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高中物理必修2
知識(shí)梳理
考點(diǎn)復(fù)習(xí)高中物理必修2
知識(shí)梳理
考點(diǎn)復(fù)習(xí)1第一章曲線運(yùn)動(dòng)第一章曲線運(yùn)動(dòng)2說一說砂輪打磨下來的熾熱的微粒它們沿著什么方向運(yùn)動(dòng)?一、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向說一說砂輪打磨下來的熾熱的微粒它們沿著什么方向運(yùn)動(dòng)?一、曲線3二、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向1、質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。2、曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向時(shí)刻在變,所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。二、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向1、質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)4我們已經(jīng)知道如何確定曲線運(yùn)動(dòng)的速度的方向:....abcdvvvv在曲線運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的即時(shí)速度的方向,就是通過這一點(diǎn)的曲線的切線的方向。我們已經(jīng)知道如何確定曲線運(yùn)動(dòng)的速度的方向:....abcdv5課堂訓(xùn)練1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)B.曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向不斷地變化。但速度的大小可以不變C.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向可能不變D.曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向一定同時(shí)改變AB課堂訓(xùn)練1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(6三、曲線運(yùn)動(dòng)的條件三、曲線運(yùn)動(dòng)的條件7物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、當(dāng)物體所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí).物體將做曲線運(yùn)動(dòng)。
物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、當(dāng)物體所受的合力方向跟它的速8物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)例分析1物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)例分析19物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)例分析2物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)例分析210水平方向:蠟塊隨管向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)豎直方向:蠟塊相對(duì)管向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)蠟塊相對(duì)黑板向右上方運(yùn)動(dòng)合成與分解紅蠟塊在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)水平方向:蠟塊隨管向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)豎直方向:蠟塊相對(duì)管向上11例:河寬d=100m,水流速度v1=3m/s,船在靜水中的速度是v2=4m/s.求(1)欲使船渡河時(shí)間最短,船應(yīng)怎樣渡河?最短時(shí)間是多少?船經(jīng)過的位移多大?分析1:時(shí)間最短d結(jié)論:當(dāng)船頭垂直河岸時(shí),所用時(shí)間最短例:河寬d=100m,水流速度v1=3m/s,船在靜水中的速12例:河寬d=100m,水流速度v1=3m/s,船在靜水中的速度是v2=4m/s.求(2)欲使船渡河距離最短,船應(yīng)怎樣渡河?渡河時(shí)間多長?分析2:航程最短θd結(jié)論:當(dāng)合運(yùn)動(dòng)垂直河岸時(shí),航程最短例:河寬d=100m,水流速度v1=3m/s,船在靜水中的速13課堂練習(xí)
1.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成,下列說法中正確的是()
A.合運(yùn)動(dòng)的速度一定比每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大B.兩個(gè)速度不等的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)C.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),一定是直線運(yùn)動(dòng)D.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,一定與它們的合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等BD課堂練習(xí)1.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成,下列說法中正確的是(141.基本規(guī)律:水平方向:豎直方向:位移:水平方向:豎直方向:合位移大小:方向:速度:合速度大?。悍较颍?.位移變化有什么規(guī)律?相等時(shí)間內(nèi)豎直位移變化呢?1.速度變化有什么規(guī)律?3.飛行時(shí)間和水平射程分別有什么因素決定?4.任一時(shí)刻的末速度與初速度方向的夾角(速度偏向角)和位移與初速度方向的夾角(位移偏向角)有什么關(guān)系?平拋運(yùn)動(dòng)1.基本規(guī)律:水平方向:豎直方向:位移:水平方向:豎直方向:15Gv0v1v2v3Δvv0ΔvΔvv1v2v3方向豎直向下Gv0v1v2v3Δvv0ΔvΔvv1v2v3方向豎直向下16
課堂練習(xí)2:如圖所示,為一物體平拋運(yùn)動(dòng)的x-y圖象,物體從O點(diǎn)拋出,x、y分別為其水平和豎直位移,在物體運(yùn)動(dòng)過程中的任一點(diǎn)P(x,y),其速度的反向延長線交于x軸的A點(diǎn)(A點(diǎn)未畫出),則OA的長度為()A.xB.0.5xC.0.3xD.不能確定Bxyv0P(x,y)O課堂練習(xí)2:Bxyv0P(x,y)O17xyxy課堂練習(xí):將一物體以初速度V0水平拋出,不計(jì)空氣阻力,求經(jīng)t時(shí)間物體速度和位移?v0vsvxvyθα
速度大?。核俣确较颍何灰拼笮。何灰品较颍害人伎迹喝我粫r(shí)刻末速度與初速度方向的夾角和位移與初速度方向的夾角有什么關(guān)系?xyxy課堂練習(xí):將一物體以初速度V0水平拋出,不計(jì)18第二章圓周運(yùn)動(dòng)GNF第二章圓周運(yùn)動(dòng)GNF19.如何描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢?1.線速度——質(zhì)點(diǎn)通過的圓弧長s跟所用時(shí)間t的比值。3.周期——物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間。5.轉(zhuǎn)速——單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。2.角速度——質(zhì)點(diǎn)所在的半徑轉(zhuǎn)過的角度
跟所用時(shí)間t的比值。即:單位:米/秒,m/s即:單位:弧度/秒,rad/s即:單位:秒,s即:單位:轉(zhuǎn)/秒,r/s4.頻率——1s時(shí)間內(nèi)完成圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)。即:單位:赫茲,Hz
v=rω
.如何描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢?1.線速度——質(zhì)點(diǎn)通過的圓弧長20三.實(shí)踐研究:機(jī)械傳動(dòng)1.鏈條傳動(dòng)或皮帶傳動(dòng)2.齒輪傳動(dòng)【結(jié)論】1.兩種傳動(dòng)輪緣上的線速度大小相等。AB2.共軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相等。三.實(shí)踐研究:機(jī)械傳動(dòng)1.鏈條傳動(dòng)或皮帶傳動(dòng)21二、向心加速度r1、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度指向圓心.這個(gè)加速度稱為向心加速度.
a=△v/△tV
=△L
/△t二、向心加速度r1、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度指向圓心.這個(gè)221、下列關(guān)于向心加速度的說法中,正確的是()A.向心加速度的方向始終與速度的方向垂直B.向心加速度的方向保持不變C.在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,向心加速度是恒定的D.在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,向心加速度的大小不斷變化A1、下列關(guān)于向心加速度的說法中,正確的是()A23
2、一個(gè)拖拉機(jī)后輪直徑是前輪直徑的2倍,當(dāng)前進(jìn)且不打滑時(shí),前輪邊緣上某點(diǎn)A的線速度與后輪邊緣上某點(diǎn)B的線速度之比VA:VB=________,角速度之比ωA:ωB=_________,向心加速度之比aA:aB=_________。1:12:12:12、一個(gè)拖拉機(jī)后輪直徑是前輪直徑的2倍,當(dāng)前進(jìn)且不打滑時(shí),24分析OF引F合=F引=F向在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,合力提供向心力向心力分析OF引F合=F引=F向在勻速圓周運(yùn)動(dòng)25OGNT豎直方向上N=G,故T即為合力F合=T=F向在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,合力提供向心力分析輕繩栓一小球,在光滑水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)OGNT豎直方向上N=G,故T即為合力F合=T=F向在勻速圓26小球受到哪些力的作用?向心力由什么力提供?rθOGF合T結(jié)論:向心力由重力G和彈力T的合力提供思考:小球受到哪些力的作用?向心力由什么力提供?結(jié)論:向心力由重力G和彈力T的合力提供小球受到哪些力的作用?向心力由什么力提供?rθOGF合T結(jié)論27GfN滾筒洗衣機(jī)中物體跟著滾筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí);向心力由什么力提供?分析在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,合力提供向心力GfN滾筒洗衣機(jī)中物體跟著滾筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí);分析在勻速圓周運(yùn)動(dòng)28小結(jié)大小作用效果:只改變速度的方向方向:始終指向圓心(與v垂直);是變力來源:合力提供向心力(勻速圓周運(yùn)動(dòng)中)F向=m
v2rF向=mω2rF向
=m
r
4π2T
2向心小結(jié)大小作用效果:只改變速度的方向方向:始終指向圓心(與v29飛機(jī)在水平面內(nèi)盤旋幾種常見的圓周運(yùn)動(dòng)O'θωωmOθlmF合=Fn=mω2lsinθF合=Fn=mω2rOrTmgF合mgF合F升θF合=mgtanθ飛機(jī)在水平面內(nèi)盤旋幾種常見的圓周運(yùn)動(dòng)O'θωωmOθlmF合30幾種常見的圓周運(yùn)動(dòng)θO'ORωθωθmmF合=F向=mω2rOrF合=F向=mω2RsinθmgNF合mgNF合F合=mgtanθ幾種常見的圓周運(yùn)動(dòng)θO'ORωθωθmmF合=F向=mω2r31O幾種常見的圓周運(yùn)動(dòng)ωmgN物體相對(duì)轉(zhuǎn)盤靜止,隨盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)rf靜豎直方向:N=mg水平方向:F合=f靜=mω2rf靜vABFa回顧:A、B一起向左加速,分析A的受力情況。f靜v誰提供向心力?靜摩擦力指向圓心O幾種常見的圓周運(yùn)動(dòng)ωmgN物體相對(duì)轉(zhuǎn)盤靜止,隨盤做勻速圓周32向心力的分析思路3、按序分析受力指向圓心的合力即向心力2、確定圓心、半徑確定圓周運(yùn)動(dòng)所在的平面、軌跡、圓心、半徑1、確定研究對(duì)象小結(jié)向心力的分析思路3、按序分析受力2、確定圓心、半徑1、確定研33OO思考FnFtF合vFnFtvF合速度增大的圓周運(yùn)動(dòng)變速圓周運(yùn)動(dòng)速度減小的圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)所受的合力提供向心力,方向始終指向圓心;如果一個(gè)沿圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力不指向圓心,還能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)嗎?當(dāng)沿圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力不指向圓心時(shí),物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)。切向力Ft
:垂直半徑方向的合力向心力F向
:沿著半徑(或指向圓心)的合力產(chǎn)生切向加速度,改變速度的大小產(chǎn)生向心加速度,改變速度的方向OO思考FnFtF合vFnFtvF合速度增大的圓周運(yùn)動(dòng)變速圓34勻速圓周運(yùn)動(dòng)GNF變速圓周運(yùn)動(dòng)合力全部提供向心力合力部分提供向心力OFnFtF合v勻速圓周運(yùn)動(dòng)GNF變速圓周運(yùn)動(dòng)合力全部提供向心力合力35例與練1.關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的合力,下列說法中正確的是()A.圓周運(yùn)動(dòng)的合力方向一定指向圓心B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力方向一定指向圓心C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力一定不變D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力大小一定不變勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速度大小不變,速度方向不斷變化。勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力只改變物體速度方向,不改變物體速度大小。BD例與練1.關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的合力,下列說法中正確的是36例與練2.質(zhì)量為m的球用長為L的細(xì)繩懸于天花板的O點(diǎn),并使之在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)線與豎直線成θ角,則以下正確的是()A.擺球受重力、拉力和向心力的作用B.擺球只受重力、拉力的作用C.擺球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為mg?tanθD.擺球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為mg?sinθBC例與練2.質(zhì)量為m的球用長為L的細(xì)繩懸于天花板的O點(diǎn),并使37鐵路的彎道生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
◆圓周運(yùn)動(dòng)(Circularmotion)(2)外軌高內(nèi)軌低時(shí)轉(zhuǎn)彎GFnNhLθθr背景問題1、火車轉(zhuǎn)彎:鐵路的彎道生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
◆圓周運(yùn)動(dòng)(Circular382.求汽車過凹形路段最低點(diǎn)時(shí)對(duì)路面的壓力?NG【解】G和N的合力提供汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,由牛頓第二定律得:可見汽車的速度V越大,對(duì)橋的壓力越大。由于加速度a的方向豎直向上,屬超重現(xiàn)象。m2.求汽車過凹形路段最低點(diǎn)時(shí)對(duì)路面的壓力?NG【解】G和N的39生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
◆圓周運(yùn)動(dòng)(Circularmotion)FN=G汽車過橋問題小結(jié)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
◆圓周運(yùn)動(dòng)(Circularmoti40eg1.一輛卡車在丘陵地勻速行駛,地形如圖所示,由于輪胎太舊,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段應(yīng)是()
A.a處
B.b處
C.c處
D.d處生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
◆圓周運(yùn)動(dòng)(Circularmotion)abcdD可能飛離路面的地段應(yīng)是?當(dāng)堂練習(xí)eg1.一輛卡車在丘陵地勻速行駛,地形如圖所示,由于輪胎太舊41對(duì)宇航員,重力提供向心力:mg=mv2/r由此可以得出宇航員處于完全失重狀態(tài)此時(shí)人對(duì)座椅的壓力為零對(duì)宇航員,重力提供向心力:mg=mv2/r宇航員處于完全失42四離心運(yùn)動(dòng)1.離心運(yùn)動(dòng):做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,在提供的向心力突然消失,或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下,就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)。2.物體作離心運(yùn)動(dòng)的條件:F合<F需向思考問題?F合=F需向做什么運(yùn)動(dòng)?F合=0
做什么運(yùn)動(dòng)?F合
<F需向做什么運(yùn)動(dòng)?F合
>F需向做什么運(yùn)動(dòng)?圓周近心切線離心四離心運(yùn)動(dòng)1.離心運(yùn)動(dòng):做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,在提供的向心力突然43離心拋擲離心脫水離心分離離心甩干●離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用離心拋擲離心脫水離心分離離心甩干●離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用44用離心機(jī)把體溫計(jì)的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)制作棉花糖的原理:
內(nèi)筒與洗衣機(jī)的脫水筒相似,里面加入白砂糖,加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn),黏稠的糖汁就做離心運(yùn)動(dòng),從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去,成為絲狀到達(dá)溫度較低的外筒,并迅速冷卻凝固,變得纖細(xì)雪白,像一團(tuán)團(tuán)棉花。用離心機(jī)把體溫計(jì)的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)制作棉花糖的原理:
內(nèi)筒45分析做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受力情況OmgFNFfOmgFN提供向心力受力分析FfFN+mg分析做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受力情況OmgFNFfOmgFN提供向心46課堂練習(xí)航天飛機(jī)中的物體處于失重狀態(tài),是指這個(gè)物體:(A)不受地球的吸引力;(B)地球吸引力和向心力平衡;(C)受的向心力和離心力平衡;(D)對(duì)支持它的物體的壓力為零。D課堂練習(xí)航天飛機(jī)中的物體處于失重狀態(tài),是指這個(gè)物體:D47拓展與思考:汽車能通過圓形軌道的最高點(diǎn)嗎?R聯(lián)想:過山車上的人為什么不會(huì)掉下來GFN拓展與思考:汽車能通過圓形軌道的最高點(diǎn)嗎?R聯(lián)想:過山車上的48一、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)1、“輕繩”模型(均是沒有支撐的小球)2、“輕桿”模型(均是有物體支撐的小球)圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題一、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)1、“輕繩”模型(均是沒有支撐的小球)491、“輕繩”模型(均是沒有支撐的小球)過最高點(diǎn)的臨界條件:由討論分析:1、過最高點(diǎn)時(shí),,繩、軌道對(duì)小球產(chǎn)生彈力,方向指向圓心;
2、不能過最高點(diǎn)時(shí)在到達(dá)最高點(diǎn)前小球已經(jīng)脫離了圓軌道;1、“輕繩”模型(均是沒有支撐的小球)過最高點(diǎn)的臨界條件:討502、“輕桿”模型(均是有物體支撐的小球)過最高點(diǎn)的臨界條件:小球能運(yùn)動(dòng)即可,討論分析:1、當(dāng)v=0時(shí),F(xiàn)N=mg,FN為支持力,沿半徑指向圓心2、當(dāng)0<v<時(shí),背離圓心,隨v的增大而減小
3、當(dāng)
4、當(dāng)指向圓心并隨v的增大而增大2、“輕桿”模型(均是有物體支撐的小球)過最高點(diǎn)的臨界條件:51第三章萬有引力定律第三章萬有引力定律52
所有行星分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽運(yùn)動(dòng),太陽是在這些橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上第一定律(軌道定律)一、開普勒定律
說明:1.不同的行星,軌道不同,半長軸不同。2.對(duì)不同的行星,太陽總在他們的焦點(diǎn)上。所有行星分別在大小不同的橢圓軌道上圍繞太陽運(yùn)動(dòng),太53
對(duì)每個(gè)行星來說,太陽和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過相等的面積.第二定律(面積定律)則對(duì)每個(gè)行星來說,太陽和行星的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃54
第二定律的推論:
行星離太陽近時(shí)速度快,離太陽遠(yuǎn)時(shí)速度慢。V1R1=V2R2
第二定律的推論:行星離太陽近時(shí)速度快,離太陽遠(yuǎn)時(shí)速55
所有行星的軌道的半長軸的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等3、第三定律:(周期定律)注意:比值k是一個(gè)對(duì)所有行星都相同的常量,與行星無關(guān),是只與太陽(中心天體)的質(zhì)量有關(guān)的恒量。C太陽半長軸a半短軸bAB行星3、第三定律:(周期定律)注意:比值k是一個(gè)對(duì)所有行星都相同56注意:1.多數(shù)行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓,太陽處在圓心處。所以,中學(xué)階段,我們把行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)近似當(dāng)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)處理。2.中,比值k是一個(gè)對(duì)所有行星都相同的常量,與行星無關(guān),是只與太陽(中心天體)的質(zhì)量有關(guān)的恒量。不同行星的半長軸不同,故公轉(zhuǎn)周期也不同。3.地球繞太陽轉(zhuǎn)動(dòng),月球繞地球轉(zhuǎn)動(dòng),他們遵循相同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,但是,比值K不同。注意:1.多數(shù)行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓,太陽處在圓心處57萬有引力定律1.內(nèi)容:自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引,引力的方向在它們的連線上,引力的大小F與物體的質(zhì)量m1和m2的乘積成正比,與它們的距離r的二次方成反比.2.公式:m1,m2---兩物體的質(zhì)量r---兩物體間的距離G---比例系數(shù),叫引力常量,適用于任何物體,G的國際單位N·m2/kg2m1m2FF’r萬有引力定律1.內(nèi)容:自然界中任何兩個(gè)物體都相互吸引,引力的584.公式的適用條件:①(理想情況)兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間引力大小的計(jì)算②(實(shí)際情況)若兩個(gè)物體間的距離遠(yuǎn)大于物體本身大小時(shí),兩個(gè)物體可看成質(zhì)點(diǎn)如:太陽與行星間地球與月球間m1m2FF’rr為兩質(zhì)點(diǎn)間的距離r為兩天體中心的距離4.公式的適用條件:m1m2FF’59③質(zhì)量分布均勻的兩個(gè)球體,可視為質(zhì)量集中于球心r為物體到地心的距離r為兩球心間的距離③質(zhì)量分布均勻的兩個(gè)球體,可視為質(zhì)量集中于球心r為物體到601798年,英國物理學(xué)家卡文迪許巧妙地利用扭秤裝置,第一次在實(shí)驗(yàn)室里對(duì)兩個(gè)鉛球間的引力大小F做了精確測(cè)量和計(jì)算,比較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量G的數(shù)值rFrFmm′mm′引力常量G的測(cè)量實(shí)驗(yàn)1798年,英國物理學(xué)家卡文迪許巧妙地利用扭秤裝置,rFrF61G的含義—表示兩質(zhì)量m1=m2=1kg的勻質(zhì)小球,相距r=1m時(shí)萬有引力的大小引力常量通常取G的含義—表示兩質(zhì)量m1=m2=1kg的勻質(zhì)小球,引力常量62測(cè)定引力常量G的重要意義1、用實(shí)驗(yàn)證明了萬有引力的存在,使萬有引力定律進(jìn)入了真正實(shí)用的時(shí)代;2、使萬有引力定律公式有了真正的實(shí)用價(jià)值可以計(jì)算天體間的引力大小,可間接計(jì)算天體的質(zhì)量、平均密度等如:根據(jù)地球表面的重力加速度可以測(cè)定地球的質(zhì)量3.開創(chuàng)了微小量測(cè)量的先河,使科學(xué)放大思想得到推廣;測(cè)定引力常量G的重要意義1、用實(shí)驗(yàn)證明了萬有引力的存在,使萬63基本思路:將行星(或衛(wèi)星)的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)分類:1、萬有引力充當(dāng)向心力:F引=F向2、在星球表面及附近:F引=G重萬有引力定律的應(yīng)用“天上”“星球表面及附近”基本思路:將行星(或衛(wèi)星)的運(yùn)動(dòng)看成是勻速圓周運(yùn)動(dòng)分類:萬64萬有引力=向心力重力近似=萬有引力基本方程:輔助方程:ABCv萬有引力=向心力重力近似=萬有引力基本方程:輔助方程65科學(xué)真是迷人——稱量地球的重量
若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影響,地面上質(zhì)量為m的物體所受的重力mg等于地球?qū)ξ矬w的引力,即:
式中M是地球的質(zhì)量,R是地球的半徑,也就是物體到地心的距離。
RMGθmwrF向F引黃金代換公式:拓展:科學(xué)真是迷人——稱量地球的重量若不考慮地球自轉(zhuǎn)的影66
例題、某宇航員駕駛航天飛機(jī)到某一星球,他使航天飛機(jī)貼近該星球附近飛行一周,測(cè)出飛行時(shí)間為4.5103s,則該星球的平均密度是多少?解:航天飛機(jī)繞星球飛行,萬有引力提供向心力,所以近地飛行時(shí),r=R星該星球的平均密度為:聯(lián)立上面三式得:代入數(shù)值:得:例題、某宇航員駕駛航天飛機(jī)到某一星球,他使航天飛機(jī)貼近該星67地球太陽恒星行星認(rèn)識(shí)衛(wèi)星月亮人造衛(wèi)星衛(wèi)星地球太陽恒星行星認(rèn)識(shí)衛(wèi)星月亮人造衛(wèi)星衛(wèi)星68赤道軌道極地軌道傾斜軌道同步軌道自轉(zhuǎn)軸衛(wèi)星的軌道赤道軌道極地軌道傾斜軌道同步軌道自轉(zhuǎn)軸衛(wèi)星的軌道69衛(wèi)星的軌道衛(wèi)星軌道特點(diǎn):
所有衛(wèi)星的軌道都必須以地心為軌道圓心或焦點(diǎn)。衛(wèi)星的軌道衛(wèi)星軌道特點(diǎn):70三、地球同步衛(wèi)(P54發(fā)展空間)①定平面:軌道平面一定在赤道平面內(nèi)②定位置:在赤道正上方相對(duì)地面靜止③定周期:運(yùn)動(dòng)周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期T=24h=86400s④定軌道:軌道離地高度h=36000km⑤定速度:線速度大小v=3.08km/s概念:所謂地球同步衛(wèi)星是指與地球自轉(zhuǎn)同步,相對(duì)于地面靜止的人造衛(wèi)星.三、地球同步衛(wèi)(P54發(fā)展空間)①定平面:軌道平面一定在赤道71
對(duì)于靠近地面的衛(wèi)星(近地衛(wèi)星),可以認(rèn)為此時(shí)的r近似等于地球半徑R,把r用地球半徑R代入,可以求出這就是人造地球衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)的最大環(huán)繞速度,叫做第一宇宙速度。1.第一宇宙速度(環(huán)繞速度)二、
宇宙速度對(duì)于靠近地面的衛(wèi)星(近地衛(wèi)星),可以認(rèn)為此時(shí)的r近似等72
如果人造地球衛(wèi)星進(jìn)入地面附近的軌道速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s,它繞地球運(yùn)動(dòng)的軌跡是橢圓。如果人造地球衛(wèi)星進(jìn)入地面附近的軌道速度大于7.973
當(dāng)物體的速度(發(fā)射速度)大于或等于11.2km/s時(shí),衛(wèi)星就會(huì)脫離地球的引力,不再繞地球運(yùn)行。我們把這個(gè)速度叫第二宇宙速度。達(dá)到第二宇宙速度的物體還受到太陽的引力。2.第二宇宙速度(脫離速度)衛(wèi)星掙脫地球束縛的最小發(fā)射速度當(dāng)物體的速度(發(fā)射速度)大于或等于11.2km/s74達(dá)到第二宇宙速度的物體還受到太陽的引力達(dá)到第二宇宙速度的物體還受到太陽的引力75
如果物體的(發(fā)射速度)速度等于或大于16.7km/s,物體就擺脫了太陽引力的束縛,飛到太陽系以外的宇宙空間去。我們把這個(gè)速度叫第三宇宙速度。3.第三宇宙速度(逃逸速度)衛(wèi)星掙脫太陽束縛的最小發(fā)射速度如果物體的(發(fā)射速度)速度等于或大于16.7km/s,物76
V1=7.9km/s1、第一宇宙速度:v=7.9km/s(地面附近、勻速圓周運(yùn)動(dòng))地球11.2km/s>v>7.9km/sV2=11.2km/s2、第二宇宙速度:當(dāng)物體的速度大于或等于11.2km/s時(shí),衛(wèi)星就會(huì)脫離地球的吸引,不再繞地球運(yùn)行。我們把這個(gè)速度叫第二宇宙速度。達(dá)到第二宇宙速度的還受到太陽的引力。V3=16.7km/s3、第三宇宙速度:如果物體的速度等于或大于16.7km/s,物體就擺脫了太陽引力的束縛,飛到太陽系以外的宇宙空間去。這個(gè)速度叫第三宇宙速度。 V1=7.9km/s1、第一宇宙速度:v=7.977h≈0R=6.4x106mT=24hh=3.6×107mr=4.2×107mv=3km/sT=24hh≈0r=6.4×106mv=7.9km/sTmin=84分鐘同步衛(wèi)星近地衛(wèi)星地球赤道上物體、近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星、月球四者比較赤道上的物體h=3.8×108mr≈3.8×108mv=1km/sT=27天月球500千米以下的航天器,計(jì)算時(shí)軌道半徑可近似取地球半徑h≈0h=3.6×107mr=4.2×107mv=3km/s78發(fā)射過程:1停泊軌道2轉(zhuǎn)移軌道3靜止軌道四、衛(wèi)星的發(fā)射與回收v1v2v3123發(fā)射過程:1停泊軌道2轉(zhuǎn)移軌道379v1v2v3v4v2>v1v4>v3v1>v4v2>v1>v4>v3衛(wèi)星的變軌AB已知小圓半徑為R,周期為T,大圓半徑為r,你能求出衛(wèi)星從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間嗎?試比較下列各處速度和加速度的大小a1=a2>a3=a4v1v2v3v4v2>v1v4>v3v1>v4v2>v1>v80變軌:速度增加(F引<F向心離心運(yùn)動(dòng))半徑增大(F引為阻力)速度減小新軌道r新>r;V新<V速度減小(F引>F向心向心運(yùn)動(dòng))半徑減?。‵引為動(dòng)力)速度增大新軌道r新<r;V新>V
能量分析:飛船受軌道上稀薄空氣的摩擦阻力,軌道高度會(huì)逐漸降低,由于阻力很小,軌道高度的變化很慢,衛(wèi)星運(yùn)行的每一圈仍可認(rèn)為是勻速圓周運(yùn)動(dòng)。變軌:速度增加(F引<F向心離心運(yùn)動(dòng))能量分析:811、發(fā)射和回收階段發(fā)射加速上升超重回收減速下降超重2、沿圓軌道正常運(yùn)行只受重力a=g完全失重與重力有關(guān)的現(xiàn)象全部消失1、發(fā)射和回收階段發(fā)射加速上升超重回收減速下降超重2、沿圓軌82衛(wèi)星追趕問題1、兩星相距最遠(yuǎn)的條件:2、兩星相距最近的條件:衛(wèi)星追趕問題1、兩星相距最遠(yuǎn)的條件:83
1、宇宙飛船要與軌道空間站對(duì)接,飛船為了追上軌道空間站()A.從較低軌道上加速B.從較高軌道上加速C.從空間站同一高度軌道上加速D.無論從什么軌道上加速都可以A1、宇宙飛船要與軌道空間站對(duì)接,飛船為了追上軌道空間站842、在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中,衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ,然后在Q點(diǎn)通過改變衛(wèi)星速度,讓衛(wèi)星進(jìn)入地球同步軌道Ⅱ。則()A.該衛(wèi)星的發(fā)射速度必定大于11.2km/sB.衛(wèi)星在同步軌道Ⅱ上的運(yùn)行速度大于7.9km/sC.在軌道Ⅰ上,衛(wèi)星在P點(diǎn)的速度大于在Q點(diǎn)的速度D.衛(wèi)星在Q點(diǎn)通過加速實(shí)現(xiàn)由軌道Ⅰ進(jìn)入軌道ⅡPQⅠⅡ地CD2、在發(fā)射地球同步衛(wèi)星的過程中,衛(wèi)星首先進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ,然85第四章機(jī)械能和能源第四章機(jī)械能和能源861、定義:W=Fxcosα力對(duì)物體所做的功,等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角余弦這三者的乘積4.1、功3、單位國際單位:焦耳(焦)單位符號(hào):J1J=1N×1m=1N·m2、公式W表示力對(duì)物體所做的功,F(xiàn)表示物體所受到得力,x是物體所發(fā)生的位移,α是力F和位移x之間的夾角,求功時(shí)一定明確要求的是哪一個(gè)力在哪一段位移上做的功。功的計(jì)算時(shí),各量要求統(tǒng)一采用國際單位制恒力1、定義:W=Fxcosα力對(duì)物體所做的功,等于力的大小874、對(duì)公式進(jìn)行討論①對(duì)F:F必須是恒力
②對(duì)x:位移具有相對(duì)性,所以功也具有相對(duì)性。一般以地面為參考系。③對(duì)α:溫馨提示:請(qǐng)做筆記!注意:功的公式還可理解成在位移方向的分力與位移的乘積,或力與位移在力的方向的分量的乘積。4、對(duì)公式進(jìn)行討論①對(duì)F:F必須是恒力②對(duì)x:位移具有相對(duì)88α=π/20≤α<π/2π/2<α≤πCOSα=0COSα>0COSα<0W=0W>0W<0不做功正功,動(dòng)力負(fù)功,阻力W=FxcosαxF1F3F2α=π/20≤α<π/2π/2<α≤πCOSα=0COS89
5、矢量性:標(biāo)量6、物理意義:描述物體的運(yùn)動(dòng)過程的物理量,是力在空間上的積累效果。7、正功和負(fù)功:正功的意義:力對(duì)物體做正功,表明此力的效果是促進(jìn)物體的運(yùn)動(dòng),是動(dòng)力。負(fù)功的意義:力對(duì)物體做負(fù)功,表明此力的效果是阻礙了物體運(yùn)動(dòng),是阻力。一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功,也可說成物體克服這個(gè)力做了功(正值)5、矢量性:標(biāo)量6、物理意義:描述物體的運(yùn)動(dòng)過程的物理量90(1)分別求出每個(gè)力所做的功,然后求出所有功的代數(shù)和。即:W總=W1+W2+……+Wn(2)先求出物體所受的合力,然后再求出合力的功,即:W總=F合xcosα8、如何求合力做功?功的累積性提醒:方法(2)僅適用于幾個(gè)力同時(shí)作用于物體的情況,因?yàn)橹挥挟?dāng)這幾個(gè)力同時(shí)作用于物體上時(shí),才能求出它們的合力;方法1則不管幾個(gè)力同時(shí)作用,還是作用時(shí)間有先后均適用.溫馨提示:請(qǐng)做筆記!(1)分別求出每個(gè)力所做的功,然后求出所有功的代數(shù)和。即914.2.功率1.定義:功W跟完成這些功所用時(shí)間t的比值叫做功率.符號(hào)P2.物理意義:反映物體做功快慢的物理量.3.表達(dá)式:(1).定義式:功率是標(biāo)量,只有大小,沒有方向,它的正負(fù)意義與功相同;單位:瓦特(W)常用單位:千瓦(kW);馬力(已廢除)1W=1J/s1kW=1000W比值定義1馬力=735瓦特
4.2.功率1.定義:功W跟完成這些功所用時(shí)間t的比值叫92因?yàn)?W=Fxcosα(2).計(jì)算式:故:P=W/t=Fxcosα/t即:P=F(x/t)cosα=F
vcosαP=Fvcosα式中的α是力F與速度v之間的夾角.FXvFα4、功率、力和速度之間的關(guān)系因?yàn)?W=Fxcosα(2).計(jì)算式:故:P=935、平均功率和瞬時(shí)功率1、平均功率:(是平均速度)2、瞬時(shí)功率:(v是瞬時(shí)速度)(當(dāng)t很短很短時(shí),P表示瞬時(shí)功率)(1)(1)(2)(2)平均功率表示力在某一段時(shí)間內(nèi)做功的平均快慢瞬時(shí)功率表示力在某一時(shí)刻做功的快慢說明:物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),作用在物體上的恒力的瞬時(shí)功率與平均功率相等.5、平均功率和瞬時(shí)功率1、平均功率:(是平均速度)942.機(jī)車啟動(dòng)的兩種方式:(1)以恒定功率啟動(dòng)6、機(jī)車起動(dòng)問題1.對(duì)機(jī)車等交通工具起動(dòng)類問題,應(yīng)明確P=Fv中,P為發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率,機(jī)車正常行駛中實(shí)際功率小于或等于額定功率;F為發(fā)動(dòng)機(jī)(機(jī)車)的牽引力;v為機(jī)車的瞬時(shí)速度.2.機(jī)車啟動(dòng)的兩種方式:6、機(jī)車起動(dòng)問題95高中物理必修2知識(shí)梳理考點(diǎn)復(fù)習(xí)課件96高中物理必修2知識(shí)梳理考點(diǎn)復(fù)習(xí)課件97高中物理必修2知識(shí)梳理考點(diǎn)復(fù)習(xí)課件98Δhh2h1AB4.3物體從A落到B的過程中,重力做功
重力對(duì)物體做的功與路徑無關(guān),僅由物體的質(zhì)量和始末兩個(gè)位置的高度差決定。重力做功的特點(diǎn):Δhh2h1AB4.3物體從A落到B的過程中,重力做功991.重力做功特點(diǎn)當(dāng)物體的高度發(fā)生變化時(shí),重力要做功。物體下降時(shí):物體被舉高時(shí):重力做正功。重力做負(fù)功。說明:做功的過程就是通過力傳遞能量的過程,
功是能量轉(zhuǎn)化的量度(如果物體在力的作用下能量發(fā)生了變化,那么這個(gè)力一定對(duì)物體做了功)
可見,重力做的功等于mgh這個(gè)量的變化.在物理學(xué)中,就用mgh這個(gè)物理量表示物體的重力勢(shì)能。1.重力做功特點(diǎn)當(dāng)物體的高度發(fā)生變化時(shí),重力要做功。物體下降1001.定義:物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積。2.單位:國際單位制中,焦耳(J)。1J=1kg.m.s-2.m=1N.m3.重力勢(shì)能是標(biāo)量,狀態(tài)量。4.重力勢(shì)能的變化(重力勢(shì)能的改變量)
ΔEP=mgh末-mgh初Ep=mgh(h為相對(duì)參考平面的高度)2.重力勢(shì)能1.定義:物體的重力勢(shì)能等于它所受重力與所處高度的乘積。Ep1011、狀態(tài)量,是描述物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)的物理量。例如:位置、速度、動(dòng)能、角速度、壓強(qiáng)、溫度、體積、勢(shì)能等等都是狀態(tài)量。物質(zhì)系統(tǒng)在外界作用下,它的狀態(tài)將隨時(shí)間而發(fā)生變化,描述該系統(tǒng)狀態(tài)量也隨時(shí)間而發(fā)生變化.2、過程量是描述物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)變化過程的物理量。例如功、速度改變量等都是過程量,它們都與一定的物理過程相對(duì)應(yīng)。過程量與狀態(tài)量有何區(qū)別?類比拍照瞬間!好像錄像過程!1、狀態(tài)量,是描述物質(zhì)系統(tǒng)狀態(tài)的物理量。2、過程量是描述物質(zhì)1023、重力做功與重力勢(shì)能變化關(guān)系重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量
如果重力做正功,重力勢(shì)能減少,減少的重力勢(shì)能等于重力對(duì)物體做的功
如果重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加,增加的重力勢(shì)能等于物體克服重力做的功ΔEP=EP末-EP初=mgh末-mgh初3、重力做功與重力勢(shì)能變化關(guān)系重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量103計(jì)算重力勢(shì)能之前需要先選定參考平面
在參考面下方的物體的高度是負(fù)值,重力勢(shì)能也是負(fù)值。
參考平面的選取是任意的,一般選地面為參考平面在參考面上方的物體的高度是正值,重力勢(shì)能也是正值;勢(shì)能是狀態(tài)量、標(biāo)量.+、–表示大?。ㄕ稻捅蓉?fù)值大)4、重力勢(shì)能的相對(duì)性高度是相對(duì)的,所以重力勢(shì)能也是相對(duì)的計(jì)算重力勢(shì)能之前需要先選定參考平面在參考面下方的物體的高104
重力是由于地球的吸引而使物體受到的力。也就是說,倘若沒有地球,就談不上重力。所以,嚴(yán)格說來,重力勢(shì)能是地球與物體所組成的這個(gè)“系統(tǒng)”所共有的,而不是地球上的物體單獨(dú)具有的。
重力勢(shì)能屬于物體和地球組成的系統(tǒng)所有
.5.重力勢(shì)能的系統(tǒng)性
平常所說的“物體”的重力勢(shì)能,只是一種習(xí)慣簡化的說法。重力是由于地球的吸引而使物體受到的力。也1056、計(jì)算彈簧彈力做的功FlO彈簧的F-l圖象6、計(jì)算彈簧彈力做的功FlO彈簧的F-l圖象1067、彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式其中,k是彈簧的勁度系數(shù),
是彈簧的彈性伸長量或壓縮量彈簧處于原長時(shí)彈性勢(shì)能為0,即:一般選彈簧的自由長度為零勢(shì)能參考面7、彈簧彈性勢(shì)能的表達(dá)式其中,k是彈簧的勁度系數(shù),彈簧處于原107彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系:彈力做多少正(負(fù))功,彈性勢(shì)能減少(增加)多少!彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系:彈力做多少正(負(fù))功,彈性勢(shì)能108從這個(gè)式子可以看出,左邊W是合外力所做的功,所以右邊的和應(yīng)當(dāng)是物體在初末兩個(gè)狀態(tài)的某種能量,這種能量跟物體的質(zhì)量和速度直接相關(guān),它就是物體的動(dòng)能,用EK表示,即
物體的動(dòng)能等于物體質(zhì)量與物體速度大小的二次方乘積的一半。從這個(gè)式子可以看出,左邊W是合外力所做的功,所以右邊的109對(duì)動(dòng)能表達(dá)式的理解:1、國際單位:焦耳1kg·m2/s2=1N·m=1J3、動(dòng)能具有瞬時(shí)性,是狀態(tài)量,v是瞬時(shí)速度(注意:v為合
速度或?qū)嶋H速度,一般都以地面為參考系)。動(dòng)能2、動(dòng)能是標(biāo)量,且沒有負(fù)值,動(dòng)能與物體的質(zhì)量和速度大小有關(guān),與速度方向無關(guān)。對(duì)動(dòng)能表達(dá)式的理解:1、國際單位:焦耳1kg·m2/110我們得到F做功表達(dá)式可以寫成:合外力所做的功等于物體動(dòng)能的變化。動(dòng)能定理:合外力所做的功末動(dòng)能初動(dòng)能改寫我們得到F做功表達(dá)式可以寫成:合外力所做的功等于物體動(dòng)能的變1111、動(dòng)能定理的普適性:對(duì)任何過程的恒力、變力;勻變速、非勻變速;直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng);運(yùn)動(dòng)全程、運(yùn)動(dòng)過程某一階段或瞬間過程都能運(yùn)用;(只要不涉及加速度和時(shí)間,就可考慮用動(dòng)能定理解決動(dòng)力學(xué)問題)2、動(dòng)能定理的研究對(duì)象一般是一個(gè)物體,也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng);4、對(duì)狀態(tài)與過程關(guān)系的理解:a.功是過程量,動(dòng)能是狀態(tài)量。b.動(dòng)能定理表示了過程量等于狀態(tài)量的改變量的關(guān)系。(涉及一個(gè)過程兩個(gè)狀態(tài))c.動(dòng)能定理反應(yīng)做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程。等式的左邊為合外力所做的功(或各個(gè)分力做功的代數(shù)和),等式右邊動(dòng)能的變化,指末動(dòng)能EK2=1/2mv22與初能EK1=1/2mv12之差;
5、當(dāng)外力做正功時(shí),W>0,故△Ek>0,即Ek2>Ek1,動(dòng)能增加;當(dāng)外力做負(fù)
功時(shí),W<0,故△Ek<0,即Ek2<Ek1,動(dòng)能減少。動(dòng)能定理3、動(dòng)能定理的計(jì)算式是標(biāo)量式,遵循代數(shù)運(yùn)算,v為相對(duì)地面的速度;我們對(duì)動(dòng)能定理的理解1、動(dòng)能定理的普適性:對(duì)任何過程的恒力、變力;勻變速、非勻變112應(yīng)用動(dòng)能定理解題一般步驟:(1)明確對(duì)象和過程(通常是單個(gè)物體)(2)做兩方面的分析;①受力分析,求各力的功及其正負(fù),寫出總功。②確定初、末狀態(tài),寫出初、末態(tài)的動(dòng)能。(3)由動(dòng)能定理列方程;應(yīng)用動(dòng)能定理解題一般步驟:113例題、如圖所示,一半徑為R的半圓形軌道BC與一水平面相連,C為軌道的最高點(diǎn),一質(zhì)量為m的小球以初速度v0從圓形軌道B點(diǎn)進(jìn)入,沿著圓形軌道運(yùn)動(dòng)并恰好通過最高點(diǎn)C,然后做平拋運(yùn)動(dòng).求:
(1)小球平拋后落回水平面D點(diǎn)的位置距B點(diǎn)的距離;
(2)小球由B點(diǎn)沿著半圓軌道到達(dá)C點(diǎn)的過程中,克服軌道摩擦阻力做的功.[來源:]例題、如圖所示,一半徑為R的半圓形軌道BC與一水平面相連,C114摩擦力(滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力)可以對(duì)物體做正功,也可以做負(fù)功,也可以不做功。摩擦力做功:摩擦力乘以所作用的物體通過的路程.
摩擦力(滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力)可以對(duì)物體做正115重力勢(shì)能彈性勢(shì)能動(dòng)能勢(shì)能機(jī)械能重力勢(shì)能彈性勢(shì)能動(dòng)能勢(shì)能機(jī)械能116三、機(jī)械能守恒定律在只有重力做功或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能和勢(shì)能會(huì)發(fā)生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變。1.內(nèi)容:三、機(jī)械能守恒定律在只有重力做功或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),117只有重力做功或彈力做功3.機(jī)械能守恒條件:(1)物體只受重力(或系統(tǒng)內(nèi)的彈力),不受其他力,如:所有的拋體運(yùn)動(dòng)(不計(jì)阻力)vv0GGv0G只有重力做功或彈力做功3.機(jī)械能守恒條件:(1)物體只受重力118(2)還受其他力,但只有重力(或系統(tǒng)內(nèi)的彈力)做功,其他力不做功如:單擺、物體沿光滑斜面下滑(3)有系統(tǒng)內(nèi)的內(nèi)力做功,但是做功代數(shù)和為零,系統(tǒng)機(jī)械能守恒F1F2AB(2)還受其他力,但只有重力(或系統(tǒng)內(nèi)的彈力)做功,其他力不119二、機(jī)械能守恒定律常用表達(dá)式:1、E1=E2
(E1、E2表示系統(tǒng)的初、末態(tài)時(shí)的機(jī)械能)2、ΔEK=?ΔEP
(系統(tǒng)動(dòng)能的增加量等于系統(tǒng)勢(shì)能的減少量)3、ΔEA=?ΔEB
(系統(tǒng)由兩個(gè)物體構(gòu)成時(shí),A的機(jī)械能的增量
等于B的機(jī)械能的減少量)
因?yàn)樾枰?jì)算重力勢(shì)能,所以解題時(shí)須建立重力勢(shì)能的零位置,一般以
題目中的最低位置為重力勢(shì)能的零位置,而且在同一問題中必須選取同一零勢(shì)能參考面。注意:在某些機(jī)械能守恒的問題中,運(yùn)用式1(E1=E2)求解不太方便,而運(yùn)用式2(ΔEK=?ΔEP
)
、3(ΔEA=?ΔEB)較為簡單。運(yùn)用式2、3的一個(gè)最大優(yōu)點(diǎn)是不必選取零勢(shì)能參考面,只要弄清楚過程中物體重力勢(shì)能的變化即可。二、機(jī)械能守恒定律常用表達(dá)式:1、E1=E2120機(jī)械能守恒定律和動(dòng)能定理比較機(jī)械能守恒定律和動(dòng)能定理比較121(1)確定研究對(duì)象,畫出過程示意圖;(2)分析物體的受力,明確各力做功的情況,判斷是否符合機(jī)械能守恒的條件;(3)分析物體的運(yùn)動(dòng),恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面,確定物體初、末狀態(tài)的機(jī)械能(勢(shì)能和動(dòng)能);(4)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程求解。三、機(jī)械能守恒定律應(yīng)用解題的一般步驟(1)確定研究對(duì)象,畫出過程示意圖;(2)分析物體的受力,明122例題.小球沿光滑的斜軌道由靜止開始滑下,并進(jìn)入在豎直平面內(nèi)的離心軌道運(yùn)動(dòng),如圖所示,為保持小球能夠通過離心軌道最高點(diǎn)而不落下來,求:(1)小球至少應(yīng)從多高處開始滑下?(提示:使用動(dòng)能定理或機(jī)械能守恒定律)(2)通過軌道點(diǎn)最低點(diǎn)時(shí)球?qū)壍缐毫Χ啻??已知離心圓軌道半徑為R,(不計(jì)各處摩擦。)
例題.小球沿光滑的斜軌道由靜止開始滑下,并進(jìn)入在豎直平面內(nèi)的1231.WG=E重3.W合=EK2.W彈=E彈
力學(xué)領(lǐng)域中功能關(guān)系的主要形式:4.功能原理:
其他力對(duì)物體所做的功(重力、彈力以外的力)等于物體機(jī)械能的變化:a.當(dāng)W其他>0時(shí),△E機(jī)>0,機(jī)械能增加
b.當(dāng)W其他<0時(shí),△E機(jī)<0,機(jī)械能減少
1.WG=E重3.W合=EK2.W彈=1245.系統(tǒng)克服摩擦力所做的總功等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量,滑動(dòng)摩擦力與相對(duì)距離(或路程)的乘積在數(shù)值上等于系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能,即:6.只有重力或彈力做功的系統(tǒng),系統(tǒng)機(jī)械能守恒,即:【例題4】5.系統(tǒng)克服摩擦力所做的總功等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量,滑動(dòng)摩擦1251、功能原理:
其他力對(duì)物體所做的功(重力、彈力以外的力)等于物體機(jī)械能的變化:請(qǐng)問:重力、彈力對(duì)物體做功其機(jī)械能是否發(fā)生變化?答案:機(jī)械能守恒定律告訴我們,在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),機(jī)械能守恒。請(qǐng)問:重力、彈力對(duì)物體做功其機(jī)械能是否發(fā)生變化?答案:126功和能功功:W=FScos(只適用恒力做功)功率:能動(dòng)能:勢(shì)能:Ep
′=1/2kx2機(jī)械能:E=EP+EK=mgh+1/2mv2功能關(guān)系功是能量轉(zhuǎn)化的量度——W其他=△E
動(dòng)能定理機(jī)械能守恒定律功和能功功:W=FScos(只適用恒力做功)功率:能動(dòng)能:127摩擦力的做功特點(diǎn)
與對(duì)應(yīng)形式能量轉(zhuǎn)化之間的關(guān)系:摩擦力的做功特點(diǎn)1281、作用力和反作用力做功情況沒有必然聯(lián)系;2、一對(duì)相互作用的力,作用力對(duì)物體做功,反作用力不一定對(duì)物體做功;3、作用力對(duì)物體做正功,反作用力不一定做負(fù)功;溫馨提示:請(qǐng)做筆記!溫馨提示:請(qǐng)做筆記!129各種各樣的能量各種各樣的能量1301、能量守恒定律的內(nèi)容:2、導(dǎo)致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實(shí)是什么?
導(dǎo)致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實(shí)是確立了永動(dòng)機(jī)的不可能性和發(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化.⑴、內(nèi)容:
能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生,也不會(huì)憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體,而在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移過程中,其總量保持不變.⑵、定律的表達(dá)式
E初=E末;△E增=△E減導(dǎo)致能量守恒定律最后確立的兩類重要事實(shí)是確立了永動(dòng)機(jī)131
人們還提出過利用輪子的慣性、細(xì)管子的毛細(xì)作用、電磁力、流水等獲得有效動(dòng)力的種種永動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)方案,但都無一例外地失敗了,17~18世紀(jì)許多機(jī)械專家就已經(jīng)論證了永動(dòng)機(jī)是不可能的。
法國科學(xué)院在1775年就正式?jīng)Q定,不再研究和試驗(yàn)任何永動(dòng)機(jī)!
歷史上有很多人不相信能量守恒定律的人,挖空心思想發(fā)明一種不消耗能量,卻能不斷對(duì)外做功的機(jī)器——永動(dòng)機(jī)永動(dòng)不可能制成的原因:根據(jù)能量守恒定律,任何一部機(jī)器,只能使能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,而不能無中生有地制造能量,因此第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的.
人們還提出過利用輪子的慣性、細(xì)管子的毛細(xì)作用、132能量耗散
燃料燃燒時(shí)一旦把自己的熱量釋放出去,它就不會(huì)自動(dòng)聚集起來供人類重新利用。(能量轉(zhuǎn)化的方向性)
電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,它又通過燈泡轉(zhuǎn)化成內(nèi)能和光能,熱和光被其他物質(zhì)吸收后變?yōu)橹車h(huán)境的內(nèi)能,我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用.這種現(xiàn)象叫做能量的耗散.能量耗散燃料燃燒時(shí)一旦把自己的熱量釋放出去,它就133能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性
內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫物體向低溫物體轉(zhuǎn)移,而不會(huì)自發(fā)的由低溫物體向高溫物體轉(zhuǎn)移.剛煮好的雞蛋放入涼水中(內(nèi)能:
雞蛋
涼水)能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性內(nèi)能總是自發(fā)地從高溫物體向低溫134能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性1、機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;(舉例:在粗糙地面上木塊由運(yùn)動(dòng)到靜止的過程)2、而內(nèi)能不可全部轉(zhuǎn)化為機(jī)械能而不引起其他變化;熱機(jī)的效率不可能100%(第二類永動(dòng)機(jī)不可能存在)(熱機(jī)是指各種利用內(nèi)能做功的機(jī)械,如蒸汽機(jī)、汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)、內(nèi)燃機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等)例如:一輛行駛的小轎車,燃料燃燒產(chǎn)生的內(nèi)能有370/0通過發(fā)動(dòng)機(jī)散熱系統(tǒng)排出,370/0直接由排氣管排出,有260/0變?yōu)榘l(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的方向性1、機(jī)械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;例如:一135Thankyou!Thankyou!136高中物理必修2
知識(shí)梳理
考點(diǎn)復(fù)習(xí)高中物理必修2
知識(shí)梳理
考點(diǎn)復(fù)習(xí)137第一章曲線運(yùn)動(dòng)第一章曲線運(yùn)動(dòng)138說一說砂輪打磨下來的熾熱的微粒它們沿著什么方向運(yùn)動(dòng)?一、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向說一說砂輪打磨下來的熾熱的微粒它們沿著什么方向運(yùn)動(dòng)?一、曲線139二、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向1、質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。2、曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向時(shí)刻在變,所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。二、曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向1、質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度,沿曲線在這一點(diǎn)140我們已經(jīng)知道如何確定曲線運(yùn)動(dòng)的速度的方向:....abcdvvvv在曲線運(yùn)動(dòng)中,運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的即時(shí)速度的方向,就是通過這一點(diǎn)的曲線的切線的方向。我們已經(jīng)知道如何確定曲線運(yùn)動(dòng)的速度的方向:....abcdv141課堂訓(xùn)練1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是()A.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)B.曲線運(yùn)動(dòng)速度的方向不斷地變化。但速度的大小可以不變C.曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向可能不變D.曲線運(yùn)動(dòng)的速度大小和方向一定同時(shí)改變AB課堂訓(xùn)練1.關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是(142三、曲線運(yùn)動(dòng)的條件三、曲線運(yùn)動(dòng)的條件143物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、當(dāng)物體所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直線上時(shí).物體將做曲線運(yùn)動(dòng)。
物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)驗(yàn)總結(jié)1、當(dāng)物體所受的合力方向跟它的速144物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)例分析1物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)例分析1145物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)例分析2物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件實(shí)例分析2146水平方向:蠟塊隨管向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)豎直方向:蠟塊相對(duì)管向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)蠟塊相對(duì)黑板向右上方運(yùn)動(dòng)合成與分解紅蠟塊在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)水平方向:蠟塊隨管向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)豎直方向:蠟塊相對(duì)管向上147例:河寬d=100m,水流速度v1=3m/s,船在靜水中的速度是v2=4m/s.求(1)欲使船渡河時(shí)間最短,船應(yīng)怎樣渡河?最短時(shí)間是多少?船經(jīng)過的位移多大?分析1:時(shí)間最短d結(jié)論:當(dāng)船頭垂直河岸時(shí),所用時(shí)間最短例:河寬d=100m,水流速度v1=3m/s,船在靜水中的速148例:河寬d=100m,水流速度v1=3m/s,船在靜水中的速度是v2=4m/s.求(2)欲使船渡河距離最短,船應(yīng)怎樣渡河?渡河時(shí)間多長?分析2:航程最短θd結(jié)論:當(dāng)合運(yùn)動(dòng)垂直河岸時(shí),航程最短例:河寬d=100m,水流速度v1=3m/s,船在靜水中的速149課堂練習(xí)
1.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成,下列說法中正確的是()
A.合運(yùn)動(dòng)的速度一定比每一個(gè)分運(yùn)動(dòng)的速度大B.兩個(gè)速度不等的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)C.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),一定是直線運(yùn)動(dòng)D.兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,一定與它們的合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等BD課堂練習(xí)1.關(guān)于運(yùn)動(dòng)的合成,下列說法中正確的是(1501.基本規(guī)律:水平方向:豎直方向:位移:水平方向:豎直方向:合位移大?。悍较颍核俣龋汉纤俣却笮。悍较颍?.位移變化有什么規(guī)律?相等時(shí)間內(nèi)豎直位移變化呢?1.速度變化有什么規(guī)律?3.飛行時(shí)間和水平射程分別有什么因素決定?4.任一時(shí)刻的末速度與初速度方向的夾角(速度偏向角)和位移與初速度方向的夾角(位移偏向角)有什么關(guān)系?平拋運(yùn)動(dòng)1.基本規(guī)律:水平方向:豎直方向:位移:水平方向:豎直方向:151Gv0v1v2v3Δvv0ΔvΔvv1v2v3方向豎直向下Gv0v1v2v3Δvv0ΔvΔvv1v2v3方向豎直向下152
課堂練習(xí)2:如圖所示,為一物體平拋運(yùn)動(dòng)的x-y圖象,物體從O點(diǎn)拋出,x、y分別為其水平和豎直位移,在物體運(yùn)動(dòng)過程中的任一點(diǎn)P(x,y),其速度的反向延長線交于x軸的A點(diǎn)(A點(diǎn)未畫出),則OA的長度為()A.xB.0.5xC.0.3xD.不能確定Bxyv0P(x,y)O課堂練習(xí)2:Bxyv0P(x,y)O153xyxy課堂練習(xí):將一物體以初速度V0水平拋出,不計(jì)空氣阻力,求經(jīng)t時(shí)間物體速度和位移?v0vsvxvyθα
速度大?。核俣确较颍何灰拼笮。何灰品较颍害人伎迹喝我粫r(shí)刻末速度與初速度方向的夾角和位移與初速度方向的夾角有什么關(guān)系?xyxy課堂練習(xí):將一物體以初速度V0水平拋出,不計(jì)154第二章圓周運(yùn)動(dòng)GNF第二章圓周運(yùn)動(dòng)GNF155.如何描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢?1.線速度——質(zhì)點(diǎn)通過的圓弧長s跟所用時(shí)間t的比值。3.周期——物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間。5.轉(zhuǎn)速——單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。2.角速度——質(zhì)點(diǎn)所在的半徑轉(zhuǎn)過的角度
跟所用時(shí)間t的比值。即:單位:米/秒,m/s即:單位:弧度/秒,rad/s即:單位:秒,s即:單位:轉(zhuǎn)/秒,r/s4.頻率——1s時(shí)間內(nèi)完成圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)。即:單位:赫茲,Hz
v=rω
.如何描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的快慢?1.線速度——質(zhì)點(diǎn)通過的圓弧長156三.實(shí)踐研究:機(jī)械傳動(dòng)1.鏈條傳動(dòng)或皮帶傳動(dòng)2.齒輪傳動(dòng)【結(jié)論】1.兩種傳動(dòng)輪緣上的線速度大小相等。AB2.共軸轉(zhuǎn)動(dòng)角速度相等。三.實(shí)踐研究:機(jī)械傳動(dòng)1.鏈條傳動(dòng)或皮帶傳動(dòng)157二、向心加速度r1、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度指向圓心.這個(gè)加速度稱為向心加速度.
a=△v/△tV
=△L
/△t二、向心加速度r1、做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體加速度指向圓心.這個(gè)1581、下列關(guān)于向心加速度的說法中,正確的是()A.向心加速度的方向始終與速度的方向垂直B.向心加速度的方向保持不變C.在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,向心加速度是恒定的D.在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,向心加速度的大小不斷變化A1、下列關(guān)于向心加速度的說法中,正確的是()A159
2、一個(gè)拖拉機(jī)后輪直徑是前輪直徑的2倍,當(dāng)前進(jìn)且不打滑時(shí),前輪邊緣上某點(diǎn)A的線速度與后輪邊緣上某點(diǎn)B的線速度之比VA:VB=________,角速度之比ωA:ωB=_________,向心加速度之比aA:aB=_________。1:12:12:12、一個(gè)拖拉機(jī)后輪直徑是前輪直徑的2倍,當(dāng)前進(jìn)且不打滑時(shí),160分析OF引F合=F引=F向在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,合力提供向心力向心力分析OF引F合=F引=F向在勻速圓周運(yùn)動(dòng)161OGNT豎直方向上N=G,故T即為合力F合=T=F向在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,合力提供向心力分析輕繩栓一小球,在光滑水平面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)OGNT豎直方向上N=G,故T即為合力F合=T=F向在勻速圓162小球受到哪些力的作用?向心力由什么力提供?rθOGF合T結(jié)論:向心力由重力G和彈力T的合力提供思考:小球受到哪些力的作用?向心力由什么力提供?結(jié)論:向心力由重力G和彈力T的合力提供小球受到哪些力的作用?向心力由什么力提供?rθOGF合T結(jié)論163GfN滾筒洗衣機(jī)中物體跟著滾筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí);向心力由什么力提供?分析在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中,合力提供向心力GfN滾筒洗衣機(jī)中物體跟著滾筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí);分析在勻速圓周運(yùn)動(dòng)164小結(jié)大小作用效果:只改變速度的方向方向:始終指向圓心(與v垂直);是變力來源:合力提供向心力(勻速圓周運(yùn)動(dòng)中)F向=m
v2rF向=mω2rF向
=m
r
4π2T
2向心小結(jié)大小作用效果:只改變速度的方向方向:始終指向圓心(與v165飛機(jī)在水平面內(nèi)盤旋幾種常見的圓周運(yùn)動(dòng)O'θωωmOθlmF合=Fn=mω2lsinθF合=Fn=mω2rOrTmgF合mgF合F升θF合=mgtanθ飛機(jī)在水平面內(nèi)盤旋幾種常見的圓周運(yùn)動(dòng)O'θωωmOθlmF合166幾種常見的圓周運(yùn)動(dòng)θO'ORωθωθmmF合=F向=mω2rOrF合=F向=mω2RsinθmgNF合mgNF合F合=mgtanθ幾種常見的圓周運(yùn)動(dòng)θO'ORωθωθmmF合=F向=mω2r167O幾種常見的圓周運(yùn)動(dòng)ωmgN物體相對(duì)轉(zhuǎn)盤靜止,隨盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)rf靜豎直方向:N=mg水平方向:F合=f靜=mω2rf靜vABFa回顧:A、B一起向左加速,分析A的受力情況。f靜v誰提供向心力?靜摩擦力指向圓心O幾種常見的圓周運(yùn)動(dòng)ωmgN物體相對(duì)轉(zhuǎn)盤靜止,隨盤做勻速圓周168向心力的分析思路3、按序分析受力指向圓心的合力即向心力2、確定圓心、半徑確定圓周運(yùn)動(dòng)所在的平面、軌跡、圓心、半徑1、確定研究對(duì)象小結(jié)向心力的分析思路3、按序分析受力2、確定圓心、半徑1、確定研169OO思考FnFtF合vFnFtvF合速度增大的圓周運(yùn)動(dòng)變速圓周運(yùn)動(dòng)速度減小的圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)所受的合力提供向心力,方向始終指向圓心;如果一個(gè)沿圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力不指向圓心,還能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)嗎?當(dāng)沿圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力不指向圓心時(shí),物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)。切向力Ft
:垂直半徑方向的合力向心力F向
:沿著半徑(或指向圓心)的合力產(chǎn)生切向加速度,改變速度的大小產(chǎn)生向心加速度,改變速度的方向OO思考FnFtF合vFnFtvF合速度增大的圓周運(yùn)動(dòng)變速圓170勻速圓周運(yùn)動(dòng)GNF變速圓周運(yùn)動(dòng)合力全部提供向心力合力部分提供向心力OFnFtF合v勻速圓周運(yùn)動(dòng)GNF變速圓周運(yùn)動(dòng)合力全部提供向心力合力171例與練1.關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的合力,下列說法中正確的是()A.圓周運(yùn)動(dòng)的合力方向一定指向圓心B.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力方向一定指向圓心C.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力一定不變D.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力大小一定不變勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體速度大小不變,速度方向不斷變化。勻速圓周運(yùn)動(dòng)向心力只改變物體速度方向,不改變物體速度大小。BD例與練1.關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的合力,下列說法中正確的是172例與練2.質(zhì)量為m的球用長為L的細(xì)繩懸于天花板的O點(diǎn),并使之在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),細(xì)線與豎直線成θ角,則以下正確的是()A.擺球受重力、拉力和向心力的作用B.擺球只受重力、拉力的作用C.擺球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為mg?tanθD.擺球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力為mg?sinθBC例與練2.質(zhì)量為m的球用長為L的細(xì)繩懸于天花板的O點(diǎn),并使173鐵路的彎道生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
◆圓周運(yùn)動(dòng)(Circularmotion)(2)外軌高內(nèi)軌低時(shí)轉(zhuǎn)彎GFnNhLθθr背景問題1、火車轉(zhuǎn)彎:鐵路的彎道生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
◆圓周運(yùn)動(dòng)(Circular1742.求汽車過凹形路段最低點(diǎn)時(shí)對(duì)路面的壓力?NG【解】G和N的合力提供汽車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,由牛頓第二定律得:可見汽車的速度V越大,對(duì)橋的壓力越大。由于加速度a的方向豎直向上,屬超重現(xiàn)象。m2.求汽車過凹形路段最低點(diǎn)時(shí)對(duì)路面的壓力?NG【解】G和N的175生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
◆圓周運(yùn)動(dòng)(Circularmotion)FN=G汽車過橋問題小結(jié)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
◆圓周運(yùn)動(dòng)(Circularmoti176eg1.一輛卡車在丘陵地勻速行駛,地形如圖所示,由于輪胎太舊,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段應(yīng)是()
A.a處
B.b處
C.c處
D.d處生活中的圓周運(yùn)動(dòng)
◆圓周運(yùn)動(dòng)(Circularmotion)abcdD可能飛離路面的地段應(yīng)是?當(dāng)堂練習(xí)eg1.一輛卡車在丘陵地勻速行駛,地形如圖所示,由于輪胎太舊177對(duì)宇航員,重力提供向心力:mg=mv2/r由此可以得出宇航員處于完全失重狀態(tài)此時(shí)人對(duì)座椅的壓力為零對(duì)宇航員,重力提供向心力:mg=mv2/r宇航員處于完全失178四離心運(yùn)動(dòng)1.離心運(yùn)動(dòng):做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,在提供的向心力突然消失,或者不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力的情況下,就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)。2.物體作離心運(yùn)動(dòng)的條件:F合<F需向思考問題?F合=F需向做什么運(yùn)動(dòng)?F合=0
做什么運(yùn)動(dòng)?F合
<F需向做什么運(yùn)動(dòng)?F合
>F需向做什么運(yùn)動(dòng)?圓周近心切線離心四離心運(yùn)動(dòng)1.離心運(yùn)動(dòng):做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,在提供的向心力突然179離心拋擲離心脫水離心分離離心甩干●離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用離心拋擲離心脫水離心分離離心甩干●離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用180用離心機(jī)把體溫計(jì)的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)制作棉花糖的原理:
內(nèi)筒與洗衣機(jī)的脫水筒相似,里面加入白砂糖,加熱使糖熔化成糖汁。內(nèi)筒高速旋轉(zhuǎn),黏稠的糖汁就做離心運(yùn)動(dòng),從內(nèi)筒壁的小孔飛散出去,成為絲狀到達(dá)溫度較低的外筒,并迅速冷卻凝固,變得纖細(xì)雪白,像一團(tuán)團(tuán)棉花。用離心機(jī)把體溫計(jì)的水銀柱甩回玻璃泡內(nèi)制作棉花糖的原理:
內(nèi)筒181分析做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受力情況OmgFNFfOmgFN提供向心力受力分析FfFN+mg分析做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受力情況OmgFNFfOmgFN提供向心182課堂練習(xí)航天飛機(jī)中的物體處于失重狀態(tài),是指這個(gè)物體:(A)不受地球的吸引力;(B)地球吸引力和向心力平衡;(C)受的向心力和離心力平衡;(D)對(duì)支持它的物體的壓力為零。D課堂練習(xí)航天飛機(jī)中的物體處于失重狀態(tài),是指這個(gè)物體:D183拓展與思考:汽車能通過圓形軌道的最高點(diǎn)嗎?R聯(lián)想:過山車上的人為什么不會(huì)掉下來GFN拓展
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