1、1 高高中中物物理理必必修修二二所所有有公公式式汇汇总总 第第五五章章 机机械械能能及及其其守守恒恒定定律律 11 恒恒力力做做功功：WW= FF ll cc oo ss （为为FF方方向向与与物物体体位位移移ll方方向向的的夹夹角角） （11 ）两两种种特特殊殊情情况况：力力与与位位移移方方向向相相同同：= 00，则则WW= FF ll 力力与与位位移移方方向向相相反反：= 11 88 00 00 ，则则WW= - FF ll，如如阻阻力力对对物物体体做做功功 （22 ） 99 00 00 ，力力对对物物体体做做正正功功；= 99 00 00 ，力力不不做做功功；99 00 00 11 88
2、 00 00 ，力力对对物物体体做做负负功功 （33 ）总总功功：（正正、负负功功代代数数和和） ； （44 ）重重力力做做功功：（是是初初、末末位位置置的的高高度度差差） ，升升高高为为负负，下下降降为为正正 重重力力做做功功的的特特点点：只只跟跟起起点点和和终终点点的的位位置置有有关关，而而跟跟物物体体运运动动的的路路径径无无关关 22 功功率率（单单位位：瓦瓦特特） ：平平均均功功率率：、；瞬瞬时时功功率率：PP = FF vv瞬瞬 注注意意：交交通通工工具具发发动动机机的的功功率率指指牵牵引引力力做做功功的的功功率率：PP = FF牵牵vv 在在水水平平路路面面上上最最大大行行驶驶速速
3、度度：（当当FF牵牵最最小小时时即即FF牵牵=FF阻阻，aa= 00 ） 33 重重力力势势能能：EEPP=mm gg hh（hh是是离离参参考考面面的的高高度度，通通常常选选地地面面为为参参考考面面） ，具具有有相相对对性性 44 弹弹簧簧的的弹弹性性势势能能：（kk为为弹弹簧簧的的劲劲度度系系数数，为为弹弹簧簧的的形形变变量量） 55 动动能能：66 . 探探究究功功与与物物体体速速度度变变化化关关系系：结结果果为为如如下下图图所所示示（WW-vv 22关 关系系） 77 动动能能定定理理：在在一一个个过过程程中中合合力力对对物物体体所所做做的的功功，等等于于物物体体在在这这个个过过程程中
4、中动动能能的的变变化化，即即末末动动能能减减去去初初动动能能。 或或 88 机机械械能能：物物体体的的动动能能、重重力力势势能能和和弹弹性性势势能能的的总总和和， 99 机机械械能能守守恒恒定定律律： （动动能能只只跟跟重重力力势势能能转转化化的的） 条条件件：只只有有重重力力做做功功或或只只有有重重力力、弹弹簧簧弹弹力力做做功功即即动动能能只只跟跟势势能能转转化化 思思路路：对对求求变变力力做做功功、瞬瞬间间过过程程力力做做功功、只只关关注注初初、末末状状态态的的，动动能能定定理理优优势势大大大大地地方方便便！对对求求曲曲线线运运动动、只只关关注注初初、 末末状状态态的的，且且不不计计摩摩擦
5、擦的的（只只有有动动能能与与势势能能间间相相互互转转化化）用用机机械械能能守守恒恒定定律律较较好好！如如下下面面的的几几种种情情况况，用用机机械械能能守守恒恒定定 律律方方便便（不不计计阻阻力力） ，若若有有阻阻力力，则则用用动动能能定定理理来来求求速速度度、阻阻力力做做的的功功等等。 第第六六章章 曲曲线线运运动动 11 运运动动的的合合成成与与分分解解：运运动动的的合合成成与与分分解解是是指指ll、vv、aa的的合合成成与与分分解解。 由由于于位位移移、速速度度、加加速速度度都都是是矢矢量量，合合成成时时均均遵遵循循平平行行四四边边形形定定则则。 A B h v0 A B R 2 22 平
6、平抛抛运运动动及及其其规规律律： （11 ）平平抛抛运运动动：物物体体以以一一定定速速度度水水平平抛抛出出，只只受受重重力力作作用用的的运运动动（aa=gg，方方向向竖竖直直向向下下） （22 ）处处理理方方法法：运运动动的的合合成成与与分分解解 平平抛抛运运动动可可看看成成是是由由水水平平方方向向的的匀匀速速直直线线运运动动和和竖竖直直方方向向的的自自由由落落体体运运动动的的合合成成 （33 ）规规律律：分分位位移移xxvv00ttyy = hh（落落地地时时间间仅仅由由抛抛出出点点高高度度决决定定） 分分速速度度vvxxvv00vvyy=gg tt 某某一一时时刻刻瞬瞬时时速速度度（合合速
7、速度度）大大小小： 此此刻刻瞬瞬时时速速度度的的方方向向： 物物体体位位移移（合合位位移移）大大小小：ll，方方向向： 33 圆圆周周运运动动： （11 ）线线速速度度：；角角速速度度：（单单位位：弧弧度度每每秒秒rr aa dd / ss） （22 ）线线速速度度与与角角速速度度、半半径径rr的的关关系系：vv = rr （33 ）转转速速（nn）与与周周期期的的关关系系：（11 秒秒转转多多少少圈圈叫叫转转速速，转转 11 圈圈的的时时间间叫叫周周期期） （44 ）向向心心加加速速度度：，方方向向始始终终指指向向圆圆心心，不不断断变变化化 （55 ）向向心心力力：，方方向向始始终终值值向向
8、圆圆心心，不不断断变变化化 注注意意：向向心心力力是是指指向向圆圆心心的的合合力力，按按效效果果命命名名的的，不不能能说说物物体体除除受受到到其其它它力力外外又又受受到到一一个个向向心心力力。如如图图所所示示，汽汽车车、小小球球 在在最最高高（低低）点点的的向向心心力力就就是是重重力力和和支支持持力力（重重力力和和拉拉力力、BB点点：重重力力和和轨轨道道对对球球的的压压力力）的的合合力力。 支支持持力力与与压压力力是是作作用用 力力和和反反作作用用力力，大大小小相相等等。 第第七七章章 万万有有引引力力与与 航航天天 11 开开普普勒勒行行星星运运动动第第三三定定律律：，kk与与行行星星无无关
9、关，仅仅由由恒恒星星质质量量决决定定 大大多多数数行行星星轨轨道道近近似似为为圆圆，这这样样定定律律中中半半长长轴轴aa即即为为轨轨道道半半径径rr，所所以以有有 22 万万有有引引力力定定律律（牛牛顿顿发发现现） ：（GG为为引引力力常常量量，由由卡卡文文迪迪许许首首先先测测 FF v0 A B R 3 出出） 33 一一天天体体绕绕着着另另一一天天体体（称称为为中中心心天天体体）做做匀匀速速圆圆周周运运动动时时，基基本本方方程程有有 即即 在在地地球球表表面面质质量量为为mm11物物体体有有：即即 注注意意： （aa）RR为为地地球球（星星球球）的的半半径径，rr为为轨轨道道半半径径，也也
10、是是天天体体间间的的距距离离；MM为为中中心心天天体体质质量量，mm为为做做匀匀速速圆圆周周运运动动的的天天体体 质质量量，gg为为地地球球（星星球球）表表面面的的重重力力加加速速度度（bb）对对卫卫星星来来说说：rr RRhh 推推广广：在在星星球球表表面面质质量量为为mm物物体体有有：即即 常常见见题题型型： （11 ）由由可可得得：是是分分析析卫卫星星运运行行速速度度的的重重要要公公式式（式式中中rr RRhh） ；向向心心加加速速度度：， 周周期期和和角角速速度度可可由由：、来来分分析析 （22 ）由由与与可可分分析析中中心心天天体体的的质质量量、中中心心天天体体的的密密度度及及天天体
11、体表表面面的的重重力力加加速速度度 44 第第一一宇宇宙宙速速度度：近近地地卫卫星星的的运运行行速速度度叫叫第第一一宇宇宙宙速速度度 由由于于近近地地卫卫星星的的hh远远远远小小于于RR，可可近近似似认认为为rrRR，所所以以由由 得得77 . 99kk mm / ss即即近近地地卫卫星星的的运运行行速速度度叫叫地地球球第第一一宇宇宙宙速速度度，也也是是最最小小的的发发射射速速度度。高高空空卫卫星星的的运运行行速速度度 小小于于 77 . 99kk mm / ss，但但发发射射速速度度大大于于 77 . 99kk mm / ss。 推推广广：由由得得任任意意星星球球第第一一宇宇宙宙速速度度：
12、其其它它公公式式总总结结 11 牛牛顿顿第第二二定定律律：22 滑滑动动摩摩擦擦力力： 33 匀匀变变速速直直线线运运动动： （11 ）位位移移公公式式：（22 ）速速度度公公式式： （33 ）速速度度与与位位移移公公式式：（44 ）平平均均速速度度：（只只适适用用匀匀变变速速直直线线） 44 自自由由落落体体运运动动：（11 ）位位移移公公式式：（22 ）速速度度公公式式： 55 向向心心加加速速度度的的推推导导：设设做做匀匀速速圆圆周周运运动动的的物物体体的的线线速速度度的的大大小小为为vv，轨轨迹迹半半径径为为rr。经经过过时时间间tt，物物体体从从AA点点运运动动到到 BB点点。尝尝试
13、试用用vv、rr写写出出向向心心加加速速度度的的表表达达式式。 vvAA、vvBB、vv组组成成的的三三角角形形与与AA BB OO相相似似 4 当当tt很很小小很很小小时时，AA BB=ll 66 验验证证机机械械能能守守恒恒定定律律： （11 ）打打BB点点时时的的速速度度：（式式中中tt= 00 . 00 22 ss ；在在计计算算时时xx要要注注意意单单位位！ ） （22 ）器器材材：刻刻度度尺尺、交交流流电电源源（电电磁磁打打点点计计时时器器：电电压压为为 11 00vv以以下下；电电火火花花计计时时器器：电电压压为为 22 22 00vv） 、导导线线、铁铁架架台台（其其它它 见见
14、图图） （33 ）实实验验步步骤骤： AA . 把把打打点点计计时时器器固固定定在在铁铁架架台台上上，用用导导线线连连接接到到低低压压交交流流电电源源 BB . 将将连连有有重重锤锤的的纸纸带带穿穿过过限限位位孔孔，将将纸纸带带和和重重锤锤提提升升到到一一定定高高度度 CC . 先先接接通通电电源源，再再释释放放纸纸带带 DD . 更更换换纸纸带带，重重复复实实验验，根根据据记记录录处处理理数数据据 （44 ）实实验验原原理理： （55 ）误误差差分分析析：数数据据处处理理结结果果：，主主要要原原因因是是 重重锤锤受受到到空空气气阻阻力力及及纸纸带带受受到到摩摩擦擦阻阻力力，这这样样减减少少的的重重力力势势 能能有有部部分分转转化化为为热热，所所以以。 77 平平抛抛规规律律：左左图图说说明明竖竖直直方方向向：自自由由落落体体运运动动 右右图图说说明明水水平平方方向向：匀匀速速直直线线运运动动 上上图图中中斜斜槽槽末末端端水水平平目目的的：保保证证小小球球飞飞出出的的初初速速度度方方向向水水平平
