粤教版高中物理必修一公式总结
高一物理必修一公式大全
高一物理必修一公式大全平均速度(v) = 总位移(Δx)/ 总时间(Δt)【2】速度公式:速度(v) = 位移(Δx)/ 时间间隔(Δt)v = ∆x / ∆t【3】加速度公式:加速度(a) = 变速(Δv)/ 时间间隔(Δt)a = ∆v / ∆t【4】加速度与初速度、末速度之间的关系:a = (v - u) / t【5】平均加速度公式:平均加速度(a) = 总变速(Δv)/ 总时间(Δt)a = ∆v / ∆t【6】物体匀速直线运动位移公式:位移(Δx) = 速度(v)× 时间(t)∆x = v × t【7】物体匀速直线运动速度公式:速度(v) = 位移(Δx) / 时间(t)v = ∆x / t【8】匀加速直线运动位移公式:位移(Δx) = 初速度(u)× 时间(t)+ 0.5 × 加速度(a)× 时间(t)²∆x = u × t + 0.5 × a × t²【9】匀加速直线运动速度公式:末速度(v) = 初速度(u) + 加速度(a)× 时间(t)v = u + a × t【10】自由落体运动垂直方向速度公式:末速度(v) = 初速度(u) + 加速度(g)× 时间(t)v = u + g × t【11】自由落体运动垂直方向位移公式:位移(Δy) = 初速度(u)× 时间(t)+ 0.5 × 加速度(g)×时间(t)²∆y = u × t + 0.5 × g × t²【12】牛顿第二定律:物体的加速度与作用在物体上的力成正比,与物体的质量成反比。
F = m × a【13】重力公式:物体所受重力(Fg) = 物体的质量(m)× 重力加速度(g)Fg = m × g【14】弹簧弹力公式:弹簧所受弹力(F) = 弹簧系数(k)× 弹簧的伸长或压缩长度(x)F = k × x【15】电流强度公式:电流强度(I) = 电量(Q)/ 时间(t)I = Q / t【16】电压公式:电压(V) = 电势差(ΔV) / 电量(Q)V = ΔV / Q【17】电阻公式:电阻(R) = 电压(V) / 电流强度(I)R = V / I【18】电功公式:电功(W) = 电压(V)× 电流强度(I)× 时间(t)W = V × I × t【19】位移电流公式(欧姆定律):电流强度(I) = 电压(V) / 电阻(R)I = V / R【20】功率公式:功率(P) = 电流强度(I)× 电压(V)P = I × V【21】机械功公式:机械功(W) = 力(F)× 位移(Δx)× cosθW = F × ∆x × cosθ【22】机械能公式:机械能(E) = 动能(KE) + 势能(PE)E = KE + PE【23】动能公式:动能(KE)= (1 / 2) × 物体的质量(m)× 速度的平方(v²)KE = (1 / 2) × m × v²【24】势能公式:势能(PE) = 物体的重量(m × g)× 高度(h)PE = m × g × h【25】密度公式:密度(ρ) = 物体的质量(m)/ 物体的体积(V)ρ = m / V【26】浮力公式:浮力(Fb)= 浸没物体排斥的液体的体积(V)× 液体的密度(ρ)× 重力加速度(g)Fb = V × ρ × g【27】弹性势能公式:弹性势能(U)= 0.5 × 弹簧系数(k)× 形变²U = 0.5 × k × x²【28】光速公式:光速(c)= 3.00 × 10⁸ m/s【29】光的直线传播公式:光在介质中的速度(v) = 光在真空中的速度(c) / 折射率(n)v = c / n【30】力的合成公式:力的合成(F)= √(Fx² + Fy²)F = √(Fx² + Fy²)以上是高一物理必修一公式大全,这些公式是物理学基础,对学习和理解物理问题非常重要。
高一物理必修一公式大全
高一物理必修一公式大全在高一物理学习中,公式是非常重要的一部分,它们是我们理解和运用物理知识的重要工具。
本文将为大家整理高一物理必修一中的公式大全,希望能够帮助大家更好地掌握这门学科。
1. 速度公式。
速度是物体在单位时间内所经过的距离,它的计算公式为,速度=位移÷时间,用符号表示为v=s/t。
2. 加速度公式。
加速度是物体在单位时间内速度的变化量,它的计算公式为,加速度=速度变化量÷时间,用符号表示为a=(v-u)/t。
3. 牛顿第二定律。
牛顿第二定律描述了物体受力时的加速度与作用力的关系,它的计算公式为,力=质量×加速度,用符号表示为F=ma。
4. 动能公式。
动能是物体由于运动而具有的能量,它的计算公式为,动能=1/2×质量×速度的平方,用符号表示为E=1/2mv²。
5. 功率公式。
功率表示单位时间内所做的功,它的计算公式为,功率=做功÷时间,用符号表示为P=W/t。
6. 弹簧的胡克定律。
弹簧的胡克定律描述了弹簧形变与受力的关系,它的计算公式为,弹簧形变=弹簧常数×受力,用符号表示为x=kF。
7. 压强公式。
压强是单位面积上的压力,它的计算公式为,压强=力÷面积,用符号表示为P=F/A。
8. 阻力公式。
阻力是物体在运动中受到的阻碍力,它的计算公式为,阻力=摩擦系数×法向压力,用符号表示为F=μN。
9. 万有引力公式。
万有引力是描述物体之间的引力作用,它的计算公式为,引力=万有引力常数×两物体质量的乘积÷两物体距离的平方,用符号表示为F=G(m1m2)/r²。
10. 能量守恒定律。
能量守恒定律描述了一个封闭系统内能量的总量是不变的,它的计算公式为,初能量+做功+热量=末能量,用符号表示为E₁+W+Q=E₂。
以上就是高一物理必修一中的一些重要公式,希望同学们能够认真学习和掌握,这些公式将会在你的物理学习和实践中发挥重要作用。
粤教版高中物理必修一公式总结
高一物理知识点公式高中物理必修一一、质点的运动(直线运动)1)自由落体运动(定义:物体仅在重力的作用下,从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动):1.初速度:Vo =0,重力加速度为g (精确值是9.8m/s 2)2.末速度:V t =gt3.下落高度h =gt 22(从Vo 位置向下计算)4.推论:V t 2=2gh5.自由落体运动的物体忽略了空气阻力因此,物体在1s ,2s ,3s ,4s ···的速度分别是:9.8m/s ,19.6 m/s ,29.4 m/s ,39.2 m/s ·····已经设定好了根据V t =gt6.同时自由落体运动的物体在物体在前1s 内,前2s 内,前3s 内,前4s 内···的位移,根据h =gt 22 分别是:4.9m ,9.8m ,20.1m ,39.2m ······注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;(2)a =g =9.8m/s 2≈10m/s 2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
2)匀变速直线运动(定义:物体的加速保值不变的直线运动叫做匀变速直线运动)1.平均速度:v=s t(定义式)2.有用推论:v t 2−v 02= 2ax3.中间时刻速度:V =v t +v 024.末速度:v t =v 0+at5.中间位置速度:v s2= v t 2+v 0226.位移:s =V t =v t t +at 227.加速度a =v t −v 0t {以Vo 为正方向,a 与Vo 同向(加速)a>0;反向则a<0}8.实验用推论:Δs =aT 2 {Δs 为连续相邻相等时间(T)内位移之差}9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s ;加速度(a):m/s 2;末速度(Vt):m/s ;时间(t)秒(s);位移(s):米(m );路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h 。
高中物理必修一公式大全
1.高一物理必修一公式整理篇一匀速圆周运动1.线速度V=s/t=2πR/T2.角速度ω=/t=2π/T=2πf3.向心加速度a=V^2/R=ω^2R=(2π/T)^2R4.向心力F心=Mv^2/R=mω^2*R=m(2π/T)^2*R5.周期与频率T=1/f6.角速度与线速度的关系V=ωR7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)8.主要物理量及单位:弧长(S):米(m)角度():弧度(rad)频率(f):赫(Hz)周期(T):秒(s)转速(n):r/s半径(R):米(m)线速度(V):m/s角速度(ω):rad/s向心加速度:m/s22.高一物理必修一公式整理篇二匀变速直线运动1.平均速度V平=S/t(定义式)2.有用推论Vt2–V02=2as3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度V=Vo+at5.中间位置速度Vs/2=[(V_o2+V_t2)/2]1/26.位移S=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t7.加速度a=(V_t-V_o)/t以V_o为正方向,a与V_o同向(加速)a>0;反向则a<08.实验用推论ΔS=aT2ΔS为相邻连续相等时间(T)内位移之差9.主要物理量及单位:初速(V_o):m/s加速度(a):m/s2末速度(Vt):m/s时间(t):秒(s)位移(S):米(m)路程:米速度单位换算:1m/s=3.6Km/h3.高一物理必修一公式整理篇三力1.重力G=mg(方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)2.胡克定律F=kx{方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}3.滑动摩擦力F=μFN{与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}4.静摩擦力0≤f静≤fm(与物体相对运动趋势方向相反,fm为静摩擦力)注:(1)劲度系数k由弹簧自身决定;(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;(3)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向);4.高一物理必修一公式整理篇四动力学(运动和力)1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}4.共点力的平衡F合=0,推广{正交分解法、三力汇交原理}5.超重:FN>G,失重:FN5.高一物理必修一公式整理篇五重力势能(1)定义:物体由于被举高而具有的能量.用Ep表示表达式Ep=mgh是标量单位:焦耳(J)(2)重力做功和重力势能的关系W重=-ΔEp重力势能的变化由重力做功来量度(3)重力做功的特点:只和初末位置有关,跟物体运动路径无关重力势能是相对性的,和参考平面有关,一般以地面为参考平面重力势能的变化是绝对的,和参考平面无关(4)弹性势能:物体由于形变而具有的能量弹性势能存在于发生弹性形变的物体中,跟形变的大小有关弹性势能的变化由弹力做功来量度6.高一物理必修一公式整理篇六机械能1.功(1)做功的两个条件:作用在物体上的力.物体在里的方向上通过的距离.(2)功的大小:W=Fscosa功是标量功的单位:焦耳(J)1J=1N·m当0<=a<派/2w>0F做正功F是动力当a=派/2w=0(cos派/2=0)F不作功当派/2<=a<派W<0F做负功F是阻力(3)总功的求法:W总=W1+W2+W3……WnW总=F合Scosa2.功率(1)定义:功跟完成这些功所用时间的比值.P=W/t功率是标量功率单位:瓦特(w)此公式求的是平均功率1w=1J/s1000w=1kw(2)功率的另一个表达式:P=Fvcosa当F与v方向相同时,P=Fv.(此时cos0度=1)此公式即可求平均功率,也可求瞬时功率1)平均功率:当v为平均速度时2)瞬时功率:当v为t时刻的瞬时速度(3)额定功率:指机器正常工作时输出功率实际功率:指机器在实际工作中的输出功率正常工作时:实际功率≤额定功率(4)机车运动问题(前提:阻力f恒定)P=FvF=ma+f(由牛顿第二定律得)汽车启动有两种模式1)汽车以恒定功率启动(a在减小,一直到0)P恒定v在增加F在减小尤F=ma+f当F减小=f时v此时有值2)汽车以恒定加速度前进(a开始恒定,在逐渐减小到0) a恒定F不变(F=ma+f)V在增加P实逐渐增加此时的P为额定功率即P一定P恒定v在增加F在减小尤F=ma+f当F减小=f时v此时有值。
高一物理必修1公式大全
高一物理必修1公式大全速度=位移/时间:v x t ∆=∆ 平均速度=位移/时间:v x t∆=∆ 平均速率=路程/时间 加速度=(末速度-初速度)/时间:0v v v a t t-∆==∆ 匀变速直线运动的规律(1)速度-时间公式:0 v v t a =+(2)位移-时间公式:2001v t 22v v x at vt t +=+== (3)位移速度公式:220v =2ax v -(4)推论公式:()0v v v 2x t +==平均 几个常用的推论:(只适用于匀变速直线运动)(1)任意两个连续相等的时间T 内的位移之差为恒量:221321n n x x x x x x x aT -∆=-=-=-=(2)某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度:02v v v 2t v +==。
(3)某段位移内中点位置的瞬时速度:v =刹车问题注意:刹车时间:0v v t a -=;以初速度为正方向,加速度为负。
自由落体运动规律①速度公式:t v gt = ②位移公式:21h 2gt =③速度—位移公式:2t v 2gh =④下落到地面所需时间:t =重力:mg G =(重力=质量⨯重力加速度)弹力:kx F =(x 为伸长量或压缩量,K 为劲度系数)滑动摩擦力:N F F μ=(滑动摩擦力=动摩擦因数⨯压力)A.1F 、2F 同向:合力21F F F +=,方向与1F 、2F 的方向一致B.1F 、2F 反向:合力21F F F -=,方向与1F 、2F 这两个力中较大的那个力同向。
C.两个力的合力范围:2121F F F F F +≤≤-正交分解:把力沿着两个选定的互相垂直的方向分解(直角坐标系)cos sin x y F F F F θθ=⎧⎪⎨=⎪⎩牛顿第二定律:F ma 合=(合力=质量⨯加速度)合外力、质量和加速度的单位统一用国制单位求加速度a :逐差法 4561232()()(3)x x x x x x a T ++-++=或者34122()()(2)x x x x a T +-+=或者12n nx x a T +-=竖直上抛运动:可以看作是初速度为v 0,加速度方向与v 0方向相反,大小等于的g 的匀减速直线运动(g a =-)(1)竖直上抛运动规律①速度公式:t 0v v gt =- ②位移公式:201h v t 2gt =- ③速度—位移公式:22t 0v v 2gh -=-上升到最高点所用时间0v t g = 上升的最大高度2v h 2g =(2)竖直上抛运动的对称性:物体以初速度v 0竖直上抛, A 、B 为途中的任意两点,C 为最高点(1)时间对称性物体上升过程中从A →C 所用时间t AC 和下降过程中从C →A 所用时间t CA 相等。
高中物理公式(必修一)完整版完整版
高中物理公式(必修一)完整版1. 运动学公式位移公式:S = vt + 1/2at^2速度公式:v = v0 + at加速度公式:a = (v v0)/t匀速直线运动公式:S = vt匀变速直线运动公式:S = v0t + 1/2at^2自由落体运动公式:h = 1/2gt^2抛体运动公式:h = v0t 1/2gt^22. 力学公式牛顿第一定律:F = ma牛顿第二定律:F = m(dv/dt)牛顿第三定律:F12 = F21动能公式:K = 1/2mv^2势能公式:U = mgh动能定理:W = ΔK势能定理:W = ΔU动能守恒定律:K1 + U1 = K2 + U2势能守恒定律:U1 + K1 = U2 + K2动能和势能转化公式:K = U3. 热学公式热力学第一定律:Q = ΔU + W热量公式:Q = mcΔT热容公式:C = Q/ΔT比热容公式:c = Q/mΔT热传导公式:Q/t = kA(ΔT/Δx)热辐射公式:Q = σAT^4热功当量:1卡 = 4.18焦耳4. 光学公式反射定律:入射角 = 反射角折射定律:n1sinθ1 = n2sinθ2光的折射率:n = c/v光的波长:λ = v/f光的频率:f = c/λ光的强度:I = P/A光的功率:P = IV光的传播速度:v = c/n5. 电学公式欧姆定律:V = IR电阻公式:R = ρL/A电功公式:W = Pt电功率公式:P = VI电荷量公式:Q = It电势差公式:V = Ed电容公式:C = Q/V电容器的能量公式:E = 1/2CV^2电荷守恒定律:Q1 + Q2 = Q3 + Q4高中物理公式(必修一)完整版1. 运动学公式位移公式:S = vt + 1/2at^2速度公式:v = v0 + at加速度公式:a = (v v0)/t匀速直线运动公式:S = vt匀变速直线运动公式:S = v0t + 1/2at^2自由落体运动公式:h = 1/2gt^2抛体运动公式:h = v0t 1/2gt^22. 力学公式牛顿第一定律:F = ma牛顿第二定律:F = m(dv/dt)牛顿第三定律:F12 = F21动能公式:K = 1/2mv^2势能公式:U = mgh动能定理:W = ΔK势能定理:W = ΔU动能守恒定律:K1 + U1 = K2 + U2势能守恒定律:U1 + K1 = U2 + K2动能和势能转化公式:K = U3. 热学公式热力学第一定律:Q = ΔU + W热量公式:Q = mcΔT热容公式:C = Q/ΔT比热容公式:c = Q/mΔT热传导公式:Q/t = kA(ΔT/Δx)热辐射公式:Q = σAT^4热功当量:1卡 = 4.18焦耳4. 光学公式反射定律:入射角 = 反射角折射定律:n1sinθ1 = n2sinθ2光的折射率:n = c/v光的波长:λ = v/f光的频率:f = c/λ光的强度:I = P/A光的功率:P = IV光的传播速度:v = c/n5. 电学公式欧姆定律:V = IR电阻公式:R = ρL/A电功公式:W = Pt电功率公式:P = VI电荷量公式:Q = It电势差公式:V = Ed电容公式:C = Q/V电容器的能量公式:E = 1/2CV^2电荷守恒定律:Q1 + Q2 = Q3 + Q4还有一些常用的物理常数和单位也需要我们掌握,例如:重力加速度:g = 9.8 m/s^2真空中的光速:c = 3 × 10^8 m/s真空中的电常数:ε0 = 8.85 × 10^12 F/m真空中的磁常数:μ0 = 4π × 10^7 T·m/A了解这些物理常数和单位,有助于我们在计算和推导过程中保持准确性。
粤教版高中物理(必修一)——知识考点归纳[教材]
物理(必修一)——知识考点归纳第一章.运动的描述考点一:时刻与时间间隔的关系时间间隔能展示运动的一个过程,时刻只能显示运动的一个瞬间。
对一些关于时间间隔和时刻的表述,能够正确理解。
如:第4s末、4s时、第5s初……均为时刻;4s内、第4s、第2s至第4s内……均为时间间隔。
区别:时刻在时间轴上表示一点,时间间隔在时间轴上表示一段。
考点二:路程与位移的关系位移表示位置变化,用由初位置到末位置的有向线段表示,是矢量。
路程是运动轨迹的长度,是标量。
只有当物体做单向直线运动时,位移的大小等于路程。
一般情况下,路程≥位移的大小。
考点五:运动图象的理解及应用由于图象能直观地表示出物理过程和各物理量之间的关系,所以在解题的过程中被广泛应用。
在运动学中,经常用到的有x -t 图象和v —t 图象。
1. 理解图象的含义(1) x -t 图象是描述位移随时间的变化规律(2) v —t 图象是描述速度随时间的变化规律2. 明确图象斜率的含义(1) x -t 图象中,图线的斜率表示速度(2) v —t 图象中,图线的斜率表示加速度第二章.匀变速直线运动的研究考点一:匀变速直线运动的基本公式和推理1. 基本公式(1) 速度—时间关系式:at v v +=0(2) 位移—时间关系式:2021at t v x +=(3) 位移—速度关系式:axv v 2202=-三个公式中的物理量只要知道任意三个,就可求出其余两个。
利用公式解题时注意:x 、v 、a 为矢量及正、负号所代表的是方向的不同,解题时要有正方向的规定。
2. 常用推论(1) 平均速度公式:()v v v +=021(2) 一段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度:()v v v v t +==0221(3) 一段位移的中间位置的瞬时速度:22202v v v x +=(4) 任意两个连续相等的时间间隔(T )内位移之差为常数(逐差相等):()2aT n m x x x n m -=-=∆考点二:对运动图象的理解及应用1. 研究运动图象(1) 从图象识别物体的运动性质(2) 能认识图象的截距(即图象与纵轴或横轴的交点坐标)的意义(3) 能认识图象的斜率(即图象与横轴夹角的正切值)的意义(4) 能认识图象与坐标轴所围面积的物理意义(5)能说明图象上任一点的物理意义2.x-t图象和v—t图象的比较如图所示是形状一样的图线在x-t图象和v—t图象中,1.“追及”、“相遇”的特征“追及”的主要条件是:两个物体在追赶过程中处在同一位置。
(粤教版)物理必修一知识点总结(精品)
⎪1、⎨ ⎪ ⎩曲线运动 ⎪ ⎧定义:在研究物体运动的过程中,如果物体的大小和⎪⎪⎪物理思想:物理建模思想 ⎪⎪运动的描述 ⎨⎪⎪属标量:大小——平均速率与时间的乘积,无方向。
⎪路程: ⎨ ⎪例子:奥运冠军在400米跑道上跑一圈的路程为400米(m) ⎪ ⎪⎨⎪⎪⎪属标量:大小——有向线段的长度即平均速度与时间的乘积⎧工作电压——6V 交变电流(50Hz) ⎪打点周期——0.02s ⎪ ⎪打点周期——0.02s ⎪ ⎪⎪⎨⎪分类 ⎨2、 ⎪ ⎪ ⎧匀速运动⎪ ⎪ ⎩变速运动 ⎪⎪例子:小小竹排江中游 → 青山或两岸 ⎪形状在所研究的问题中可以忽略时,我们把物 ⎪ 体简化为一个点,认为物体的质量都集中在这⎪ 个点上,这个点称为质点。
⎪ ⎪判定原则:物体的大小和形状在所研究的问题中能否被忽略 ⎩研究武广高铁列车通过北江大桥的时间时——不可以 ⎪⎪ ⎪能真实的反映物体的运到情况,但不能完全确定物体位置的变化⎪ ⎪不能真实的反映物体的运到情况,但能完全确定物体位置的变化 ⎪⎩⎪⎩例子:奥运冠军在400米跑道上跑一圈的位移为0米(m) ⎪ ⎪实验室常用:电磁打点计时器和电火花打点计时器 ⎪ ⎪⎪ ⎪⎪电磁打点计时器 ⎨工作方式——振针上下振动打点 ⎪ ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪电火花打点计时器 ⎨工作方式——电火花打点⎪ ⎪ ⎨ ⎨ ⎨ ⎨ ⎨ ⎨ ⎩⎩第一章运动的描述⎧ ⎧定义:物体在空间中所处的位置发生变化的运动 ⎪ ⎪⎪ ⎪⎧ ⎧直线运动 ⎪ ⎪ ⎪机械运动 ⎨⎪ ⎧平面运动 ⎪ ⎪ ⎪ ⎩空间运动 ⎪ ⎪3、 ⎪ ⎪ ⎧定义:描述物体运动时所选取的参照物(假定不动) ⎪ ⎪参考系 ⎨选取原则:任意性、简便性、通常选地面⎪⎩ ⎪⎪⎪ ⎪⎪⎪ ⎪质点: ⎪ ⎪⎪ ⎪例子:研究武广高铁列车的全程运行时间时——可以 ⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎧ ⎧钟表指示的读数对应的某一瞬间⎪⎪时刻:⎪⎪⎩例子:2010年1月25日08时01分11秒初、末 ⎪ ⎧两个时刻之间的间隔 ⎪⎨时间:⎪⎪⎩例子:2010年、1月、25日、8小时、1分钟、11秒 ⎪⎪两者关系:∆t = t - t 说明:时间计算的零点,原则上任何时⎪⎪2 1 ⎪⎪⎩刻都可以作为时刻零点,我们常常以问题中的初始时刻作为零点。
新教材粤教版高中物理选择性必修第一册第二章机械振动 知识点考点解题方法规律归纳总结
第二章机械振动第一节简谐运动.......................................................................................................... - 1 - 第二节简谐运动的描述.............................................................................................. - 7 - 第三节单摆................................................................................................................ - 12 - 第四节用单摆测量重力加速度................................................................................ - 17 - 第五节受迫振动共振............................................................................................ - 22 -第一节简谐运动知识点一认识简谐运动1.机械振动物体(或者物体的一部分)在某一中心位置(平衡位置)两侧所做的往复运动.2.弹簧振子把一个有孔的小球安装在弹簧的一端,弹簧的另一端固定,小球和弹簧穿在光滑的水平杆上,使其能在杆上自由滑动,小球和水平杆之间的摩擦可以忽略不计,小球的运动视为质点的运动,这样的系统称为弹簧振子.3.回复力(1)方向:总是指向平衡位置.(2)作用效果:使振子能返回平衡位置.(3)公式:F=-kx,负号表示回复力的方向跟振子偏离平衡位置的位移方向相反.4.简谐振动物体在跟平衡位置的位移大小成正比,并且总指向平衡位置的回复力的作用下的振动.5.振幅物体振动时离开平衡位置的最大距离.6.周期物体完成一次全振动所需要的时间,用T表示.7.频率物体在一段时间内全振动的次数与所用时间之比,用f表示.周期和频率的关系为f=1 T.知识点二简谐运动的能量特征对水平弹簧振子,当振子在位移最大处时,弹簧弹性势能最大,振子动能为零;当振子在平衡位置时,弹簧弹性势能为零,振子动能最大.弹簧振子在振动过程中,机械能守恒.考点1平衡位置与回复力竖直方向的弹簧振子模型如图所示,请思考以下问题:(1)在平衡位置处,弹簧的弹力等于零吗?(2)该弹簧振子的回复力是由什么力提供的?提示:(1)不等于零.(2)由小球重力和弹簧的弹力的合力提供.(1)从物体受力特点看:物体在平衡位置所受合力不一定为零,而是沿振动方向的合力为零.(2)从速度角度看:平衡位置是振动中速度最大的位置.2.机械振动的特点(1)物体在平衡位置附近做往复运动.(2)机械振动是一种周期性运动.3.回复力的理解(1)回复力的方向总是指向平衡位置.总与简谐运动位移的方向相反.(2)回复力的效果是使偏离平衡位置的物体返回到平衡位置,是产生振动的条件.(3)回复力可以是振动物体所受的某一个力,也可以是物体所受几个力的合力.【典例1】如图所示,对做简谐运动的弹簧振子M的受力情况分析正确的是()A.重力、支持力、弹簧的弹力B.重力、支持力、弹簧的弹力、回复力C.重力、支持力、回复力、摩擦力D.重力、支持力、摩擦力、弹簧的弹力A[弹簧振子的简谐运动中忽略了摩擦力,C、D错;回复力为效果力,受力分析时不分析此力,B错;故振子只受重力、支持力及弹簧给它的弹力,A对.]考点2简谐运动的物理量的变化规律1.简谐运动中相关量的变化规律(1)变化规律:当物体做简谐运动时,它偏离平衡位置的位移x、回复力F、加速度a、速度v、动能E k、势能E p及振动能量E,遵循一定的变化规律,可列表如下:物理量x F a v E k E p E远离平衡位置增大增大增大减小减小增大不变运动最大位移处最大最大最大零零最大不变靠近平衡位置减小减小减小增大增大减小不变运动平衡位置零零零最大最大最小不变(2)两个转折点.①平衡位置是速度大小、位移方向、回复力方向和加速度方向变化的转折点;②最大位移处是速度方向变化的转折点.(3)一个守恒:简谐运动过程中动能和势能之间相互转化,但总的能量守恒.2.简谐运动的对称性如图所示,物体在A与B间运动,O点为平衡位置,任取关于O点对称的C、D两点,则有:(1)时间对称.(2)位移、回复力、加速度大小对称.(3)速率、动能对称.【典例2】如图所示,质量为m的物体A放在质量为M的物体B上,B与弹簧相连,它们一起在光滑水平面上做简谐运动,振动过程中,A、B之间无相对滑动,设弹簧的劲度系数为k,求当物体离开平衡位置的位移为x时,B对A的摩擦力大小.[思路点拨](1)应用整体法、隔离法思考.(2)B对A的摩擦力是A做简谐运动的回复力.[解析]A、B两物体组成的系统做简谐运动的回复力由弹簧的弹力提供,当物体离开平衡位置的位移为x时,回复力大小F=kx,A和B的共同加速度大小a=FM+m=kxM+m,而物体A做简谐运动的回复力由A受到的静摩擦力提供,由此可知B对A的摩擦力大小f=ma=mkxM+m.[答案]mkxM+m分析简谐运动应注意的问题(1)位移、速度、加速度和回复力都是矢量,它们要相同,必须大小相等、方向相同.(2)回复力是变力,大小、方向发生变化,加速度也随之发生变化.(3)要注意简谐运动的周期性和对称性,由此判定振子可能的路径,从而确定各物理量及其变化情况.考点3振幅、周期和频率如图所示,思考探究下面两个问题(1)振子振幅与位移最大值有什么关系?(2)图乙中振子振幅为多少?提示:(1)振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离;位移是振动物体相对平衡位置的位置变化;位移的最大值等于振幅.(2)10 cm.1.对全振动的理解(1)振动特征:一个完整的振动过程.(2)物理量特征:位移(x)、加速度(a)、速度(v)等各物理量第一次同时与初始状态相同.(3)时间特征:历时一个周期.(4)路程特征:振幅的4倍.2.振幅和振动系统能量的关系对一个确定的振动系统来说,系统能量仅由振幅决定,振幅越大,振动系统能量越大.3.振幅与路程的关系振动中的路程是标量,是随时间不断增大的,其中常用的定量关系是:(1)一个周期内的路程为4倍的振幅.(2)半个周期内的路程为2倍的振幅.4.振幅与周期的关系在简谐运动中,一个确定的振动系统的周期(或频率)是固定的,与振幅无关.【典例3】如图所示,弹簧振子在B、C间振动,O为平衡位置,BO=OC =5 cm,若振子从B到C的运动时间是1 s,则下列说法正确的是()A.振子从B经O到C完成一次全振动B.振动周期是1 s,振幅是10 cmC .经过两次全振动,振子通过的路程是20 cmD .从B 开始经过3 s ,振子通过的路程是30 cm [思路点拨] (1)振子从B 经O 到C 的时间为12T .(2)振子的振幅是5 cm ,完成一次全振动的路程为振幅的4倍.D [振子从B →O →C 仅完成了半次全振动,所以周期T =2×1 s =2 s ,振幅A =BO =5 cm .弹簧振子在一次全振动过程中通过的路程为4A =20 cm ,所以两次全振动中通过路程为40 cm,3 s 的时间为1.5T ,所以振子通过的路程为30 cm .故D 正确,A 、B 、C 错误.]振幅与路程的关系振动中的路程是标量,是随时间不断增大的.一个周期内的路程为振幅的4倍,半个周期内的路程为振幅的2倍.(1)若从特殊位置开始计时,如平衡位置、最大位移处,14周期内的路程等于振幅.(2)若从一般位置开始计时,14周期内的路程与振幅之间没有确定关系,路程可能大于、等于或小于振幅.训练角度2 振动物体的路程4.一个物体做简谐运动时,周期是T ,振幅是A ,那么物体( ) A .在任意T4内通过的路程一定等于A B .在任意T2内通过的路程一定等于2A C .在任意3T4内通过的路程一定等于3A D .在任意T 内通过的路程一定等于2AB [物体做简谐运动,是变加速运动,在任意T4内通过的路程不一定等于A ,故A 错误;物体做简谐运动,在任意T2内通过的路程一定等于2A ,故B 正确;物体做简谐运动,在任意3T4内通过的路程不一定等于3A ,故C 错误;物体做简谐运动,在一个周期内完成一次全振动,位移为零,路程为4A,故D错误.]第二节简谐运动的描述知识点一简谐运动的函数描述1.描述简谐运动位移—时间图像的函数表达式为x=A cos(ωt+φ).式中A是简谐运动的振幅,ω为简谐运动的角频率.2.ω与T、f的关系为:ω=2πT=2πf.知识点二简谐运动的图像描述1.相位、初相位移—时间函数x=cos(ωt+φ)中的ωt+φ叫作相位,而对应t=0时的相位φ叫作初相.2.相位差对于频率相同、相位不同的振子,相位差Δφ=(ωt+φ1)-(ωt+φ2)=φ1-φ2,表示两个频率相同的简谐运动的振动先后关系.3.图像信息如图所示,从图像上可知周期和振幅.还可知道任一时刻的位移大小和方向.考点1简谐运动的表达式某弹簧振子的振动图像如图所示,将弹簧振子从平衡位置拉开4 cm后放开,同时开始计时,讨论:(1)该振动的周期、频率分别是多少?(2)写出该振动的正弦函数表达式.提示:(1)周期T=0.4 s频率f=2.5 Hz.(2)x=4sin(5πt+π2) cm.(1)x:表示振动质点相对于平衡位置的位移.(2)A:表示振幅,描述简谐运动振动的强弱.(3)ω:角频率,它与周期、频率的关系为ω=2πΤ=2πf.可见ω、T、f相当于一个量,描述的都是振动的快慢.2.简谐运动的表达式x=A sin(ωt+φ0)的理解(1)式中(ωt+φ0)表示相位,描述做周期性运动的物体在各个不同时刻所处的不同状态,是描述不同振动的振动步调的物理量.它是一个随时间变化的量,相当于一个角度,相位每增加2π,意味着物体完成了一次全振动.(2)式中φ0表示t=0时简谐运动质点所处的状态,称为初相位或初相.(3)相位差:即某一时刻的相位之差.两个具有相同ω的简谐运动,设其初相位分别为φ01和φ02;其相位差Δφ=(ωt+φ02)-(ωt+φ01)=φ02-φ01.当Δφ=0时,两质点振动步调一致;当Δφ=π时,两质点振动步调完全相反.【典例1】一物体沿x轴做简谐运动,振幅为12 cm,周期为2 s.当t=0时,位移为6 cm,且向x轴正方向运动,求:(1)初相位;(2)t=0.5 s时物体的位置.[思路点拨]①关键条件是:t=0时,位移为6 cm,且向x轴正方向运动.②先假设函数表达式,由t=0时x=6 cm求出初相φ.[解析](1)设简谐运动的表达式为x=A sin(ωt+φ),A =12 cm ,T =2 s ,ω=2πT ,t =0时,x =6 cm , 代入上式得,6 cm =12sin(0+φ) cm , 解得sin φ=12,φ=π6或56π,因这时物体向x 轴正方向运动,故应取φ=π6,即其初相为π6. (2)由上述结果可得:x =A sin(ωt +φ)=12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫πt +π6cm ,所以x =12sin ⎝ ⎛⎭⎪⎫π2+π6 cm =12sin 46π cm =6 3 cm .[答案] (1)π6 (2)6 3 cm 处初相位的两种求解方法(1)确定振幅A 、角频率ω及t =0时刻的位移x ,然后利用x =A sin(ωt +φ),求出初相位φ.(2)设平衡位置处的质点向正方向运动n (n <1)个周期可到达t =0时刻质点所在处,则初相位φ=n ·2π.考点2 简谐运动的图像如图所示,在弹簧振子的小球上固定安置一记录用的铅笔P ,在下面放一条白纸带,铅笔可在纸上留下痕迹.讨论:(1)振子振动时白纸不动,画出的轨迹是怎样的? (2)振子振动时,匀速拖动白纸时,画出的轨迹又是怎样的? 提示:(1)是一条平行于小球运动方向的线段. (2)是一条正弦曲线.正(余)弦曲线.2.物理意义表示振动质点在不同时刻偏离平衡位置的位移,是位移随时间的变化规律.3.图像应用(1)任意时刻质点位移的大小和方向.如图甲所示,质点在t1、t2时刻的位移分别为x1和-x2.甲(2)任意时刻质点的振动方向:看下一时刻质点的位置,如图乙中a点,下一时刻离平衡位置更远,故a点此刻沿x轴正方向振动.图乙中b点,下一时刻离平衡位置更近,故b此刻沿x轴正方向振动.乙(3)某段时间内位移、速度、加速度的变化情况判断:先判断质点在这段时间内的振动方向,从而确定各物理量的变化.如图甲所示,质点在t1时刻到t0时刻这段时间内,离平衡位置的位移变小,故质点正向平衡位置运动,速度增大,位移和加速度都变小;质点在t0时刻到t2时刻这段时间内,质点远离平衡位置运动,则速度为负值且减小,位移、加速度增大.【典例2】如图甲所示,轻弹簧上端固定,下端系一质量为m=1 kg的小球,小球静止时弹簧伸长量为10 cm.现使小球在竖直方向上做简谐运动,从小球在最低点释放时开始计时,小球相对平衡位置的位移随时间t变化的规律如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2.(1)写出小球相对平衡位置的位移随时间的变化关系式;(2)求出小球在0~12.9 s内运动的总路程和12.9 s时刻的位置;(3)小球运动到最高点时加速度的大小.甲乙[解析](1)由振动图像可知:A=5 cm,T=1.2 s,则ω=2πT=5π3rad/s,小球相对平衡位置的位移随时间的变化关系式:y=A cos ωt(cm)=5cos 5π3t(cm).(2)12.9 s=1034T,则小球在0~12.9 s内运动的总路程:43A=215 cm;12.9 s时刻的位置:y=0,即在平衡位置.(3)小球在平衡位置时弹簧伸长量10 cm,则:k=mgΔx=100.1N/m=100 N/m,小球在最高点时,弹簧伸长5 cm,则mg-kΔx′=ma,解得a=5 m/s2.[答案](1)y=5cos 5π3t(cm)(2)215 cm平衡位置(3)5 m/s2简谐运动图像的应用技巧(1)判断质点任意时刻的位移大小和方向.质点任意时刻的位移大小看质点离开平衡位置距离的大小即可,也可比较图像中纵坐标值的大小.方向由坐标值的正负判断或质点相对平衡位置的方向判断.(2)判断质点任意时刻的加速度(回复力)大小和方向.由于加速度(回复力)的大小与位移大小成正比,方向与位移方向相反,所以只要从图像中得出质点在任意时刻的位移大小和方向即可.第三节单摆1.单摆模型如果悬挂物体的绳子的伸缩和质量可以忽略不计,绳长比物体的尺寸大很多,物体可以看作质点,这样的装置可以看作单摆,单摆是实际摆的理想模型.2.单摆的运动若单摆的摆角小于5°,单摆的摆动可看成简谐运动.3.单摆的回复力重力mg沿圆弧切线方向的分力F为单摆摆球的回复力.4.单摆的固有周期(1)特点:单摆的简谐运动周期与装置的固有因素有关,和外界条件无关,故称固有周期.(2)公式:T=2πLg,式中L为单摆的摆长,g为重力加速度.考点1单摆模型的回复力及运动情况如图所示,一根细线上端固定,下端连接一个金属小球,用手使小球偏离竖直方向一个夹角,然后释放.讨论:(1)小球受到哪些力的作用?(2)向心力和回复力分别是由什么力提供的?提示:(1)小球受重力和细线的拉力.(2)细线的拉力和重力沿细线方向的分力的合力提供向心力.小球重力沿圆弧切线方向的分力提供回复力.(1)单摆受力:如图所示,受细线拉力和重力作用.(2)向心力来源:细线拉力和重力沿径向的分力的合力.(3)回复力来源:重力沿圆弧切线方向的分力F=mg sin θ提供了使摆球振动的回复力.2.单摆做简谐运动的推证在偏角很小时,sin θ≈xL,又回复力F=mg sin θ,所以单摆的回复力为F=-mgLx(式中x表示摆球偏离平衡位置的位移,L表示单摆的摆长,负号表示回复力F与位移x的方向相反),由此知回复力符合F=-kx,单摆做简谐运动.【典例1】振动的单摆小球通过平衡位置时,关于小球受到的回复力及合力的说法中正确的是()A.回复力为零,合力不为零,方向指向悬点B.回复力不为零,方向沿轨迹的切线C.合力不为零,方向沿轨迹的切线D.回复力为零,合力也为零[思路点拨](1)考虑摆动情况,小球在平衡位置回复力为零.(2)考虑圆周运动情况,小球在平衡位置所受合外力不为零.A[单摆的回复力不是它的合力,而是重力沿圆弧切线方向的分力;当摆球运动到平衡位置时,回复力为零,但合力不为零,因为小球还有向心力,方向指向悬点(即指向圆心).]单摆中的回复力(1)单摆振动中的回复力不是它受到的合外力,而是重力沿圆弧切线方向的一个分力.单摆振动过程中,有向心力,这是与弹簧振子不同之处.(2)在最大位移处时,因速度为零,所以向心力为零,故此时合外力也就是回复力.(3)在平衡位置处时,由于速度不为零,故向心力也不为零,即此时回复力为零,但合外力不为零.考点2单摆的周期央视新闻2019年3月1日消息,“嫦娥四号”着陆器已于上午7点52分自主唤醒,中继前返向链路建立正常,平台工况正常,目前正在进行状态设置,按计划开始第三月昼后续工作.假设将一单摆随“嫦娥四号”着陆器带至月球表面,单摆在做简谐运动时其周期与在地球上相比有何变化?并说明原因.提示:变大,月球表面的重力加速度比地球表面小.1.单摆的周期公式:T=2πL g2.对周期公式的理解(1)单摆的周期公式在单摆偏角很小时成立(偏角为5°时,由周期公式算出的周期和精确值相差0.01%).(2)公式中L是摆长,即悬点到摆球球心的距离,即L=l线+r球.(3)公式中g是单摆所在地的重力加速度,由单摆所在的空间位置决定.(4)周期T只与L和g有关,与摆球质量m及振幅无关.所以单摆的周期也叫固有周期.3.摆长的确定(1)图(a)中,甲、乙在垂直纸面方向摆起来效果是相同的,所以甲摆的摆长为L sin α,这就是等效摆长,其周期T=2πL sin αg.图(b)中,乙在垂直于纸面方向摆动时,与甲摆等效;乙在纸面内小角度摆动时,与丙摆等效.(2)如图(c)所示,小球在光滑的半径较大的圆周上做小幅度(θ很小)的圆周运动时,可等效为单摆,小球在A、B间做简谐运动,周期T=2πR g.4.公式中重力加速度g的变化与等效(1)若单摆系统只处在重力场中且处于静止状态,g由单摆所处的空间位置决定,即g=GMR2,式中R为物体到地心的距离,M为地球的质量,g随所在位置的高度的变化而变化.另外,在不同星球上M和R也是变化的,所以g也不同,g =9.8 m/s2只是在地球表面附近时的取值.(2)等效重力加速度:若单摆系统处在非平衡状态(如加速、减速、完全失重状态),则一般情况下,g值等于摆球相对静止在自己的平衡位置时,摆线所受的张力与摆球质量的比值.如图所示,球静止在平衡位置O时,F T=mg sin θ,等效加速度g′=F Tm=g sin θ.【典例2】一个单摆的摆长为l,在其悬点O的正下方0.19l处有一钉子P(如图所示),现将摆球向左拉开到A,使摆线偏角θ<5°,放手后使其摆动,求出单摆的振动周期.[思路点拨](1)左边和右边摆长不同.(2)单摆的周期等于两个摆周期之和的一半.[解析]摆球释放后到达右边最高点B处,由机械能守恒可知B和A等高,则摆球始终做简谐运动.摆球做简谐运动的摆长有所变化,它的周期为两个不同单摆的半周期的和.小球在左边的周期为T1=2πl g,小球在右边的周期为T2=2π0.81l g,则整个单摆的周期为:T=T12+T22=πlg+π0.81lg=1.9πlg.[答案] 1.9πlg求单摆周期的方法(1)明确单摆的运动过程,看是否符合简谐运动的条件.(2)在运用T=2πLg时,要注意L和g是否发生变化,如果发生变化,则分别求出不同L和g时的运动时间.(3)改变单摆振动周期的途径是:①改变单摆的摆长.②改变单摆的重力加速度(如改变单摆的位置或让单摆失重或超重).(4)明确单摆振动周期与单摆的质量和振幅没有任何关系.训练角度2单摆的振动图像3.(多选)如图为甲、乙两单摆的振动图像,则()A.由图像可知两单摆周期之比为2∶1B.若甲、乙两单摆在同一地点摆动,则甲、乙两单摆的摆长之比l甲∶l乙=2∶1 C.若甲、乙两单摆在同一地点摆动,则甲、乙两单摆的摆长之比l甲∶l乙=4∶1 D.若甲、乙两摆摆长相同,且在不同的星球上摆动,则甲、乙两摆所在星球的重力加速度之比g甲∶g乙=4∶1AC[由题中图像可知T甲∶T乙=2∶1,若两单摆在同一地点,则两摆摆长之比l甲∶l乙=4∶1,若两摆摆长相等,则所在星球的重力加速度之比为g甲∶g乙=1∶4.]第四节 用单摆测量重力加速度一、实验器材长约1 m 的细线、球心开有小孔的金属小球、带有铁夹的铁架台、长约1 m 的毫米刻度尺、秒表、游标卡尺.二、实验原理与设计单摆做简谐运动时,由周期公式T =2πL g ,可得g =4π2LT 2.因此,测出单摆摆长和振动周期,便可计算出当地的重力加速度.用秒表测量30~50次全振动的时间,计算平均做一次全振动的时间,得到的便是振动周期.三、实验步骤1.取长约1 m 的细线,细线的一端连接小球,另一端用铁夹固定在铁架台上,让摆球自由下垂,如图所示.实验装置示意图2.用刻度尺测摆线长度L 0,用游标卡尺测小球的直径d .测量多次,取平均值,计算摆长L =L 0+d 2.3.将小球从平衡位置拉至一个偏角小于5°的位置并由静止释放,使其在竖直面内振动.待振动稳定后,从小球经过平衡位置时开始用秒表计时,测量N 次全振动的时间t ,则周期T =tN .如此重复多次,取平均值.4.改变摆长,重复实验多次.5.将每次实验得到的L 、T 代入g =4π2LT 2计算重力加速度,取平均值,即为测得的当地重力加速度.四、数据处理1.平均值法:每改变一次摆长,将相应的L 和T 代入公式g =4π2LT 2中求出g 值,最后求出g 的平均值.设计如表所示实验表格.实验次数摆长L /m周期T /s加速度g /(m·s -2)g 的平均值1 2 3g =g 1+g 2+g 332.图像法:由T =2πL g 得T 2=4π2gL ,作出T 2-L 图像,即以T 2为纵轴,以L 为横轴,其斜率k =4π2g .由图像的斜率即可求出重力加速度g .五、注意事项1.选择材料时应选择细而不易伸长的线,比如用单根尼龙丝、丝线等,长度一般不应短于1 m ,小球应选用密度较大的金属球,直径最好不超过2 cm .2.单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上,应夹紧在铁夹中,以免摆动时摆线下滑、摆长改变.3.注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过5°.4.摆球摆动时,要使之保持在同一个竖直平面内,不要形成圆锥摆. 5.计算单摆的振动次数时,应以摆球通过最低点时开始计时,以后摆球应从同一方向通过最低点时计数,要多测几次全振动的时间,用取平均值的办法求周期.六、误差分析1.本实验的系统误差主要来源于单摆模型本身是否符合要求,即:悬点是否固定,是单摆还是复摆,球、线是否符合要求,振动是圆锥摆还是同一竖直平面内的振动,以及测量哪段长度作为摆长等.2.本实验的偶然误差主要来自时间(单摆周期)的测量上.因此,要注意测准时间(周期),要从摆球通过平衡位置开始计时,最好采用倒数计时计数的方法,不能多记或漏记振动次数.为了减小偶然误差,应进行多次测量后取平均值.3.本实验中长度(摆线长、摆球的直径)的测量时,读数读到毫米位即可,时间的测量中,秒表读数的有效数字的末位在“秒”的十分位即可.【典例1】(1)某同学在探究影响单摆周期的因素时有如下操作,请判断是否恰当(选填“是”或“否”).①把单摆从平衡位置拉开约5°释放.()②在摆球经过最低点时启动秒表计时.()③把秒表记录摆球一次全振动的时间作为周期.()(2)该同学改进测量方法后,得到的部分测量数据见表.用螺旋测微器测量其中一个摆球直径的示数如图,该球的直径为________mm.根据表中数据可以初步判断单摆周期随________的增大而增大.数据组编号摆长/mm摆球质量/g周期/s 1999.332.2 2.02999.316.5 2.03799.232.2 1.84799.216.5 1.85501.132.2 1.46501.116.5 1.4[解析]单摆做简谐运动要求摆角小,单摆从平衡位置拉开约5°释放满足此条件;因为最低点位置固定、容易观察,所以在摆球经过最低点时启动秒表计时;摆球一次全振动的时间太短,不易读准,误差大,应测多个周期的时间求平均值;由表中数据可以初步判断单摆周期随摆长的增大而增大.[答案](1)①是②是③否(2)20.685(20.683~20.687均正确)摆长【典例2】在做“用单摆测定重力加速度”的实验时,用摆长L和周期T 计算重力加速度的公式是g=________.若已知摆球直径为2.00 cm,让刻度尺的零点对准摆线的悬点,摆线竖直下垂,如图所示,则单摆摆长是________m.若测定了40次全振动的时间为75.2 s,单摆摆动周期是________.为了提高测量精度,需多次改变L值,并测得相应的T值.现将测得的六组数据标示在以L为横坐标,以T2为纵坐标的坐标系上,即图中用“·”表示的点,则:(1)单摆做简谐运动应满足的条件是________.(2)试根据图中给出的数据点作出T2和L的关系图线,根据图线可求出g=________m/s2.(结果取两位有效数字)[解析]由T=2πLg,可知g=4π2LT2.由图可知:摆长L=(88.50-1.00)cm=87.50 cm=0.875 0 m.T=t40=1.88 s.(1)单摆做简谐运动的条件是摆角小于5°.(2)把在一条直线上的点连在一起,误差较大的点平均分布在直线的两侧,如答案图所示,则直线斜率k=ΔT2ΔL.由g=4π2ΔLΔT2=4π2k,可得g=9.8 m/s2(9.9 m/s2也。
知识点清单-高一上学期物理粤教版
必修一知识点清单物理思想:1.测量物体瞬时速度——极限思想2.研究微小形变——微小量放大法3.伽利略钟摆实验——理想实验4.探究两个力互成角度的力的合成方法——等效替代第一章1.研究“旋转”、“姿态“(动作)等不可看作质点研究“轨迹”、“速度”、“时间”、“加速度”等可看作质点2.参考系默认静止,谁运动谁不是参考系3.矢量和标量不能做比较。
例:位移不等于路程,应该是位移大小等于路程4.位移是起点指向终点的有向线段(两地相隔距离)路程为物体实际路线(高速路牌显示的距离)a.物体做单向直线运动,位移大小等于路程b.物体运动起点和终点重合,位移为零,路程不为零5.时刻:一个状态的结束,另一个状态的开始时刻:初、末、时时间:一个状态的持续时间:内(两秒内)6.矢量为正,表示方向与规定正方向相同为负,表示方向与规定正方向相反例:加速度为负,表示加速度方向与正方向相反7.速度定义:某段时间内的位移与这段时间的比值公式:v=ΔS/Δt物理意义:位移变化率,描述位置变化快慢速度变化量∆v=末速度—初速度速率定义:某段时间内的路程与这段时间的比值8.加速度定义:某段时间内速度变化量与这段时间的比值物理意义:速度变化率,描述速度变化快慢速度、速度变化量、加速度无直接关系9.速度、加速度方向相同,物体做加速运动。
相反做减速运动10.运动方向指物体速度方向11.加速度计算:1.先规定正方向 2.统一单位 3.6km/h=1m/s第二章1.知三求一:v t=v0+at少s v t2−v02=2as少tS=v0t+12at2少v t S=v0+v t2⋅t少a2.平均速度v̅=中间时刻瞬时速度v t2<中间位移瞬时速度v s23.同一个过程求不同时刻运动学物理量解题思路:一般先求加速度4.*初速度为零的匀加速的直线运动(要求能独立推导)相同时间速度之比1:2:3……相同时间位移之比1:3:5……相同位移速度之比1:√2:√3……相同位移时间之比1:√2−1:√3−√2……5.末速度为零的匀减速的直线运动可看成初速度为零的匀加速直线运动两次运动加速度相同,相同位移所用时间相同第三章1.重力:大小G=mg方向:竖直向下重心:不一定在物体上2.弹力:a.产生条件:接触、挤压b.种类:①支持力、压力方向与接触面垂直接触面产生弹力个数≤接触面数目②拉力(绳)方向沿绳收缩方向③弹簧弹力方向沿弹簧恢复原长方向④杆弹力定杆:不一定沿杆方向动杆:沿杆方向绳、杆形变不需要时间;弹簧形变需要时间c.判断是否存在:撤除法d.判断形变来源:谁产生谁形变3.弹簧并联:k=k1+k2串联:K=k1k2k2k1†4.摩擦力:a.产生条件:接触、挤压、粗糙、相对运动(趋势)b.种类:静摩擦力大小可变,与压力无关滑动摩擦力大小不变,与压力有关。
粤教版高中物理公式大全【2014版】
粤教版高中物理公式大全一、力学1、胡克定律:f = k x (x 为伸长量或压缩量,k 为劲度系数,只与弹簧的长度、粗细和材料有关)2、重力: G = mg (g 随高度、纬度、地质结构而变化,g 极>g 赤,g 低纬∠g 高纬)3、求F 1、F 2的合力的公式: θcos 2212221F F F F F ++=合两个分力垂直时: 2221F F F +=合注意:(1) 力的合成和分解都均遵从平行四边行定则。
分解时有正交分解和效果分解。
(2) 两个力的合力范围:⎥ F 1-F 2 ⎥ ≤ F ≤ F 1 +F 2(3) 合力大小可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力。
4、物体平衡条件: F 合=0 或 F x 合=0 F y 合=0推论:三个共点力作用于物体而平衡,任意一个力与剩余二个力的合力一定等值反向。
解三个共点力平衡的方法: 合成法,分解法,正交分解法,三角形法,相似三角形法,正弦定理法。
5、摩擦力的公式:(1 ) 滑动摩擦力: f = μN (滑动的时候用,或最大的静摩擦力用)说明:①N 为接触面间的弹力(压力),与重力没有确定关系,可以大于G ;也可以等于G ;也可以小于G 。
②μ为动摩擦因数,只与接触面材料和粗糙程度有关,与接触面积大小、接触面相对运动快慢以及正压力N 无关。
(2 ) 静摩擦力: 由物体的平衡条件或牛顿第二定律求解,与正压力无关。
大小范围: 0≤ f 静≤ f m (f m 为最大静摩擦力)说明:①摩擦力可以与运动方向相同,也可以与运动方向相反。
②摩擦力可以作正功,也可以作负功,还可以不作功。
③摩擦力的方向与物体间相对运动的方向或相对运动趋势的方向相反。
④静止的物体可以受滑动摩擦力的作用,运动的物体可以受静摩擦力的作用。
6、 万有引力:(1)公式:F=G221rm m (适用条件:只适用于质点间的相互作用) G 为万有引力恒量:G = 6.67×10-11 N ·m 2 / kg 2(2)在天文上的应用:(M :天体质量;R :天体半径;g :天体表面重力加速度;r 表示卫星或行星的轨道半径,h 表示离地面或天体表面的高度))a 、万有引力=向心力 F 万=F 向即 '422222mg ma r Tm r m r v m r Mm G =====πω=m4π2f 2r 由此可得:①天体的质量: ,注意是被围绕天体(处于圆心处的中心天体)的质量。
必修一物理所有公式
必修一物理所有公式必修一物理公式总结一、质点的运动:直线运动1)匀变速直线运动1.平均速度V平=S/t(定义式)2.有用推论Vt^2–Vo^2=2as3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/24.末速度Vt=Vo+at5.中间位置速度Vs/2=[(Vo^2+Vt^2)/2]1/26.位移S=V平t=Vot+at^2/2=Vt/2t7.加速度a=(Vt-Vo)/t以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<08.实验用推论ΔS=aT^2ΔS为相邻连续相等时间(T)内位移之差9.主要物理量及单位:初速(Vo):m/s加速度(a):m/s^2末速度(Vt):m/s时间(t):秒(s)位移(S):米(m)路程:米速度单位换算:1m/s=3.6Km/h注:(1)平均速度是矢量。
(2)物体速度大,加速度不一定大。
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式。
(4)其它相关内容:质点/位移和路程/s--t图/v--t图/速度与速率/2)自由落体1.初速度Vo=02.末速度Vt=gt3.下落高度h=gt^2/2(从Vo位置向下计算)4.推论Vt^2=2gh注:(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速度直线运动规律。
(2)a=g=9.8m/s^2≈10m/s^2重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下。
3)竖直上抛1.位移S=Vot-gt^2/22.末速度Vt=Vo-gt(g=9.8≈10m/s2)3.有用推论Vt^2–Vo^2=-2gS4.上升最大高度Hm=Vo^2/2g(抛出点算起)5.往返时间t=2Vo/g(从抛出落回原位置的时间)注:(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值。
(2)分段处理:向上为匀减速运动,向下为自由落体运动,具有对称性。
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动:曲线运动万有引力1)平抛运动1.水平方向速度V某=Vo2.竖直方向速度Vy=gt3.水平方向位移S某=Vot4.竖直方向位移(Sy)=gt^2/25.运动时间t=(2Sy/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)6.合速度Vt=(V某^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/V某=gt/Vo7.合位移S=(S某^2+Sy^2)1/2,位移方向与水平夹角α:tgα=Sy/S某=gt/2Vo注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。
高中物理粤教版2019必修一速度
平均速度
①定义:某段时间内,发生的总位移与所用时间的比值
② 公式: ③方向:
v x t
与位移方向相同
④物理意义:粗略地描述了物体运动的快慢和方向。
练习、短跑运动员在100米竞赛中,测得7秒末的速度是8m/s,10秒末到达
达标检测
2.对于平均速度、瞬时速度与速率,下列说法正确的是( ) A.平均速度的大小等于平均速率 B.平均速度的大小一定等于初速度和末速度的平均值 C.平均速度可认为等于瞬时速度 D.瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率
解析: A、平均速度的大小不等于平均速率,平均速度等于位移除以时间,平均 速率等于路程除以时间,故A错误; B、平均速度等于位移除以时间,表示一段位移内的平均快慢程度,不一定等于初 速度和末速度的平均值,故B错误; C、平均速度对应一段时间的运动快慢,而瞬时速度是某一瞬间的运动快慢,二者 不一定相等,故C错误; D、瞬时速度的大小叫瞬时速率,简称速率,故D正确。 答案:D
⑵联系: 它们大小相等
新课探究 平均速率
定义:某段时间内,发生的总路程与所用时间的比值
平均速度和平均速率的区别与联系
⑴区别: 平均速度是矢量 平均速率是标量
⑵联系: 在单向直线运动中它们大小相等,在曲线运动中,平均速 度大小小于平均速率大小。
新课探究
归纳小结
新课探究
例题二:下列对速率和速度的说法中,正确的是( ) A.平均速率是指平均速度的大小 . B.瞬时速率是指瞬时速度的大小 C.物体有恒定的速率时,其速度仍有可能变化 D.匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都 等于其任一时刻的瞬时速度
C 终点时的速度是10m/s,则运动员在全程内的平均速度为(
高一物理必修1公式大全
高一物理必修1公式大全
在高一物理学习中,公式是非常重要的一部分,它们可以帮助我们理解物理规律,解决问题,进行实验等。
下面就是高一物理必修1中涉及的一些重要公式的大全,希望对大家的学习有所帮助。
1. 速度公式。
速度(v)=位移(s)/时间(t)。
2. 加速度公式。
加速度(a)=(末速度(v)-初速度(u))/时间(t)。
3. 牛顿第二定律。
力(F)=质量(m)加速度(a)。
4. 动能公式。
动能(E)=1/2质量(m)速度(v)^2。
5. 功率公式。
功率(P)=做功(W)/时间(t)。
6. 简谐振动周期公式。
周期(T)=2π根号(质量(m)/弹性系数(k))。
7. 热力学内能公式。
内能(U)=热量(Q)-功(W)。
8. 波长和频率关系。
波速(v)=波长(λ)频率(f)。
9. 折射定律。
n1sinθ1=n2sinθ2。
10. 阻力公式。
阻力(F)=阻尼系数(b)速度(v)。
以上就是高一物理必修1中一些重要的公式,希望同学们能够牢记并灵活运用,加深对物理知识的理解。
同时,希望大家在学习物理的过程中,能够多进行实验,加深对公式的理解和应用,提高物理学习的效果。
祝大家学习进步!。
高一物理必修1常用公式总结-高一物理必修一公式表
高一物理必修1常用公式总结:高一物理必修一公式表物理学是研究物质世界最基本的结构、最普遍的相互作用、最一般的运动规律及所使用的实验手段和思维方法的自然科学,下面是小编给大家带来的高一物理必修1常用公式总结,希望对你有帮助。
高一物理必修1常用公式功和能功的定义:W=Fscosα功率:P=W/t=Fvcosα动能定理:W总=½mv22-½mv12机械能守恒定律:Ep1+Ek1=Ep2+Ek2(仅重力做功)滑动摩擦生热:Q=fs(s:相对位移)耗散力做功*:W非G=E机2-E机1受力与运动胡克定律:F=kx滑动摩擦力:f=μFN牛顿第二定律:F=ma力的合成与分解1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2,反向:F=F1-F2(F1>F2)2.互成角度力的合成:F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理)F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/23.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x 轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)注:(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。
万有引力1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2(G=6.67×10-11Nm2/kg2,方向在它们的连线上)3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2{R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s6.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
新教材粤教版高中物理选择性必修第一册第一章 动量和动量守恒定律 知识点考点解题方法规律汇总
第一章动量和动量守恒定律第一节冲量动量...................................................................................................... - 1 - 第二节动量定理.......................................................................................................... - 1 - 第三节动量守恒定律.................................................................................................. - 6 - 第四节动量守恒定律的应用...................................................................................... - 8 - 第五节弹性碰撞与非弹性碰撞................................................................................ - 16 - 第六节自然界中的守恒定律.................................................................................... - 16 -第一节冲量动量第二节动量定理知识点一冲量1.定义及公式:在物理学中,将Ft定义为冲量,用I表示,即I=Ft.2.单位:冲量的单位是牛秒,符号是N·s.3.冲量的方向:它的方向由力的方向决定,冲量是矢量(填“矢量”或“标量”).知识点二动量1.定义及公式:在物理学中,将质量和速度的乘积m v叫作物体的动量,用p表示,即p=m v.2.单位:动量的单位是千克米每秒,符号是kg·m/s.3.动量的方向:它的方向与速度的方向相同,动量是矢量.(填“矢量”或“标量”)知识点三动量定理1.动量定理的推导:根据牛顿第二定律,F=ma;由运动学公式,a=v t-v0t,可得Ft=m v t-m v0.2.动量定理的内容:物体所受合力的冲量等于物体动量的改变量.3.动量定理的适用情况:(1)恒定的外力.(2)随时间变化的变力.此时动量定理中的F通常取力在作用时间内的平均值.考点1动量和冲量正在玩旋转秋千的游客,他的每一时刻的动量相同吗?每一时刻的动能相同吗?提示:游客做匀速圆周运动,速度的方向时刻改变,所以动量时刻变化;速度的大小不变,所以动能不变.(1)瞬时性:通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量,动量的大小可用p=m v表示.(2)矢量性:动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同.(3)相对性:因物体的速度与参考系的选取有关,故物体的动量也与参考系的选取有关.2.动量的变化量是矢量,其表达式Δp=p2-p1为矢量式,运算遵循平行四边形定则,当p2、p1在同一条直线上时,可规定正方向,将矢量运算转化为代数运算.3.冲量的性质(1)过程量:冲量描述的是力的作用对时间的积累效应,取决于力和时间这两个因素,所以求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量.(2)矢量性:冲量的方向与力的方向相同,与相应时间内物体动量变化量的方向相同.4.冲量的计算(1)若物体受到恒力的作用,力的冲量的数值等于力与作用时间的乘积,冲量的方向与恒力方向一致;若力为同一方向均匀变化的力,该力的冲量可以用平均力计算;若力为一般变力,则不能直接计算冲量.(2)若知F-t图像,图线与时间轴围成的面积就是力的冲量.如图所示.(3)冲量的计算公式I =Ft 既适用于计算某个恒力的冲量,又可以计算合力的冲量.如果计算分力的冲量,必须明确是哪个分力的冲量;若计算合力的冲量,一个物体的动量变化Δp 与合力的冲量具有等效代换关系.动量和动能的比较 物理量动量 动能 物理意义描述机械运动状态的物理量 定义式p =m v E k =12m v 2 标矢性矢量 标量 变化决定因素物体所受冲量 外力所做的功 换算关系 p =2mE k ,E k =p 22m训练角度2 动量变化量的计算2.一台自动传送盘,盘上离转轴0.5 m 处有一质量为0.5 kg 的零件,随盘做匀速圆周运动,则当盘以角速度为2 rad/s 转过180°的过程中,零件动量的变化量大小为( )A .0.25 kg·m/sB .0.5 kg·m/sC .1 kg·m/sD .2 kg·m/sC [零件动量的变化量大小为Δp =m v 2-m v 1=2mωr =2×0.5×2×0.5 kg·m/s =1 kg·m/s ,故C 正确.]训练角度3 冲量的理解和计算3.重为4 N 的物体,静止在倾角为30°的斜面上,在5 s 内,关于重力对物体的冲量的说法正确的是( )A .重力的冲量为零B .重力的冲量为10 N·sC .重力的冲量为20 N·sD.重力的冲量与摩擦力的冲量相等C[物体重为4 N,在5 s内,重力的冲量为I1=Gt=4×5 N·s=20 N·s,故A、B错误,C正确;物体受重力、支持力和摩擦力,三力平衡,摩擦力为f=mg sin 30°=2 N,故5 s内摩擦力的冲量为:I2=ft=2×5 N·s=10 N·s,故重力的冲量大于摩擦力的冲量,故D错误.]考点2动量定理体操运动员从高处跳到低处时,为了安全,一般都要屈腿(如图所示),这样做是为什么?提示:人落地过程中动量的变化一定,屈腿下蹲延缓了人落地时动量变化所用的时间,依动量定理可知,这样就减小了地面对人的冲力.(1)动量定理的表达式Ft=m v t-m v0是矢量式,等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义.(2)动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因.(3)公式中的F是物体所受的合外力,若合外力是变力,则F应是合外力在作用时间内的平均值.2.动量定理的应用(1)定性分析有关现象:①物体的动量变化量一定时,力的作用时间越短,力就越大;力的作用时间越长,力就越小.②作用力一定时,力的作用时间越长,动量变化量越大;力的作用时间越短,动量变化量越小.(2)应用动量定理定量计算的一般步骤:①选定研究对象,明确运动过程.②进行受力分析和运动的初、末状态分析.③选定正方向,根据动量定理列方程求解.应用动量定理的四点注意事项(1)明确物体受到冲量作用的结果是导致物体动量的变化.冲量和动量都是矢量,它们的加、减运算都遵循平行四边形定则.(2)列方程前首先要选取正方向,与规定的正方向一致的力或动量取正值,反之取负值,而不能只关注力或动量数值的大小.(3)分析速度时一定要选取同一个参考系,未加说明时一般是选地面为参考系,同一道题目中一般不要选取不同的参考系.(4)公式中的冲量应是合外力的冲量,求动量的变化量时要严格按公式,且要注意是末动量减去初动量.[跟进训练]训练角度1定性分析现象4.如图所示,突发交通事故时,车内正面的安全气囊弹出.弹出安全气囊可以()A.增大事故突发时人的惯性B.减小事故突发时人的惯性C.增大事故突发时由于撞击对人的伤害D.减小事故突发时由于撞击对人的伤害D[惯性是物体的固有属性,其大小只与质量有关,故安全气囊弹出不会改变人的惯性,故A、B错误;安全气囊弹出后可以延长撞击时间,从而减小作用力,减小事故突发时由于撞击对人的伤害,故C错误,D正确.]训练角度2定量计算5.最近,我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功,这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展.若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s,产生的推力约为4.8×106 N,则它在1 s时间内喷射的气体质量约为()A.1.6×102 kg B.1.6×103 kgC.1.6×105 kg D.1.6×106 kgB[根据动量定理有FΔt=Δm v-0,解得Δm=FΔtv=4.8×106×13 000kg=1.6×103 kg,所以选项B正确.]第三节动量守恒定律知识点一动量守恒定律的推导1.内力和外力系统内物体之间的相互作用力叫作内力.系统外部其他物体对系统的作用力叫作外力.2.动量守恒定律的推导(1)情境:如图所示,光滑水平面上两个物体发生碰撞.(2)推导:物体1、2间的相互作用力F12和F21,根据牛顿第三定律有,F12=-F21.由动量定律,对物体1有,F21t=m1v1′-m1v1对物体2有,F12t=m2v2′-m2v2.由以上三式得(m1v1′+m2v2′)-(m1v1+m2v2)=0.(3)内容:物体在碰撞时,如果系统所受合外力为零,则系统的总动量保持不变.(4)公式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′.知识点二动量守恒定律的验证1.实验原理质量分别为m1和m2的两小球A、B发生正碰,若碰撞前球A的速度为v1,球B静止,碰撞后的速度分别为v1′和v2′,根据动量守恒定律,应有:m1v1=m1v1′+m2v2′.可采用“探究平抛运动的特点”实验中测量平抛初速度的方法,设计实验装置如图所示.让入射球从同一位置释放,测出不发生碰撞时入射球飞出的水平距离l OP,再测出入射球、靶球碰撞后分别飞出的水平距离l OM、l ON,只要验证m1l OP =m1l OM+m2l ON,即可验证动量守恒定律.因小球从斜槽上滚下后做平抛运动,由平抛运动知识可知,只要小球下落的高度相同,在落地前运动的时间就相同,若用飞行时间作时间单位,则小球的水平速度在数值上就等于小球飞出的水平距离,所以只要测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离,代入公式就可验证动量守恒定律.2.实验步骤(1)按上图所示安装实验仪器,通过水平调节螺钉使斜槽末端处于水平,钢球放在上面能保持静止状态.在木板上依次铺上白纸、复写纸.利用重垂线在白纸上分别标注斜槽水平段端口、靶球初位置(支球柱)在白纸平面的投影点O和点O′.(2)用天平测出两个大小相同、但质量不同的钢球的质量,质量大的钢球m1作为入射球,质量小的钢球m2作为靶球.(3)先让入射球单独从斜槽上端紧靠定位板的位置自由滑下,在白纸上留下落地碰撞的痕迹.(4)让入射球从斜槽上端同一位置自由滑下,与放在支球柱上的靶球发生碰撞,两球分别在白纸上留下落地碰撞的痕迹.(5)测出入射球m1两次落地碰撞点与点O的距离s和s1,靶球m2落地碰撞点与点O′的距离s2.(6)若m1s在实验误差允许范围内与m1s1+m2s2相等,就验证了两钢球碰撞前后总动量守恒.3.误差分析实验所研究的过程是两个不同质量的球发生水平正碰,因此“水平”和“正碰”是操作中应尽量予以满足的前提条件.实验中两球心高度不在同一水平面上,给实验带来误差.每次静止释放入射小球的释放点越高,两球相碰时内力越大,动量守恒的误差越小.应进行多次碰撞,落点取平均位置来确定,以减小偶然误差.4.注意事项(1)入射小球质量m1必须大于靶球质量m2,若入射小球质量小于被碰小球质量,则入射小球会被反弹,滚回斜槽后再返回抛出点过程中克服摩擦力做功,飞出时的速度大小小于碰撞刚结束时的速度大小,会产生较大的误差.(2)斜槽末端的切线必须水平.(3)入射小球与靶球的球心连线与入射小球的初速度方向一致.(4)入射小球每次都必须从斜槽上同一位置由静止开始滚下.(5)地面应水平,白纸铺好后,实验过程中不能移动,否则会造成很大的误差.第四节动量守恒定律的应用1.反冲(1)定义:如果一个静止的物体在内力的作用下分裂成两个部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反方向运动的现象.(2)特点:作用时间极短,一般都满足内力远大于外力,故反冲运动可用动量守恒定律处理.2.火箭(1)原理:火箭的发射过程是一个反冲运动.(2)影响火箭速度的因素:火箭喷出的燃料速度越大,喷出的燃料质量与火箭质量之比越大,则火箭获得的速度越大.考点1动量守恒的判断在光滑的水平面上有一辆平板车,一个人站在车上用大锤敲打车的左端,如图所示.(1)人和大锤组成的系统动量守恒吗?(2)在连续敲打下,这辆车能否持续地向右运动?提示:(1)以人和大锤组成的系统为研究对象时,人受到平板车施加的摩擦力,系统所受合外力不为零,动量不守恒,地面光滑,以人、大锤和平板车为系统动量守恒.(2)当把锤头打下去时,锤头向右摆动,系统总动量要为零,车就向左运动;举起锤头时,锤头向左运动,车就向右运动.用锤头连续敲击时,车只是左右运动,一旦锤头不动,车就会停下来,所以车不能持续向右运动.(1)系统不受外力作用,这是一种理想化的情形,如宇宙中两星球的碰撞,微观粒子间的碰撞都可视为这种情形.(2)系统受外力作用,但所受合外力为零.像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形.(3)系统受外力作用,但当系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时,系统的总动量近似守恒.例如,抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间,弹片所受火药爆炸时的内力远大于其重力,重力完全可以忽略不计,系统的动量近似守恒.(4)系统受外力作用,所受的合外力不为零,但在某一方向上合外力为零,则系统在该方向上动量守恒.[跟进训练]1.(多选)如图所示,小车与木箱紧挨着静止放在光滑的水平冰面上,现有一男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱.关于上述过程,下列说法中正确的是()A.男孩和木箱组成的系统动量守恒B.小车与木箱组成的系统动量守恒C.男孩、小车与木箱三者组成的系统动量守恒D.木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量不同CD[在男孩站在小车上用力向右迅速推出木箱的过程中,男孩和木箱组成的系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,故A错误;小车与木箱组成的系统所受合外力不为零,系统动量不守恒,故B错误;男孩、小车与木箱三者组成的系统所受合外力为零,系统动量守恒,故C正确;木箱、男孩、小车组成的系统动量守恒,木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量大小相等,方向相反,木箱的动量增量与男孩、小车的总动量增量不相同,故D正确.故选C、D.]考点2动量守恒定律的理解及应用三国演义“草船借箭”中(如图所示),若草船的质量为m1,每支箭的质量为m,草船以速度v1返回时,对岸士兵万箭齐发,n支箭同时射中草船,箭的速度皆为v,方向与船行方向相同.由此,草船的速度会增加吗?这种现象如何解释?(不计水的阻力)提示:不计水的阻力,将船、箭视为一个系统,船与箭的作用过程系统动量守恒,以草船的速度方向为正方向,有m1v1+nm v=(m1+nm)(v1+Δv),得Δv=nmm1+nm(v-v1),所以草船的速度会增加nmm1+nm(v-v1).(1)系统:相互作用的几个物体所组成的整体.(2)内力:系统内各物体之间的相互作用力.(3)外力:系统外其他物体对系统的作用力.2.对“系统的总动量保持不变”的四点理解(1)系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和.(2)总动量保持不变指的是大小和方向始终不变.(3)系统的总动量保持不变,但系统内每个物体的动量可能在不断变化.(4)系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等,不能误认为只是初、末两个状态的总动量相等.3.动量守恒定律的四个特性(1)矢量性:动量守恒定律的表达式是一个矢量关系式,对作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题,要选取一个正方向,凡与正方向相同的动量取正值,与正方向相反的动量取负值,将矢量运算转化为代数运算.(2)相对性:应用动量守恒定律列方程时,各物体的速度和动量必须相对于同一参考系,通常以地面为参考系.(3)同时性:动量是状态量,动量守恒反映的是系统某两个状态的动量是相同的,应用动量守恒定律解题一定要注意同一时刻的动量才能相加,不是同一时刻的动量不能相加.(4)普遍性:动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系统,也适用于多个物体组成的系统,不仅适用于低速宏观物体组成的系统,也适用于高速微观粒子组成的系统.应用动量守恒定律解题的基本步骤(1)合理地选取研究对象,明确系统是由哪几个物体组成的.(2)分析系统的受力情况,分清内力和外力,判断系统的动量是否守恒.(3)确定所研究的作用过程.选取的过程应包括系统的已知状态和未知状态,通常为初态到末态的过程,这样才能列出对解题有用的方程.(4)对于物体在相互作用前后运动方向都在一条直线上的问题,设定正方向,各物体的动量方向可以用正、负号表示.(5)建立动量守恒方程,代入已知量求解.[跟进训练]2.质量为2 kg的小车以2 m/s的速度沿光滑的水平面向右运动,若将质量为0.5 kg的砂袋以3 m/s的水平速度迎面扔上小车,则砂袋与小车一起运动的速度的大小和方向是()A.1.0 m/s,向右B.1.0 m/s,向左C.2.2 m/s,向右D.2.2 m/s,向左A[选向右为正方向,则小车和砂袋组成的系统在水平方向动量守恒,有m车v车-m砂v砂=(m车+m砂)v,解得v=1.0 m/s,方向向右,故A正确.]考点3反冲运动2020年1月16日11时02分,我国在酒泉卫星发射中心用“快舟一号甲”运载火箭,成功将我国首颗通信能力达10Gbps的低轨道宽带通信卫星——银河航天首发星发射升空,卫星顺利进入预定轨道.(1)“快舟一号甲”运载火箭升空过程中的运动是一种什么运动?(2)“快舟一号甲”运载火箭运动过程中是否满足动量守恒定律?提示:(1)“快舟一号甲”运载火箭升空过程中的运动是一种反冲运动.(2)“快舟一号甲”运载火箭运动过程中内力远大于外力,所以满足动量守恒定律.(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动.(2)反冲运动中,相互作用的内力一般情况下远大于外力,所以可以用动量守恒定律来处理.(3)反冲运动中,由于有其他形式的能转化为动能,所以系统的总动能增加.2.反冲运动中的三类问题(1)相对速度问题:在讨论反冲运动时,有时给出的速度是相互作用的两物体的相对速度.由于动量守恒定律中要求速度为对同一参考系的速度(通常为对地的速度),应先将相对速度转换成对地速度后,再列动量守恒定律方程.(2)变质量问题:在讨论反冲运动时,还常遇到变质量物体的运动,如在火箭的运动过程中,随着燃料的消耗,火箭本身的质量不断减小,此时必须取火箭本身和在相互作用的短时间内喷出的所有气体为研究对象,取相互作用的这个过程为研究过程来进行研究.(3)“人船模型”问题:①人船模型中的动力学规律:由于组成系统的两物体受到大小相同、方向相反的一对力,故两物体速度或位移大小与质量成反比,方向相反.这类问题的特点是:两物体同时运动,同时停止.②动量规律:任意时刻的系统总动量为零,因此任意时刻的瞬时速度v1和v2都与各物体的质量成反比,所以全过程的平均速度也与质量成反比,即有m1v1-m2v2=0.③位移规律:如果两物体相互作用的时间为t,在这段时间内两物体的位移大小分别为s1和s2,则有m1s1t-m2s2t=0,即m1s1-m2s2=0.【典例3】一火箭喷气发动机每次喷出m=200 g的气体,气体喷出时相对于地面的速度v=1 000 m/s,设火箭质量M=300 kg,发动机每秒喷气20次.(1)当第三次气体喷出后,火箭的速度为多大?(2)第1 s末,火箭的速度为多大?[思路点拨](1)火箭和气体系统动量守恒.(2)运用动量守恒定律求解时,注意系统内部质量变化关系.(3)以每喷出一次气体列一次方程,找出对应规律分步求解.[解析]解法一(1)喷出气体的运动方向与火箭的运动方向相反,气体和火箭系统动量守恒.设第一次气体喷出后火箭速度为v1,有(M-m)v1-m v=0,所以v1=m vM-m,设第二次气体喷出后火箭速度为v2,有(M-2m)v2-m v=(M-m)v1,所以v2=2m vM-2m,设第三次气体喷出后火箭速度为v3,有(M-3m)v3-m v=(M-2m)v2,所以v3=3m vM-3m =3×0.2×1 000300-3×0.2m/s≈2 m/s.(2)设第n次气体喷出后火箭速度为v n,由上面推导可知,有(M-nm)v n-m v =[M-(n-1)m]v n-1所以v n=nm vM-nm,因为每秒喷气20次,所以1 s末火箭速度为v20=20m vM-20m =20×0.2×1 000300-20×0.2m/s≈13.5 m/s.解法二选取整体为研究对象,运用动量守恒守律求解.(1)设喷出三次气体后火箭的速度为v3,以火箭和喷出的三次气体为研究对象,根据动量守恒守律,得(M-3m)v3-3m v=0,所以v3=3m vM-3m≈2 m/s.(2)以火箭和喷出的20次气体为研究对象,根据动量守恒定律,有(M-20m)v20-20m v=0,所以v20=20m vM-20m≈13.5 m/s.[答案](1)2 m/s(2)13.5 m/s反冲运动的处理方法(1)反冲运动过程中系统不受外力或所受外力之和为零,满足动量守恒的条件,可以用动量守恒定律分析解决问题.(2)反冲运动过程中系统虽然受到外力作用,但内力远远大于外力,外力可以忽略,也可以用动量守恒定律分析解决问题.(3)反冲运动过程中系统虽然所受外力之和不为零,系统的动量并不守恒,但系统在某一方向上不受外力或外力在该方向上的分力之和为零,则系统的动量在该方向上的分量保持不变,可以在该方向上用动量守恒分析解决问题.[跟进训练]训练角度1反冲应用3.将质量为1.00 kg的模型火箭点火升空,50 g燃烧的燃气以大小为600 m/s 的速度从火箭喷口在很短时间内喷出.在燃气喷出后的瞬间,火箭的动量大小为(喷出过程中重力和空气阻力可忽略)()A.30 kg·m/s B.5.7×102 kg·m/sC.6.0×102 kg·m/s D.6.3×102 kg·m/sA[由于喷气时间短,且不计重力和空气阻力,则火箭和燃气组成的系统动量守恒.燃气的动量大小p1=m v=0.05×600 kg·m/s=30 kg·m/s,则火箭的动量大小p2=p1=30 kg·m/s,选项A正确.]训练角度2人船模型4.有一只小船停靠在湖边码头,小船又窄又长(估计重一吨左右).一位同学想用一个卷尺粗略测定它的质量.他进行了如下操作:首先将船平行于码头自由停泊,轻轻从船尾上船,走到船头停下,而后轻轻下船.用卷尺测出船后退的距离d,然后用卷尺测出船长L.已知他的自身质量为m,水的阻力不计,船的质量为()A.m(L+d)d B.m(L-d)d C.mLd D.m(L+d)LB[设人走动的时候船的速度大小为v,人的速度大小为v′,人从船头走到船尾用时为t,人的位移为L-d,船的位移为d,所以v=dt,v′=L-dt.根据动量守恒有:M v-m v′=0,可得:M dt=mL-dt,小船的质量为:M=m(L-d)d,故B项正确.]1.物理观念:反冲运动.2.科学思维:动量守恒定律的应用.第五节弹性碰撞与非弹性碰撞第六节自然界中的守恒定律1.碰撞的定义和特点(1)定义:碰撞是指两个或两个以上的物体在相遇的极短时间内产生非常大的相互作用.(2)特点:物体组成的系统所受外力远小于内力,且相互作用时间极短,故系统在碰撞过程中动量守恒.2.碰撞的分类(1)弹性碰撞:碰撞前后系统的机械能相等的碰撞.(2)非弹性碰撞:碰撞前后系统的机械能不再相等的碰撞.(3)完全非弹性碰撞:碰撞后物体完全不反弹而粘在一起的碰撞.这时机械能损失最大.3.弹性碰撞举例分析设质量为m1的小球以速度v1与质量为m2的静止的小球发生弹性碰撞,碰后m1、m2的速度分别为v1′和v2′,由动量守恒和动能守恒有m1v1=m1v1′+m2v2′①,12m1v 21=12m1v′21+12m2v′22②,以上两式联立可解得v1′=m1-m2m1+m2v1,v2′=2m1m1+m2v1,由以上两式对弹性碰撞实验研究结论的解释:(1)当m1=m2时,v1′=0,v2′=v1,表示碰撞后两球交换速度.(2)当m1>m2时,v1′>0,v2′>0,表示碰撞后两球向前运动.(3)当m1<m2时,v1′<0,v2′>0,表示碰撞后质量小的球被反弹回来.(4)若m1≫m2或m2≫m1,则质量大的物体速度几乎不变.4.自然界中的守恒定律(1)系统:物理学上常将物体及与之相互作用的因素视为一个系统.(2)动量守恒定律的适用范围动量守恒定律在微观、宏观和宇观都是适用的,是自然界普适的基本定律.考点1碰撞过程的特点台球比赛中,一个运动的球与一个静止的球碰撞,如果碰撞之前球的运动速度与两球心不在同一直线上,碰撞过程动量守恒吗?碰撞后的总动量能否直接相加?提示:守恒,不能直接相加,因为动量是矢量.在碰撞、爆炸现象中,相互作用的时间很短.2.相互作用力的特点在相互作用过程中,相互作用力先是急剧增大,然后急剧减小,平均作用力很大.3.动量守恒条件的特点系统的内力远远大于外力,所以系统即使所受合力不为零,外力也可以忽略,系统的总动量守恒.4.位移特点碰撞过程是在一瞬间发生的,时间极短,在物体发生碰撞的瞬间,可忽略物体的位移,认为物体在碰撞前后仍在原位置.5.能量特点碰撞前总动能E k与碰撞后总动能E k′满足E k≥E k′.【典例1】(多选)如图所示,在质量为M的小车中挂着一单摆,摆球质量为m0,小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平地面运动,与位于正前方的质量为m。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.同一直线上力的合成 同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2) 2.互成角度力的合成:遵循平行四边形定则(力是矢量)。
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2| 4.力的正交分解:Fx=Fcosβ ,Fy=Fsinβ (β 为合力与 x 轴之间的夹角 tgβ =Fy/Fx)
(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与 速度方向垂直,指向圆心; (2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变 速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。
三、 万有引力定律及其应用
1.开普勒第三定律:RT23=K 于中心天体的质量)}
4.共点力的平衡 F 合=0 {物体处于平衡状态就是物体或者处于静止状态或者处于匀速直线 运动状态}
5.超重:FN>G,失重:FN<G {失重:加速度方向向下;超重:加速度方向向上}
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高 速问题,不适用于微观粒子〔见第一册 P67〕 注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态(物体所受的合力为零,即加速度 a=0)。
1.平均速度:v
=
s(定义式) t
2.有用推论:������������ 2 − ������02 = 2������������
3.中间时刻速度:V=������������
+������0 2
4.末速度:������������ = ������0 + at
5.中间位置速度:���2���������=
(2)运动时间由下落高度 h(y)决定与水平抛出速度无关; (3)θ 与β 的关系为 tgβ =2tgα ; (4)在平抛运动中时间 t 是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受 合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
3)斜抛运动
定义:斜 抛 运 动 是 将 物 体 以 一 定 的 初 速 度 和 与 水 平 方 向 成 一 定 角 度 抛 出 , 在 重 力 作 用 下 , 物体作匀变速曲线运动,它的运动轨迹是抛物线,这种运动叫做“斜抛运动”。
5.第一(二、三)宇宙速度 V1=
GM =
������地
g������地=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
(第一宇宙速度有两重意义。它既是发射航天器时的最小初速度,也是航天器在绕地球飞 行时的最大环绕速度。)
6.地球同步卫星(RGM+hm)2
=
m(2π )2(R + h){地球同步卫星的周期是
注: (1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值; (2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性; (3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
2)平抛运动
1.水平方向速度: ������������ = ������0 (平抛运动的水平方向分解为匀速直线运动) 2.竖直方向速度:������������ = gt (平抛速度的竖直方向分解为初速度为零的匀加速直线运动) 3.水平方向位移:x=������0t
高中物理必修二
一、 抛体运动
1)竖直上抛运动(以初速度的方向作为正方向,即是竖直向上)
- gt2
1.位移:s=Vot 2
2.末速度:Vt=Vo-gt
(g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论:Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度:Hm=���2���0g2 (抛出点算起)
5.往返时间 t=2Vg o (从抛出落回原位置的时间)
三、动力学(力和运动)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到 有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:F
合=ma
或
a=������合{由合外力决定,与合外力方向一致}
ma
3.牛顿第三运动定律:F=-F′{负号表示方向相反,F、F′各自作用在对方,平衡力与作用力 反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.竖直方向位移:y=g2������ 2
5.运动时间 t= x = 2y (运动时间的大小通常通过竖直方向来求值)
������0
g
6.合速度:Vt= ������������ 2 + ������������ 2 (其中 ������������ = gt)
合速度方向与水平夹角β
:tgβ
=������������ =gt
������������ ������0
7.合位移:s= x2 + y2
位移方向与水平夹角α
:tgα
=y= gt直方向加速度:ay=g 注:
(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为 g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方 向的自由落体运动的合成;
4.卫星绕行速度、角速度、周期:F
万=
GMm R2
=F
心=mrv 2 =mω
2 r=m(2������������ )2 r=mω
v=F
合
(天体运行中,万有引力作为合外力来提供向心力做匀速圆周运动,运行轨道看作圆形)
GM
GM
4������2r3
V= r ;ω = r3 ;T= GM {M:中心天体质量}
(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为 7.9km/s。
四、 机械能和能源
1.功:W=Fscosα (定义式){W:功(J),F:恒力(N),s:位移(m),α :F、s 间的夹角}
2.重力做功:W=mgh {m:物体的质量,g=9.8m/s2≈10m/s2,h:两点高度差,注重方向}
2.汽车牵引力的功率:P=Fv;P 平=Fv 平
特点:斜抛运动有斜上抛和斜下抛之分。 斜抛运动水平方向做匀速直线运动, 竖直方向做竖直上抛运动。
水平方向的速度是:v1=v0cosθ 竖直方向的速度是:v2=v0sinθ -gt 水平方向的位移方程是:x=v0tcosθ
竖直方向的位移方程是:y=v0tsinθ
-1 ������������2
2
总位移:s= ������2 + ������2 合速度:v= ������12 + ������22
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s): 米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3) a=������������ −t ������0只是量度式,不是决定式;
gt 2 据 h= 2 分别是:4.9m,9.8m,20.1m,39.2m······ 注: (1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律; (2)a=g=9.8m/s2≈10m/s(2 重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
2)匀变速直线运动(定义:物体的加速保值不变的直线运动叫做匀变速直线运 动)
高一物理知识点公式
高中物理必修一
一、质点的运动(直线运动)
1)自由落体运动(定义:物体仅在重力的作用下,从静止开始下落的运动,叫做 自由落体运动):
1.初速度:Vo=0,重力加速度为 g(精确值是 9.8m/s2) 2.末速度:Vt=gt
gt 2 3.下落高度 h= 2 (从 Vo 位置向下计算) 4.推论:Vt2=2gh 5.自由落体运动的物体忽略了空气阻力因此,物体在 1s,2s,3s,4s···的速度分别是:9.8m/s, 19.6 m/s,29.4 m/s,39.2 m/s·····已经设定好了根据 Vt=gt 6.同时自由落体运动的物体在物体在前 1s 内,前 2s 内,前 3s 内,前 4s 内···的位移,根
{P:瞬时功率,P 平:平均功率}
3.汽车以恒定功率启动:以恒定功率启动时,机车先做加速度越来越小的加速运动,最后做
减速运动,速度v=vm,其速度-时间图像如下所示:
恒定加速度启动:机车启动过程中经历两个阶段;一是匀加速直线运动阶段,二是变加速直 线运动阶段,最终做匀速直线运动.其速度-时间图像是:
2
(K=4���π���M ){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决
2.万有引力定律:F=������������r12������2 (G=6.67×10-11N*m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:
GMm R2
=mg;g=GRM2
{R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
5.万有引力 F=������������r12������2 (G=6.67×10-11N*m2/kg2,方向在它们的连线上)
注: (1)劲度系数 k 由弹簧自身决定; (2)摩擦因数μ 与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定; (3)fm 略大于μ FN,一般视为 fm≈μ FN; (4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册 P8〕;
二、 圆周运动
1)圆周运动:物体沿着圆周运动。 2)匀速圆周运动 定义:如 果 在 任 意 相 等 的 时 间 里 通 过 的 圆 弧 长 度 都 相 等 , 这 种 运 动 就 叫 做 “ 匀 速 圆 周
运动”,亦称“匀速率圆周运动”因为物体作圆周运动时速率不变,但速度方向随时发 生变化。 特别说明:匀速圆周运动中,质点的线速度大小、向心加速度大小、角速度、周期不变,但 是线速度方向、向心加速度方向时刻变化,所以匀速圆周运动是变加速运动。
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻 、s--t 图、v--t 图、速度与速率、 瞬时速度。