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高一物理必修知识点二总结
考试重点内容:曲线运动、动量、功和能、机械振动
(一)曲线运动、万有引力
知识结构
1. 曲线运动一定是变速运动!速度沿轨迹切线方向,加速度方向沿合外力方向——指向轨道内侧。物体做曲线运动的条件是合外力与速度不在一条直线上。
2. 曲线运动的研究方法:矢量合成与分解法,切线方向的分力ΣFt只改变质点的运动速率大小;法线方向的分力
ΣFn只改变质点运动的方向。
3. 运动的合成和分解:速度、位移、加速度等都是矢量,都可以根据需要和实际情况,用平行四边形定则合成和分解。两个匀速直线运动的合成,两个初速度为0的匀变速运动的合成一定是直线运动。两个直线运动的合成不一定是直线运动。
:加速度:a=g,方向竖直向下,与质量无关,与初速度大小无关;
速度:vx=v0,vy=gt,vt=(v02+vy2)1/2,方向与水平方向成θ角,tgθ=gt/v0;
位移:x=v0t,y=gt2/2,s=(x2+y2)1/2,方向与水平方向成
ɑ角,tgɑ=y/x.
轨迹方程:y=gx2/2v02为抛物线。
在空中飞行时间:t=(2h/g)1/2,
与质量和初速度大小无关,只由高度决定。
水平最大射程:x=v0t=v0(2h/g)1/2
由初速度和高度决定,与质量无关。
曲线运动的位移、速度、加速度都不在同一方向上。
5. 匀速圆周运动:
1)周期T、质点运动一周所用的时间。是描述质点转动快慢的物理量。
2)线速度v、质点通过的弧长Δs与所用时间Δt之比为一定值,该比值是匀速圆周运动的速率v=Δs/Δt,数值上等于质点在单位时间内通过的弧长。线速度的方向在圆周的切线方向上。线速度是描述质点转动快慢和方向的物理量。
3)角速度ω、连接质点与圆心的半径转过的角度Δφ与所用时间Δt之比为一定值,该比值是匀速圆周运动的角速度ω=Δφ/Δt,数值上等于在单位时间内半径转过的角度。单位是弧度/秒(rad/s),角速度也是描述质点转动快慢的物理量
周期、线速度、角速度之间有的关系:
质点转一周弧长s=2πr,时间为T,则v=2πr/T
角度为2πω=2π/T
由上两公式有v=ωr,ω=v/r
圆周运动是曲线运动,它的速度方向时刻在变化着,匀速圆周运动一定是变速运动,“匀速”仅是速率不变的意思。
4)匀速圆周运动的加速度a、加速度的方向指向圆心——向心加速度,其方向时时刻刻指向圆心,即方向时时刻刻在变化着,所以匀速圆周运动是变加速运动。向心加速度的大小:an=v2/r=ω2r。
5)向心力F=ma=mv2/r,或F=ma=mω2r ,方向总指向圆心。向心力是根据力的作用效果命名的。
6). 万有引力与天体、卫星的轨道运动
万有引力定律:宇宙间任何两个有质量的物体间都是相互吸引的,引力大小与两物体的质量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比。
设物体质量分别为m1、m2,物体之间距离为r,则F=Gm1m2/r2
万有引力定律在天文学上的应用——天体质量及运动分析,宇宙速度与卫星轨道运动问题分析依据:万有引力定律、牛顿运动定律、F=mv2/r、匀速圆周运动规律;常用近似条件:将有关轨道运动看作匀速圆周运动,引力F=mg= mv2/r(g随高度、纬度等因素变化而变化)。
7. 宇宙速度:
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