【文章內(nèi)容簡介】 0xy vgtvvtan xx y????? ① 位移 : Sx= Vot 2y gt21s ? 22 yx sss ?? 002 gt21tgttan 21vvxy ???? ② 由 ① ② 得： ?? tan21tan ? 即 )(21 39。xx yxy ?? ③ 所以 : xx 2139。 ? ④ ④ 式說明： 做平拋運(yùn)動的物體，任意時(shí)刻速度的反向延長線一定經(jīng)過此時(shí)沿拋出方向水總位移的中點(diǎn)。 “ 在豎直平面內(nèi)的圓周，物體從頂點(diǎn)開始無初速地沿不同弦滑到圓周上所 用時(shí)間都相等。 ” 一質(zhì)點(diǎn)自傾角為 ? 的斜面上方定點(diǎn) O 沿光滑斜槽 OP 從靜止開始下滑，如圖所示。為了使質(zhì)點(diǎn)在最短時(shí)間內(nèi)從 O 點(diǎn)到達(dá)斜面，則斜槽與豎直方面的夾角 ? 等于多少？ 8 ： F 合 = ma （是矢量式） 或者 ?Fx = m ax ?Fy = m ay 理解： (1)矢量性 (2)瞬時(shí)性 (3)獨(dú)立性 (4)同體性 (5)同系性 (6)同單位制 ● 力和運(yùn)動的關(guān)系 ① 物體受合外力為零時(shí)，物體處于靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)； ② 物體所受合外力不為零時(shí)，產(chǎn)生加速度，物體做變速運(yùn)動． ③ 若合外力恒定，則加速度大小、方向都保持不變，物體做勻變速運(yùn)動，勻變速運(yùn)動的軌跡可以是直線，也可以是曲線． ④ 物體所受恒力與速度方向處于同一直線時(shí)，物體做勻變速直線運(yùn)動． ⑤ 根據(jù)力與速度同向或反向，可以進(jìn)一步判定物體是做勻加速直線運(yùn)動或勻減速直線運(yùn)動； ⑥ 若物體所受恒力與速度方向成角度，物體做勻變速曲線運(yùn)動． ⑦ 物體受到一個(gè)大小不變，方向始終與速度方向垂直的外力作用時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動．此時(shí)，外力僅改變速度的方向，不改變速度的大?。? ⑧ 物體受到一個(gè)與位移方向相反的周期性外力作用時(shí)，物體做機(jī)械振動． 表 1 給出了幾種典型的運(yùn)動形式的力學(xué)和運(yùn)動學(xué)特征． 綜上所述：判斷一個(gè)物體做什么運(yùn)動，一看受什么樣的力，二看初速度與合外力方向的關(guān)系 ． 力與運(yùn)動的關(guān)系是基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上，還要從功和能、沖量和動量的角度，進(jìn)一步討論運(yùn)動規(guī)律． ：與牛二及運(yùn)動學(xué)公式 1 思路和方法 :① 衛(wèi)星或天體的運(yùn)動看成勻速圓周運(yùn)動 , ② F 心 =F 萬 (類似原子模型 ) 2 公式： G2rMm=man，又 an= r)T2(rrv 222 ???? ， 則 v=rGM，3rGM??， T=GMr2 3? 3 求中心天體的質(zhì)量 M 和密度ρ 9 322 )(33 R hRGTGT ???遠(yuǎn)近???由 G2rMm==m 2? r =m r)T2( 2? ?M=232GTr4? ( 恒量?23Tr ) ρ =2333343 TGR rRM ?? ? (當(dāng) r=R 即近地衛(wèi)星繞中心天體運(yùn)行時(shí) )? ρ = 2GT3?? （ M=? V 球 =? ?34r3） s 球面 =4? r2 s=? r2 (光的垂直有效面接收，球體推進(jìn)輻射 ) s 球冠 =2? Rh 軌道上正常轉(zhuǎn)： F 引 =G2rMm= F 心 = ma 心 = m ?mRv ?2 2 R= m 4 22?T R?m4 2? n2 R 地面附近： G2RMm= mg ? GM=gR2 (黃金代換式 ) mg = m Rv2 ? gR?v =v 第一宇宙 =題目中常隱含： (地球表面重力加速度為 g)；這時(shí)可能要用到上式與其它方程聯(lián)立來求解 。 軌道上正常轉(zhuǎn) ： G2rMm= m Rv2 ? rGMv? 【 討論】 (v 或 EK)與 r 關(guān)系， r 最小 時(shí)為地球半徑時(shí)， v 第一宇宙 =(最大的運(yùn)行速度、最小的發(fā)射速度 )； T 最小 == ① 沿圓軌道運(yùn)動的衛(wèi)星的幾個(gè)結(jié)論 : v=rGM，3rGM??， T=GMr2 3? ② 理解近地衛(wèi)星：來歷、意義 萬有引力 ≈重力 =向心力、 r 最小 時(shí)為地球半徑、 最大的運(yùn)行速度 =v 第一宇宙 =(最小的發(fā)射速度 )； T 最小 == ③ 同步衛(wèi)星幾個(gè)一定：三顆可實(shí)現(xiàn)全球通訊 (南北極仍有盲區(qū) ) 軌道為赤道平面 T=24h=86400s 離地高 h= 104km(為地球半徑的 倍 ) V 同步 =﹤ V 第一宇宙 =?=15o/h(地理上時(shí)區(qū) ) a=④ 運(yùn)行速度與發(fā)射速度、變軌速度的區(qū)別 ⑤ 衛(wèi)星的能量 :r 增 ? v減小 (EK減小 Ep增加 ),所以 E總 增加 。需克服引力做功越多 ,地面上需要的發(fā)射速度越大 ⑦ 衛(wèi)星在軌道上正常運(yùn)行時(shí)處于完全失重狀態(tài) ,與重力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)不能進(jìn)行 ⑥ 應(yīng)該熟記常識： 地球公轉(zhuǎn)周期 1 年 , 自轉(zhuǎn)周期 1 天 =24 小時(shí) =86400s, 地球表面半徑 103km 表面重力加速度 g= m/s2 月球公轉(zhuǎn)周期 30 天 力學(xué)助計(jì)圖 有 a v 會變化 受力 ●典型物理模型 及方法 ◆ ： 是指運(yùn)動中幾個(gè)物體或疊放在一起、或并排擠放在一起、或用細(xì)繩、細(xì)桿聯(lián)系在一起的物體組。解決這類問題的基本方法是整體法和隔離法。 整體法 是指連接體內(nèi)的物體間無相對運(yùn)動時(shí) ,可以把物體組作為整體，對整體用牛二定律列方程 隔離法 是指在需要求連接體內(nèi)各部分間的相互作用 (如求相互間的壓力或相互間的摩擦力等 )時(shí)，把某物體從連接體中隔離出來進(jìn)行分析的方法。 結(jié)果 原因 原因 受力 10 連接體的圓周運(yùn)動：兩球有相同的角速度；兩球構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 (單個(gè)球機(jī)械能不守恒 ) 與運(yùn)動方向 和有無摩擦 (μ 相同 )無關(guān)，及與兩物體放置的方式 都無關(guān) 。 平面、斜面、豎直都一樣。只要兩物體 保持相對靜止 記?。?N= 2 1 1 212mF mFmm?? (N 為 兩 物體間相互作用力 ), 一起加速運(yùn)動的物體 的 分子 m1F2和 m2F1兩項(xiàng)的規(guī)律并能應(yīng)用 ? F21 2mmmN ?? 討論： ① F1≠ 0； F2=0 122F=(m+m )aN=ma N= 212m Fmm? ② F1≠ 0； F2≠ 0 N= 2 1 1 212m F mmmF?? ( 2 0F? 就是上面的情況 ) F=211221 mm g)(mmg)(mm ?? F=1 2 2 112m (m ) m (m g sin )mmg ?? ? F= A B B12m (m ) m Fmmg ?? F1F2 m1m2 N1N2(為什么 ) N5 對 6= FMm(m 為第 6 個(gè)以后的質(zhì)量 ) 第 12 對 13 的作用力 N12 對 13= Fnm12)m(n ◆ (豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動 —— 是典型的變速圓周運(yùn)動 ) 研究物體 通過最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況 ，并且經(jīng)常出現(xiàn)臨界狀態(tài)。 (圓周運(yùn)動實(shí)例 ) ① 火車轉(zhuǎn)彎 ② 汽車過拱橋、凹橋 3 ③ 飛機(jī)做俯沖運(yùn)動時(shí)，飛行員對座位的壓力。 ④ 物體在水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動（汽車在水平公路轉(zhuǎn)彎， 水平轉(zhuǎn)盤 上的物體 ， 繩拴著的物體在光滑水平面上繞繩的一端旋轉(zhuǎn) ）和物體在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動（ 翻滾過山車、 水流星 、雜技節(jié)目中的飛車走壁 等）。 ⑤ 萬有引力 —— 衛(wèi)星的運(yùn)動、庫侖力 —— 電子繞核旋轉(zhuǎn)、洛侖茲力 —— 帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中的偏轉(zhuǎn) 、 重力與彈力的合力 —— 錐擺、 （ 關(guān)健要搞清楚向心力怎樣提供的） （ 1） 火車轉(zhuǎn)彎 ： 設(shè)火車彎道處內(nèi)外軌高度差為 h，內(nèi)外軌間距 L，轉(zhuǎn)彎半徑 R。由于外軌略高于內(nèi)軌，使得火車所受重力和支持力的合力 F合 提供向心力。 為轉(zhuǎn)彎時(shí)規(guī)定速度）（得由 合 0020s i nt a n vLR ghvRvmLhmgmgmgF ????? ??Rgv ?? ?tan0 (是內(nèi)外軌對火車都無摩擦力的臨界條件 ) ①當(dāng)火車行駛速率 V等于 V0時(shí)， F合 =F向 ，內(nèi)外軌道對輪緣都沒有側(cè)壓力 ②當(dāng)火車行駛 V大于 V0時(shí)， F合 F向 ，外軌道對輪緣有側(cè)壓力， F合 +N= R2mv ③當(dāng)火車行駛速率 V小于 V0時(shí)， F合 F向 ，內(nèi)軌道對輪緣有側(cè)壓力， F合 N39。= R2mv 即當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎時(shí)行駛速率不等于 V0時(shí)，其向心力的變化可由內(nèi)外軌道對輪緣側(cè)壓力自行調(diào)節(jié)，但調(diào)節(jié)程度m2 m1 F m1 m2 11 不宜過大，以免損壞軌道 。 火車提 速靠增大軌道半徑或傾角來實(shí)現(xiàn) （ 2） 無支承 的小球，在豎直平面內(nèi)作圓周運(yùn)動過最高點(diǎn)情況： 受力：由 mg+T=mv2/L知 ,小球速度越小 ,繩拉力或環(huán)壓力 T越小 ,但 T的最小值只能為零 ,此時(shí)小球以重力提供作向心力 . 結(jié)論：通過最高點(diǎn)時(shí)繩子 (或軌道 )對小球沒有力的作用 (可理解為恰好通過或恰好通不過的條件 )，此時(shí)只有重力提供作向心力 . 注意討論：繩系小球從最高點(diǎn)拋出做圓周還是平拋運(yùn)動。 能過最高點(diǎn)條件： V≥ V臨 （當(dāng) V≥ V臨 時(shí)，繩、軌道對球分別產(chǎn)生拉力、壓力） 不能過最高點(diǎn)條件： VV臨 (實(shí)際上球還未到最高點(diǎn)就脫離 了軌道 ) 討論： ① 恰能通過最高點(diǎn)時(shí)： mg= Rm2臨v ，臨界速度 V臨 = gR ； 可認(rèn)為距此點(diǎn)2Rh? (或距圓的最低點(diǎn) )25Rh?處落下的物體。 ☆ 此時(shí)最低點(diǎn)需要的速度為 V低臨 = gR5