1.位移x=Vot-(gt^2)/2
2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s方≈10m/s方)
3.有用推論
4.上升最大高度Hmax=Vo方/2g(從拋出點(diǎn)算起)
5.往返時間t=2Vo/g (從拋出落回原位置的時間)
注:
(1)全過程處理:是勻減速直線運(yùn)動,以向上為正方向,加速度取負(fù)值;
(2)分段處理:向上為勻減速直線運(yùn)動,向下為自由落體運(yùn)動,具有對稱性;
(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點(diǎn)速度等值反向等。
4)豎直下拋運(yùn)動
設(shè)初速度(即拋出速度)為Vo,因為a=g,取豎直向下的方向為正方向,則
Vt=Vo+gt
S=Vot+0.5gt^2
二、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(2)----曲線運(yùn)動、萬有引力
1)平拋運(yùn)動
1.水平方向速度:Vx=Vo
2.豎直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot
4.豎直方向位移:y=gt方/2
5.運(yùn)動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=根號(Vx^2+Vy^2)=根號[Vo方+(gt)^2] (合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0 )
7.合位移:s=
(位移方向與水平夾角α:tanα=y/x=gt/2Vo )
8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
注:
(1)平拋運(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動,加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運(yùn)動與豎直方向的自由落體運(yùn)動的合成;
(2)運(yùn)動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關(guān);
(3)θ與β的關(guān)系為tanβ=2tanα;
(4)在平拋運(yùn)動中時間t是解題關(guān)鍵;(5)做曲線運(yùn)動的物體必有加速度,當(dāng)速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運(yùn)動。
2)勻速圓周運(yùn)動
1.線速度V=s/t=2πr/T
2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf =V/r
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r
4.向心力F心=mV^2/r=mω^2r=mr(2π/T)^2=mω^2v=F合
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(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)向心力可以由某個具體力提供,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,指向圓心;
(2)做勻速圓周運(yùn)動的物體,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,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變。
3)萬有引力
1.開普勒第三定律:T?2/R?3=K(=4π?2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質(zhì)量無關(guān),取決于中心天體的質(zhì)量)}
2.萬有引力定律:F=G(m1m2)/r^2(G=6.67×10-11N·m方/kg方,方向在它們的連線上)
3.天體上的重力和重力加速度:
;
{r:天體半徑(m),M:天體質(zhì)量(kg)}
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期:V=根號(GM/r);ω=根號(GM/r?3);T=根號((4π^2r^3)/GM){M:中心天體質(zhì)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(wèi)星GMm/(r地+h)?2=m4π?2(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(yùn)動所需的向心力由萬有引力提供,F(xiàn)向=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,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。