圆周运动、万有引力
知识点点拨:
1.圆周运动:质点运动轨迹是圆或是圆一部分。
(1)速率不变是匀速圆周运动。
(2)速率改变是非匀速圆周运动。
注:圆周运动速度方向和加速度方向时刻在改变,所以圆周运动是一个变加速运动。
2.描写匀速圆周运动物理量
(1)线速度:质点沿圆弧运动快慢(即瞬时速度)。
大小: 方向: 圆弧在该点切线方向。
(2)角速度:质点绕圆心转动快慢。
(3)周期:质点完成一次圆周运动所用时间。
(4)转速:质点1秒内完成圆周运动次数。
3.向心加速度
向心加速度是描写线速度方向改变快慢物理量。
这组公式对于匀速圆周运动和非匀速圆周运动全部适用。
这组公式只适用匀速圆周运动。
大小:
方向: 一直指向圆心。
注:匀速圆周运动只有向心加速度而没有切向加速度。而非匀速圆周运动不仅有向心加速度,
还有切向加速度,切向加速度是改变线速度大小。
4.向心力:提供向心加速度所需要力。(向心力是效果力)
大小: 方向:一直指向圆心。
注:对于匀速圆周运动是合外力提供向心力。对于非匀速圆周运动是合外力法向分力提供向心力,而切向分力是产生切向加速度。
:
结论:1).固定在同一根转轴上物体转动角速度相同。
2).传动装置轮边缘线速度大小相等。
6.万有引力定律
宇宙间一切物体全部是相互吸引,这个吸引力称万有引力。
大小: 方向:两个物体连线上、相吸。
其中 称为万有引力恒量,由卡文迪许钮秆测定。
机 械 能
知识点拨:
1.功概念:功是能量转化量度。
(1)力做功计算公式: W=FScosθ θ为力和位移之间夹角。
在0 ≤ θ < 900时:W >0 力对物体做正功,此力为动力。反应物体机械能增加。
在θ = 0时:W =0 力对物体不做功。物体机械能不变。
在900 <θ ≤1800时:W < 0 力对物体做负功,即物体克服此力做功,此力为阻力。反应物体机械能降低。
(2)求功几条路径:
W
示功图
(Ⅰ)利用W=FScosθ求功,此式通常见来求恒力功,但对于力F随位移S改变是一次函数,能够用力对位移算术平均值F计算功。
(Ⅱ)利用W=P t求功,此式通常见来求恒功率功。
(Ⅲ)利用动能定理∑W =ΔEK求功,此式不仅可求恒力功,也可求变力功。
(Ⅳ)利用示功图(即F—S图)求功,
(3)摩擦力、空气阻力做功计算:功大小等于力和旅程乘积.
滑动摩擦力做功:W=fd(d是两物体间相对位移),且W=Q(摩擦生热)
2.功率:表示做功快慢,即能量转化快慢物理量。
(1)功率定义式:
(2)功率一个导出公式: P=Fvcosθ θ为力和速度之间夹角。
注:计算平均功率: 或 其中为平均速度。
计算瞬时功率:P=Fvcosθ 其中为瞬时速度。
(3)额定功率和实际功率 :
额定功率:发动机正常工作时最大功率。
实际功率:发动机实际输出功率,它能够小于额定功率,但不能长时间超出额定功率。
(4)交通工具开启问题通常说机车功率或发动机功率实际是指其牵引力功率.
①以恒定功率P开启:机车运动过程是先作加速度减小加速运动,后以最大速度vm=P/f 作匀速直线运动。v-t图像。
②以恒定牵引力F开启:机车先作匀加速运动,当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F,以后开始作加速度减小加速运动,最终以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。 v-t图像。
3.动能定理:外力对物体做功代数和等于物体动能增量。
即
在∑W >0:ΔEK>0 动能增加;
在∑W =0:ΔEK=0 动能不变;
在∑W <0:ΔEK <0 动能降低。
说明:(1)动能定理是标量方程。
(2)通常和位移相关质点力学问题,通常全部能够用动能定处理,而且往往比应用牛顿定律更为方便。
(3)应用动能定了解题步骤:
①选择研究对象,进行受力分析; ②分析各个力做功情况;
③确定研究过程初动能和末动能; ④依据动能定理列方程求解。
4.重力做功和重力势能改变关系
WG=-ΔEP=-(EP2-EP1)=-(mgh2-mgh1)
当WG>0:ΔEP<0 即重力做正功,重力势能降低;
当WG=0:ΔEP=0 即重力不做功,重力势能不变;
当WG<0:ΔEP>0 即物体克服重力做功,重力势能增加。
说明:(1)重力做功
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