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1,高中物理必修二知识点总结

高中物理必修 2 知识点总结 章节1、机械功具体内容①机械功的含义 ②机械功的计算 ①机械功原理 ②做功和能的转化主要相关公式▲功 W = Fs cos α ▲ 功的原理2、功和能 一 功 和 功 率W动 = W阻 = W有用 + W额外W输入 = W输出 + W损失3、功率①功率的含义 ②功率与力、速度的关系▲ 功率 P =P = Fv①功率与机械效率 ②机械的使用W t▲ 机械效率η=W有用 W总=P有用 P总4、人与机械1、动能的改变①动能 ②恒力做功与动能改变的关系 (实验 ③动能定理 ①重力势能 ②重力做功与重力势能的改变 ③弹性势能的改变1 2 mv 2 1 2 1 2 ▲动能定理 Fs= mv2 ? mv1 2 2▲动能 Ek = ▲重力势能 E p = mgh ▲ 重力做功二 能 的 转 化 与 守 恒2、势能的改变WG = E p1 ? E p 2 = ??E p①机械能的转化和守恒的实验 探索 ②机械能守恒定律 ③能量守恒定律 ①能量转化和转移的方向性 ▲ 只有重力作用下,机械能守恒3、能量守恒定 律1 2 1 mv2 + mgh2 = mv12 + mgh1 2 24、能源与可持 ②能源开发与可持续发展 续发展11、运动的合成 ①运动的独立性②运动合成与分解的方法 与分解①竖直下抛运动 ②竖直上抛运动 ▲ 竖直下抛vt = v0 + gt s = v0t +▲ 竖直上抛1 2 gt 2 1 2 gt 2三 抛 体 运 动2、竖直方向上 的抛体运动vt = v0 ? gt s = v0t ? t=①什么是平抛运动 ②平抛运动的规律 ①斜抛运动的轨迹 ②斜抛运动物体的射高和射程v0 v2 h= 0 g 2g 1 2 gt 2▲ 抛出点坐标原点, 任意时刻位置3、平抛运动x = v0ty=▲ 斜抛初速度 v04、斜抛运动v0 x = v0 cos θ v0 y = v0 sin θ①线速度 ②角速度 ③周期、频率和转速 ④线速度、 角速度、周期的关系 ▲ 线速度 v = ▲ 角速度 ω =?ts t1、匀速圆周运 动快慢的描述▲ 周期与频率 f = ▲ v= ①向心力及其方向 ②向心力的大小 ③向心加速度四 匀 速 圆 周 运 动2π r 2π ω= T T1 T▲ 向心力 F = mrω ▲ 向心加速度2F =mv2 r2、向心力与向 心加速度a = ω 2r 或 a =v2 r3、向心力的实 ②竖直平面内的圆周运动实例 例分析分析①转弯时的向心力实例分析4、离心运动①认识离心运动 ②离心机械 ③离心运动的危害及其防止2五 万 有 引 力 定 律 及 其 应 用 六 相 对 论 与 量 子 论 初 步1、万有引力定 ①行星运动的规律 律及其引力常 ②万有引力定律 ③引力常量的测定及其意义 量的测定①人造文星上天 ②预测未知天体▲ 万有引力定律 F = Gm1m2 r2▲ 第一宇宙速度2、万有引力定 律的应用v=Gm′ 7.9km / s r▲ 第二宇宙速度 11.2km / s ▲ 第三宇宙速度 16.7 km / s3、人类对太空 的不懈追求①古希腊人的探索 ②文艺复兴的撞击 ③牛顿的大综合 ④对太空的探索 ①高速世界的两个基本原理 ②时间延缓效应 ③长度缩短效应 ④质速关系 ⑤质能关系 ⑥时空弯曲 ▲ 相对论时空观?t =?t ′ 1? v2 c2 v2 c21、高速世界▲ 长度缩短效应 l ′ = l 1 ?▲ 质速关系 m =m0 1? v2 c2▲ 质能关系 E = mc22、量子世界1、“紫外灾难” 2、不连续的能量 3、物质的波粒二象性▲ 量子的能量 E = hν

高中物理必修二知识点总结

2,高中物理必修二的知识点

必修二 基本知识点 第1节 曲线运动 运动的合成与分解一、曲线运动1. 定义:运动轨迹为曲线的运动.2. 物体做曲线运动的方向:做曲线运动的物体,速度方向始终在轨迹的切线方向上.3. 曲线运动的性质: 做曲线运动的物体,速度的方向时刻改变,故曲线运动一定是变速运动,即必然具有加速度.4. 物体做曲线运动的条件:(1) 从动力学角度看:当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动.(2) 从运动学角度看:物体的加速度方向与它的速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动.5.曲线运动的类型(1)匀变速曲线运动:合力(加速度)恒定不变.如平抛运动(2)非匀变速(变加速)曲线运动:合力(加速度)变化.如圆周运动6.合力与轨迹关系:合力指向轨迹弯曲的凹测,轨迹介于合力与速度的方向之间,如图:7.速率变化情况判断:(1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,速率增大;(2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,速率减小;(3)当合力方向与速度方向垂直时,速率不变.二、运动的合成与分解1.分运动和合运动:一个物体同时参与几个运动,参与的这几个运动即分运动,物体的实际运动即合运动.2.运动的合成:已知分运动求合运动,包括位移、速度和加速度的合成.3.运动的分解:已知合运动求分运动,解题时应按实际“效果”分解或正交分解.4.运算法则:位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则.5.合运动和分运动的关系:(1)等时性:合运动与分运动经历的时间相等.(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动时,各分运动独立进行,不受其他分运动的影响.(3)等效性:各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果.(4)同一性:分运动与和运动由同一物体参与,合运动一定是物体的实际运动.5.分解步骤(1)确定合运动方向(实际运动方向).(2)分析合运动的运动效果(例如蜡块的实际运动从效果上就可以看成在竖直方向匀速上升和在水平方向随管移动).(3)依据合运动的实际效果确定分运动的方向.(4)利用平行四边形定则、三角形定则或正交分解法作图,将合运动的速度、位移、加速度分别分解到分运动的方向上.三、小船渡河模型1.模型特点:两个分运动和合运动都是匀速直线运动,其中一个分运动的速度大小、方向都不变,另一分运动的速度大小不变,研究其速度方向不同时对合运动的影响.这样的运动系统可看做小船渡河模型.2.模型分析:(1)船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动.(2)三种速度:v1(船在静水中的速度)、v2(水流速度)、v(船的实际速度).(3)两个极值:①过河时间最短:v1⊥v2,tmin=d/v1(d为河宽).②过河位移最小:v⊥v2(前提v1>v2),如图甲所示,此时xmin=d,船头指向上游与河岸夹角为α,cos α=V2/v1;v1⊥v(前提v1<v2),如图乙所示.过河最小位移为:xmin=d/sin α=dv2/v1.第二节:平抛运动第三节:圆周运动6.匀速圆周运动与非匀速圆周运动的比较项目匀速圆周运动非匀速圆周运动定义线速度大小不变的圆周运动线速度大小变化的圆周运动运动特点F向、a向、v均大小不变,方向变化,ω不变F向、a向、v大小、方向均发生变化,ω发生变化向心力F向=F合由F合沿半径方向的分力提供二、离心运动1.定义:做圆周运动的物体,在合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动.2.供需关系与运动:如图所示,F为实际提供的向心力,则(1)当F=mω2r时,物体做匀速圆周运动;(2)当F=0时,物体沿切线方向飞出;(3)当F<mω2r时,物体逐渐远离圆心;(4)当F>mω2r时,物体逐渐靠近圆心.(近心运动)第四节:万有引力一、开普勒行星运动定律1. 开普勒第一定律 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。不同行星椭圆轨道则是不同的。这就是开普勒第一定律,又称椭圆轨道定律.开普勒第一定律说明了行星的运动轨道是椭圆,太阳在此椭圆的一个焦点上,而不是位于椭圆的中心。不同的行星位于不同的椭圆轨道上,而不是位于同一椭圆轨道,再有,不同行星的椭圆轨道一般不在同一平面内.2. 开普勒第二定律  对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积. 这就是开普勒第二定律,又称面积定律.如图所示,行星沿着椭圆轨道运行,太阳位于椭圆的一个焦点上. 如果时间间隔相等,即t2-t1=t4-t3如,那么SA=SB,由此可见,行星在远日点a的速率最小,在近日点b的速率最大. 从近日点向远日点运动时,速率变小,从远日点向近日点运动时速率变大.3. 开普勒第三定律  所以行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。这就是开普勒第三定律,又称周期定律. 若用表示椭圆轨道的半长轴,T表示公转周期,则(k是一个只与中心天体的质量有关,与行星无关的常量).

高中物理必修二的知识点

3,高一物理必修二

分析题意,先求加速度,v^2=2ax a=3.6m/s 再根据牛顿第二定律,F牵-f=ma (1) F牵=19000N (2)根据动能定理,WF=Wf+1/2mV^2 WF=9500000j 接下来求时间at=v t=50/3s P=WF/t=570000w 好了,搞定,不懂的可以问我噢
高中物理加速度,一般都是指匀加速度,即,加速度是一个常量 1、加速度a与速度V的关系符合下式:V==at,t为时间变量, 我们有 a==V/t 表明,加速度a,就是速度V在单位时间内的平均变化率。 2、V==at是一个直线方程,它相当于数学上的y=kx(V相当于y,t相当于x,a相当于k) 数学知识指出,k是特定直线y=kx的斜率, 直线斜率有如下性质: (1)不同直线(彼此不平行)的斜率,数值不等 (2)同一直线上斜率的数值,处处相等(与y和x的数值无关) (3)直线斜率的数值,可以通过y和x的数值来求算: k==y/x (4)虽然k==y/x,但是,y==0,x==0,k不为零。 仿此, (1)不同运动的加速度,数值不等 (2)同一运动的加速度数值,处处相等(与V和t的数值无关) (3)运动的加速度数值,可以通过V和t的数值来求算: ==V/t (4)虽然a==V/t,但是V==0(由静止开始云动),t==0,但a不为零。 .变加速运动中的物体加速度在减小而速度却在增大,以及加速度不为零的物体速度大小却可能不变.(这两句怎么理解啊??举几个例子? 变加速运动中加速度减小速度当然是增大了,只有加速度的方向与速度方向一致那么速度就是增加的,与加速度大小没有关系,例如从一个半圆形轨道上滑下的一个木块,它沿水平方向的加速度是减小的,但速度是增加的。 加速度在与速度方向在同一条直线上时才改变速度的大小, 有加速度那么速度就得改变,如果想让速度大小不变,那么就得让它的方向改变,如匀速圆周运动,加速度的大小不变且不为0,速度方向不断改变但大小不变。 刹车方面应用题:汽车以15米每秒的速度行驶,司机发现前方有危险,在0.8s之后才能作出反应,马上制动,这个时间称为反应时间.若汽车刹车时能产生最大加速度为5米每二次方秒,从汽车司机发现前方有危险马上制动刹车到汽车完全停下来,汽车所通过的距离叫刹车距离.问该汽车的刹车距离为多少?(最好附些过程,谢谢) 15米/秒 加速度是5米/二次方秒 那么停止需要3秒钟 3秒通过的路程是s=15*3-1/2*5*3^2=22.5 反应时间是0.8秒 s=0.8*15=12 总的距离就是22.5+12=34.5 原先“直线运动”是放在“力”之后的,在力这一章先讲矢量及其算法,然后是利用矢量运算法则学习力的计算。现在倒过来了。建议你还是先学一下这这章内容。 要理解“加速度”,首先要理解“位移”和“速度”概念,位移就是物体运动前后位置的变化,即由开始位置指向结束位置的矢量。 速度就是物体位移(物体位置的变化量)与物体运动所用时间的比值,如果物体不是匀速运动(叫变速运动),速度就又有瞬时速度和平均速度之分,平均速度就是作变速运动的物体在某段时间内(或某段位移上),位移与时间的比值;瞬时速度就是物体在某一点或某一时刻的速度。 加速度就是物体速度的变化量与物体速度变化所用时间的比值,如果物体不是匀加速运动(叫变加速运动),加速度就又有瞬时加速度和平均加速度之分,平均加速度就是作变速运动的物体在某段时间内(或某段位移上),速度变化量与时间的比值;瞬时加速度就是物体在某一点或某一时刻的加速度。 对比上面速度与加速度的概念,你就会容易理解一点的。
1:F-f=ma,f=0.02mg,1/2Vt=S,at=V(其中m=5000kg,S=500m,V=60m/s,g=10N/kg) F=19000N 2:W=Pt,Fs-fs=W(t,s,F,f为上述的) P=54000w

高一物理必修二

4,必修2物理知识点

高一物理必修2 复习提纲 二、曲线运动 1、深刻理解曲线运动的条件和特点 (1)曲线运动的条件:运动物体所受合外力的方向跟其速度方向不在一条直线上时,物体做曲线运动。 (2)曲线运动的特点:○1在曲线运动中,运动质点在某一点的瞬时速度方向,就是通过这一点的曲线的切线方向。②曲线运动是变速运动,这是因为曲线运动的速度方向是不断变化的。○3做曲线运动的质点,其所受的合外力一定不为零,一定具有加速度。 2、深刻理解运动的合成与分解 物体的实际运动往往是由几个独立的分运动合成的,由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的合成;由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的分解。 运动的合成与分解基本关系:○1分运动的独立性;○2运动的等效性(合运动和分运动是等效替代关系,不能并存);○3运动的等时性;○4运动的矢量性(加速度、速度、位移都是矢量,其合成和分解遵循平行四边形定则。) 3.深刻理解平抛物体的运动的规律 (1).物体做平抛运动的条件:只受重力作用,初速度不为零且沿水平方向。物体受恒力作用,且初速度与恒力垂直,物体做类平抛运动。 (2).平抛运动的处理方法 通常,可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动:一个是水平方向(垂直于恒力方向)的匀速直线运动,一个是竖直方向(沿着恒力方向)的匀加速直线运动。 (3).平抛运动的规律 以抛出点为坐标原点,水平初速度V0方向为沿x轴正方向,竖直向下的方向为y轴正方向,建立如图所示的坐标系,在该坐标系下,对任一时刻t. ①位移 分位移 , ,合位移 , . 为合位移与x轴夹角. ②速度 分速度 , Vy=gt, 合速度 , . 为合速度V与x轴夹角 (4).平抛运动的性质 做平抛运动的物体仅受重力的作用,故平抛运动是匀变速曲线运动。 三、圆周运动 1.匀速圆周运动 1. 定义:相等的时间内通过的圆弧长度都相等的圆周运动。 2. 描述圆周运动的几个物理量: (1) 线速度V:大小为通过的弧长跟所用时间的比值,方向为圆弧该点的切线方向:v=s/t; (2) 角速度:大小为半径转过的角度跟所用时间的比值,有方向(暂不研究)。 ω=φ/t (3) 周期T:沿圆周运动一周所用的时间;频率f=1/T (4) 转速n:每秒钟完成圆周运动的圈数。 3. 线速度、角速度、周期、频率之间的关系: f=1/T, ω=2π/T=2πf, v=2πr/T =2πrf =ωr 4.注意:ω、T、f三个量中任一个确定,其余两个也就确定,但v还和r有关;固定在同一根转轴上转动的物体其角速度相等;用皮带传动的皮带轮轮缘(皮带触点)线速度大小相等。 2.向心力和向心加速度 1. 做匀速圆周运动的物体所受的合外力总是指向圆心,作用效果只是使物体速度方向发生变化。 2. 向心力:使物体速度方向发生变化的合外力。它是个变力;向心力是根据力的作用效果命名的,不是性质力。 3. 向心力的大小跟物体质量、圆周半径和运动的角速度有关 F=mω2r=mv2/r 4. 向心加速度:向心力产生的加速度,只是描述线速度方向变化的快慢。 公式:a=F/m=ω2r=v2/r=(2πf)2r 方向:总是指向圆心,时刻在变化,是一个变加速度。 5.圆周运动中向心力的特点: ① 匀速圆周运动:由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变,故只存在向心加速度,物体受到外力的合力就是向心力。可见,合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心,是物体做匀速圆周运动的条件。 ② 变速圆周运动:速度大小发生变化,向心加速度和向心力都会相应变化,求物体在某一点受到的向心力时,应使用该点的瞬时速度,在变速圆周运动中,合外力不仅大小随时间改变,其方向也不沿半径指向圆心,合外力沿半径方向的分力提供向心力,使物体产生向心加速度,改变速度的方向,合外力沿轨道切线方向的分力,使物体产生切向加速度,改变速度的大小。 3.匀速圆周运动的实例分析 1. 向心力可以是几个力的合力,也可是某个力的分力,是个效果力。 2. 火车转弯问题:外轨略高于内轨,使得火车所受重力和支持力的合力F合提供向心力:F合=mg tgθ=mv2/R 如果火车不按照规定速度转弯,会对铁轨造成一定损害。 3. 汽车过拱桥问题:汽车以速度v过圆弧半径为R的桥面最高点时,汽车对桥的压力等于G-mv2/R,小于汽车的重量;通过凹形桥最低点时对桥的压力等于G + mv2/R,大于汽车的重量。 4.圆周运动中的临界问题: 关于临界问题总是出现在变速圆周运动中,竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动,一般情况下,只讨论最高点和最低点的情况: ① 如图所示,没有物体支撑的小球,在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况: &lt;1&gt; 临界条件:小球达到最高点时绳子的拉力;(或轨道的弹力)刚好等于零,小球的重力提供其做圆周运动的向心力,即 ,上式中的 是小球通过最高点的最小速度,通常叫临界速度 。 &lt;2&gt; 能过最高点的条件: (此时绳、轨道对球分别产生拉力、压力)。 &lt;3&gt; 不能过最高点的条件: (实际上球还没有到最高点就脱离了轨道)。 ② 如图所示,有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况: &lt;1&gt; 临界条件:由于硬杆和管壁的支撑作用,小球恰能达最高点的临界速度 。 &lt;2&gt; 如图所示的小球过最高点时,轻杆对小球的弹性情况: 当 时,轻杆对小球有竖直向上的支持力 ,其大小等于小球的重力,即 。 当 时,杆对小球的作用力的方向竖直向上,大小随速度的增大而减小,其取值范围是: 。 当 时, 。 当 时,杆对小球有指向圆心的拉力,其大小随速度的增大而增大。 &lt;3&gt; 如图所示的小球过最高点时,光滑硬管对小球的弹力情况,同上面图(1)的分析。 4.离心现象及其应用 1. 离心运动:做匀速圆周运动的物体,在所受合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动。物体做离心运动的原因是惯性,而不是受离心力。 2. 离心运动的应用:离心干燥器、离心分离器、洗衣脱水筒、棉花糖的制作等。 3. 汽车在转弯处不能超过规定的速度,砂轮等不能超过允许的最大转速。 四、万有引力与航天 1.开普勒行星运动定律 (1).所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上. (2).对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积. (3).所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等. a3/T2=K 2.万有引力定律及其应用 自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体质量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比。 表达式: F=Gm1m2/r2 地球表面附近,重力近似等于万有引力mg=Gm1m2/R2 3.第一宇宙速度 第二宇宙速度 第三宇宙速度 人造地球卫星:卫星环绕速度v、角速度 、周期T与半径 的关系: 由 ,可得: ,r越大, 越小; ,r越大, 越小; ,r越大,T越大。 第一宇宙速度(环绕速度): ; 第二宇宙速度(脱离速度): ; 第三宇宙速度(逃逸速度): 。 会求第一宇宙速度: 卫星贴近地球表面飞行 地球表面近似有 则有 4、经典力学的局限性 牛顿运动定律只适用于解决宏观、低速问题,不适用于高速运动问题,不适用于微观世界。 公式和图片太繁琐了,凑和着看吧。

5,高一物理必修2知识点

一、机械能 1.功和功率 力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦三者的乘积。 功的定义式:W=FL·cosα 注意:α=0° 时,W=FL ;但α=90° 时,W=0 ,力不做功;α=180° 时,w=-FL . 功与完成这些功所用时间的比值。 平均功率:P=W/t ; 功率是表示物体做功快慢的物理量。 力与速度方向一致时:P=Fv 2.重力势能 物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积,Ep=mgh 。重力势能的值与所选取的参考平面有关。 重力势能的变化与重力做功的关系:重力做多少功重力势能就减少多少,克服重力做多少功重力势能就增加多少. 重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量:W=-ΔEp 。 重力做功的特点:重力对物体所做的功只与物体的起始位置有关,而跟物体的具体运动路径无关。 3.弹性势能 弹力做功等于弹性势能减少:W=-ΔEp 。 4.恒力做功与物体动能变化的关系(实验、探究) 恒力功与位移成正比,选择初速度为零,实验中要得出的结论为W∝V2 5.动能 动能定理 动能:物体由于运动而具有的能量。 Ek=-?mv2 动能定理:合力在某个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。 表达式:W合=Ek2-Ek1或W合=ΔEk 6.机械能守恒定律及其应用 机械能:机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称,可表示为: E(机械能)=Ek(动能)+Ep(势能) 机械能守恒定律:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。Ep1+Ek1=Ek2+Ep2=K,式中 是物体处于状态1时的势能和动能,Ep1、Ek1是物体处于状态2时的势能和动能。 7.验证机械能守恒定律(实验、探究) 用电火花计时器(或电磁打点计时器)验证机械能守恒定律 实验目的:通过对自由落体运动的研究验证机械能守恒定律。 速度的测量:做匀变速运动的纸带上某点的瞬时速度,等于相邻两点间的平均速度。 下落高度的测量:等于纸带上两点间的距离 比较v2与2gh相等或近似相等,则说明机械能守恒 8.能源和能量耗散 能量守恒定律:能量既不会消灭,也不会创生,它只会从一种形式转化为其他形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变。 人类利用能源大致经历了三个时期,即柴薪时期、煤炭时期、石油时期。 能量的耗散:燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去,它就不会再次自动聚集起来供人类重新利用;热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能,我们也无法把这些内能收集起来重新利用。这种现象叫做能量的耗散。能量的耗散从能量转化的角度反映出自然界中宏观过程的方向性。 二、曲线运动 1、深刻理解曲线运动的条件和特点 (1)曲线运动的条件:运动物体所受合外力的方向跟其速度方向不在一条直线上时,物体做曲线运动。 (2)曲线运动的特点:○1在曲线运动中,运动质点在某一点的瞬时速度方向,就是通过这一点的曲线的切线方向。②曲线运动是变速运动,这是因为曲线运动的速度方向是不断变化的。○3做曲线运动的质点,其所受的合外力一定不为零,一定具有加速度。 2、深刻理解运动的合成与分解 物体的实际运动往往是由几个独立的分运动合成的,由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的合成;由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的分解。 运动的合成与分解基本关系:○1分运动的独立性;○2运动的等效性(合运动和分运动是等效替代关系,不能并存);○3运动的等时性;○4运动的矢量性(加速度、速度、位移都是矢量,其合成和分解遵循平行四边形定则。) 3.深刻理解平抛物体的运动的规律 (1).物体做平抛运动的条件:只受重力作用,初速度不为零且沿水平方向。物体受恒力作用,且初速度与恒力垂直,物体做类平抛运动。 (2).平抛运动的处理方法 通常,可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动:一个是水平方向(垂直于恒力方向)的匀速直线运动,一个是竖直方向(沿着恒力方向)的匀加速直线运动。 (3).平抛运动的规律 以抛出点为坐标原点,水平初速度V0方向为沿x轴正方向,竖直向下的方向为y轴正方向,建立如图所示的坐标系,在该坐标系下,对任一时刻t. ①位移 分位移 x=vt,y=?gt2 合位移,s=√(vt)2+(?gt2 )2,tanφ=gt/2vt 为合位移与x轴夹角. ②速度 分速度Vx =V初 Vy=gt, 合速度√(v初)2+(gt)2,tanθ=gt/v初 θ为合速度v与x的夹角 (4).平抛运动的性质 做平抛运动的物体仅受重力的作用,故平抛运动是匀变速曲线运动。 三、圆周运动 1.匀速圆周运动 1. 定义:相等的时间内通过的圆弧长度都相等的圆周运动。 2. 描述圆周运动的几个物理量: (1) 线速度V:大小为通过的弧长跟所用时间的比值,方向为圆弧该点的切线方向:v=s/t; (2) 角速度:大小为半径转过的角度跟所用时间的比值,有方向(暂不研究)。 ω=φ/t (3) 周期T:沿圆周运动一周所用的时间;频率f=1/T (4) 转速n:每秒钟完成圆周运动的圈数。 3. 线速度、角速度、周期、频率之间的关系: f=1/T, ω=2π/T=2πf, v=2πr/T =2πrf =ωr 4.注意:ω、T、f三个量中任一个确定,其余两个也就确定,但v还和r有关;固定在同一根转轴上转动的物体其角速度相等;用皮带传动的皮带轮轮缘(皮带触点)线速度大小相等。 2.向心力和向心加速度 1. 做匀速圆周运动的物体所受的合外力总是指向圆心,作用效果只是使物体速度方向发生变化。 2. 向心力:使物体速度方向发生变化的合外力。它是个变力;向心力是根据力的作用效果命名的,不是性质力。 3. 向心力的大小跟物体质量、圆周半径和运动的角速度有关 F=mω2r=mv2/r 4. 向心加速度:向心力产生的加速度,只是描述线速度方向变化的快慢。 公式:a=F/m=ω2r=v2/r=(2πf)2r 方向:总是指向圆心,时刻在变化,是一个变加速度。 5.圆周运动中向心力的特点: ① 匀速圆周运动:由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变,故只存在向心加速度,物体受到外力的合力就是向心力。可见,合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心,是物体做匀速圆周运动的条件。 ② 变速圆周运动:速度大小发生变化,向心加速度和向心力都会相应变化,求物体在某一点受到的向心力时,应使用该点的瞬时速度,在变速圆周运动中,合外力不仅大小随时间改变,其方向也不沿半径指向圆心,合外力沿半径方向的分力提供向心力,使物体产生向心加速度,改变速度的方向,合外力沿轨道切线方向的分力,使物体产生切向加速度,改变速度的大小。 3.匀速圆周运动的实例分析 1. 向心力可以是几个力的合力,也可是某个力的分力,是个效果力。 2. 火车转弯问题:外轨略高于内轨,使得火车所受重力和支持力的合力F合提供向心力:F合=mg tgθ=mv2/R 如果火车不按照规定速度转弯,会对铁轨造成一定损害。 3. 汽车过拱桥问题:汽车以速度v过圆弧半径为R的桥面最高点时,汽车对桥的压力等于G-mv2/R,小于汽车的重量;通过凹形桥最低点时对桥的压力等于G + mv2/R,大于汽车的重量。 4.圆周运动中的临界问题: 关于临界问题总是出现在变速圆周运动中,竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动,一般情况下,只讨论最高点和最低点的情况: ① 如图所示,没有物体支撑的小球,在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况: <1> 临界条件:小球达到最高点时绳子的拉力;(或轨道的弹力)刚好等于零,小球的重力提供其做圆周运动的向心力,即 ,上式中的 是小球通过最高点的最小速度,通常叫临界速度 。 <2> 能过最高点的条件: v≧v临界(此时绳、轨道对球分别产生拉力、压力)。 <3> 不能过最高点的条件:v﹤v临界 (实际上球还没有到最高点就脱离了轨道)。 ② 如图所示,有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况: <1> 临界条件:由于硬杆和管壁的支撑作用,小球恰能达最高点的临界速度 v临界=0 <2> 如图所示的小球过最高点时,轻杆对小球的弹性情况: 当v=0时,轻杆对小球有竖直向上的支持力 ,其大小等于小球的重力,即F=mg 。 当0<mg<√rg时,杆对小球的作用力的方向竖直向上,大小随速度的增大而减小,其取值范围是:mg>Fn>0 当 v=√gr时,Fn=0 当v>√gr 时,杆对小球有指向圆心的拉力,其大小随速度的增大而增大。 <3> 如图所示的小球过最高点时,光滑硬管对小球的弹力情况,同上面图(1)的分析。 4.离心现象及其应用 1. 离心运动:做匀速圆周运动的物体,在所受合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动。物体做离心运动的原因是惯性,而不是受离心力。 2. 离心运动的应用:离心干燥器、离心分离器、洗衣脱水筒、棉花糖的制作等。 3. 汽车在转弯处不能超过规定的速度,砂轮等不能超过允许的最大转速。 四、万有引力与航天 1.开普勒行星运动定律 (1).所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上. (2).对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积. (3).所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等. a3/T2=K 2.万有引力定律及其应用 自然界中任何两个物体都是相互吸引的,引力的大小跟这两个物体质量的乘积成正比,跟它们距离的二次方成反比。 表达式: F=Gm1m2/r2 地球表面附近,重力近似等于万有引力mg=Gm1m2/R2 3.第一宇宙速度 第二宇宙速度 三宇宙速度 人造地球卫星:卫星环绕速度v、角速度ω 、周期T与半径r 的关系: r越大,v越小;r越大,ω 越小;r越大,T越大。 第一宇宙速度(环绕速度):v=7.9km/s ; 第二宇宙速度(脱离速度):v=11.2km/s ; 第三宇宙速度(逃逸速度):v=16.7km/s 。 会求第一宇宙速度: 卫星贴近地球表面飞行 地球表面近似有GMm/R2=mg 则有 v=√gr 4、经典力学的局限性 牛顿运动定律只适用于解决宏观、低速问题,不适用于高速运动问题,不适用于微观世界。
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