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1、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)一、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(1)-直線運(yùn)動(dòng) 1)勻變速直線運(yùn)動(dòng) 1.平均速度V平s/t(定義式) 2.有用推論Vt2-Vo22as 3.中間時(shí)刻速度Vt/2V平(Vt+Vo)/2 4.末速度VtVo+at 5.中間位置速度Vs/2(Vo2+Vt2)/2(1/2) 6.位移sV平tVot+(at2)/2Vt/2t 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(yàn)用推論saT2 (s為連續(xù)相鄰相等時(shí)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/s2;末速度(Vt):m/s;時(shí)間(t)秒(s);位

2、移(s):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(shí)間與時(shí)刻見第一冊(cè)P19/s-t圖、v-t圖/速度與速率、瞬時(shí)速度見第一冊(cè)P24。 2)自由落體運(yùn)動(dòng) 1.初速度Vo0 2.末速度Vtgt 3.下落高度hgt2/2(從Vo位置向下計(jì)算) 4.推論Vt22gh 注: (1)自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),遵循勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律; (2)ag9.8m/s210m/s2(重力加速度在赤道附近較小,在高山處

3、比平地小,方向豎直向下)。 3)豎直上拋運(yùn)動(dòng) 1.位移sVot-(gt2)/2 2.末速度VtVo-gt (g=9.8m/s210m/s2) 3.有用推論Vt2-Vo2-2gs 4.上升最大高度HmaxVo2/2g(從拋出點(diǎn)算起) 5.往返時(shí)間t2Vo/g (從拋出落回原位置的時(shí)間) 注: (1)全過程處理:是勻減速直線運(yùn)動(dòng),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(dòng),向下為自由落體運(yùn)動(dòng),具有對(duì)稱性; (3)上升與下落過程具有對(duì)稱性,如在同點(diǎn)速度等值反向等。 4)豎直下拋運(yùn)動(dòng) 設(shè)初速度(即拋出速度)為Vo,因?yàn)閍=g,取豎直向下的方向?yàn)檎较?,則 VtVogt SVo

4、t0.5gt2 二、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(2)-曲線運(yùn)動(dòng)、萬有引力 1)平拋運(yùn)動(dòng) 1.水平方向速度:VxVo 2.豎直方向速度:Vygt 3.水平方向位移:xVot 4.豎直方向位移:ygt2/2 5.運(yùn)動(dòng)時(shí)間t(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2) 6.合速度Vt根號(hào)(Vx2+Vy2)根號(hào)Vo2+(gt)2 (合速度方向與水平夾角:tgVy/Vxgt/V0 ) 7.合位移:s根號(hào)(x2+y2) (位移方向與水平夾角:tgy/xgt/2Vo ) 8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ayg 注: (1)平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng),加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運(yùn)動(dòng)與豎直方

5、向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成; (2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關(guān); (3)與的關(guān)系為tg2tg; (4)在平拋運(yùn)動(dòng)中時(shí)間t是解題關(guān)鍵;(5)做曲線運(yùn)動(dòng)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(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng)。 2)勻速圓周運(yùn)動(dòng) 1.線速度Vs/t2r/T 2.角速度/t2/T2f =V/r 3.向心加速度aV2/r2r(2/T)2r 4.向心力F心mV2/rm2rmr(2/T)2mv=F合 5.周期與頻率:T1/f 6.角速度與線速度的關(guān)系:Vr 7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系2n(此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同) 8.主要物理量及單位:弧長(zhǎng)(s):米(m);角度(

6、):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():rad/s;向心加速度:m/s2。 注: (1)向心力可以由某個(gè)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(dòng)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(dòng)能保持不變,向心力不做功,但動(dòng)量不斷改變。 3)萬有引力 1.開普勒第三定律:T2/R3K(42/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:FG(m1

7、m2)/r2 (G6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上) 3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2mg;gGM/R2 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(hào)(GM/r);根號(hào)(GM/r3);T根號(hào)(42r3)/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)1/27.9km/s;V211.2km/s;V316.7km/s 6.地球同步衛(wèi)星GMm/(r地+h)2m42(r地+h)/T2h36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑 注: (1)天體運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬有引力提

8、供,F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(shí),勢(shì)能變小、動(dòng)能變大、速度變大、周期變?。ㄒ煌矗?(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。 力三、力(常見的力、力的合成與分解) 1)常見的力 1.重力Gmg (方向豎直向下,g9.8m/s210m/s2,作用點(diǎn)在重心,適用于地球表面附近) 2.胡克定律Fkx 方向沿恢復(fù)形變方向,k:勁度系數(shù)(N/m),x:形變量(m) 3.滑動(dòng)摩擦力FFN 與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反,:摩擦因數(shù),F(xiàn)N:正壓力(N) 4.靜摩擦力0

9、f靜fm (與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向相反,fm為最大靜摩擦力) 5.萬有引力FGm1m2/r2 (G6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上) 6.靜電力FkQ1Q2/r2 (k9.0×109N?m2/C2,方向在它們的連線上) 7.電場(chǎng)力FEq (E:場(chǎng)強(qiáng)N/C,q:電量C,正電荷受的電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向相同) 8.安培力FBILsin (為B與L的夾角,當(dāng)LB時(shí):FBIL,B/L時(shí):F0) 9.洛侖茲力fqVBsin (為B與V的夾角,當(dāng)VB時(shí):fqVB,V/B時(shí):f0) 注: (1)勁度系數(shù)k由彈簧自身決定; (2)摩擦因數(shù)與壓力大小及接觸面積大小無關(guān),由接

10、觸面材料特性與表面狀況等決定; (3)fm略大于FN,一般視為fmFN; (4)其它相關(guān)內(nèi)容:靜摩擦力(大小、方向)見第一冊(cè)P7; (5)物理量符號(hào)及單位B:磁感強(qiáng)度(T),L:有效長(zhǎng)度(m),I:電流強(qiáng)度(A),V:帶電粒子速度(m/s),q:帶電粒子(帶電體)電量(C); (6)安培力與洛侖茲力方向均用左手定則判定。 2)力的合成與分解 1.同一直線上力的合成同向:FF1+F2, 反向:FF1-F2 (F1>F2) 2.互成角度力的合成: F(F12+F22+2F1F2cos)1/2(余弦定理) F1F2時(shí):F(F12+F22)1/2 3.合力大小范圍:|F1-F2|F|F1+F2|

11、 4.力的正交分解:FxFcos,F(xiàn)yFsin(為合力與x軸之間的夾角tgFy/Fx) 注: (1)力(矢量)的合成與分解遵循平行四邊形定則; (2)合力與分力的關(guān)系是等效替代關(guān)系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立; (3)除公式法外,也可用作圖法求解,此時(shí)要選擇標(biāo)度,嚴(yán)格作圖; (4)F1與F2的值一定時(shí),F1與F2的夾角(角)越大,合力越小; (5)同一直線上力的合成,可沿直線取正方向,用正負(fù)號(hào)表示力的方向,化簡(jiǎn)為代數(shù)運(yùn)算。 四、動(dòng)力學(xué)(運(yùn)動(dòng)和力) 1.牛頓第一定律(慣性定律):物體具有慣性,總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài),直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止 2.牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律:F

12、合ma或aF合/ma由合外力決定,與合外力方向一致 3.牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律:F-F負(fù)號(hào)表示方向相反,F、F各自作用在對(duì)方,平衡力與作用力反作用力區(qū)別,實(shí)際應(yīng)用:反沖運(yùn)動(dòng) 4.共點(diǎn)力的平衡F合0,推廣 正交分解法、三力匯交原理 5.超重:FN>G,失重:FN<G 加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重 6.牛頓運(yùn)動(dòng)定律的適用條件:適用于解決低速運(yùn)動(dòng)問題,適用于宏觀物體,不適用于處理高速問題,不適用于微觀粒子見第一冊(cè)P57 注:平衡狀態(tài)是指物體處于靜止或勻速直線狀態(tài),或者是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。 振動(dòng)和波五、振動(dòng)和波(機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械振動(dòng)的傳播) 1.簡(jiǎn)諧振動(dòng)F-kx F:回復(fù)力,k:比例系數(shù)

13、,x:位移,負(fù)號(hào)表示F的方向與x始終反向 2.單擺周期T2(l/g)l:擺長(zhǎng)(m),g:當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎担闪l件:擺角<100;l>>r 3.受振動(dòng)頻率特點(diǎn):ff驅(qū)動(dòng)力 4.發(fā)生共振條件:f驅(qū)動(dòng)力f固,Amax,共振的防止和應(yīng)用見第一冊(cè)P175 5.機(jī)械波、橫波、縱波見第二冊(cè)P2 6.波速vs/tf/T波傳播過程中,一個(gè)周期向前傳播一個(gè)波長(zhǎng);波速大小由介質(zhì)本身所決定 7.聲波的波速(在空氣中)0:332m/s;20:344m/s;30:349m/s;(聲波是縱波) 8.波發(fā)生明顯衍射(波繞過障礙物或孔繼續(xù)傳播)條件:障礙物或孔的尺寸比波長(zhǎng)小,或者相差不大 9.波的干涉條件:

14、兩列波頻率相同(相差恒定、振幅相近、振動(dòng)方向相同) 10.多普勒效應(yīng):由于波源與觀測(cè)者間的相互運(yùn)動(dòng),導(dǎo)致波源發(fā)射頻率與接收頻率不同相互接近,接收頻率增大,反之,減小見第二冊(cè)P21 注: (1)物體的固有頻率與振幅、驅(qū)動(dòng)力頻率無關(guān),取決于振動(dòng)系統(tǒng)本身; (2)加強(qiáng)區(qū)是波峰與波峰或波谷與波谷相遇處,減弱區(qū)則是波峰與波谷相遇處; (3)波只是傳播了振動(dòng),介質(zhì)本身不隨波發(fā)生遷移,是傳遞能量的一種方式; (4)干涉與衍射是波特有的; (5)振動(dòng)圖象與波動(dòng)圖象; (6)其它相關(guān)內(nèi)容:超聲波及其應(yīng)用見第二冊(cè)P62/振動(dòng)中的能量轉(zhuǎn)化見第一冊(cè)P63。 沖量與動(dòng)量六、沖量與動(dòng)量(物體的受力與動(dòng)量的變化) 1.動(dòng)量

15、:pmv p:動(dòng)量(kg/s),m:質(zhì)量(kg),v:速度(m/s),方向與速度方向相同 3.沖量:IFt I:沖量(N?s),F(xiàn):恒力(N),t:力的作用時(shí)間(s),方向由F決定 4.動(dòng)量定理:Ip或Ftmvtmvo p:動(dòng)量變化pmvtmvo,是矢量式 5.動(dòng)量守恒定律:p前總p后總或pp'也可以是m1v1+m2v2m1v1+m2v2 6.彈性碰撞:p0;Ek0 即系統(tǒng)的動(dòng)量和動(dòng)能均守恒 7.非彈性碰撞p0;0<EK<EKm EK:損失的動(dòng)能,EKm:損失的最大動(dòng)能 8.完全非彈性碰撞p0;EKEKm 碰后連在一起成一整體 9.物體m1以v1初速度與靜止的物體m2發(fā)生彈

16、性正碰: v1(m1-m2)v1/(m1+m2) v22m1v1/(m1+m2) 10.由9得的推論-等質(zhì)量彈性正碰時(shí)二者交換速度(動(dòng)能守恒、動(dòng)量守恒) 11.子彈m水平速度vo射入靜止置于水平光滑地面的長(zhǎng)木塊M,并嵌入其中一起運(yùn)動(dòng)時(shí)的機(jī)械能損失 E損=mvo2/2-(M+m)vt2/2fs相對(duì) vt:共同速度,f:阻力,s相對(duì)子彈相對(duì)長(zhǎng)木塊的位移 注: (1)正碰又叫對(duì)心碰撞,速度方向在它們“中心”的連線上; (2)以上表達(dá)式除動(dòng)能外均為矢量運(yùn)算,在一維情況下可取正方向化為代數(shù)運(yùn)算; (3)系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件:合外力為零或系統(tǒng)不受外力,則系統(tǒng)動(dòng)量守恒(碰撞問題、爆炸問題、反沖問題等); (4

17、)碰撞過程(時(shí)間極短,發(fā)生碰撞的物體構(gòu)成的系統(tǒng))視為動(dòng)量守恒,原子核衰變時(shí)動(dòng)量守恒; (5)爆炸過程視為動(dòng)量守恒,這時(shí)化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,動(dòng)能增加;(6)其它相關(guān)內(nèi)容:反沖運(yùn)動(dòng)、火箭、航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行見第一冊(cè)P128。 功和能七、功和能(功是能量轉(zhuǎn)化的量度) 1.功:WFscos(定義式)W:功(J),F(xiàn):恒力(N),s:位移(m),:F、s間的夾角 2.重力做功:Wabmghab m:物體的質(zhì)量,g9.8m/s210m/s2,hab:a與b高度差(habha-hb) 3.電場(chǎng)力做功:WabqUab q:電量(C),Uab:a與b之間電勢(shì)差(V)即Uabab 4.電功:WUIt(普適式)

18、 U:電壓(V),I:電流(A),t:通電時(shí)間(s) 5.功率:PW/t(定義式) P:功率瓦(W),W:t時(shí)間內(nèi)所做的功(J),t:做功所用時(shí)間(s) 6.汽車牽引力的功率:PFv;P平Fv平 P:瞬時(shí)功率,P平:平均功率 7.汽車以恒定功率啟動(dòng)、以恒定加速度啟動(dòng)、汽車最大行駛速度(vmaxP額/f) 8.電功率:PUI(普適式) U:電路電壓(V),I:電路電流(A) 9.焦耳定律:QI2Rt Q:電熱(J),I:電流強(qiáng)度(A),R:電阻值(),t:通電時(shí)間(s) 10.純電阻電路中IU/R;PUIU2/RI2R;QWUItU2t/RI2Rt 11.動(dòng)能:Ekmv2/2 Ek:動(dòng)能(J),

19、m:物體質(zhì)量(kg),v:物體瞬時(shí)速度(m/s) 12.重力勢(shì)能:EPmgh EP :重力勢(shì)能(J),g:重力加速度,h:豎直高度(m)(從零勢(shì)能面起) 13.電勢(shì)能:EAqA EA:帶電體在A點(diǎn)的電勢(shì)能(J),q:電量(C),A:A點(diǎn)的電勢(shì)(V)(從零勢(shì)能面起) 14.動(dòng)能定理(對(duì)物體做正功,物體的動(dòng)能增加): W合mvt2/2-mvo2/2或W合EK W合:外力對(duì)物體做的總功,EK:動(dòng)能變化EK(mvt2/2-mvo2/2) 15.機(jī)械能守恒定律:E0或EK1+EP1EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1mv22/2+mgh2 16.重力做功與重力勢(shì)能的變化(重力做功等于物體重力勢(shì)能

20、增量的負(fù)值)WG-EP 注: (1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量轉(zhuǎn)化多少; (2)O0<90O 做正功;90O<180O做負(fù)功;90o不做功(力的方向與位移(速度)方向垂直時(shí)該力不做功); (3)重力(彈力、電場(chǎng)力、分子力)做正功,則重力(彈性、電、分子)勢(shì)能減少 (4)重力做功和電場(chǎng)力做功均與路徑無關(guān)(見2、3兩式);(5)機(jī)械能守恒成立條件:除重力(彈力)外其它力不做功,只是動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化;(6)能的其它單位換算:1kWh(度)3.6×106J,1eV1.60×10-19J;*(7)彈簧彈性勢(shì)能Ekx2/2,與勁度系數(shù)和形變量有關(guān)。 分子動(dòng)理

21、論、能量守恒定律八、分子動(dòng)理論、能量守恒定律 1.阿伏加德羅常數(shù)NA6.02×1023/mol;分子直徑數(shù)量級(jí)10-10米 2.油膜法測(cè)分子直徑dV/s V:單分子油膜的體積(m3),S:油膜表面積(m)2 3.分子動(dòng)理論內(nèi)容:物質(zhì)是由大量分子組成的;大量分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng);分子間存在相互作用力。 4.分子間的引力和斥力(1)r<r0,f引<f斥,F(xiàn)分子力表現(xiàn)為斥力 (2)rr0,f引f斥,F(xiàn)分子力0,E分子勢(shì)能Emin(最小值) (3)r>r0,f引>f斥,F(xiàn)分子力表現(xiàn)為引力 (4)r>10r0,f引f斥0,F(xiàn)分子力0,E分子勢(shì)能0 5.熱力學(xué)第一定

22、律W+QU(做功和熱傳遞,這兩種改變物體內(nèi)能的方式,在效果上是等效的), W:外界對(duì)物體做的正功(J),Q:物體吸收的熱量(J),U:增加的內(nèi)能(J),涉及到第一類永動(dòng)機(jī)不可造出見第二冊(cè)P40 6.熱力學(xué)第二定律 克氏表述:不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體,而不引起其它變化(熱傳導(dǎo)的方向性); 開氏表述:不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功,而不引起其它變化(機(jī)械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性)涉及到第二類永動(dòng)機(jī)不可造出見第二冊(cè)P44 7.熱力學(xué)第三定律:熱力學(xué)零度不可達(dá)到宇宙溫度下限:273.15攝氏度(熱力學(xué)零度) 注: (1)布朗粒子不是分子,布朗顆粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越明顯,溫度越高越劇烈

23、; (2)溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志; 3)分子間的引力和斥力同時(shí)存在,隨分子間距離的增大而減小,但斥力減小得比引力快; (4)分子力做正功,分子勢(shì)能減小,在r0處F引F斥且分子勢(shì)能最??; (5)氣體膨脹,外界對(duì)氣體做負(fù)功W<0;溫度升高,內(nèi)能增大U>0;吸收熱量,Q>0 (6)物體的內(nèi)能是指物體所有的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和,對(duì)于理想氣體分子間作用力為零,分子勢(shì)能為零; (7)r0為分子處于平衡狀態(tài)時(shí),分子間的距離; (8)其它相關(guān)內(nèi)容:能的轉(zhuǎn)化和定恒定律見第二冊(cè)P41/能源的開發(fā)與利用、環(huán)保見第二冊(cè)P47/物體的內(nèi)能、分子的動(dòng)能、分子勢(shì)能見第二冊(cè)P47。 氣體的性質(zhì)九、氣體

24、的性質(zhì) 1.氣體的狀態(tài)參量: 溫度:宏觀上,物體的冷熱程度;微觀上,物體內(nèi)部分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度的標(biāo)志, 熱力學(xué)溫度與攝氏溫度關(guān)系:Tt+273 T:熱力學(xué)溫度(K),t:攝氏溫度() 體積V:氣體分子所能占據(jù)的空間,單位換算:1m3103L106mL 壓強(qiáng)p:?jiǎn)挝幻娣e上,大量氣體分子頻繁撞擊器壁而產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓:1atm1.013×105Pa76Hg(1Pa1N/m2) 2.氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):分子間空隙大;除了碰撞的瞬間外,相互作用力微弱;分子運(yùn)動(dòng)速率很大 3.理想氣體的狀態(tài)方程:p1V1/T1p2V2/T2 PV/T恒量,T為熱力學(xué)溫度 公式: F=PS

25、【S:受力面積,兩物體接觸的公共部分;單位:米2?!?1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓76厘米水銀柱高1.01×105帕10.336米水柱高 液面到液體某點(diǎn)的豎直高度。 公式:P=gh h:?jiǎn)挝唬好祝?:千克米3; g=9.8牛千克 2阿基米德原理:浸在液體里的物體受到向上的浮力,浮力大小等于物體排開液體所受重力。 即F浮G液排液gV排。 (V排表示物體排開液體的體積) 3浮力計(jì)算公式:F浮G-T液gV排F上、下壓力差 4當(dāng)物體漂浮時(shí):F浮G物 且 物<液 當(dāng)物體懸浮時(shí):F浮G物 且 物=液 當(dāng)物體上浮時(shí):F浮>G物 且 物<液 當(dāng)物體下沉?xí)r:F浮<G物 且 物>液 杠桿平衡條件:F1l1F2l2。力臂:從支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離 通過調(diào)節(jié)杠桿兩端螺母使杠桿處于水位置的目的:便于直接測(cè)定動(dòng)力臂和阻力臂的長(zhǎng)度。

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