高一物理必修2公式总结附答案

时间:2024.4.27

一、物体做直线运动的条件:F(a)=0或F与v0共线

二、物体做曲线运动的条件:F(a)≠0且F与v0不共线      

物体做曲线运动时,受到的合外力和相应的加速度总指向曲线的内侧

三、小船过河:合分运动具有等时性

导学P85 例题

四、竖直上抛运动

选取Vo方向为正方向,则a= -g 

1.位移S= Vo t -g t2                     

2.末速度Vt= Vo-g t

3上升最大高度Hm= (抛出点算起,已知Vo)

4往返时间t=(从抛出落回原位置的时间,已知Vo)

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。(4)最高点速度v=0,a=-g,方向 竖直向下

五、平抛物体的运动

1.水平方向速度Vx= Vo

3.水平方向位移x= Vot

2.竖直方向速度Vy= gt

4.竖直方向位移y= g t2

5.运动时间t=

6.合速度Vt==

合速度方向与水平夹角β: tanβ=

7.合位移S==

位移方向与水平夹角α: tanα=

所以α≠β,tanβ=2tanα

区分比,比:导学P92 3,8

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决定与水平抛出速度无关。

(3)在平抛运动中时间t是解题关键。

8、平抛实验(导学P94)

(1)已知抛出点o(导学P94 5)

(2)未知抛出点o(导学P94 6)

(3)P94 实验原理、器材、步骤、注意事项

六、斜抛(导学P93):如果要计算斜抛的落地速度,可用机械能守恒定律。

第二单元 圆周运动

1.线速度V=

2.角速度ω=

3周期与频率T=                       

4角速度与线速度的关系V=rw

共轴、共线的计算:导学P97 6

5角速度与转速的关系ω=2n  (此处频率与转速意义相同)

6主要物理量及单位(请填写单位符号):

弧长(S):米(m)    角度(Φ):弧度(rad) 频率(f):赫兹(HZ)

周期(T):秒(s)  转速(n):转/秒(r/s)   半径(r):米(m)   

线速度(V):米/秒(m/s) 角速度(ω):rad/s  向心加速度:m/s2 

7向心加速度a=2 n2

8向 心 力 F= ma = m2 r= mm4n2 r

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。

9本章物理量中属于

(1)矢量:v、F、a

(2)标量:S、φ、f、T、n、r、ω

当物体做匀速圆周运动时,描述其运动

物理量变化的是:v、F、a

物理量不变的是:S、φ、f、T、n、r、ω

第三单元 万有引力定律及其应用

1.开普勒第三定律T2/R3=K(=)  常数

R:轨道半径 T:周期  K:常量(与行星质量无关)

2.万有引力定律F= G      方向在它们的连线上

引力常量:G=6.67×10-11N·m2/kg2

引力常量是英国科学家卡文迪许用扭秤实验测出。

3.在天体表面的重力和万有引力近似相等

天体表面:GMm/R2=mg    

黄金变换:GM= R2g      R:天体半径(m)   M:天体质量(kg)

黄金变换适用R已知,M未知的题目。

4.卫星向心加速度(a)、绕行速度(v)、角速度(ω)、周期(T)与万有引力的关系

卫星做匀速圆周运动F=F

GMm/r2=ma = m2 r= m

r=R+h  (轨道半径r和天体半径R、离地高度h的关系)

球体体积V=

中心天体的质量计算方法:导学P112 知识要点 方法一、二

中心天体的密度ρ=

M:中心天体质量  m:卫星质量

r:轨道半径   R:中心天体半径    h:卫星离中心天体表面高度

5.根据4中的公式可知(选填变大、不变、变小)

r变大  a变小 ,v变小,ω变小,T变大。

6.地球同步卫星

(1)一定在赤道上空

(2)T=24h

(3)同步卫星除了卫星质量m不同外,r、R、h、v、ω、a、T都相等

7.第一(二、三)宇宙速度(填写宇宙速度的值)

第一宇宙速度:V1=7.9km/s (地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度)

第二宇宙速度:V2=11.2km/s

第三宇宙速度:V3=16.7km/s

第四单元 机械能和能源

1.功W= Fs cosq(定义式)   

W:功(J)  F:恒力(N)   S:位移(m)  α:F、S间的夹角

2.重力做功Wab=mghab =mg(ha-hb)

m:物体的质量    hab:a与b高度差(hab=ha-hb)

物体上升重力做负功,下降重力做正功。(选填正功、负功)

3.合力做功W=W1+ W2+……

4.特殊变力做功(导学P122  知识要点4)

F⊥v,WF不做功(选填做功或不做功)

F为变力,导学P122 知识要点4

5.动能Ek=      

Ek:动能(J)     m:物体质量(Kg)    v:物体瞬时速度(m/s)

6.重力势能EP= mgh

EP :重力势能(J)  g:重力加速度  h:竖直高度(m)  (从零势能点起)

h在零势能点以上取正值, 零势能点以下取负值(选填正值、负值)

7.重力做功与重力势能的变化

重力做正功,重力势能减少(选填增大、减少)

重力做负功,重力势能增加(选填增大、减少)

重力做功等于物体重力势能增量的负值WG= - ΔEP

8. 弹簧弹性势能EP=(了解)

K:劲度系数  X:弹簧的伸长量(缩短量)

9.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加)   

W=ΔEK= Ek2 一Ek1 

W:合外力对物体做的总功      ΔEK:动能变化

10.机械能守恒定律ΔE=0    

条件:系统只有内部的重力和弹簧弹力做功.

表达式1:mgh1 +

表达式2:DEp = DEk(EP1 一EP2 = Ek2 一Ek1

解答机械能守恒时请注意零势面(点)的设定。

只有重力做功模型:

(1)只受重力:自由落体、抛体运动

(2)还受其他外力,只有重力做功:光滑斜面、圆弧,忽略摩擦的圆周运动。

画出一些常见模型:

动能定理和机械能守恒定理解题步骤:

(1)建立模型,确定研究对象,分析它的运动过程;

(2)对物体进行受力分析,做功分析;

只有重力做功使用:机械能守恒定律

还有其他外力做功使用:动能定理

(3)明确初状态,末状态;

(4)根据动能定理或机械能守恒列方程求解。

11.验证机械能守恒定律:导学P141-P143

实验原理、步骤、注意事项、纸带挑选原则、ΔEP和ΔEk的计算

12.功率P= (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)

(1)F与v在同一直线上的功率

P= FV          P= FV

(2)F与V不在同一直线上的功率

P= FV cosq

13.汽车牵引力的功率P=FV

F为牵引力,不是合外力;V为即时速度时,P为即时功率;V为平均速度时,P为平均功率; P一定时,F与V成正比。

14.汽车以恒定功率启动、 以恒定加速度启动、 汽车最大行驶速度P147 例题3(注意Vmax,图像)

汽车以恒功率启动时W=Pt  W=Pt-fs

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)O0≤α<90O  做正功; 90O<α≤180O  做负功;α=90o 不做功(力方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功)。 (3)重力(弹力)做正功,则重力(弹性)势能减少。(4)重力做功与路径无关。(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。

15.本章物理量中属于

(1)矢量:F、v、S

(2)标量:W、Ek、Ep、m、h、t、P

第五单元 经典力学与物理学的革命

经典力学的适用范围:运动速率远小于真空中光速(低速)的宏观物体,对高速运动的物体和微观粒子不适用。

惯性参考系:牛顿运动定律成立的参考系

非惯性参考系:牛顿运动定律不成立的参考系

经典时空观的3个结论:

(1)同时的绝对性

(2)时间间隔的绝对性

(3)空间距离的绝对性,即时间、长度和质量这三个基本物理量在经典力学中都与参考系(观察者)的运动无关

3.相对论时空观

(1)狭义相对论的两个基本假设

①相对性原理,即在不同惯性参考系中,一切物理规律都是相同的;

②光速不变原理。即不管在哪个惯性系中,测得的真空中的光速都相同。

(2)狭义相对论的4个结论:

①“同时”的相对性

②运动时钟变慢

③运动的尺子缩短

④物体质量随速度的增加而增大

4.了解黑体辐射,光子说,光的波粒二象性,原子光谱


第二篇:高一物理必修2公式总结


高一物理必修二公式总结

一、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Vx= Vo 2.竖直方向速度Vy=gt

3.水平方向位移Sx= Vot 4.竖直方向位移(Sy)=gt^2/2

5.运动时间t=(2Sy/g)1/2 (通常又表示为(2h/g)1/2)

6.合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2

合速度方向与水平夹角β: tgβ=Vy/Vx=gt/Vo

7.合位移S=(Sx^2+ Sy^2)1/2 ,

位移方向与水平夹角α: tgα=Sy/Sx=gt/2Vo

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(Sy)决定与水平抛出速度无关。(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα 。(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V=s/t=2πR/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf

3.向心加速度a=V^2/R=ω^2R=(2π/T)^2R 4.向心力F心=Mv^2/R=mω^2*R=m(2π/T)^2*R

5.周期与频率T=1/f 6.角速度与线速度的关系V=ωR

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):弧度(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/s2

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,但动量不断改变。

3)万有引力

1.开普勒第三定律T2/R3=K(=4π^2/GM) R:轨道半径 T :周期 K:常量(与行星质量无关)

2.万有引力定律F=Gm1m2/r^2 G=6.67×10^-11N?m^2/kg^2方向在它们的连线上

3.天体上的重力和重力加速度GMm/R^2=mg g=GM/R^2 R:天体半径(m)

4.卫星绕行速度、角速度、周期 V=(GM/R)1/2 ω=(GM/R^3)1/2 T=2π(R^3/GM)1/2

5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km/s V3=16.7Km/s

6.地球同步卫星GMm/(R+h)^2=m*4π^2(R+h)/T^2 h≈3.6 km h:距地球表面的高度

注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F心=F万。(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)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。(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9Km/S。

二、机械能与功能

1.功

(1)做功的两个条件: 作用在物体上的力.

物体在里的方向上通过的距离.

(2)功的大小: W=Fscosa 功是标量 功的单位:焦耳(J)

1J=1N*m

当 0<= a <派/2 w>0 F做正功 F是动力

当 a=派/2 w=0 (cos派/2=0) F不作功

当 派/2<= a <派 W<0 F做负功 F是阻力

(3)总功的求法:

W总=W1+W2+W3……Wn

W总=F合Scosa

2.功率

(1) 定义:功跟完成这些功所用时间的比值.

P=W/t 功率是标量 功率单位:瓦特(w)

此公式求的是平均功率

1w=1J/s 1000w=1kw

(2) 功率的另一个表达式: P=Fvcosa

当F与v方向相同时, P=Fv. (此时cos0度=1)

此公式即可求平均功率,也可求瞬时功率

1)平均功率: 当v为平均速度时

2)瞬时功率: 当v为t时刻的瞬时速度

(3) 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) 机车运动问题(前提:阻力f恒定)

P=Fv F=ma+f (由牛顿第二定律得)

汽车启动有两种模式

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 尤F=ma+f

当F减小=f时 v此时有最大值

2) 汽车以恒定加速度前进(a开始恒定,在逐渐减小到0)

a恒定 F不变(F=ma+f) V在增加 P实逐渐增加最大

此时的P为额定功率 即P一定

P恒定 v在增加 F在减小 尤F=ma+f

当F减小=f时 v此时有最大值

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,即过程量 功是物体状态变化过程有关的物理量,即状态量

这是功和能的根本区别.

4.动能.动能定理

(1) 动能定义:物体由于运动而具有的能量. 用Ek表示

表达式 Ek=1/2mv^2 能是标量 也是过程量

单位:焦耳(J) 1kg*m^2/s^2 = 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合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2

适用范围:恒力做功,变力做功,分段做功,全程做功

5.重力势能

(1) 定义:物体由于被举高而具有的能量. 用Ep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

W重=-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,和参考平面有关,一般以地面为参考平面 重力势能的变化是绝对的,和参考平面无关

(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非重

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: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 成立条件:只有重力做功

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