高一物理曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

1、高一物理(期中復(fù)習(xí))核心知識(shí)點(diǎn)、公式總結(jié)高中部：時(shí)海飛第五章曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)一曲線運(yùn)動(dòng)1. 曲線運(yùn)動(dòng)：物體的運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng).2. 曲線運(yùn)動(dòng)的條件是：質(zhì)點(diǎn)受合外力的方向(或加速度方向)跟它的速度方向不在同一直線 上.3. 曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：(1) 速度方向一定改變，所以是 變速運(yùn)動(dòng)，必有加速度.(2) 質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度方向是在曲線的這一點(diǎn)的切線方向.(3) 質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)，曲線的彎曲方向定是合外力的方向.(即:在哪邊受力向哪邊彎曲) 知識(shí)點(diǎn)二運(yùn)動(dòng)的合成和分解1. 運(yùn)動(dòng)的合成與分解：如果物體同時(shí)參與了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)，那么物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)就叫做那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)的合運(yùn) 動(dòng)，那幾個(gè)運(yùn)動(dòng)

2、叫做這個(gè)實(shí)際運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng).合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：(1) 等效性.(2)等時(shí)性.(3)獨(dú)立性.2. 運(yùn)動(dòng)的合成與分解的運(yùn)算法那么：位移、速度、加速度的合成與分解.遵循平行四邊形定 那么進(jìn)行合成或分解.3. 合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡的關(guān)系兩直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡有各分運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)及合初速度的方向和大小關(guān)系決疋.(1) 兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的和運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng).(2) 一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍然是勻變速運(yùn)動(dòng).(3) 當(dāng)二者共線時(shí)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，不共線時(shí)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng).兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng).假設(shè)合初速度方向與合加速度方向不在一 條直線上時(shí)，那么是曲

3、線運(yùn)動(dòng).4. 兩類典型問題(1)小船過河問題： 最短時(shí)間過河：過河時(shí)間僅由的垂直于岸的分量 v決定，即t -，與v水無關(guān)，所以v當(dāng)V船垂直于河岸時(shí)，過河所用時(shí)間最短，最短時(shí)間為 t d. 最短位移過河：過河路程由實(shí)際運(yùn)動(dòng)軌跡的方向決定，當(dāng)v船v水時(shí)，最短路程為d ；當(dāng)v船v水時(shí)，最短路程為dv船(2) 關(guān)聯(lián)速度冋題物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)速度為合速度，一般將該速度沿繩和垂直于繩兩個(gè)方向正交分 解.如下圖，通過不可伸長(zhǎng)的繩連在一起.那么沿繩方向的分速度大小相等.知識(shí)點(diǎn)三平拋運(yùn)動(dòng)1. 定義：水平拋出的物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng).2. 性質(zhì)：加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡是拋物線.平拋運(yùn)動(dòng)的速率隨時(shí)

4、間變化不是均勻的，但速度隨時(shí)間的變化是均勻的，要注意區(qū) 分.3規(guī)律(1) 其合運(yùn)動(dòng)及在水平方向上、豎直方向上的運(yùn)動(dòng)如下表所示：運(yùn)動(dòng)特征速度V加速度a位移s水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)方向tan竺 tVx v°方向：tanyg tx 2v0(3) 重要推論 從拋出點(diǎn)開始，任意時(shí)刻速度偏向角的正切值等于位移偏向角正切值的兩倍. 拋物線上某點(diǎn)的速度反向延長(zhǎng)線與初速度延長(zhǎng)線的交點(diǎn)到拋點(diǎn)的距離等于該段平拋水平位移的一半.內(nèi)，速度矢量的變化量 V是相等的，即V的大小與t成正 在任意兩個(gè)相等的t 比，方向豎直向下.平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2g，取決于下落的高度，而與初速度大小無

5、關(guān).水平位移?，取決于下落的高度和初速度. 知識(shí)點(diǎn)四斜拋運(yùn)動(dòng)xVotVo1. 斜拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：初速度斜向上或者斜向下，僅受重力作用2. 斜拋運(yùn)動(dòng)分解為：水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)豎直方向一一豎直上拋運(yùn)動(dòng)當(dāng)Vy=0時(shí)，小球到達(dá)最高點(diǎn)，所用時(shí)間t g與上升到最高點(diǎn)所需時(shí)間相等，因此小球飛行時(shí)間為iy由落下所需時(shí)間,x、球能到達(dá)的VoVyn0TV x2v0 sing 最大高度(h)叫做射高；從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離(s)叫做射程 知識(shí)點(diǎn)五描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量線速度：1.質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢，大小2.角速度:質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢,_lt(rad/s)3.f具有如下的換算關(guān)系:r r 2 fr T4.向心加

6、速度：線速度方向改變的快慢.24 2rrT方向在不停地改變，但總是指向圓心，因此 an是個(gè)變量. an與r是成正比還是反比，取決于固定不變的量，如：假設(shè) 正比；假設(shè)V固定不變，貝U an與r成反比.(1)(2)(3)2an -2r 4 2固定不變，那么an與r成向心力(1) 按效果命名，不是性質(zhì)力，可能是單個(gè)力，也可能是幾個(gè)力的合力共同提供.24 2Fnman(2) 大?。篎n man m m r m v m r .rT22(3)當(dāng)沿半徑方向的力F ml時(shí)，物體做離心運(yùn)動(dòng).r知識(shí)點(diǎn)六勻速圓周運(yùn)動(dòng)1. 特點(diǎn)：線速度大小恒定，角速度、周期、頻率恒定，向心加速度和向心力大小恒定.2. 質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周

7、的條件：合外力大小不變，方向始終與速度方向垂直，且指向圓心.3. 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力(1) 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體的向心力就是物體所受的合外力.(2) Fv224 2(2) Fn m an m mrmvm 廠 rrT4. 兩種傳動(dòng)方式 共軸轉(zhuǎn)動(dòng)：特點(diǎn)： 3 a=3 bTa=TbVa:Vb=Ra:Rb 皮帶、齒輪傳動(dòng)：Va=VbTa:Tb=Ra:R3 a: 3 b=Rb:Ra 知識(shí)點(diǎn)七生活中的圓周運(yùn)動(dòng)2mgta n =m1. 火車拐彎 對(duì)內(nèi)外軌均恰無作用力:2. 凸、凹形橋3. 豎直圓內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)第六章萬有引力與航天知識(shí)點(diǎn)一天體的運(yùn)動(dòng)1. 人類對(duì)天體運(yùn)動(dòng)的認(rèn)識(shí)過程托勒密：地心說。哥白尼：日心說.第

8、谷：大量觀測(cè)數(shù)據(jù)開普勒：行星運(yùn)動(dòng)三大定律2. 開普勒三定律 開普勒第一定律：又稱軌道定律，所有行星圍繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽(yáng)處在 橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上. 開普勒第二定律：又稱面積定律，對(duì)于每一個(gè)行星而言，太陽(yáng)和行星的連線在相等的 時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等. 開普勒第三定律：又稱周期定律，所有行星軌道半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方 的比值相等.用公式表示：R k，其中比例常數(shù)k與行星無關(guān)只與太陽(yáng)有關(guān).知識(shí)點(diǎn)二萬有引力定律1. 萬有引力定律定律內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的 乘積成正比，跟它們距離的二次方成反比.2. 公式：F Gp公式中的G叫做引力常量，

9、G 6.67 10 11N m2 / kg2 . r物理意義：對(duì)于任何物體來說，G值都是相同的，它在數(shù)值上等于質(zhì)量為1kg的兩個(gè)物體, 相距1m時(shí)的相互作用力.3. 對(duì)萬有引力定律的理解(1)適用條件： 當(dāng)兩個(gè)物體間的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于每個(gè)物體的尺寸時(shí)，物體可以看成質(zhì)點(diǎn)，直接使用萬有 引力定律計(jì)算. 當(dāng)兩物體是質(zhì)量分布均勻的球體時(shí)， 它們之間的引力也可直接用公式計(jì)算， 但式中r是 指兩球心間距離. 當(dāng)研究物體不能看成質(zhì)點(diǎn)時(shí)，可以把物體假想分割成無數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)，求出兩個(gè)物體上每 個(gè)質(zhì)點(diǎn)與另一物體上所有質(zhì)點(diǎn)的萬有引力，然后求合力.(2)萬有引力的性質(zhì)：普遍性：相互性：一般物體之間雖然存在萬有引力，但是很小，

10、天體與物體之間 或天體之間的萬有引力才比擬顯著因此在涉及天體運(yùn)動(dòng)時(shí)，才考慮萬有引力.知識(shí)點(diǎn)三重力、重力加速度與萬有引力的關(guān)系1.地球上的重力和萬有引力的關(guān)系在地球外表上的物體所受的萬有引力 F引可以分解成物體所受的 重力mg和隨地球自轉(zhuǎn)而做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力 F，如下圖，其中Mm2I G ，而 F mr ，R當(dāng)物體在赤道上時(shí)，F(xiàn)引、mg、F三力同向，此時(shí)F到達(dá)最大值2mr ，重力加速度到達(dá)最小值(1)Fmax當(dāng)物體在兩極的極點(diǎn)時(shí)，大值，此最大值為gmax GM ；R(2)F引Fgminmf 0，F(xiàn)引mg，c M c 2 .R2；此時(shí)重力等于萬有引力，重力加速度到達(dá)最因?yàn)榈厍蜃赞D(zhuǎn)角速度很小，2.天

11、體外表的重力和重力加速度在質(zhì)量為M、半徑為R的天體外表上, g可以認(rèn)為是由萬有引力產(chǎn)生的，那么 量)。G ??？ mR 2 R2，所以在一般情況下計(jì)算時(shí)認(rèn)為Mmmg G 2R 。假設(shè)忽略天體自轉(zhuǎn)影響，質(zhì)量為m的物體的重力加速度 mg，得：g GM2 ( R為天體半徑，M為天體質(zhì)RR由此可得不同星球外表重力加速度的關(guān)系為:3.求某高度處的重力加速度og1 R2?M12g2R1M 2Mm mgh G2設(shè)離星球外表高度為h處的重力加速度為gh，那么(R h)重力加速度隨高度的增加而減小。星球外表的重力加速度和某高度處的重力加速度之間的關(guān)系為：gh，那么ghgr22(R h)知識(shí)點(diǎn)四天體質(zhì)量和密度的計(jì)算

12、1 .天體質(zhì)量的計(jì)算(1)行星的公轉(zhuǎn)半徑，公轉(zhuǎn)周期T,設(shè)行星的質(zhì)量為m222F向 m r m()r2 2.m()rMT ，所以那么由萬有引力定律得:Gm根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)規(guī)律，F(xiàn)向 F萬，即 rmg(2)天體：半徑R和天體外表的重力加速度g，根據(jù)，中心天體質(zhì)量為M .4 2r3GT2(3)行星繞中心天體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度v和軌道半徑r，根據(jù)GMmr2rvM G2Vm ，彳得: rmv2r 得:GMm9(5)行星繞中心天體運(yùn)行的線速度 v和周期T，根據(jù)r.v3TM -G .2. 天體密度的測(cè)定(1) 天體質(zhì)量測(cè)出后，如果能求出天體的體積，那么天體的密度可以測(cè)定，即 式中r為行星的公轉(zhuǎn)軌道半徑，R為

13、中心天體的半徑，T為行星的公轉(zhuǎn)周期.假設(shè)行星為中心天體的近地衛(wèi)星，那么r R，中心天體的密度* gR2(2) 天體半徑與天體外表的重力加速度時(shí)，根據(jù)G2天體密度M gR3g .V G 4 R3 4 GR33. “星體自轉(zhuǎn)不解體模型指星球外表上的物體隨星球自轉(zhuǎn)而繞自轉(zhuǎn)軸(某點(diǎn))做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其特點(diǎn)為： 具有與星球自轉(zhuǎn)相同的角速度和周期； 萬有引力除提供物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力外，還要產(chǎn)生重力. 知識(shí)點(diǎn)五圓周運(yùn)動(dòng)各物理量與軌道半徑的關(guān)系1. 根本方法：將天體運(yùn)動(dòng)或衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)，向心力由萬有引力提供，因此可以 根據(jù)萬有引力定律、牛頓第二定律及向心力公式來求解各類問題.式中M為中心

14、天體的質(zhì)量，m為環(huán)繞天體的質(zhì)量，a.、v、 和T分別表示環(huán)繞天體做圓周運(yùn) 動(dòng)的向心加速度、線速度、角速度和周期.根據(jù)問題的特點(diǎn)條件，靈活選用的相應(yīng)的公式進(jìn) 行分析求解.2. 當(dāng)天體做穩(wěn)定的勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，天體 a、v、t、r間的關(guān)系如下：口訣：高軌低速大周期知識(shí)點(diǎn)六人造衛(wèi)星和宇宙速度1. 如下圖三種軌道中，b、c軌道經(jīng)過地心，可以存在，而a軌道不存在.2. 人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征(m為地球質(zhì)量，r為衛(wèi)星軌道半徑)人造衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由萬有引力提供環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，根據(jù)牛 頓第二定律：由2 GMm mv廠T和r23GF -,求出天體質(zhì)量gRG，那么(1)2Vr得v r越大，V越小

15、.mim2 r越大，越小.2 r得4曰Tm2 2 r 得 ITR 6400km 代入有 Tm.大于該值.3.三種宇宙速度(3)3J-, r越大，T越大.,Gg84min .這是地球衛(wèi)星的最小周期，任何實(shí)際衛(wèi)星的周期均1第一宇宙速度環(huán)繞速度衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大環(huán)繞速度 V17.9km/s，此值為人造衛(wèi)星在地面附近做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度，叫第一宇宙速度同時(shí)它也是發(fā)射衛(wèi)星的最小速度，小于這 個(gè)速度，不可能發(fā)射衛(wèi)星.求第一宇宙速度有兩種方法：Mmv2GMG m v j 由 R2R，得，R ；2v_ 由mg mR，得v gR其他星球的第一宇宙速度計(jì)算方法同上，M為該星球的質(zhì)量，R為該星

16、球的半徑，g為該星球外表的重力加速度依據(jù)條件，靈活選用計(jì)算公式.2第二宇宙速度脫離速度衛(wèi)星或飛船要想脫離地球的引力束縛，成為繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的人造行星或飛到其他行星上去所必 需的最小發(fā)射速度，稱為第二宇宙速度，其大小為 11.2km/s .3第三宇宙速度逃逸速度地面上的物體發(fā)射出去，使之最后能脫離太陽(yáng)的引力范圍，飛到太陽(yáng)系以外的宇宙空間所必 需的最小發(fā)射速度，稱為第三宇宙速度，其大小為 16.7km/s .4地球同步衛(wèi)星是指，位于赤道上方，相對(duì)于地面靜止的、運(yùn)行周期與地球的自轉(zhuǎn)周期 T 24h相等的衛(wèi)星，這種衛(wèi)星主要用于全球通信和轉(zhuǎn)播電視信號(hào)又叫做同步通信衛(wèi)星.周期一定T 24h 速率一定v 3.1

17、km/s 運(yùn)行方向一定自西向東運(yùn)行同步衛(wèi)星：概括為“六個(gè)一定. 位置一定必須位于地球赤道的上空4高度一定h 36 10 km2向心加速度一定an °.22嘆 知識(shí)點(diǎn)七變軌問題及衛(wèi)星追及問題1 .穩(wěn)定運(yùn)行：衛(wèi)星穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)萬有引力提供了衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力。2. 變軌運(yùn)行：當(dāng)衛(wèi)星的速度突然發(fā)生變化時(shí)，向心力與萬有引力不再相等，解答這一模 型的有關(guān)問題，可根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)的向心力供求平衡關(guān)系進(jìn)行分析求解：物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)； 假設(shè)F供F求，供不應(yīng)求物體做離心運(yùn)動(dòng)； 假設(shè)F供F求，供過于求物體做向心運(yùn)動(dòng).知識(shí)點(diǎn)八衛(wèi)星及天體相遇問題兩天體行星、衛(wèi)星或探測(cè)器相遇，實(shí)際上是指兩天體相距最近.設(shè)衛(wèi)星1 離地球近些與衛(wèi)星2某時(shí)刻相距最近，如果經(jīng)過時(shí)間t，兩衛(wèi)星與地心連線半徑 轉(zhuǎn)過的角度相差2的整數(shù)倍，那么兩衛(wèi)星又相距最近，即 1t 2t 2n n 1,2,3,L;如果經(jīng)過 時(shí)間t，兩衛(wèi)星與地心連線半徑轉(zhuǎn)過的角度相差 的奇數(shù)倍，那么兩衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)，即1t2