1. 曲線運(yùn)動(dòng)
(1)曲線運(yùn)動(dòng)的條件:作用于運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的合外力的方向與其速度方向不在同一直線上。
(2)曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):質(zhì)點(diǎn)在某點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向就是過該點(diǎn)的曲線的切線方向。曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng),所以曲線運(yùn)動(dòng)一定有加速度。另外,曲線運(yùn)動(dòng)中質(zhì)點(diǎn)所受的凈外力不為零。
(3)曲線運(yùn)動(dòng)軌跡:做曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)留學(xué)之路,其受到的外力合力方向指向曲線的凹面,其運(yùn)動(dòng)軌跡向外力合力所指方向彎曲。根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡,可以確定外力合力作用于物體的大致方向。
2.運(yùn)動(dòng)的合成與分解
(1)聯(lián)合運(yùn)動(dòng)與分離運(yùn)動(dòng)的關(guān)系:
① 動(dòng)作獨(dú)立性
② 運(yùn)動(dòng)的矢量性
③運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性。
④運(yùn)動(dòng)等效。
(2)動(dòng)作的合成與分解:遵循平行四邊形規(guī)則高中物理萬(wàn)有引力公式,根據(jù)動(dòng)作的實(shí)際效果進(jìn)行分解。
3. 水平拋射運(yùn)動(dòng)
(1)水平拋射運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn):
①初速度不為0,且為水平方向;
②只受重力作用,加速度為重力加速度g,屬于勻加速曲線運(yùn)動(dòng)。
(2)水平拋物運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)是
(3)運(yùn)動(dòng)定律:拋射運(yùn)動(dòng)可以看作是兩個(gè)獨(dú)立運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng):水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與垂直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。
①建立直角坐標(biāo)系:以投擲點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)O,水平方向?yàn)閤軸正方向,豎直向下為y軸正方向。
②對(duì)于任意時(shí)刻t,我們有:
4.圓周運(yùn)動(dòng)
(1)物理量
①線速度:描述質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢,其大小為v=s/t,式中s為時(shí)間t內(nèi)行進(jìn)的圓弧的長(zhǎng)度。
②角速度:描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心旋轉(zhuǎn)的速度,其大小為ω=φ/t,單位為弧度/秒。φ為質(zhì)點(diǎn)與圓心連線半徑在t時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的角度。
③周期T:物體做圓周運(yùn)動(dòng)完成一周所需的時(shí)間。
④ 頻率f:物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),單位時(shí)間內(nèi)繞圓心轉(zhuǎn)的圈數(shù)。
⑤向心力:是使物體做圓周運(yùn)動(dòng),指向圓心的一種作用力。向心力改變線速度的方向,但不改變大小,從而產(chǎn)生向心加速度。
⑥向心加速度:描述的是線速度的快慢,方向指向圓心。向心加速度總是在變化的。
(2)勻速圓周運(yùn)動(dòng):線速度恒定,角速度、周期、頻率、向心加速度、向心力等都恒定,即速度不變但速度的方向不斷變化。
(3)變速圓周運(yùn)動(dòng):速度的大小和方向都有變化。不僅有向心加速度,還有切向加速度,運(yùn)動(dòng)方向沿軌道的切線方向。
5.重力
(1)萬(wàn)有引力定律:自然界中一切物體都相互吸引,兩個(gè)物體之間引力的大小與它們質(zhì)量的乘積成正比,與它們距離的平方成反比。
萬(wàn)有引力公式:
,其中 r 是球心之間的距離。
(2)三種宇宙速度:
①第一宇宙速度:v1=7.9km/s,是人造衛(wèi)星的最小發(fā)射速度(此時(shí)衛(wèi)星在接近地面運(yùn)行),也是地球衛(wèi)星的最大軌道速度。
②第二宇宙速度:v2=11.2km/s,是物體擺脫地球引力作用的最小發(fā)射速度。
③第三宇宙速度:v3=16.7km/s,是物體擺脫太陽(yáng)引力作用的最小發(fā)射速度。
(3)衛(wèi)星運(yùn)行過程中各物理量與軌道半徑的關(guān)系:
隨著軌道半徑逐漸增大,向心加速度、線速度、角速度會(huì)逐漸減小,周期會(huì)逐漸增大。
(4)地球同步衛(wèi)星位于赤道上空一定高度的穩(wěn)定軌道上,相對(duì)于地面靜止不動(dòng),繞地球運(yùn)行的周期等于地球自轉(zhuǎn)周期,其距地面的高度為:
所有的地球同步衛(wèi)星的軌道都必須在赤道平面內(nèi),且軌道只有一條,所有的同步衛(wèi)星都在這個(gè)軌道上高中物理萬(wàn)有引力公式,以相同的線速度、角速度和周期運(yùn)行。
(5)衛(wèi)星超重與失重
“超重”發(fā)生在衛(wèi)星入軌加速上升過程和回收減速下降過程中。
“失重”是指衛(wèi)星進(jìn)入軌道后,在正常運(yùn)行狀態(tài)下,衛(wèi)星上的物體完全處于“失重”狀態(tài),因此衛(wèi)星上所有制造原理與重力有關(guān)的儀器都無(wú)法正常使用。
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