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高中物理必修一运动学公式篇一
一、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vt^2 –vo^2=2as
3.中间时刻速度 vt/2=v平=(vt+vo)/2 4.末速度vt=vo+at
5.中间位置速度vs/2=[(vo^2 +vt^2)/2]1/2 6.位移s= v平t=vot + at^2/2=vt/2t
7.加速度a=(vt-vo)/t 以vo为正方向,a与vo同向(加速)a>0;反向则a<0
8.实验用推论δs=at^2 δs为相邻连续相等时间(t)内位移之差
9.主要物理量及单位:初速(vo):m/s
加速度(a):m/s^2 末速度(vt):m/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,加速度不一定大。(3)a=(vt-vo)/t只是量度式,不是决定式。(4)其它相关内容:质点/位移和路程/s--t图/v--t图/速度与速率/
2)自由落体
1.初速度vo=0
2.末速度vt=gt
3.下落高度h=gt^2/2(从vo位置向下计算)4.推论vt^2=2gh
注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速度直线运动规律。
(2)a=g=9.8 m/s^2≈10m/s^2 重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下。
3)竖直上抛
1.位移s=vot-gt^2/2 2.末速度vt= vo-gt(g=9.8≈10m/s2)
3.有用推论vt^2 –vo^2=-2gs 4.上升最大高度hm=vo^2/2g(抛出点算起)
5.往返时间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。
二、质点的运动(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
3.水平方向位移sx= vot 4.竖直方向位移(sy)=gt^2/
25.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。
机械能
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
高中物理必修一运动学公式篇二
▲平均速度v?▲加速度a??s ?tvt?vo t▲当初速度为0时vo?0,vt?at ▲速度时间关系vt?vo?at
2▲匀变速直线运动的位移s?v?1at2
0▲中间时刻速度(匀变速直线运动平均速度)v?vt?v0t?vo?a 2222▲匀变速直线运动在某段位移中点的瞬时速度v?v0?vt
s22▲速度-位移公式vt2?vo2?2as ▲相同时间间隔内位移差?s?at
▲自由落体速度、位移公式vt?gt、s?▲按照连续相等的时间间隔分有: ①连续各个
212gt、vt2?2gs 2ts末的速度的速度之比:
v1:v2:v3:?:vn?1:2:3:?:n
②前ts、2ts、3ts??内通过的位移之比 sⅰ:sⅱ:sⅲ:?:sn?1:22:32:?:n2
③ 连续各个ts内通过的位移之比:
s1:s2:s3:?:sn?1:3:5:?:(2n?1)
▲ 按照连续相等的位移分有: ① s末、2s末、3s末…速度之比
tⅰ:tⅱ:tⅲ:?:tn?1:2:3:?:n
2s、3s、?、ns的位移所用时间之比 ②前s、tⅰ:tⅱ:tⅲ:?:tn?1:2:3:?:n
③ 通过连续相等的各个s所用时间之比
t1:t2:t3:?:tn?1:(2?1):(3?2):?:(n?n?1)
高中物理必修一运动学公式篇三
高一物理公式大全
一、质点的运动------直线运动 1匀变速直线运动
21).平均速度v=x/t(定义式)2).有用推论v –v0=2ax
23).中间时刻速度 vt=v=(v+v0)/2 4).末速度v=v0+at 2222v?v0t5).中间位置速度vx= 6).位移x= vt=v0t + at/2=vt/2
227).加速度a=(vt-vo)/t 以vo为正方向,a与vo同向(加速)a>0;反向则a<0 8).实验用推论δx=at(δx为相邻连续相等t内位移之差)9).主要物理量及单位:初速(vo):m/s 加速度(a):m/s 末速度(vt):m/s 时间(t):秒(s)位移(x):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,加速度不一定大。(3)a=(vt-vo)/t只是量度式,不是决定式。(4)其它相关内容:质点/位移和路程/x--t图/v--t图/速度与速率/ 2 自由落体
1).初速度v0=0 2).末速度vt=gt 3).下落高度h=gt/2(从vo位置向下计算)4).推论v=2gh 注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速度直线运动规律(2)a=g=9.8 m/s^2≈10m/s^2 重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下。竖直上抛
1).位移x=v0t-gt/2 2).末速度vt= v0-gt(g=9.8≈10m/s)
223).有用推论vt2 –v0=-2gx 4).上升最大高度hm=v0/2g(抛出点算起)2222225).往返时间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。
二、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x= v0t
4).竖直方向位移y=5).运动时间t=2y(通常又表示为2h)gg12gt 26).合速度vt=7).合位移s= ?v?x202 合速度方向与水平夹角β: tanβ=vy/vx=gt/v0 ?vy?2?y
2位移方向与水平夹角α: tanα=y/x=gt/2v0 ?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(y)决定与水平抛出速度无关。(3)θ与β的关系为tanβ=2tanα。(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。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(y)决定与水平抛出速度无关。(3)θ与β的关系为tanβ=2tanα。(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/r=ωr=(2π/t)r 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/s
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t/r=k
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
g=6.67×10
22?11232222n·m/kg方向在它们的连线上
2223).天体上的重力和重力加速度gmm/r=mg
g=gm/r(r:天体半径)4).第一(二、三)宇宙速度v1=
2gr=gm=7.9km/s
v2=11.2km/s
v3=16.7km/s
r
25).地球同步卫星gmm/(r+h)=m4π(r+h)/t
h≈3.6 km(h:距地球表面的高度)
ω=
2gm6).卫星绕行速度、角速度、周期 v=
rgm
t=2π3r
引r3 gm注意:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,fn=f。(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 三.功能关系 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=flcosa 功是标量 功的单位:焦耳(j)1j=1n*m 当 0≤a <π/2
w>0
f做正功 f是动力 当 a=π/2
w=0(cosπ/2=0)f不作功 当π/2≤ a <π 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lcosa 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 f=ma+f 当f减小=f时 v此时有最大值
vm=
p f2)汽车以恒定加速度前进(a开始恒定,再逐渐减小到0)a恒定 f不变(f=ma+f)v在增加 p也逐渐增加到最大,此时的p为额定功率 即p一定
p恒定 v在增加 f在减小 即f=ma+f 当f减小=f时 v此时有最大值(同上)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=12mv
能是标量 也是过程量 2单位:焦耳(j)1kgm/s = 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=221212mv-mv0 22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
高中物理必修一运动学公式篇四
如果把高中三年去挑战高考看作一次越野长跑的话,那么高中二年级是这个长跑的中段。与起点相比,它少了许多的鼓励、期待,与终点相比,它少了许多的掌声、加油声。下面给大家分享一些关于高一物理公式总结,希望对大家有所帮助。
高一物理公式1
一、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vt^2 –vo^2=2as
3.中间时刻速度 vt/2=v平=(vt+vo)/2 4.末速度vt=vo+at
5.中间位置速度vs/2=[(vo^2 +vt^2)/2]1/2 6.位移s= v平t=vot + at^2/2=vt/2t
7.加速度a=(vt-vo)/t 以vo为正方向,a与vo同向(加速)a>0;反向则a<0
8.实验用推论δs=at^2 δs为相邻连续相等时间(t)内位移之差
9.主要物理量及单位:初速(vo):m/s
加速度(a):m/s^2 末速度(vt):m/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,加速度不一定大。(3)a=(vt-vo)/t只是量度式,不是决定式。(4)其它相关内容:质点/位移和路程/s--t图/v--t图/速度与速率/
2)自由落体
1.初速度vo=0
2.末速度vt=gt
3.下落高度h=gt^2/2(从vo位置向下计算)4.推论vt^2=2gh
注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速度直线运动规律。
(2)a=g=9.8 m/s^2≈10m/s^2 重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下。
3)竖直上抛
1.位移s=vot-gt^2/2 2.末速度vt= vo-gt(g=9.8≈10m/s2)
3.有用推论vt^2 –vo^2=-2gs 4.上升高度hm=vo^2/2g(抛出点算起)
5.往返时间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。
高一物理公式2
质点的运动(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
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)地球卫星的环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
高一物理公式3
机械能
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
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
高中物理必修一运动学公式篇五
一, 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v?t 2-v0 2=2as 3.中间时刻速?度 vt / 2= v平=(v t + v o)/ 2 4.末速度v=vo+at 5.中间位置速?度vs / 2=[(v_o2 + v_t2)/ 2] 1/2 6.位移s= v平t=v o t + at2 / 2=v t / 2 t 7.加速度a=(v_tv_o)/ t只是量度?式,不是决定式?。(4)其它相关内?容:质点/位移和路程?/s--t图/v--t图/速度与速率?/ 2)自由落体
1.初速度v_?o =0 2.末速度v_?t = g t 3.下落高度h?=gt2 / 2(从v_o 位置向下计?算)4.推论v t2 = 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?度直线运动?规律。
(2)a=g=9.8≈10m/s2 重力加速度?在赤道附近?较小,在高山处比?平地小,方向竖直向?下。3)竖直上抛
1.位移s=v_o tg t(g=9.8≈10 m / s2)
3.有用推论v?_t 22 g s 4.上升最大高?度h_ma?x=v_o 2 /(2g)(抛出点算起?)5.往返时间t?=2v_o / 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。平抛运动
1.水平方向速?度v_x= v_o 2.竖直方向速?度v_y=gt 3.水平方向位?移s_x= v_o t 4.竖直方向位?移s_y=gt2 / 2 5.运动时间t?=(2s_y / g)1/2(通常又表示?为(2h/g)1/2)6.合速度v_?t=(v_x2+v_y2)1/2=[ v_o2 +(gt)2 ] 1/2 合速度方向?与水平夹角?β: tgβ=v_y / v_x = gt / v_o 7.合位移s=(s_x2+ s_y2)1/2 , 位移方向与?水平夹角α?: tgα=s_y / s_x=gt /(2v_o)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?(s_y)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=v2 / r=ω2 r=(2π/t)2 r 4.向心力f心?=mv2 / r=mω2 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(4π2 / 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=gm_1m?_2 / r2 g=6.67×10-11n·m2 / kg2方向?在它们的连?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)4.卫星绕行速?度、角速度、周期 v=(gm/r)1/2 ω=(gm/r3)1/2 t=2π(r3/gm)1/2 5.第一(二、三)宇宙速度v?_1=(g地
r地)1/2=7.9km/s v_2=11.2km/s v_3=16.7km/s 6.地球同步卫?星gmm /(r+h)2=m4π2(r+h)/ t2 h≈36000? 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。
三、力(常见的力、力矩、力的合成与?分解)1)常见的力
1.重力g=mg方向竖?直向下g=9.8 m/s2 ≈10 m/s2 作用点在重?心 适用于地球?表面附近2.胡克定律f?=kx 方向沿恢复?形变方向 k:劲度系数(n/m)x:形变量(m)3.滑动摩擦力?f=μn 与物体相对?运动方向相?反 μ:摩擦因数 n:正压力(n)4.静摩擦力0?≤f静≤fm 与物体相对?运动趋势方?向相反 fm为最大?静摩擦力 5.万有引力f?=g m_1m_?2 / r2 g=6.67×10-11 n·m2/kg2 方向在它们?的连线上 6.静电力f=k q_1q_?2 / r2 k=9.0×109 n·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=b i l sinθθ为b与l?的夹角 当 l⊥b时: f=b i l,b//l时: f=0 9.洛仑兹力f?=q v b sinθθ为b与v?的夹角 当v⊥b时: f=q v b,v//b时: f=0 注:(1)劲度系数k?由弹簧自身?决定(2)摩擦因数μ?与压力大小?及接触面积?大小无关,由接触面材?料特性与表?面状况等决?定。(3)fm略大于?μn 一般视为f?m≈μn(4)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),(5)安培力与洛?仑兹力方向均用左手定?则?判定。2)力矩
1.力矩m=fl l为对应的?力的力臂,指力的作用?线到转动轴?(点)的垂直距离? 2.转动平衡条?件 m顺时针= m逆时针 m的单位为?n·m 此处n·m≠j 有些超出高?一了
第一章.运动的描述?
考点三:速度与速率?的关系
速度 速率 物理意义 描述物体运?动快慢和方?向的物理量?,是矢 量
描述物体运?动快慢的物?理量,是 标量 分类
平均速度、瞬时速度
速率、平均速率(=路程/时间)决定因素
平均速度由?位移和时间?决定 由瞬时速度?的大小决定? 方向
平均速度方?向与位移方?向相同;瞬时速度 方向为该质?点的运动方?向 无方向 联系
它们的单位?相同(m/s),瞬时速度的?大小等于速?率
考点四:速度、加速度与速?度变化量的?关系
速度 加速度 速度变化量? 意义
描述物体运?动快慢和方?向的物理量? 描述物体速?度变化快 慢和方向的?物理量 描述物体速?度变化大 小程度的物?理量,是 一过程量 定义式
单位 m/s m/s2 m/s 决定因素
v的大小由?v0、a、t 决定
a不是由v?、△v、△t 决定的,而是由f和? m决定。由v与v0?决定,而且,也 由a与△t决定 方向
与位移x或?△x同向,即物体运动?的方向 与△v方向一致? 由或
决定方向 大小
① 位移与时间?的比值 ② 位移对时间?的变化 率
③ x-t图象中图?线 上点的切线?斜率的大 小值
① 速度对时间?的变 化率
② 速度改变量?与所 用时间的比?值 ③ v-t图象中图?线 上点的切线?斜率的大 小值
考点五:运动图象的?理解及应用?
由于图象能?直观地表示?出物理过程?和各物理量?之间的关系?,所以在解题?的过程中被?广泛应用。在运动学中,经常用到的?有x-t图象和v??-t图象。
1.理解图象的?含义
(1)x-t图象是描?述位移随时?间的变化规?律(2)v-t图象是描?述速度随时?间的变化规?律 2.明确图象斜?率的含义
(1)x-t图象中,图线的斜率?表示速度(2)v-t图象中,图线的斜率?表示加速度?
第二章.匀变速直线?运动的研究?
考点一:匀变速直线?运动的基本?公式和推理? 1.基本公式
(1)速度-时间关系式?:(2)位移-时间关系式?:(3)位移-速度关系式?:
三个公式中?的物理量只?要知道任意?三个,就可求出其?余两个。
利用公式解?题时注意:x、v、a为矢量及?正、负号所代表?的是方向的?不同,解题时要有?正方向的规?定。2.常用推论
(1)平均速度公?式:(2)一段时间中?间时刻的瞬?时速度等于?这段时间内?的平均速度?:(3)一段位移的?中间位置的?瞬时速度:
(4)任意两个连?续相等的时?间间隔(t)内位移之差?为常数(逐差相等): 考点二:对运动图象?的理解及应?用 1.研究运动图?象
(1)从图象识别?物体的运动?性质
(2)能认识图象?的截距(即图象与纵?轴或横轴的?交点坐标)的意义(3)能认识图象?的斜率(即图象与横?轴夹角的正?切值)的意义(4)能认识图象?与坐标轴所?围面积的物?理意义(5)能说明图象?上任一点的?物理意义 2.x-t图象和v?-t图象的比?较
如图所示是?形状一样的?图线在x-t图象和v?-t图象中,x-t图象 v-t图象
①表示物体做?匀速直线运?动(斜率表示速?度)①表示物体做?匀加速直线?运动(斜率表示加?速度)②表示物体静?止
②表示物体做?匀速直线运?动 ③表示物体静?止 ③表示物体静?止
④ 表示物体向?反方向做匀?速直线运动?;初
位移为x0?④ 表示物体做?匀减速直线?运动;初速度为 v0 ⑤ 交点的纵坐?标表示三个?运动的支点?相遇时 的位移
⑤ 交点的纵坐?标表示三个?运动质点的?共同速 度
⑥t1时间内?物体位移为?x1
⑥ t1时刻物?体速度为v?1(图中阴影部?分面积表 示质点在0?~t1时间内?的位移)
考点三:追及和相遇?问题 1.“追及”、“相遇”的特征
“追及”的主要条件?是:两个物体在?追赶过程中?处在同一位?置。
两物体恰能?“相遇”的临界条件?是两物体处?在同一位置?时,两物体的速?度恰好相同?。2.解“追及”、“相遇”问题的思路?
(1)根据对两物?体的运动过?程分析,画出物体运?动示意图
(2)根据两物体?的运动性质?,分别列出两?个物体的位?移方程,注意要将两?物体的运动?时间的关系?反映在方程?中
(3)由运动示意?图找出两物?体位移间的?关联方程(4)联立方程求?解
3.分析“追及”、“相遇”问题时应注?意的问题(1)抓住一个条?件:是两物体的?速度满足的?临界条件。如两物体距?离最大、最小,恰好追上或?恰好追不上等;两个关系:是时间关系??和位移关系?。
(2)若被追赶的?物体做匀减?速运动,注意在追上?前,该物体是否?已经停止运?动 4.解决“追及”、“相遇”问题的方法?
(1)数学方法:列出方程,利用二次函?数求极值的?方法求解
(2)物理方法:即通过对物?理情景和物?理过程的分?析,找到临界状?态和临界条?件,然后列出方?程求解 考点四:纸带问题的?分析 1.判断物体的?运动性质
(1)根据匀速直?线运动特点?x=vt,若纸带上各?相邻的点的?间隔相等,则可判断物?体做匀速直?线运动。(2)由匀变速直?线运动的推?论,若所打的纸?带上在任意?两个相邻且?相等的时间?内物体的位?移之差相等?,则说明物体?做匀变速直?线运动。2.求加速度(1)逐差法
(2)v-t图象法
利用匀变速?直线运动的?一段时间内?的平均速度?等于中间时?刻的瞬时速?度的推论,求出各点的?瞬时速度,建立直角坐?标系(v-t图象),然后进行描?点连线,求出图线的?斜率k=a.第一章 运动的描述? 单项选择题?
1、下列情况中?的物体,哪些可以看?作质点()
a.研究从北京?开往上海的?一列火车的?运行速度
b.研究汽车后?轮上一点运?动情况的车?轮
c.体育教练员?研究百米跑?运动员的起?跑动作
d.研究地球自?转时的地球?
2、以下的计时?数据指时间?的是()
a.中央电视台?新闻联播节?目19时开?播
b.某人用15? s跑完10?0 m
c.早上6 h起床
d.天津开往德?州的625?次硬座普快?列车于13? h 35 min从天?津西站发车?
3、关于位移和?路程,以下说法正?确的是()
a.位移和路程?都是描述质?点位置变动?的物理量
b.物体的位移?是直线,而路程是曲?线
c.在直线运动?中,位移和路程?相同
d.只有在质点?做单向直线?运动时,位移的大小?才等于路程?
4、两辆汽车在?平直的公路?上行驶,甲车内的人?看见窗外的?树木向东移?动,乙车内的人?发现甲车没?有运动,如果以大地?为参照系,上述事实说?明()
a.甲车向西运?动,乙车不动
b.乙车向西运?动,甲车不动
c.甲车向西运?动,乙车向东运?动
d.甲乙两车以?相同的速度?都向西运动?
5、下列关于速?度和速率的?说法正确的?是() ①速率是速度?的大小
②平均速率是?平均速度的?大小
③对运动物体?,某段时间的?平均速度不?可能为零 ④对运动物体?,某段时间的?平均速率不?可能为零 a.①② ③④
6、一辆汽车从?甲地开往乙?地的过程中?,前一半时间?内的平均速?度是30 km/h,后一半时间?的平均速度?是60 km/h.则在全程内?这辆汽车的?平均速度是?()
a.35 km/h c.45 km/h
b.40 km/h d.50 km/h
b.②③
c.①④
d.7、一辆汽车以?速度v1匀?速行驶全程?的的路程,接着以v2?=20 km/h走完剩下?的路程,若它全路程?的平均速度?v=28 km/h,则v1应为?()a.24 km/h
b.34 km/h c.35 km/h
d.28 km/h
8、做匀加速直?线运动的物?体, 加速度为2?m/s2, 它的意义是?()
a.物体在任一?秒末的速度?是该秒初的?速度的两倍?
b.物体在任一?秒末速度比?该秒初的速?度大2m/s c.物体在任一?秒的初速度?比前一秒的?末速度大2?m/s d.物体在任一?秒的位移都?比前一秒内?的位移增加?2m
9、不能表示物?体作匀速直?线运动的图?象是()
10、在下述关于?位移的各种?说法中, 正确的是()
a.位移和路程?是两个量值?相同、而性质不同?的物理量
b.位移和路程?都是反映运?动过程、位置变化的?物理量
c.物体从一点?运动到另一?点 ,不管物体的?运动轨迹如?何, 位移的大小?一定等于两?点间
d.位移是矢量?, 物体运动的?方向就是位?移的方向
11、下列说法正?确的是()
a.匀速直线运?动就是速度?大小不变的?运动
b.在相等的时?间里物体的?位移相等, 则物体一定?匀速直线运?动
c.一个做直线?运动的物体?第一秒内位?移1m, 则第一秒内?的平均速度?一定是1m? / s d.一个做直线?运动的物体?第一秒内的?位移1m, 则1秒末的?即时速度一?定是1m / s
12、对做匀减速?运动的物体?(无往返),下列说法中?正确的是()
a.速度和位移?都随时间减?小
b.速度和位移?都随时间增?大
c.速度随时间?增大,位移随时间?减小
d.速度随时间?减小,位移随时间?增大
13、下面关于加?速度的描述?中正确的有?()
a.加速度描述?了物体速度?变化的多少?
b.加速度在数?值上等于单?位时间里速?度的变化
c.当加速度与?位移方向相?反时,物体做减速?运动
d.当加速度与?速度方向相?同且又减小?时,物体做减速?运动
14、甲、乙两物体沿?一直线同向?运动,其速度图象?如图
所示,在时刻,下列物理量?中相等的是?(a.运动时间
b.速度
c.位移 的距离)d.加速度
15、骑自行车的?人沿着直线?从静止开始?运动,运动后,在第1、2、3、4秒内,通过的路程?分别为1米?、2米、3米、4米。有关其运动?的描述正确?的是()
习题
第二章 探究匀变速?直线运动规?律 选择题:
1.甲的重力是?乙的3倍,它们从同一?地点同一高?度处同时自?由下落,则下列说法? 正确的是()
a..甲比乙先着?地
b.甲比乙的加?速度大 c.甲、乙同时着地?
d.无法确定谁?先着地 2.图2-18中所示?的各图象能?正确反映自?由落体运动?过程的是()
3.一个石子从?高处释放,做自由落体?运动,已知它在第?1 s内的位移?大小是s,则它在第3? s内的位移?大小是
a.5s
离将()
a.保持不变
c.不断减小
a.4 m c.6.25 m 6.匀变速直线?运动是()①位移随时间?均匀变化的?运动 ②速度随时间?均匀变化的?运动 ③加速度随时?间均匀变化?的运动 ④加速度的大?小和方向恒?定不变的运?动
a.①② ③④
7.某质点的位?移随时间的?变化规律的?关系是: s=4t+2t2,s与t的单?位分别为m?和s,则质点的初?速度与加速?度分别为()
a.4 m/s与2 m/s2 c.4 m/s与4 m/s2
b.0与4 m/s2 d.4 m/s与0
b.②③
c.②④
d.b.不断变大 d.有时增大有?时减小
b.36 m d.以上答案都?不对
b.7s
c.9s
d.3s
a.4秒内的平?均速度是2?.5米/秒 b.在第3、4秒内平均?速度是3.5米/秒 c.第3秒末的?即时速度一?定是3米/秒 d.该运动一定?是匀加速直?线运动
4.从某高处释?放一粒小石?子,经过1 s从同一地?点释放另一?小石子,则它们落地?之前,两石子之间?的距5.一物体以5? m/s的初速度?、-2 m/s2的加速?度在粗糙水?平面上滑行?,在4 s内物体通?过的路程为?()
9.一个物体由?静止开始做?匀加速直线?运动,第1 s末的速度?达到4 m/s,物体在第2? s内的位移?是()
a.6 m
则这列列车?的中点经过?o点时的速?度为
b.8 m
c.4 m
d.1.6 m 10.做匀加速运?动的列车出?站时,车头经过站?台某点o时?速度是1 m/s,车尾经过o?点时的速度?是7 m/s,a.5 m/s c.4 m/s a.物体的速度?越大,加速度也越?大 b.物体的速度?为零时,加速度也为?零 c.物体的速度?变化量越大?,加速度越大? d.物体的速度?变化越快,加速度越大?
b、5.5 m/s d、3.5 m/s
11.下列关于速?度和加速度?的说法中,正确的是()
()
12.甲乙两个质?点同时同地?向同一方向?做直线运动?,它们的v-t图象如图?2-1所示,则
图2-1 a.乙比甲运动?的快
b.2 s乙追上甲?
c.甲的平均速?度大于乙的?平均速度
d.乙追上甲时?距出发点4?0 m远
13、如图3所示?为一物体沿?南北方向(规定向北为?正方向)做直线运动?的速度-时间图象,由图可知()
a.3s末物体?回到初始位?置 b.3s末物体?的加速度方?向发生变化? c..物体的运动?方向一直向?南 d.物体加速度?的方向一直?向北
14.如图所示为?甲、乙两质点的?v-t图象。对于甲、乙两质点的?运动,下列说法中?正确的是()a.质点甲向所?选定的正方?向运动,质点乙与甲?的运动方向?相反 b.质点甲、乙的速度相?同
c.在相同的时?间内,质点甲、乙的位移相?同
d.不管质点甲?、乙是否从同?一地点开始?运动,它们之间的?距
离一定越来?越大
15.汽车正在以? 10m/s的速度在?平直的公路?上前进,在它的正前?方x处有一?辆自行车
以4m/s的速度做同方向的运??动,汽车立即关?闭油门做a? =-6m/s2的匀变?速运动,若汽车恰好?碰不上自行?车,则x的大小?为
()
a.9.67m
b.3.33m c.3m
d.7m 16.一辆汽车从?车站以初速?度为零匀加?速直线开去?,开出一段时?间之后,司机发现一?乘客未上车?,便紧急刹车?做匀减速运?动从启动到停?.止一共经历?t=10 s,前进了15?m,在此过程中?,汽车的最大?速度为
确定
()a.1.5 m/s
b.3 m/s c.4 m/s
d.无法答案:
第一章 运动的描述? 答案 abddc?ccbac?cdbbb? 第二章 探究匀变速?直线运动规?律 答案 ccabc?cc 答案 addda?cb