高中物理
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
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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
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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=Ek=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
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W 重=－Ep 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) E=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 回答者： 煮酒弹剑爱老庄 - 高级经理 六级 1-28 20:51 高中物理公式,规律汇编表 一,力学 胡克定律: 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) 重力: G = mg (g 随离地面高度,纬度,地质结构而变化;重力约等于 地面上物体受到的地球引力) 3 ,求 F,的合力:利用平行四边形定则. 注意:(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) 合力大小可以大于分力,也可以小于分力,也可以等于分力. 4,两个平衡条件: 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 合=0 或 : Fx 合=0 Fy 合=0 推论:[1]非平行的三个力作用于物体而平衡,则这三个力一定共点.
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[2]三个共点力作用于物体而平衡,其中任意两个力的合力与第三个 力一定等值反向 (2 )有固定转动轴物体的平衡条件:力矩代数和为零.(只要求了解) 力矩:M=FL (L 为力臂,是转动轴到力的作用线的垂直距离) 5,摩擦力的公式: (1) 滑动摩擦力: f= FN 说明 : ① FN 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 ② 为滑动摩擦因数,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:其大小与其他力有关, 由物体的平衡条件或牛顿第 二定律求解,不与正压力成正比. 大小范围: O f 静 fm (fm 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. b,摩擦力可以做正功,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. 6, 浮力: F= gV (注意单位) 7, 万有引力: F=G 适用条件:两质点间的引力(或可以看作质点,如两个均匀球体). G 为万有引力恒量,由卡文迪许用扭秤装置首先测量出. 在天体上的应用:(M--天体质量 ,m—卫星质量, R--天体半径 ,g--天 体表面重力加速度,h—卫星到天体表面的高度) a ,万有引力=向心力 G b,在地球表面附近,重力=万有引力 mg = G g = G 第一宇宙速度 mg = m V= 8, 库仑力:F=K (适用条件:真空中,两点电荷之间的作用力) 电场力:F=Eq (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反) 10,磁场力:
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洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力. 公式:f=qVB (BV) 方向--左手定则 安培力 : 磁场对电流的作用力. 公式:F= BIL (BI) 方向--左手定则 11,牛顿第二定律: F 合 = ma 或者 Fx = m ax Fy = m ay 适用范围:宏观,低速物体 理解:(1)矢量性 (2)瞬时性 (3)独立性 (4) 同体性 (5)同系性 (6)同单位制 12,匀变速直线运动: 基本规律: Vt = V0 + a t S = vo t +a t2 几个重要推论: (1) Vt2 - V02 = 2as (匀加速直线运动:a 为正值 匀减速直线运动:a 为正值) (2) A B 段中间时刻的瞬时速度: Vt/ 2 == (3) AB 段位移中点的即时速度: Vs/2 = 匀速:Vt/2 =Vs/2 ; 匀加速或匀减速直线运动:Vt/2 初速为零的匀加 速直线运动,在 1s ,2s,3s……ns 内的位移之比为 12:22:32……n2; 在第 1s 内,第 2s 内,第 3s 内……第 ns 内的位移之比为 1:3:5…… (2n-1); 在 第 1 米内,第 2 米内,第 3 米内……第 n 米内的时间之比为 1:: ……( 初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时 间间隔内的位移之差为一常数:s = aT2 (a--匀变速直线运动的加速度 T--每个时间间隔的时间) 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 VO,加速度为 g 的匀减速直线运动. 上升最大高度: H = (2) 上升的时间: t= (3) 上升,下落经过同一位置时的加速度相同,而速度等值反向 (4) 上升,下落经过同一段位移的时间相等. 从抛出到落回原位置 的时间:t = (5)适用全过程的公式: S = Vo t --g t2 Vt = Vo-g t Vt2 -Vo2 = - 2 gS ( S,Vt 的正,负号的理解) 14,匀速圆周运动公式 线速度: V= R =2f R= 角速度:=
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向心加速度:a =2 f2 R 向心力: F= ma = m2 R= mm4n2 R 注意:(1)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. (2)卫星绕地球,行星绕太阳作匀速圆周运动的向心力由万有引力提 供. 氢原子核外电子绕原子核作匀速圆周运动的向心力由原子核对核 外电子的库仑力提供. 15,平抛运动公式:匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动的 合运动 水平分运动: 水平位移: x= vo t 水平分速度:vx = vo 竖直分运动: 竖直位移: y =g t2 竖直分速度:vy= g t tg = Vy = Votg Vo =Vyctg V = Vo = Vcos Vy = Vsin 在 Vo,Vy,V,X,y,t,七个物理量中,如果 已知其中任意两个,可根据以 上公式求出其它五个物理量. 16, 动量和冲量: 动量: P = mV 冲量:I = F t (要注意矢量性) 17 ,动量定理: 物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化. 公式: F 合 t = mv' - mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键) 18,动量守恒定律: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. (研究对象:相互作用的两个物 体或多个物体) 公式:m1v1 + m2v2 = m1 v1'+ m2v2'或 p1 =- p2 或 p1 +p2=O 适用条件: (1)系统不受外力作用. (2)系统受外力作用,但合外力为零. (3)系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远小于物体间的相 互作用力. (4)系统在某一个方向的合外力为零,在这个方向的动量守恒. 19, 功 : W = Fs cos (适用于恒力的功的计算) 理解正功,零功,负功 (2) 功是能量转化的量度 重力的功------量度------重力势能的变化 电场力的功-----量度------电势能的变化 分子力的功-----量度------分子势能的变化
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合外力的功------量度-------动能的变化 20, 动能和势能: 动能: Ek = 重力势能:Ep = mgh (与零势能面的选择有关) 21,动能定理:外力所做的总功等于物体动能的变化(增量). 公式: W 合= Ek = Ek2 - Ek1 = 22,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力做功. 公式: mgh1 + 或者 Ep 减 = Ek 增 23,能量守恒(做功与能量转化的关系):有相互摩擦力的系统,减少的 机械能等于摩擦力所做的功. E=Q=fS相 24,功率: P = (在 t 时间内力对物体做功的平均功率) P = FV (F 为牵引力,不是合外力;V 为即时速度时,P 为即时功率;V 为平均速度时,P 为平均功率; P 一定时,F 与 V 成正比) 25, 简谐振动: 回复力: F = -KX 加速度:a = 单摆周期公式: T= 2 (与摆球质量,振幅无关) (了解)弹簧振子周期公式:T= 2 (与振子质量,弹簧劲度系数有关,与 振幅无关) 26, 波长,波速,频率的关系: V == f (适用于一切波) 二,热学 1,热力学第一定律:U = Q + W 符号法则:外界对物体做功,W 为"+".物体对外做功,W 为"-"; 物体从外界吸热,Q 为"+";物体对外界放热,Q 为"-". 物体内能增量 U 是取"+";物体内能减少,U 取"-". 2 ,热力学第二定律: 表述一:不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其他变 化. 表述二:不可能从单一的热源吸收热量并把它全部用来对外做功,而 不引起其他变化. 表述三:第二类永动机是不可能制成的. 3,理想气体状态方程: (1)适用条件:一定质量的理想气体,三个状态参量同时发生变化. (2) 公式: 恒量 4,热力学温度:T = t + 273 单位:开(K) (绝对零度是低温的极限,不可能达到)
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抛体运动 知识要点
一、匀变速直线运动的特征和规律： 匀变速直线运动：加速度是一个恒量、且与速度在同一直线上。 基本公式： 、 、
（只适用于匀变速直线运动） 。 当 v0=0 、a=g （自由落体运动） ，有
vt=gt 、 、 、
。
当 V0 竖直向上、 a= -g （竖直上抛运动） 。 注意： (1)上升过程是匀减速直线运动，下落过程是匀加速直线运动。 (2)全过程加速度大小是 g，方向竖直向下，全过程是匀变速直线运动 (3)从抛出到落回抛出点的时间：t 总= 2V0/g =2 t 上=2 t
2
下
(4)上升的最大高度（相对抛出点）：H=v0 /2g (5)*上升、下落经过同一位置时的加速度相同，而速度等值反向 (6)*上升、下落经过同一段位移的时间相等。 (7)*用全程法分析求解时：取竖直向上方向为正方向，S>0 表示此时刻质 点的位置在抛出点的上方； S<0 表示质点位置在抛出点的下方。 vt >0 表示方 向向上； vt <0 表示方向向下。在最高点 a=-g v=0。 二、运动的合成和分解： 1．两个匀速直线运动的物体的合运动是___________________运动。一般 来说，两个直线运动的合运动并不一定是____________运动，也可能是 _____________运动。合运动和分运动进行的时间是__________的。 2．由于位移、速度和加速度都是______量，它们的合成和分解都按照 _________法则。 三、曲线运动： 曲线运动中质点的速度沿____________方向，曲线运动中，物体的速 度方向随时间而变化，所以曲线运动是一种__________运动，所受的合力一 定 .必具有_________。物体做曲线运动的条件是________ ________ 。 四、平抛运动（设初速度为 v0） ： 1．特征：初速度方向____________，加速度____________。是一种 。。 。 2．性质和规律： 水平方向：做______________运动， vX=v0 、x=v0t 。 竖直方向：做______________运动， vy=gt＝ 、y=gt2/2＝ 。 合速度：V= ，合位移 S= 。 3．平抛运动的飞行时间由 决定，与 无关。 第 9 页
五、斜抛运动（设初速度为 v0，抛射角为 θ） ： 1．特征：初速度方向_______________，加速度________________。 2．性质和规律： 水平方向：做______________运动， vX= 、x= 竖直方向：做______________运动， vy= 、y= 。 合速度：V= ，合位移 S= 。 3．在最高点 a=-g vy=0 最大高度：H= ,射程 S= 飞行时间 T＝
圆周运动 知识要点
一、匀速圆周运动的基本概念和公式： 1．速度（线速度） ： 定义：文字表述____________________________________；定义式为 _________； 速度的其他计算公式：v=2rπ/T=2πRn、n 是转速。 2．角速度： 定义：文字表述______________________________________；定义式 ________； 角速度的其他计算公式：_________________________________。 线速度与角速度的关系：___________________。 3．向心加速度：计算公式： a=v2/r=ω2r = . 注意： （1）上述计算向心加速度的两个公式也适用于计算变速圆周运动的 向心加速度，计算时必须用该点的线速度（或角速度）的瞬时值； （2）v 一定时，a 与 r 成反比； 一定时，a 与 r 成正比。 4．向心力： 计算公式：F=mv2/r ＝ ＝ ＝ （1）匀速圆周运动速度大小不变，方向时刻改变，是变速运动；加速度大小 不变方向时刻改变，是一种变加速运动。匀速圆周运动的速度、加速度和所受向 心力都是变量，但角速度是恒量； （2）线速度、角速度和周期都表示匀速圆周运动的快慢；运动越快，则线速 度越 、角速度越 、周期越 。 （3）匀速圆周运动时物体所受合外力必须指向圆心，作为使物体产生向 心加速度的向心力。如果物体做变速圆周运动，合外力的沿半径的分力是此 时的向心力，它改变速度的方向；合外力的切向分力则改变速度的大小。 二、圆周运动题型分析： 在水平面上的匀速圆周运动：知道飞机绕水平圆周盘旋、自行车或汽车 在水平面内转弯、火车转弯、*圆锥摆等问题中物体所受合外力作为向心力。 汽车过拱桥、细绳拉住物体在竖直平面内作圆周运动（不是匀速）时，沿半 第 10 页
径方向的合力提供向心力，在最高点的合力向下，在最低点的合力向上。
万有引力 知识要点
一、万有引力定律： F= 适用条件：两个质点间(质量均匀分布的球可以看作质量在球心的质点) 二、万有引力定律的应用： （天体质量 M, 天体半径 R, 天体表面重力加速度 g ） 1．万有引力=向心力 (一个天体绕另一个天体作圆周运动时，r=R+h )
G
V2 4π 2 Mm =m = mω 2 ( R + h) = m 2 ( R + h) ( R + h) 2 ( R + h) 2 T
中心天体的质量： M=4π2r3/GT2 人造地球卫星的作圆周运动速度大小计算： G 2．重力=万有引力 地面物体的重力加速度：mg = G
Mm V2 GM =m V = 2 r r r
M ≈9.8m/s2 2 R
Mm R2
g=G
高空物体的重力加速度：mg = G
Mm ( R + h) 2
g=G
(R + h )
M
2
<9.8m/s2
3． 第一宇宙速度----在地球表面附近(轨道半径可视为地球半径)绕地球作圆 周运动的卫星的线速度,在所有圆周运动的卫星中线速度是最大的. 由 mg = m
Mm V2 GM V2 或由 G 2 = m V = = gR =7.9km/s R R R R
7.9×103m/s 称为第一宇宙速度；11.2×103m/s 称为第二宇宙速度；16.7× 10 m/s 称为第三宇宙速度。 4．通讯卫星（又称同步卫星）相对于地面静止不动，其圆轨道位于赤道 上空，其周期与地球自转周期相同（一天） ，其轨道半径是一个定值。 5．卫星在发射时加速升高和返回减速的过程中，均发生超重现象，进入 圆周运动轨道后，发生完全失重现象，一切在地面依靠重力才能完成的实验都 无法做。
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机械能和能源 知识要点
一、功和功率： 1．功的计算公式： W＝ 第 11 页 （条件： ）
2．做功的两个不可缺少的因素： （1） ； （2） ； 功是标量、是过程量。功的大小反映了力在使物体发生一段位移的过程中 的总效果；同时功又是物理过程中能量转移或转化的量度。 注意：当 = π 时，W=0。例如：线吊小球做圆周运动时，线的拉力 不做功；当 π/2< α≤π 时，力对物体做负功，也说成物体克服这个力做了功 （取正值） 3．功率：定义式 物理意义：___________________________；单位及换算：1kW= W 其他计算公式：平均功率_____________________； 瞬时功率_____________________。 额定功率是发动机正常工作时最大功率； 实际输出功率小于或等于额定功率。 二、动能和动能定理： 1．动能：大小____________决定因数： _______。 注意：动能是标量，动能没有方向，不要把速度的方向误认为是动能的 方向。动能是状态量，是瞬时量，与一个时刻或位置相对应。 2．动能定理： 文字表述：____________________________________________________； 公式表示： W=EK2－EK 1 ＝mv22/2-mv12/2 讨论：当 W>0 时， EK2 > EK1，动能增大； 当 W<0 时， EK2 < EK1 动能减小；当 W=0 时 EK2 = EK1 动能不 变。 注意： （1）功和能是两个不同的概念，但相互之间有密切的联系，这种 联系体现于动能定理上，外力对物体做的总功等于物体动能的增加。 （2）外 力对物体所做的总功等于物体受到的所有外力的功（包括各段的运动过程） 的代数和。 （3）适用对象：适用于单个物体。 三、重力势能和弹性势能： 1，重力势能： （1） 重力做功的特点： 重力对物体做的功只跟 有关， 而跟物体的运动的路径无关。 （2）重力势能的定义和定义 式： 。 性质：重力势能是标量、状态量、相对量。当物体位于所选择的参考平面 （零势面）的上方（下方）时，重力势能为正直（负值） 。但重力势能的差值与 参考平面的选择无关。重力势能属于物体和地球组成的系统。 （3）重力势能与重力做功的联系：重力做的正功等于物体的重力势能的 减小，即 WG=mgh1—mgh2；如重力做的负功（多少）等于重力势能增加。 2． 弹性势能： 物体由于发生了弹性形变， 而具有的能量， 其大小与物体的 . 及 有关。弹性势能的变化与弹力的功的关系是 。 第 12 页
四、机械能守恒定律： 1．内容：__________________________________________ _____________ ________________________________________________； 2．条件：只有重力（弹力）做功，其他力不做功。这里的弹力指研究 弹性势能的物体（如弹簧）的弹力，不是指通常的拉力、推力。不能误认为 “只受重力（弹力）作用。 3．表达式：E2=E1 或 注意： （1）研究对象是系统； （2）分清初、末状态。 4．功和能的关系 重力的功 量度 重力势能的变化, 弹力的功 量度 弹性势能的变化 合外力的功 量度 动能的变化（注意：合外力包括重力合弹力） 除重力和弹力之外的外力的功 量度 机械能的变化 五、能量守恒定律和能源： 1.能的转化和守恒定律： 2．第一类永动机是指 3．第二类永动机是指 4．一次能源有 其中属于可再生能源有 二次能源有 属于不可再生的能源有 5．未来的能源有
经典力学与物理学的革命
知识要点
1．经典力学的建立 经典力学是描述宏观物体低速运动规律的力学体系。17、18 世纪建立，也 叫牛顿力学（因为牛顿建立了普遍适用的力学规律——牛顿运动定律和万有引 力定律）或古典力学。对经典力学的建立作出重要贡献的有： 、 、 、 、 、 等。 2．经典力学的局限性: 只适用于 3．经典时空观（三个结论） ： 4．相对论时空观：同时是相对的；空间距离是相对的 狭义相对论——爱因斯坦创立。重要结论有：运动的时钟 ；运动的尺 子 ，运动的物体的质量随速度的增加而 。 5．经典物理学能量观——一切自然过程（包括物质、能量）都是 普朗克能量量子化——物质发射（或吸收）能量时，能量是 量子说：普朗克提出，能够很好解释 规律。 6．光子说：认为 E=hν 爱因斯坦提出，能够很好解释 规律。 光的本性：光具有波粒二象性（光的干涉、衍射和偏振等说明光具 有 ，光电效应说明光具有 ）
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物理基础知识练习题
1a．两个质量不同的物体，放在不同的水平面上，用相同的水平拉力分 别使它们运动相同的位移， 则拉力对物体做的功 大。 “一样” (填 或“不一样”) 1b．放在光滑水平面上的物体，在水平拉力 F1 作用下，移动位移 S；如 移动的位移为 2S， 已知 F1 和 F2 所做的 果拉力改为与水平方向成 300 的力 F2， 功相等，则 F1 与 F2 的大小之比为 。 1c．如图所示，光滑斜面的倾角为θ，斜面高度为 F h，底边长为 L。用水平恒力 F 将质量为 m 的物体从斜 面底端推到斜面顶端时，推力做功为 θ( W1= ，重力做功为 W2= ，斜 。 面对物体的弹力做功为 W3= 2a．汽车在水平的公路上，沿直线匀速行驶，当速度为 18m/s 时，其输 出功率为 72kW，汽车所受到的阻力是 N。 2b．质量是 2kg 的物体，从足够高处自由落下，经过 5ｓ重力对物体做 功的平均功率是______Ｗ，瞬时功率是______Ｗ。 （取 g＝10ｍ／s2） 3 2c．质量为 5.0×10 kg 的汽车，在水平路面上由静止开始做加速度为 2.0m/s2 的匀加速直线运动，所受阻力是 1.0×103N，汽车在起动后第 1s 末牵 引力的瞬时功率是 。 3a．在粗糙水平面上，质量为 m 的物体在水平恒力 F 的作用下，运动位 移 S，物体与地面间的动摩擦因数为μ，则运动位移 S 时物体的动能 为 。 3b．斜面的倾角为θ，斜面高度为 h，物体与斜面的动摩擦因数为μ。 物体从斜面顶端由静止滑到底端的动能为 。 3c．有一质量为 m 的小球，以初速度 V0 竖直上抛后落回原处，如不计 空气阻力，小球的速度变化了_________，小球的动能变化了__________. 3d．水平面上的质量为 m 的物体，在一个水平恒力 F 作用下，由静止开 始做匀加速直线运动， 经过位移 S 后撤去外力， 又经过位移 3S 物体停了下来。 则物体受到的阻力为 。 4a．重力对物体做 10J 的功,物体重力势能 了 J. 重力对物体 做－10J 的功,物体重力势能 了 J。 4b． 单摆的摆球从最大位移处向最低位置运动的过程中， 重力做 ， 重力势能 ，摆线的拉力 。 5a．以 V0 的初速度竖直上抛一个小球,忽略空气阻力,则上升的最大高度 为 ,上升高度 h 时的速度为 。 3 5b．如图，长为 L 的细绳一端固定，另一端连接一质 量为 m 的小球，现将球拉至与水平方向成 30°角的位置释 第 14 页
放小球（绳刚好拉直） ，则小球摆至最低点时的速度大小为 ,绳子 的拉力为 . 6a．一质点做匀速圆周运动过程中，角速度 ，周期 ，动 能 ， 动量 ， 向心力 ， 向心加速度 。 （填变化与否） 6b．一质点做匀速圆周运动，在 12s 内运动的路程为 24m，则质点的线 速度大小为 。 6c．一质点做匀速圆周运动，在 3s 内半径转过角度为 1200，则质点的角 速度为 ，周期为 。 6d．一质点做匀速圆周运动的半径为 r，周期为 T，则质点的线速度大小 为 ，角速度为 ，频率为 。 6e．已知一质量为 m 的质点做匀速圆周运动的半径为 r，周期为 T，则 质点的向心力为 F= 。 7a．如左图为光滑的半球形碗，质量为 m 的小球从 A 点由静止滑下，则 小球在最低点 B 时的速度为 ，向心加速度为 ，向心力为 ， 球对碗底的压力为 。 7b．如下中左图，一根长为 L 的细线一端固定，一端系一质量为 m 的小 球在竖直平面内做圆周运动，则小球在最高点时的最小速度为 ，绳 子的最小拉力为 ；*在最低点时小球的最小速度为 ，*绳子的 最小拉力为 。 7c*． 如下中右图， 一长为 L 的轻杆一端系一质量为 m 的小球在竖直平面 内做圆周运动，则小球在最高点时的最小速度为 ，轻杆对小球的作 用力最小为 ；在最低点时小球的最小速度为 ，轻杆对小球的 作用力最小为 。 b C A 2r R o L o r C r a
B
7d．如上右图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为 r，a 是它边缘上的一 点。左轮的半径为 2r。c 点在左轮上，到左轮中心的距离为 r。a 点和 b 点分别 位于右轮和左轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。则 a、b、c 三点的 线速度大小之比为 ；a、b、c 三点的向心加速度大小之 为 。 8a。两颗人造地球卫星的质量分别为 m 和 2m，轨道半径分别为 4 r 和 r， 则地球对两颗人造卫星的万有引力之比为 ，向心加速度之比 为 ，线速度之比为 ，周期之比为 。 8b。已知海王星和地球的质量比 M：m=16：1，它们的半径比 R：r= 4： 1，求： （1）海王星和地球的第一宇宙速度之比 。 第 15 页
（2）海王星和地球表面的重力加速度之比 。 8b。如果某恒星有一颗卫星，此卫星沿非常靠近恒星的表面做匀速圆周 运动的周期为 T，则可估算此恒星的平均密度为 （万有引力恒量为 G）
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