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高考物理知識(shí)點(diǎn):曲線運(yùn)動(dòng)、萬有引力

來源:網(wǎng)絡(luò)資源 2019-05-09 11:01:30

  1.曲線運(yùn)動(dòng)

  (1)物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件:運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直線(2)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向,就是通過該點(diǎn)的曲線的切線方向。質(zhì)點(diǎn)的速度方向時(shí)刻在改變,所以曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)。

  (3)曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡:做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其軌跡向合外力所指一方彎曲,若已知物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,可判斷出物體所受合外力的大致方向,如平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡向下彎曲,圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡總向圓心彎曲等。

  2.運(yùn)動(dòng)的合成與分解

  (1)合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:①等時(shí)性;②獨(dú)立性;③等效性。

  (2)運(yùn)動(dòng)的合成與分解的法則:平行四邊形定則。

  (3)分解原則:根據(jù)運(yùn)動(dòng)的實(shí)際效果分解,物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)為合運(yùn)動(dòng)。

  ★★★3.平拋運(yùn)動(dòng)

  (1)特點(diǎn):①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。

  (2)運(yùn)動(dòng)規(guī)律:平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。

 、俳⒅苯亲鴺(biāo)系(一般以拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O,以初速度vo方向?yàn)閤軸正方向,豎直向下為y軸正方向);

 、谟蓛蓚(gè)分運(yùn)動(dòng)規(guī)律來處理。

  4.圓周運(yùn)動(dòng)

  (1)描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量

  ①線速度:描述質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,大小v=s/t(s是t時(shí)間內(nèi)通過弧長),方向?yàn)橘|(zhì)點(diǎn)在圓弧某點(diǎn)的線速度方向沿圓弧該點(diǎn)的切線方向

 、诮撬俣龋好枋鲑|(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢,大小ω=φ/t(單位rad/s),φ是連接質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑在t時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度。其方向在中學(xué)階段不研究。

 、壑芷赥,頻率f---------

  做圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間叫做周期。

  做圓周運(yùn)動(dòng)的物體單位時(shí)間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)叫做頻率。

 、尴蛐牧Γ嚎偸侵赶驁A心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大小。大小

  [注意]向心力是根據(jù)力的效果命名的。在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí),千萬不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力。

  (2)勻速圓周運(yùn)動(dòng):線速度的大小恒定,角速度、周期和頻率都是恒定不變的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不變的,是速度大小不變而速度方向時(shí)刻在變的變速曲線運(yùn)動(dòng)。

  (3)變速圓周運(yùn)動(dòng):速度大小方向都發(fā)生變化,不僅存在著向心加速度(改變速度的方向),而且還存在著切向加速度(方向沿著軌道的切線方向,用來改變速度的大小)。一般而言,合加速度方向不指向圓心,合力不一定等于向心力。合外力在指向圓心方向的分力充當(dāng)向心力,產(chǎn)生向心加速度;合外力在切線方向的分力產(chǎn)生切向加速度。

 、偃缬疑蠄D情景中,小球恰能過最高點(diǎn)的條件是v≥v臨 v臨由重力提供向心力得v臨

 、谌缬蚁聢D情景中,小球恰能過最高點(diǎn)的條件是v≥0。

  ★5.萬有引力定律

  (1)萬有引力定律:宇宙間的一切物體都是互相吸引的。兩個(gè)物體間的引力的大小,跟它們的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比。

  公式:

  (2)★★★應(yīng)用萬有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng)

 、倩痉椒ǎ喊烟祗w的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng),其所需向心力由萬有引力提供。即F引=F向得:

  應(yīng)用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況選用適當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行分析或計(jì)算。②天體質(zhì)量M、密度ρ的估算:

  (3)三種宇宙速度

  ①第一宇宙速度:v1=7.9km/s,它是衛(wèi)星的最小發(fā)射速度,也是地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度。

  ②第二宇宙速度(脫離速度):v2=11.2km/s,使物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度。

  ③第三宇宙速度(逃逸速度):v3=16.7km/s,使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度。

  (4)地球同步衛(wèi)星

  所謂地球同步衛(wèi)星,是相對(duì)于地面靜止的,這種衛(wèi)星位于赤道上方某一高度的穩(wěn)定軌道上,且繞地球運(yùn)動(dòng)的周期等于地球的自轉(zhuǎn)周期,即T=24h=86400s,離地面高度

  同步衛(wèi)星的軌道一定在赤道平面內(nèi),并且只有一條。所有同步衛(wèi)星都在這條軌道上,以大小相同的線速度,角速度和周期運(yùn)行著。

  (5)衛(wèi)星的超重和失重

  “超重”是衛(wèi)星進(jìn)入軌道的加速上升過程和回收時(shí)的減速下降過程,此情景與“升降機(jī)”中物體超重相同。“失重”是衛(wèi)星進(jìn)入軌道后正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),衛(wèi)星上的物體完全“失重”(因?yàn)橹亓μ峁┫蛐牧?,此時(shí),在衛(wèi)星上的儀器,凡是制造原理與重力有關(guān)的均不能正常使用。

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