曲线运动
1.曲线运动质点的速度方向沿着轨迹的切线方向,曲线运动是变速运动,一定具有加速度。典型的两种曲线运动:平抛和圆周。
2.物体做曲线运动的条件是物体所受的合外力与速度不在一条直线上:物体做平抛运动,重力始终竖直向下,速度斜向下;物体做匀速圆周运动的条件为合外力作为向心力。做曲线运动的物体所受合外力必指向轨迹凹的一面;特别的有,若物体做的是匀速圆周运动,则合外力指向圆心。
3.运动的合成和分解是处理复杂运动的重要方法:把复杂运动分解为简单的运动,并利用分运动的独立性和等时性 来求解。主要实例:蜡块在玻璃管里的运动;渡河问题;关联速度和平抛运动。
4.渡河问题:包括渡河最短时间,最短位移(两种情况);关联速度:把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量,根据沿绳(杆)方向的分速度大小相同求解。
平抛运动
5.平抛运动的处理方法:分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。其规律如下:
分加速度:
分速度:
分位移:
实际运动的速度即合速度:
则此时速度与水平方向的夹角为 :
实际运动的位移即合位移:
则此时位移与水平方向夹角为 :
速度和位移的方向关系: (速度的方向延长线交于水平位移的中点)
在水平地面上,平抛飞行时间由高度决定 ,射程与初速度成正比
在固定倾角 的斜面上,平抛飞行时间与初速度成正比 ,射程与初速度的平方成正比
6.平抛运动的速度变化
①平抛运动加速度保持不变,其性质是匀变速曲线运动,任意相等时间间隔内的速度改变量大小相等,方向竖直向下。
②在斜面上平抛物体落在斜面上时位移方向与水平方向夹角等于斜面的倾角,和平抛的初速度无关。速度方向也只与斜面的倾角有关。
圆周运动
7.线速度 ,方向为曲线的切线方向。角速度 。同一皮带(摩擦轮边缘)上的各点线速度大小相同,同一转体上各点角速度、周期、转速相同。
8.向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量,
方向指向圆心。9.匀速圆周运动是线速度大小不变的圆周运动,是一种变加速曲线运动。
10.使质点产生向心加速度所需的外力叫做向心力,
方向指向圆心。向心力只改变速度的方向而不改变速度的大小。11.圆周运动向心力来源实例分析:火车转弯;汽车过拱桥;汽车过凹形路面;航天器中的失重;离心运动(汽车转弯)
12.竖直平面中圆周运动最高点的临界速度:若是柔软的绳, ;若是轻杆, 。
万有引力
13.开普勒三定律:轨道定律,面积定律和周期定律 。
14.万有引力定律 是牛顿总结出来的,万有引力恒量 是卡文迪许首先在实验室中较准确地测定的。
15.一般情况下可认为重力近似等于万有引力
由此式可以得到②若已知星球表面重力加速度 及星球半径 ,则此星球的质量可表示为
16.人造地球卫星:为使问题简化,视卫星绕行星的运动为匀速圆周运动,所需向心力由万有引力提供,即有:
由此可以得到宇宙速度:是指从地球表面直接发射航天器的发射速度。
①第一宇宙速度:人造卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度。 km/s。
②第二宇宙速度。为使物体脱离地球的引力,不再绕地球运行至少需要的速度。 km/s。
③第三宇宙速度。为使物体脱离太阳的引力,飞到太阳系以外的宇宙空间去至少需要的速度。 km/s。
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