胡克定律:
F
=
Kx
(x为伸长量或压缩量,K为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关)
重力:G
=
mg
(g随高度、纬度、地质结构而变化)3
、求F、的合力的公式:
F=
合力的方向与F1成角:
tg=
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:
⑴
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=0
或Fx=0
Fy=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。
②
几个共点力作用于物体而平衡,其中任意几个力的合力与剩余几个力(一个力)的合力一定等值反向
③
动轴物体的平衡条件:力矩代数和为零.
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:
⑴
滑动摩擦力:
f=
N
说明:a、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、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
⑵
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≤
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,还可以与运动方向成一定夹角。
b、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。
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=
Vg
(注意单位)
7、
万有引力:
F=G
⑴
适用条件
⑵
G为万有引力恒量
⑶
在天体上的应用:(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
错误↑应为mv2/(R+h)
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)
1、 胡克定律: F = Kx (x为伸长量或压缩量,K为倔强系数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关)
2、 重力: G = mg (g随高度、纬度而变化)
3、摩擦力的公式:
(1 ) 滑动摩擦力: f= N
(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: O f静 fm (fm为最大静摩擦力,与正压力有关)
4、 浮力: F= Vg (注意单位)
5、 万有引力: F=G
6、mg = G g = G
7、库仑力:F=K (适用条件)
8、 电场力:F=qE (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反)
9、磁场力:
(1) 洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。
公式:f=BqV (BV) 方向一左手定
(2) 安培力 : 磁场对电流的作用力。
公式:F= BIL (BI) 方向一左手定则
10、 牛顿第二定律: F合 = ma 或者 Fx = m ax Fy = m ay
理解:(1)矢量性 (2)瞬时性 (3)独立性 (4) 同一性
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段中间时刻的即时速度:
Vt/ 2 = = A S a t B
匀速:Vt/2 =Vs/2 ; 匀加速或匀减速直线运动:Vt/2 <Vs/2
(4) 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: :……
(5) 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一匀变速直线运动的加速度 T一每个时间间隔的时间)
13、 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。
14、匀速圆周运动公式
向心加速度:a = 2 f2 R
向心力: F= ma = m 2 R= m m4 n2 R
15、 动量和冲量: 动量: P = mV 冲量:I = F t
16、 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’ 一mv (解题时受力分析和正方向的规定是关键)
17、 动量守恒定律:
公式:m1v1 + m2v2 = m1 v1‘+ m2v2’或p1 =一p2 或p1 +p2=O
一 基本概念
力学是一门独立的基础学科,是有关力、运动和介质(固体、液体、气体和等离子体),宏、细、微观力学性质的学科,研究以机械运动为主,及其同物理、化学、生物运动耦合的现象。
二 原理
力学是研究物质机械运动规律的科学。自然界物质有多种层次,从宇观的宇宙体系,宏观的天体和常规物体,细观的颗粒、纤维、晶体,微观的分子、原子、基本粒子。通常理解的力学以研究天然的或人工的宏观对象为主。但由于学科的互相渗透,有时也涉及宇观或细观甚至微观各层次中的对象以及有关的规律。 力学又称经典力学,是研究通常尺寸的物体在受力下的形变,以及速度远低于光速的运动过程的一门自然科学。力学运动,是物质在时间、空间中的位置变化,包括移动、转动、流动、变形、振动、波动、扩散等。
三 主要理论
1物体运动三定律
2达朗贝尔原理
3分析力学理论
4 连续介质力学理论
5弹性固体力学基本理论
6粘性流体力学基本理论
力学公式高中如下:
1重力g=mg(方向竖直向下,g=98m/s2≈10m/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=μfn{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,fn: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=gm1m2/r2(g=667×10-11nm2/kg2,方向在它们的连线上)
6牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
7牛顿第二运动定律:f合=ma或a=f合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
8牛顿第三运动定律:f=-f′{负号表示方向相反,f、f′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
9共点力的平衡f合=0,推广{正交分解法、三力汇交原理}
10重力做功:wab=mghab{m:物体的质量,g=98m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)}
11动能:ek=mv2/2{ek:动能(j),m:物体质量(kg),v:物体瞬时速度(m/s)}
12重力势能:ep=mgh{ep:重力势能(j),g:重力加速度,h:竖直高度(m)(从零势能面起)}
13电功:w=uit(普适式){u:电压(v),i:电流(a),t:通电时间(s)}
14焦耳定律:q=i2rt {q:电热(j),i:电流强度(a),r:电阻值(ω),t:通电时间(s)}
15动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):w合=mvt2/2-mvo2/2或w合=δek{w合:外力对物体做的总功,δek:动能变化δek=(mvt2/2-mvo2/2)}
物理力学公式如下:
1、动量矩定理:F=ma(合外力提供物体的加速度)。
2、动能定理:W=1/2mV^2-1/2mv^2(合外力做的功等于物体的动能的改变量)。
3、动量定理:Ft=mV-mv(合外力的冲量等于物体动量的变化量)。
物理力学是力学的一个新分支,它从物质的微观结构及其运动规律出发,运用近代物理学、物理化学和量子化学等学科的成就,通过分析研究和数值计算,阐明介质和材料的宏观性质,并对介质和材料的宏观现象及其运动规律作出微观解释。
物理力学主要研究平衡现象,如气体、液体、固体的状态方程,各种热力学平衡性质和化学平衡的研究等。对于这类问题,物理力学主要借助统计力学的方法。
物理力学的研究工作,目前主要集中三个方面:高温气体性质,研究气体在高温下的热力学平衡性质、输运性质、辐射性质以及与各种动力学过程有关的弛豫现象。
稠密流体性质,主要研究高压气体和各种液体的热力学平衡性质、输运性质以及相变行为等;固体材料性质,利用微观理论研究材料的弹性、塑性、强度以及本构关系等。
牛顿第二定律?
1.定律内容:物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
2.公式:F合=ma
3.几点说明:
(1)牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。力和加速度同时产生、同时变化、同时消逝。
(2)F=ma是一个矢量方程,应用时应规定正方向,凡与正方向相同的力或加速度均取正值,反之取负值,一般常取加速度的方向反正方向。
(3)根据力的独立作用原理,用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时,可将物本所受各力正交分解,在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式:Fx=max,Fy=may列方程。
答: 对牛顿第二定律的有关问题分别简要分析如下:
1、牛顿第二定律的三个性质:
(1)矢量性:力和加速度都是矢量,物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定。牛顿第二定律数学表达式∑F = ma中,等号不仅表示左右两边数值相等,也表示方向一致,即物体加速度方向与所受合外力方向相同。
(2)瞬时性:当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变;当合外力为零时,加速度同时为零,加速度与合外力保持一一对应关系。牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律,表明了力的瞬间效应。
对于一个质量一定的物体来说,它在某一时刻加速度的大小和方向,只由它在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定.当它受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,这便是牛顿第二定律的瞬时性的含义.例如,物体在力F1和力F2的共同作用下保持静止,这说明物体受到的合外力为零.若突然撤去力F2,而力F1保持不变,则物体将沿力F1的方向加速运动.这说明,在撤去力F2后的瞬时,物体获得了沿力F1方向的加速度a1.撤去力F2的作用是使物体所受的合外力由零变为F1,而同时发生的是物体的加速度由零变为a1。所以,物体运动的加速度和合外力是瞬时对应的。(即F、a同生同灭)
(3)相对性:自然界中存在着一种坐标系,在这种坐标系中,当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态,这样的坐标系叫惯性参照系。地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系,牛顿定律只在惯性参照系中才成立。
2、确定各类公式中的比例系数有两种方法:(1)如果式中各物理量的单位已经确定,则需通过实验来测定比例系数,如动磨擦固数、劲度系数、引力常量等的确定都属于这种情况,(2)如果式中尚有未规定单位的物理量,则可光规定比例常数的数值为1(使公式最简化),再规定出特定的单位。如牛顿第二定律,欧姆定律中的比例常数的取值均属于这种情况。
3、合外力:公式F=ma中的F是指物体所受全部外力的合力,简称合外力。
这要看你想算什么了,你的F是什么力,你的I就是某个力的冲量
例如某物重1KG,从桌子上面掉下,期间所受空气阻力是2N,落到地上的时间为1S,(g=10)则此物从桌子掉到地上期间:该物的重力的冲量是10N,该物的阻力的冲量是2N,该物整体受到的冲量为8N
注:冲量也是有方向的
1、 胡克定律: F = Kx (x为伸长量或压缩量,K为倔强系
数,只与弹簧的原长、粗细和材料有关)
2、 重力: G = mg (g随高度、纬度而变化)
3 、求F 、 的合力的公式:
F=
合力的方向与F1成角: F
tg= ) )
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:
(1) 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 或Fx=o Fy=o
( 2 ) 有固定转动轴物体的平衡条件: 力矩代数和为零.
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= N
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、 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: 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,还可以与
运动方向成一 定 夹角。
b、摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。
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= Vg (注意单位)
7、 万有引力: F=G
(1). 适用条件 (2) .G为万有引力恒量
(3) .在天体上的应用:(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
b、在地球表面附近,重力=万有引力
mg = G g = G
c、 第一宇宙速度
mg = m V=
8、库仑力:F=K (适用条件)
9、 电场力:F=qE (F 与电场强度的方向可以相同,也可以相反)
10、磁场力:
(1) 洛仑兹力:磁场对运动电荷的作用力。
公式:f=BqV (BV) 方向一左手定
(2) 安培力 : 磁场对电流的作用力。
公式:F= BIL (BI) 方向一左手定则
11、 牛顿第二定律: F合 = ma 或者 Fx = m ax Fy = m ay
理解:(1)矢量性 (2)瞬时性 (3)独立性 (4) 同一性
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段中间时刻的即时速度:
Vt/ 2 = = A S a t B
(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 <Vs/2
(4) 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: :
……(
(5) 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一匀变速直线运动的加速度 T一每个时间间隔的时间)
13、 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。
(1) 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。
(5) 从抛出到落回原位置的时间:t =
(6) 适用全过程的公式: S = Vo t 一 g t2 Vt = Vo一g t
Vt2 一Vo2 = 一2 gS ( S、Vt的正、负号的理解)
14、匀速圆周运动公式
线速度: V= R=2 f R= 角速度:=
向心加速度:a = 2 f2 R
向心力: F= ma = m 2 R= m m4 n2 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。
(3) 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 直线运动公式: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 y Vo
在Vo、Vy、V、X、y、t、七个物理量中,如果 x ) vo
已知其中任意两个,可根据以上公式求出其它五个物理量。 vy v
16 动量和冲量: 动量: P = mV 冲量:I = F t
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’ 一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 =一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。
18 功 : W = Fs cos (适用于恒力的功的计算)
(1) 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
合外力的功------量度-------动能的变化
19 动能和势能: 动能: Ek =
重力势能:Ep = mgh (与零势能面的选择有关)
20 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= Ek = Ek2 一Ek1 = 21 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
22 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)
23 简谐振动: 回复力: F = 一KX 加速度:a = 一
单摆周期公式: T= 2 (与摆球质量、振幅无关)
弹簧振子周期公式:T= 2 (与振子质量有关、与振幅无关)
24、 波长、波速、频率的关系: V= f = (适用于一切波)
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