高中物理總復(fù)習(xí)牛頓運(yùn)動(dòng)定律(完整版)
【正文】 方向 之間的關(guān)系。 ②對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析。在小球下落的這一全過程中，下列說法中正確的是 ，小球的速度先增大后減小 ，小球的加速度 先減小后增大 解：小球的加速度大小決定于小球受到的合外力?？梢钥闯?F2將隨 a的增大而增大 。求：⑴箱以加速度 a勻加速上升，⑵箱以加速度 aF2 F1 G a v F1 G v a α 20202020 年度第一階段高考總復(fù)習(xí) 16 向左勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，線對(duì)木塊的拉力 F1和斜面對(duì)箱的壓力 F2各多大？ 解：⑴ a 向上時(shí)， 由于箱受的合外力豎直向上，重力豎直向下，所以 F F2的合力 F 必然豎直向上 。求： F的大小、最大速度 vm、總位移 s。 解：這里有 a、 FN兩個(gè)未知數(shù)，需要要建立兩個(gè)方程，要取兩次研究對(duì)象。用水平力 F拉 B，當(dāng)拉力大小分別是 F=10N和 F=20N時(shí)，A、 B 的加速度各多大？ 解：先確定臨界值，即剛好使 A、 B發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的 F值。 做圓周運(yùn)動(dòng)物體所受的向心力和向心加 速度的關(guān)系同樣遵從牛頓第二定律： Fn=man在列方程時(shí)，根據(jù)物體的受力分析，在方程左邊寫出 外界給物體提供的合外力 ，右邊寫出 物體需要的向心力 （可選用 RTmRmRmv 222 2 ?????? ?? 或或等各種形式）。如圖所示有： 22 s ins intan ???? mRR mvmg ?? ，由此可得： ghgRTgRv ????? 2c os2,s i ntan ???，（式中 h 為小球軌道平面到 球心的高度）。 ⑵ 彈力只可能向上 ，如車過橋。 繩 F G G F N G F θ 20202020 年度第一階段高考總復(fù)習(xí) 19 解：小球所需向心力向下，本題中 F=?mg＜ mg，所以彈力的方向可能向上也可能向下。 ⑴由于雙星和該固定點(diǎn)總保持 三點(diǎn)共線 ，所以在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度必相等，即雙星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的 角速度必相等 ，因此 周期也必然相同 。如果有些星球的自轉(zhuǎn)角速度非常大，那么萬有引力的向心力分力就會(huì)很大，重力就相應(yīng)減小，就不能再認(rèn)為重力等于萬有引力了。 離地面越高的人造衛(wèi)星，線速度越小而周期越大 。所謂“軌道維持”就是通過控制飛船上發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火時(shí)間和推力的大小方向，使飛船能保持在預(yù)定軌道上穩(wěn)定運(yùn)行。把以上不等式連接起來，可得到結(jié)論： v3v4v1v2。③比較 2狀態(tài)，可以認(rèn)為它們軌道的周長相同，而 v1 v2，所以T2T1；又由于 3狀態(tài)衛(wèi)星在同步軌道，周期也是 24h，所以 T3=T1，因此有 T2T1=T3。） 例 14. 歐洲航天局用阿里亞娜火箭發(fā)射地球同步衛(wèi)星。由于摩擦阻力做負(fù)功，根據(jù)機(jī)械能定理，衛(wèi)星的 機(jī)械能減小 ；由于重力做正功，根據(jù)勢(shì)能定理， 20202020 年度第一階段高考總復(fù)習(xí) 21 衛(wèi)星的 重力勢(shì)能減小 ；由r1rGMv ??可知，衛(wèi)星 動(dòng)能將增大 。近地衛(wèi)星 的軌道半徑 r 可以近似地認(rèn)為等于地球半徑 R，又因?yàn)榈孛娓浇?RGMg?，所以有 m i ,/ 33 ??????? sgRTsmgRv ?。 例 11. 某行星自轉(zhuǎn)周 期是 6小時(shí)。 ⑶列式時(shí)須注意： 萬有引力定律表達(dá)式中的 r 表示雙星間的距離，按題意應(yīng)該是 L，而 向心力表達(dá)式中的 r表示 它們各自做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，在本題中為 r r2，千萬不可混淆。 需要注意的是：若題目中說明小球在桿的帶動(dòng)下 在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng) ，則運(yùn)動(dòng)過程中小球的機(jī)械能不再守恒，這兩類題務(wù)必分清。 ⑶ 彈力既可能向上又可能向下 ，如管內(nèi)轉(zhuǎn)（或桿連球、環(huán)穿珠）。 本題的分析方法和結(jié)論 同樣適用于圓錐擺、火車轉(zhuǎn)彎、飛機(jī)在水平面內(nèi)做勻速圓周飛行等在水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)的問題 。 圓錐擺是運(yùn)動(dòng)軌跡在水平面內(nèi)的一種典型的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。這時(shí)以 A為對(duì)象得到 a =5m/s2；再以 A、 B系統(tǒng)為對(duì)象得到 F =（ mA+mB） a =15N ⑴當(dāng) F=10N15N 時(shí)， A、 B 一定仍相對(duì)靜止，所以 2BABA / s???? mmFaa ⑵當(dāng) F=20N15N 時(shí)， A、 B 間一定發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)，用質(zhì)點(diǎn)組牛頓第二定律列方程：BBAA amamF ?? ，而 a A =5m/s2，于是可以得到 a B =2 例 8. 長 L 的輕桿兩端分別固定有質(zhì)量為 m 的小鐵球，桿的三等分點(diǎn) O處有光滑的水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸。可得 Fmm mF BA BN ?? 這個(gè)結(jié)論還可以推廣到水平面粗糙時(shí)
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