高中物理力学知识总结

高中物理力学公式、规律总结

相互作用

1、 重力： G = mg (g 随高度、纬度而变化 )

2、弹簧弹力： F = kx

(x 为伸长量或压缩量， k 为劲度系数，只与弹簧的原长、粗细和材料有关 )

3、摩擦力

(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：

0＜ f 静 ≤f m

(f m 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，也可以做负功，还可以不做功。

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。 4、力的合成：

(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：

F 1－ F 2 F F 1 +F 2

(3) 合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。

静止或匀速直线运动的物体，

F 1 F

F 2

所受合外力为零。

F=o

2、牛顿第二定律： F 合 = ma

（ 1）瞬时性：合外力变化时加速度也随之变化。

（ 2）矢量性：加速度的方向与合外力的方向始终一致. （ 3）同一性： F 与 a 均是对同一个研究对象而言 .

（ 4）相对性；只适用于惯性参照系

（ 5）局限性：只适用于低速运动的宏观物体，不适用于高速运动的微观粒子 3、牛顿第三定律内容可归纳为：

作用力与反作用力的关系为同时、同性、异物、等值、反向、共线

说明：一对作用力和反作用力在同一个过程中（同一段时间或同一段位移）的总冲

量一定为零，但作的总功可能为零、可能为正、也可能为负。

5、共点力作用下物体的平衡条件：

牛顿定律： 1、力是改变运动状态的原因。、

匀变速直线运动：

1、基本规律：

v t = v 0 + a t

重要推论：

v 0 v t

s

s

v 0

v

t

(1) v t/ 2 =v 平均 =

2

=

t

2

s = v o t + 1

a t 2

v o 2

v t 2

2

－v 0

2

2

v s/2 =

2

t = 2as

v

匀加速或匀减速直线运动： v t/2

(2) s = aT 2

(T ——每个时间间隔的时间 )

2、初速为零的匀变速直线运动（掌握推导方法）

①前 1 秒、前 2 秒、前 3 秒 ?? 内的位移之比为 1∶ 4∶ 9∶ ?? ②第 1 秒、第 2 秒、第 3 秒 ?? 内的位移之比为 1∶ 3∶ 5∶ ??

③前 1 米、前 2 米、前 3 米 ?? 所用的时间之比为 1∶ 2 ∶ 3 ∶??

④第 1 米、第 2 米、第 3 米 ?? 所用的时间之比为

1∶

2

1 ∶（

3 2）∶??

3、两种典型的运动

①物体由静止开始先做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动至停。

v 1 v 2 v

v B a 1t 1= a 2t 2

s 1∶ s 2= t 1 ∶t 2 a 1 、s 1、 t 1 a 2、s 2、 t 2

2

A

B C

②等时往返 1： 3

物体在恒力 F 1 作用下， 从 A 点由静止开始运动， 经时间 t 到达 B 点。这时突然撤去 F 1，

改为恒力 F 2 作用，又经过时间 t 物体回到 A 点。

a 1∶ a 2=1∶ 3 F 1∶F 2=1∶3

W 1∶ W 2=1∶ 3

A

B v B

v A

v A =2 v B

4、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

v O 、加速度为 g 的匀减速直线运动。

2

v o 2v o 上升高度：

v o

上升时间： t=

H =

g

落回原位置时间： t =

2 g

g

适用全过程的公式：

s = v o t － 1 g t 2

v t = v 0 －gt

2

曲线运动

1、小船渡河

最短时间

最短位移 v 船 ＞ v 水 最短位移 v 船＜ v 水

v 船

v

v 船

v

v

v 船

v 水

v 水

v 水

2、平抛

水平： 位移： x= v o t

分速度： v x = v o v 0 x

竖直：

位移： y= 1

gt

2

分速度： v y = g t

β

α

2

y

v y

s

tg α=

y

tg β=

v x

v x

x

α 重要推论： tg α= 2tg β

v y

v

平抛物体任意时刻瞬时时速度方向的反向延长线交于

x 的中点。

3、匀速圆周运动

线速度 :

V=

R=2

2 R

角速度： =

2 f

f R=

2

T

t

T

向心加速度： a =

v

2

2

R

4 2

2 f 2

R= v

2 R 4 向心力： F= ma

R

T

说明：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。 4、竖直平面内的圆运动：

（ 1）“绳”模型：最高点最小速度最低点最小速度

（ 2）“杆”模型：最高点最小速度最

低点最小速度

gr （此时绳子的张力为零）， 5gr （此时绳子的张力为

6mg ）

0（此时杆的支持力为

mg ），

2 gr （此时杆的拉力为

5mg ）

6、天体运动（ 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

Mm

V 2

2

4 2

G

( R h)

2

m ( R h) 2

m ( R h) m T 2 ( R h)

b 、在地球表面附近，重力

=万有引力

mg = G

Mm

gR 2= GM （黄金代换式）

R 2

c 、第一宇宙速度 v=

GM

gR

R

机械能

1、功： W = Fs cos

(F — 恒力， s —相对于地面的位移， — F 与 s 的夹角）

W

(在 t 时间内力对物体做功的平均功率）

2、功率： P =

t

P = Fvcos (v 为瞬时时速度时， P 为瞬时功率； v 为平均速度时， P 为平均功率）

3、求功的方法：

①用定义求恒力功 . ②用动能定理或功能关系求功 . ③由 F-s 图象求功 . ④用平均力求功 .

⑤由功率求功 .

4、 功是能量转化的量度

重力的功 ------------ 重力势能的变化

电场力的功 --------- 电势能的变化

除重力和弹簧弹力之外的力的功-----------

机械能的变化

合外力的功 ------------- 动能的变化

5、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

= E k = E k2 一 E k1 =

1 2 1 2

合 mv 2

mv 1

2

2

6、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簧弹力做功

.。

公式： mgh 1 +

1

mv 1 2

mgh 2

1

mv 2 2

或者

E p 减 = E k 增

2

2

动量

1、动量： p= mv

动能和动量大小的关系： p=

2mE k

p 2

E k =

2m

2、冲量： I = F t

求冲量的方法：

①用定义求恒力冲量 . ②用动量定理求冲量 .

③由 F-t 图象求冲量 .

3、动量定理：物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。

（研究对象：单个物体）

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)

4、动量守恒定律：（研究对象：相互作用的两个物体或多个物体）

内容：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。

公式： m 1v 1

+ m 2v 2 = m 1 v 1ˊ + m 2v 2ˊ

适用条件：（ 1）系统不受外力作用，或合外力为零。

（ 2）系统受外力作用，合外力也不为零，但内力远大于外力。

（ 3）系统在某一个方向的合外力为零，在该方向的动量守恒。

5、碰撞：

(1) (2)

设两物体发生完全弹性碰撞，其中

m 1 以 v 1 匀速运动， m 2 静止。

m 1v 1

m 1v 1 m 2 v 2

m 1 m 2

v

m 2

1

1

1

m 1

1

据

2 2 2 可得

2 m 1v 1

2 m 1v 1

2 m 2v 2

2m 1

v 2

m 2

m 1 讨论： (a) 当 m 1＞ m 2 时， v 1′与 v 1 方向一致；

(b) 当 m 1=m 2 时， v 1′ =0,v 2′=v 1，即 m 1 与 m 2 交换速度 (c) 当 m 1＜ m 2 时， v 1′反向， v 2′与 v 1 同向。

(3) 非完全弹性碰撞：

为一般情况，只有动量守恒，机械能有损失，损失量不最大，亦不最小。

6、小球和弹簧：

① A 、B 两小球的速度相等为弹簧最短或最长或弹性势能最大时②弹簧恢复原长时， A 、 B 球速度有极值。 7、解决动力学问题的三条思路：

路径 物理规律 运动定律

运动定律加

运动学公式 动量 动量定理 动量守恒定律 功、能

动能定理 机械能守恒定律 能量守恒定律

功能关系

适用的力

恒力

恒力或变力

恒力或变力

能研究的量

S ， V ，t

V ，ｔ

V ，Ｓ

不能研究的量

无

Ｓ

ｔ

运用的场合

恒力作用过程

运动传递过程

能量转化过程

振动和波

1、简谐振动：回复力

F =

一

kx

(x

为偏离平衡位置的位移

)

L

单摆周期公式

T= 2

(与摆球质量、振幅无关）

g

2、 波长、波速、频率的关系：

v=

f =

（适用于一切波）

T