必修一物理公式單位
必修一物理公式單位
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必修一物理公式單位總結(jié)
一、質(zhì)點的運動：直線運動
1)勻變速直線運動
1.平均速度V平=S/t(定義式)
2.有用推論Vt^2–Vo^2=2as
3.中間時刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2
4.末速度Vt=Vo+at
5.中間位置速度Vs/2=[(Vo^2+Vt^2)/2]1/2
6.位移S=V平t=Vot+at^2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t以Vo為正方向，a與Vo同向(加速)a>0;反向則a<0
8.實驗用推論ΔS=aT^2ΔS為相鄰連續(xù)相等時間(T)內(nèi)位移之差
9.主要物理量及單位:初速(Vo):m/s
加速度(a):m/s^2末速度(Vt):m/s
時間(t):秒(s)位移(S):米(m)路程:米速度單位換算：1m/s=3.6Km/h
注：(1)平均速度是矢量。
(2)物體速度大,加速度不一定大。
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式，不是決定式。
(4)其它相關(guān)內(nèi)容：質(zhì)點/位移和路程/s--t圖/v--t圖/速度與速率/
2)自由落體
1.初速度Vo=0
2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt^2/2(從Vo位置向下計算)
4.推論Vt^2=2gh
注:(1)自由落體運動是初速度為零的勻加速直線運動，遵循勻變速度直線運動規(guī)律。
(2)a=g=9.8m/s^2≈10m/s^2重力加速度在赤道附近較小,在高山處比平地小，方向豎直向下。
3)豎直上拋
1.位移S=Vot-gt^2/2
2.末速度Vt=Vo-gt(g=9.8≈10m/s2)
3.有用推論Vt^2–Vo^2=-2gS
4.上升最大高度Hm=Vo^2/2g(拋出點算起)
5.往返時間t=2Vo/g(從拋出落回原位置的時間)
注:(1)全過程處理:是勻減速直線運動，以向上為正方向，加速度取負(fù)值。
(2)分段處理：向上為勻減速運動，向下為自由落體運動，具有對稱性。
(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點速度等值反向等。
二、質(zhì)點的運動：曲線運動萬有引力
1)平拋運動
1.水平方向速度Vx=Vo
2.豎直方向速度Vy=gt
3.水平方向位移Sx=Vot
4.豎直方向位移(Sy)=gt^2/2
5.運動時間t=(2Sy/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2
合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/Vo
7.合位移S=(Sx^2+Sy^2)1/2,位移方向與水平夾角α:tgα=Sy/Sx=gt/2Vo
注：(1)平拋運動是勻變速曲線運動，加速度為g，通?？煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運動與豎直方向的自由落體運動的合成。
(2)運動時間由下落高度h(Sy)決定與水平拋出速度無關(guān)。
(3)θ與β的關(guān)系為tgβ=2tgα。
(4)在平拋運動中時間t是解題關(guān)鍵。
(5)曲線運動的物體必有加速度，當(dāng)速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時物體做曲線運動。
2)勻速圓周運動
1.線速度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.周期與頻率T=1/f
6.角速度與線速度的關(guān)系V=ωR
7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn(此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)
8.主要物理量及單位：弧長(S):米(m)角度(Φ)：弧度(rad)頻率(f)：赫(Hz)
周期(T)：秒(s)轉(zhuǎn)速(n)：r/s半徑(R):米(m)線速度(V)：m/s
角速度(ω)：rad/s向心加速度：m/s2
注：(1)向心力可以由具體某個力提供，也可以由合力提供，還可以由分力提供，方向始終與速度方向垂直。
(2)做勻速度圓周運動的物體，其向心力等于合力，并且向心力只改變速度的方向，不改變速度的大小，因此物體的動能保持不變，但動量不斷改變。
3)萬有引力
1.開普勒第三定律T2/R3=K(=4π^2/GM)R:軌道半徑T:周期K:常量(與行星質(zhì)量無關(guān))
2.萬有引力定律F=Gm1m2/r^2G=6.67×10^-11N?m^2/kg^2方向在它們的連線上
3.天體上的重力和重力加速度GMm/R^2=mgg=GM/R^2R:天體半徑(m)
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期V=(GM/R)1/2ω=(GM/R^3)1/2T=2π(R^3/GM)1/2
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/sV2=11.2Km/sV3=16.7Km/s
6.地球同步衛(wèi)星GMm/(R+h)^2=m*4π^2(R+h)/T^2h≈3.6kmh:距地球表面的高度
注:(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F心=F萬。
(2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等。
(3)地球同步衛(wèi)星只能運行于赤道上空，運行周期和地球自轉(zhuǎn)周期相同。
(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小。
(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9Km/S。
機(jī)械能
1.功
(1)做功的兩個條件:作用在物體上的力.
物體在里的方向上通過的距離.
(2)功的大小:W=Fscosa功是標(biāo)量功的單位:焦耳(J)
1J=1N*m
當(dāng)0<=a<派/2w>0F做正功F是動力
當(dāng)a=派/2w=0(cos派/2=0)F不作功
當(dāng)派/2<=a<派W<0F做負(fù)功F是阻力
(3)總功的求法:
W總=W1+W2+W3……Wn
W總=F合Scosa
2.功率
(1)定義:功跟完成這些功所用時間的比值.
P=W/t功率是標(biāo)量功率單位:瓦特(w)
此公式求的是平均功率
1w=1J/s1000w=1kw
(2)功率的另一個表達(dá)式:P=Fvcosa
當(dāng)F與v方向相同時,P=Fv.(此時cos0度=1)
此公式即可求平均功率,也可求瞬時功率
1)平均功率:當(dāng)v為平均速度時
2)瞬時功率:當(dāng)v為t時刻的瞬時速度
(3)額定功率:指機(jī)器正常工作時最大輸出功率
實際功率:指機(jī)器在實際工作中的輸出功率
正常工作時:實際功率≤額定功率
(4)機(jī)車運動問題(前提:阻力f恒定)
P=FvF=ma+f(由牛頓第二定律得)
汽車啟動有兩種模式
1)汽車以恒定功率啟動(a在減小,一直到0)
P恒定v在增加F在減小尤F=ma+f
當(dāng)F減小=f時v此時有最大值
2)汽車以恒定加速度前進(jìn)(a開始恒定,在逐漸減小到0)
a恒定F不變(F=ma+f)V在增加P實逐漸增加最大
此時的P為額定功率即P一定
P恒定v在增加F在減小尤F=ma+f
當(dāng)F減小=f時v此時有最大值
3.功和能
(1)功和能的關(guān)系:做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程
功是能量轉(zhuǎn)化的量度
(2)功和能的區(qū)別:能是物體運動狀態(tài)決定的物理量,即過程量
功是物體狀態(tài)變化過程有關(guān)的物理量,即狀態(tài)量
這是功和能的根本區(qū)別.
4.動能.動能定理
(1)動能定義:物體由于運動而具有的能量.用Ek表示
表達(dá)式Ek=1/2mv^2能是標(biāo)量也是過程量
單位:焦耳(J)1kg*m^2/s^2=1J
(2)動能定理內(nèi)容:合外力做的功等于物體動能的變化
表達(dá)式W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2
適用范圍:恒力做功,變力做功,分段做功,全程做功
5.重力勢能
(1)定義:物體由于被舉高而具有的能量.用Ep表示
表達(dá)式Ep=mgh是標(biāo)量單位:焦耳(J)
(2)重力做功和重力勢能的關(guān)系
W重=-ΔEp
重力勢能的變化由重力做功來量度
(3)重力做功的特點:只和初末位置有關(guān),跟物體運動路徑無關(guān)
重力勢能是相對性的,和參考平面有關(guān),一般以地面為參考平面
重力勢能的變化是絕對的,和參考平面無關(guān)
(4)彈性勢能:物體由于形變而具有的能量
彈性勢能存在于發(fā)生彈性形變的物體中,跟形變的大小有關(guān)
彈性勢能的變化由彈力做功來量度
6.機(jī)械能守恒定律
(1)機(jī)械能:動能,重力勢能,彈性勢能的總稱
總機(jī)械能:E=Ek+Ep是標(biāo)量也具有相對性
機(jī)械能的變化,等于非重力做功(比如阻力做的功)
ΔE=W非重
機(jī)械能之間可以相互轉(zhuǎn)化
(2)機(jī)械能守恒定律:只有重力做功的情況下,物體的動能和重力勢能
發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能保持不變
表達(dá)式:Ek1+Ep1=Ek2+Ep2成立條件:只有重力做功
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