高中物理基本概念、定理、定律、公式
一、质点的运动（1）------直线运动 1）匀变速直线运动
1.平均速度V平=S/t （定义式） 2.有用推论Vt2 -Vo2=2as 3.中间时刻速度 Vt/2=V平=(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S= V平t=Vot + at2/2=Vt/2t 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为相邻连续相等时间(T)内位移之差
9.主要物理量及单位:初速(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/s--t图/v--t图/速度与速率/ 2) 自由落体
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，遵循匀变速度直线运动规律。 (2)a=g=9.8≈10m/s 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
1.位移S=Vot- gt2/2 2.末速度Vt= Vo- gt （g=9.8≈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
2
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Sx= Vot 4.竖直方向位移(Sy)=gt2/2 5.运动时间t=(2Sy/g）1/2 (通常又表示为(2h/g)1/2) 6.合速度Vt=(Vx+Vy)1/2=[Vo+(gt)2]1/2
2
2
2
合速度方向与水平夹角β: tgβ=Vy/Vx=gt/Vo
7.合位移S=(Sx2+ Sy2)1/2 ,位移方向与水平夹角α: tgα=Sy/Sx＝gt/2Vo
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动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(Sy)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)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=m(2π/T)2R 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）向心力可以由具体某个力提供，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。（2）
做匀速度圆周运动的物体，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，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) 2.万有引力定律F=Gm1m2/r2 G=6.67×10N·m2/kg2方向在它们的连线上
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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) 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 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.地球同步卫星GMm/(R+h)2=m4π2(R+h)/T2 h≈36000 km h:距地球表面的高度
注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F心=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。(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、力矩、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 ≈10 m/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=μN 与物体相对运动方向相反 μ：摩擦因数 N：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=6.67×10N·m2/kg2 方向在它们的连线上
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6.静电力F=KQ1Q2/r2 K=9.0×10N·m2/C2 方向在它们的连线上
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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μN 一般视为fm≈μN (4)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)，(5)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。 2）力矩
1.力矩M=FL L为对应的力的力臂，指力的作用线到转动轴（点）的垂直距离
2.转动平衡条件 M顺时针= M逆时针 M的单位为N·m 此处N·m≠J 3）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 F1⊥F2时: F=(F12+F22)1/2