【2022】高一物理知識(shí)點(diǎn)及考點(diǎn)歸納

1物理1物理PAGEPAGE7/52運(yùn)動(dòng)的描述與勻變速直線運(yùn)動(dòng)【一】運(yùn)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的。參考系的選取是任意的時(shí)刻和時(shí)間222121秒的時(shí)間。212123秒。質(zhì)點(diǎn)任何物體（在一定條件下）都可以被看成質(zhì)點(diǎn)（a物體的線度相對(duì)于運(yùn)動(dòng)空間可以忽略不計(jì)）位移和路程位移是從初位置指向末位置的有向線段5速度和加速度速度=位移/時(shí)間。速率=路程/時(shí)間。平均速度=總位移/總時(shí)間平均速度的大小/總時(shí)間a0a0時(shí)不一定加速：正負(fù)號(hào)只表示加速度的方向。當(dāng)avav（變化快慢）有關(guān)，跟其他都無(wú)直接關(guān)系6圖像s-t圖像橫軸表示時(shí)間，縱軸表示位移時(shí)，斜率表示速度。相交表示相遇，位移相同；與橫軸交叉，表示方向改變；v-t圖像移（有正負(fù)。相交表示速度相同；與橫軸相交表示速度反向；斜率表示加速度；【二】7勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式：svt0

1at22速度公式：v v att 0推論： v2v22ast 0紙帶的分析（如何操作，如何處理數(shù)據(jù)以減小誤差（有些勻加速可以看成紙帶模型）vv平均速度公式：v 02 t連續(xù)相等的相鄰時(shí)間間隔T內(nèi)的位移差等于恒量：saT2追擊相遇問(wèn)題（列方程法；圖像法；相對(duì)運(yùn)動(dòng)法兩個(gè)關(guān)系即時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系二相互作用與力的平衡【一】力的基本概念力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)力的性質(zhì)：物質(zhì)性，相互性，矢量性力的圖示及力的示意圖兩個(gè)效果：形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化重力1）G=mg2）3）重心彈力1）產(chǎn)生條件：A直接接觸B發(fā)生形變。2）彈力的方向A平面與平面接觸或者點(diǎn)與面接觸，壓力或支持力的方向垂直于接觸面而指向被壓和被支持的物體。B輕繩彈力的方向：沿繩且指向繩收縮的方向。C輕桿彈力的方向：既可沿桿的兩個(gè)方向也可沿垂直于桿指向使之形變的物體：“拉，壓，挑”彈力的大小A一般物體彈力的大小需要根據(jù)其它物理規(guī)律（如二力平衡）來(lái)計(jì)算B彈簧彈力的大小：胡克定律F=kxx為彈簧的伸長(zhǎng)（彈簧的長(zhǎng)度減去原長(zhǎng)，k為彈簧的勁度系數(shù)，勁度系數(shù)由制稱這樣的彈簧為輕彈簧。摩擦力滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力。產(chǎn)生條件：A兩個(gè)物體相互接觸B相互間存在擠壓（即有彈力）C兩物體的接觸面不光滑D（此時(shí)為滑動(dòng)摩擦力（靜摩擦力）摩擦力的大小A滑動(dòng)摩擦力fNμN(yùn)。B靜摩擦力f的大小，等于物體產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向上的外力的大?。ê?。因此靜摩擦力大小可以在一定的范圍內(nèi)變化，即0<f≤fmax4）摩擦力的方向摩擦力的方向，總是與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)方向相反，與兩物體接觸面相切。5）【二】力的合成標(biāo)量矢量；合力分力1）平行四邊形法則三角形定則2）共點(diǎn)力：幾個(gè)力都作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線交于一點(diǎn)。力的正交分解（受力分析解題步驟：A正確選定直角坐標(biāo)系。通常選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，坐標(biāo)軸方向的選擇則應(yīng)沿運(yùn)動(dòng)或者運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。B分別將各個(gè)力投影到坐標(biāo)軸上。分別求x軸和y軸上各力的投影合力Fx

Fy中：FF Fx1 x

F x3F F F F y1 y2 y3力的平衡平衡狀態(tài)A靜止：物體的速度和加速度都等于零的狀態(tài)。B勻速直線運(yùn)動(dòng)：物體的速度不為零，其加速度為零的狀態(tài)。平衡條件物體所受合外力為零，即F 0合推論：任意一個(gè)力與其余力的合力的關(guān)系；三個(gè)力組成矢量三角形整體法和隔離法（題中需要分析內(nèi)力，那就必須用隔離法。但是用隔離法之前往往還需要使用整體法算出部分力）先用整體法：必修1 物理F=Ma合 總勻速或靜止，用受力平衡來(lái)解再用隔離法，同樣有上面兩種情況。但是要注意隔離受力最少的，容易分析。三牛頓定律【一】 牛頓第一定律（慣性定律質(zhì)量是慣性的唯一量度。1）條件：不受外力或合外力為零結(jié)論：物體總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，不是維持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。F=ma鏈接力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)。理解牛頓第二定律：矢量性；瞬時(shí)性；同體性；獨(dú)立性；相對(duì)性力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系牛頓第三定律作用力反作用力和平衡力的關(guān)系同值、同性、同變化，異物、反向、共線5/521物理1物理PAGEPAGE11/52超重失重1）超重物體有豎直向上的加速度（加速上升或減速下降2）失重物體有豎直向下的加速度（加速下降或減速上升）3）完全失重a=，方向向下（這里的g不是指的9.8m/s。理解：物體所受重力沒(méi)有變化；判斷取決于加速度方向；浮力公式變化因?yàn)橹亓?chǎng)變化F=pv(g+a)或F=pv(g-a).分析方法力的合成與分解整體法與隔離法：連接體問(wèn)題圖像法：臨界和極值【二】自由落體初速度為零且只受重力的運(yùn)動(dòng)ag（豎直向下為正方向）基本公式：1h2gt22ghvgt2gh2hg2hg豎直上拋初速度不為零、方向豎直向上且只受重力的運(yùn)動(dòng)ag（豎直向上為正方向）vv0gt1hvt gt0 220Hv202g上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間：tv0g運(yùn)動(dòng)。這兩個(gè)過(guò)程是對(duì)稱的。傳送帶（勻速直線運(yùn)動(dòng)（再分析什么時(shí)候沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而沒(méi)有摩擦力等力學(xué)總結(jié)（接觸處找力——重力彈力摩擦力）一個(gè)力必須有施力物體還要有受力物體（找清是誰(shuí)對(duì)誰(shuí)的力）牛一（力的平衡求力的大 平衡力；牛二（聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)；牛三（相互作用力）力的合成（三角形、平行四邊形；力的分解（正交分解）“一根”繩子上的拉力處處相等（光滑的滑輪，碗口第四章曲線運(yùn)動(dòng)第一模塊：曲線運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的合成和分解『夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)』考點(diǎn)一、曲線運(yùn)動(dòng)1、定義：運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線的運(yùn)動(dòng)。2、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的方向：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度方向始終在軌跡的切線方向上，即某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向，就是通過(guò)該點(diǎn)的曲線的切線方向。3、曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)一定是變速運(yùn)動(dòng)。由于曲線運(yùn)動(dòng)速度一定是變化的，至少其方向總是不斷變化的，所以，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度必不為零，所受到的合外力必不為零。4、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件物體做一般曲線運(yùn)動(dòng)的條件物體所受合外力（加速度）的方向與物體的速度方向不在一條直線上。物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件物體只受重力，初速度方向?yàn)樗椒较??？赏茝V為物體做類平拋運(yùn)動(dòng)的條件：物體受到的恒力方向與物體的初速度方向垂直。物體做圓周運(yùn)動(dòng)的條件物體受到的合外力大小不變，方向始終垂直于物體的速度方向，且合外力方向始終在同一個(gè)平面內(nèi)（即在物體圓周運(yùn)動(dòng)的軌道平面內(nèi)）總之，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力一定指向曲線的凹側(cè)。5、分類⑴勻變速曲線運(yùn)動(dòng)：物體在恒力作用下所做的曲線運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)。(如圓周運(yùn)動(dòng)?？键c(diǎn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解12效果或正交分解。3、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：⑴運(yùn)動(dòng)的等效性（合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是等效替代關(guān)系，不能并存；⑵等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間和對(duì)應(yīng)的每個(gè)分運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等⑶獨(dú)立性：一個(gè)物體可以同時(shí)參與幾個(gè)不同的分運(yùn)動(dòng)，物體在任何一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，都按其本身的規(guī)律進(jìn)行，不會(huì)因?yàn)槠渌较虻倪\(yùn)動(dòng)是否存在而受到影響。⑷運(yùn)動(dòng)的矢量性（加速度、速度、位移都是矢量，其合成和分解遵循平行四邊形定則）4、運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡⑴物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)由加速度決定（物體做勻變速運(yùn)動(dòng)；加速度變化時(shí)物體做變加速運(yùn)動(dòng)。⑵物體運(yùn)動(dòng)的軌跡（直線還是曲線）則由物體的速度和加速度的方向關(guān)系決定（加速度方向在同一條直線上時(shí)物體做直線運(yùn)動(dòng)；速度和加速度方向成角度時(shí)物體做曲線運(yùn)動(dòng)。常見(jiàn)的類型有：（1）a=0：勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止。（2）a恒定：性質(zhì)為勻變速運(yùn)動(dòng)，分為：、a同向，勻加速直線運(yùn)動(dòng)；②v、a反向，勻減速直線運(yùn)動(dòng)；③v、a成角度，勻變速曲線運(yùn)動(dòng)（、av的方向相切，方向逐漸a的方向接近，但不可能達(dá)到）（3）a變化：性質(zhì)為變加速運(yùn)動(dòng)。如簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，加速度大小、方向都隨時(shí)間變化。具體如：①兩個(gè)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)。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)，當(dāng)兩者共線時(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)。第二模塊：平拋運(yùn)動(dòng)『夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)』平拋運(yùn)動(dòng)1、定義：平拋運(yùn)動(dòng)是指物體只在重力作用下，從水平初速度開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)。2、條件：a、只受重力；b、初速度與重力垂直．3g，因而平拋運(yùn)動(dòng)是一個(gè)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。ag4線運(yùn)動(dòng)。水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)既具有獨(dú)立性，又具有等時(shí)性．O02 xθαOS VPx 0y5、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律v2vx2y①水平速度：vx=v0，豎直速度：v2vx2y

( )V物體的合速度v與x軸之間的夾角為：tanvyvx

gtv0x

ty0

gt22x2x2y2物體的總位移s與x軸之間的夾角為：tany gtx 2v0而且tan2tan而1 gx物線。

ty0

gt2消去t得到：y2 2v0

x2?？梢?jiàn)平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡為拋6、平拋運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)結(jié)論①落地時(shí)間由豎直方向分運(yùn)動(dòng)決定：2h2hgh

gt2得：t2②水平飛行射程由高度和水平初速度共同決定：xv0

tv2h2hg③平拋物體任意時(shí)刻瞬時(shí)速度v與平拋初速度v0夾角θa的正切值為位移s與水平位移x夾角θ正切值的兩倍。④平拋物體任意時(shí)刻瞬時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線與初速度延長(zhǎng)線的交點(diǎn)到拋出點(diǎn)的距離都等于水平位移的一半。1tan

gt2gt sxgt v s 20（與g同向任意相同時(shí)間內(nèi)的Δv都相同（包括大小、方向，如右圖。0V0V1V2V3⑥以不同的初速度，從傾角為θa相同，與初速度無(wú)關(guān)（飛行的時(shí)間與速度有關(guān)，速度越大時(shí)間越長(zhǎng)）必修1 物理如右圖：所以t2v0tang

Av0yxvθxvα xvy vθtan(a)vyvx

gtv0所以tan(a)2tan，θ為定值故a也是定值與速度無(wú)關(guān)。⑦速度v變大，v與重力的方向越來(lái)越靠近，但永遠(yuǎn)不能到達(dá)。⑧從動(dòng)力學(xué)的角度看：由于做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受到重力，因此物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒。7、平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究球松開(kāi)，自由下落，A、B兩球同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。觀察到兩球同時(shí)落地，多次改變小球距地面的高度和打2平板吻接，則將觀察到的現(xiàn)象是A、B兩個(gè)小球在水平面上相遇，改變釋放點(diǎn)的高度和上面滑道對(duì)地的高度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，A、B兩球仍會(huì)在水平面上相遇，這說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。8、類平拋運(yùn)動(dòng)動(dòng)。2、類平拋運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)：物體所受合力為恒力，且與初速度的方向垂直。3、類平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法：11/521物理1物理PAGEPAGE18/52在初速度v方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在合外力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速0Fa

合。處理時(shí)和平拋運(yùn)動(dòng)類似，但要分析清楚其加速度的大小和方向如何，分別運(yùn)用m兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的直線規(guī)律來(lái)處理。第三模塊：圓周運(yùn)動(dòng)『夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)』勻速圓周運(yùn)動(dòng)1、定義：物體運(yùn)動(dòng)軌跡為圓稱物體做圓周運(yùn)動(dòng)。2、分類：⑴勻速圓周運(yùn)動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，如果在任意相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度相等，這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。物體在大小恒定而方向總跟速度的方向垂直的外力作用下所做的曲線運(yùn)動(dòng)?！娮永@核旋轉(zhuǎn)、洛侖茲力————————水平轉(zhuǎn)盤上的物體等．——如小直．3、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量軌道半徑：對(duì)于一般曲線運(yùn)動(dòng)，可以理解為曲率半徑。線速度：①定義：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的弧長(zhǎng)S和所用時(shí)間t的比值，叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。②定義式：vst角速度，又稱為圓頻率：①定義：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)和圓心的連線轉(zhuǎn)過(guò)的角度跟所用時(shí)間的比值叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度。t

2T

(φ是t時(shí)間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角)③單位：弧度每秒（rad/s）④物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢周期T：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間叫做周期。頻率，或轉(zhuǎn)速各物理量之間的關(guān)系：vs

2r

2rft T vr

r t 2f t T 注意：計(jì)算時(shí)，均采用國(guó)際單位制，角度的單位采用弧度制。圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度①定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所具有的指向圓心的加速度叫向心加速度。v2 2

2r（an r

v rT

2r）③方向：其方向時(shí)刻改變且時(shí)刻指向圓心。為曲率半徑；物體的另一加速度分量為切向加速度a

，表征速度大小改變的快慢（對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)而言，a

=0）圓周運(yùn)動(dòng)的向心力勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力常常稱為向心力到的合力的法向分力Fn

提供向心加速度（下式仍然適用，切向分力F

提供切向加速度。Fn

man

mv2r

m2r（還有其它的表示形式，如： mv m r

2r；向心力的方向時(shí)刻改變且時(shí)刻指向圓心。n T 實(shí)際上，向心力公式是牛頓第二定律在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的具體表現(xiàn)形式。五、離心運(yùn)動(dòng)1情況下，就做遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫離心運(yùn)動(dòng)。2、本質(zhì)：①離心現(xiàn)象是物體慣性的表現(xiàn)。②離心運(yùn)動(dòng)并非沿半徑方向飛出的運(yùn)動(dòng)，而是運(yùn)動(dòng)半徑越來(lái)越大的運(yùn)動(dòng)或沿切線方向飛出的運(yùn)動(dòng)。③離心運(yùn)動(dòng)并不是受到什么離心力，根本就沒(méi)有這個(gè)離心力。3、條件：當(dāng)物體受到的合外力Fn

man

時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)物體受到的合外力F＜man n

時(shí)，物體做離心運(yùn)動(dòng)當(dāng)物體受到的合外力F＞man n

時(shí)，物體做近心運(yùn)動(dòng)實(shí)際上，這正是力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的作用的體現(xiàn)，外力改變，物體的運(yùn)動(dòng)情況也必然改變以適應(yīng)外力的改變。vvRF=mv2R對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)這類“勻變速曲線運(yùn)動(dòng)”，我們的分析方法一般是“x0t,

, 1 ； 0y

gt2

gt.y對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)這類“變變速曲線運(yùn)動(dòng)”，我們的分析方法一般是“”，運(yùn)動(dòng)規(guī)律可表示為F ma 切 切 m2F F ma mr2法 向 向 r第五章：萬(wàn)有引力定律人造地球衛(wèi)星『夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)』開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律簡(jiǎn)介（軌道、面積、比值）丹麥開(kāi)文學(xué)家開(kāi)普勒信奉日心說(shuō)，對(duì)天文學(xué)家有極大的興趣，并有出眾的數(shù)學(xué)才華，開(kāi)普勒在其導(dǎo)師弟谷連續(xù)20年對(duì)行星的位置進(jìn)行觀測(cè)所記錄的數(shù)據(jù)研究的基楚上，通過(guò)四年多的刻苦計(jì)算，最終發(fā)現(xiàn)了三個(gè)定律。軌道上運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)則處在這些橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上；面積第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等．即r3 T2開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的定律是在丹麥天文學(xué)家弟谷的大量觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上概括出的，給出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用積成正比，跟它們的距離平方成反比，引力方向沿兩個(gè)物體的連線方向。FGMm（1687年）r2G6.671011Nm2/kg2叫做引力常量，它在數(shù)值上等于兩個(gè)質(zhì)量都是1kg的物體相距1m時(shí)的相互作用力，1798年由英國(guó)物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤裝置測(cè)出。萬(wàn)有引力常量的測(cè)定——卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)原理是力矩平衡。實(shí)驗(yàn)中的方法有力學(xué)放大（借助于力矩將萬(wàn)有引力的作用效果放大）和光學(xué)放大（于平面境將微小的運(yùn)動(dòng)效果放大。萬(wàn)有引力常量的測(cè)定使卡文迪許成為“能稱出地球質(zhì)量的人”：對(duì)于地面附近的物體m，mm gR2有mgG ERE

（

為地球半徑或物體到地球球心間的距離，可得到m E 。E Gr應(yīng)為兩物體重心間的距離．對(duì)于均勻的球體，r是兩球心間的距離．當(dāng)兩個(gè)物體間的距離無(wú)限靠近時(shí)，不能再視為質(zhì)點(diǎn)，萬(wàn)有引力定律不再適用，不能依公式算出F近為無(wú)窮大。G1kg1m時(shí)相互作用的萬(wàn)有引力．地球自轉(zhuǎn)對(duì)地表物體重力的影響。重力是萬(wàn)有引力產(chǎn)生的，由于地球的自轉(zhuǎn)，因而地球表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)時(shí)需要向心如圖所示，在緯度為的地表處，萬(wàn)有引力的一個(gè)分力充當(dāng)物體隨地球一起繞地軸自轉(zhuǎn)所需的向心力F向=mRcos·（方向垂直于地軸指向地軸，而萬(wàn)有引力的另一個(gè)分力就是通常所說(shuō)的重力mg，其方向與支持力N反向，應(yīng)豎直向下，而不是指向地心。由于緯度的變化，物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力F的變化而變化，即重力加速度g隨緯度變化而變化，從赤道到兩極R逐漸減小，向心力mRcos·ω2減小，重力逐漸增大，相應(yīng)重力加速度g也逐漸增大。ωωNO′F心mOFmg引甲在赤道處，物體的萬(wàn)有引力分解為兩個(gè)分力F向和m2g剛好在一條直線上，則有F＝F向2mm＋m2g，所以m2g=F一F向＝G 1 －m2Rω自2。2mmr2物體在兩極時(shí)，其受力情況如圖丙所示，這時(shí)物體不再做圓周運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有向心力，物受到的萬(wàn)有引力F 和支持力N是一對(duì)平衡力，此時(shí)物體的重力mg＝N＝F 。引 引ωFωF引NoN ωF引o乙 丙綜上所述差別很小。夾角很小。由于地球自轉(zhuǎn)緩慢，物體需要的向心力很小，所以大量的近似計(jì)算中忽略了自轉(zhuǎn)的影響，在此基礎(chǔ)上就有：地球表面處物體所受到的地球引力近似等于其重力，即GmM≈mgR2說(shuō)明：由于地球自轉(zhuǎn)的影響，從赤道到兩極，重力的變化為千分之五；地面到地心的距等。萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用：基本方法：衛(wèi)星或天體的運(yùn)動(dòng)看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)， F =F (類似原子模)萬(wàn) 心方法：軌道上正常轉(zhuǎn)：Mm v2 42m m2rm rr2 r T2地面附近：GMm=mgGM=gR2(黃金代換式)R2天體表面重力加速度問(wèn)題通常的計(jì)算中因重力和萬(wàn)有引力相差不大，而認(rèn)為兩者相等，即 m2g＝G

mm1 2，R2g=GM/R2常用來(lái)計(jì)算星球表面重力加速度的大小，在地球的同一緯度處，g隨物體離地面高r度的增大而減小，即gh=GM/（R+h）2，比較得gh=（Rh）2·g設(shè)天體表面重力加速度為g，天體半徑為R，由mg=GMmg=GMR2 R2

，由此推得兩個(gè)不1同天體表面重力加速度的關(guān)系為g1g2計(jì)算中心天體的質(zhì)量

R2 M2 1R2 M1 2某星體m圍繞中心天體m中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，則：mm由G 中

22 r r

2r3r2 T

中 GT2例如：利用月球可以計(jì)算地球的質(zhì)量，利用地球可以計(jì)算太陽(yáng)的質(zhì)量?？梢宰⒁獾剑涵h(huán)繞星體本身的質(zhì)量在此是無(wú)法計(jì)算的。計(jì)算中心天體的密度Mρ=V=

M r2=4R3 GT2R3=3由上式可知，只要用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r及運(yùn)行周期T，就可以算出天體的質(zhì)量M．若知道行星的半徑則可得行星的密度發(fā)現(xiàn)未知天體人造地球衛(wèi)星。這里特指繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，實(shí)際上大多數(shù)衛(wèi)星軌道是橢圓，而中學(xué)階段對(duì)做橢圓運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星一般不作定量分析。1的軌道平面一定過(guò)地球球心，球球心一定在衛(wèi)星的軌道平面內(nèi)。GmMmaGmMmam2m2rm(2r2rT)2r實(shí)際是牛頓第二定律的具體體現(xiàn)3、表征衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的物理量：線速度、角速度、周期等：向心加速度a向

與r的平方成反比。a =GMr

取得最大值。向 r2 向GMa

R2 =g=9.8m/s2vr的平方根成反比GMrv= h↑，GMrGMRRgr取其最小值地球半徑R時(shí)，v取得最大值。vmaxGMRRg角速度r的三分之三次方成百比

= =7.9km/sGMr3= GMr3當(dāng)r取其最小值地球半徑R時(shí)，

取得最大值。

=max=

= ≈1.23×10－3rad/sGMR3gR周期TGMR3gRr3GMT=2 ∴當(dāng)h↑r3GM當(dāng)r取其最小值地球半徑R時(shí)，T取得最小值。R3GMRgminT =2 =2 R3GMRgmin衛(wèi)星的能量：(類似原子模型)K r增v減小(E 減<E增所以E 增加;需克服引力做功越多K 總速度越大應(yīng)該熟記常識(shí)：地球公轉(zhuǎn)周期1年，自轉(zhuǎn)周期1=24小=86400s，地球表面半徑6.4ｘ103km 表重力加速度g=9.8月球公轉(zhuǎn)周期30天宇宙速度及其意義三個(gè)宇宙速度的值分別為第一宇宙速度（又叫最小發(fā)射速度、最大環(huán)繞速度、近地環(huán)繞速度：物體圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的最小 發(fā)射速度，又稱環(huán)繞速度，其值為：v7.9km/s1第一宇宙速度的計(jì)算．GMrGMrhGGr

=m v2r

，v= 。當(dāng)GMr的最大速度。其大小為r＞＞h（地面附近）時(shí)，VGMr1

=7．9×103m/s方法二：在地面附近物體的重力近似地等于地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力，重力就是衛(wèi)星做圓必修1 物理周運(yùn)動(dòng)的向心力．v2mg mr1

h．當(dāng)r＞＞h時(shí)．gh≈g1所以v＝gr=7．9×103m/s1第二宇宙速度（脫離速度：如果衛(wèi)生的速大于7.9km/s而小于11.2km/s，衛(wèi)星將做橢圓運(yùn)動(dòng)。當(dāng)衛(wèi)星的速度等于或大于11.2km/s或飛到其它行星上去，把v 叫做第二宇宙速度，第二宇宙速度是掙脫地球引力2束縛的最小發(fā)射速度。第三宇宙速度：物體掙脫太陽(yáng)系而飛向太陽(yáng)系以外的宇宙空間所需要的最小發(fā)射速度，又稱逃逸速度，其值為：v 16.7km/s3v與宇宙速度分別有如下關(guān)系時(shí)，被發(fā)射物體的運(yùn)動(dòng)情況將有所不同①當(dāng)v＜v1時(shí)，被發(fā)射物體最終仍將落回地面；②當(dāng)v1≤v＜v2時(shí)，被發(fā)射物體將環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)，成為地球衛(wèi)星；③當(dāng)v2≤v＜v3時(shí)，被發(fā)射物體將脫離地球束縛，成為環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的“人造行星”；④當(dāng)v≥v3時(shí)，被發(fā)射物體將從太陽(yáng)系中逃逸。同步衛(wèi)星（所有的通迅衛(wèi)星都為同步衛(wèi)星）的含義就是和地球保持相對(duì)靜止（又叫靜止軌道衛(wèi)星T=24h，⑵特點(diǎn)而同步衛(wèi)星一定位于赤道的正上方，不可能在與赤道平行的其他平面上。F 這是因?yàn)椋翰皇浅嗟郎戏降哪骋卉壍郎细厍虻淖赞D(zhuǎn)同步地作勻速圓運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星的向心力為地球?qū)λΦ囊粋€(gè)分力而另一個(gè)分力 的作用將使其運(yùn)行軌道靠赤道故此F 1 2只有在赤道上空，同步衛(wèi)星才可能在穩(wěn)定的軌道上運(yùn)行。地球同步衛(wèi)星的周期：地球同步衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。同步衛(wèi)星必位于赤道上方h處，且h是一定的．Gr2

m2r

19/521物理1物理PAGEPAGE21/52GMGM2r

故hrR35800kmGMrGMr由GMmr2

m2r

得v 3.08km/s運(yùn)行方向一定自西向東運(yùn)行當(dāng)人造天體具有較大的動(dòng)能時(shí)，它將上升到較高的軌道運(yùn)動(dòng)，而在較高軌道上運(yùn)動(dòng)的人在這一過(guò)程中，因引力對(duì)其做正功，故導(dǎo)致其動(dòng)能將增大。同樣質(zhì)量的衛(wèi)星在不同高度軌道上的機(jī)械能不同。其中衛(wèi)星的動(dòng)能為EK

GMm，由于2r重力加速度g隨高度增大而減小，所以重力勢(shì)能不能再用計(jì)算，而要用到公式E GMm（為衛(wèi)星軌道半P r徑。由于從無(wú)窮遠(yuǎn)向地球移動(dòng)過(guò)程中萬(wàn)有引力做正功，所以系統(tǒng)勢(shì)能減小，為負(fù)）因此機(jī)EGMm。同樣質(zhì)量的衛(wèi)星，軌道半徑越大，即離地面越高，衛(wèi)星具有的機(jī)械能2r越大，發(fā)射越困難。第六章：機(jī)械能第一模塊：功和功率『夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)』（一）功：1、概念：一個(gè)物體受到的作用，并且在這個(gè)對(duì)物體做了功。2、做功的兩個(gè)必要因素：力和物體在力的方向上的位移3、公式＝α α為F與s的夾角．功是力的空間積累效應(yīng)。4、單位：焦耳（J）5、意義：功是能轉(zhuǎn)化的量度，反映力對(duì)空間的積累效果。6、說(shuō)明公式只適用于恒力做功位移是指力的作用點(diǎn)通過(guò)位移“”。即：哪個(gè)力對(duì)哪個(gè)物體做功。直方向分解。功大小只與sα這三個(gè)量有關(guān)．與物體是否還受其他力、物體運(yùn)動(dòng)的速度、加速度等其他因素?zé)o關(guān)（二）功的四個(gè)基本問(wèn)題。涉及到功的概念的基本問(wèn)題，往往會(huì)從如下四個(gè)方面提出。1可作如下理解：當(dāng)位移平行于力，2、會(huì)判斷正功、負(fù)功或不做功。判斷方法有：用力和位移的夾角θ判斷;當(dāng)02

F做正功，當(dāng)2

F不做功，當(dāng)F做負(fù)功。2用力和速度的夾角θ判斷定;用動(dòng)能變化判斷。3、做功多少的計(jì)算問(wèn)題：F是做功的力；SF所作用的物體發(fā)生θFS上的位移的乘積。具體求功時(shí)可以有兩種處理辦法①WFFF方向上和垂直F方向上的兩個(gè)分位移②WFsFcosαFs方向和垂直s方向的兩個(gè)分力在高中階段，這種方法只適用于恒力做功。至于變力做功的計(jì)算，通?？梢岳霉δ荜P(guān)系通過(guò)能量變化的計(jì)算來(lái)了解變力的功。W=PtW=ΔEkF法求功。這種方法的依據(jù)是：做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，功是能的轉(zhuǎn)化的量度。如果知道某一過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的數(shù)值，那么也就知道了該過(guò)程中對(duì)應(yīng)的功的數(shù)值能量的轉(zhuǎn)化情況求（功是能量轉(zhuǎn)達(dá)化的量度）（5）F-s圖象，圖象與位移軸所圍均“面積”為功的數(shù)值．（6）多個(gè)力的總功求解①用平行四邊形定則求出合外力，再根據(jù)w＝Fscosα計(jì)算功．注意α應(yīng)是合外力與位移s間的夾角．必修1 物理＝Fscosα，W=Fscosα……再求各個(gè)外力功的代數(shù)和．1 1 1 2 2 24發(fā)生轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化。（三）了解常見(jiàn)力做功的特點(diǎn)：重力做功和路徑無(wú)關(guān)，只與物體始末位置的高度差h置時(shí)，W＞0，即重力做正功；反之則重力做負(fù)功。摩擦力做功靜摩擦力做功的特點(diǎn)①靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。②在靜摩擦力做功的過(guò)程中（靜摩擦力起著傳遞機(jī)械能的作用而沒(méi)有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．滑動(dòng)摩擦力做功的特點(diǎn)①滑動(dòng)摩擦力可以對(duì)物體做正功，也可以對(duì)物體做負(fù)功，當(dāng)然也可以不做功。②做功與物體的運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)。滑動(dòng)摩擦力做功要看物體運(yùn)動(dòng)的路程，這是摩擦力做功的特點(diǎn)，必須牢記。③一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的過(guò)程中，如圖所示，上面不光滑的長(zhǎng)木板，放在光滑的水平地面上，一小木塊以速度V0從木板的左端滑上木板，當(dāng)木塊和木板相對(duì)靜止時(shí)，木板相對(duì)地面滑動(dòng)了S，小木塊相對(duì)木板滑動(dòng)了d，則由動(dòng)能定理知：滑動(dòng)摩擦力對(duì)木塊所做功為：Ek木塊

f(sd)滑動(dòng)摩擦力對(duì)木板所做功為：Ek木板

fs

k木板

k木塊

fd式表明木塊和木板組成的系統(tǒng)的機(jī)械能的減少量等于滑動(dòng)摩擦力與木塊相對(duì)木板的位移的乘積。這部分減少的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。一對(duì)作用力和反作用力做功的特點(diǎn)：①作用力與反作用力同時(shí)存在，作用力做功時(shí)，反作用力可能做功，也可能不做功，可力、反作用力的功數(shù)值相等。22/521物理1物理PAGEPAGE25/52②一對(duì)互為作用反作用的摩擦力做的總功可能為（靜摩擦力（滑動(dòng)摩擦力但不可能為正（3）斜面上支持力做功問(wèn)題：①斜面固定不動(dòng)，物體沿斜面下滑時(shí)斜面對(duì)物體的支持力不做功S是物體相對(duì)于地面的位移，不要認(rèn)為是斜面，否則會(huì)得出物體受到的支持力做功為0的錯(cuò)誤結(jié)論。FFPS QF′功率1、功率的定義：功跟完成這些功所用時(shí)間的比值叫做功率，它表示物體做功的快慢．2PWt內(nèi)的平均功率。t3、功率的計(jì)算式：P=Fvcosθ，其中θ是力與速度間的夾角。該公式有兩種用法：FPF在該時(shí)刻的瞬時(shí)功率；②當(dāng)v為某段位移（時(shí)間）內(nèi)的平均速度時(shí)，則要求這段位移（時(shí)間）F對(duì)應(yīng)的PF在該段時(shí)間內(nèi)的平均功率。y③重力的功率可表示為PG=mgV速度之積y4、單位：瓦，千瓦k；5、標(biāo)量6、功率的物理意義：功率是描述做功快慢的物理量。7、通常講的汽車的功率是指汽車的牽引力的功率PFv牽二、汽車的兩種起動(dòng)問(wèn)題汽車的兩種加速問(wèn)題。當(dāng)汽車從靜止開(kāi)始沿水平面加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，有兩種不同的加速過(guò)程，但分析時(shí)采用的基本公式都是PF牽

v和F-f=ma①恒定功率的加速。由公式P=FvF-f=ma知，由于P恒定，隨著v必將減，這時(shí)vP v m m F fP

?？梢?jiàn)恒定功率的加速一定不是勻加速。這種加速過(guò)程發(fā)動(dòng)機(jī)做的功只能用W=Pt計(jì)算，不能用W=Fs計(jì)算（因?yàn)镕為變力。②恒定牽引力的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知，由于F恒定，所以a恒定，汽車做勻P 加速運(yùn)動(dòng)，而隨著v的增大，P也將不斷增大，直到P達(dá)到額定功率Pm，功率不能再增大P 了。這時(shí)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束，其最大速度為vm

m mvF f

，此后汽車要想繼續(xù)加速就只動(dòng)機(jī)做的功只能用W=Fs計(jì)算，不能用W=Pt計(jì)算（因?yàn)镻為變功率。要注意兩種加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的最大速度的區(qū)別。功和能知識(shí)要點(diǎn)；3）重力勢(shì)能重力勢(shì)能表達(dá)式：EP

mgh重力做功：WG

E EP1 P

EP

（重力做功與路徑無(wú)關(guān),只與物體的初末位置有關(guān)）4）彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能表達(dá)式：EP

kl2/2 （l）1、動(dòng)能：定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能。12大?。慷龋篍 mv22k※動(dòng)能是標(biāo)量，單位是焦耳。一個(gè)物體的動(dòng)能是物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的函數(shù)。2、動(dòng)能定理：內(nèi)容：外力對(duì)物體做功的代數(shù)和等于物體動(dòng)能的增量數(shù)學(xué)表達(dá)式：WE

12 2

122 2

2 W

1mv2

1mv22 ）k 2 1 總 2 1（※①W，物體受到的所有力做功的代數(shù)和。（②Ek

E Ek2

，末態(tài)的動(dòng)能減去初態(tài)的動(dòng)能，稱為動(dòng)能的增量。③W0，EkW0，EkW0，Ek

0，動(dòng)能增加0，動(dòng)能減少0，動(dòng)能不變（速率不變）3、應(yīng)用動(dòng)能定理處理力學(xué)問(wèn)題的一般程序（思路）①明確研究對(duì)象和初、末狀態(tài)，明確初、末兩狀態(tài)的動(dòng)能。②對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析、明確各力對(duì)物體做功的情況。③依據(jù)動(dòng)能定理，列出所有力做功的代數(shù)和等于動(dòng)能增量的方程。④根據(jù)題目需要，解方程，統(tǒng)一單位，代入數(shù)值（題目提供的已知條件，求出答案?！鵤．動(dòng)能定理由二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)得出。用二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決的力bWF·ScosWP·t和根據(jù)動(dòng)能定理求功的思路（某些情況下，利用動(dòng)能定理還可以求變力做六、機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律的兩種表述①在只有重力或彈力做功的情形下，物體的動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變。不變。機(jī)械能守恒的條件：減少．（的轉(zhuǎn)化對(duì)機(jī)械能守恒定律的理解：的動(dòng)能中所用的②當(dāng)研究對(duì)象（除地球以外）只有一個(gè)物體時(shí)，往往根據(jù)是否“只有重力做功”來(lái)判定機(jī)械能是否守恒；當(dāng)研究對(duì)象（除地球以外）由多個(gè)物體組成時(shí)，往往根據(jù)是否“沒(méi)有摩擦和介質(zhì)阻力”來(lái)判定機(jī)械能是否守恒。兩物體粘在一起的過(guò)程中一定有機(jī)械能損失。機(jī)械能守恒定律的各種表達(dá)形式①mgh

1mv

mgh

12mv2，即E E2p k

Ep

E；k②EP

Ek

0；E1E2

0；E增

E減增減和減少的機(jī)械能都寫出來(lái)，方程自然就列出來(lái)了。解題步驟①確定研究對(duì)象和研究過(guò)程。②判斷機(jī)械能是否守恒。③選定一種表達(dá)式，列式求解。必修1 物理（此處勢(shì)能為零是W=Ep－Ep=mgh－mgh；彈性勢(shì)能的變化與彈簧做功有類似的關(guān)系。要區(qū)分重力做功G 1 2 1 2Wmgh”和重力勢(shì)能mghG參考面的高度。七、功能關(guān)系功是能的轉(zhuǎn)化的量度：化又與不同形式的功相聯(lián)系．力學(xué)領(lǐng)域中功能關(guān)系的幾種主要表現(xiàn)形式：①合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的增量． W=E一E（動(dòng)能定理）合 k2 k1②只有重力做功（或彈簧的彈力）做功，物體的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，物體的機(jī)械能守恒。WΔE＝一一E)=E一EG P重 P末 P初 P初 P末＝一△E＝一（E一E)=E一E彈 P彈 P末 P初 P初 P末⑤除了重力，彈力以外的其他力做功是物體機(jī)械能變化的量度，即=E一E其他 末 初＝Q相理解“摩擦生熱”設(shè)質(zhì)量為m的板在光滑水平面上以速度υ運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量為m的物塊以速度υ

在板上同向2 2 1 1運(yùn)動(dòng)，且υ＞υ，它們之間相互作用的滑動(dòng)摩擦力大小為f，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，物塊的位移1 2為s，板的位移s，此時(shí)兩物體的速度變?yōu)椤洌蓜?dòng)能定理得：1 2 1 2-fs

1 m－

mυ2 (1)1 2 1 1 2 1 1fs=

1 m2－

mυ2 (2)2 2 2 2 2 2 2在這個(gè)過(guò)程中，通過(guò)滑動(dòng)摩擦力做功，機(jī)械能不斷轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，即不斷“生熱量守恒定律及12）式可得1 1 1 1=(mυ2+mυ2(m

m2)(s－s) （）2 1

2 2

2 1

2 2 2 1 2程的乘積。（下面重復(fù)）—運(yùn)動(dòng)的描述與勻變速直線運(yùn)動(dòng)【一】1運(yùn)動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的。

26/521物理1物理PAGEPAGE33/52參考系的選取是任意的2時(shí)刻和時(shí)間222121秒的時(shí)間。212123秒。質(zhì)點(diǎn)任何物體（在一定條件下）都可以被看成質(zhì)點(diǎn)（a物體的線度相對(duì)于運(yùn)動(dòng)空間可以忽略不計(jì)）位移和路程位移是從初位置指向末位置的有向線段5速度和加速度速度=位移/時(shí)間。速率=路程/時(shí)間。平均速度=總位移/總時(shí)間平均速度的大小/總時(shí)間a0a0時(shí)不一定加速：正負(fù)號(hào)只表示加速度的方向。當(dāng)avav（變化快慢）有關(guān)，跟其他都無(wú)直接關(guān)系6圖像s-t圖像橫軸表示時(shí)間，縱軸表示位移時(shí)，斜率表示速度。相交表示相遇，位移相同；與橫軸交叉，表示方向改變；v-t圖像移（有正負(fù)。相交表示速度相同；與橫軸相交表示速度反向；斜率表示加速度；【二】7勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式：svt0

1at22速度公式：v v att 0推論： v2v22ast 0紙帶的分析（如何操作，如何處理數(shù)據(jù)以減小誤差（有些勻加速可以看成紙帶模型）vv平均速度公式：v 02 t連續(xù)相等的相鄰時(shí)間間隔T內(nèi)的位移差等于恒量：saT2追擊相遇問(wèn)題（列方程法；圖像法；相對(duì)運(yùn)動(dòng)法兩個(gè)關(guān)系即時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系二相互作用與力的平衡【一】力的基本概念力的三要素：大小、方向、作用點(diǎn)力的性質(zhì)：物質(zhì)性，相互性，矢量性力的圖示及力的示意圖兩個(gè)效果：形變或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化重力4）G=mg5）6）重心彈力產(chǎn)生條件：A直接接觸B發(fā)生形變。2）彈力的方向A平面與平面接觸或者點(diǎn)與面接觸，壓力或支持力的方向垂直于接觸面而指向被壓和被支持的物體。B輕繩彈力的方向：沿繩且指向繩收縮的方向。C輕桿彈力的方向：既可沿桿的兩個(gè)方向也可沿垂直于桿指向使之形變的物體：“拉，壓，挑”彈力的大小A一般物體彈力的大小需要根據(jù)其它物理規(guī)律（如二力平衡）來(lái)計(jì)算B彈簧彈力的大?。汉硕蒄=kxx為彈簧的伸長(zhǎng)（彈簧的長(zhǎng)度減去原長(zhǎng)，k為彈簧的勁度系數(shù)，勁度系數(shù)由制稱這樣的彈簧為輕彈簧。摩擦力滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力。產(chǎn)生條件：A兩個(gè)物體相互接觸B相互間存在擠壓（即有彈力）C兩物體的接觸面不光滑D（此時(shí)為滑動(dòng)摩擦力（靜摩擦力）3）摩擦力的大小A滑動(dòng)摩擦力fNμN(yùn)。B靜摩擦力f的大小，等于物體產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向上的外力的大小（衡。因此靜摩擦力大小可以在一定的范圍內(nèi)變化，即0<f≤fmax4）摩擦力的方向摩擦力的方向，總是與物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向或相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)方向相反，與兩物體接觸面相切。5）摩擦力的作用點(diǎn)：兩物體的接觸面上?！径苛Φ暮铣蓸?biāo)量矢量；合力分力3）平行四邊形法則三角形定則4）共點(diǎn)力：幾個(gè)力都作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線交于一點(diǎn)。力的正交分解（受力分析解題步驟：A正確選定直角坐標(biāo)系。通常選共點(diǎn)力的作用點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，坐標(biāo)軸方向的選擇則應(yīng)沿運(yùn)動(dòng)或者運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向。B分別將各個(gè)力投影到坐標(biāo)軸上。分別求x軸和y軸上各力的投影合力Fx

Fy中：FF Fx1 x

F x3F F F F y1 y2 y3力的平衡1）平衡狀態(tài)A靜止：物體的速度和加速度都等于零的狀態(tài)。B勻速直線運(yùn)動(dòng)：物體的速度不為零，其加速度為零的狀態(tài)。5）平衡條件物體所受合外力為零，即F 0合3）推論：任意一個(gè)力與其余力的合力的關(guān)系；三個(gè)力組成矢量三角形整體法和隔離法（題中需要分析內(nèi)力，那就必須用隔離法。但是用隔離法之前往往還需要使用整體法算出部分力）先用整體法：1）F=Ma合 總2）勻速或靜止，用受力平衡來(lái)解再用隔離法，同樣有上面兩種情況。但是要注意隔離受力最少的，容易分析。三牛頓定律必修1 物理【一】 牛頓第一定律（慣性定律質(zhì)量是慣性的唯一量度。5）條件：不受外力或合外力為零結(jié)論：物體總保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，不是維持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。F=ma鏈接力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)。理解牛頓第二定律：矢量性；瞬時(shí)性；同體性；獨(dú)立性；相對(duì)性力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系牛頓第三定律作用力反作用力和平衡力的關(guān)系同值、同性、同變化，異物、反向、共線超重失重1）超重物體有豎直向上的加速度（加速上升或減速下降4）失重物體有豎直向下的加速度（加速下降或減速上升）5）完全失重31/521物理1物理PAGEPAGE36/52a=，方向向下（這里的g不是指的9.8m/s。理解：物體所受重力沒(méi)有變化；判斷取決于加速度方向；浮力公式變化因?yàn)橹亓?chǎng)變化F=pv(g+a)或F=pv(g-a).分析方法力的合成與分解整體法與隔離法：連接體問(wèn)題圖像法：臨界和極值【二】自由落體初速度為零且只受重力的運(yùn)動(dòng)ag（豎直向下為正方向）基本公式：1h2gt22ghvgt2gh2hg2hg豎直上拋初速度不為零、方向豎直向上且只受重力的運(yùn)動(dòng)ag（豎直向上為正方向）vv0gt1hvt gt0 220Hv202g上升到最高點(diǎn)所用時(shí)間：tv0g4）當(dāng)豎直上拋過(guò)程結(jié)束后，到達(dá)最高點(diǎn)，此時(shí)速度為零。物體從此刻開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)。這兩個(gè)過(guò)程是對(duì)稱的。傳送帶（勻速直線運(yùn)動(dòng)（再分析什么時(shí)候沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)而沒(méi)有摩擦力等力學(xué)總結(jié)（接觸處找力——重力彈力摩擦力）一個(gè)力必須有施力物體還要有受力物體（找清是誰(shuí)對(duì)誰(shuí)的力）牛一（力的平衡求力的大 平衡力；牛二（聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)；牛三（相互作用力）力的合成（三角形、平行四邊形；力的分解（正交分解）“一根”繩子上的拉力處處相等（光滑的滑輪，碗口第四章曲線運(yùn)動(dòng)第一模塊：曲線運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)的合成和分解『夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)』考點(diǎn)一、曲線運(yùn)動(dòng)1、定義：運(yùn)動(dòng)軌跡為曲線的運(yùn)動(dòng)。2、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的方向：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度方向始終在軌跡的切線方向上，即某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方向，就是通過(guò)該點(diǎn)的曲線的切線方向。3、曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)一定是變速運(yùn)動(dòng)。由于曲線運(yùn)動(dòng)速度一定是變化的，至少其方向總是不斷變化的，所以，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度必不為零，所受到的合外力必不為零。4、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件物體做一般曲線運(yùn)動(dòng)的條件物體所受合外力（加速度）的方向與物體的速度方向不在一條直線上。物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件物體只受重力，初速度方向?yàn)樗椒较??？赏茝V為物體做類平拋運(yùn)動(dòng)的條件：物體受到的恒力方向與物體的初速度方向垂直。物體做圓周運(yùn)動(dòng)的條件物體受到的合外力大小不變，方向始終垂直于物體的速度方向，且合外力方向始終在同一個(gè)平面內(nèi)（即在物體圓周運(yùn)動(dòng)的軌道平面內(nèi)）總之，做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力一定指向曲線的凹側(cè)。5、分類⑴勻變速曲線運(yùn)動(dòng)：物體在恒力作用下所做的曲線運(yùn)動(dòng)，如平拋運(yùn)動(dòng)。(如圓周運(yùn)動(dòng)?？键c(diǎn)運(yùn)動(dòng)的合成與分解12效果或正交分解。3、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：⑴運(yùn)動(dòng)的等效性（合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)是等效替代關(guān)系，不能并存；⑵等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間和對(duì)應(yīng)的每個(gè)分運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等⑶獨(dú)立性：一個(gè)物體可以同時(shí)參與幾個(gè)不同的分運(yùn)動(dòng)，物體在任何一個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，都按其本身的規(guī)律進(jìn)行，不會(huì)因?yàn)槠渌较虻倪\(yùn)動(dòng)是否存在而受到影響。⑷運(yùn)動(dòng)的矢量性（加速度、速度、位移都是矢量，其合成和分解遵循平行四邊形定則）4、運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和軌跡⑴物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)由加速度決定（物體做勻變速運(yùn)動(dòng)；加速度變化時(shí)物體做變加速運(yùn)動(dòng)。⑵物體運(yùn)動(dòng)的軌跡（直線還是曲線）則由物體的速度和加速度的方向關(guān)系決定（加速度方向在同一條直線上時(shí)物體做直線運(yùn)動(dòng)；速度和加速度方向成角度時(shí)物體做曲線運(yùn)動(dòng)。常見(jiàn)的類型有：（1）a=0：勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止。（2）a恒定：性質(zhì)為勻變速運(yùn)動(dòng)，分為：、a同向，勻加速直線運(yùn)動(dòng)；②v、a反向，勻減速直線運(yùn)動(dòng)；③v、a成角度，勻變速曲線運(yùn)動(dòng)（、ava的方向接近，但不可能達(dá)到）（3）a變化：性質(zhì)為變加速運(yùn)動(dòng)。如簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，加速度大小、方向都隨時(shí)間變化。具體如：①兩個(gè)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)。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)，當(dāng)兩者共線時(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)。③兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻變速運(yùn)動(dòng)，若合初速度方向與合加速度方向在曲線運(yùn)動(dòng)。第二模塊：平拋運(yùn)動(dòng)『夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)』平拋運(yùn)動(dòng)1、定義：平拋運(yùn)動(dòng)是指物體只在重力作用下，從水平初速度開(kāi)始的運(yùn)動(dòng)。2、條件：a、只受重力；b、初速度與重力垂直．3g，因而平拋運(yùn)動(dòng)是一個(gè)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)。ag4線運(yùn)動(dòng)。水平方向和豎直方向的兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)既具有獨(dú)立性，又具有等時(shí)性．O02 xθαOS VPx 0y5、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律v2vx2y①水平速度：vx=v0，豎直速度：v2vx2y

( )V物體的合速度v與x軸之間的夾角為：tanvyvx

gtv0x

ty0

1gt22x2x2y2物體的總位移s與x軸之間的夾角為：tany gtx 2v0而且tan2tan而x

ty

gt2ty

g x2?？梢?jiàn)平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡為拋物線。

0 2 2v206、平拋運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)結(jié)論①落地時(shí)間由豎直方向分運(yùn)動(dòng)決定：2hgh1gt2t2hg2②水平飛行射程由高度和水平初速度共同決定：xv0

tv2h2hg③平拋物體任意時(shí)刻瞬時(shí)速度v與平拋初速度v0夾角θa的正切值為位移s與水平位移x夾角θ正切值的兩倍。④平拋物體任意時(shí)刻瞬時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線與初速度延長(zhǎng)線的交點(diǎn)到拋出點(diǎn)的距離都等于水平位移的一半。1tan

gt2gt sxgt v s 20（與g同向任意相同時(shí)間內(nèi)的Δv都相同（包括大小、方向，如右圖。0V0V1V2V3⑥以不同的初速度，從傾角為θa相同，與初速度無(wú)關(guān)（飛行的時(shí)間與速度有關(guān)，速度越大時(shí)間越長(zhǎng)）如右圖：所以t2v0tang

Av0yxvθxvα xvy vθtan(a)vyvx

gtv0所以tan(a)2tan，θ為定值故a也是定值與速度無(wú)關(guān)。必修1 物理⑦速度v變大，v與重力的方向越來(lái)越靠近，但永遠(yuǎn)不能到達(dá)。⑧從動(dòng)力學(xué)的角度看：由于做平拋運(yùn)動(dòng)的物體只受到重力，因此物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒。7、平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究球松開(kāi)，自由下落，A、B兩球同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。觀察到兩球同時(shí)落地，多次改變小球距地面的高度和打2平板吻接，則將觀察到的現(xiàn)象是A、B兩個(gè)小球在水平面上相遇，改變釋放點(diǎn)的高度和上面滑道對(duì)地的高度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，A、B兩球仍會(huì)在水平面上相遇，這說(shuō)明平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上的分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)。8、類平拋運(yùn)動(dòng)動(dòng)。2、類平拋運(yùn)動(dòng)的受力特點(diǎn)：物體所受合力為恒力，且與初速度的方向垂直。3、類平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法：在初速度v0方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在合外力方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速a

F合。處理時(shí)和平拋運(yùn)動(dòng)類似，但要分析清楚其加速度的大小和方向如何，分別運(yùn)用m兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的直線規(guī)律來(lái)處理。第三模塊：圓周運(yùn)動(dòng)『夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)』勻速圓周運(yùn)動(dòng)1、定義：物體運(yùn)動(dòng)軌跡為圓稱物體做圓周運(yùn)動(dòng)。37/521物理1物理PAGEPAGE44/522、分類：⑴勻速圓周運(yùn)動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，如果在任意相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度相等，這種運(yùn)動(dòng)就叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。物體在大小恒定而方向總跟速度的方向垂直的外力作用下所做的曲線運(yùn)動(dòng)?！娮永@核旋轉(zhuǎn)、洛侖茲力————————水平轉(zhuǎn)盤上的物體等．——如小直．3、描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量軌道半徑：對(duì)于一般曲線運(yùn)動(dòng)，可以理解為曲率半徑。線速度：①定義：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)通過(guò)的弧長(zhǎng)S和所用時(shí)間t的比值，叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度。②定義式：vst角速度，又稱為圓頻率：①定義：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)和圓心的連線轉(zhuǎn)過(guò)的角度跟所用時(shí)間的比值叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度。t

2T

(φ是t時(shí)間內(nèi)半徑轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角)③單位：弧度每秒（rad/s）④物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢周期T：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間叫做周期。頻率，或轉(zhuǎn)速各物理量之間的關(guān)系：vs

2r

2rft T vr

r t 2ft T 注意：計(jì)算時(shí)，均采用國(guó)際單位制，角度的單位采用弧度制。圓周運(yùn)動(dòng)的向心加速度①定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所具有的指向圓心的加速度叫向心加速度。v2 2

2r（an r

v rT

2r）③方向：其方向時(shí)刻改變且時(shí)刻指向圓心。對(duì)于一般的非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，公式仍然適用，為物體的加速度的法向加速度分量，r為曲率半徑；物體的另一加速度分量為切向加速度a

，表征速度大小改變的快慢（對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)而言，a

=0）圓周運(yùn)動(dòng)的向心力勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的合外力常常稱為向心力到的合力的法向分力Fn

提供向心加速度（下式仍然適用，切向分力F

提供切向加速度。向心力的大小為：Fn

man

mv2r

m2r（還有其它的表示形式，如： mv m rn T

2r；向心力的方向時(shí)刻改變且時(shí)刻指向圓心。實(shí)際上，向心力公式是牛頓第二定律在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的具體表現(xiàn)形式。五、離心運(yùn)動(dòng)1情況下，就做遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫離心運(yùn)動(dòng)。2、本質(zhì)：①離心現(xiàn)象是物體慣性的表現(xiàn)。②離心運(yùn)動(dòng)并非沿半徑方向飛出的運(yùn)動(dòng)，而是運(yùn)動(dòng)半徑越來(lái)越大的運(yùn)動(dòng)或沿切線方向飛出的運(yùn)動(dòng)。③離心運(yùn)動(dòng)并不是受到什么離心力，根本就沒(méi)有這個(gè)離心力。3、條件：當(dāng)物體受到的合外力Fn

man

時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；當(dāng)物體受到的合外力F＜man n

時(shí)，物體做離心運(yùn)動(dòng)當(dāng)物體受到的合外力F＞man n

時(shí)，物體做近心運(yùn)動(dòng)實(shí)際上，這正是力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的作用的體現(xiàn)，外力改變，物體的運(yùn)動(dòng)情況也必然改變以適應(yīng)外力的改變。vvRR對(duì)于平拋運(yùn)動(dòng)這類“勻變速曲線運(yùn)動(dòng)”，我們的分析方法一般是“x0t,

,y

1gt2

；xy

0gt.對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)這類“變變速曲線運(yùn)動(dòng)”，我們的分析方法一般是“”，運(yùn)動(dòng)規(guī)律可表示為F ma 切 切 m2F F ma mr2法 向 向 r第五章：萬(wàn)有引力定律人造地球衛(wèi)星『夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)』開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律簡(jiǎn)介（軌道、面積、比值）丹麥開(kāi)文學(xué)家開(kāi)普勒信奉日心說(shuō)，對(duì)天文學(xué)家有極大的興趣，并有出眾的數(shù)學(xué)才華，開(kāi)普勒在其導(dǎo)師弟谷連續(xù)20年對(duì)行星的位置進(jìn)行觀測(cè)所記錄的數(shù)據(jù)研究的基楚上，通過(guò)四年多的刻苦計(jì)算，最終發(fā)現(xiàn)了三個(gè)定律。軌道上運(yùn)動(dòng)，太陽(yáng)則處在這些橢圓軌道的一個(gè)焦點(diǎn)上；面積第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等．即r3 T2開(kāi)普勒行星運(yùn)動(dòng)的定律是在丹麥天文學(xué)家弟谷的大量觀測(cè)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上概括出的，給出了行星運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用積成正比，跟它們的距離平方成反比，引力方向沿兩個(gè)物體的連線方向。FGMm（1687年）r2G6.671011Nm2/kg21kg的物體1m——卡文迪許扭秤實(shí)驗(yàn)原理是力矩平衡。實(shí)驗(yàn)中的方法有力學(xué)放大（借助于力矩將萬(wàn)有引力的作用效果放大）和光學(xué)放大（于平面境將微小的運(yùn)動(dòng)效果放大。萬(wàn)有引力常量的測(cè)定使卡文迪許成為“能稱出地球質(zhì)量的人”：對(duì)于地面附近的物體m，mm gR2有mgG ERE

（

為地球半徑或物體到地球球心間的距離，可得到m E 。E Gr應(yīng)為兩物體重心間的距離．對(duì)于均勻的球體，r是兩球心間的距離．當(dāng)兩個(gè)物體間的距離無(wú)限靠近時(shí)，不能再視為質(zhì)點(diǎn)，萬(wàn)有引力定律不再適用，不能依公式算出F近為無(wú)窮大。G1kg1m時(shí)相互作用的萬(wàn)有引力．地球自轉(zhuǎn)對(duì)地表物體重力的影響。重力是萬(wàn)有引力產(chǎn)生的，由于地球的自轉(zhuǎn)，因而地球表面的物體隨地球自轉(zhuǎn)時(shí)需要向心如圖所示，在緯度為的地表處，萬(wàn)有引力的一個(gè)分力充當(dāng)物體隨地球一起繞地軸自轉(zhuǎn)所需的向心力F向=mRcos·（方向垂直于地軸指向地軸，而萬(wàn)有引力的另一個(gè)分力就是通常所說(shuō)的重力mg，其方向與支持力N反向，應(yīng)豎直向下，而不是指向地心。由于緯度的變化，物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力F的變化而變化，即重力加速度g隨緯度變化而變化，從赤道到兩極R逐漸減小，向心力mRcos·ω2減小，重力逐漸增大，相應(yīng)重力加速度g也逐漸增大。ωωNO′F心mOFmg引甲2在赤道處，物體的萬(wàn)有引力分解為兩個(gè)分力F 和mg剛好在一條直線上，則有F＝F2向 向mm＋m2gm2g=F

＝G 1向 r－mRω 2。2自2物體在兩極時(shí)，其受力情況如圖丙所示，這時(shí)物體不再做圓周運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有向心力，物體受到的萬(wàn)有引力F引和支持力N是一對(duì)平衡力，此時(shí)物體的重力mg＝N＝F引。ωF引ωF引NoN ωF引o乙 丙綜上所述差別很小。夾角很小。由于地球自轉(zhuǎn)緩慢，物體需要的向心力很小，所以大量的近似計(jì)算中忽略了自轉(zhuǎn)的影響，在此基礎(chǔ)上就有：地球表面處物體所受到的地球引力近似等于其重力，即GmM≈mgR2說(shuō)明：由于地球自轉(zhuǎn)的影響，從赤道到兩極，重力的變化為千分之五；地面到地心的距等。萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用：基本方法：衛(wèi)星或天體的運(yùn)動(dòng)看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)， F =F (類似原子模)萬(wàn) 心方法：軌道上正常轉(zhuǎn)：Mm v2 42 m m2rm r2 r T2地面附近：GMm=mgGM=gR2(黃金代換式)R2天體表面重力加速度問(wèn)題通常的計(jì)算中因重力和萬(wàn)有引力相差不大，而認(rèn)為兩者相等，即 m2g＝G

mm1 2，R2g=GM/R2常用來(lái)計(jì)算星球表面重力加速度的大小，在地球的同一緯度處，g隨物體離地面高r度的增大而減小，即gh=GM/（R+h）2，比較得gh=（Rh）2·g設(shè)天體表面重力加速度為g，天體半徑為R，由mg=GMmg=GM

，由此推得兩個(gè)不1同天體表面重力加速度的關(guān)系為g1g2計(jì)算中心天體的質(zhì)量

R2 M2 1R2 M1 2

R2 R2某星體m圍繞中心天體m 做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r，則：中m由G 中

22m rm r

2r3r2 T

中 GT2例如：利用月球可以計(jì)算地球的質(zhì)量，利用地球可以計(jì)算太陽(yáng)的質(zhì)量?？梢宰⒁獾剑涵h(huán)繞星體本身的質(zhì)量在此是無(wú)法計(jì)算的。計(jì)算中心天體的密度ρ=M=V

M r2=4R3 GT2R3=3由上式可知，只要用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r及運(yùn)行周期T，就可以算出天體的質(zhì)量M．若知道行星的半徑則可得行星的密度發(fā)現(xiàn)未知天體人造地球衛(wèi)星。這里特指繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的人造衛(wèi)星，實(shí)際上大多數(shù)衛(wèi)星軌道是橢圓，而中學(xué)階段對(duì)做橢圓運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星一般不作定量分析。1的軌道平面一定過(guò)地球球心，球球心一定在衛(wèi)星的軌道平面內(nèi)。2力，于是有GmM 2 mam m 2rm( )2rr2 r T實(shí)際是牛頓第二定律的具體體現(xiàn)3、表征衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的物理量：線速度、角速度、周期等：向心加速度a向

與r的平方成反比。a =GMr

取得最大值。向 r2 向GMa

=g=9.8m/s2R2vr的平方根成反比GMrRgv= h↑，GMrRgGMRr取其最小值地球半徑R時(shí)，v取得最大值。vmaxGMR角速度r的三分之三次方成百比

= =7.9km/sGMr3gR= GMr3gRGMR3=當(dāng)r取其最小值地球半徑R時(shí)，GMR3=周期Tr的二分之三次方成正比。r3GMT=2 ∴當(dāng)h↑r3GM

max

= ≈1.23×10－3rad/s當(dāng)r取其最小值地球半徑R時(shí)，T取得最小值。R3GMRgminT =2 =2 R3GMRgmin衛(wèi)星的能量：(類似原子模型)K r增v減小(E 減<E增所以E 增加;需克服引力做功越多K 總速度越大應(yīng)該熟記常識(shí)：地球公轉(zhuǎn)周期1年，自轉(zhuǎn)周期1=24小=86400s，地球表面半徑6.4ｘ103km 表重力加速度g=9.8月球公轉(zhuǎn)周期30天宇宙速度及其意義三個(gè)宇宙速度的值分別為第一宇宙速度（又叫最小發(fā)射速度、最大環(huán)繞速度、近地環(huán)繞速度：物體圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需要的最小 發(fā)射速度，又稱環(huán)繞速度，其值為：v7.9km/s1第一宇宙速度的計(jì)算．GMrGMrhGGr

=m v2r

，v= 。當(dāng)GMr的最大速度。其大小為r＞＞h（地面附近）時(shí)，VGMr1

=7．9×103m/s方法二：在地面附近物體的重力近似地等于地球?qū)ξ矬w的萬(wàn)有引力，重力就是衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．v2mg mr1

h．當(dāng)r＞＞h時(shí)．gh≈g必修1 物理1所以v＝gr=7．9×103m/s1第二宇宙速度（脫離速度：如果衛(wèi)生的速大于7.9km/s而小于11.2km/s，衛(wèi)星將做橢圓運(yùn)動(dòng)。當(dāng)衛(wèi)星的速度等于或大于11.2km/s或飛到其它行星上去，把v 叫做第二宇宙速度，第二宇宙速度是掙脫地球引力2束縛的最小發(fā)射速度。第三宇宙速度：物體掙脫太陽(yáng)系而飛向太陽(yáng)系以外的宇宙空間所需要的最小發(fā)射速度，又稱逃逸速度，其值為：v 16.7km/s3v與宇宙速度分別有如下關(guān)系時(shí)，被發(fā)射物體的運(yùn)動(dòng)情況將有所不同①當(dāng)v＜v1時(shí)，被發(fā)射物體最終仍將落回地面；②當(dāng)v1≤v＜v2時(shí)，被發(fā)射物體將環(huán)繞地球運(yùn)動(dòng)，成為地球衛(wèi)星；③當(dāng)v2≤v＜v3時(shí)，被發(fā)射物體將脫離地球束縛，成為環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的“人造行星”；④當(dāng)v≥v3時(shí)，被發(fā)射物體將從太陽(yáng)系中逃逸。同步衛(wèi)星（所有的通迅衛(wèi)星都為同步衛(wèi)星）的含義就是和地球保持相對(duì)靜止（又叫靜止軌道衛(wèi)星T=24h，⑵特點(diǎn)而同步衛(wèi)星一定位于赤道的正上方，不可能在與赤道平行的其他平面上。F 這是因?yàn)椋翰皇浅嗟郎戏降哪骋卉壍郎细厍虻淖赞D(zhuǎn)同步地作勻速圓運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星的向心力為地球?qū)λΦ囊粋€(gè)分力而另一個(gè)分力 的作用將使其運(yùn)行軌道靠赤道故此F 1 2只有在赤道上空，同步衛(wèi)星才可能在穩(wěn)定的軌道上運(yùn)行。地球同步衛(wèi)星的周期：地球同步衛(wèi)星的運(yùn)轉(zhuǎn)周期與地球自轉(zhuǎn)周期相同。同步衛(wèi)星必位于赤道上方h處，且h是一定的．Gr23r

m2rGM故hrR35800km2地球同步衛(wèi)星的線速度：環(huán)繞速度45/521物理1物理PAGEPAGE47/52由GMmr2

m2r

得v 3.08km/sGMr運(yùn)行方向一定自西向東運(yùn)行GMr當(dāng)人造天體具有較大的動(dòng)能時(shí)，它將上升到較高的軌道運(yùn)動(dòng)，而在較高軌道上運(yùn)動(dòng)的人在這一過(guò)程中，因引力對(duì)其做正功，故導(dǎo)致其動(dòng)能將增大。同樣質(zhì)量的衛(wèi)星在不同高度軌道上的機(jī)械能不同。其中衛(wèi)星的動(dòng)能為EK

GMm，由于2r重力加速度g隨高度增大而減小，所以重力勢(shì)能不能再用計(jì)算，而要用到公式E GMm（為衛(wèi)星軌道半P r徑。由于從無(wú)窮遠(yuǎn)向地球移動(dòng)過(guò)程中萬(wàn)有引力做正功，所以系統(tǒng)勢(shì)能減小，為負(fù)）因此機(jī)EGMm。同樣質(zhì)量的衛(wèi)星，軌道半徑越大，即離地面越高，衛(wèi)星具有的機(jī)械能2r越大，發(fā)射越困難。第六章：機(jī)械能第一模塊：功和功率『夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)』（一）功：1、概念：一個(gè)物體受到的作用，并且在這個(gè)對(duì)物體做了功。2、做功的兩個(gè)必要因素：力和物體在力的方向上的位移3、公式＝α α為F與s的夾角．功是力的空間積累效應(yīng)。4、單位：焦耳（J）5、意義：功是能轉(zhuǎn)化的量度，反映力對(duì)空間的積累效果。6、說(shuō)明公式只適用于恒力做功位移是指力的作用點(diǎn)通過(guò)位移“”。即：哪個(gè)力對(duì)哪個(gè)物體做功。直方向分解。功大小只與sα度等其他因素?zé)o關(guān)（二）功的四個(gè)基本問(wèn)題。涉及到功的概念的基本問(wèn)題，往往會(huì)從如下四個(gè)方面提出。1、做功與否的判斷問(wèn)題：物體受到力的作用，并在力的方向上通過(guò)一段位移，我們就說(shuō)可作如下理解：當(dāng)位移平行于力，2、會(huì)判斷正功、負(fù)功或不做功。判斷方法有：用力和位移的夾角θ判斷;當(dāng)02

F做正功，當(dāng)2

F不做功，當(dāng)F做負(fù)功。2用力和速度的夾角θ判斷定;用動(dòng)能變化判斷。3、做功多少的計(jì)算問(wèn)題：F是做功的力；SF所作用的物體發(fā)生θFS上的位移的乘積。具體求功時(shí)可以有兩種處理辦法①WFFF方向上和垂直F方向上的兩個(gè)分位移②WFsFcosαFs方向和垂直s方向的兩個(gè)分力在高中階段，這種方法只適用于恒力做功。至于變力做功的計(jì)算，通?？梢岳霉δ荜P(guān)系通過(guò)能量變化的計(jì)算來(lái)了解變力的功。W=PtW=ΔEkF法求功。這種方法的依據(jù)是：做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，功是能的轉(zhuǎn)化的量度。如果知道某一過(guò)程中能量轉(zhuǎn)化的數(shù)值，那么也就知道了該過(guò)程中對(duì)應(yīng)的功的數(shù)值能量的轉(zhuǎn)化情況求（功是能量轉(zhuǎn)達(dá)化的量度）（5）F-s圖象，圖象與位移軸所圍均“面積”為功的數(shù)值．（6）多個(gè)力的總功求解①用平行四邊形定則求出合外力，再根據(jù)w＝Fscosα計(jì)算功．注意α應(yīng)是合外力與位移s間的夾角．scosα1，W2=F2scosα2……再求各個(gè)外力功的代數(shù)和．4發(fā)生轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化。（三）了解常見(jiàn)力做功的特點(diǎn)：必修1 物理重力做功和路徑無(wú)關(guān)，只與物體始末位置的高度差h置時(shí)，W＞0，即重力做正功；反之則重力做負(fù)功。摩擦力做功靜摩擦力做功的特點(diǎn)①靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。②在靜摩擦力做功的過(guò)程中（靜摩擦力起著傳遞機(jī)械能的作用而沒(méi)有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能．滑動(dòng)摩擦力做功的特點(diǎn)①滑動(dòng)摩擦力可以對(duì)物體做正功，也可以對(duì)物體做負(fù)功，當(dāng)然也可以不做功。②做功與物體的運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)?；瑒?dòng)摩擦力做功要看物體運(yùn)動(dòng)的路程，這是摩擦力做功的特點(diǎn)，必須牢記。③一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的過(guò)程中，如圖所示，上面不光滑的長(zhǎng)木板，放在光滑的水平地面上，一小木塊以速度V0從木板的左端滑上木板，當(dāng)木塊和木板相對(duì)靜止時(shí)，木板相對(duì)地面滑動(dòng)了S，小