高考物理定理、定律、公式表总结：成功公式及直线运动公式

高考物理定理、定律、公式表

归纳出一个等式：成功是艰苦的付出与恰当的技巧，再加上言语的节制，三者的总和。(编辑妥当)

一、质点的运动(1)------直线运动

1）匀变速直线运动

速度平均值等于路程除以时间，这个是定义公式，另一个推论是末速度平方减去初速度平方，等于两倍加速度乘以位移

中间时刻的速率Vt除以二等于平均速率，平均速率等于Vt与初速度之和除以二十四，末速度等于初速度加上加速度乘以时间

5.中间位置速度Vs/2＝

(Vo2+Vt2)/2

1/26.位移s＝V平t＝Vot+at2/2＝Vt/2t

加速度a等于末速度减去初速度除以时间，以初速度为基准方向，加速度与初速度方向一致时表示加速，此时加速度大于零；若方向相反则表示减速，此时加速度小于零。实验中得出结论，相邻等时间段内的位移差值等于加速度乘以时间段平方。

基本参数及其度量单位：起始速率用米每秒表示；速率变化程度以米每平方秒衡量；终止速率同样以米每秒计量；经过时长以秒作为计量单位；前进距离用米作为标准；运动轨迹的长度也以米衡量；速率的换算关系为每秒一米等于每小时三千米。

注:①平均速度是矢量, ②物体速度大,加速度不一定大,

③a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式,

④其它关联事项：物体运动的基本要素、位置变化量与轨迹长度、观测基准的选择、时间流逝与特定时间点、位移时间关系图、速度时间关系图、运动快慢程度与路程大小、某一瞬间运动快慢。

2)自由落体运动

1.初速度Vo＝0 a=g;2.末速度Vt＝gt

下落距离h等于重力加速度g乘以时间t平方的二分之一，这是从初始速度Vo的位置往下计算的，由此可以推导出速度Vt平方等于二倍重力加速度g乘以下落高度h

自由落体运动属于零初速的匀加速直线运动，完全符合匀变速直线运动的规律，这种运动形式具有明显的特点。

重力加速度在赤道区域数值偏小，在高山地带比平地地区要低，其方向垂直朝向地面中心，这个数值等于9.8米每平方秒，通常近似为10米每平方秒。

3)竖直上抛运动

运动距离s等于初始速度乘以时间减去重力加速度乘以时间平方的二分之一，末速度Vt等于初始速度减去重力加速度乘以时间，重力加速度g等于九点八米每秒平方，约等于十米每秒平方。

有推论得出，Vt2-Vo2等于负的2乘以g乘以s。上升的最大高度Hm等于Vo2除以2乘以g，计算起点为抛出点。

5.往返时间t＝2Vo/g （从抛出落回原位置的时间）

整个运动过程是匀速减慢的直线运动，以向上为正向标准，加速度值取负数

上升过程是匀速减慢的直线运动，下降过程是自由下落，两者展现出对称特征

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＝Vo2.竖直方向速度：Vy＝gt

水平方向移动距离为x, 等于初速度乘以时间, 再乘以4倍；垂直方向移动距离为y, 等于重力加速度乘以时间平方, 再除以2。

运动过程持续的时间等于根号下二乘以高度除以重力加速度，这个式子有时也写成根号下二乘以高度除以重力加速度

6.合速度Vt＝(Vx2+Vy2)1/2＝

Vo2+(gt)2

合速度方向同地平线形成的角度β：正切β等于纵分速度除以横分速度，等于重力加速度除以初速度，等于二倍的正切α

位移的长度为点横坐标与纵坐标平方和的平方根，移动的方向同地面形成的角度的正切值等于纵坐标除以横坐标，这个值也等于重力加速度乘以时间除以二再除以初始速度，而该角度的正切值的一半则等于另一个角度的正切值的一半

8.水平方向加速度：ax=0；竖直方向加速度：ay＝g

平抛运动属于匀变速的曲线运动类型，其加速度值等于重力加速度g，这种运动可以理解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动叠加而成的复合运动。

②运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关；

③θ与β的关系为tgβ＝2tgα；

④在平抛运动中时间t是解题关键；

曲线运动的物体一定存在加速度，速度的方向和它所承受的合力（也就是加速度）的方向，如果不在一条直线上，那么物体就会进行曲线运动。

2）匀速圆周运动

线速度V等于路程除以时间，即s除以t，也等于2乘以π乘以半径除以周期T。角速度ω等于角度变化量除以时间，也等于2乘以π除以周期T，还等于2乘以π乘以频率f。

3.向心加速度a＝V2/r＝ω2r＝(2π/T)2r

向心方向的力F心等于质量乘以速率平方再除以半径，也等于质量乘以角速度平方再乘以半径，还等于质量乘以两次圆周率除以周期平方再乘以半径，最后等于质量乘以角速度再乘以速率，这也就是合外力

旋转速度与移动速率的关联：线速度等于角速度乘以半径

角速度和转速的关联式为ω等于2乘以π再乘以n，其中频率和转速的含义一致

基本参数及其度量单位：弧长用米表示，角度以弧度计量，频率以赫兹衡量，周期以秒计算，转速按每秒转数确定，半径同样采用米作为单位，线速度以米每秒标示，角速度用弧度每秒表示，向心加速度以米每秒平方量化。

向心力可能源自单一作用力,也可能由多种力叠加而成,或者由某个分力单独承担,其作用方向总是正交于运动轨迹切线,并始终朝向几何中心点。

做圆周运动时速度恒定的物体，其向心作用力与所有力的总和相等，并且向心作用力只调整运动轨迹，不调整运动快慢，所以物体的能量总量维持稳定，向心作用力始终不消耗能量，但物体的运动状态持续变化。

(3)万有引力

1.开普勒第三定律：T2/R3＝K＝4π2/GM)

轨道的半径是R，旋转的周期是T，一个不变的量是K，这个量与围绕中心天体运行的行星的质量没有关系，它只取决于中心天体的质量

万有引力法则：力的大小等于两个物体质量的乘积除以它们之间距离的平方，这个值乘以一个常数，这个常数为六点六七乘以十的负十一次方牛顿米平方每千克平方，力的方向沿着两个物体的中心连线

天体自身的引力与物体所受引力相等，即GM乘以m除以R的平方等于mg；g等于GM除以R的平方，其中R是天体的半径，单位是米，M是天体的质量，单位是千克。

卫星运行速率、转动速率、运行周期：速率等于中心天体质量与距离平方比值的平方根，转动速率等于中心天体质量与距离立方比值平方根，周期等于距离立方与中心天体质量比值平方根乘以常数，中心天体质量为M

第一宇宙速度数值为7.9千米每秒，第二宇宙速度数值为11.2千米每秒，第三宇宙速度数值为16.7千米每秒，这三个速度值分别通过平方根计算地球重力加速度与地球半径的乘积得出，或通过平方根计算地球质量与地球半径的乘积得出。

地球同步卫星的引力等于向心力，即GMm除以地心到卫星距离的平方等于m乘以4π平方乘以地心到卫星距离除以周期平方，其中地心到卫星距离约等于地球半径加上三万六千公里，地球半径为已知值。

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；

地球同步卫星仅能在赤道正上方运行，其运行一圈的时间与地球自转一圈的时间一致；它的飞行速度、距离地面的距离以及向心加速度都保持不变。

当卫星的运行轨道距离中心天体更近时，其引力势能数值降低，惯性动能数值增高，运动速率数值提升，完成公转所需时间数值缩短，这体现了相互关联的规律变化。

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

重力G等于质量乘以重力加速度，方向垂直地面朝下，重力加速度值约为九点八米每平方秒，大约是十米每平方秒，这个力作用在物体的重心上，在地球表面附近有效

弹力大小与形变量成正比，具体数值等于劲度系数乘以形变程度，方向指向形变撤销的方向，其中系数单位为牛顿每米，形变单位为米

摩擦力F等于摩擦系数μ乘以正压力FN，方向与物体相对运动方向相反，其中FN表示正压力的数值

静摩擦力的大小介于零和最大静摩擦力之间，即0≤f静≤fm，这个力与物体相对运动趋势的方向相反，而fm代表最大静摩擦力的大小

重力值等于两个物体质量乘积除以距离平方,这个值乘以常数,这个常数是六点六七乘以零点零一零一,单位是牛顿乘以米平方除以千克平方,作用方向沿着两个物体中心连线

静电作用力F等于常数k乘以Q1与Q2的乘积再除以距离平方,其中k的值为九点零乘以十的九次方牛顿米平方每库仑平方,力的方向位于两个电荷的连线上

电场力F等于电量q乘以场强E,场强E表示单位电荷所受的力,单位是牛顿每库仑,电量q代表电荷的量,正电荷受到的力方向和场强方向一致

安培力F等于B乘以I乘以L乘以sinθ，其中θ是B与L的夹角，当L垂直于B时，F等于B乘以I乘以L，当B平行于L时，F等于零

洛仑兹力f等于电荷量q、磁感应强度B和速度V的乘积，再乘以它们之间夹角θ的正弦值，θ表示B与V的夹角，当V垂直于B时，f等于q与V和B的乘积，当V平行于B时，f的值为零

注:①劲度系数k由弹簧自身决定;

摩擦系数只取决于接触表面的材质和状态，与所受压力的轻重以及接触范围的宽窄没有关系。

摩擦系数稍高于正压力与摩擦因数的乘积，通常认为摩擦系数约等于正压力与摩擦因数的乘积；还有其他相关事项：静摩擦力的数值和指向性〔〕。

磁感强度用T表示，有效长度用m表示，电流强度用A表示，带电粒子速度用m/s表示，带电粒子电量用C表示；安培力与洛仑兹力的方向都通过左手定则来确定。

2)力的合成与分解

在同一条直线上叠加力，朝同一个方向时，合力等于这两个力的大小之和，朝相反方向时，合力等于这两个力的大小之差，前提是其中一个力的大小要大于另一个力

两个向量夹角下的合力计算：结果等于各分力平方和加上两分力乘积的两倍再乘以角度余弦值的平方根，这遵循余弦定理的规律

F1⊥F2时（即正交）:F＝(F12+F22)1/2

3.合力大小范围：|F1-F2|≤F合≤|F1+F2|

力的分解方式：水平分量等于总力乘以角度的余弦值，竖直分量等于总力乘以角度的正弦值，其中角度指的是总力同水平轴的夹度，正切值等于竖直分量与水平分量的比值

注：①力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;

两者之间的关联属于相互替换性质，可以用单一力量来取代多个力量的综合效果，这种替换关系也是双向的。

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;

当F1和F2的数值固定不变时，F1与F2之间形成的角度，也就是α角，如果变得更大，那么它们合力的大小就会随之减小。

在同一直线上的力进行组合时，可以沿着这条直线设定一个参考方向，以正负符号来标示各个力的指向，从而将力的合成问题简化为数值的加减处理。

四、动力学（运动和力）

物体倾向于维持原有运动形态，表现为持续匀速直线行进或保持静止，除非遭遇外力干扰，迫使其状态发生转变

牛顿第二运动定律表明，物体所受合力等于其质量与加速度的乘积，或者加速度等于合力除以质量，加速度的方向与合外力方向相同

牛顿第三运动原理阐述,两个物体间存在相互作用力,此力与彼力大小相等,方向相反,分别施加于两个物体上,力与力之间呈现反向关系,作用力与平衡力存在本质差异,反冲现象即为该原理的实际体现

4.共点力的平衡F合＝0，推广｛正交分解法、三力汇交原理｝

质量过大：支持力大于重力，质量过小：支持力小于重力，平衡状况指物体保持静止，或匀速直线行进，或匀速旋转，牛顿运动规律只适用于低速情形，只适用于大型物体，不适用于高速情形，不适用于微小粒子。

五、振动和波（机械振动与机械振动的传播）

简谐振动中，回复力F与位移x成反比，比例系数为k，方向始终相反，F＝-kx

单摆的振动周期T等于2乘以圆周率再乘以摆长L除以当地重力加速度g的平方根，其中摆长L的单位是米，当地重力加速度值用g表示，这个公式成立的条件是摆动的角度θ要足够小。受迫振动的频率特点在于，它的频率f总是等于驱动力的频率f。

振动同步条件：外力频率等于固有频率，振幅达到峰值，共振的规避及其利用

5.机械波、横波、纵波〔〕

传播速度v等于距离除以时间，也等于波长乘以频率，还等于波长除以周期，波在传播时，一个周期会移动一个波长，波速的大小由介质本身的性质决定

声波在空气中的传播速度，当温度为0℃时，数值为332米每秒，在温度达到20℃时，该数值增至344米每秒，而当温度进一步提升至30℃时，速度又变为349米每秒；声波本质上属于纵波类型。

当波遇到障碍物或孔洞时能够绕行继续传播的现象称为明显衍射，出现这种情况需要满足以下条件，障碍物的尺寸或者孔洞的直径与波的长度相比要小一些，或者两者相差不大，同时波长越长，也就是频率越低，衍射现象就会越显著

9.波的干涉条件：两列波频率相同、(相位相同)，

振动加强：到两振源的距离=波长整数倍ΔS＝nλ

振动强度降低：两个振动源头之间的间隔等于半波长的奇数倍，间隔值ΔS等于（2n加1）乘以λ除以2

多普勒效应，体现为波源和观察者之间相对移动，造成发射的振动次数，和接收到的振动次数，出现不一致的情况

｛相互接近，接收频率增大，反之，减小〔〕｝

物体的固有频率不受振动幅度和驱动力频率的影响，它完全由振动系统自身的特性决定。

增强区是相邻波峰与波峰，或波谷与波谷重叠的位置，这些地点同样在进行振动活动。

减弱区则是波峰与波谷相遇处；（振动步调反相的地方）

波动仅传递振动形态，物质点并不随波移动，仅在其平衡点附近摆动，是传递能量的一种途径；同时也能传递信息。

④反射、干涉、衍射、多普勒效应等是波特有的现像；

⑤振动图象与波动图象区别；

⑥其它相关内容：超声波及其应用、振动中的能量转化〔〕。

六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)

动量是一个物理量，用来衡量物体运动的强度，它等于物体的质量与速度的乘积，方向与物体运动的方向一致，其计算公式为动量等于质量乘以速度，单位是千克每秒，其中质量表示物体的惯性质，速度表示物体运动的快慢程度，方向性是动量不可或缺的属性

力的作用效果量：量值等于恒力与作用时长的乘积，单位为牛顿秒，这个物理量体现为力持续作用所产生的改变，其方向与恒力方向保持一致

动量定理可以表述为两个等价的公式，第一个公式表明冲量等于动量的改变量，第二个公式则展示了冲量与质量、末速度和初速度之间的关系，其中动量的改变量定义为末速度乘以质量减去初速度乘以质量，这个量是一个矢量。

动量守恒的规律是这样的，初始的总动量等于最后的总动量，或者写成p等于p'，也可以表示为第一个物体的质量乘以它的初始速度加上第二个物体的质量乘以它的初始速度，等于第一个物体的质量乘以它的最终速度加上第二个物体的质量乘以它的最终速度

弹性碰撞时，系统的动量不发生改变，系统的动能也不发生变化，这说明系统的动量和动能都保持恒定

7.非弹性碰撞Δp＝0；0f斥，F分子力表现为引力

r大于10r0，f引发五种效应，热力学第一定律表明能量变化等于做功与热传递之和，这是能量转化与守恒的体现，第一类永动机因此无法实现。

做功和热传递，均能改变物体的内能，二者作用效果相同，W表示外界对物体做的正功，单位为焦耳，Q代表物体吸收的热量，单位也是焦耳，ΔU指物体内能的增加量，单位同样是焦耳，依据能量守恒定律，第一类永动机无法实现

热力学第二定律表明，第二类永动机无法实现，根本原因在于自然界中所有实际的热现象相关的宏观变化，都表现出明确的趋势性。

热量无法自发从冷处流向热处，除非伴随其它状态改变（热量流动的单向性）；

热功转换的规律：不能单靠从某个热源获取热量，就将其完全转化为做功，同时不发生任何其他影响（能量转换过程具有特定方向）

热力学第三条原理指出，绝对零度无法实现，这个温度值是宇宙中的最低温度，具体数值为负二百七十三点一五摄氏度，也就是热力学零度

布朗微粒不同于流体中的分子,它们属于固体细小单元,能够显示流体分子在不停歇地晃动,微粒体积极小,其晃动现象更为清晰,环境温度上升,这种晃动表现得更加活跃。

②温度是分子平均动能的标志；

分子之间的吸引力与排斥力并存,二者都会随着距离的增加而减弱,不过排斥力的衰减速度要快于吸引力。

分子力实现正功，分子势能出现降低，在特定距离处，吸引力与排斥力相等；此时分子势能处于极小值。

气体体积变大，外部对气体施加了有效功W大于零，气体的能量状态增强ΔE大于零；气体的冷热程度上升，从环境中获取了热能Q大于零，气体的能量状态增强ΔE大于零。

物体内能代表物体所有分子动能与分子势能的合计值，理想气体分子间不存在作用力，分子势能因此为零

⑦r0为分子处于平衡状态时，分子间的距离；

其他内容涉及能量转换和守恒原理，能源的探索和运用，环境保护议题，物质内部能量构成，包括分子活动能量和分子间相互作用能量。

九、气体的性质

1.气体的状态参量：

温度，从总体上看，指的是物体感觉到的冷或热，从细节上讲，是物体内部分子活动剧烈程度的一种体现。

热力学温度和摄氏温度之间存在关联，热力学温度等于摄氏温度加上273，其中热力学温度的单位是开尔文，摄氏温度的单位是摄氏度

体积V：气体分子所能占有的空间范围，单位换算为：1立方米等于一千升，一千升又等于一百万毫升

压强p体现为，在单个平米里，无数气体微粒不停碰到容器表面，由此造成稳定且分布一致的推力，

标准大气压等于一百度一千三百一十万帕，也等于七十六厘米汞柱，一帕等于一牛顿除以一平方米。

气体分子运动的特性包括：分子彼此间的距离相当宽；在发生碰撞的时刻除外，分子之间的影响很小；分子的活动速度非常快。

理想气体的关系式为压强乘以体积除以温度等于常数，这个常数不随状态变化，温度需用开尔文温标表示，初始状态的压强乘以体积除以温度等于末状态的压强乘以体积除以温度

理想气体的内部能量不受其所占空间大小的影响,而是与其温度高低以及包含的粒子多少相关。

公式3应用前提是针对特定量值的理想气体，需留意温度标度，其中摄氏温度记作t并单位为℃，热力学温度记作T并单位为K。