2023届高考物理一轮复习：物理基础公式和常见模型-力学

物理基础公式和常见模型-力学10、动态分析（仅限三力平衡）：有一个力的大小方向确定（重力）和另一个力的方向确定用动态三角形：如图10

11、动态分析（仅限三力平衡）：只有一个力的大小方向确定（重力）另外两个力的方向都变用相似动态三角形；图11

一、匀变速直线运动

12、动态分析（仅限三力平衡）：只有一个力的大小方向确定（重力）另外两个力方向改变但夹角不变用正弦定理；图12

匕末速度；力初速度；。加速度;f加速时间；X位移；中间时刻的速度；/平均速度；y士中间位移的速度;

22

2

1v/-Vo=2ax

1、速度时间公式：匕=%+〃位移时间公式:x=vQt+-ar速度位移公式:

平均速度公式：v,=v=V（）+V,=—

中间位移公式：匕V>V

s>手】尸2_吊

sina-sin/?-siny

2、初速度为零的相等时间间隔的位移之比：与应：邑：&:.....:=1:3:5:7:........:（2n-l）图12图13

3、初速度为零的相等位移间隔的时间之比12、如上图13：物体匀速运动，求。角等于多少时尸最小。由图可知，当尸垂直于七时，尸最小。

’1：'2：’3：’4：......：=1：(\/2—Vi)：(5/3—V2)：(5/4—5/3)113、常用结论：两力大小相等为尸，夹角为60°,合力为百尸；两力大小相等为尸，夹角为120°,合力为尸：

4、任意两个连续相等时间T内的位移差是一个恒量：工〃-X"_]=472；4一匕=（〃2—〃三、牛顿定律

1）,1、惯性只与质量有关：质量越大惯性越大。牛顿第二定律：F=ma-./为合外力:

5、自由落体运动就是初速度为零加速度为g的匀加速直线运动。h=-gr;v=gt;v^=2gh.2、放在倾角为。的斜面上的物体，重力沿斜面分解为"7gsin，，重力垂直于斜面分解为〃7gcos。；

3、求运动方向的合力，一般只用正交分解法；再结合运动学公式进行求解；

6、匀变速直线运动规律实验：

4、失重加速度向下，弹力小于重力；超重加速度向上，弹力大于重力。当加速度为g,叫完全失重。

四、曲线运动

打点时间间隔：一般是T=0.02s；如果题目中出现两

1、合力方向与速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动。

点之间有四个点未画出或连续5个点计时点取一个

2、合力与速度方向：为锐角，物体做加速曲线运动：为直角，匀速率圆周运动；为钝角，减速曲线运动。

计数点：T=0.Iso

3、合力指向轨迹弯曲的凹侧，轨迹介于合力与速度的方向之间；

某点瞬时速度：匕.=>+';义+%，1、小船过河问题

F

£2T2T

d

加速度求法:6段位松«=©Sy济二以5段位球去掉最短的一段：«=包喑3渡河当船头方向垂直河岸时，渡河时间最短，最短时间，=—；

时间/

丫船

最短Vu.Cf

合速度以="；；+膜：位移x=i”；水平位移s=yj；

（工3+4）一（百+々）

3段位移：〃二七一：；2段位移：二乎...

4段位移:

（2T）22T2T2

如果%>%,当船头方向与上游河岸夹角。满足%；cose=4时，

4、位移时间不一方图像:斜率代表速度（为正值代表正向，为负值代表反向），交点代表相遇:

5、速度时间7一/图像:斜率代表加速度（为正值代表加速，为负值代表减速），交点代表共速，面积代表变化位移;合速度垂直河岸，渡河位移最短，等于河宽d,合速度u=J也一吸；

6、加速度时间。一，图像：面积代表速度改变量:

渡

二、相互作用河过河时间，=d+u；

位

移1

1、弹力方向：垂直于接触面；有圆弧时一定指向或背离圆心。绳上的拉力必需沿绳收缩的方向；活动杆的方向沿杆方向,

最

短

固定杆的方向不一定向哪里。如果口船水，当船头方向（即P船方向）与合速度方向垂直时，渡河位移

2、弹簧弹力大小：F=kx,五为弹簧形变量。左为劲度系数。最短，等于sina=&=4;x=S%；合速度y=Jv工一口太；

3、摩擦力产生条件：1.有压力：2.接触面粗糙；3.有相对运动趋势和相对运动:i.LT\

煤x丫船,

4、摩擦力方向：和运动方向或相对运动方向相反。.....飞…妹:

5、静摩擦力大小一般可用受力平衡求解。最大静摩擦力等于滑动摩擦力。'、一)过河时间，=x+u；

6、滑动摩擦力大小：f=再（"为俩接触面之间的弹力）。

mgcos0

FN=5、速度关联；物体实际运动方向为合速度方向，对合速度进行分解;

7、三力平衡一一三角形法则（找角用双垂直法）

8、四力及以上平衡用正交分解法f-加女sin0

9、多个物体用整体法（图甲）和隔离法（图乙）（只要不求物体间的作用力都可以看成整体）,°

先整体，后隔离

N-2mg；f=Fi=mgtan0；F)="识

cos。6、平抛运动（匀变速曲线运动）水平方向匀速直线运动和竖直方向自由落体运动

2211、离心运动：当五合时，物体做离心运动；当尸合>机口。时，物体做近心运动；

水平位移：x=vor：竖直位移：y=；g』；位移：s=yjx+y；

当五合二〃时，物体做匀速圆周运动；当心.二0时，物体沿切线方向飞出;

位移偏转角：tana=2=2^=&-；轨迹：y=-^x2,五、万有引力

XVor2v02%1、开普勒第三定律：。为半长轴：如果是圆周运动。=广；攵和中心天体有关;

r

竖直速度：y、,=gf；合速度：y=+*:2、卡文迪什通过扭秤实验测出了万有引力常量：近地点速度大远地点速度小；

2

—3、在天上《的环绕天体：GM?=f/j--=fncor=mr=niatl；〃轨道半径：

速度偏转角：tan0————固-2tanocr2rT“

%%

在星球表面的物理：G—=（黄金替换）：R星球半径；

rR2

重要：速度的反向延长线交于水平位移的中点：tanO=y/~

4、常用推论：环绕天体，4=>14；g］；4］；尸1；71\忏怦；0=怦;7=2｛区：4,="

5、第一宇宙速度7.9km/s;卫星圆周运动最大环绕速度和卫星最小发射速度：

MmM43P

6、天体密度：（1）利用g：G———"7g和p-和V=—7rR=>p—;

，丫3463火

八M〃z4乃2M4c33m

(2)利用T：G——=tn——〃和p——和V=—7lRZZ>p

r2T2V3GT*'

3几

如果卫星在天体表面做圆周运动：R=r=p=-

GT72

7、天体变轨问题:

速度关系：v<v<v<v

线速度：1，=竺=2Xm/s：角速度：AS=N^rad/s；周期和频率：f=—：线速度角速度关系：V=（OrlAv/MnBv/MnBlllB匕〃a<%

ArTArTT

加速度关系：a=cia=aa>a

v"V*24KlAUAUBlURAR

转速：n(r/s)n=于；向心加速度：a--=2=向心力：F=m—=mco^r—m——r=tncov

n、'、、>匹/

9、皮带传动和摩擦传动边缘线速度相同；同轴传动所有点角速度相同。8、天体追击问题（同向）:两天体再次离得最近：卬一但=2兀:两天体离得最远：。/一Q2，=乃：

10、轻绳模型和轻杆模型和圆锥摆9、双星问题：重点各个天体的角速度出相同。

轻绳模型轻杆模型，二,

<T'\

情景图示

\:热轨沙\/

mg

最高点处的弹力可能向下，可能向上，也可能tngtan0=/77/y2Lsin0

弹力可能向下，也可能等于零

弹力特征等于零

，-心

'F,'，'

心J

mgmgmg“琢mg

最高点处的10、三星问题：重点各个天体的角速度0和质量m相同。

O0O

受力示意图O0

v2v2

mg4-FT=nr;mg±F=m­乙

v2临界速度v=0,即F向=0,此时R摆高力相同，则

FT=0,即mg=nrp得临界速度v==mg；当y=J/时，产产0；当

过最高点的%=用,TA=TB

gr;最低点速度H=J5gr，最高e7时，石、,向下：当丫〈痴7

临界特征mgtan0=mccrhtan0

点和最低点绳拉力差为定值6mg0时，国向上：

改变电势能的是电场力做功，电场力做正功，电势能减少，叱且=-△£〃：

22

G=+G4=，，?02R（甲图）改变动能的是合外力尸做功或各个力做功之和，合外力人做正功，动能增加，WF=AE「

2

R4收改变机械能的是除重力或弹力之外的力尸外做功，居卜做正功，机械能增加，

■JiG掾=m疗与R（乙倒改变内能或摩擦生热为摩擦力乘以相对位移，AE内=%xs相对：

吟一声下一”/（\«七、动量守恒定律

1、动量：p=mv矢量

二.....-:bw2、冲量：1=Ft矢量

甲乙3、动量定理：运动方向合力的冲量等于该方向动量该变量：F合叫一叫；

，1、流体冲击模型：

六、机械能

1、功：W=ES，力与力方向的位移的乘积。

2、力与位移方向相同做正功：力与位移方向相反做负功：力与位移方向垂直不做功。

功率：平均功率瞬时功率：P=Fv,

t

4、机车启动■•恒功率启动恒加速度启动

2m

6、动量守恒定律：班匕+tn2v2=匕+m2v2

7、动量守恒条件：系统不受夕G：一般模型：血撞、子弹打木块、爆炸、板块模型（地面光滑）

8、完全弹性碰撞（能量不损失）

动量守恒：+m2v2=〃％匕+m2v2

机械能守恒：J/4口：+；相/；=；+Jm2V2

由图可得

%=2x10”辅助解答公式：vI-v2=v2-vI碰撞前后相对速度互为相反数

如果碰撞两物体质量相等两物体交换速度；

Vfn=30m/s

9、完全非弹性碰撞（粘在一起，损失能量最多）

a不变时的牵

引力为：动量守恒:W+吗吗=（"4+m2）v

F=6xl03^A£=：mv[+；rnv1-；（町+^）v2

损失能量:}2

6、力与位移/一X图像：面积表示该力做的功：

7、重力势能：Ep=mgh，零势能而是人为规定：重力做正功，重力势能减少：io、常见模型-人船模型

8、弹性势能：£/=1^；X代表弹簧的形变量：弹力做正功，弹性势能减少：船长L；人质量m；船质量：M

动量守恒：0=7HV]-M（J+/=L）

9、动能：£_,_Lmvz：EW-x图像,斜率表示合力产；A/V2;=M/2;/2

10、动能定理：合外力做功（各个力做功之和）等于动能改变量：尸$（65+居s+K$…）=g〃州-;〃町