高中物理知识点总结---学业水平测试必备资料

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高中物理公式大全

一、质点的运动（1）------直线运动

1）匀变速直线运动：

1.平均速度（定义式）v=s/t 2.有用推论 Vt2-Vo2＝2as

3.中间时刻速度 Vt/2＝＝(Vt+Vo)/2 4.末速度 Vt＝Vo+at

5.中间位置速度 Vs/2＝[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移

7.加速度 a＝(Vt-Vo)/t ｛以 Vo为正方向，a与Vo同向(加速)a>0；反向则 a<0｝

8.实验用推论 Δs＝aT2 ｛Δs 为连续相邻相等时间(T)内位移之差｝

9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s；加速度(a):m/s2；末速度(Vt):m/s；时间(t)秒

(s)；位移(s):米（m）；路程:米；速度单位换算：1m/s=3.6km/h。

注：

(1)平均速度是矢量;

(2)物体速度大,加速度不一定大;

(3)a=(Vt-Vo)/t 只是量度式，不是决定式;

(4)其它相关内容：质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册 P19〕/s--t 图、v--t 图/速

度与速率、瞬时速度〔见第一册 P24〕。

2)自由落体运动

1.初速度 Vo＝0 2.末速度 Vt＝gt

3.下落高度 h＝gt2/2（从 Vo 位置向下计算） 4.推论 Vt2＝2gh

注:

(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动，遵循匀变速直线运动规律；

(2)a＝g＝9.8m/s2≈10m/s2（重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小，方向竖直向

下）。

（3)竖直上抛运动

1.位移 s＝Vot-gt2/2 2.末速度 Vt＝Vo-gt （g=9.8m/s2≈10m/s2）

3.有用推论 Vt2-Vo2＝-2gs 4.上升最大高度 Hm＝Vo2/2g(抛出点算起）

5.往返时间 t＝2Vo/g （从抛出落回原位置的时间）

注:

(1)全过程处理:是匀减速直线运动，以向上为正方向，加速度取负值；

(2)分段处理：向上为匀减速直线运动，向下为自由落体运动，具有对称性；

(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。

二、质点的运动（2）----曲线运动、万有引力

1)平抛运动

1.水平方向速度：Vx＝Vo 2.竖直方向速度：Vy＝gt

3.水平方向位移：x＝Vot 4.竖直方向位移：y＝gt2/2

5.运动时间 t＝(2y/g）1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)

6.合速度 Vt＝(Vx2+Vy2)1/2＝[Vo2+(gt)2]1/2

合速度方向与水平夹角 β:tgβ＝Vy/Vx＝gt/V0

7.合位移：s＝(x2+y2)1/2,

位移方向与水平夹角 α:tgα＝y/x＝gt/2Vo

8.水平方向加速度：ax=0；竖直方向加速度：ay＝g

注：

(1)平抛运动是匀变速曲线运动，加速度为 g，通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向

的自由落体运动的合成；

(2)运动时间由下落高度 h(y)决定与水平抛出速度无关；

（3）θ与β的关系为 tgβ＝2tgα；

（4）在平抛运动中时间 t是解题关键；(5)做曲线运动的物体必有加速度，当速度方向与所受

合力(加速度)方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。

2）匀速圆周运动

1.线速度 V＝s/t＝2πr/T 2.角速度 ω＝Φ/t＝2π/T＝2πf

3.向心加速度 a＝V2/r＝ω2r＝(2π/T)2r 4.向心力 F心＝mV2/r＝mω2r＝mr(2π/T)2＝

mωv=F 合

5.周期与频率：T＝1/f 6.角速度与线速度的关系：V＝ωr

7.角速度与转速的关系 ω＝2πn(此处频率与转速意义相同)

8.主要物理量及单位：弧长(s):米(m)；角度(Φ)：弧度（rad）；频率（f）：赫（Hz）；周

期（T）：秒（s）；转速（n）：r/s；半径(r):米（m）；线速度（V）：m/s；角速度

（ω）：rad/s；向心加速度：m/s2。

注：

（1）向心力可以由某个具体力提供，也可以由合力提供，还可以由分力提供，方向始终与速

度方向垂直，指向圆心；

（2）做匀速圆周运动的物体，其向心力等于合力，并且向心力只改变速度的方向，不改变速

度的大小，因此物体的动能保持不变，向心力不做功，但动量不断改变。

3)万有引力

1.开普勒第三定律：T2/R3＝K(＝4π2/GM)｛R:轨道半径，T:周期，K:常量(与行星质量无关，

取决于中心天体的质量)｝

2.万有引力定律：F＝Gm1m2/r2 （G＝6.67×10-11N•m2/kg2，方向在它们的连线上）

3.天体上的重力和重力加速度：GMm/R2＝mg；g＝GM/R2 ｛R:天体半径(m)，M：天体质

量（kg）｝

4.卫星绕行速度、角速度、周期：V＝(GM/r)1/2；ω＝(GM/r3)1/2；T＝2π(r3/GM)1/2｛M

：中心天体质量｝

5.第一(二、三)宇宙速度 V1＝(g 地r地)1/2＝(GM/r 地)1/2＝7.9km/s；V2＝11.2km/s；

V3＝16.7km/s

6.地球同步卫星 GMm/(r 地+h)2＝m4π2(r 地+h)/T2｛h≈36000km，h:距地球表面的高

度，r地:地球的半径｝

注:

(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F 向＝F万；

(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等；

(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空，运行周期和地球自转周期相同；

(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小（一同三反）；

(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为 7.9km/s。

三、力（常见的力、力的合成与分解）

1）常见的力

1.重力 G＝mg （方向竖直向下，g＝9.8m/s2≈10m/s2，作用点在重心，适用于地球表面

附近）

2.胡克定律 F＝kx ｛方向沿恢复形变方向，k：劲度系数(N/m)，x：形变量(m)｝

3.滑动摩擦力 F＝μFN ｛与物体相对运动方向相反，μ：摩擦因数，FN：正压力(N)｝

4.静摩擦力 0≤f静≤fm （与物体相对运动趋势方向相反，fm 为最大静摩擦力）

5.万有引力 F＝Gm1m2/r2 （G＝6.67×10-11N•m2/kg2,方向在它们的连线上）

6.静电力 F＝kQ1Q2/r2 （k＝9.0×109N•m2/C2,方向在它们的连线上）

7.电场力 F＝Eq （E：场强 N/C，q：电量 C，正电荷受的电场力与场强方向相同）

8.安培力 F＝BILsinθ （θ为B与L的夹角，当 L⊥B时:F＝BIL，B//L 时:F＝0）

9.洛仑兹力f＝qVBsinθ （θ为B与V的夹角，当 V⊥B时：f＝qVB，V//B 时:f＝0）

注:

(1)劲度系数 k由弹簧自身决定;

(2)摩擦因数 μ与压力大小及接触面积大小无关，由接触面材料特性与表面状况等决定;

(3)fm 略大于 μFN，一般视为fm≈μFN;

(4)其它相关内容：静摩擦力（大小、方向）〔见第一册 P8〕；

(5)物理量符号及单位 B：磁感强度(T)，L：有效长度(m)，

I:电流强度(A)，V：带电粒子速度(m/s),q:带电粒子（带电体）电量(C);

(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。

2）力的合成与分解

1.同一直线上力的合成同向:F＝F1+F2，  反向：F＝F1-F2 (F1>F2)

2.互成角度力的合成：

F＝(F12+F22+2F1F2cosα)1/2（余弦定理） F1⊥F2 时:F＝(F12+F22)1/2

3.合力大小范围：|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

4.力的正交分解：Fx＝Fcosβ，Fy＝Fsinβ（β为合力与 x轴之间的夹角 tgβ＝Fy/Fx）

注：

(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;

（2）合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

(3)除公式法外，也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;

(4)F1 与F2 的值一定时,F1 与F2 的夹角(α 角)越大，合力越小;

（5）同一直线上力的合成，可沿直线取正方向，用正负号表示力的方向，化简为代数运算。

四、动力学（运动和力）

1.牛顿第一运动定律(惯性定律）：物体具有惯性，总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到

有外力迫使它改变这种状态为止

2.牛顿第二运动定律：F合＝ma 或a＝F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}

3.牛顿第三运动定律：F＝-F´{负号表示方向相反,F、F´各自作用在对方，平衡力与作用力反

作用力区别，实际应用：反冲运动}

4.共点力的平衡F合＝0，推广｛正交分解法、三力汇交原理｝

5.超重：FN>G，失重：FN<G {加速度方向向下，均失重，加速度方向向上，均超重}

6.牛顿运动定律的适用条件：适用于解决低速运动问题，适用于宏观物体，不适用于处理高速

问题，不适用于微观粒子〔见第一册 P67〕

注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。

五、振动和波（机械振动与机械振动的传播）

1.简谐振动F＝-kx {F:回复力，k:比例系数，x:位移，负号表示 F的方向与 x始终反向}

2. 单摆周期 T＝2π(l/g)1/2 ｛l: 摆长(m) ，g: 当地重力加速度值，成立条件:摆角

θ<100;l>>r｝

3.受迫振动频率特点：f＝f驱动力

4.发生共振条件:f 驱动力＝f固，A＝max，共振的防止和应用〔见第一册 P175〕

5.机械波、横波、纵波〔见第二册 P2〕

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