物理必备知识

【来源：易教网 更新时间：2025-02-15】

1、摩擦力定义：当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时，受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力，叫摩擦力，可分为静摩擦力和滑动摩擦力。

2、摩擦力产生条件：①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。

说明：三个条件缺一不可，特别要注意“相对”的理解。

3、摩擦力的方向：

①静摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动趋势方向相反。

②滑动摩擦力的方向总跟接触面相切，并与相对运动方向相反。

说明：(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。滑动摩擦力方向可能与运动方向相同，可能与运动方向相反，可能与运动方向成一夹角。

(2)滑动摩擦力可能起动力作用，也可能起阻力作用。

4.摩擦力的大小：

(1)静摩擦力的大小：

①与相对运动趋势的强弱有关，趋势越强，静摩擦力越大，但不能超过最大静摩擦力，即0≤f≤fm但跟接触面相互挤压力FN无直接关系。具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。

②最大静摩擦力略大于滑动摩擦力，在中学阶段讨论问题时，如无特殊说明，可认为它们数值相等。

③效果：阻碍物体的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,可以是动力,也可以是阻力。

(2)滑动摩擦力的大小：

滑动摩擦力跟压力成正比，也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。

公式：F=μFN(F表示滑动摩擦力大小，FN表示正压力的大小，μ叫动摩擦因数)。

说明：①FN表示两物体表面间的压力，性质上属于弹力，不是重力，更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。②μ与接触面的材料、接触面的情况有关，无单位。③滑动摩擦力大小，与相对运动的速度大小无关。

5、摩擦力的效果：总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。

●万有引力公式

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，取决于中心天体的质量)｝

2.万有引力定律：F=Gm1m2/r2

(G=6.67×10-11Nm2/kg2，方向在它们的连线上)

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)，M：天体质量(kg)｝

●电场

1.电势差U：电荷在电场中由一点A移动到另一点B时，电场力所做的功WAB与电荷量q的比值WAB/q叫做AB两点间的电势差。公式：UAB=WAB/q电势差有正负：UAB=-UBA，一般常取绝对值，写成U。

2.电势φ：电场中某点的电势等于该点相对零电势点的电势差。

(1)电势是个相对的量，某点的电势与零电势点的选取有关(通常取离电场无穷远处或大地的电势为零电势)。因此电势有正、负，电势的正负表示该点电势比零电势点高还是低。

(2)沿着电场线的方向，电势越来越低。

3.电势能：电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处(电势为零处)电场力所做的功ε=qU

4.等势面：电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。

(1)等势面上各点电势相等，在等势面上移动电荷电场力不做功。

(2)等势面一定跟电场线垂直，而且电场线总是由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。

(3)画等势面(线)时，一般相邻两等势面(或线)间的电势差相等。这样，在等势面(线)密处场强大，等势面(线)疏处场强小。

●机械振动和机械波

(1)定义：物体在跟偏离平衡位置的位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力的作用下的振动，叫做简谐运动。

(2)简谐运动的特征：回复力F=-kx，加速度a=-kx/m，方向与位移方向相反，总指向平衡位置。简谐运动是一种变加速运动，在平衡位置时，速度最大，加速度为零;在最大位移处，速度为零，加速度最大。

(3)描述简谐运动的物理量

①位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段，是矢量，其最大值等于振幅。

②振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离，是标量，表示振动的强弱。

③周期T和频率f：表示振动快慢的物理量，二者互为倒数关系，即T=1/f。

(4)简谐运动的图像

①意义：表示振动物体位移随时间变化的规律，注意振动图像不是质点的运动轨迹。

②特点：简谐运动的图像是正弦(或余弦)曲线。

③应用：可直观地读取振幅A、周期T以及各时刻的位移x，判定回复力、加速度方向，判定某段时间内位移、回复力、加速度、速度、动能、势能的变化情况。

●力学基本规律

匀变速直线运动的基本规律(12个方程);

三力共点平衡的特点;牛顿运动定律(牛顿第一、第二、第三定律);

万有引力定律;

天体运动的基本规律(行星、人造地球卫星、万有引力完全充当向心力、近地极地同步三颗特殊卫星、变轨问题);动量定理与动能定理(力与物体速度变化的关系—冲量与动量变化的关系—功与能量变化的关系);

动量守恒定律(四类守恒条件、方程、应用过程);

功能基本关系(功是能量转化的量度)重力做功与重力势能变化的关系(重力、分子力、电场力、引力做功的特点);

功能原理(非重力做功与物体机械能变化之间的关系);

机械能守恒定律(守恒条件、方程、应用步骤);

简谐运动的基本规律(两个理想化模型一次全振动四个过程五个物理量、

简谐运动的对称性、单摆的振动周期公式);简谐运动的图像应用;

简谐波的传播特点;波长、波速、周期的关系;简谐波的图像应用;

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