高一物理知识复习

1知识点复习圆周运动一、描述圆周运动的物理量1．线速度：做匀速圆周运动的物体所通过的弧长与所用的时间的比值。（1）物理意义：描述质点沿切线方向运动的快慢．（2）方向：某点线速度方向沿圆弧该点切线方向．（3）大小：svt说明:线速度是物体做圆周运动的即时速度2．角速度：做匀速圆周运动的物体，连接物体与圆心的半径转过的圆心角与所用的时间的比值。（l）物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢．（2）大小：t（rad／s）3．周期T，频率f：做圆周运动物体一周所用的时间叫周期．做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数，叫做频率，也叫转速．4．V、ω、T、f的关系1Tf，22fT，22rvfrrT．T、f、ω三个量中任一个确定，其余两个也就确定了．但v还和半径r有关．5．向心加速度（1）物理意义：描述线速度方向改变的快慢（2）大小：222222varrfrvrT，（3）方向：总是指向圆心，方向时刻在变化．不论a的大小是否变化，a都是个变加速度．二、向心力的认识和来源（1）向心力不是和重力、弹力、摩擦力相并列的一种类型的力，是根据力的效果命名的．在分析做圆周运动的质点受力情况时，切不可在物体的相互作用力（重力、弹力、摩擦力、万有引力）以外再添加一个向心力．（2）匀速圆周运动，物体受的外力的合力就是向心力（3）变速圆周运动向心力的来源：分析向心力来源的步骤同分析匀速圆周运动向心力来源的步骤相向．但要注意，一般情况下，变速圆周运动的向心力是合外力沿半径方向的分力提供．(4）分析向心力来源的步骤是:首先确定研究对象运动的轨道平面和圆心的位置，然后分析圆周运动物体所受的力,作出受力图,最后找出这些力指向圆心方向的合外力就是向心力．(5)当物体所受的合外力小于所需要提供的向心力时，即F向＜2vmr时，物体做离心运动；当物体所受的合外力大于所需要的向心力，即F向＞2vmr时，物体做向心运动。三、圆周运动解题思路1．灵活、正确地运用公式2．正确地分析物体的受力情况，找出向心力．2222vFmammrmrrT向向（）2四、竖直面内的圆周运动1、“绳球”模型：注意：绳对小球只能产生沿绳收缩方向的拉力①临界条件：绳子或轨道对小球没有力的作用：mg=mv2/R→v临界=Rg（可理解为恰好转过或恰好转不过的速度）②能过最高点的条件：v≥Rg，当V＞Rg时，绳对球产生拉力，轨道对球产生压力．③不能过最高点的条件：V＜V临界（实际上球还没到最高点时就脱离了轨道）2、“杆球”模型注意：杆与绳不同，杆对球既能产生拉力，也能对球产生支持力．①当v＝0时，N＝mg（N为支持力）②当0＜v＜Rg时，N随v增大而减小，且mg＞N＞0，N为支持力．③当v=Rg时，N＝0④当v＞Rg时，N为拉力，N随v的增大而增大（此时N为拉力，方向指向圆心）注意：管壁支撑情况与杆子一样若是图（b）的小球，此时将脱离轨道做平抛运动．因为轨道对小球不能产生拉力．万有引力与航天一、开普勒行星运动定律1.开普勒第一定律:所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。2.开普勒第二定律:对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等时间内扫过相等的面积。3.开普勒第三定律:所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等。二、简化为圆轨道模型，开普勒行星运动定律可表述为1.行星绕太阳运动的轨道十分接近圆，太阳处在圆心。32.对于某一行星来说，它绕太阳做圆周运动的角速度（或线速度）不变，即行星做匀速圆周运动。3.所有行星的轨道半径的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等即r³/T²=k。三、万有引力定律1.内容：自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量m1和m2的乘积成正比，与它们之间的距离r的二次方成反比。2.表达式：122mmFGr（r为两物体间的距离）3.适用条件：只能计算两质点间的引力四、万有引力与重力1.重力与引力关系在地球表面：由于地球自转，重力是引力的一个分力。在地球外没有区别。2.g随纬度升高而增大a.极点处=Fmg引b.赤道处赤道处引力、向心力、重力大小计算一般情况下不考虑自转带来的影响，认为重力等于万有引力3.g随海拨高度升高而减小2MmGmgR地面处：/22()gRgRh/2()MmhGmgRh高处：万有引力理论的成就一、天体质量的计算1.在天地表面，只要测出g和天体半径，便可“称量”天体的质量=nFmgF引29112625.981016.67109.81(6.378210)GMmFNNR引22622446.37821010.033786400nFmRNNT9.7763nmgFFN引22()MmGmgGMgRR黄金代换式22MmgRGmgMRG42.利用环绕天体“称量”中心天体的质量只要测出T和两天体间的距离（或轨道半径），便可“称量”天体的质量。二、天体密度的计算1．在天地表面，2MmGmgR343MR34gGR2.利用环绕天体“称量”中心天体的质量2224MmGmrrT343MR3233rGTR当环绕天体在中心天体表面运动时，其轨道半径r等于天体半径R，则中心天体密度为：三、环绕天体的绕行加速度、线速度、角速度、周期与半径的关系四、双星问题由于双星中的球心、圆心三点共线，相同t内，T相同，所以各星角速度、周期相同。双星间的引力大小相等，方向相反，沿两者的连线上分析时采用隔离法：以其中一颗星为研究对象，对其受力分析，应用合力提供向心力列方程，再对另一颗星采用同样的方法列方程，解方程组即可.万有引力与航天一、人造卫星运行规律1.万有引力全部提供向心力,轨道圆心一定在地心。2.半径小,转得快。二、第一宇宙速度（环绕速度）22322244MmrGmrMrTGT23GT222224nMmvGmammrmrrrT2nGMaRGMvR3GMR32RTGM21222127.97.9MmvGMGmvkmsRRRMmvGmRRvgRkmsMmGmgR5三、第二宇宙速度（脱离速度）是物体挣脱地球的引力束缚需要的最小发射速度四、第三宇宙速度（逃逸速度）是物体挣脱太阳的引力束缚需要的最小发射速度五、地球同步卫星—通讯卫星所谓地球同步卫星是指相对于地面静止的人造卫星，它在轨道上跟着地球自转，同步地做匀速圆周运动，它的周期：T＝24h同步卫星的五个一定1.周期一定：T=24h2.高度一定：离地面高度一定约3.6km(5.6R)3.线速度一定：约3.1km/s4.轨道平面一定：与地球赤道平面共面5.运行方向一定：与地球自转方向一致，自西向东总结：所有同步卫星均分布在赤道上方的同一确定轨道上，以相同的速率运行.六、卫星变轨问题的分析方法卫星变轨时变的是速度，不变的是加速度。七、近地卫星、同步卫星和赤道上随地球自转的物体三种匀速圆周运动的异同1.轨道半径：2.运行周期：3.角速度：4.向心加速度：5.线速度：八、卫星的追及问题1.相距最近多走一圈。212211.2GMvvkmsR316.7vkms222=()()()vFmrvFmrvFmr引引引匀速圆周运动近心运动离心运动=rrr同近物TTT同近物同近物aaa同近物vvv同近物62.相距最远多走半圈。功一、功（1）定义：物体受到力的作用，并沿力的方向发生一段位移，则该力对物体做了功。（2）条件：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上发生一段位移。（3）公式：W＝Fxcosα（4）单位：焦耳（1J=1N.m）注意：力对物体做功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积，即W＝Fxcosα①此公式适用于恒力做功计算。②讲“功”，一定要指明是哪个力做的功.③公式中F是恒力，x是作用点对地的位移,是F与x的夹角.④公式中的F和x必须具备同时性.在用功的公式计算时，各量要求统一采用国际单位制。二、功是标量(1)功是标量,只有大小，没有方向.(2)正负功不表示功的方向，也不表示正功大于负功，只表示两种相反的做功效果,本质体现为能量的增减。①力对物体做正功，说明该力是动力，使物体的能量增加。②力对物体做负功，说明该力是阻力，使物体的能量减少。说明：一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功3.合力做功（总功）的求法一种方法：先求出合力再用W总=F合xcosθ求总功另一种方法：W总=W1+W2+W3+······即总功等于各个力做功的代数和，这两种方法都要求先对物体进行正确的受力分析，后一种方法还需要把各个功的正负号代入运算。4.摩擦力做功不论是静摩擦力还是滑动摩擦力，既可以做正功、负功也可以不做功。5.相互作用力做功一对作用力和反作用力，两个力可以均不做功；可以一个力做功，另一个力不做功；也可以一个力做正功；另一个力做负功；也可以两个力均做正功或做负功。原因：力和位移分别作用在两个物体上，因而会产生不同的做功效果。三、变力做功采用“化变为恒思想”或“能量观点”求变力功。功率一、功率7（1）定义：功率是反映做功快慢的物理量。功跟完成这些功所用时间的比值，叫做功率。（2）定义式：WPt（3）单位：瓦特，简称瓦。符号是W。（1W=1J/s）（4）平均功率：WPt，若F为恒力，则cosPFv平均功率表示在一段时间内做功的平均快慢。（5）瞬时功率：cospFv瞬时功率表示力在一段极短时间内做功的快慢程度。二、动力机器的功率问题——机车起动的两种模式1.以恒定功率（一般为P定）起动=PFvFma合基本公式：运动性质：先变加速后匀速2.以恒定加速度起动——P是变功率=PFvFma合基本公式：运动性质：先匀加速再变加速后匀速匀加速阶段功率与时间的关系：Pfmaat（）0mmPPvvfmaf定定注意两种加速运动过程的最大速度区别：重力势能和弹性势能一、重力势能（1）定义：物体由于被举高而具有的能（2）公式：PEmgh，h是物体重心到参考平面的高度（3）单位：焦耳（J）（4）重力势能是标量，它的正、负值表示大小。（5）重力势能的相对性，它的数值与参考平面的选择有关，实际上是由h为相对量引起的。在参考平面内，物体的重力势能为零；在参考平面上方的物体，重力势能为正值；在参考平面下方的物体，重力势能为负值。（6）重力势能变化的绝对性，尽管重力势能的大小与参考平面的选择有关，但重力势能的变化量都与参考平面的选择无关。8（7）重力势能的系统性，重如果没有地球就根本没有重力，力势能是物体和地球所共有。（8）重力势能的计算公式PEmgh，只适用于地球表面及其附近g值不变时的范围，若g值变化时，不能用其计算。二、重力做功与重力势能的关系（1）若WGO,则mgh1mgh2,即重力做正功,重力势能减小（2）若WG0,则mgh1mgh2,即重力做负功,重力势能增大结论：GPWE动能定理及其应用一、动能（1）物体由于运动而具有的能叫动能（2）公式：212kEmv（3）单位：焦耳（J）注意：a.动能是状态量（v对应的是瞬时速度）b.动能是标量，且满足0kEc.动能具有相对性，参考系不同，v不同，所以kE也不同，一般选地面为参考系。二、动能定理（1）定义：合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。（2）公式：22211122Wmvmv合。（3）合外力做功与动能的关系：若合外力做正功，则动能增加。若和外力做负功，则动能减少，若合外力做功为零，则初末状态的动能相等。3.对动能定理的理解（1）合外力对物体做的功的理解cosWFx合合231合4.动能定理的应用步骤：（1）明确研究对象及所研究的物理过程。（2）对研究对象进行受力分析，并确定各力所做的功，求出这些力的功的代数和。（3）确定始、末态的动能。（未知量用符号表示），根据动能定理列出方程W合＝Ek2—Ek1（4）求解方程、分析结果机械能守恒定律1.动