高中物理復(fù)習(xí)學(xué)習(xí)計(jì)劃第一講:力、彈性和摩擦力.doc
第2講:直線運(yùn)動(dòng).doc
?)牳鈢梪宦詳曰燞曰Fu? 3講座:牛頓運(yùn)動(dòng)定律.doc
第四講:曲線運(yùn)動(dòng).doc
??牉繯實(shí)施倪宦之智曰蟑螂?5講座:萬有引力.doc
第六講:機(jī)械能及其守恒定律.doc
力、物體的平衡
第一講:力、彈性和摩擦力
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
知道重力是地球表面附近物體的引力和重心。
了解彈力產(chǎn)生的條件和方向,計(jì)算彈簧的彈力。
了解摩擦力的條件和方向,并計(jì)算摩擦力的大小。
【自學(xué)】
閱讀教材,理解并提高以下知識(shí)點(diǎn)
1.力的概念
1. 力是。 2.力量手段的實(shí)質(zhì)性。
3、力的互易性是指施加力的物體必定是受力的物體,并且力總是成對(duì)的。
4、力的矢量性是指用圖像來描述力。
5.力的作用是或。 6. 力可以按其總和進(jìn)行分類。
例如:
2. 重力
1.概念: , 2.生產(chǎn)條件:
3、尺寸:G=mg(g為重力加速度,其值在地球上最大和最小;同一地理位置,距離地面越高,g的值越大。一般來說,靠近地面的地方在地球表面我們認(rèn)為重力是一種恒定的力。
4. 方向: 。
5、作用點(diǎn)——重心:質(zhì)量分布均勻、形狀規(guī)則的物體的重心在該物體上(填一定或不填)。
可以粗略地確定質(zhì)量分布不均勻或形狀不規(guī)則的薄板狀物體的重心。
3. 彈性
1、概念:
2、生成條件(1); (2)。
3、尺寸:(1)與變形有關(guān),一般采用平衡條件或動(dòng)力學(xué)定律計(jì)算。
(2) 彈簧力胡克定律:f = kx
式中的k稱為,其單位為,由下式確定: 式中x為彈簧。
4、方向:與變形方向相反。
(1)輕繩只能產(chǎn)生拉力,方向沿繩的方向;
(2)當(dāng)硬物表面與表面接觸或與表面點(diǎn)時(shí),彈力方向與表面接觸(如果是曲面,則其切面)并指向被壓物體或支持。
(3)球面與球面之間的彈力是沿方向的。
(4)摩擦力
1、生產(chǎn)條件: (1)兩個(gè)物體之間的接觸面; ② 兩個(gè)物體之間的存在;
(2)接觸物體之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)(摩擦力)或相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)(摩擦力)。
2、方向: (1)滑動(dòng)摩擦的方向沿接觸面且相反,與物體運(yùn)動(dòng)方向相同。
(2)靜摩擦力的方向與物體沿接觸面的方向相反。 可以根據(jù)平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律來判斷。
3.尺寸:
(1)滑動(dòng)摩擦力的大小:式中f=μN(yùn) N是指,不一定等于物體的重力; 式中μ稱為動(dòng)摩擦因數(shù),其值由下式確定。
(2)靜摩擦力的大小:0<≤fm 除最大靜摩擦力外的靜摩擦力的大小與正壓力有關(guān)。 最大靜摩擦力約等于滑動(dòng)摩擦力并與正壓力成正比; 靜摩擦力的大小應(yīng)根據(jù)平衡條件或牛頓運(yùn)動(dòng)定律進(jìn)行計(jì)算。
【典型例子】
錯(cuò)誤! 該鏈接無效。 如圖所示,一個(gè)光滑但分布不均勻的球,其中心在 O 點(diǎn),重心在 P 點(diǎn),靜止在垂直墻和桌子邊緣之間。 嘗試畫出球上的彈力。
[示例2] 如圖所示,一根具有不可忽略重力的均勻桿被繩子拉動(dòng)靜止。 嘗試?yán)瓌?dòng)桿上的彈力。
【例3】如圖所示,兩個(gè)物體的重力分別為G1和G2高中物理彈簧受到壓力嗎,兩個(gè)彈簧的剛度系數(shù)分別為k1和k2,彈簧的兩端分別與物體和地面相連。 用垂直向上的力慢慢向上拉動(dòng)G2,最終拉力F=G1+2G2達(dá)到平衡。 求該過程中系統(tǒng)重力勢(shì)能的增量。
分析:關(guān)鍵是要了解兩個(gè)物體的高度增量Δh1和Δh2與兩個(gè)彈簧在初始狀態(tài)和最終狀態(tài)下的變形量Δx1、Δx2、Δx1/、Δx2/之間的關(guān)系。
無張力F時(shí),Δx1=(G1+G2)/k1,Δx2=G2/k2,(Δx1、Δx2為壓縮量)
當(dāng)拉力為F時(shí),Δx1/=G2/k1,Δx2/=(G1+G2)/k2,(Δx1/、Δx2/為伸長(zhǎng)量)
且Δh1=Δx1+Δx1/,Δh2=(Δx1/+Δx2/)+(Δx1+Δx2)
系統(tǒng)重力勢(shì)能增量ΔEp= G1?Δh1+G2?Δh2
排序后可以得到:
【例4】 如圖所示,將一塊重量為G的木塊以與水平方向成α角的推力F沿天花板向右推。 木塊與天花板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。 求木塊上的摩擦力。 力的大小。
分析:由垂直方向合力為零,可得FN=Fsinα-G,故有:f =μ(Fsinα-G)
【例5】如圖所示,A、B是兩塊相同的木塊。 A、B間最大靜摩擦力Fm=5N,水平面光滑。 使 A 和 B 相對(duì)滑動(dòng)的最小拉力 F 是多少?
分析:當(dāng)A、B之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí),A、B之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)處于臨界狀態(tài)。 可以認(rèn)為已經(jīng)發(fā)生了相對(duì)滑動(dòng)高中物理彈簧受到壓力嗎,摩擦力為滑動(dòng)摩擦,其大小等于最大靜摩擦力5N,也可以認(rèn)為還沒有發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),因此加速度A 和 B 仍然相等。 分別以A和整體為對(duì)象,利用牛頓第二定律,可得拉力至少為F=10N
點(diǎn)評(píng):研究物理問題時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到臨界狀態(tài)。當(dāng)一個(gè)物體處于臨界狀態(tài)時(shí),可以認(rèn)為它同時(shí)具有萬有引力
行星的運(yùn)動(dòng) 太陽與行星之間的引力
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、了解人類認(rèn)識(shí)天體運(yùn)動(dòng)的歷史過程。
2.了解開普勒三定律的內(nèi)容及其簡(jiǎn)單應(yīng)用,掌握高中處理行星運(yùn)動(dòng)的基本方法。
3. 了解哪些因素與太陽和行星之間的引力有關(guān)。
4.了解科學(xué)家發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程和方法。
【自學(xué)】
一、人類認(rèn)識(shí)天體運(yùn)動(dòng)的歷史
一、“地心說”的內(nèi)容及代表人物:
二、“日心說”的內(nèi)容及代表人物:
2. 開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律的內(nèi)容
開普勒第一定律:。
開普勒第二定律:。
開普勒第三定律:。 現(xiàn)在:
在高中研究中,大多數(shù)行星運(yùn)動(dòng)的軌道可以被視為圓形。
3. 太陽與行星之間的引力
根據(jù)開普勒第一、第二定律,牛頓得出結(jié)論,太陽對(duì)不同行星的引力與 ? 成正比,與 成反比,即。 然后根據(jù)牛頓第三定律推導(dǎo)出行星對(duì)太陽的引力為,最后得到:
【典型例子】
例1、海王星的公轉(zhuǎn)周期約為5.19×109s,地球的公轉(zhuǎn)周期為3.16×107s。 那么海王星到太陽的平均距離是地球到太陽平均距離的多少倍呢?
例2:有一顆來自太陽的小行星,質(zhì)量為1.0×。 它的軌道半徑是地球繞太陽運(yùn)動(dòng)半徑的2.77倍。 求小行星繞太陽一周所需的時(shí)間。
例3 16世紀(jì),哥白尼根據(jù)大量的天文觀測(cè)數(shù)據(jù),經(jīng)過40多年的天文觀測(cè)和潛心研究,提出了“日心說”的以下四種觀點(diǎn)。 目前這四種觀點(diǎn)的缺陷是( )
A.宇宙的中心是太陽,所有行星都圍繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。
B. 地球是一顆圍繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的行星。 月球是一顆圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星。 它在繞地球公轉(zhuǎn)的同時(shí),也與地球一起繞太陽公轉(zhuǎn)。
C、天空不自轉(zhuǎn),因?yàn)榈厍蛎刻熳晕飨驏|自轉(zhuǎn)一周,導(dǎo)致天體每天東升西落。
D、與太陽和地球的距離相比,恒星距離地球非常遠(yuǎn),遠(yuǎn)大于太陽和地球的距離。
示例 4. 假設(shè)已知月球繞地球勻速圓周運(yùn)動(dòng),并且重力提供向心力。 如果地球?qū)υ虑虻囊ν蝗幌В虑驎?huì)發(fā)生怎樣的運(yùn)動(dòng)? 如果地球?qū)υ虑虻囊ν蝗辉龃蠡驕p小,月球會(huì)如何運(yùn)動(dòng)?
[為了訓(xùn)練]
1、某人造衛(wèi)星繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng),其軌道半徑為月球繞地球軌道半徑的1/3。 該衛(wèi)星的軌道周期約為: ( )
A. 1-4 天之間 B. 4-8 天之間 C. 8-16 天之間 D. 16-20 天之間
2、兩行星運(yùn)行周期之比為1:2,其軌道半長(zhǎng)軸之比為: ( )
A.1/2 BCD
3. 地球到太陽的距離是水星到太陽距離的2.6倍。 那么地球和水星繞太陽運(yùn)行的線速度之比是多少呢? (假設(shè)地球和水星繞太陽的軌道都是圓形軌道)
4. 日心說被人們接受的原因是( )
A.研究以地球?yàn)橹行牡奶祗w運(yùn)動(dòng)有許多無法解決的問題。
B.以太陽為中心,很多問題都可以解決,行星運(yùn)動(dòng)的描述也變得簡(jiǎn)單。
C.地球繞著太陽轉(zhuǎn) D.太陽總是從東邊升起,從西邊落下