高考物理知识点:曲线运动,万有引力

所属专题:高中物理学习指南  来源:    要点:物理公式  
编辑点评: 物理学习的关键在于对知识的整理和应用,小编为大家精心整理和搜集了物理各大模块的知识点和常见考点,希望对大家的物理学习有所帮助。

      4.圆周运动

  (1)描述圆周运动的物理量

  ①线速度:描述质点做圆周运动的快慢,大小v=s/t(s是t时间内通过弧长),方向为质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向

  ②角速度:描述质点绕圆心转动的快慢,大小ω=φ/t(单位rad/s),φ是连接质点和圆心的半径在t时间内转过的角度。其方向在中学阶段不研究。

  ③周期T,频率f---------

  做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。

  做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做频率。



  ⑥向心力:总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小。大小

    [注意]向心力是根据力的效果命名的。在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力。

  (2)匀速圆周运动:线速度的大小恒定,角速度、周期和频率都是恒定不变的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的,是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动。

  (3)变速圆周运动:速度大小方向都发生变化,不仅存在着向心加速度(改变速度的方向),而且还存在着切向加速度(方向沿着轨道的切线方向,用来改变速度的大小)。一般而言,合加速度方向不指向圆心,合力不一定等于向心力。合外力在指向圆心方向的分力充当向心力,产生向心加速度;合外力在切线方向的分力产生切向加速度。

  ①如右上图情景中,小球恰能过最高点的条件是v≥v v由重力提供向心力得v

②如右下图情景中,小球恰能过最高点的条件是v≥0。

  5.★万有引力定律

  (1)万有引力定律:宇宙间的一切物体都是互相吸引的。两个物体间的引力的大小,跟它们的质量的乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比。

  公式:

  (2)★★★应用万有引力定律分析天体的运动

  ①基本方法:把天体的运动看成是匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供。即F=F得:

  应用时可根据实际情况选用适当的公式进行分析或计算。②天体质量M、密度ρ的估算:



  (3)三种宇宙速度

  ①第一宇宙速度:v1=7.9km/s,它是卫星的最小发射速度,也是地球卫星的最大环绕速度。

  ②第二宇宙速度(脱离速度):v2=11.2km/s,使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度。

  ③第三宇宙速度(逃逸速度):v3=16.7km/s,使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。

  (4)地球同步卫星

  所谓地球同步卫星,是相对于地面静止的,这种卫星位于赤道上方某一高度的稳定轨道上,且绕地球运动的周期等于地球的自转周期,即T=24h=86400s,离地面高度同步卫星的轨道一定在赤道平面内,并且只有一条。所有同步卫星都在这条轨道上,以大小相同的线速度,角速度和周期运行着。

  (5)卫星的超重和失重

  “超重”是卫星进入轨道的加速上升过程和回收时的减速下降过程,此情景与“升降机”中物体超重相同。“失重”是卫星进入轨道后正常运转时,卫星上的物体完全“失重”(因为重力提供向心力),此时,在卫星上的仪器,凡是制造原理与重力有关的均不能正常使用。
 

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