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1、精品文档物理必修一、必修二知识点一、运动学的根本概念1 1、参考系参考系：运动是绝对的，静止是相对的。一个物体是运动的还是静止的，都是相对于参考系在而言的。通常以地面为参考系。2 2、质点质点：定义：用来代替物体的有质量的点。质点是一种理想化的模型，是科学的抽象。物体可看做质点的条件：研究物体的运动时，物体的大小和形状对研究结果的影响可以忽略。且物体能否看成质点，要具体问题具体分析。物体可被看做质点的几种情况:(1)平动的物体通常可视为质点(2)有转动但相对平动而言可以忽略时，也可以把物体视为质点(3)同一物体，有时可看成质点，有时不能当物体本身的大小对所研究问题的影响不能忽略时，不能把物体看
2、做质点，反之，那么可以 关键一点关键一点(1)质点并不是质量很小的点，要区别于几何学中的“点3 3、时间和时刻：时刻是指某一瞬间，用时间轴上的一个点来表示，它与状态量相对应；时间是指起始时刻到终止时刻之间的间隔，用时间轴上的一段线段来表示，它与过程量相对应。4 4、位移和路程、位移和路程：位移用来描述质点位置的变化，是质点的由初位置指向末位置的有向线段，是矢量；路程是质点运动轨迹的长度，是标量。5 5、速度速度：用来描述质点运动快慢和方向的物理量，是矢量。1平均速度：是位移与通过这段位移所用时间的比值，其定义式为v x，方向与t位移的方向相同。平均速度对变速运动只能作粗略的描述。2瞬时速度：是
3、质点在某一时刻或通过某一位置的速度，瞬时速度简称速度，它可以精确变速运动。瞬时速度的大小简称速率，它是一个标量。6 6、加速度、加速度：用量描述速度变化快慢的的物理量，其定义式为a v。t加速度是矢量，其方向与速度的变化量方向相同注意与速度的方向没有关系，大小由两个因素决定。补充补充：速度与加速度的关系1、速度与加速度没有必然的关系，即：速度大，加速度不一定也大；加速度大，速度不一定也大；速度为零，加速度不一定也为零；加速度为零，速度不一定也为零。2、当加速度 a 与速度 V 方向的关系确定时，那么有：假设 a 与 V 方向相同时，不管 a 如何变化，V 都增大。假设 a 与 V 方向相反时，
4、不管 a 如何变化，V 都减小。二、匀变速直线运动的规律及其应用：1 1、定义、定义：在任意相等的时间内速度的变化都相等的直线运动2 2、匀变速直线运动的根本规律、匀变速直线运动的根本规律，可由下面四个根本关系式表示：vt v0 at1速度公式.精品文档12at2223速度与位移式vt v0=2axxv0 vt4平均速度公式v平均t22位移公式x v0t 3 3、几个常用的推论、几个常用的推论：1任意两个连续相等的时间T 内的位移之差为恒量2x=x2-x1=x3-x2=xn-xn-1=aT2某段时间内时间中点瞬时速度等于这段时间内的平均速度，vt2v0 vt。23一段位移内位移中点的瞬时速度v
5、中与这段位移初速度 v0和末速度 vt的关系为 v02 vt2v中=24、初速度为零的匀加速直线运动的比例式(2)初速度为零的匀变速直线运动中的几个重要结论1T末，2T末，3T末瞬时速度之比为：v1v2v3vn123n第一个T内，第二个T内，第三个T内第n个T内的位移之比为：x1x2x3xn1352n11T内，2T内，3T内位移之比为：xxxxN149n2通过连续相等的位移所用时间之比为：t1t2t3tn1:(2 1):(3 2):(n n 1)三、自由落体运动，竖直上抛运动1 1、自由落体运动、自由落体运动：只在重力作用下由静止开始的下落运动，因为忽略了空气的阻力，所以是一种理想的运动，是初
6、速度为零、加速度为g 的匀加速直线运动。2 2、自由落体运动规律、自由落体运动规律速度公式：vt gt位移公式：h 下落到地面所需时间：t 12gt速度位移公式：vt2 2gh22hg3 3、竖直上抛运动、竖直上抛运动：可以看作是初速度为v0，加速度方向与v0方向相反，大小等于的g 的匀减速直线运动，可以把它分为向上和向下两个过程来处理。1竖直上抛运动规律速度公式：vt v0 gt位移公式：h v0t 12gt速度位移公式：2vt2 v02 2gh两个推论：v02v0上升到最高点所用时间t 上升的最大高度h 2gg.精品文档2竖直上抛运动的对称性如图 122，物体以初速度v0 竖直上抛，A、B
7、为途中的任意两点，C为最高点，那么：(1)时间对称性物体上升过程中从AC所用时间tAC和下降过程中从CA所用时间tCA相等，同理tABtBA.(2)速度对称性物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点的速度大小相等 关键一点关键一点 在竖直上抛运动中，当物体经过抛出点上方某一位置时，可能处于上升阶段，也可能处于下降阶段，因此这类问题可能造成时间多解或者速度多解四、运动的图象运动的相遇和追及问题1、图象：(1)xt 图象物理意义：反映了做直线运动的物体的位移随时间变化的规律。图线斜率的意义图线上某点切线的斜率的大小表示物体速度的大小图线上某点切线的斜率的正负表示物体方向两种特殊的xt图象(1)
8、匀速直线运动的xt图象是一条过原点的直线(2)假设xt图象是一条平行于时间轴的直线，那么表示物体处 于静止状态2vt 图象物理意义：反映了做直线运动的物体的速度随时间变化的规律图线斜率的意义 a 图线上某点切线的斜率的大小表示物体运动的加速度的大小.b 图线上某点切线的斜率的正负表示加速度的方向图象与坐标轴围成的“面积的意义 a 图象与坐标轴围成的面积的数值表示相应时间内的位移的大小。b 假设此面积在时间轴的上方，表示这段时间内的位移方向为正方向；假设此面积在时间轴的下方，表示这段时间内的位移方向为负方向常见的两种图象形式(1)匀速直线运动的vt图象是与横轴平行的直线(2)匀变速直线运动的vt
9、图象是一条倾斜的直线2 2、相遇和追及问题：、相遇和追及问题：这类问题的关键是两物体在运动过程中，速度关系和位移关系，要注意寻找问题中隐含的临界条件，通常有两种情况：1物体A 追上物体 B：开始时，两个物体相距x0，那么A 追上 B 时必有xA xB x0，且VA VB2物体 A 追赶物体 B：开始时，两个物体相距 x0，要使 A 与 B 不相撞，那么有xA xB x0,且VA VB易错现象：易错现象：1、混淆 xt 图象和 v-t 图象，不能区分它们的物理意义2、不能正确计算图线的斜率、面积3、在处理汽车刹车、飞机降落等实际问题时注意，汽车、飞机停止后不会后退.精品文档五、力重力弹力摩擦力1
10、 1、力：、力：力是物体之间的相互作用，有力必有施力物体和受力物体。力的大小、方向、作用点叫力的三要素。用一条有向线段把力的三要素表示出来的方法叫力的图示。按照力命名的依据不同，可以把力分为按性质命名的力(例如：重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力等。)按效果命名的力(例如：拉力、压力、支持力、动力、阻力等)。力的作用效果：形变；改变运动状态2 2、重力、重力：由于地球的吸引而使物体受到的力。重力的大小 G=mg，方向竖直向下。作用点叫物体的重心；重心的位置与物体的质量分布和形状有关。质量均匀分布，形状规那么的物体的重心在其几何中心处。薄板类物体的重心可用悬挂法确定，注意：重力是万有引力的一个分
11、力，另一个分力提供物体随地球自转所需的向心力，在两极处重力等于万有引力由于重力远大于向心力，一般情况下近似认为重力等于万有引力3 3、弹力：、弹力：1内容：发生形变的物体，由于要恢复原状，会对跟它接触的且使其发生形变的物体产生力的作用，这种力叫弹力。2条件：接触；形变。但物体的形变不能超过弹性限度。3弹力的方向和产生弹力的那个形变方向相反。(平面接触面间产生的弹力，其方向垂直于接触面；曲面接触面间产生的弹力，其方向垂直于过研究点的曲面的切面；点面接触处产生的弹力，其方向垂直于面、绳子产生的弹力的方向沿绳子所在的直线。)4大小：弹簧的弹力大小由 F=kx 计算，一般情况弹力的大小与物体同时所受的
12、其他力及物体的运动状态有关，应结合平衡条件或牛顿定律确定4 4、摩擦力：、摩擦力：(1)摩擦力产生的条件：接触面粗糙、有弹力作用、有相对运动(或相对运动趋势)，三者缺一不可(2)摩擦力的方向：跟接触面相切，与相对运动或相对运动趋势方向相反但注意摩擦力的方向和物体运动方向可能相同，也可能相反，还可能成任意角度(3)摩擦力的大小：滑动摩擦力：f N说明：a、FN为接触面间的弹力，可以大于G；也可以等于 G；也可以小于 Gb、为滑动摩擦系数，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FN无关。静摩擦：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 0f 静
13、fm(fm为最大静摩擦力，与正压力有关)静摩擦力的具体数值可用以下方法来计算：一是根据平衡条件，二是根据牛顿第二定律求出合力，然后通过受力分析确定(4)考前须知：.精品文档a、摩擦力可以与运动方向相同，也可以与运动方向相反，还可以与运动方向成一定夹角。b、摩擦力可以作正功，也可以作负功，还可以不作功。c、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。d、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。易错现象:1不会确定系统的重心位置2没有掌握弹力、摩擦力有无的判定方法3静摩擦力方向确实定错误六、力的合成和分解1 1、标量和矢量：、标量和矢量：(1)将物理量区分
14、为矢量和标量表达了用分类方法研究物理问题(2)矢量和标量的根本区别在于它们遵从不同的运算法那么：标量用代数法；矢量用平行四边形定那么或三角形定那么(3)同一直线上矢量的合成可转为代数法，即规定某一方向为正方向，与正方向相同的物理量用正号代人，相反的用负号代人，然后求代数和，最后结果的正、负表达了方向，但有些物理量虽也有正负之分，运算法那么也一样，但不能认为是矢量，最后结果的正负也不表示方向，如：功、重力势能、电势能、电势等2 2、力的合成与分解：、力的合成与分解：(1)合力与分力(2)共点力的合成:1、共点力：几个力如果都作用在物体的同一点上，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力叫共点力。2
15、、力的合成方法求几个力的合力叫做力的合成。假设F1和F2在同一条直线上a.F1、F2同向：合力F F1 F2方向与F1、F2的方向一致b.F1、F2反向：合力F F1 F2，方向与F1、F2这两个力中较大的那个力向。F1、F2互成角用力的平行四边形定那么3 3、平行四边形定那么：、平行四边形定那么：两个互成角度的力的合力，可以用表示这两个力的有向线段为邻边，作平行四边形，它的对角线就表示合力的大小及方向，这是矢量合成的普遍法那么。求 F、的合力公式：F=F2FOF1图 151F12+F22-2F1F2COS为 F1、F2的夹角注意：(1)力的合成和分解都均遵从平行四边行法那么。(2)两个力的合
16、力范围：F1F2FF1+F2(3)合力可以大于分力、也可以小于分力、也可以等于分力(4)两个分力成直角时，用勾股定理或三角函数。考前须知：考前须知：(1)力的合成与分解，表达了用等效的方法研究物理问题(2)合成与分解是为了研究问题的方便而引入的一种方法，用合力来代替几个力时必须把合力与各分力脱钩，即考虑合力那么不能考虑分力，同理在力的分解时只考虑分力，.精品文档而不能同时考虑合力(3)共点的两个力合力的大小范围是|F1F2|F合Fl+F2(4)共点的三个力合力的最大值为三个力的大小之和，最小值可能为零(5)力的分解时要认准力作用在物体上产生的实际效果，按实际效果来分解(6)力的正交分解法是把作
17、用在物体上的所有力分解到两个互相垂直的坐标轴上，分解最终往往是为了求合力(某一方向的合力或总的合力)易错现象易错现象:1对含静摩擦力的合成问题没有掌握其可变特性2不能按力的作用效果正确分解力3没有掌握正交分解的根本方法七、受力分析1、受力分析：要根据力的概念，从物体所处的环境(与多少物体接触，处于什么场中)和运动状态着手，其常规如下：(1)确定研究对象，并隔离出来；(2)先画重力，然后弹力、摩擦力，再画电、磁场力；(3)检查受力图，找出所画力的施力物体，分析结果能否使物体处于题设的运动状态(静止或加速)，否那么必然是多力或漏力；(4)合力或分力不能重复列为物体所受的力2、整体法和隔离体法1整体
18、法：就是把几个物体视为一个整体，受力分析时，只分析这一整体之外的物体对整体的作用力，不考虑整体内部之间的相互作用力。2隔离法：就是把要分析的物体从相关的物体系中假想地隔离出来，只分析该物体以外的物体对该物体的作用力，不考虑物体对其它物体的作用力。3方法选择所涉及的物理问题是整体与外界作用时，应用整体分析法，可使问题简单明了，而不必考虑内力的作用；当涉及的物理问题是物体间的作用时，要应用隔离分析法，这时原整体中相互作用的内力就会变为各个独立物体的外力。3、考前须知：正确分析物体的受力情况，是解决力学问题的根底和关键，在具体操作时应注意：(1)弹力和摩擦力都是产生于相互接触的两个物体之间，因此要从
19、接触点处判断弹力和摩擦力是否存在，如果存在，那么根据弹力和摩擦力的方向，画好这两个力(2)画受力图时要逐一检查各个力，找不到施力物体的力一定是无中生有的同时应只画物体的受力，不能把对象对其它物体的施力也画进去易错现象：易错现象：1不能正确判定弹力和摩擦力的有无；2不能灵活选取研究对象；3受力分析时受力与施力分不清。八、共点力作用下物体的平衡1 1、物体的平衡、物体的平衡：物体的平衡有两种情况：一是质点静止或做匀速直线运动；二是物体不转动或匀速转动(此时的物体不能看作质点)2 2、共点力作用下物体的平衡、共点力作用下物体的平衡：平衡状态：静止或匀速直线运动状态，物体的加速度为零.精品文档平衡条件
20、：合力为零，亦即F合=0 或Fx=0，Fy=0a、二力平衡：这两个共点力必然大小相等，方向相反，作用在同一条直线上。b、三力平衡：这三个共点力必然在同一平面内，且其中任何两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，即任何两个力的合力必与第三个力平衡c、假设物体在三个以上的共点力作用下处于平衡状态，通常可采用正交分解，必有：F合x=F1x+F2x+Fnx=0F合y=F1y+F2y+Fny=0按接触面分解或按运动方向分解平衡条件的推论：()当物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与所受的其它力的合力等值反向()当三个共点力作用在物体(质点)上处于平衡时，三个力的矢量组成一封闭的三角
21、形按同一环绕方向3 3、平衡物体的临界问题、平衡物体的临界问题：当某种物理现象或物理状态变为另一种物理现象或另一物理状态时的转折状态叫临界状态。可理解成“恰好出现或“恰好不出现。临界问题的分析方法：极限分析法：通过恰当地选取某个物理量推向极端“极大、“极小、“极左、“极右从而把比拟隐蔽的临界现象“各种可能性暴露出来，便于解答。易错现象：易错现象：(1)不能灵活应用整体法和隔离法；(2)不注意动态平衡中边界条件的约束；(3)不能正确制定临界条件。九、牛顿运动三定律1 1、牛顿第一定律、牛顿第一定律：1内容：一切物体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理解：它说明了
22、一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质 质量是物体惯性大小的量度惯性与物体的速度大小、受力大小、运动状态无关它揭示了力与运动的关系：力是改变物体运动状态(产生加速度)的原因，而不是维持运动的原因。它是通过理想实验得出的，它不能由实际的实验来验证2 2、牛顿第二定律、牛顿第二定律：内容：物体的加速度 a 跟物体所受的合外力 F 成正比，跟物体的质量 m 成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同公式：F合ma理解：瞬时性：力和加速度同时产生、同时变化、同时消失矢量性：加速度的方向与合外力的方向相同。同体性：合外力、质量和加速度是针对同一物体同一研究对象同一性：合外力、质量和加速度的单位统一用SI 制
23、主单位相对性：加速度是相对于惯性参照系的。3 3、牛顿第三定律、牛顿第三定律：(1)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上.精品文档2理解：作用力和反作用力的同时性它们是同时产生，同时变化，同时消失，不是先有作用力后有反作用力作用力和反作用力的性质相同即作用力和反作用力是属同种性质的力作用力和反作用力的相互依赖性：它们是相互依存，互以对方作为自己存在的前提作用力和反作用力的不可叠加性作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可求它们的合力，两力的作用效果不能相互抵消4 4、牛顿运动定律的适用范围、牛顿运动定律的适用范围：对于宏观物体低速的
24、运动(运动速度远小于光速的运动)，牛顿运动定律是成立的，但对于物体的高速运动(运动速度接近光速)和微观粒子的运动，牛顿运动定律就不适用了，要用相对论观点、量子力学理论处理易错现象：易错现象：(1)错误地认为惯性与物体的速度有关，速度越大惯性越大，速度越小惯性越小；另外一种错误是认为惯性和力是同一个概念。(2)不能正确地运用力和运动的关系分析物体的运动过程中速度和加速度等参量的变化。(3)不能把物体运动的加速度与其受到的合外力的瞬时对应关系正确运用到轻绳、轻弹簧和轻杆等理想化模型上十、牛顿运动定律的应用一1 1、运用牛顿第二定律解题的根本思路、运用牛顿第二定律解题的根本思路(1)通过认真审题，确
25、定研究对象(2)采用隔离体法，正确受力分析(3)建立坐标系，正交分解力.(4)根据牛顿第二定律列出方程(5)统一单位，求出答案2 2、解决连接体问题的根本方法是、解决连接体问题的根本方法是：(1)选取最正确的研究对象选取研究对象时可采取“先整体，后隔离或“分别隔离等方法一般当各局部加速度大小、方向相同时，可当作整体研究，当各局部的加速度大小、方向不相同时，要分别隔离研究(2)对选取的研究对象进行受力分析，依据牛顿第二定律列出方程式，求出答案3 3、解决临界问题的根本方法是、解决临界问题的根本方法是：(1)要详细分析物理过程，根据条件变化或随着过程进行引起的受力情况和运动状态变化，找到临界状态和
26、临界条件(2)在某些物理过程比拟复杂的情况下，用极限分析的方法可以尽快找到临界状态和临界条件易错现象：易错现象：(1)加速系统中，有些同学错误地认为用拉力F 直接拉物体与用一重力为F 的物体拉该物体所产生的加速度是一样的。(2)在加速系统中，有些同学错误地认为两物体组成的系统在竖直方向上有加速度时支持力等于重力。(3)在加速系统中，有些同学错误地认为两物体要产生相对滑动拉力必须克服它们之间的最大静摩擦力。十一、牛顿运动定律的应用二1 1、动力学的两类根本问题、动力学的两类根本问题：1物体的受力情况，确定物体的运动情况根本解题思路是：根据受力情况，利用牛顿第二定律求出物体的加速度.精品文档根据题
27、意，选择恰当的运动学公式求解相关的速度、位移等2物体的运动情况，推断或求出物体所受的未知力根本解题思路是：根据运动情况，利用运动学公式求出物体的加速度根据牛顿第二定律确定物体所受的合外力，从而求出未知力3注意点：运用牛顿定律解决这类问题的关键是对物体进行受力情况分析和运动情况分析，要善于画出物体受力图和运动草图不管是哪类问题，都应抓住力与运动的关系是通过加速度这座桥梁联系起来的这一关键对物体在运动过程中受力情况发生变化，要分段进行分析，每一段根据其初速度和合外力来确定其运动情况；某一个力变化后，有时会影响其他力，如弹力变化后，滑动摩擦力也随之变化2 2、关于超重和失重、关于超重和失重：在平衡状
28、态时，物体对水平支持物的压力大小等于物体的重力当物体在竖直方向上有加速度时，物体对支持物的压力就不等于物体的重力当物体的加速度方向向上时，物体对支持物的压力大于物体的重力，这种现象叫超重现象当物体的加速度方向向下时，物体对支持物的压力小于物体的重力，这种现象叫失重现象对其理解应注意以下三点：(1)当物体处于超重和失重状态时，物体的重力并没有变化(2)物体是否处于超重状态或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，即不取决于速度方向，而是取决于加速度方向(3)当物体处于完全失重状态(a=g)时，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产
29、生向下的压强等易错现象：易错现象：(1)当外力发生变化时，假设引起两物体间的弹力变化，那么两物体间的滑动摩擦力一定发生变化，往往有些同学解题时仍误认为滑动摩擦力不变。(2)些同学在解比拟复杂的问题时不认真审清题意，不注意题目条件的变化，不能正确分析物理过程，导致解题错误。(3)些同学对超重、失重的概念理解不清，误认为超重就是物体的重力增加啦，失重就是物体的重力减少啦。十二、曲线运动曲线运动1 1、深刻理解曲线运动的条件和特点、深刻理解曲线运动的条件和特点1曲线运动的条件：运动物体所受合外力的方向跟其速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动。1 在曲线运动中，运动质点在某一点的瞬时速度方向，就是
30、通过2曲线运动的特点：这一点的曲线的切线方向。曲线运动是变速运动，这是因为曲线运动的速度方向是不3 做曲线运动的质点，其所受的合外力一定不为零，一定具有加速度。断变化的。2 2、深刻理解运动的合成与分解、深刻理解运动的合成与分解物体的实际运动往往是由几个独立的分运动合成的，由的分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的合成；由的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的分解。1 分运动的独立性；2 运动的等效性合运动和分运动是运动的合成与分解根本关系：3 运动的等时性；4 运动的矢量性加速度、速度、位移都等效替代关系，不能并存；是矢量，其合成和分解遵循平行四边形定那么。3.3.深刻理解平抛物体的运动的规律深
31、刻理解平抛物体的运动的规律1 物体做平抛运动的条件：只受重力作用，初速度不为零且沿水平方向。物体受恒.精品文档力作用，且初速度与恒力垂直，物体做类平抛运动。2 平抛运动的处理方法通常，可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动：一个是水平方向垂直于恒力方向的匀速直线运动，一个是竖直方向沿着恒力方向的匀加速直线运动。(3)平抛运动的规律以抛出点为坐标原点，水平初速度 V0方向为沿 x 轴正方向，竖直向下的方向为 y 轴正方向，建立如下图的坐标系，在该坐标系下，对任一时刻 t.位移分位移x V0t,y 1gt12.gt,合位移s(V0t)2(gt2)2,tan22V20为合位移与 x 轴夹角.速度22
32、分速度VxV0,Vy=gt,合速度V V0(gt),tangt.V0为合速度 V 与 x 轴夹角(4)平抛运动的性质做平抛运动的物体仅受重力的作用，故平抛运动是匀变速曲线运动。十三、圆周运动十三、圆周运动1.1.匀速圆周运动匀速圆周运动定义：相等的时间内通过的圆弧长度都相等的圆周运动。描述圆周运动的几个物理量：（1）线速度 V：大小为通过的弧长跟所用时间的比值，方向为圆弧该点的切线方向：v=s/t；（2）角速度：大小为半径转过的角度跟所用时间的比值，有方向暂不研究。/t（3）周期 T：沿圆周运动一周所用的时间；频率f1/T（4）转速 n：每秒钟完成圆周运动的圈数。线速度、角速度、周期、频率之间
33、的关系：f=1/T,=2/T=2f,v=2r/T=2rf=r注意：、T、f 三个量中任一个确定，其余两个也就确定，但v 还和 r 有关；固定在同一根转轴上转动的物体其角速度相等；用皮带传动的皮带轮轮缘皮带触点线速度大小相等。2.2.向心力和向心加速度向心力和向心加速度做匀速圆周运动的物体所受的合外力总是指向圆心，作用效果只是使物体速度方向发生变化。向心力：使物体速度方向发生变化的合外力。它是个变力；向心力是根据力的作用效果命名的，不是性质力。2 22 2向心力的大小跟物体质量、圆周半径和运动的角速度有关 F=m F=m r rmvmv/r/r向心加速度：向心力产生的加速度，只是描述线速度方向变
34、化的快慢。222公式：aF/m rv/r2f r方向：总是指向圆心，时刻在变化，是一个变加速度。.精品文档圆周运动中向心力的特点：匀速圆周运动：由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变，故只存在向心加速度，物体受到外力的合力就是向心力。可见，合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心，是物体做匀速圆周运动的条件。变速圆周运动：速度大小发生变化，向心加速度和向心力都会相应变化，求物体在某一点受到的向心力时，应使用该点的瞬时速度，在变速圆周运动中，合外力不仅大小随时间改变，其方向也不沿半径指向圆心，合外力沿半径方向的分力提供向心力，使物体产生向心加速度，改变速度的方向，合外力沿轨道切线
35、方向的分力，使物体产生切向加速度，改变速度的大小。3.3.匀速圆周运动的实例分析匀速圆周运动的实例分析向心力可以是几个力的合力，也可是某个力的分力，是个效果力。火车转弯问题：外轨略高于内轨，使得火车所受重力和支持力的合力 F合提供向心力：F2合mg tgmv/R如果火车不按照规定速度转弯，会对铁轨造成一定损害。汽车过拱桥问题：汽车以速度 v 过圆弧半径为 R 的桥面最高点时，汽车对桥的压力等于 Gmv2/R，小于汽车的重量；通过凹形桥最低点时对桥的压力等于G mv2/R，大于汽车的重量。圆周运动中的临界问题：关于临界问题总是出现在变速圆周运动中，竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动，一般情
36、况下，只讨论最高点和最低点的情况：如下图，没有物体支撑的小球，在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况：临界条件：小球到达最高点时绳子的拉力；或轨道的弹力刚好等于零，小球的重力提供其做圆周运动的向心力，即mg m的最小速度，通常叫临界速度v临界2v临界r，上式中的v临界是小球通过最高点rg。能过最高点的条件：v v临界此时绳、轨道对球分别产生拉力、压力。不能过最高点的条件：v v临界实际上球还没有到最高点就脱离了轨道。如下图，有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况：临界条件：由于硬杆和管壁的支撑作用，小球恰能达最高点的临界速度v临界 0。如下图的小球过最高点时，轻杆对小球的弹性情况：
37、当v 0时，轻杆对小球有竖直向上的支持力FN，其大小等于小球的重力，即FN mg。rg时，杆对小球的作用力的方向竖直向上，大小随速度的增大而减小，其取值范围是：mg FN 0。.当0 v 精品文档当v 当v rg时，FN 0。rg时，杆对小球有指向圆心的拉力，其大小随速度的增大而增大。如下图的小球过最高点时，光滑硬管对小球的弹力情况，同上面图 1 的分析。4.4.离心现象及其应用离心现象及其应用1 离心运动：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失或者缺乏以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。物体做离心运动的原因是惯性，而不是受离心力。2 离心运动的应用：离心枯燥器、离心
38、别离器、洗衣脱水筒、棉花糖的制作等。3 汽车在转弯处不能超过规定的速度，砂轮等不能超过允许的最大转速。十四、万有引力与航天十四、万有引力与航天1.1.开普勒行星运动定律开普勒行星运动定律(1).所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上.(2).对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积.(3).所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等.32a/T=K2.2.万有引力定律及其应用万有引力定律及其应用自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体质量的乘积成正2比，跟它们距离的二次方成反比。表达式：F=Gm1m2/r2地球外
39、表附近,重力近似等于万有引力mg=Gm1m2/R3.3.第一宇宙速度第一宇宙速度第二宇宙速度第二宇宙速度第三宇宙速度第三宇宙速度人造地球卫星:卫星环绕速度 v、角速度、周期 T 与半径r的关系：Mm4222由G2 mv/r mr m2r，可得：v rTGM越小；，r 越大，越小；T 3r第一宇宙速度环绕速度：v 7.9km/s；第二宇宙速度脱离速度：v 11.2km/s；第三宇宙速度逃逸速度：v 16.7km/s。GM，r 越大，r42r3，r 越大，T 越大。GMMmv2会求第一宇宙速度会求第一宇宙速度:卫星贴近地球外表飞行G2 mRRMm地球外表近似有G2 mg那么有v gR 7.9Km/sR4 4、经典力学的局限性、经典力学的局限性牛顿运动定律只适用于解决宏观、低速问题，不适用于高速运动问题，不适用于微观世界。.