高中力学知识点总结
物理定理定律公式表
质点运动(1)直线运动
1)匀变速直线运动
1均速度vst(定义式) 2推vt2vo22as
3中间时刻速度vt2v(vt+vo)2 4末速度vtvo+at
5中间位置速度vs2[(vo2+vt2)2]12 6位移svtvot+at22vt2t
7加速度a(vtvo)t {vo正方avo(加速)a>0反a<0｝
8实验推δsat2 {δs连续相邻相等时间(t)位移差｝
9物理量单位初速度(vo)ms加速度(a)ms2末速度(vt)ms时间(t)秒(s)位移(s)米(m)路程米速度单位换算：1ms36kmh
注：
(1)均速度矢量
(2)物体速度加速度定
(3)a(vtvo)t量度式决定式
(4)相关容：质点位移路程参考系时间时刻〔见第册p19〕st图vt图速度速率瞬时速度〔见第册p24〕
2)落体运动
1初速度vo0 2末速度vtgt
3落高度hgt22(vo位置计算) 4推vt22gh
注
(1)落体运动初速度零匀加速直线运动遵循匀变速直线运动规律
(2)ag98ms2≈10ms2(重力加速度赤道附较高山处方竖直)
(3)竖直抛运动
1位移svotgt22 2末速度vtvogt (g98ms2≈10ms2)
3推vt2vo22gs 4升高度hmvo22g(抛出点算起)
5返时间t2vog (抛出落回原位置时间)
注
(1)全程处理匀减速直线运动正方加速度取负值
(2)分段处理：匀减速直线运动落体运动具称性
(3)升落程具称性点速度等值反等
二质点运动(2)曲线运动万引力
1)抛运动
1水方速度：vxvo 2竖直方速度：vygt
3水方位移：xvot 4竖直方位移：ygt22
5运动时间t(2yg)12(通常表示(2hg)12)
6合速度vt(vx2+vy2)12[vo2+(gt)2]12
合速度方水夹角βtgβvyvxgtv0
7合位移：s(x2+y2)12
位移方水夹角αtgαyxgt2vo
8水方加速度：ax0竖直方加速度：ayg
注：
(1)抛运动匀变速曲线运动加速度g通常作水方匀速直线运竖直方落体运动合成
(2)运动时间落高度h(y)决定水抛出速度关
(3)θβ关系tgβ2tgα
(4)抛运动中时间t解题关键(5)做曲线运动物体必加速度速度方受合力(加速度)方直线时物体做曲线运动
2)匀速圆周运动
1线速度vst2πrt 2角速度ωφt2πt2πf
3心加速度av2rω2r(2πt)2r 4心力f心mv2rmω2rmr(2πt)2mωvf合
5周期频率：t1f 6角速度线速度关系：vωr
7角速度转速关系ω2πn(处频率转速意义相)
8物理量单位：弧长(s)米(m)角度(φ)：弧度(rad)频率(f)：赫(hz)周期(t)：秒(s)转速(n)：rs半径(r)米(m)线速度(v)：ms角速度(ω)：rads心加速度：ms2
注：
(1)心力某具体力提供合力提供分力提供方始终速度方垂直指圆心
(2)做匀速圆周运动物体心力等合力心力改变速度方改变速度物体动保持变心力做功动量断改变
3)万引力
1开普勒第三定律：t2r3k(4π2gm){r轨道半径t周期k常量(行星质量关取决中心天体质量)｝
2万引力定律：fgm1m2r2 (g667×1011n•m2kg2方连线)
3天体重力重力加速度：gmmr2mgggmr2 {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(gmr)12ω(gmr3)12t2π(r3gm)12{m：中心天体质量｝
5第(二三)宇宙速度v1(gr)12(gmr)1279kmsv2112kmsv3167kms
6球步卫星gmm(r+h)2m4π2(r+h)t2{h≈36000kmh距球表面高度r球半径｝
注
(1)天体运动需心力万引力提供ff万
(2)应万引力定律估算天体质量密度等
(3)球步卫星运行赤道空运行周期球转周期相
(4)卫星轨道半径变时势变动变速度变周期变(三反)
(5)球卫星环绕速度发射速度均79kms
三力(常见力力合成分解)
1)常见力
1重力gmg (方竖直g98m
s2≈10ms2作点重心适球表面附)
2胡克定律fkx {方恢复形变方k：劲度系数(nm)x：形变量(m)｝
3滑动摩擦力fμfn {物体相运动方相反μ：摩擦数fn：正压力(n)｝
4静摩擦力0≤f静≤fm (物体相运动趋势方相反fm静摩擦力)
5万引力fgm1m2r2 (g667×1011n•m2kg2方连线)
6静电力fkq1q2r2 (k90×109n•m2c2方连线)
7电场力feq (e：场强ncq：电量c正电荷受电场力场强方相)
8安培力fbilsinθ (θbl夹角l⊥b时fbilbl时f0)
9洛仑兹力fqvbsinθ (θbv夹角v⊥b时：fqvbvb时f0)
注
(1)劲度系数k弹簧身决定
(2)摩擦数μ压力接触面积关接触面材料特性表面状况等决定
(3)fm略μfn般视fm≈μfn
(4)相关容：静摩擦力(方)〔见第册p8〕
(5)物理量符号单位b：磁感强度(t)l：效长度(m)i电流强度(a)v：带电粒子速度(ms)q带电粒子(带电体)电量(c)
(6)安培力洛仑兹力方均左手定判定
2)力合成分解
1直线力合成ff1+f2反：ff1f2(f1>f2)
2互成角度力合成：
f(f12+f22+2f1f2cosα)12(余弦定理) f1⊥f2时f(f12+f22)12
3合力范围：|f1f2|≤f≤|f1+f2|
4力正交分解：fxfcosβfyfsinβ(β合力x轴间夹角tgβfyfx)
注：
(1)力(矢量)合成分解遵循行四边形定
(2)合力分力关系等效代关系合力代分力作反成立
(3)公式法外作图法求解时选择标度严格作图
(4)f1f2值定时f1f2夹角(α角)越合力越
(5)直线力合成直线取正方正负号表示力方化简代数运算
四动力学(运动力)
1牛顿第运动定律(惯性定律)：物体具惯性总保持匀速直线运动状态静止状态直外力迫改变种状态止
2牛顿第二运动定律：f合maaf合ma{合外力决定合外力方致}
3牛顿第三运动定律：ff´{负号表示方相反ff&a
mpacute作方衡力作力反作力区实际应：反运动}
4点力衡f合0推广{正交分解法三力汇交原理｝
5超重：fn>g失重：fn
6牛顿运动定律适条件：适解决低速运动问题适宏观物体适处理高速问题适微观粒子〔见第册p67〕
注衡状态指物体处静止匀速直线状态者匀速转动
五振动波(机械振动机械振动传播)
1简谐振动fkx {f回复力k例系数x位移负号表示f方x始终反}
2单摆周期t2π(lg)12 {l摆长(m)g重力加速度值成立条件摆角θ<100l>>r｝
3受迫振动频率特点：ff驱动力
4发生振条件f驱动力f固amax振防止应〔见第册p175〕
5机械波横波波〔见第二册p2〕
6波速vstλfλt{波传播程中周期前传播波长波速介质身决定}
7声波波速(空气中)0℃：332ms20℃344ms30℃349ms(声波波)
8波发生明显衍射(波绕障碍物孔继续传播)条件：障碍物孔尺寸波长者相差
9波干涉条件：两列波频率相(相差恒定振幅相振动方相)
10普勒效应波源观测者间相互运动导致波源发射频率接收频率{相互接接收频率增反减〔见第二册p21〕｝
注：
(1)物体固频率振幅驱动力频率关取决振动系统身
(2)加强区波峰波峰波谷波谷相遇处减弱区波峰波谷相遇处
(3)波传播振动介质身波发生迁移传递量种方式
(4)干涉衍射波特
(5)振动图象波动图象
(6)相关容：超声波应〔见第二册p22〕振动中量转化〔见第册p173〕
六量动量(物体受力动量变化)
1动量：pmv {p动量(kgs)m质量(kg)v速度(ms)方速度方相｝
3量：ift {i量(n•s)f恒力(n)t力作时间(s)方f决定｝
4动量定理：iδpftmvt–mvo {δp动量变化δpmvt–mvo矢量式}
5动量守恒定律：p前总p总pp’´m1v1+m2v2m1v1´+m2v2´
6弹性碰撞：δp0δek0 {系统动量动均守恒}
7非弹性碰撞δp00<δek<δekm {δek：损失动ekm：损失动}
8完全非弹性碰撞δp0δekδekm {碰连起成整体}
9物体m1v1初速度静止物体m2发生弹性正碰
v1´(m1m2)v1(m1+m2)v2´2m1v1(m1+m2)
109推等质量弹性正碰时二者交换速度(动守恒动量守恒)
11子弹m水速度vo射入静止置水光滑面长木块m嵌入中起运动时机械损失
e损mvo22(m+m)vt22fs相 {vt速度f阻力s相子弹相长木块位移}
注：
(1)正碰心碰撞速度方中心连线
(2)表达式动外均矢量运算维情况取正方化代数运算
(3)系统动量守恒条件合外力零系统受外力系统动量守恒(碰撞问题爆炸问题反问题等)
(4)碰撞程(时间极短发生碰撞物体构成系统)视动量守恒原子核衰变时动量守恒
(5)爆炸程视动量守恒时化学转化动动增加(6)相关容：反运动火箭航天技术发展宇宙航行〔见第册p128〕
七功(功量转化量度)
1功：wfscosα(定义式){w功(j)f恒力(n)s位移(m)αfs间夹角｝
2重力做功：wabmghab {m物体质量g98ms2≈10ms2hab：ab高度差(habhahb)}
3电场力做功：wabquab{q电量(c)uabab间电势差(v)uabφaφb｝
4电功：wuit(普适式){u：电压(v)i电流(a)t通电时间(s)｝
5功率：pwt(定义式) {p功率[瓦(w)]wt时间做功(j)t做功时间(s)｝
6汽车牵引力功率：pfvpfv {p瞬时功率p均功率}
7汽车恒定功率启动恒定加速度启动汽车行驶速度(vmaxp额f)
8电功率：pui(普适式) {u：电路电压(v)i：电路电流(a)｝
9焦耳定律：qi2rt {q电热(j)i电流强度(a)r电阻值(ω)t通电时间(s)｝
10纯电阻电路中iurpuiu2ri2rqwuitu2tri2rt
11动：ekmv22 {ek动(j)m：物体质量(kg)v物体瞬时速度(ms)｝
12重力势：epmgh {ep 重力势(j)g重力加速度h竖直
高度(m)(零势面起)｝
13电势：eaqφa {ea带电体a点电势(j)q电量(c)φaa点电势(v)(零势面起)｝
14动定理(物体做正功物体动增加)：
w合mvt22mvo22w合δek
{w合外力物体做总功δek动变化δek(mvt22mvo22)｝
15机械守恒定律：δe0ek1+ep1ek2+ep2mv122+mgh1mv222+mgh2
16重力做功重力势变化(重力做功等物体重力势增量负值)wgδep
注
(1)功率表示做功快慢做功少表示量转化少
(2)o0≤α<90o 做正功90o<α≤180o做负功α90o做功(力方位移(速度)方垂直时该力做功)
(3)重力(弹力电场力分子力)做正功重力(弹性电分子)势减少
(4)重力做功电场力做功均路径关(见23两式)(5)机械守恒成立条件：重力(弹力)外力做功动势间转化(6)单位换算1kwh(度)36×106j1ev160×1019j*(7)弹簧弹性势ekx22劲度系数形变量关
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物理定理定律公式表
质点运动(1)直线运动
1)匀变速直线运动
1均速度vst(定义式) 2推vt2vo22as
3中间时刻速度vt2v(vt+vo)2 4末速度vtvo+at
5中间位置速度vs2[(vo2+vt2)2]12 6位移svtvot+at22vt2t
7加速度a(vtvo)t {vo正方avo(加速)a>0反a<0｝
8实验推δsat2 {δs连续相邻相等时间(t)位移差｝
9物理量单位初速度(vo)ms加速度(a)ms2末速度(vt)ms时间(t)秒(s)位移(s)米(m)路程米速度单位换算：1ms36kmh
注：
(1)均速度矢量
(2)物体速度加速度定
(3)a(vtvo)t量度式决定式
(4)相关容：质点位移路程参考系时间时刻〔见第册p19〕st图vt图速度速率瞬时速度〔见第册p24〕
2)落体运动
1初速度vo0 2末速度vtgt
3落高度hgt22(vo位置计算) 4推vt22gh
注
(1)落体运动初速度零匀加速直线运动遵循匀变速直线运动规律
(2)ag98ms2≈10ms2(重力加速度赤道附较高山处方竖直)
(3)竖直抛运动
1位移svotgt22 2末速度vtvogt (g98ms2≈10ms2)
3推vt2vo22gs 4升高度hmvo22g(抛出点算起)
5返时间t2vog (抛出落回原位置时间)
注
(1)全程处理匀减速直线运动正方加速度取负值
(2)分段处理：匀减速直线运动落体运动具称性
(3)升落程具称性点速度等值反等
二质点运动(2)曲线运动万引力
1)抛运动
1水方速度：vxvo 2竖直方速度：vygt
3水方位移：xvot 4竖直方位移：ygt22
5运动时间t(2yg)12(通常表示(2hg)12)
6合速度vt(vx2+vy2)12[vo2+(gt)2]12
合速度方水夹角βtgβvyvxgtv0
7合位移：s(x2+y2)12
位移方水夹角αtgαyxgt2vo
8水方加速度：ax0竖直方加速度：ayg
注：
(1)抛运动匀变速曲线运动加速度g通常作水方匀速直线运竖直方落体运动合成
(2)运动时间落高度h(y)决定水抛出速度关
(3)θβ关系tgβ2tgα
(4)抛运动中时间t解题关键(5)做曲线运动物体必加速度速度方受合力(加速度)方直线时物体做曲线运动
2)匀速圆周运动
1线速度vst2πrt 2角速度ωφt2πt2πf
3心加速度av2rω2r(2πt)2r 4心力f心mv2rmω2rmr(2πt)2mωvf合
5周期频率：t1f 6角速度线速度关系：vωr
7角速度转速关系ω2πn(处频率转速意义相)
8物理量单位：弧长(s)米(m)角度(φ)：弧度(rad)频率(f)：赫(hz)周期(t)：秒(s)转速(n)：rs半径(r)米(m)线速度(v)：ms角速度(ω)：rads心加速度：ms2
注：
(1)心力某具体力提供合力提供分力提供方始终速度方垂直指圆心
(2)做匀速圆周运动物体心力等合力心力改变速度方改变速度物体动保持变心力做功动量断改变
3)万引力
1开普勒第三定律：t2r3k(4π2gm){r轨道半径t周期k常量(行星质量关取决中心天体质量)｝
2万引力定律：fgm1m2r2 (g667×1011n•m2kg2方连线)
3天体重力重力加速度：gmmr2mgggmr2 {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(gmr)12ω(gmr3)12t2π(r3gm)12{m：中心天体质量｝
5第(二三)宇宙速度v1(gr)12(gmr)1279kmsv2112kmsv3167kms
6球步卫星gmm(r+h)2m4π2(r+h)t2{h≈36000kmh距球表面高度r球半径｝
注
(1)天体运动需心力万引力提供ff万
(2)应万引力定律估算天体质量密度等
(3)球步卫星运行赤道空运行周期球转周期相
(4)卫星轨道半径变时势变动变速度变周期变(三反)
(5)球卫星环绕速度发射速度均79kms
三力(常见力力合成分解)
1)常见力
1重力gmg (方竖直g98m
s2≈10ms2作点重心适球表面附)
2胡克定律fkx {方恢复形变方k：劲度系数(nm)x：形变量(m)｝
3滑动摩擦力fμfn {物体相运动方相反μ：摩擦数fn：正压力(n)｝
4静摩擦力0≤f静≤fm (物体相运动趋势方相反fm静摩擦力)
5万引力fgm1m2r2 (g667×1011n•m2kg2方连线)
6静电力fkq1q2r2 (k90×109n•m2c2方连线)
7电场力feq (e：场强ncq：电量c正电荷受电场力场强方相)
8安培力fbilsinθ (θbl夹角l⊥b时fbilbl时f0)
9洛仑兹力fqvbsinθ (θbv夹角v⊥b时：fqvbvb时f0)
注
(1)劲度系数k弹簧身决定
(2)摩擦数μ压力接触面积关接触面材料特性表面状况等决定
(3)fm略μfn般视fm≈μfn
(4)相关容：静摩擦力(方)〔见第册p8〕
(5)物理量符号单位b：磁感强度(t)l：效长度(m)i电流强度(a)v：带电粒子速度(ms)q带电粒子(带电体)电量(c)
(6)安培力洛仑兹力方均左手定判定
2)力合成分解
1直线力合成ff1+f2反：ff1f2(f1>f2)
2互成角度力合成：
f(f12+f22+2f1f2cosα)12(余弦定理) f1⊥f2时f(f12+f22)12
3合力范围：|f1f2|≤f≤|f1+f2|
4力正交分解：fxfcosβfyfsinβ(β合力x轴间夹角tgβfyfx)
注：
(1)力(矢量)合成分解遵循行四边形定
(2)合力分力关系等效代关系合力代分力作反成立
(3)公式法外作图法求解时选择标度严格作图
(4)f1f2值定时f1f2夹角(α角)越合力越
(5)直线力合成直线取正方正负号表示力方化简代数运算
四动力学(运动力)
1牛顿第运动定律(惯性定律)：物体具惯性总保持匀速直线运动状态静止状态直外力迫改变种状态止
2牛顿第二运动定律：f合maaf合ma{合外力决定合外力方致}
3牛顿第三运动定律：ff´{负号表示方相反ff&a
mpacute作方衡力作力反作力区实际应：反运动}
4点力衡f合0推广{正交分解法三力汇交原理｝
5超重：fn>g失重：fn
6牛顿运动定律适条件：适解决低速运动问题适宏观物体适处理高速问题适微观粒子〔见第册p67〕
注衡状态指物体处静止匀速直线状态者匀速转动
五振动波(机械振动机械振动传播)
1简谐振动fkx {f回复力k例系数x位移负号表示f方x始终反}
2单摆周期t2π(lg)12 {l摆长(m)g重力加速度值成立条件摆角θ<100l>>r｝
3受迫振动频率特点：ff驱动力
4发生振条件f驱动力f固amax振防止应〔见第册p175〕
5机械波横波波〔见第二册p2〕
6波速vstλfλt{波传播程中周期前传播波长波速介质身决定}
7声波波速(空气中)0℃：332ms20℃344ms30℃349ms(声波波)
8波发生明显衍射(波绕障碍物孔继续传播)条件：障碍物孔尺寸波长者相差
9波干涉条件：两列波频率相(相差恒定振幅相振动方相)
10普勒效应波源观测者间相互运动导致波源发射频率接收频率{相互接接收频率增反减〔见第二册p21〕｝
注：
(1)物体固频率振幅驱动力频率关取决振动系统身
(2)加强区波峰波峰波谷波谷相遇处减弱区波峰波谷相遇处
(3)波传播振动介质身波发生迁移传递量种方式
(4)干涉衍射波特
(5)振动图象波动图象
(6)相关容：超声波应〔见第二册p22〕振动中量转化〔见第册p173〕
六量动量(物体受力动量变化)
1动量：pmv {p动量(kgs)m质量(kg)v速度(ms)方速度方相｝
3量：ift {i量(n•s)f恒力(n)t力作时间(s)方f决定｝
4动量定理：iδpftmvt–mvo {δp动量变化δpmvt–mvo矢量式}
5动量守恒定律：p前总p总pp’´m1v1+m2v2m1v1´+m2v2´
6弹性碰撞：δp0δek0 {系统动量动均守恒}
7非弹性碰撞δp00<δek<δekm {δek：损失动ekm：损失动}
8完全非弹性碰撞δp0δekδekm {碰连起成整体}
9物体m1v1初速度静止物体m2发生弹性正碰
v1´(m1m2)v1(m1+m2)v2´2m1v1(m1+m2)
109推等质量弹性正碰时二者交换速度(动守恒动量守恒)
11子弹m水速度vo射入静止置水光滑面长木块m嵌入中起运动时机械损失
e损mvo22(m+m)vt22fs相 {vt速度f阻力s相子弹相长木块位移}
注：
(1)正碰心碰撞速度方中心连线
(2)表达式动外均矢量运算维情况取正方化代数运算
(3)系统动量守恒条件合外力零系统受外力系统动量守恒(碰撞问题爆炸问题反问题等)
(4)碰撞程(时间极短发生碰撞物体构成系统)视动量守恒原子核衰变时动量守恒
(5)爆炸程视动量守恒时化学转化动动增加(6)相关容：反运动火箭航天技术发展宇宙航行〔见第册p128〕
七功(功量转化量度)
1功：wfscosα(定义式){w功(j)f恒力(n)s位移(m)αfs间夹角｝
2重力做功：wabmghab {m物体质量g98ms2≈10ms2hab：ab高度差(habhahb)}
3电场力做功：wabquab{q电量(c)uabab间电势差(v)uabφaφb｝
4电功：wuit(普适式){u：电压(v)i电流(a)t通电时间(s)｝
5功率：pwt(定义式) {p功率[瓦(w)]wt时间做功(j)t做功时间(s)｝
6汽车牵引力功率：pfvpfv {p瞬时功率p均功率}
7汽车恒定功率启动恒定加速度启动汽车行驶速度(vmaxp额f)
8电功率：pui(普适式) {u：电路电压(v)i：电路电流(a)｝
9焦耳定律：qi2rt {q电热(j)i电流强度(a)r电阻值(ω)t通电时间(s)｝
10纯电阻电路中iurpuiu2ri2rqwuitu2tri2rt
11动：ekmv22 {ek动(j)m：物体质量(kg)v物体瞬时速度(ms)｝
12重力势：epmgh {ep 重力势(j)g重力加速度h竖直
高度(m)(零势面起)｝
13电势：eaqφa {ea带电体a点电势(j)q电量(c)φaa点电势(v)(零势面起)｝
14动定理(物体做正功物体动增加)：
w合mvt22mvo22w合δek
{w合外力物体做总功δek动变化δek(mvt22mvo22)｝
15机械守恒定律：δe0ek1+ep1ek2+ep2mv122+mgh1mv222+mgh2
16重力做功重力势变化(重力做功等物体重力势增量负值)wgδep
注
(1)功率表示做功快慢做功少表示量转化少
(2)o0≤α<90o 做正功90o<α≤180o做负功α90o做功(力方位移(速度)方垂直时该力做功)
(3)重力(弹力电场力分子力)做正功重力(弹性电分子)势减少
(4)重力做功电场力做功均路径关(见23两式)(5)机械守恒成立条件：重力(弹力)外力做功动势间转化(6)单位换算1kwh(度)36×106j1ev160×1019j*(7)弹簧弹性势ekx22劲度系数形变量关
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