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物理重要二级结论
一、静力学
1.几个力平衡,则任一力是与其他所有力的合力平衡的力。
三个共点力平衡,任意两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反。
2.两个力的合力:
F1-F2≤F≤F1+F2方向与大力相同
3.拉密定理:
三个力作用于物体上达到平衡时,则三个力应在同一平面内,其作用线必交于一点,且每一个力必和其它
两力间夹角之正弦成正比,即
F1F2F3
sinsinsin
4.两个分力F1和F2的合力为F,若已知合力(或一个分力)的大小和方向,又知另一个分力(或合力)的方向,则第三
个力与已知方向不知大小的那个力垂直时有最小值。
F1已知方向F1
F2的最小值
F1
FF
F2的最小值
F2的最小值
mg
5.物体沿倾角为α的斜面匀速下滑时,μ=tanα
6.“二力杆”(轻质硬杆)平衡时二力必沿杆方向。
7.绳上的张力一定沿着绳子指向绳子收缩的方向。
8.支持力(压力)一定垂直支持面指向被支持(被压)的物体,压力N不一定等于重力G。
9.已知合力不变,其中一分力F1大小不变,分析其大小,以及另一分力F2。
F1
用“三角形”或“平行四边形”法则
二、运动学
F2
1.初速度为零的匀加速直线运动(或末速度为零的匀减速直线运动)
时间等分(T):
①1T内、
1
2
3
2
:
2
2
:
3
2
2T内、3T内·位移比:
S
:
S:
S=1
F
②1T末、
1
2
3
2T末、3T末·速度比:
V
:
V
:
V=1:
2:
3
③
第一个
T内、第二个T内、第三个
T内··的位移之比:
SⅠ:
SⅡ:
SⅢ=1:
3:
5
2
nn-k
2
2
a=(
nn-k
)
/kT
2
④ΔS=aT
S-S
=kaT
a=S/T
S-S
位移等分(
0
):
①1S
0
0
0
1
2
3
n
1:
2:
3:
:
n
S
处、2S处、3S处··速度比:
V
:
V:
V
:
··V=
②
经过
0
0
0
1:
2:
3:
:
n)
1S时、2S时、
3S时··时间比:
③
0
0
0
··时间比
经过第一个1S
、第二个2S、第三个
3S
t1:
t2:
t3:
:
tn
1:
(21):
(3
2):
:
(nn1)
v
v0vt
S1
S2
2.匀变速直线运动中的平均速度
vt/2
2
2T
3.匀变速直线运动中的中间时刻的速度
vvt/2
v0vt
2
v02
vt2
中间位置的速度vs/2
2
4.变速直线运动中的平均速度
v1
v2
前一半时间
v1
,后一半时间
v
2
。
则全程的平均速度:
v
2
前一半路程
v1
,后一半路程
v
2
。
则全程的平均速度:
2v1v2
v
v2
v1
1
5.自由落体
2h
t
g
vo
2H
6.竖直上抛运动
t上
同一位置
v
上
=v
下
t下
g
7.绳端物体速度分解
g
v
点光源
v
2θ
平面镜
ωθ
8.“刹车陷阱”,应先求滑行至速度为零即停止的时间
t0,确定了滑行时间
t大于t0时,用
vt2
2as或S=vot/2,求滑行距离;若
t小于t0时s
v0t
1at2
2
2
2
)V=A(m/s)
9.匀加速直线运动位移公式:
S=At+Bt
式中a=2B(m/s
0
10.追赶、相遇问题
匀减速追匀速:
恰能追上或恰好追不上
V匀=V匀减
V=0的匀加速追匀速:
V=V
时,两物体的间距最大
0
匀
匀加
同时同地出发两物体相遇:
位移相等,时间相等。
A与B相距△S,A追上B:
SA=SB+△S,相向运动相遇时:
SA=SB+△S。
11.小船过河:
⑴当船速大于水速时①船头的方向垂直于水流的方向时,所用时间最短,
td/v船
②合速度垂直于河岸时,航程s最短s=dd为河宽
⑵当船速小于水速时①船头的方向垂直于水流的方向时,所用时间最短,td/v船
②合速度不可能垂直于河岸,最短航程
v
水
sd
v船
三、运动和力
V
1.沿粗糙水平面滑行的物体:
a=μg
V
d
2.沿光滑斜面下滑的物体:
a=gsinα
V
3.沿粗糙斜面下滑的物体
a=g(sinα-μcos)α
4.沿如图光滑斜面下滑的物体:
当α=45°时所用时间最短沿角平分线滑下最快
小球下落时间相等
α增大,时间变短小球下落时间相等2
m2F
5.一起加速运动的物体系,若力是作用于m1上,则m1和m2的相互作用力为N
m1m2
与有无摩擦无关,平面,斜面,竖直方向都一样
F
α
α
m1
m2
α
α
m1
F
F
m2
F
m2m1
m1
m2
6.下面几种物理模型,在临界情况下,
a=gtgα
a
a
α
a
a
a
a
a
光滑,相对静止弹力为零相对静止光滑,弹力为零
7.如图示物理模型,刚好脱离时。
弹力为零,此时速度相等,加速度相等,之前整体分析,之后隔离分析
F
g
a
a
F
简谐振动至最高点在力F作用下匀加速运动在力F作用下匀加速运动
8.下列各模型中,速度最大时合力为零,速度为零时,加速度最大
FB
F
B
9.超重:
a方向竖直向上;(匀加速上升,匀减速下降)
失重:
a方向竖直向下;(匀减速上升,匀加速下降)
四、圆周运动,万有引力:
1.水平面内的圆周运动:
F=mgtgα方向水平,指向圆心
N
N
mg
mg
2.飞机在水平面内做匀速圆周盘旋
飞车走壁
T
θ
θ
火车R、V、m
mg3
3.竖直面内的圆周运动:
m
v
v
m
m
v
L
L
绳
.o
.o
1)绳,内轨,水流星最高点最小速度
gR,最低点最小速度
5gR,上下两点拉压力之差6mg
2)离心轨道,小球在圆轨道过最高点
vmin=
gR
要通过最高点,小球最小下滑高度为
2.5R
。
H
3)竖直轨道圆运动的两种基本模型
R
绳端系小球,从水平位置无初速度释放下摆到最低点:
T=3mg,a=2g,与绳长无关。
“杆”最高点v
min
=0,v
临
=
gR
,
v>v临,杆对小球为拉力
v=v临,杆对小球的作用力为零
v4)重力加速度,某星球表面处(即距球心R):
g=GM/R2
距离该星球表面
h处(即距球心
R+h处):
g'
GM
GM
r2
(R
h)2
Mm
v2
m
2
42
ma
mg'
5)人造卫星:
Gr2
mr
r
mT2r
推导卫星的线速度
v
GM
;卫星的运行周期
T
4
2r3
r
。
GM
卫星由近地点到远地点,万有引力做负功。
第一宇宙速度
V
=
gR=
GM/R
=79km/s
Ⅰ
地表附近的人造卫星:
r=R=
6
4
106
m,V运
=VⅠ,T=2
R/g=84.6分钟
6)同步卫星
T=24小时,h=5.6R=36000km,v=3.1km/s
7)重要变换式:
GM=GR2
(R为地球半径)
8)行星密度:
ρ=3/GT2
式中T为绕行星运转的卫星的周期,即可测。
三、机械能
1.判断某力是否作功,做正功还是负功
①F与S的夹角(恒力)
②F与V的夹角(曲线运动的情况)
③能量变化(两个相联系的物体作曲线运动的情况)
2.求功的六种方法
①W=FScosa(恒力)定义式
②W=Pt(变力,恒力)
③W=△EK(变力,恒力)
④W=△E(除重力做功的变力,恒力)功能原理
⑤图象法(变力,恒力)
4
⑥气体做功:
W=P△V(P——气体的压强;△V——气体的体积变化)
3.恒力做功的大小与路面粗糙程度无关,与物体的运动状态无关。
4.摩擦生热:
Q=fS·相对。
Q常不等于功的大小(功能关系)
SS
动摩擦因数处处相同,克服摩擦力做功W=μmgS
四、动量
1.反弹:
△p=m(v1+v2)
2.弹开:
速度,动能都与质量成反比。
3.一维弹性碰撞:
V1'=[(m1—m2)V1+2m2V2]/(m1+m2)
V2'=[(m2—m1)V2+2m1V2]/(m1+m2)
当V2=0时,V1'=(m1—m2)V1/(m1+m2)
V2'=2m1V1/(m1+m2)
特点:
大碰小,一起跑;小碰大,向后转;质量相等,速度交换。
4.1球(V1)追
2球(V2)相碰,可能发生的情况:
①
P1+P2
=
P'1
+P'2
;m1V1'+m2V2'=m1V1+
m2V2
动量守恒。
②
E'
K1
+E'
K2
≤
E
+E
动能不增加
K1
K2
③
V
'≤
V'
1球不穿过
2球
1
2
④
2
=0
时,(
11
2
/2
1
2
)≤'E
K
11
2
/2m
1
当V
mV
)
(m
+m
≤(mV
)
K
2
2
2
/2m
E=(mV)
/2m=P/2m=I
5.三把力学金钥匙
研究对象研究角度
质点力的瞬时作用效果
质点力作用一段位移(空间累积)
的效果
系统
质点力作用一段时间(时间累积)
系统的效果
物理概念
物理规律
F、m、a
F=m·a
W=FScosa
W=EK2—EK1
P=W/t
P=FVcosa
EK=mv2/2
1
2
E=E
EP=mgh
P=mv
Ft=mV2—mV1
I=Ft
m
V'+m
2
V'=
1
1
2
m1V1+
m2V2
适用条件
低速运动的宏观物体低速运动的宏观物体
低速运动的宏观物体,只有重力和弹力做功
低速运动的宏观物体,普遍适用∑F外=0
∑F外>>∑F内
某一方向∑F外=0△px=0
五、振动和波
1.平衡位置:
振动物体静止时,∑F外=0;振动过程中沿振动方向∑F=0。
2.由波的图象讨论波的传播距离、时间和波速:
注意“双向”和“多解”。
3.振动图上,振动质点的运动方向:
看下一时刻,“上坡上”,“下坡下”。
4.振动图上,介质质点的运动方向:
看前一质点,“在上则上”,“在下则下”。
5.波由一种介质进入另一种介质时,频率不变,波长和波速改变(由介质决定)
6.已知某时刻的波形图象,要画经过一段位移S或一段时间t的波形图:
“去整存零,平行移动”。
5
7.双重系列答案:
y/cm
y/cm
5
5
△x
x/m
x/m
0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
-5
-5
向右:
△t=(K+1/4)T(K=0、1、2、3⋯)
S=Kλ+△X
(K=0、1、2、3⋯)
向左:
△t=(K+3/4)TK=0、1、2、3⋯)
S=Kλ+(λ-△X)
(K=0、1、2、3⋯)
六、热和功
分子运动论∶
1.求气体的途径
∶①固体封∶《活塞》或《缸体》《整体》列力平衡方程
;
②液体封:
《某液面》列平衡方程
;
③系运:
《液柱》《活塞》《整体》列牛第二定律方程。
由几何关系确定气体的体。
2.1atm=76cmHg=10.3mH2O≈10m2HO
3.等容化:
△p=P△·T/T
4.等化:
△V=V△·T/T
七、静电场:
1.粒子沿中心垂直入匀,出速度的反向延通中心。
2.
a
b
c
Eb=0;Ea>Eb;Ec>Ed;方向如图示;abc比较b点电势最低,
+g
E
-g
由b到∞,场强先增大,后减小,电势减小。
a
bc
Eb=0,a,c两点场强方向如图所示
+4g
-g
E
abc
Ea>Eb;Ec>Ed;Eb>Ed
+g-g
d
3.匀中,等是相互平行等距离的直,与垂直。
4.容器充后,两极的:
4kQ
E
,与板距离无关。
S
5.LC振路中两互余的物理量:
此彼消。
1)容器量q,极板
u,度
E及能E等量一;(大都大)
c
2)自感圈里的流
I,磁感度B及磁能E等量一;(小都小)
B
量大小化一致:
同增同减同最大或零,异量大小化相反,此增彼减,
若q,u,E及E等量按正弦律化,
I,B,E等量必按余弦律化。
c
B
容器充流减小,流出极,流入正极;磁能化能;放流增大,流出正极,流入极,能化磁能。
八、恒定电流
6
1.串连电路:
总电阻大于任一分电阻;U
UR1
;P
R,P1
PR1
R,U1
R2
R1
R2
R1
2.并联电路:
总电阻小于任一分电阻;
I
1/R
;
I1
IR2
;
P
1/R
;
1
P
R2
P
R1
R2
R1R2
3.和为定值的两个电阻,阻值相等时并联值最大。
4.估算原则:
串联时,大为主;并联时,小为主。
5.路端电压:
纯电阻时U
Ir
R
,随外电阻的增大而增大。
R
r
6.并联电路中的一个电阻发生变化,电路有消长关系,某个电阻增大,它本身的电流小,与它并联的电阻上电流变大。
7.外电路中任一电阻增大,总电阻增大,总电流减小,路端电压增大。
8.画等效电路:
始于一点,电流表等效短路;电压表,电容器等效电路;等势点合并。
9.R=r时输出功率最大P
。
4r
10
.R1R2,分别接同一电源:
当
R1R2r
2
P1
P2。
串联或并联接同一电源:
P=P。
时,输出功率
串
并
11
.纯电阻电路的电源效率:
=
R
。
R
r
12.含电容器的电路中,电容器是断路,其电压值等于与它并联的电阻上的电压,稳定时,与它串联的电阻是虚设。
电路发生变化时,有充放电电流。
13.含电动机的电路中,电动机的输入功率P入
UI,发热功率
P
I
r
,
热
2
输出机械功率P机UII2r
九、直流电实验
1.考虑电表内阻影响时,电压表是可读出电压值的电阻;电流表是可读出电流值的电阻。
2.电表选用
测量值不许超过量程;测量值越接近满偏值(表针的偏转角度尽量大)误差越小,一般大于1/3满偏值的。
3.相同电流计改装后的电压表:
UgRV;并联测同一电压,量程大的指针摆角小。
电流表:
Ig1/RA;串联测同一电流,量程大的指针摆角小。
4.电压测量值偏大,给电压表串联一比电压表内阻小得多的电阻;
电流测量值偏大,给电流表并联一比电流表内阻大得多的电阻;
5.分压电路:
一般选择电阻较小而额定电流较大的电阻
1)若采用限流电路,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流时;
2)当用电器电阻远大于滑动变阻器的全值电阻,且实验要求的电压变化范围大(或要求多组实验数据)时;
3)电压,电流要求从“零”开始可连续变化时,
分流电路:
变阻器的阻值应与电路中其它电阻的阻值比较接近;
分压和限流都可以用时,限流优先,能耗小。
6.变阻器:
并联时,小阻值的用来粗调,大阻值的用来细调;串联时,大阻值的用来粗调,小阻值的用来细调。
7.电流表的内、外接法:
内接时,
R测
R真;外接时,
R测
R真。
1)Rx
Rx
RV
Rx
Rx
RV
时外接;
RA或
时内接;
RV或
Rx
RA
Rx
RA
2)如Rx既不很大又不很小时,先算出临界电阻
R0
RARV
(仅适用于RA
RV),
7
若RxR0时内接;RxR0时外接。
3)如RA、RV均不知的情况时,用试触法判定:
电流表变化大内接,电压表变化大外接。
8.欧姆表:
1)指针越接近
R中误差越小,一般应在
R中
至10R中范围内,R中R0Rgr
;
10
Ig
2)Rx
;