n?N 单位:转/秒,r/s n?f (条件是转速n的单位必须为转/秒) tv22???2r??v?()2r?(2?f)2r 6.向心加速度:a?rTv22??m?2r?m?v?m()2r?m(2?f)2r 7.向心力:F?ma?mrT三种转动方式
6.竖直平面的圆周运动
1.“绳模型”如上图所示,小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况。
(注意:绳对小球只能产生拉力)
(1)小球能过最高点的临界条件:绳子和轨道对小球刚好没有力的作用
绳模型
v2mg =m ? v临界=
R(2)小球能过最高点条件:v ≥压力)
(3)不能过最高点条件:v
2.“杆模型”,小球在竖直平面内做圆周运动过最高点情况
(注意:轻杆和细线不同,轻杆对小球既能产生拉力,又能产生推力。)
(1)小球能过最高点的临界条件:v=0,F=mg (F为支持力)
(2)当0
(3)当v=Rg时, F=0
(4)当v>Rg时,F随v增大而增大,且F>0(F为拉力)
7.万有引力定律
r3?k (K值只与中心天体的质量有关) T22.万有引力定律: F万?G?1.开普勒第三定律:行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值是一个常量。
m1m2 r2 (1)赤道上万有引力:F引?mg?F向?mg?ma向 (g和a向是两个不同的物理量,) (2)两极上的万有引力:F引?mg
3.忽略地球自转,地球上的物体受到的重力等于万有引力。
GMm?mg?GM?gR2(黄金代换) 2R4.距离地球表面高为h的重力加速度:
GMm?R?h?2?mg??GM?g??R?h??g??2GM?R?h?2
5.卫星绕地球做匀速圆周运动:万有引力提供向心力 F万?GMm?F向 2rGMmGM (轨道处的向心加速度a等于轨道处的重力加速度g轨) ?ma?a?r2r2GMmv2GM?m?v? r2rrGMmGM2?m?r??? 23rrGMm4?2r3?2?? ?m??r?T?r2TGM??6.中心天体质量的计算:
gR2方法1:GM?gR?M? (已知R和g)
G22GMv2r方法2:v? (已知卫星的V与r) ?M?rG23GM?r (已知卫星的?与r) 方法3:???M?r3G4?2r34?2r3方法4:T? (已知卫星的周期T与r) ?M?2GMGT?GMv??3rvT (已知卫星的V与T) ?方法5:已知??M?2?G4?2r3?T??GM??GM?v?v3 (已知卫星的V与?,相当于已知V与T) r方法6:已知??M???G???GM?r3?7.地球密度计算: 球的体积公式:V?4?R3 3?4?2r3?M?2GT3??mM2?2 近地卫星 (r=R) ??3G2?m()r??2MM3?rGTrT???V?4?R3?GT2R3?3?8.发射速度:采用多级火箭发射卫星时,卫星脱离最后一级火箭时的速度。
运行速度:是指卫星在进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动时的线速度.当卫星“贴
着” 地面运行时,运行速度等于第一宇宙速度。
第一宇宙速度(环绕速度):7.9km/s。卫星环绕地球飞行的最大运行速度。地球上发射卫星
的最小发射速度。
第二宇宙速度(脱离速度):11.2km/s 。 使人造卫星脱离地球的引力束缚,不再绕地球运
行,从地球表面发射所需的最小速度。
第三宇宙速度(逃逸速度):16.7km/s。使人造卫星挣脱太阳引力的束缚,飞到太阳系以外
的宇宙空间去,从地球表面发射所需要的最小速度。
8.机械能
1.功的计算。
W?Fxcos?
W合?WF1?WF2?WF3LWFn?F合xcos?
W?
P??
2. 计算平均功率:?t 计算瞬时功率: P瞬?F?v瞬
??P?F?vP?F?v?cos? (力F的方向与速度v的方向夹角α)
3. 重力势能:EP?mgh
重力做功计算公式:WG?mgh1?mgh2?EP初?EP末 重力势能变化量: ?EP?EP末?EP初?mgh2?mgh1 重力做功与重力势能变化量之间的关系:WG???EP
重力做功特点:重力做正功(A到B),重力势能减小。重力做负功(C到D),重力势能增加。 4.弹簧弹性势能: EP?1k?x2 ?x?l?l0(弹簧的变化量) 2 弹簧弹力做的功等于弹性势能变化量的负值:W弹???EP?EP初?EP末 特点:弹力对物体做正功,弹性势能减小。弹力对物体做负功,弹性势能增加。 5.动能:EK?12mv 21212mv2?mv1 22 动能变化量:?EK?EK末?EK初?6.动能定理:W合??EK?EK末?EK初
常用变形:WF1?WF2?WF3LWFn??EK?EK末?EK初
7.机械能守恒:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和势能会发生相互转化,但机械能的总量保持不变。
表达式:EP1?EK1?EP2?EK2(初状态的势能和动能之和等于末状态的势能和动能之和)
?EK???EP (动能的增加量等于势能的减少量)
?EA???EB (A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量)