物理必修二涵盖了许多不同的物理概念和公式,以下是一些主要的公式总结:
抛体运动
平抛运动
水平方向速度:$v_x = v_0$
竖直方向速度:$v_y = gt$
瞬时速度:$v = \sqrt{v_x^2 + v_y^2} = \sqrt{v_0^2 + (gt)^2}$
位移方向与水平方向的夹角:$\tan \theta = \frac{v_y}{v_x} = \frac{gt}{v_0}$
速度方向与水平方向的夹角:$\theta = \arctan \left( \frac{gt}{v_0} \right)$
平抛运动的高度:$h = \frac{1}{2}gt^2$
射程:$x = v_0t = v_0\sqrt{\frac{2h}{g}}$
斜抛运动
物体上抛到达最大高度(射高):$h = \frac{v_0^2}{2g}$
所用时间:$t = \frac{2v_0}{g}$
水平方向射程:$x = v_0t = v_0\sqrt{\frac{2h}{g}}$
圆周运动
匀速圆周运动
线速度:$v = \frac{2\pi r}{T}$
角速度:$\omega = \frac{2\pi}{T}$
周期:$T = 2\pi \frac{r}{v}$
向心力:$F_c = \frac{mv^2}{r} = m\omega^2r = \frac{mv^2}{r}$
向心加速度:$a_c = \frac{v^2}{r} = \omega^2r$
转弯时的向心力
$F_c = \frac{mv^2}{r}$
竖直平面内的圆周运动
最高点受力情况
$F_c = \frac{mv^2}{r} = mg - N$
当$N = 0$时,$v = \sqrt{gR}$(此时有过山车问题)
水平面内的圆周运动
汽车过桥问题
最高点:$F_c = \frac{mv^2}{r} = mg - N$
当$N = 0$时,$v = \sqrt{gR}$
万有引力定律
天体质量与密度
$\rho = \frac{M}{V}$
若卫星在天体表面运行,则$r = R$,$\rho = \frac{M}{4\pi R^3}$
功与能
功的计算
$W = Fl\cos \alpha$
特殊情况:
力与位移方向相同:$\alpha = 0$,$W = Fl$
力与位移方向相反:$\alpha = 180^\circ$,$W = -Fl$
总功:$W_{\text{total}} = W_1 + W_2 + \cdots + W_n$
重力做功:$W_G = mgh$($h$为离参考面的高度)
动能
$E_k = \frac{1}{2}mv^2$
重力势能
$E_p = mgh$
弹性势能
$E_p = \frac{1}{2}kx^2$
其他公式
匀变速直线运动
平均速度:$v_{\text{avg}} = \frac{s}{t}$
末速度:$v = v_0 + at$
位移:$s = v_0t + \frac{1}{2}at^2$
加速度:$a = \frac{v_0 - v}{t}$
自由落体运动
末速度:$v = gt$
下落高度:$h = \frac{1}{2