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物理必修二知识点总结
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第五章 曲线运动
运动的合成与分解 平抛运动
曲线运动
(1)曲线运动的特点
在曲线运动中,运动质点在某一点的瞬时速度的方向就是通过曲线的在这一点的切线方向,因此,质点在曲线运动中速度的方向时刻在变,所以曲线运动一定是变速运动。但是,变速运动不一定时曲线运动。
(2)物体做曲线运动的条件
?从运动学角度说,物体的加速度方向跟速度方向不在同一直线上,物体就做曲线运动;从动力学角度来说,如果物体所受合外力的方向跟物体的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动。
?判断物体做直线运动还是曲线运动就看加速度(或合外力的方向)与速度方向是否在同一直线上。若在同一直线,则做直线运动,若不在同一直线,则做曲线运动。
(3)物体做曲线运动受力情况与运动的关系
?物体做曲线运动,所受合外力方向指向曲线的内侧(曲线凹的一边)。
?物体做曲线运动,当所受合外力方向与速度方向夹角为锐角时,物体做加速运动;当所受合外力方向与速度方向夹角为钝角时,物体做减速运动。
?因为物体所受合外力为零或不受力时,将做匀速直线运动或静止,所以物体做曲线运动一定受力且所受合外力一定不等于零(或加速度一定存在且加速度一定不等于零)。
④判断物体做匀变速运动还是非匀变速运动就看物体所受合外力是否为恒力。当物体做曲线运动所受合外力为恒力时,物体就做匀变速曲线运动。
2、运动的合成与分解
(1)合运动与分运动之间具有独立性、等时性和等效性。
(2)不在一条直线上两个直线运动的合运动的几种可能情况
①两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。
②一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速曲线运动。
③两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动,合运动的方向即两个加速度合成的方向。
④两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动可能是匀变速直线运动,也可能是匀变速曲线运动,当两个分运动的初速度的合速度方向与两个分运动的合加速度方向在同一直线上时,合运动为匀变速直线运动,否则为匀变速曲线运动。
3、平抛运动
(1)定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动叫平抛运动。
(2)性质:加速度为g的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线。
(3)研究方法:平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
(4)平抛运动的规律
水平分速度: 水平位移:x=v0t
速度 竖直分速度: 位移
合速度: 竖直位移:y=
方向: 方向:
(5)运动时间和射程
仅取决于竖直下落的高度;射程取决于竖直下落的高度与初速度。
实验:研究平抛运动的注意事项
实验中必须调整斜槽末端的切线水平(检验是否水平的方法是:将小球放在斜槽末端水平部分,将其向两边各轻轻拨动一次,看其是否会加速或减速运动)。
方木板必须处于竖直面内,固定时要用重锤线检查坐标纸竖线是否竖直。
小球每次必须从斜槽上同一位置滚下。
坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点。
小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球平抛运动的轨迹由坐标纸的左上角一直到达右下角为宜。
在轨迹上选取离坐标原点O点较远的一些点来计算初速度,运用可求。
二、圆周运动
描述圆周运动的物理量
线速度
物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢。
方向:质点在圆弧某点的线速度方向沿该点的切线方向。
大小:(l是t时间内通过的弧长)
加速度
物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢。
大小:(rad/s),是连接质点和圆心的半径在t时间内转过的角度。
周期T、频率f、转速n
做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期,用T表示。
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,用f表示,也叫转速,用n表示。
v、、T、f的关系
,,
说明 T、f、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。
向心加速度
物理意义:描述线速度方向改变的快慢。
大小:
方向:总是指向圆心,方向时刻在改变。不论大小是否变化,都是个变加速度。
说明 与r是成正比还是反比,要看前提条件,若相同,与r成正比;若v相同,与r成反比;若r相同,与成正比,与也成正比。
向心力
作用:产生向心加速度,只改变线速度的方向,不改变线速度的大小。因此,向心力对圆周运动的物体不做功。
大小:
方向:总是沿半径指向圆心,时刻在改变,即向心力是个变力。
匀速圆周运动
特点:线速度的大小恒定,角速度、周期和频率都是恒定不变的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的。
性质:是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动,并且是加速度大小不变、方向时刻变化的变加速曲线运动。
加速度和向心力:由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变,故仅存在向心加速度。因此向心力就是做匀速圆周运动的物体所受的合外力。
质点做匀速圆周运动的条件:合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直并指向圆心。
3、变速圆周运动
速度的大小有变化,向心力和向心加速度的大小也随着变化,公式、、
对变速圆周运动仍然适用,只是利用公式求圆周上某一点的向心力和向心加速度的大小,必须用该点的瞬时速度值。
常见传动装置及其特点
共轴传动和齿轮传动,角速度相等
皮带传动,线速度相等
5、生活中的圆周运动
水平面内的圆周运动
汽车拐弯与转盘上的物体
特点:静摩擦力提供向心力
b. 火车拐弯与圆锥摆
特点:重力与支持力的合力提供向心力。(火车按设计速度转弯,外轨高于内轨,否则将挤压内轨或外轨)
竖直面内的圆周运动
汽车过拱形桥
特点:重力和桥面的支持力的合力提供向心力
凸形桥 凹形桥
航天器中的失重现象
航天员在航天器中绕地球做匀速圆周运动时,航天员只受地球引力,引力为他提供了绕地球做匀速圆周运动所需的向心力,所以处于失重状态。
离心现象:当提供的向心力小于所需的向心力时,物体将远离原来轨道的现象。
从力的角度分析物体的运动:
匀速圆周运动:F合=
离心运动:F合<
向心运动:F合>
第六章 万有引力与航天
万有引力定律
开普勒行星运动定律
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。这就是开普勒第一定律,又称椭圆轨道定律。
对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。这就是开普勒第二定律,又称面积定律。
所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等。这就是开普勒第三定律,又称周期定律。
若用R表示椭圆轨道的半长轴,T表示公转周期,则(k是一个与行星无关、与中心天体有关的常量,)
万有引力定律
内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的大小与物体质量的乘积成正比,与它们之间距离的平方成反比。
公式:,G为万有引力常量。
英国物理学家卡文迪许较准确的测出G=6.67×10-11/kg2
适用条件:公式适合于质点间万有引力大小的计算。当两个物体间的距离远远大于物体本身的大小时,物体可视为质点。另外,公式也适用于均匀球体间万有引力大小的计算,只不过r应是两球心间的距离。
两个物体之间的引力是一对作用力和反作用力,总是大小相等、方向相反。
应用万有引力定律分析天体的运动
基本方法:把天体(或人造卫星)的运动看成是匀速圆周运动,其所需向心力由万有引力提供。公式为
已知v,则
已知,则
已知T,则
已知an, 则
解决问题时某某根据情况选择公式分析、计算
中心天体质量M、密度的估算
测出卫星绕中心天体做匀速圆周运动的半径r和周期T,由得;(R为中心天体的半径)
当卫星沿中心天体表面绕天体运动时,r=R,则.
天体(如卫星)运动的线速度、角速度、周期与轨道半径r的关系
v、、随r的增大而减少,T随r的增大而增大。
二、宇宙航行
1、宇宙速度
(1)第一宇宙速度(环绕速度):v1=7.9km/s,是人造地球卫星的最小发射速度,也是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度。
(2)第二宇宙速度(脱离速度):v2=11.2km/s,是卫星脱离地球引力束缚的最小发射速度。
(3)第三宇宙速度(逃逸速度):v3=16.7km/s,是卫星挣脱太阳引力束缚的最小发射速度。
2、近地卫星
所谓近地卫星,是指卫星的运行轨道半径等于地球的半径,卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供。它的运行速度为第一宇宙速度,也是卫星的最大环绕速度。
地球同步卫星
特点:(1)运行方向与地球自转方向相同;
(2)运转周期与地球自转周期相同,即T=24h;
(3)运动的角速度与地球自转角速度相同;
(4)运动的轨道平面在赤道的正上方;
(5)与地球表面的高度固定,h=3.6×104km,则运行的轨道半径也固定;
(6)运动速度固定v=3.1×103m/s。
因此,所有同步卫星的线速度的大小、角速度及周期、半径都相等。
机械能及其守恒定律
功 功率
功
功的定义:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,就说这个力对物体做了功。
做功的两个必要因素:力和物体在力的方向上发生的位移,缺一不可。
功的物理意义:功是能量转化的量度。
公式:a. 当恒力F的方向与位移l的方向一致时,力对物体所做的功为W=Fl。
b. 当恒力F的方向与位移l的方向成一角度时,力F对物体所做的功为W=。即力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移的夹角的余弦这三者的乘积。
功是标量,但有正负。
夹角的范围
做功情况
物理意义
=/2
cos=0,W=0,即力F对物体
不做功
力不是阻力也不是动力
0≤</2
cos>0,W>0,即力F对物体做正功
力是动力
/2<≤
cos<0,W<0,即力F对物体做负功或者说物体克服力F做功
力是阻力
合力的功
当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力的合力对物体所做的功,等于各个力分别对物体所做功的代数和。
求合力的功可以先求各个力所做的功,在求这些力所做功的代数和;也可先求合力,再求合力所做的功;也可以用动能定理求解。
功率
功率是描述做功快慢的物理量,定义为功与完成这些功所用时间的比值。所以功率的大小只与功和时间的比值有直接联系,与做功多少和时间长短无直接联系。比较功率的大小,就要比较这个值;比值越大,功率就越大,做功就越快;比值越小,功率就越小,做功就越慢。
计算功率的两种表达式
,用此公式求出的是平均功率。
,若v为平均速度,则P为平均功率;若v为瞬时功率,则P为瞬时功率。
发动机铭牌上所标注的功率为这部机械的额定功率。它是提供人们对机械进行选择、配置的一个重要参数,它反映了机械的做功能力或机械所能承担的“任务”。机械运行过程中的功率是实际功率。机械的实际功率可以小于其额定功率(称机械没吃饱),可以等于其额定功率(称满负荷运行)。但是机械不能长时间超负荷运行,这样会损坏机械设备,缩短其使用寿命。由可知,在功率一定的条件下,发动机产生的牵引力F跟运转速度v成反比。
(4)机车的两种启动方式
a. 以恒定功率启动
?F、v、a的变化也可表示为:
?当加速度a=0时,机车的速度达到最大,此时有:
?v--t图像如下图
b. 以恒定加速度启动
? P、F、a、v的变化情况如下:
?由F-f =ma、F=P额/v、v=at可得:匀加速阶段的最长时间t=P额/[(ma+f)a]。
匀加速运动的末速度为vt=P额/(ma+f)。
?当加速度a=0,即F=f时,机车的速度达到最大,此时有
④v-t图像如下图
二、动能定理 机械能守恒定律
1、动能
(1)动能:物体由于运动所具有的能,其计算公式为
(2)动能是标量,是描述物体运动状态的物理量,其单位与功的单位相同。国际单位是焦耳(J).
(3)动能变化,速度一定变化,但速度变化,动能不一定变化。动能只与速度的大小有关。
2、动能定理
动能定理
合外力对物体所做的功等于物体动能的变化,这个结论叫做动能定理。
动能定理的表达式
W合=Ek2-Ek1,式中W合为合外力对物体所做的功,Ek2为物体末状态的动能,Ek1为物体初状态的动能。动能定理的计算式为标量式。
动能定理的研究对象一般是单一物体,或者可以看成单一物体的物体系。动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功。力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分段作用。只要求出在作用过程中各力做功的多少和正负即可。若物体运动过程中包含几个不同的过程,应用动能定理时,可以分段考虑,也可以视全过程为整体来处理。
应用动能定理解题的基本步骤
选取研究对象,确定它的运动过程
分析研究对象的受力情况和各个力做功情况:受哪些力?每个力是否做功?做正功还是负功?做多少功?然后求各个力做功的代数和。
明确物体在始、末状态的动能Ek1和Ek2。
列出动能定理的方程W合=Ek2-Ek1及其他必要的辅助方程,进行求解。
势能
势能:与相互作用的物体的相对位置有关的能量能量叫做势能。包括重力势能、弹性势能以及分子势能等。
重力势能
由物体所处位置的高度决定的能量称为重力势能,物体的质量越大,高度越高,它的重力势能越大。
计算公式为Ep=mgh,其中h为相对参考平面的高度。我们把重力势能为零的水平面叫做参考平面。由此看出重力势能是相对的。同一物体相对不同的参考平面的重力势能不同,其值可能为正,可能为负,也可能为零,关键就看我们所选择的参考平面。在参考平面以上为正值,参考平面以下为负值。参考平面的选取原则是要使我们所研究的问题达到最简化。
重力势能是标量,其正负号表示比参考平面高低,比较大小时要考虑正负号。其单位与功的单位相同.国际单位是焦耳(J)。
重力做功与重力势能的关系科表示为,即重力对物体做了多少正功,物体的重力势能就减少多少;反之,重力做了多少负功,物体的重力势能就增加多少。
弹性势能:发生弹性形变的物体,恢复原状时都能够对外界做功,因而具有能量,这种能量就做弹性势能。弹性势能的大小跟形变量及劲度系数有关。
机械能守恒定律
机械能:动能与势能统称为机械能,即E=Ek+Ep.
机械能守恒定律:在只有重力(和系统内弹簧弹力)做功的情形下,动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,而总的机械能保持不变。
机械能守恒的条件
只有重力做功,单个物体的动能和重力势能相互转化,物体的机械能守恒。
只有弹力做功,物体的动能和弹簧的弹性势能相互转化,物体与弹簧组成的系统机械能守恒。
只有重力和弹力做功,物体的动能和弹簧的弹性势能相互转化,物体与弹簧组成的系统机械能守恒。
当研究对象(除地球以外)只有一个物体时,往往根据是否“只有重力做功”来判定机械能是否守恒;当研究对象(除地球以外)由多个物体组成时,往往根据是否“有摩擦力和介质阻力”来判定机械能是否守恒。
应用机械能守恒定律解题的方法步骤
分析研究对象
分析研究对象的物理过程及其初、末状态
分析所研究的物理过程中,研究对象的受力情况和这些力的做功情况,判断是否满足机械能守恒定律的适用条件
规定参考平面
根据机械能守恒定律列方程
解方程,同一单位,进行运算,求出结果。
用实验验证机械能守恒定律
用能量的观点解决问题
功和能的关系
(1)功是能量转化的量度,做了多少功,就有多少能量发生了转化。
(2)常见的几种功能关系
功
能的变化
表达式
重力做功
正功
重力势能减少
重力势能变化
WG=EP1-EP2
负功
重力势能增加
弹力做功
正功
弹性势能减少
弹性势能变化
W弹=EP1-EP2
负功
弹性势能增加
合力做功
正功
动能增加
动能变化
W合=EK2-EK1
负功
动能减少
除重力(或系统内弹力)外其他里做功
正功
机械能增加
机械能变化
W外=E2-E1
负功
机械能减少
滑动摩擦力做功与物体内能变化的关系
滑动摩擦力做功转化成的内能等于滑动摩擦力乘以相对滑动的两个物体的相对位移,即
静摩擦力做功的特点
静摩擦力可以做正功还可以做负功,也可以不做功;
在静摩擦力做功的过程中,只有机械能从一个物体转移到另一个物体,而没有机械能转化为其他形式的能量;
相互摩擦的系统,一对静摩擦力所做功的代数和总等于零。
滑动摩擦力做功的特点
滑动摩擦力可以对物体做正功,也可以做负功,还可以不做功(如相对运动的两物体之一相对地面静止,则滑动摩擦力对物体不做功);
在相互摩擦的物体系统中,一对相互作用的滑动摩擦力,对物体系统所做总功的多少与路径有关,其值是负值,等于摩擦力与相对位移的积,即,表示物体系统损失了机械能,克服了摩擦力做功,(摩擦生热);
一对作用力与反作用力的功
作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,同时存在,同时消失。但它们分别作用在两个不同的物体上,而这两个物体各自发生的位移却是不确定的。所以作用力做功时,反作用力可能做功,也可能不做功,可能做正功,也可能做负功,不要以为作用力与反作用所做的功一定数值相等,且一正一负。
一对平衡力的功
一对平衡力作用自同一物体上,若物体静止,则两个力都不做功;若物体运动,则这一对力所做的功一定是数值相等,一正一负或均为零。
7、能量守恒定律
能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,在转化或转移的过程中其总量保持不变,这就是能量守恒定律。原文已完。下文为附加论文,如不需要,下载后可以编辑删除,谢谢!
轰燃对建筑室内火灾灭火救援的影响
【摘 要】:在室内轰燃研究理论基础上,简要介绍了轰燃的定义和轰燃判据,并结合建筑火灾实际情况,分析了因轰燃引起的室内火灾中灭火救援难点问题,根据轰燃的特点,提出了应 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 境外资本参股到各类商业银行当中,降低国有资金持股比例、理顺股权关系,优化股权结构,从而使银行的金融业务决策更科学、具有较强操作性,并有利于银行金产品和服务创新探索。
结论 新常态下,XX金融面临着新的发展机遇,更面临着资本市场克服"小富即安"思想的难题。区域金融改革创新是当前XX金融业在各新兴产业亏快速发展下的重要动力,特别是面临"一带一路"和长江经济带战略的实施,对于**_*场的资源配置优化有着积极的意义。XX应该抓住新的历史机遇,通过构建开放的金融服务体系和提升风险管控能力,以政策措施的调控提升金融行业的产品服务创新水平,加大重新金融改革步伐,活跃区域金融市场。
参考文献 [1] 陈先勇著.中国区域金融发展与区域经济增长[M]. XX大学出版社, 2005 [2] 周某某.中国各地区金融发展与经济增长[M]. 清华大学出版社, 2004? [3] 宰晓娜,吴某某,刘某某.? 金融中心:一个文献综述[J]. 经济研究导刊. 2012(05)? [4] 李某某,奚某某.? 中国金融发展与收入差距的倒U关系分析[J]. XX经济研究. 2012(09)?
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