高中物理復習學習計劃第一講:力、彈性和摩擦力.doc
第2講:直線運動.doc
?)牳鈢梪宦詳曰燞曰Fu? 3講座:牛頓運動定律.doc
第四講:曲線運動.doc
??牉繯實施倪宦之智曰蟑螂?5講座:萬有引力.doc
第六講:機械能及其守恒定律.doc
力、物體的平衡
第一講:力、彈性和摩擦力
【學習目標】
知道重力是地球表面附近物體的引力和重心。
了解彈力產生的條件和方向,計算彈簧的彈力。
了解摩擦力的條件和方向,并計算摩擦力的大小。
【自學】
閱讀教材,理解并提高以下知識點
1.力的概念
1. 力是。 2.力量手段的實質性。
3、力的互易性是指施加力的物體必定是受力的物體,并且力總是成對的。
4、力的矢量性是指用圖像來描述力。
5.力的作用是或。 6. 力可以按其總和進行分類。
例如:
2. 重力
1.概念: , 2.生產條件:
3、尺寸:G=mg(g為重力加速度,其值在地球上最大和最小;同一地理位置,距離地面越高,g的值越大。一般來說,靠近地面的地方在地球表面我們認為重力是一種恒定的力。
4. 方向: 。
5、作用點——重心:質量分布均勻、形狀規則的物體的重心在該物體上(填一定或不填)。
可以粗略地確定質量分布不均勻或形狀不規則的薄板狀物體的重心。
3. 彈性
1、概念:
2、生成條件(1); (2)。
3、尺寸:(1)與變形有關,一般采用平衡條件或動力學定律計算。
(2) 彈簧力胡克定律:f = kx
式中的k稱為,其單位為,由下式確定: 式中x為彈簧。
4、方向:與變形方向相反。
(1)輕繩只能產生拉力,方向沿繩的方向;
(2)當硬物表面與表面接觸或與表面點時,彈力方向與表面接觸(如果是曲面,則其切面)并指向被壓物體或支持。
(3)球面與球面之間的彈力是沿方向的。
(4)摩擦力
1、生產條件: (1)兩個物體之間的接觸面; ② 兩個物體之間的存在;
(2)接觸物體之間存在相對運動(摩擦力)或相對運動趨勢(摩擦力)。
2、方向: (1)滑動摩擦的方向沿接觸面且相反,與物體運動方向相同。
(2)靜摩擦力的方向與物體沿接觸面的方向相反。 可以根據平衡條件或牛頓運動定律來判斷。
3.尺寸:
(1)滑動摩擦力的大小:式中f=μN N是指,不一定等于物體的重力; 式中μ稱為動摩擦因數,其值由下式確定。
(2)靜摩擦力的大小:0<≤fm 除最大靜摩擦力外的靜摩擦力的大小與正壓力有關。 最大靜摩擦力約等于滑動摩擦力并與正壓力成正比; 靜摩擦力的大小應根據平衡條件或牛頓運動定律進行計算。
【典型例子】
錯誤! 該鏈接無效。 如圖所示,一個光滑但分布不均勻的球,其中心在 O 點,重心在 P 點,靜止在垂直墻和桌子邊緣之間。 嘗試畫出球上的彈力。
[示例2] 如圖所示,一根具有不可忽略重力的均勻桿被繩子拉動靜止。 嘗試拉動桿上的彈力。
【例3】如圖所示,兩個物體的重力分別為G1和G2高中物理彈簧受到壓力嗎,兩個彈簧的剛度系數分別為k1和k2,彈簧的兩端分別與物體和地面相連。 用垂直向上的力慢慢向上拉動G2,最終拉力F=G1+2G2達到平衡。 求該過程中系統重力勢能的增量。
分析:關鍵是要了解兩個物體的高度增量Δh1和Δh2與兩個彈簧在初始狀態和最終狀態下的變形量Δx1、Δx2、Δx1/、Δx2/之間的關系。
無張力F時,Δx1=(G1+G2)/k1,Δx2=G2/k2,(Δx1、Δx2為壓縮量)
當拉力為F時,Δx1/=G2/k1,Δx2/=(G1+G2)/k2,(Δx1/、Δx2/為伸長量)
且Δh1=Δx1+Δx1/,Δh2=(Δx1/+Δx2/)+(Δx1+Δx2)
系統重力勢能增量ΔEp= G1?Δh1+G2?Δh2
排序后可以得到:
【例4】 如圖所示,將一塊重量為G的木塊以與水平方向成α角的推力F沿天花板向右推。 木塊與天花板之間的動摩擦因數為μ。 求木塊上的摩擦力。 力的大小。
分析:由垂直方向合力為零,可得FN=Fsinα-G,故有:f =μ(Fsinα-G)
【例5】如圖所示,A、B是兩塊相同的木塊。 A、B間最大靜摩擦力Fm=5N,水平面光滑。 使 A 和 B 相對滑動的最小拉力 F 是多少?
分析:當A、B之間發生相對滑動時,A、B之間的相對運動狀態處于臨界狀態。 可以認為已經發生了相對滑動高中物理彈簧受到壓力嗎,摩擦力為滑動摩擦,其大小等于最大靜摩擦力5N,也可以認為還沒有發生相對滑動,因此加速度A 和 B 仍然相等。 分別以A和整體為對象,利用牛頓第二定律,可得拉力至少為F=10N
點評:研究物理問題時經常會遇到臨界狀態。當一個物體處于臨界狀態時,可以認為它同時具有萬有引力
行星的運動 太陽與行星之間的引力
【學習目標】
1、了解人類認識天體運動的歷史過程。
2.了解開普勒三定律的內容及其簡單應用,掌握高中處理行星運動的基本方法。
3. 了解哪些因素與太陽和行星之間的引力有關。
4.了解科學家發現萬有引力定律的過程和方法。
【自學】
一、人類認識天體運動的歷史
一、“地心說”的內容及代表人物:
二、“日心說”的內容及代表人物:
2. 開普勒行星運動定律的內容
開普勒第一定律:。
開普勒第二定律:。
開普勒第三定律:。 現在:
在高中研究中,大多數行星運動的軌道可以被視為圓形。
3. 太陽與行星之間的引力
根據開普勒第一、第二定律,牛頓得出結論,太陽對不同行星的引力與 ? 成正比,與 成反比,即。 然后根據牛頓第三定律推導出行星對太陽的引力為,最后得到:
【典型例子】
例1、海王星的公轉周期約為5.19×109s,地球的公轉周期為3.16×107s。 那么海王星到太陽的平均距離是地球到太陽平均距離的多少倍呢?
例2:有一顆來自太陽的小行星,質量為1.0×。 它的軌道半徑是地球繞太陽運動半徑的2.77倍。 求小行星繞太陽一周所需的時間。
例3 16世紀,哥白尼根據大量的天文觀測數據,經過40多年的天文觀測和潛心研究,提出了“日心說”的以下四種觀點。 目前這四種觀點的缺陷是( )
A.宇宙的中心是太陽,所有行星都圍繞太陽做勻速圓周運動。
B. 地球是一顆圍繞太陽做勻速圓周運動的行星。 月球是一顆圍繞地球做勻速圓周運動的衛星。 它在繞地球公轉的同時,也與地球一起繞太陽公轉。
C、天空不自轉,因為地球每天自西向東自轉一周,導致天體每天東升西落。
D、與太陽和地球的距離相比,恒星距離地球非常遠,遠大于太陽和地球的距離。
示例 4. 假設已知月球繞地球勻速圓周運動,并且重力提供向心力。 如果地球對月球的引力突然消失,月球會發生怎樣的運動? 如果地球對月球的引力突然增大或減小,月球會如何運動?
[為了訓練]
1、某人造衛星繞地球作勻速圓周運動,其軌道半徑為月球繞地球軌道半徑的1/3。 該衛星的軌道周期約為: ( )
A. 1-4 天之間 B. 4-8 天之間 C. 8-16 天之間 D. 16-20 天之間
2、兩行星運行周期之比為1:2,其軌道半長軸之比為: ( )
A.1/2 BCD
3. 地球到太陽的距離是水星到太陽距離的2.6倍。 那么地球和水星繞太陽運行的線速度之比是多少呢? (假設地球和水星繞太陽的軌道都是圓形軌道)
4. 日心說被人們接受的原因是( )
A.研究以地球為中心的天體運動有許多無法解決的問題。
B.以太陽為中心,很多問題都可以解決,行星運動的描述也變得簡單。
C.地球繞著太陽轉 D.太陽總是從東邊升起,從西邊落下