万有引力定律 机械能守恒定律 阶段复习
高考物理万有引力定律专题复习
高考物理万有引力定律专题复习-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN万有引力定律专题复习1. 开普勒行星运动定律(1) 所有的行星围绕太阳运动的轨道是_____,太阳处在____上,这就是开普勒第一定律,又称椭圆轨道定律。
(2)对于每一个行星而言,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的____.这就是开普勒第二定律,又称面积定律。
(3)所有行星轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值____。
这就是开普勒第三定律,又称周期定律。
若用R 表示椭圆轨道的半长轴,T 表示公转周期,则k TR =22(k 是一个与行星无关的量)。
1.关于太阳系中行星运动的轨道,以下说法正确的是( )A .所有行星绕太阳运动的轨道都是圆B .所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆C .不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D .不同行星绕太阳运动的椭圆轨道是相同的2.把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动,比较各行星周期,则离太阳越远的行星( ) A .周期越小 B .周期越大 C .周期都一样 D .无法确定3.理论和实践证明,开普勒定律不仅适用于太阳系中的天体运动,而且对一切天体(包括卫星绕行星的运动)都适用。
下面对于开普勒第三定律的公式K TR =23,下列说 法正确的是( )A 、公式只适用于轨道是椭圆的运动B 、式中的K 值,对于所有行星(或卫星)都相等C 、式中的K 值,只与中心天体有关,与绕中心天体旋转的行星(或卫星)无关D 、若已知月球与地球之间的距离,根据公式可求出地球与太阳之间的距离2.万有引力定律(1) 内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物理质量的乘积成____,与它们之间距离的平方成_______.(2) 公式:_______________________________________, G 为万有引力常量。
G = _______________________ N.22/kg m .(3) 适用条件:公式适用于质点间万有引力大小的计算,当两个物体间的距离_______物体本身的大小时,物体可视为质点。
高中物理必修二机械能守恒定律复习与巩固
机械能复习与巩固【学习目标】1.做功的计算方法。
2.动能定理的内容及其应用3.机械能守恒定律内容及其与其他运动形式的综合应用4.能量守恒定律及应用【知识网络】【要点梳理】要点一、功要点进阶:1.功的概念(1)定义:物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了一段位移,我们说力对物体做了功。
(2)功的定义式:W=F l cosα(3)功的单位:国际制单位是焦耳,符号J。
(4)功是标量,只有大小,没有方向。
2.关于总功的计算一个物体往往同时在若干个力作用下发生位移,每个力都可能做功,它们所做的功产生的效果,即是总功产生的效果。
总功的计算一般有两个途径:(1)对物体受力分析,求合力,再求合力做功——总功。
(2)对物体受力分析,确定每个力的方向(或反方向)上的位移,求出每个力所做的功,然后再求它们的代数和——总功。
要点二、功率 要点进阶: 1.物理意义功率是表示做功快慢的物理量。
所谓做功快慢的实质是物体(或系统)能量转化的快慢。
2.功率的大小力做的功和做这些功所用时间的比值叫功率,即:P=tW=Fvcos α,其中α是力与速度间的夹角 这两种表达形式在使用中应注意: (1) WP t=是求一个力在t 时间内做功的平均功率。
(2)P= Fvcos α有两种用法:①求某一时刻的瞬时功率。
这时F 是该时刻的作用力大小,v 取瞬时值,对应的P 为F 在该时刻的瞬时功率;②求某一段时间内的平均功率。
当v 为某段时间(位移)内的平均速度时,要求在这段时间(位移)内F 为恒力,对应的P 为F 在该段时间内的平均功率。
3.机车启动的两种方式(1)恒定功率P 0(一般以额定功率)的加速依公式P=Fv 可知,P 不变,随着汽车速度v 的增加,F 只能逐渐减小;物体的加速度mfF a-=,尽管F 减小,但F >f ,故汽车做加速度逐渐减小的加速运动,直到a=0;以后汽车做匀速直线运动。
当牵引力F=f (a=0)时,汽车具有最大速度0m P v f=。
高三物理二轮复习教案《万有引力定律》 专题复习
一、知识点1、内容:2、公式:3、适应条件:4、应用:基本思路:二、典型问题说明:卫星围绕地球做匀速圆周运动时,圆心必定在地球球心上。
万有引力提供向心力,例1、地球半径为R、质量为m、引力常数为G则表面加速度?距地面高为h某处的重力加速度练习1. 1990年5月,紫金山天文台发现一直径为32km的小行星,若将此小行星和地球均看成质量分布均匀的球体,小行星密度与地球相同。
已知地球半径R=6400km,地球表面重力加速度为g。
这个小行星表面的重力加速度为。
2、区别星球自转加速度与星球表面的重力加速度(卫星的环绕加速度)(1)已知地球半径为6400km,计算赤道上物体随地球自转的向心加速度,并与g比较(0.034m/s2)(2)绕地球表面运行卫星的周期为84min,试求该卫星圆运动的向心加速度是地球赤道上物体向心加速度的多少倍?3. 某小行星的半径为16km,形状可近似看做球体,其密度与地球密度相同.已知地球半径为6400km,地球表面重力加速度为g,则该小行星表面的重力加速度g´为:A.400gB.g/400C.20gD.g/20例2、估算天体的质量和密度1.已知地球的半径R,自转周期T,地球表面的重力加速度g, 环绕地球表面做圆周运动的卫星的速度v,周期T’求地球的质量和密度.2.已知人造地球卫星做匀速圆周运动,经时间t,卫星的行程为s,它与地心的连线扫过的角度为φ.求地球的质量.例3. 描述卫星运动的参量及其动态分已知地球质量M,万有引力常量G,地球卫星围绕地球做圆周运动,轨道半径为r. 求卫星的(1)加速度a.(2)线速度v.(3)角速度ω.(4)周期T.(5)动能Ek.(6)随r减小,a,v,ω,T, Ek分别怎样变化?(7)求最大速度,最大加速度,最小周期.练习1某人造卫星因受高空稀薄空气的阻力作用,绕地球运转的轨道会慢慢改变。
每次测量中卫星的运动可近似看作圆周运动,某次测量卫星的轨道半径为r1,后来变为r2以E K1、E K2表示卫星在这两个轨道上的动能,T1、T2表示卫星在这两个轨道上绕地球运动的周期,比较T1与T2、E K1与E K2的大小例4.同步卫星的轨道、高度、速度.已知地球半径为R=6.4×106m,g=10m/s2,估算同步卫星的高度.(结果只保留2位有效数字)练习1. 在地球上空有许多同步卫星,下面说法中正确的是A.它们的质量可能不同B.它们的速度大小可能不同C.它们的向心加速度大小可能不同D.它们离地心的距离可能不同E.它们的速度一定大于7.9km/s.F.它们的加速度一定小于9.8m/s2练习2、已知同步卫星离地面的距离为r,地球半径为R,若用v1表示同步卫星的运行速度,用a1表示同步卫星的加速度,用a2表示地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度,用v2表示地球的第一宇宙速度,则a1/a2为,v1/v2为例5、解双星问题我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星。
万有引力定律单元复习总结讲义
万有引力定律的复习一、万有引力定律1.内容:自然界任何两个物体之间都存在着相互作用的引力,两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.表达式:F =G221rm m 其中G =6.67×10-11 N·m2/kg2,叫万有引力常量,卡文迪许在实验室用扭秤装置,测出了引力常量.2.适用条件:公式适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,物体可视为质点.均匀球体可视为质点,r 为两球心间的距离.3.万有引力遵守牛顿第三定律,即它们之间的引力总是大小相等、方向相反.4、万有引力与重力:万有引力可以分为两个分力:重力和跟随地球自转所需的向心力。
重力的方向在赤道和两极处指向地心,在其它方向并不指向地心。
二、用万有引力定律分析天体的运动1.基本方法:把天体运动近似看作圆周运动,它所需要的向心力由万有引力提供,即 Gr v m r Mm 22==mω2r=mr T224π 2.估算天体的质量和密度由G 2rMm =mr T 224π得:M=2324Gt r π.即只要测出环绕星体M 运转的一颗卫星运转的半径和周期,就可以计算出中心天体的质量.由ρ=V M ,V=34πR3得:ρ=3233RGT r π.R 为中心天体的星体半径 当r=R时,即卫星绕天体M 表面运行时,ρ=23GT π,由此可以测量天体的密度. 3.卫星的绕行速度、角速度、周期与半径的关系(1)由Gr v m rMm 22=得:v=r GM . 即轨道半径越大,绕行速度越小 (2)由G2rMm =mω2r得:ω=3r GM 即轨道半径越大,绕行角度越小 (3)由G 3r Mm =4π22T mR 得:T=2πGMR 3即轨道半径越大,绕行周期越大. 问题:一颗卫星受微薄气体的阻力作用,它的轨道半径怎么变化?线速度怎么变化?4.宇宙速度(1)第一宇宙速度——环绕速度7.9km/s 。
高中物理必修二知识点总结
高中物理必修二知识点总结一、功与机械能1. 功:力对物体做功,即改变物体的位置、速度或形状。
力的功的大小:F·s=FScosφ。
其中,F为力的大小,s是力的方向上的位移的大小,φ是力与位移方向的夹角。
2. 功与能:功是一种能的转移。
把能从一个物体或一个系统转移到另一个物体或系统,就是做功。
功是能的量度。
3. 功率:单位时间内做功的多少。
功率的大小P等于功W对时间t的比值,即P=W/t。
功率的单位是瓦特(W),1W=1J/s。
4. 机械能守恒定律:系统总机械能守恒的条件是:只要物体之间的相互作用力是保守力,当没有非保守力对系统做功时,系统的总机械能守恒。
二、牛顿运动定律1. 牛顿第一定律:当物体没有受到合外力,或合外力为零时,物体要么静止,要么以匀速直线运动。
2. 牛顿第二定律:物体受合外力作用时,其加速度与合外力成正比,与物体的质量成反比。
F=ma。
其中,F为合外力,m为物体的质量,a为物体的加速度。
3. 牛顿第三定律:当两个物体相互作用时,彼此之间的作用力大小相等,方向相反。
这两个物体所受的合外力是相等的,方向相反。
三、万有引力与万有引力定律1. 万有引力:地球是一个大质量物体,可以给周围的物体施加吸引力,这种吸引力称为地球引力。
地球引力的大小与物体的质量和地球的质量成正比,与物体和地球的距离的平方成反比。
2. 万有引力定律:两个物体之间的引力与它们质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
两个物体之间的引力大小由万有引力定律来描述:F=G(m1m2/r^2),其中,F为引力的大小,m1、m2分别是两个物体的质量,r为它们之间的距离,G为万有引力常量。
四、牛顿引力定律1. 地球引力:地球上物体所受重力,是一种宏观现象。
重力的大小与物体的质量成正比,与地球到物体距离的平方成反比。
2. 重力加速度:地球每个地方都存在一个重力加速度g,大小约为9.8m/s²。
3. 牛顿引力定律:两个质量分别为m1,m2的物体之间的引力大小与它们质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
万有引力定律机械能守恒定律阶段复习
根据万有引力定律和开普勒第二定律,行星绕恒星做椭圆运 动,恒星对行星的万有引力提供行星做匀速圆周运动的向心 力。设恒星的质量为$M$,行星的质量为$m$,椭圆轨道的 半长轴为$a$,近日点时行星与恒星的距离为$r_{1}$,远日 点时行星与恒星的距离为$r_{2}$。根据开普勒第二定律得 $frac{r_{1}}{r_{2}} = frac{v_{2}}{v_{1}}$,根据万有引力定律 得$frac{GMm}{L^{2}} = mfrac{v_{1}^{2}}{r_{1}} = mfrac{v_{2}^{2}}{r_{2}}$,联立解得$M = frac{L^{2}}{G}(frac{v_{2}^{2}}{r_{2}} frac{v_{1}^{2}}{r_{1}})$。
ERA
万有引力定律的起源与定义
总结词
万有引力定律是牛顿在17世纪提出的,用于描述两个物体之间由于质量而产生 的相互吸引力。
详细描述
万有引力定律的起源可以追溯到牛顿对天体运动的研究。他发现,任何两个物 体都受到相互之间的引力作用,这种力的大小与它们的质量成正比,与它们之 间距离的平方成反比。
万有引力定律的数学表达
ERA
机械能守恒定律的起源与定义
起源
机械能守恒定律起源于19世纪的物理学研究,特别是在经典力学领域。它的发展 与完善标志着人类对自然界运动规律的深入认识。
定义
机械能守恒定律是指在一个孤立系统中,如果没有外力做功,则系统的动能和势 能之和保持不变。
机械能守恒定律的数学表达
数学表达式
在经典力学中,机械能守恒定律通常 用数学表达式表示为ΔE_{k} + ΔE_{p} = 0,其中ΔE_{k}表示系统动能的增量, ΔE_{p}表示系统势能的增量。
高中物理专题机械能及其守恒定律考点归纳
高中物理专题机械能及其守恒定律考点归纳第三节机械能守恒定律【基本概念、规律】一、重力势能1.定义:物体的重力势能等于它所受重力与高度的乘积.2.公式:E p=mgh.3.矢标性:重力势能是标量,正负表示其大小.4.特点(1)系统性:重力势能是地球和物体共有的.(2)相对性:重力势能的大小与参考平面的选取有关.重力势能的变化是绝对的,与参考平面的选取无关.5.重力做功与重力势能变化的关系重力做正功时,重力势能减小;重力做负功时,重力势能增大;重力做多少正(负)功,重力势能就减小(增大)多少,即WG=E p1-E p2.二、弹性势能1.定义:物体由于发生弹性形变而具有的能.2.大小:弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大.3.弹力做功与弹性势能变化的关系弹力做正功,弹性势能减小;弹力做负功,弹性势能增大.三、机械能守恒定律1.内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变.2.表达式(1)守恒观点:E k1+E p1=E k2+E p2(要选零势能参考平面).(2)转化观点:ΔE k=-ΔE p(不用选零势能参考平面).(3)转移观点:ΔEA增=ΔEB减(不用选零势能参考平面).3.机械能守恒的条件只有重力(或弹力)做功或虽有其他外力做功但其他力做功的代数和为零.【重要考点归纳】考点一机械能守恒的判断方法1.利用机械能的定义判断(直接判断):分析动能和势能的和是否变化.2.用做功判断:若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功,或有其他力做功,但其他力做功的代数和为零,则机械能守恒.3.用能量转化来判断:若物体系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化,则物体系统机械能守恒.4.(1)机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零,更不是合外力为零;“只有重力做功”不等于“只受重力作用”.(2)分析机械能是否守恒时,必须明确要研究的系统.(3)只要涉及滑动摩擦力做功,机械能一定不守恒.对于一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等情况,除非题目特别说明,否则机械能必定不守恒.考点二机械能守恒定律及应用1.三种表达式的选择如果系统(除地球外)只有一个物体,用守恒观点列方程较方便;对于由两个或两个以上物体组成的系统,用转化或转移的观点列方程较简便.2.应用机械能守恒定律解题的一般步骤(2)分析受力情况和各力做功情况,确定是否符合机械能守恒条件.(3)确定初末状态的机械能或运动过程中物体机械能的转化情况.(4)选择合适的表达式列出方程,进行求解.(5)对计算结果进行必要的讨论和说明.3.(1)应用机械能守恒定律解题时,要正确选择系统和过程.(2)对于通过绳或杆连接的多个物体组成的系统,注意找物体间的速度关系和高度变化关系.(3)链条、液柱类不能看做质点的物体,要按重心位置确定高度.【思想方法与技巧】机械能守恒定律和动能定理的综合应用1.在求解多个物体组成的系统的内力做功时,一般先对系统应用机械能守恒定律,再对其中的一个物体应用动能定理.2.对通过细线(细杆)连接的物体系统,细线(细杆)对两物体做的功大小相等、符号相反,即对系统做的总功为零,其效果是使机械能在系统内发生转移.第四节功能关系能量守恒【基本概念、规律】一、功能关系1.功是能量转化的量度,即做了多少功就有多少能量发生了转化.2.几种常见的功能关系二、能量守恒定律1.内容:能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到别的物体,在转化和转移的过程中,能量的总量保持不变.2.表达式:(1)E1=E2.(2)ΔE减=ΔE增.【重要考点归纳】考点一功能关系的应用1.若涉及总功(合外力的功),用动能定理分析.2.若涉及重力势能的变化,用重力做功与重力势能变化的关系分析.3.若涉及弹性势能的变化,用弹力做功与弹性势能变化的关系分析.4.若涉及电势能的变化,用电场力做功与电势能变化的关系分析.5.若涉及机械能变化,用其他力(除重力和系统内弹力之外)做功与机械能变化的关系分析.6.若涉及摩擦生热,用滑动摩擦力做功与内能变化的关系分析.考点二摩擦力做功的特点及应用1.静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.(2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零.(3)静摩擦力做功时,只有机械能的相互转移,不会转化为内能.2.滑动摩擦力做功的特点(1)滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.(2)相互间存在滑动摩擦力的系统内,一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果:①机械能全部转化为内能;②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移,另外一部分转化为内能.(3)摩擦生热的计算:Q=F f s相对.其中s相对为相互摩擦的两个物体间的相对路程.考点三能量守恒定律及应用列能量守恒定律方程的两条基本思路:1.某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相等;2.某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量一定相等.3.能量转化问题的解题思路(1)当涉及摩擦力做功,机械能不守恒时,一般应用能的转化和守恒定律.(2)解题时,首先确定初末状态,然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少,哪种形式的能量增加,求出减少的能量总和ΔE减和增加的能量总和ΔE增,最后由ΔE减=ΔE增列式求解.【思想方法与技巧】传送带模型中的功能问题1.模型概述传送带模型典型的有水平和倾斜两种情况,涉及功能角度的问题主要有:求传送带对物体所做的功、物体和传送带由于相对滑动而产生的热量、因放上物体而使电动机多消耗的电能等,常依据功能关系或能量守恒定律求解.2.传送带模型问题中的功能关系分析(1)功能关系分析:WF=ΔE k+ΔE p+Q.(2)对WF和Q的理解:①传送带的功:WF=Fx传;②产生的内能Q=F f s相对.3.传送带模型问题的分析流程4.(1)水平传送带:共速后不受摩擦力,不再有能量转化.倾斜传送带:共速后仍有静摩擦力,仍有能量转移.(2)滑动摩擦力做功,其他能量转化为内能,静摩擦力做功,不产生内能.功能观点在解决实际问题中的应用在新课程改革的形势下,高考命题加大了以生产、生活、科技为背景的试题比重,在实际问题中如何分析做功、分析能量的转化,是考生应具备的一种能力.一、在体育运动中的应用二、在生产科技中的应用。
选修一物理公式知识点总结
选修一物理公式知识点总结一、匀速直线运动1. 位移公式:s=v_0t+1/2at^2在物理学中,位移是指某一物体在某段时间内相对于某一参照物所处的位置的变化。
位移的大小是一个矢量,它的大小等于位移轨迹的长度,方向和位移轨迹的初始和终点位置之间的夹角。
匀变速直线运动位移公式描述了物体在匀变速直线运动过程中的位移与速度、时间和加速度之间的关系。
2. 速度公式:v=v_0+at速度是一个物体在某一时刻的位置变化率的表示。
匀变速直线运动速度公式描述了物体在匀变速直线运动过程中的速度与初始速度、时间和加速度之间的关系。
3. 时间公式:t=(v-v_0)/a时间是人们用来衡量事件发生顺序的物理量,它是物体在某一时刻的位置变化率的表示。
匀变速直线运动时间公式描述了物体在匀变速直线运动过程中的时间与速度、初始速度和加速度之间的关系。
二、牛顿第二定律牛顿第二定律描述了力对物体的作用,即:F=ma这个公式指出了物体的加速度与施加在它上面的净力之间的关系。
在这个公式中,F代表物体所受的净外力,m代表物体的质量,a代表物体的加速度。
牛顿第二定律告诉我们,一个物体的加速度正比于作用力的大小,与它的质量成反比。
三、动能和动能定理1. 动能公式:KE=1/2mv^2动能是物体由于运动而产生的能量,是物体的速度和质量的函数。
动能公式描述了物体的动能与其质量和速度之间的关系。
2. 动能定理:W=ΔKE=1/2mv_f^2-1/2mv_0^2动能定理描述了力对物体做功时,物体动能的变化量等于所做功的大小。
在公式中,W代表力对物体做功的大小,ΔKE代表物体的动能变化量,v_f代表物体最终的速度,v_0代表物体的初始速度。
这个公式的实质是能量守恒定律,即所做功等于动能的变化量。
四、机械能守恒定律机械能守恒定律描述了一个系统在没有外力做功时,系统的机械能守恒不变。
在没有外力做功时,系统的机械能守恒不变。
机械能包括动能和势能两部分,即E=KE+PE。
高一物理必修一每章笔记
高一物理必修一每章笔记摘要:一、引言二、第一章运动的描述1.参考系2.质点3.位置与位移4.速度与加速度三、第二章匀变速直线运动1.匀变速直线运动的基本公式2.匀变速直线运动的图像分析3.追及与相遇问题四、第三章静力学1.平衡条件2.受力分析3.力矩与力偶五、第四章牛顿运动定律1.牛顿第一定律2.牛顿第二定律3.牛顿第三定律六、第五章曲线运动与万有引力1.曲线运动的基本概念2.圆周运动3.万有引力定律七、第六章机械能守恒定律1.机械能守恒定律的定义2.机械能守恒定律的应用3.能量守恒定律八、第七章动量守恒定律与能量守恒定律1.动量守恒定律2.能量守恒定律在碰撞问题中的应用九、第八章简谐振动1.简谐振动的概念2.简谐振动的性质3.简谐振动的应用十、第九章电磁学基本概念1.电荷2.库仑定律3.电场与电场强度十一、第十章静电场1.电势与电势差2.电场线与等势线3.电容器与电容十二、第十一章电流与电路1.电流的定义与性质2.欧姆定律3.电路的连接方式与分析方法十三、第十二章磁场与磁场力1.磁场的基本概念2.安培环路定理3.磁场力与洛伦兹力十四、第十三章电磁感应1.法拉第电磁感应定律2.楞次定律3.互感和自感十五、第十四章交流电与电磁波1.交流电的基本概念2.欧姆定律在交流电路中的应用3.电磁波的产生与传播十六、第十五章光学1.光的折射与反射2.光的干涉与衍射3.光的偏振与光的本质十七、第十六章原子与原子核1.原子结构2.原子核结构3.放射性衰变与核反应正文:高一物理必修一每章笔记物理学是研究自然现象规律的科学,它涉及到力、热、光、电、磁等各个领域。
高一物理必修一作为高中物理的基础课程,对学生的物理学习有着至关重要的影响。
本文将概括性地介绍高一物理必修一每章的学习内容。
第一章运动的描述本章主要介绍参考系、质点、位置与位移、速度与加速度等基本概念。
参考系是为了研究物体运动而选定的一个参考基准;质点是为了简化问题而将物体看做没有大小和形状的点;位置与位移分别表示物体在某一时刻的空间位置和物体从一个位置到另一个位置的位移;速度与加速度则是描述物体运动快慢和变化的重要参数。
教科版高中物理必修二知识讲解_万有引力定律复习与巩固_基础
万有引力定律复习与巩固 基础: :【学习目标】1.理解人造卫星的运动规律 2.理解天体问题的处理方法 【知识网络】【要点梳理】要点一、开普勒行星运动三定律 1.开普勒第一定律所有的行星围绕太阳运动的轨迹都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
2.开普勒第二定律行星与太阳的连线在相同的时间内扫过的面积相等。
3.开普勒第三定律所有行星的轨道的半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等,即32R k T=要点二、万有引力定律 要点诠释:1、万有引力定律自然界中的任何两个物体都是相互吸引的,引力的方向沿两物体的连线,引力的大小F 跟它们的质量乘积成正比,跟它们的距离的平方成反比。
2、公式221rm m GF =,G=6.67×10-11N·m 2/kg 23、关于万有引力定律的说明轨道定律 速度定律 周期定律开普勒定律发现过程:地面力学规律向天体推广定律内容:122m m F Gr =(两质点之间) 定律验证:月地检验,预测哈雷彗星等万有引力定律测量天体的质量和密度 发现未知天体掌握行星、卫星的运动规律万有引力定律的应用第一宇宙速度:v 1=7.9 km / s 意义 第二宇宙速度:v 2=11.2 km / s 意义 第三宇宙速度:v 3=16.7 km / s 意义三个宇宙速度根据万有引力定律 计算常用公式222224GMm mv m r m r r r T πω===,2GM m mg R ≈地地(1)万有引力存在于任何两个物体之间。
只不过一般物体的质量与星球相比过于小了,它们之间的万有引力也非常小,完全可以忽略不计。
(2)万有引力定律中的距离r ,其含义是两个质点间的距离。
两个物体相距很远,则物体一般可以视为质点。
但如果是规则形状的均匀物体相距较近,则应把r 理解为它们的几何中心的距离。
例如物体是两个球体,r 就是两个球心间的距离。
(3)万有引力是因为物体有质量而产生的引力。
高中物理必修一二知识点汇总
中学物理必修2学问点期末总复习考试重点内容:曲线运动、动量、功和能、机械振动(一)曲线运动、万有引力1. 曲线运动确定是变速运动!速度沿轨迹切线方向(fangxiang),加速度方向(fangxiang)沿合外力方向——指向轨道内侧。
物体做曲线运动的条件是合外力与速度不在一条直线上。
2. 曲线运动的探讨方法:矢量合成与分解法,切线方向的分力ΣFt只变更质点的运动速率大小;法线方向的分力ΣFn只变更质点运动的方向。
3. 运动的合成和分解:速度、位移、加速度等都是矢量,都可以依据须要和实际状况,用平行四边形定则合成和分解。
两个匀速直线运动的合成,两个初速度为0的匀变速运动的合成确定是直线运动。
两个直线运动的合成不确定是直线运动。
4.平抛运动:加速度:a=g,方向竖直向下,与质量无关,与初速度大小无关;速度:vx=v0,vy=gt,vt=(v02+vy2)1/2,方向与水平方向成θ角,tgθ=gt/v0;位移:x=v0t,y=gt2/2,s=(x2+y2)1/2,方向与水平方向成ɑ角,tgɑ=y/x.轨迹方程:y=gx2/2v02为抛物线。
在空中飞行时间:t=(2h/g)1/2,与质量和初速度大小无关,只由高度确定。
水平最大射程:x=v0t=v0(2h/g)1/2由初速度和高度确定,与质量无关。
曲线运动的位移、速度、加速度都不在同一方向上。
5. 匀速圆周运动:1)周期T、质点运动一周所用的时间。
是描述质点转动快慢的物理量。
2)线速度v、质点通过的弧长Δs与所用时间Δt之比为确定值,该比值是匀速圆周运动的速率v=Δs/Δt,数值上等于质点在单位时间内通过的弧长。
线速度的方向在圆周的切线方向上。
线速度是描述质点转动快慢和方向的物理量。
3)角速度ω、连接质点与圆心的半径转过的角度Δφ与所用时间Δt之比为确定值,该比值是匀速圆周运动的角速度ω=Δφ/Δt,数值上等于在单位时间内半径转过的角度。
单位是弧度/秒(rad/s),角速度也是描述质点转动快慢的物理量周期、线速度、角速度之间有的关系:质点转一周弧长s=2πr,时间为T,则v=2πr/T角度为2πω=2π/T由上两公式有v=ωr,ω=v/r圆周运动是曲线运动,它的速度方向时刻在变更着,匀速圆周运动确定是变速运动,“匀速”仅是速率不变的意思。
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mg,
变形得
GM=gR2,此式通常称为黄金代换式。
3.三个不同: (中1,)不r的同含公义式是中两r的质含点义间不的同距。离在;万在有向引心力力定公律式公(F式=(mF=v2G=mmωr1m22r2 ))
r
中,r的含义是质点运动的轨道半径。当一个天体绕另一个天体 做匀速圆周运动时,两式中的r相等。
3.双星问题的处理方法:双星间的万有引力提供了它们做圆周
运动的向心力,即
。
4.双星问题的两个结论:
(1)运动半径:m1r1=m2r2,即某恒星的运动半径与其质量成反 比。
(2)质量之和:由于ω= 2,r1+r2=L,所以两恒星的质量之和
T
m1+m2= 42L3 。
1.(2012·福建高考)一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运 动,其线速度大小为v。假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力 计测量一质量为m的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数 为N。已知引力常量为G,则这颗行星的质量为( B )
mv2 A.
GN
mv4 B.
GN
Nv2 C.
Gm
Nv4 D.
Gm
2.(2013·新课标全国卷Ⅰ)2012年6月18日,“神舟九号”飞船与 “天宫一号”目标飞行器在离地面343 km的近圆形轨道上成功进行 了我国首次载人空间交会对接。对接轨道所处的空间存在极其稀薄 的大气。下列说法正确的是( BC ) A.为实现对接,两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二 宇宙速度之间 B.如不加干预,在运行一段时间后,“天宫一号”的动能可能会增 加 C.如不加干预,“天宫一号”的轨道高度将缓慢降低 D.航天员在“天宫一号”中处于失重状态,说明航天员不受地球引 力作用
a′ 地球的自转角速度和半径,θ是 大,a′减小,g增大 物体所在位置的纬度值
【典例1】(2013·衡水高一检测)如图是我国发射“神舟七号”载人飞 船的入轨过程。飞船先沿椭圆轨道飞行,后在远地点343千米处点火加 速,由椭圆轨道变成高度为343千米的圆轨道,在此圆轨道上飞船运行的 周期约为90分钟。下列判断正确的是( BC )
(3)从能量角度入手,此法既适用于恒力做功,也适用于变力做 功,应用此法的关键是分析清楚能量转化与做功的关系,如重力 势能增加时,重力做负功;重力势能减少时,重力做正功。
2.功的计算方法: (1)定义法:W=Flcosθ,适用于恒力做功问题。 (2)利用功率求功:W=Pt,适用于功率恒定不变的情况。 (3)利用动能定理求功:W总=ΔEk,此法主要用于求变力在短时间 内做的功,或在曲线运动中随路径变化的外力做的功,或在连续 多个物理过程中求外力做的功。 (4)利用其他功能关系求功:例如,利用重力势能的变化量可以 求重力做功;利用机械能的变化量可以求除重力、弹力外其他 力做功;利用弹性势能的变化量可以求弹力做功。
7.9 km/s 11.2 km/s 16.7 km/s
不同卫星发射要求 决定
表达式
说明
a
由
GMm r2
=ma得
a
GM ,r为卫星
r2
与卫星的质量无关,
轨道半径
随r的增大而减小
若不考虑地球自转的影响,由
g
GMm R2
mg
得
g
GM R2
考虑地球的自转时, ① GM 是g和a的矢量
R2
a′=ω2Rcosθ,其中ω、R分别是 和,②随纬度θ的增
GT2
【典例3】银河系中由一颗白矮星和它的类日伴星组成的双星
系统,由于白矮星不停的吸收类日伴星抛出的物质致使其质量 不断增加,假设类日伴星所释放的物质被白矮星全部吸收,并 且两星之间的距离在一段时间内不变,两星球的总质量不变, 则下列说法正确的是( B )
A、两星间的万有引力不变 B、两星的运动周期不变 C、类日伴星的轨道半径减小 D、白矮星的轨道半径增大
二、机动车两种启动方式:
对机动车等交通工具,在启动的时候,通常有两种启动方式, 即以恒定功率启动和以恒定加速度启动.现比较如下:
两种方式
以恒定功率启动
以恒定加速度启动
P-t 图和v-t 图
【典例1】(2012·福建高考)如图,用跨过光 滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小 船沿直线拖向岸边。已知拖动缆绳的电动机 功率恒为P,小船的质量为m,小船受到的阻力大小恒为f,经过A点时的 速度大小为v0,小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1,A、B两 点间距离为d,缆绳质量忽略不计。求: (1)小船从A点运动到B点的全过程克服阻力做的功Wf; (2)小船经过B点时的速度大小v1; (3)小船经过B点时的加速度大小a。
(2)运行速度、发射速度和宇宙速度的含义不同。
以下是三种速度的比较,见下表:
比较项
概念
大小
影响因素
运行 速度
卫星绕中心天体 做匀速圆周运动 的速度
v GM r
轨道半径r越大, v越小
发射 在地面上发射卫 大于或等于 卫星的发射高度越
速度 星的速度
7.9 km/s 高,发射速度越大
宇宙 速度
实现某种效果所 需的最小卫星发 射速度
【训练】(2013·苏州高一检测)物体沿直线运动的v -t关系如 图所示,已知在第1s内合外力对物体做的功为W,则( CD )
A.从第1s末到第3s末合外力做功为4W B.从第3s末到第5s末合外力做功为-2W C.从第5s末到第7s末合外力做功为W D.从第3s末到第4s末合外力做功为-0.75W
4. (2014·新课标全国二卷)假设地球可视为质量均匀分布的球 体,已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0,在赤道的大 小为g;地球自转的周期为T,引力常数为G,则地球的密度为 (B )
阶段复习课
第七章 机械能守恒定律
力和在力的方向上发生的位移 W=Fl cosα
P W t
P=Fv cosα
4.除重力或系统弹力外其他力做功与机械能: (1)表达式:W其他=ΔE。 (2)物理意义:除重力或系统弹力外其他力做功是机械能变化的 原因。 (3)含义:W其他>0,表示机械能增加;W其他<0,表示机械能减少; W其他=0,表示机械能守恒。
【典例2】(2013·合肥高一检测)水平传送带匀速运动,速度大
3.(2016 ·北京高考)如图所示,一颗人造卫星原来在椭圆轨道1
绕地球E运行,在P变轨后进入轨道2做匀速圆周运动下列说法正 确的是( B )
A.不论在轨道1还是在轨道2运行,卫星在P点的速度都相同 B.不论在轨道1还是在轨道2运行,卫星在P点的加速度都相同
C.卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度 D.卫星在轨道2的任何位置都具有相同动量
v2
2g
D.传送带对小工件做功为零
【典例3】劲度系数为K的轻质弹簧,一端系在竖直放置的半径为R 的圆环顶点P,另一端系一质量为m的小球,小球穿在圆环上作无 摩擦的运动.设开始时小球置于A点,弹簧处于自然状态,从A点 静止开始运动,当小球运动到最低点时速率为υ,对圆环恰好没
有压力.下列分析正确的是( BC )
A.从A到B的过程中,小球的机械能守恒 B.从A到B的过程中,小球受到弹簧的弹 力做的功小于重力对它做的功 C.小球过B点时,弹簧的弹力大小为 mg+mv2/R D.小球过B点时,合力的功率不为0
【典例4】如图所示,轻质弹簧下端固定在倾角为的粗糙斜面底 端的挡板C上,另一端自然伸长到A点.质量为m的物块从斜面上 B点由静止开始滑下,与弹簧发生相互作用,最终停在斜面上某
A.飞船变轨前后的线速度相等 B.飞船在圆轨道上时航天员出舱前后都处于失重状态 C.飞船在此圆轨道上运动的角速度大于同步卫星运动的角速度 D.飞船变轨前通过椭圆轨道远地点时的加速度大于变轨后沿圆 轨道运动的加速度
【典例2】为了探测X星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球
中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1。总质量为
2.弹簧弹力做功与弹性势能: (1)表达式:W弹=-ΔEp。 (2)物理意义:弹力做功是弹性势能变化的原因。 (3)含义:W弹>0,表示势能减少;W弹<0,表示势能增加;W弹=0,表示 势能不变。 3.合力做功与动能: (1)表达式:W合=ΔEk。 (2)物理意义:合外力做功是物体动能变化的原因。 (3)含义:W合>0,表示动能增加;W合<0,表示动能减少;W合=0,表示 动能守恒。
【解析】(1)小船从A点运动到B点克服阻力做功Wf=fd ①
(2)小船从A点运动到B点牵引力做的功W=Pt1
②
由动能定理有W-Wf=12 mv12
1 2
mv02
由①②③式解得 v1
v02
2 m
(Pt1
fd)
③ ④
(3)设小船经过B点时绳的拉力为F,绳与水平方向夹角为θ,电
动机牵引绳的速度为u,则P=Fu
⑤
u=v1cosθ
⑥
由牛顿第二定律有Fcosθ-f=ma
⑦
由④⑤⑥⑦式解得 a
P
f
m2v02 2mPt1 fd m
答案:(1)fd (2)
v02
2 m
(Pt1
fd)
(3)
P
f
m2v02 2mPt1 fd m
三、常见的几种功与能的关系 利用功能关系求解物理问题是常用的物理解题手段,本章所涉 及的功能关系有以下几种: 1.重力做功与重力势能: (1)表达式:WG=-ΔEp。 (2)物理意义:重力做功是重力势能变化的原因。 (3)含义:WG>0,表示势能减少;WG<0,表示势能增加;WG=0,表示势 能不变。
2.两个思路:
(1)所有做圆周运动的天体,所需的向心力都来自万有引力。
因此,向心力等于万有引力,据此所列方程是研究天体运动