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)} z ,P:i$
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)} z ,P:i$
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) z ,P:i$
5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上) z ,P:i$
6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上) z ,P:i$
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) z ,P:i$
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) z ,P:i$
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) z ,P:i$
注: z ,P:i$
(1)劲度系数k由弹簧自身决定; z ,P:i$
(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; z ,P:i$
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN; z ,P:i$
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕; z ,P:i$
(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); z ,P:i$
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。 z ,P:i$
2)力的合成与分解 z ,P:i$
z ,P:i$
z ,P:i$
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2) z ,P:i$
2.互成角度力的合成: z ,P:i$
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2 z ,P:i$
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2| z ,P:i$
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) z ,P:i$
注: z ,P:i$
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则; z ,P:i$
(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; z ,P:i$
(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; z ,P:i$
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小; z ,P:i$
(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。 z ,P:i$
四、动力学(运动和力) z ,P:i$
.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 z ,P:i$
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} z ,P:i$
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} z ,P:i$
4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理} z ,P:i$
5.超重:FN>G,失重:FN6.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〕 z ,P:i$
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。 z ,P:i$
五、振动和波(机械振动与机械振动的传播) z ,P:i$
.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} z ,P:i$
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} z ,P:i$
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力 z ,P:i$
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〕 z ,P:i$
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕 z ,P:i$
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定} z ,P:i$
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波) z ,P:i$
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大 z ,P:i$
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同) z ,P:i$
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕} z ,P:i$
注: z ,P:i$
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身; z ,P:i$
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处; z ,P:i$
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式; z ,P:i$
(4)干涉与衍射是波特有的; z ,P:i$
(5)振动图象与波动图象; z ,P:i$
(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。 z ,P:i$
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化) z ,P:i$
1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同} z ,P:i$
3.冲量:I=Ft {I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定} z ,P:i$
4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式} z ,P:i$
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’′也可以是m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ z ,P:i$
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒} z ,P:i$
7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能} z ,P:i$
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体} z ,P:i$
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰: z ,P:i$
v1′=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2′=2m1v1/(m1+m2) z ,P:i$
10.由9得的推论————-等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒) z ,P:i$
11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失 z ,P:i$
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移} z ,P:i$
注: z ,P:i$
(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上; z ,P:i$
(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算; z ,P:i$
(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等); z ,P:i$
(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒; z ,P:i$
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。 z ,P:i$
七、功和能(功是能量转化的量度) z ,P:i$
1.功:W=Fscosα(定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α:F、s间的夹角} z ,P:i$
2.重力做功:Wab=mghab {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,hab:a与b高度差(hab=ha-hb)} z ,P:i$
3.电场力做功:Wab=qUab {q:电量(C),Uab:a与b之间电势差(V)即Uab=φa-φb} z ,P:i$
4.电功:W=UIt(普适式) {U:电压(V),I:电流(A),t:通电时间(s)} z ,P:i$