2015高考物理二十二个知识点公式解析

　　八 竖直上抛运动公式总结

　　1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)

　　3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)

　　5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)

　　注:

　　(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值;

　　(2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性;

　　(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。

　　九 自由落体运动公式总结

　　1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt

　　3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh

　　注:

　　(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律;

　　(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向下)。

　　十 匀变速直线运动公式总结

　　1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as

　　3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at

　　5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t

　　7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0｝

　　8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差｝

　　9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算：1m/s=3.6km/h。

　　注：

　　(1)平均速度是矢量;

　　(2)物体速度大,加速度不一定大;

　　(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式，不是决定式;

　　(4)其它相关内容：质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。

　　十一 有关摩擦力的知识总结。

　　1、摩擦力定义：当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时，受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力，叫摩擦力，可分为静摩擦力和滑动摩擦力。

　　2、摩擦力产生条件：①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。

　　说明：三个条件缺一不可，特别要注意“相对”的理解。

　　3、摩擦力的方向：

　　①静摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动趋势方向相反。

　　②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动方向相反。

　　说明：(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。

　　滑动摩擦力方向可能与运动方向相同，可能与运动方向相反，可能与运动方向成一夹角。

　　(2)滑动摩擦力可能起动力作用，也可能起阻力作用。

　　4、摩擦力的大小：

　　(1)静摩擦力的大小：

　　①与相对运动趋势的强弱有关，趋势越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即0≤f≤fm 但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。

　　②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，在中学阶段讨论问题时，如无特殊说明，可认为它们数值相等。

　　③效果：阻碍物体的相对运动趋势，但不一定阻碍物体的运动，可以是动力，也可以是阻力。

　　(2)滑动摩擦力的大小：

　　滑动摩擦力跟压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。

　　公式：F=μFN (F表示滑动摩擦力大小，FN表示正压力的大小，μ叫动摩擦因数)。

　　说明：①FN表示两物体表面间的压力，性质上属于弹力，不是重力，更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。

　　②μ与接触面的材料、接触面的情况有关，无单位。

　　③滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小无关。

　　5、摩擦力的效果：总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势)，但并不总是阻碍物体的运动，可能是动力，也可能是阻力。

　　说明：滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关，只由动摩擦因数和正压力两个因素决定，而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关。

　　十二 能量守恒定律公式总结

　　1.阿伏加德罗常数NA=6.02×1023/mol;分子直径数量级10-10米

　　2.油膜法测分子直径d=V/s {V:单分子油膜的体积(m3)，S:油膜表面积(m)2｝

　　3.分子动理论内容：物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。

　　4.分子间的引力和斥力(1)r10r0，f引=f斥≈0，F分子力≈0，E分子势能≈0

　　5.热力学第一定律W+Q=ΔU{(做功和热传递，这两种改变物体内能的方式，在效果上是等效的)，W:外界对物体做的正功(J)，Q:物体吸收的热量(J)，ΔU:增加的内能(J)，涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕｝

　　6.热力学第二定律

　　克氏表述：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其它变化(热传导的方向性);

　　开氏表述：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其它变化(机械能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出〔见第二册P44〕｝

　　7.热力学第三定律：热力学零度不可达到{宇宙温度下限：-273.15摄氏度(热力学零度)｝

　　注:

　　(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小，布朗运动越明显,温度越高越剧烈;

　　(2)温度是分子平均动能的标志;

　　(3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力快;

　　(4)分子力做正功，分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;

　　(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0;温度升高，内能增大ΔU>0;吸收热量，Q>0

　　(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和，对于理想气体分子间作用力为零，分子势能为零;

　　(7)r0为分子处于平衡状态时，分子间的距离;

　　(8)其它相关内容：能的转化和定恒定律〔见第二册P41〕/能源的开发与利用、环保〔见第二册P47〕/物体的内能、分子的动能、分子势能〔见第二册P47〕。

　　十三 功和能转化公式总结

　　1.功：W=Fscosα(定义式){W:功(J)，F:恒力(N)，s:位移(m)，α:F、s间的夹角｝

　　2.重力做功：Wab=mghab {m:物体的质量，g=9.8m/s2≈10m/s2，hab：a与b高度差(hab=ha-hb)}

　　3.电场力做功：Wab=qUab {q:电量(C)，Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb｝

　　4.电功：W=UIt(普适式) {U：电压(V)，I:电流(A)，t:通电时间(s)｝

　　5.功率：P=W/t(定义式) {P:功率[瓦(W)]，W:t时间内所做的功(J)，t:做功所用时间(s)｝

　　6.汽车牵引力的功率：P=Fv;P平=Fv平 {P:瞬时功率，P平:平均功率}

　　7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)

　　8.电功率：P=UI(普适式) {U：电路电压(V)，I：电路电流(A)｝

　　9.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)｝

　　10.纯电阻电路中I=U/R;P=UI=U2/R=I2R;Q=W=UIt=U2t/R=I2Rt

　　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.电势能：EA=qφA {EA:带电体在A点的电势能(J)，q:电量(C)，φA:A点的电势(V)(从零势能面起)｝

　　14.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)｝

　　15.机械能守恒定律：ΔE=0或EK1+EP1=EK2+EP2也可以是mv12/2+mgh1=mv22/2+mgh2

　　16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-ΔEP

　　注:

　　(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;

　　(2)O0≤α<90O 做正功;90O<α≤180O做负功;α=90o不做功(力的方向与位移(速度)方向垂直时该力不做功);

　　(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功，则重力(弹性、电、分子)势能减少

　　(4)重力做功和电场力做功均与路径无关(见2、3两式);(5)机械能守恒成立条件：除

　　重力(弹力)外其它力不做功，只是动能和势能之间的转化;(6)能的其它单位换算:1kWh(度)=3.6×106J，1eV=1.60×10-19J;*(7)弹簧弹性势能E=kx2/2，与劲度系数和形变量有关。

　　十四 冲量与动量公式总结

　　1.动量：p=mv {p:动量(kg/s)，m:质量(kg)，v:速度(m/s)，方向与速度方向相同｝

　　3.冲量：I=Ft {I:冲量(N s)，F:恒力(N)，t:力的作用时间(s)，方向由F决定｝

　　4.动量定理：I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo，是矢量式}

　　5.动量守恒定律：p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

　　6.弹性碰撞：Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}

　　7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK：损失的动能，EKm：损失的最大动能}

　　8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}

　　9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:

　　v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2)

　　10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)

　　11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M，并嵌入其中一起运动时的机械能损失

　　E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度，f:阻力，s相对子弹相对长木块的位移}

　　注：

　　(1)正碰又叫对心碰撞，速度方向在它们“中心”的连线上;

　　(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;

　　(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力，则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);

　　(4)碰撞过程(时间极短，发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;

　　(5)爆炸过程视为动量守恒，这时化学能转化为动能，动能增加;(6)其它相关内容：反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。

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