高中物理公式集錦以及典型例題分析合集

1、一、力學胡克定律：f = kx 重力：G = mg 滑動摩擦力：f = mN 求F1、F2的合力的公式： 兩個分力垂直時：萬有引力：F=G G = 6.67×10-11 N·m2 / kg2萬有引力=向心力 黃金代換式第一宇宙速度： 第二宇宙速度：v2=11.2km/s, 第三宇宙速度：v3=16.7km/s牛二定律： 勻變速直線運動：vt = v0 + a t S = vo t +a t2 初速為零的勻加速直線運動,在1s 、2s內的位移比為12：22：32n2在第1s 內、第 2s內位移比為1：3：5(2n-1)在第1m 內、第2m內時間比為1：（(連續(xù)相鄰的相等的時間

2、間隔內的位移差：Ds = aT2 勻速圓周運動公式線速度：V= =wR=2f R 向心加速度：a =2 f2 R角速度：w= 向心力：F= ma = m2 R= m4m f2R平拋：水平分運動：水平位移：x= vo t 水平分速度：vx = vo 豎直分運動：豎直位移：y =g t2 豎直分速度：vy= g t 功 ： 動能： 重力勢能：Ep = mgh (與零勢面有關) 動能定理： W合= DEk = Ek2 - Ek1 = 機械能守恒： mgh1 + 功率：P = =Fv cos (t時間內的平均功率)物體的動量 P=mv, 力的沖量 I=Ft 動量定理：F合t=mv2-mv1 動量守恒定

3、律：+m2v2 = m1v1+m2v2 簡諧振動的回復力 F=kx 加速度單擺振動周期 彈簧振子周期 機械波： 二、電磁學 庫侖力： (真空中點電荷) k = 9.0×109 N·m2/ c2 電場力：F = qE 電場強度： 單位：N / C點電荷電場場強： 勻強電場場強： 電勢，電勢能 ， 電勢差U，又稱電壓 UAB = A -B電場力做功和電勢差的關系 WAB = q UAB粒子通過加速電場 粒子通過偏轉電場的偏轉量 粒子通過偏轉電場的偏轉角 電容器的電容： 電容器的帶電量：Q=cU 平行板電容器的電容：（二）直流電路 電流強度：I = 微觀式：I=nevs 電阻定律

4、： 部分電路歐姆定律： U=IR 閉合電路歐姆定律：I = 路端電壓：U = E -I r= IR 輸出功率： = IE-I2r = I2R 電源熱功率： 電源效率： = 電功：W=IUt 焦耳熱Q= 電功率：P=IU純電阻電路：W=IUt= P=IU 非純電阻電路：W=IUt > P=IU>（三）磁感應強度B 來表示： （BL）單位：T安培力：F= BIL （BI）（B/I是，F(xiàn)=0） 洛侖茲力：f = qvB (Bv) 粒子在磁場中做圓周運動 粒子在磁場中圓運動半徑和周期 t=T 磁通量 =BS有效（垂直于磁場方向的投影是有效面積） 或 =BS sin (是B與S的夾角) =2

5、-1= BS= BS (磁通量是標量，但有正負) （四）電磁感應 1直導線切割磁力線產生的電動勢 2法拉第電磁感應定律 = 3直桿平動垂直切割磁場時的安培力 4轉桿電動勢公式 5感生電量（通過導線橫截面的電量） （五）交流電 1中性面 (線圈平面與磁場方向垂直) m=BS , e=0 I=0 2電動勢最大值 =Nm， 3正弦交流電流的瞬時值 i=Imsin （中性面開始計時） 4正弦交流電有效值 最大值等于有效值的倍 5理想變壓器：， ， (一組副線圈)（六）電磁場和電磁波1、LC振蕩電路的周期和頻率 2、電磁波：V=l f = 波速：真空中，C=3×108 m/s三、光學：折射率=

6、 任何介質折射率大于1光的干涉 雙縫干涉條紋寬度 光子說 基本觀點：光由一份一份不連續(xù)的光子組成，每份光子的能量是愛因斯坦光電效應方程： 逸出功：四、原子物理：氫原子能級,半徑 E1= -13.6eV 能量最少 rn=n2r1 r1=0.53m躍遷時放出或吸收光子能量：2 三種衰變 射線：氦原子核（）流；射線：高速電子（）流；射線：高頻電磁波（光子）3高中物理典型例題集錦(一)編者按：筆者結合多年的高三教學經驗，記錄整理了部分高中物理典型例題，以2003年考試說明為依據，以力學和電學為重點，編輯如下，供各校教師、高三同學參考。實踐證明，考前瀏覽例題，熟悉做過的題型，回顧解題方法，可以提高復習效

7、率，收到事半功倍的效果。力學部分1、如圖1-1所示，長為5米的細繩的兩端分別系于豎立在地面上相距為4米的兩桿頂端A、B。繩上掛一個光滑的輕質掛鉤。它鉤著一個重為12牛的物體。平衡時，繩中張力T=分析與解：本題為三力平衡問題。其基本思路為：選對象、分析力、畫力圖、列方程。對平衡問題，根據題目所給條件，往往可采用不同的方法，如正交分解法、相似三角形等。所以，本題有多種解法。解法一：選掛鉤為研究對象，其受力如圖1-2所示設細繩與水平夾角為，由平衡條件可知：2TSin=F，其中F=12牛將繩延長，由圖中幾何條件得：Sin=3/5，則代入上式可得T=10牛。解法二：掛鉤受三個力，由平衡條件可知：兩個拉力

8、（大小相等均為T）的合力F與F大小相等方向相反。以兩個拉力為鄰邊所作的平行四邊形為菱形。如圖1-2所示，其中力的三角形OEG與ADC相似，則： 得：牛。想一想：若將右端繩A 沿桿適當下移些，細繩上張力是否變化？（提示：掛鉤在細繩上移到一個新位置，掛鉤兩邊細繩與水平方向夾角仍相等，細繩的張力仍不變。）2、如圖2-1所示，輕質長繩水平地跨在相距為2L的兩個小定滑輪A、B上，質量為m的物塊懸掛在繩上O點，O與A、B兩滑輪的距離相等。在輕繩兩端C、D分別施加豎直向下的恒力F=mg。先托住物塊，使繩處于水平拉直狀態(tài)，由靜止釋放物塊，在物塊下落過程中，保持C、D兩端的拉力F不變。（1）當物塊下落距離h為多

9、大時，物塊的加速度為零？（2）在物塊下落上述距離的過程中，克服C端恒力F做功W為多少？（3）求物塊下落過程中的最大速度Vm和最大距離H？分析與解：物塊向下先作加速運動，隨著物塊的下落，兩繩間的夾角逐漸減小。因為繩子對物塊的拉力大小不變，恒等于F，所以隨著兩繩間的夾角減小，兩繩對物塊拉力的合力將逐漸增大，物塊所受合力逐漸減小，向下加速度逐漸減小。當物塊的合外力為零時，速度達到最大值。之后，因為兩繩間夾角繼續(xù)減小，物塊所受合外力豎直向上，且逐漸增大，物塊將作加速度逐漸增大的減速運動。當物塊下降速度減為零時，物塊豎直下落的距離達到最大值H。當物塊的加速度為零時，由共點力平衡條件可求出相應的角，再由角

10、求出相應的距離h，進而求出克服C端恒力F所做的功。對物塊運用動能定理可求出物塊下落過程中的最大速度Vm和最大距離H。（1）當物塊所受的合外力為零時，加速度為零，此時物塊下降距離為h。因為F恒等于mg，所以繩對物塊拉力大小恒為mg，由平衡條件知：2=120°，所以=60°，由圖2-2知：h=L*tg30°=L 1（2）當物塊下落h時，繩的C、D端均上升h，由幾何關系可得：h=-L 2克服C端恒力F做的功為：W=F*h 3由1、2、3式聯(lián)立解得：W=（-1）mgL（3）出物塊下落過程中，共有三個力對物塊做功。重力做正功，兩端繩子對物塊的拉力做負功。兩端繩子拉力做的功就

11、等于作用在C、D端的恒力F所做的功。因為物塊下降距離h時動能最大。由動能定理得：mgh-2W= 4將1、2、3式代入4式解得：Vm=當物塊速度減小為零時，物塊下落距離達到最大值H，繩C、D上升的距離為H。由動能定理得：mgH-2mgH=0，又H=-L，聯(lián)立解得：H=。3、如圖3-1所示的傳送皮帶，其水平部分 ab=2米，bc=4米，bc與水平面的夾角=37°，一小物體A與傳送皮帶的滑動摩擦系數(shù)=0.25，皮帶沿圖示方向運動，速率為2米/秒。若把物體A輕輕放到a點處，它將被皮帶送到c點，且物體A一直沒有脫離皮帶。求物體A從a點被傳送到c點所用的時間。分析與解：物體A輕放到a點處，它對傳

12、送帶的相對運動向后，傳送帶對A的滑動摩擦力向前，則 A 作初速為零的勻加速運動直到與傳送帶速度相同。設此段時間為t1，則：a1=g=0.25x10=2.5米/秒2 t=v/a1=2/2.5=0.8秒設A勻加速運動時間內位移為S1，則：設物體A在水平傳送帶上作勻速運動時間為t2，則設物體A在bc段運動時間為t3，加速度為a2，則：a2=g*Sin37°-gCos37°=10x0.6-0.25x10x0.8=4米/秒2解得：t3=1秒 （t3=-2秒舍去）所以物體A從a點被傳送到c點所用的時間t=t1+t2+t3=0.8+0.6+1=2.4秒。4、如圖4-1所示，傳送帶與地面傾

13、角=37°，AB長為16米，傳送帶以10米/秒的速度勻速運動。在傳送帶上端A無初速地釋放一個質量為0.5千克的物體，它與傳送帶之間的動摩擦系數(shù)為=0.5，求：（1）物體從A運動到B所需時間，（2）物體從A 運動到B 的過程中，摩擦力對物體所做的功（g=10米/秒2） 分析與解：（1）當物體下滑速度小于傳送帶時，物體的加速度為1,（此時滑動摩擦力沿斜面向下）則：t1=v/1=10/10=1米當物體下滑速度大于傳送帶V=10米/秒 時，物體的加速度為a2，（此時f沿斜面向上）則：即：10t2+t22=11 解得：t2=1秒（t2=-11秒舍去）所以，t=t1+t2=1+1=2秒（2）W1

14、=fs1=mgcosS1=0.5X0.5X10X0.8X5=10焦W2=-fs2=-mgcosS2=-0.5X0.5X10X0.8X11=-22焦所以，W=W1+W2=10-22=-12焦。想一想：如圖4-1所示，傳送帶不動時，物體由皮帶頂端A從靜止開始下滑到皮帶底端B用的時間為t，則：（請選擇）A. 當皮帶向上運動時，物塊由A滑到B的時間一定大于t。 B. 當皮帶向上運動時，物塊由A滑到B的時間一定等于t。 C. 當皮帶向下運動時，物塊由A滑到B的時間可能等于t。 D. 當皮帶向下運動時，物塊由A滑到B的時間可能小于t。 答案：（B、C、D）5、如圖5-1所示，長L=75cm的靜止直筒中有一

15、不計大小的小球，筒與球的總質量為4千克，現(xiàn)對筒施加一豎直向下、大小為21牛的恒力，使筒豎直向下運動，經t=0.5秒時間，小球恰好躍出筒口。求：小球的質量。（取g=10m/s2）分析與解：筒受到豎直向下的力作用后做豎直向下的勻加速運動，且加速度大于重力加速度。而小球則是在筒內做自由落體運動。小球躍出筒口時，筒的位移比小球的位移多一個筒的長度。設筒與小球的總質量為M，小球的質量為m，筒在重力及恒力的共同作用下豎直向下做初速為零的勻加速運動，設加速度為a；小球做自由落體運動。設在時間t內，筒與小球的位移分別為h1、h2（球可視為質點）如圖5-2所示。由運動學公式得： 又有：L=h1-h2 代入數(shù)據解

16、得：a=16米/秒2 又因為筒受到重力(M-m)g和向下作用力F，據牛頓第二定律：F+(M-m)g=(M-m)a得： 6、如圖6-1所示，A、B兩物體的質量分別是m1和m2，其接觸面光滑，與水平面的夾角為，若A、B與水平地面的動摩擦系數(shù)都是，用水平力F推A，使A、B一起加速運動，求：（1）A、B間的相互作用力 （2）為維持A、B間不發(fā)生相對滑動，力F的取值范圍。 分析與解：A在F的作用下，有沿A、B間斜面向上運動的趨勢，據題意，為維持A、B間不發(fā)生相對滑動時，A處剛脫離水平面，即A不受到水平面的支持力，此時A與水平面間的摩擦力為零。 本題在求A、B間相互作用力N和B受到的摩擦力f2時，運用隔離

17、法；而求A、B組成的系統(tǒng)的加速度時，運用整體法。（1）對A受力分析如圖6-2（a）所示，據題意有：N1=0，f1=0因此有：Ncos=m1g 1 , F-Nsin=m1a 2由1式得A、B間相互作用力為：N=m1g/cos（2）對B受力分析如圖6-2（b）所示，則：N2=m2g+Ncos 3 , f2=N2 4將1、3代入4式得： f2=(m1+ m2)g取A、B組成的系統(tǒng)，有：F-f2=(m1+ m2)a 5由1、2、5式解得：F=m1g(m1+ m2)(tg-)/m2故A、B不發(fā)生相對滑動時F的取值范圍為：0Fm1g(m1+ m2)(tg-)/m2想一想：當A、B與水平地面間光滑時，且又m

18、1=m2=m時，則F的取值范圍是多少？（0F2mgtg。7、某人造地球衛(wèi)星的高度是地球半徑的15倍。試估算此衛(wèi)星的線速度。已知地球半徑R=6400km，g=10m/s2。分析與解：人造地球衛(wèi)星繞地球做圓周運動的向心力由地球對衛(wèi)星的引力提供，設地球與衛(wèi)星的質量分別為M、m，則：= 1 又根據近地衛(wèi)星受到的引力可近似地認為等于其重力，即：mg= 21、2兩式消去GM解得：V=2.0X103 m/s 說明：n越大(即衛(wèi)星越高)，衛(wèi)星的線速度越小。若n=0，即近地衛(wèi)星，則衛(wèi)星的線速度為V0=7.9X103m/s，這就是第一宇宙速度，即環(huán)繞速度。 8、一內壁光滑的環(huán)形細圓管，位于豎直平面內，環(huán)的半徑為R

19、（比細管的內徑大得多。在圓管中有兩個直徑與細管內徑相同的小球（可視為質點）。A球的質量為m1，B球的質量為m2。它們沿環(huán)形圓管順時針運動，經過最低點時的速度都為V0。設A球運動到最低點時，B球恰好運動到最高點，若要此時兩球作用于圓管的合力為零，那么m1、m2、R與V0應滿足的關系式是 。分析與解：如圖7-1所示，A球運動到最低點時速度為V0，A球受到向下重力mg和細管向上彈力N1的作用，其合力提供向心力。那么，N1-m1g=m1 1這時B球位于最高點，速度為V1，B球受向下重力m2g和細管彈力N2作用。球作用于細管的力是N1、N2的反作用力，要求兩球作用于細管的合力為零，即要求N2與N1等值反

20、向，N1=N2 2， 且N2方向一定向下，對B球：N2+m2g=m2 3 B球由最高點運動到最低點時速度為V0，此過程中機械能守恒：即m2V12+m2g2R=m2V02 4由1234式消去N1、N2和V1后得到m1、m2、R與V0滿足的關系式是：(m1-m2)+(m1+5m2)g=0 5說明：（1）本題不要求出某一物理量，而是要求根據對兩球運動的分析和受力的分析，在建立1-4式的基礎上得到m1、m2、R與V0所滿足的關系式5。（2）由題意要求兩球對圓管的合力為零知，N2一定與N1方向相反，這一點是列出3式的關鍵。且由5式知兩球質量關系m1m2。9、如圖8-1所示，質量為m=0.4kg的滑塊，在

21、水平外力F作用下，在光滑水平面上從A點由靜止開始向B點運動，到達B點時外力F突然撤去，滑塊隨即沖上半徑為 R=0.4米的1/4光滑圓弧面小車，小車立即沿光滑水平面PQ運動。設：開始時平面AB與圓弧CD相切，A、B、C三點在同一水平線上，令AB連線為X軸，且AB=d=0.64m，滑塊在AB面上運動時，其動量隨位移的變化關系為P=1.6kgm/s，小車質量M=3.6kg，不計能量損失。求：(1)滑塊受水平推力F為多大? (2)滑塊通過C點時，圓弧C點受到壓力為多大? (3)滑塊到達D點時，小車速度為多大? (4)滑塊能否第二次通過C點? 若滑塊第二次通過C點時，小車與滑塊的速度分別為多大? (5)

22、滑塊從D點滑出再返回D點這一過程中，小車移動距離為多少? (g取10m/s2) 分析與解：(1)由P=1.6=mv，代入x=0.64m，可得滑塊到B點速度為： VB=1.6/m=1.6=3.2m/s AB，由動能定理得：FS=mVB2 所以 F=mVB2/(2S)=0.4X3.22/(2X0.64)=3.2N(2)滑塊滑上C立即做圓周運動，由牛頓第二定律得： N-mg=mVC2/R 而VC=VB 則 N=mg+mVC2/R=0.4X10+0.4X3.22/0.4=14.2N(3)滑塊由CD的過程中，滑塊和小車組成系統(tǒng)在水平方向動量守恒，由于滑塊始終緊貼著小車一起運動，在D點時，滑塊和小車具有相

23、同的水平速度VDX 。由動量守恒定律得：mVC=(M+m)VDX所以 VDX=mVC/(M+m)=0.4X3.2/(3.6+0.4)=0.32m/s(4)滑塊一定能再次通過C點。因為滑塊到達D點時，除與小車有相同的水平速度VDX外，還具有豎直向上的分速度VDY，因此滑塊以后將脫離小車相對于小車做豎直上拋運動(相對地面做斜上拋運動)。因題中說明無能量損失，可知滑塊在離車后一段時間內，始終處于D點的正上方(因兩者在水平方向不受力作用，水平方向分運動為勻速運動，具有相同水平速度)， 所以滑塊返回時必重新落在小車的D點上，然后再圓孤下滑，最后由C點離開小車，做平拋運動落到地面上。由機械能守恒定律得：m

24、VC2=mgR+(M+m)VDX2+mVDY2所以以滑塊、小車為系統(tǒng)，以滑塊滑上C點為初態(tài)，滑塊第二次滑到C點時為末態(tài)，此過程中系統(tǒng)水平方向動量守恒，系統(tǒng)機械能守恒(注意：對滑塊來說，此過程中彈力與速度不垂直，彈力做功，機械能不守恒)得： mVC=mVC+MV 即mVC2=mVC2+MV2上式中VC、V分別為滑塊返回C點時，滑塊與小車的速度， V=2mVC/(M+m)=2X0.4X3.2/(3.6+0.4)=0.64m/s VC=(m-M)VC/(m+M)=(0.4-3.6)X3.2/(0.4+3.6)=-2.56m/s(與V反向)(5)滑塊離D到返回D這一過程中，小車做勻速直線運動，前進距離

25、為： S=VDX2VDY/g=0.32X2X1.1/10=0.07m10、如圖9-1所示，質量為M=3kg的木板靜止在光滑水平面上，板的右端放一質量為m=1kg的小鐵塊，現(xiàn)給鐵塊一個水平向左速度V0=4m/s，鐵塊在木板上滑行，與固定在木板左端的水平輕彈簧相碰后又返回，且恰好停在木板右端，求鐵塊與彈簧相碰過程中，彈性勢能的最大值EP。分析與解：在鐵塊運動的整個過程中，系統(tǒng)的動量守恒，因此彈簧壓縮最大時和鐵塊停在木板右端時系統(tǒng)的共同速度（鐵塊與木板的速度相同）可用動量守恒定律求出。在鐵塊相對于木板往返運動過程中，系統(tǒng)總機械能損失等于摩擦力和相對運動距離的乘積，可利用能量關系分別對兩過程列方程解出

26、結果。 設彈簧壓縮量最大時和鐵塊停在木板右端時系統(tǒng)速度分別為V和V，由動量守恒得：mV0=(M+m)V=(M+m)V 所以，V=V=mV0/(M+m)=1X4/(3+1)=1m/s鐵塊剛在木板上運動時系統(tǒng)總動能為：EK=mV02=0.5X1X16=8J 彈簧壓縮量最大時和鐵塊最后停在木板右端時，系統(tǒng)總動能都為：EK=(M+m)V2=0.5X(3+1)X1=2J鐵塊在相對于木板往返運過程中，克服摩擦力f所做的功為：Wf=f2L=EK-EK=8-2=6J鐵塊由開始運動到彈簧壓縮量最大的過程中，系統(tǒng)機械能損失為：fs=3J 由能量關系得出彈性勢能最大值為：EP=EK-EK-fs=8-2-3=3J說明

27、：由于木板在水平光滑平面上運動，整個系統(tǒng)動量守恒，題中所求的是彈簧的最大彈性勢能，解題時必須要用到能量關系。在解本題時要注意兩個方面：.是要知道只有當鐵塊和木板相對靜止時(即速度相同時)，彈簧的彈性勢能才最大；彈性勢能量大時，鐵塊和木板的速度都不為零；鐵塊停在木板右端時，系統(tǒng)速度也不為零。.是系統(tǒng)機械能損失并不等于鐵塊克服摩擦力所做的功，而等于鐵塊克服摩擦力所做的功和摩擦力對木板所做功的差值，故在計算中用摩擦力乘上鐵塊在木板上相對滑動的距離。11、如圖10-1所示，勁度系數(shù)為 K的輕質彈簧一端與墻固定，另一端與傾角為的斜面體小車連接，小車置于光滑水平面上。在小車上疊放一個物體，已知小車質量為 M，物體質量為m，小車位于O點時，整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將小車從O點拉到B點，令OB=b，無初速釋放后，小車即在水平面B、C間來回運動，而物體和小車之間始終沒有相對運動。求：(1