2022年高考物理结论性语句及二级结论(四)曲线运动
来源: 黄全安名师工作室 作者: 黄全安
阅读: 1216 时间: 2021-07-29 10:34:33 26
1合运动的性质和轨迹的判断
(1)若合加速度不变,则为匀变速运动;若合加速度(大小或方向)变化,则为非匀变速运动。

(2)若合加速度的方向与合初速度的方向在同一直线上,则为直线运动,否则为曲线运动。

2.小船过河

(1)当船速大于水速时

船头的方向垂直于水流的方向则小船过河所用时间最短,有:t


合速度垂直于河岸时,航程s最短,有:sd   


(2)当船速小于水速时

船头的方向垂直于水流的方向时,所用时间最短,t

合速度不可能垂直于河岸,最短航程sd×


3.绳(杆)端物体速度分解

分解不沿绳(杆)那个速度为沿绳()和垂直于(杆),沿绳(杆)方向速度大小相等。


甲:
乙:


4.圆周运动

(1)圆周运动各物理量间的关系

(2)三类传动方式及特点

皮带传动:如图甲、乙所示,皮带与两轮之间无相对滑动时,两轮边缘线速度大小相等,即vAvB

摩擦传动和齿轮传动:如图丙、丁所示,两轮边缘接触,接触点无打滑现象时,两轮边缘线速度大小相等,即vAvB



同轴传动:如图戊、己所示,绕同一转轴转动的物体,角速度相同,ωAωB,由vωrvr成正比。

(3)圆周运动模型

水平面内的圆周运动,向心力为Fmgtan θ,方向水平指向圆心。

竖直面内的圆周运动

绳或内轨、水流星最高点的最小速度为,最低点最小速度为,最高、最低两点拉(压)力之差为6mg


小球在模型最高点vmin0vvv,杆对小球有向下的拉力;vv,杆对小球的作用力为零;vv,杆对小球有向上的支持力。


如图所示,小球要通过最高点,小球最小下滑高度为H=2.5R


绳一端固定一端系一小球,忽略空气阻力,从水平位置无初速度释放小球下摆到最低点:绳上拉力FT3mg,向心加速度a2g,与绳长无关。(半径不同的光滑圆轨道同样的结论)。





 


圆锥摆周期公式

(h为绳的悬点与圆周运动的圆面的高度)


5、平抛运动

1)水平方向速度:  

2)竖直方向速度:

3)水平方向位移:

4)竖直方向位移:

5)运动时间:

6)合速度:

合速度方向与水平夹角

7)合位移:

位移方向与水平夹角

8)水平方向加速度:;竖直方向加速度:

9的关系为


6、万有引力与航天

(1)某星球表面处重力加速度:: g。(R为天体半径,适用条件:忽略天体自转的影响)

(2)距离该天体表面h处重力加速度:

g(h)

(3)人造卫星(万有引力提供向心力):

Gm2rmrmamg

速度: ,周期: ,加速度:<gr增大,a减小,v减小,ω减小,T增大)。

4)第一宇宙速度:v17.9 km/s

近地表面的人造卫星:rR6.4×106 mvv1T84.6分钟

(5)同步卫星:周期T24小时,离地高度:h5.6R36000kmv3.1 km/s

(6)月球:周期T27.32天。

(7)黄金替换式:GMgR2(),

(8)不忽略地球自转的影响,在地球两极:

在赤道上的物体:

(9)行星密度:ρ,式中T为绕行星表面运转的卫星的周期。

(10)卫星变轨:  , ,

(11)恒星质量:

(12)引力势能:,卫星动能:,卫星机械能:

同一卫星在半长轴为a=R的椭圆轨道上运动的机械能,等于半径为R圆周轨道上的机械能。

卫星由近地点到远地点,万有引力做负功。

7双星模型

(1)定义:绕公共圆心转动的两个星体组成的系统,我们称之为双星系统,如图所示.


 (2)特点:

各自所需的向心力由彼此间的万有引力相互提供,即

对于m1m1ωr1

对于m2m2ωr2

两颗星的周期及角速度都相同,即

T1T2ω1ω2

两颗星的半径与它们之间的距离关系为:r1r2L

(3)两颗星到圆心的距离r1r2与星体质量成反比,即

8.多星模型

(1)定义:所研究星体的万有引力的合力提供做圆周运动的向心力,除中央星体外,各星体的角速度或周期相同.

(2)三星模型:

三颗星位于同一直线上,两颗环绕星围绕中央星在同一半径为R的圆形轨道上运行(如图3甲所示)

三颗质量均为m的星体位于等边三角形的三个顶点上(如图乙所示)



(3)四星模型

其中一种是四颗质量相等的恒星位于正方形的四个顶点上,沿着外接于正方形的圆形轨道做匀速圆周运动(如图丙所示)

另一种是三颗恒星始终位于正三角形的三个顶点上,另一颗位于中心O,外围三颗星绕O做匀速圆周运动(如图丁所示)

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