1.曲線運動
(1)物體作曲線運動的條件:運動質點所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直線(2)曲線運動的特點:質點在某一點的速度方向,就是通過該點的曲線的切線方向。質點的速度方向時刻在改變,所以曲線運動一定是變速運動。
(3)曲線運動的軌迹:做曲線運動的物體,其軌迹向合外力所指一方彎曲,若已知物體的運動軌迹,可判斷出物體所受合外力的大緻方向,如平抛運動的軌迹向下彎曲,圓周運動的軌迹總向圓心彎曲等。
2.運動的合成與分解
(1)合運動與分運動的關系:①等時性;②獨立性;③等效性。
(2)運動的合成與分解的法則:平行四邊形定則。
(3)分解原則:根據運動的實際效果分解,物體的實際運動為合運動。
3.★★★平抛運動
4.圓周運動
(1)描述圓周運動的物理量
①線速度:描述質點做圓周運動的快慢,大小v=s/t(s是t時間内通過弧長),方向為質點在圓弧某點的線速度方向沿圓弧該點的切線方向
②角速度:描述質點繞圓心轉動的快慢,大小ω=φ/t(單位rad/s),φ是連接質點和圓心的半徑在t時間内轉過的角度。其方向在中學階段不研究。
③周期T,頻率f---------
做圓周運動的物體運動一周所用的時間叫做周期。
做圓周運動的物體單位時間内沿圓周繞圓心轉過的圈數叫做頻率。
⑥向心力:總是指向圓心,産生向心加速度,向心力隻改變線速度的方向,不改變速度的大小。大小
[注意]向心力是根據力的效果命名的。在分析做圓周運動的質點受力情況時,千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力。
(2)勻速圓周運動: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刻在變的變速曲線運動。
(3)變速圓周運動:速度大小方向都發生變化,不僅存在着向心加速度(改變速度的方向),而且還存在着切向加速度(方向沿着軌道的切線方向,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向心力,産生向心加速度;合外力在切線方向的分力産生切向加速度。
①如右上圖情景中,小球恰能過最高點的條件是v≥v臨 v臨由重力提供向心力得v臨
②如右下圖情景中,小球恰能過最高點的條件是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。兩個物體間的引力的大小,跟它們的質量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比。
公式:
(2)★★★應用萬有引力定律分析天體的運動
①基本方法:把天體的運動看成是勻速圓周運動,其所需向心力由萬有引力提供。即F引=F向得:
應用時可根據實際情況選用适當的公式進行分析或計算。②天體質量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,它是衛星的最小發射速度,也是地球衛星的最大環繞速度。
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射速度。
(4)地球同步衛星
所謂地球同步衛星,是相對于地面靜止的,這種衛星位于赤道上方某一高度的穩定軌道上,且繞地球運動的周期等于地球的自轉周期,即T=24h=86400s,離地面高度
同步衛星的軌道一定在赤道平面内,并且隻有一條。所有同步衛星都在這條軌道上,以大小相同的線速度,角速度和周期運行着。
(5)衛星的超重和失重
“超重”是衛星進入軌道的加速上升過程和回收時的減速下降過程,此情景與“升降機”中物體超重相同。“失重”是衛星進入軌道後正常運轉時,衛星上的物體完全“失重”(因為重力提供向心力),此時,在衛星上的儀器,凡是制造原理與重力有關的均不能正常使用。
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