高一物理運(yùn)動的描述公式大全
運(yùn)動物體通過的路徑叫做物體的運(yùn)動軌跡。運(yùn)動軌跡是一條直線的運(yùn)動,叫做直線運(yùn)動。物理必修一第一章,運(yùn)動的描述里的公式,同學(xué)們還記得嗎?下面由學(xué)習(xí)啦小編給你帶來關(guān)于高一物理運(yùn)動的描述公式大全,希望對你有幫助!
運(yùn)動的描述公式大全1
一、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(1)------直線運(yùn)動
1)勻變速直線運(yùn)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(shí)驗(yàn)用推論ΔS=aT^2 ΔS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(diǎn)/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(jì)算) 4.推論Vt^2=2gh
注:(1)自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,遵循勻變速度直線運(yùn)動規(guī)律。
(2)a=g=9.8 m/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(diǎn)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(yùn)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(yùn)動,向下為自由落體運(yùn)動,具有對稱性。(3)上升與下落過程具有對稱性,如在同點(diǎn)速度等值反向等。
運(yùn)動的描述公式大全2
二、質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(2)----曲線運(yùn)動 萬有引力
1)平拋運(yùn)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(yùn)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(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動,加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運(yùn)動與豎直方向的自由落體運(yùn)動的合成。(2)運(yùn)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(yùn)動中時間t是解題關(guān)鍵。(5)曲線運(yùn)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(yùn)動。
2)勻速圓周運(yùn)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(yùn)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^2 G=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=mg g=GM/R^2 R:天體半徑(m)
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期 V=(GM/
/R)1/2 ω=(GM/R^3)1/2 T=2π(R^3/GM)1/2
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km/s V3=16.7Km/s
6.地球同步衛(wèi)星GMm/(R+h)^2=m*4π^2(R+h)/T^2 h≈3.6 km h:距地球表面的高度
注:(1)天體運(yùn)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(yùn)行于赤道上空,運(yùn)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。
運(yùn)動的描述公式大全3
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/2 w>0 F做正功 F是動力
當(dāng) a=派/2 w=0 (cos派/2=0) F不作功
當(dāng) 派/2<= a <派 W<0 F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/s 1000w=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(shí)際功率: 指機(jī)器在實(shí)際工作中的輸出功率
正常工作時: 實(shí)際功率≤額定功率
(4) 機(jī)車運(yùn)動問題(前提:阻力f恒定)
P=Fv F=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(shí)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(yùn)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(yùn)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(diǎn):只和初末位置有關(guān),跟物體運(yùn)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
運(yùn)動的描述公式大全4
第一節(jié)認(rèn)識運(yùn)動
機(jī)械運(yùn)動:物體在空間中所處位置發(fā)生變化,這樣的運(yùn)動叫做機(jī)械運(yùn)動。
運(yùn)動的特性:普遍性,永恒性,多樣性
參考系
1.任何運(yùn)動都是相對于某個參照物而言的,這個參照物稱為參考系。
2.參考系的選取是自由的。
1)比較兩個物體的運(yùn)動必須選用同一參考系。
2)參照物不一定靜止,但被認(rèn)為是靜止的。
質(zhì)點(diǎn)
1.在研究物體運(yùn)動的過程中,如果物體的大小和形狀在所研究問題中可以忽略是,把物體簡化為一個點(diǎn),認(rèn)為物體的質(zhì)量都集中在這個點(diǎn)上,這個點(diǎn)稱為質(zhì)點(diǎn)。
2.質(zhì)點(diǎn)條件:
1)物體中各點(diǎn)的運(yùn)動情況完全相同(物體做平動)
2)物體的大小(線度)<<它通過的距離
3.質(zhì)點(diǎn)具有相對性,而不具有絕對性。
4.理想化模型:根據(jù)所研究問題的性質(zhì)和需要,抓住問題中的主要因素,忽略其次要因素,建立一種理想化的模型,使復(fù)雜的問題得到簡化。(為便于研究而建立的一種高度抽象的理想客體)
運(yùn)動的描述公式大全5
第二節(jié)時間位移
時間與時刻
1.鐘表指示的一個讀數(shù)對應(yīng)著某一個瞬間,就是時刻,時刻在時間軸上對應(yīng)某一點(diǎn)。兩個時刻之間的間隔稱為時間,時間在時間軸上對應(yīng)一段。
△t=t2 t1
2.時間和時刻的單位都是秒,符號為s,常見單位還有min,h。
3.通常以問題中的初始時刻為零點(diǎn)。
路程和位移
1.路程表示物體運(yùn)動軌跡的長度,但不能完全確定物體位置的變化,是標(biāo)量。
2.從物體運(yùn)動的起點(diǎn)指向運(yùn)動的重點(diǎn)的有向線段稱為位移,是矢量。
3.物理學(xué)中,只有大小的物理量稱為標(biāo)量;既有大小又有方向的物理量稱為矢量。
4.只有在質(zhì)點(diǎn)做單向直線運(yùn)動是,位移的大小等于路程。兩者運(yùn)算法則不同。
第三節(jié)記錄物體的運(yùn)動信息
打點(diǎn)記時器:通過在紙帶上打出一系列的點(diǎn)來記錄物體運(yùn)動信息的儀器。(電火花打點(diǎn)記時器 火花打點(diǎn),電磁打點(diǎn)記時器電磁打點(diǎn));一般打出兩個相鄰的點(diǎn)的時間間隔是0.02s。
第四節(jié)物體運(yùn)動的速度
物體通過的路程與所用的時間之比叫做速度。
平均速度(與位移、時間間隔相對應(yīng))
物體運(yùn)動的平均速度v是物體的位移s與發(fā)生這段位移所用時間t的比值。其方向與物體的位移方向相同。單位是m/s。
v=s/t
瞬時速度(與位置時刻相對應(yīng))
瞬時速度是物體在某時刻前后無窮短時間內(nèi)的平均速度。其方向是物體在運(yùn)動軌跡上過該點(diǎn)的切線方向。瞬時速率(簡稱速率)即瞬時速度的大小。
速率≥速度
運(yùn)動的描述公式大全6
第五節(jié)速度變化的快慢加速度
1.物體的加速度等于物體速度變化(vt v0)與完成這一變化所用時間的比值
a=(vt v0)/t
2.a不由△v、t決定,而是由F、m決定。
3.變化量=末態(tài)量值 初態(tài)量值……表示變化的大小或多少
4.變化率=變化量/時間……表示變化快慢
5.如果物體沿直線運(yùn)動且其速度均勻變化,該物體的運(yùn)動就是勻變速直線運(yùn)動(加速度不隨時間改變)。
6.速度是狀態(tài)量,加速度是性質(zhì)量,速度改變量(速度改變大小程度)是過程量。
第六節(jié)用圖象描述直線運(yùn)動
勻變速直線運(yùn)動的位移圖象
1.s-t圖象是描述做勻變速直線運(yùn)動的物體的位移隨時間的變化關(guān)系的曲線。(不反映物體運(yùn)動的軌跡)
2.物理中,斜率k≠tanα(2坐標(biāo)軸單位、物理意義不同)
3.圖象中兩圖線的交點(diǎn)表示兩物體在這一時刻相遇。
勻變速直線運(yùn)動的速度圖象
1.v-t圖象是描述勻變速直線運(yùn)動的物體歲時間變化關(guān)系的圖線。(不反映物體運(yùn)動軌跡)
2.圖象與時間軸的面積表示物體運(yùn)動的位移,在t軸上方位移為正,下方為負(fù),整個過程中位移為各段位移之和,即各面積的代數(shù)和。