高中物理力学知识总结

高中物理力学公式、规律总结
1、重力：G = mg (g随高度、纬度而变化)
2、弹簧弹力：F = kx
(x为伸长量或压缩量，k为劲度系数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关)
3、摩擦力
(1 ) 滑动摩擦力：f= μN
说明：a、N为接触面间的弹力，可以大于G；也可以等于G;也可以小于G
b、μ为滑动摩擦系数，只与接触面材料和粗糙程度有关，与接触面
积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N无关。

(2 ) 静摩擦力：由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解，与正压力无关。

大小范围：0＜f静≤f m (f m为最大静摩擦力，与正压力有关)
说明：
a、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定
夹角。

b、摩擦力可以作正功，也可以做负功，还可以不做功。

c、摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。

d、静止的物体可以受滑动摩擦力的作用，运动的物体可以受静摩擦力的作用。

4、力的合成：
(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行法则。

(2) 两个力的合力范围：⎥ F1－F2 ⎥≤ F≤ F1 +F2
(3)
5、共点力作用下物体的平衡条件：静止或匀速直线运动的物体，所受合外力为零。

∑F=o
1、力是改变运动状态的原因。

、
2、牛顿第二定律：F合= ma
（1）瞬时性：合外力变化时加速度也随之变化。

（2）矢量性：加速度的方向与合外力的方向始终一致.
（3）同一性：F与a均是对同一个研究对象而言.
（4）相对性；只适用于惯性参照系
（5）局限性：只适用于低速运动的宏观物体，不适用于高速运动的微观粒子
3、牛顿第三定律内容可归纳为：
作用力与反作用力的关系为同时、同性、异物、等值、反向、共线说明：一对作用力和反作用力在同一个过程中（同一段时间或同一段位移）的总冲量一定为零，但作的总功可能为零、可能为正、也可能为负。

F
1、基本规律： v t = v 0 + a t 重要推论： 02
v v s t +=
s = v o t +
12
a t 2
v t 2 －v 02 = 2as
2、初速为零的匀变速直线运动（掌握推导方法）
①前1秒、前2秒、前3秒……内的位移之比为1∶4∶9∶…… ②第1秒、第2秒、第3秒……内的位移之比为1∶3∶5∶…… ③前1米、前2米、前3米……所用的时间之比为1∶2∶3∶…… ④第1米、第2米、第3米……所用的时间之比为1∶
(
)
12-∶（23-）∶……
3、两种典型的运动
①物体由静止开始先做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动至停。

2
21B
v v v v =
== a 1t 1= a 2t 2 s 1∶s 2= t 1∶t 2
②等时往返1：3
物体在恒力F 1作用下，从A 点由静止开始运动，经时间t 到达B 点。

这时突然撤去F 1，改为恒力F 2作用，又经过时间t 物体回到A 点。

a 1∶a 2=1∶3 F 1∶F 2=1∶3 W 1∶W 2=1∶3
v A =2 v B
4、竖直上抛运动： 上升过程是匀减速直线运动，下落过程是匀加速直线运动。

全过程是初速度为v O 、加速度为-g 的匀减速直线运动。

上升高度： H = g
v o
22
上升时间： t= g v o 落回原位置时间：t = g v o 2
适用全过程的公式： s = v o t －12
g t 2
v t = v 0 －g t
(1) v t/ 2 =v 平均=20t v v +=s
t v s/2 =
v v o t
22
2
+ 匀加速或匀减速直线运动：v t/2 <v s/2 (2) ∆s = aT 2 (T ——每个时间间隔的时间) A B C
a 1、s 1、t 1 a 2
、s 2、t 2
1、小船渡河
2
、平抛 水平： 位移： x= v o t 分速度：v x = v o
竖直： 位移：y=2
1
gt 2
分速度：v y = g t
tg β
=
x y
tg α= x
y
v v 重要推论： tg α= 2tg β 平抛物体任意时刻瞬时时速度方向的反向延长线交于x 的中点。

3、匀速圆周运动
线速度: V= ωR=2πf R=
2πR T 角速度：ω=f T
t ⋅==ππ
θ22
向心加速度：a =v R R T
R 22
2244===ωππ2 f 2 R= v ω 向心力： F= ma 说明：匀速圆周运动的物体的向心力就是物体所受的合外力，总是指向圆心。

4、竖直平面内的圆运动：
（1）“绳”模型：最高点最小速度gr （此时绳子的张力为零），
最低点最小速度gr 5（此时绳子的张力为6mg ）
（2）“杆”模型：最高点最小速度0（此时杆的支持力为mg ），
最低点最小速度gr 2（此时杆的拉力为5mg ）
6、天体运动（M 一天体质量 R 一天体半径 g 一天体表面重力加速度） a 、万有引力=向心力
G
m h R Mm =+2
)(V R h m R h m T R h 222
224()()()+=+=+ωπ b 、在地球表面附近，重力=万有引力 mg = G
Mm
R
2 gR 2= GM （黄金代换式） c 、第一宇宙速度 v = v
x
最短时间 最短位移v 船＞v 水 最短位移v 船＜v 水
1、功：W = Fs cos θ (F —恒力，s —相对于地面的位移，θ —F 与s 的夹角）
2、功率： P =
W
t
(在t 时间内力对物体做功的平均功率） P = F v cos θ (v 为瞬时时速度时，P 为瞬时功率；v 为平均速度时，P 为平均功率） 3、求功的方法：
①用定义求恒力功. ②用动能定理或功能关系求功. ③由F-s 图象求功. ④用平均力求功. ⑤由功率求功.
4、 功是能量转化的量度
重力的功------------重力势能的变化 电场力的功---------电势能的变化
除重力和弹簧弹力之外的力的功-----------机械能的变化 合外力的功-------------动能的变化
5、动能定理：外力对物体所做的总功等于物体动能的变化（增量）。

公式： W 合= ∆E k = E k2 一E k1 =
2
1222
121mv mv - 6、机械能守恒定律：机械能 = 动能+重力势能+弹性势能
条件：系统只有内部的重力或弹簧弹力做功.。

公式： mgh 1 +2
22212
121mv mgh mv += 或者 ∆E p 减 = ∆E k 增
1、动量：p= mv 动能和动量大小的关系：p =
k mE 2 E k =m
p 22
2、冲量：I = F t 求冲量的方法：
①用定义求恒力冲量. ②用动量定理求冲量. ③由F-t 图象求冲量.
3、动量定理：物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。

（研究对象：单个物体） 公式： F 合t = mv ’ 一mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键)
4、动量守恒定律：（研究对象：相互作用的两个物体或多个物体）
内容：相互作用的物体系统，如果不受外力，或它们所受的外力之和为零，它们的总
动量保持不变。

公式：m 1v 1 + m 2v 2 = m 1 v 1ˊ+ m 2v 2ˊ
适用条件：（1）系统不受外力作用，或合外力为零。

（2）系统受外力作用，合外力也不为零，但内力远大于外力。

（3）系统在某一个方向的合外力为零，在该方向的动量守恒。

5、碰撞：
(1)完全非弹性碰撞：动量守恒，机械能损失最大 (2)完全弹性碰撞：动量守恒，机械能也守恒。

设两物体发生完全弹性碰撞，其中m 1以v 1匀速运动，m 2静止。

据⎪⎩⎪
⎨⎧++=+=''''2222112
11221111212121v m v m v m v m v m v m 可得⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧+='+-='2112
121212m m m v m m m m v 讨论：(a)当m 1＞m 2时，v 1′与v 1方向一致；
(b)当m 1=m 2时，v 1′=0,v 2′=v 1，即m 1与m 2交换速度 (c)当m 1＜m 2时，v 1′反向，v 2′与v 1同向。

(3)非完全弹性碰撞：
为一般情况，只有动量守恒，机械能有损失，损失量不最大，亦不最小。

6、小球和弹簧：
①A 、B 两小球的速度相等为弹簧最短或最长或弹性势能最大时 ②弹簧恢复原长时，A 、B 球速度有极值。

路径 物理规律 适用的力 能研究的量 不能研究的量 运用的场合 运动定律 运动定律加 运动学公式
恒力 S ，V ，t 无 恒力作用过程
动量 动量定理 动量守恒定律
恒力或变力 V ，ｔ Ｓ 运动传递过程
功、能 动能定理 机械能守恒定律 能量守恒定律 功能关系
恒力或变力 V ，Ｓ ｔ 能量转化过程
振动和波
1、简谐振动：回复力 F = 一kx (x 为偏离平衡位置的位移)
单摆周期公式T= 2π
L
g
(与摆球质量、振幅无关） 2、 波长、波速、频率的关系： v=λ f =
λ
T
（适用于一切波）。