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高中物理公式(表达式、字母含义、使用条件、范围)总结 一、力学公式 1、胡克定律：f = kx (x 为伸长量或压缩量，k 为劲度系数，只与弹簧的长度、粗细和材料有关) 。 2、重力： G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化，g g ，g g ) 极 赤 低纬 高纬 F 2 ? F 2 ? 2F F cos? F 2 ? F 2 ? 2F F cos? 1 2 合 1 2 1 2 F 2 ? F F 2 ? F 2 1 2 合 注意：(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。分解时喜欢正交分解。 两个力的合力范围：? F －F ? ? F? F +F 1 2 1 2 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。 x y4、物体平衡条件： F =0 或 x y 合 合 合 推论：三个共点力作用于物体而平衡，任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。解三个共点力平衡的方法： 合成法,分解法，正交分解法，三角形法，相似三角形法。 5、摩擦力的公式： 滑动摩擦力： f = ?N （动的时候用，或时最大的静摩擦力）。 说明：①N 为接触面间的弹力（压力），可以大于 G；也可以等于 G；也可以小于 G。 ②?为动摩擦因数，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。 静静摩擦力： 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 ? fm (fm 为最大静摩擦力) 静 说明：①摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反。 ②摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。 ③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。 ④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。 6、 万有引力： 公式：F=G m m 1 2 （适用条件：只适用于质点间的相互作用） r 2 G 为万有引力恒量：G = 6.67×10-11 N·m2 / kg2 在天文上的应用：（M：天体质量；R：天体半径；g：天体表面重力加速度；r 表示卫星或行星的轨道半径，h 表示离地面或天体表面的高度）） a 、万有引力=向心力 : F =F 万 向 Mm v 2 4? 2 即 G r 2 由此可得： ? m ? m? 2 r ? m r r ? ma ? mg T 2 ①天体的质量：M ? 4? 2 r 3 GT 2 ，注意是被围绕天体（处于圆心处）的质量。 GMrv GM r 1 / 14 2 / 14 2 / 14 ②行星或卫星做匀速圆周运动的线速度： ③ 行星或卫星做匀速圆周运动的角速度： ? ? ，轨道半径越大，线速度越小。 GMr GM r3 4? 4? 2r3 GM ④行星或卫星做匀速圆周运动的周期： ，轨道半径越大，周期越大。 3GMT 24? 2 3 GMT 2 4? 2 ⑥行星或卫星做匀速圆周运动的向心加速度：a ? GM ，轨道半径越大，向心加速度越小。 r 2 ⑦地球或天体重力加速度随高度的变化： g ? GM ? GM r 2 (R ? h) 2 特别地，在天体或地球表面： g ? GM ， g ? R 2 g 0 R 2 (R ? h)2 0 4? 2 r 3 M GT 2  3?r 3 3? ⑧天体的平均密度： ? ? ? V 4 ?R3 3 ? GT 2 R3 ， 特别地：当 r=R 时： ?T 2 ? G b、在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体的引力，即mg ? G Mm R 2 ∴ gR 2 ? GM 。在不知地球 质量的情况下可用其半径和表面的重力加速度来表示，此式在天体运动问题中经常应用，称为黄金代换式。 c、第一宇宙速度：第一宇宙速度在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度。也是人造卫星的最小发射 速度。 GMrgRv ? ? ? 7.9km / GM r gR 第二宇宙速度：v2=11.2km/s,使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度。第三宇宙速度：v3=16.7km/s,使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。 7、牛顿第二定律： F 合 ? ma ? ?p （后面一个是据动量定理推导） ?t 理解：（1）矢量性 （2）瞬时性 （3）独立性 （4）同体性 （5）同系性 （6）同单位制牛顿第三定律：F= -F’(两个力大小相等，方向相反作用在同一直线上，分别作用在两个物体上) 8、匀变速直线运动： 1 基本规律： Vt = V0 + a t ，S = vo t + 2 几个重要推论：  a t2 （1） v 2 t v 2 0 ? 2as (结合上两式 知三求二) （2）A B 段中间时刻的即时速度： v ? v0 ? vt