1. 变速运动
1) 匀速变速直线运动
1. 平均速度 v 平坦 = s/t(确定)。
2. 有用的推理 vt2 –v02=2as
3. 中间时间速度 vt/2=v 平坦 = (vt+v0)/2
4. 最后速度 vt=v0+at
5. 中间位置速度 vs/2=√[(v02 +vt2)/2]。
6. 位移 s= v,平坦 t=v0t + at2/2=VTT/2
7. 加速度 a = (VT-V0)/t
8.实验推断Δs = aT2(Δs是相邻相等时间间隔(T)的位移差)。
9.速度单位换算:1米/秒=3.6公里/小时
2)自由落体运动
1. 最后速度 vt=gt
2. 位移公式 h=gt2/2
3. 下降时间 t=√(2小时/克)。
4. 推断VT2=2GH
注意:赤道处的重力加速度最小,小于高山平坦地面上的加速度,并且垂直向下。
3)垂直向上投掷动作
1. 位移公式 s=v0t- gt2/2
2. 最后速度 vt= v0- gt
3. 举一反三很有用 vt2 –v02=-2gs
4. 上升最大高度 HMAX = V02/2G(从投掷点开始)。
5. 往返时间 t=2v0/g(从扔回原始位置的时间)。
4)平抛运动
1. 水平速度 vx = v0
2. 垂直速度 vy=gt
3. 水平位移 sx = v0t
4. 垂直位移 sy=gt2/2
5.运动时间t=√(2小时/克)(通常用√(2小时/克)表示)。
6. 组合速度 vt=√(vx2+vy2)=√[v02+(gt)2].
速度方向与水平β之间的夹角:tanβ=vy/vx=gt/v0
7. 组合位移 s=√(sx2+ sy2)。
位移方向和水平角α:tanα=sy/sx=v0gt/2
二、匀速圆周运动 万有引力定律
1) 匀速圆周运动
1. 周期和频率 T=1/f
2. 角速度 ω=θ/t=2π/T=2πf
3. 线速度 v=s/t=2πR/T =2πRf=ωR
4. 向心加速度 an=v2/R=ω2R=4π2R/T2=4π2f2R
5. 向心力 Fn=mv2/R=mω2R=4mπ2R/T2=4mπ2f2R
2)万有引力定律
1. 开普勒第三定律 T2/R3=K(=4π2/GM)。
2. 万有引力定律 F=Gm1m2/r2 G=6.67×10-11N·m2/kg2
3.天体重力和重力加速度GMm/R2=mg,g=GM/R2(R:天体半径)。
4.卫星轨道速度、角速度、周期
v=√(GM/R), ω=√(GM/R3), T=2π√[R3/(GM)]
5.第一(第二和第三)宇宙速度v1=√(gr)=7.9km/s(人造卫星的最大飞行速度和最小发射速度),v2=11.2km/s,v3=16.7km/s
6. 近地卫星 v = √(GR 地球)。
7. 地球静止卫星GMm/(R+h)2=4mπ2(R+h)/T2
高≈3.6公里(距地球表面高度)。
注:地球静止卫星只能在赤道上运行,并且与地球自转周期相同。
8. 双星
r1=M2R/(M1+M2), r2=M1R/(M1+M2) (r1+r2=R)
三、振动和波浪
1. 简单的谐波振动
条件F = -kx(物体经历的恢复力的大小与其位移的大小成正比,k称为恢复力系数)。
2. 单摆
周期式T=2π√(l/g)(单摆角θ<5°)。
3.机械波
波长、周期和波速之间的关系 λ=vT
四、机械能
1. 工作
(1)作品大小:W=Fscosθ
(2)总工法:
W 总计 = W1 + W2 + W3...Wn
W 总计 = F 组合 scosθ
2. 电源
(1) P=W/t 此公式求出平均功率
(2)功率的另一种表示:P=Fvcosθ 这个公式可以求平均功率或瞬时功率
1)平均功率:当v为平均速度时
2)瞬时功率:当v为t的矩时瞬时速度
(3)正常运行时:实际功率≤额定功率(
4)机车运动问题(前提:恒阻f)。
P=Fv,F=ma+f(源自牛顿第二定律)。
汽车启动有两种模式
1)汽车以恒定功率启动(a正在减少,一直到0)。
P 是常数,v 在增加,F 在减少,并且有 F = ma+f
当 F 减小 = f 时,v 此时有一个最大值,vmax=P/f
2)汽车以最大牵引力启动(启动常数并逐渐降低到0)。
A为常数,F不变(F=ma+f),v递增,P逐渐增大至最大额定功率
P常数后,v递增,F递减,有F = ma+f
当 F 减小 = f 时,v 此时有一个最大值,vmax=P/f
3.动能、动能定理
(1) 动能 Ek=mv2/2
(2) 动能定理 W = ΔEk = mv2/2-mv02/2
4. 引力势能
(1)EP=毫克
(2)WG=-ΔEp
5.弹性势能
(1)EP=kx2/2
(2)W=-ΔEp
6.机械能守恒定律
只有当保守力(重力、弹性力)做功时,物体的动能和势能相互转换,但机械能保持不变
表达式:Ek1+
Ep1=Ek2+Ep2 条件:只有保守力才能工作
5. 气体
1.气体的状态参数(
1)温度(T):T=273+t
(2) 体积
(3)压力:1个大气压=76厘米汞柱=1.013×105帕,1厘米汞柱=1333帕
2. 波义耳定律
p1V1=p2V2, pV=const
3. 查理定律
(1)p1/T1=p2/T2, p/T=常量
(2)查理定律的摄氏温标公式
pt=p0(1+t/273)(t°C 时 pt 时的气体压力,0°C 时 p0 处的气体压力)。
(3)推理Δp/
Δt=Δp/ΔT=p/T=const
4. 盖伊·卢萨克定律
(1)V1/T1=V2/T2,V/T=常量
(2)盖伊·吕萨克定律的摄氏温标公式
Vt=V0(1+t/273)(t°C 时的气体体积和 0°C V0 时的气体体积)。
(3)推理ΔV/
Δt=ΔV/ΔT=V/T=const
5. 理想气体状态方程
(1)p1V1/T1=p2V2/T2角加速度公式,pV/T=const
(2) 克拉佩隆方程:pV = (m/μ)RT
R为通用气体常数角加速度公式,R=p0V0/T0=8.31J/(mol·k)。
(3)克拉珀长方程也可以表示为p=nkT
n 是
单位体积的分子数,k是玻尔兹曼常数,k=1.38×10-23J/K
6. 其他公式
(1) p/t∝ρ(气体密度)。
(2) p/t∝n0(单位体积的气体分子数)。
(3)混合气体公式:p1V1/T1+p2V2/T2+...+pnVn/Tn=pV/T(
4)道尔顿分压定律:p1+p2+p3+...+pn=p(等温气体,容器体积不变)。