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高中物理公式总结曲线运动和重力

粒子的运动(2)——曲线运动,重力

1)平抛运动

1.水平速度:Vx=Vo 2。垂直速度:Vy=gt

3.水平位移:x=Vot 4。垂直位移:y=gt2/2

5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常也表示为(2h/g)1/2)

6.关闭速度Vt=(Vx2 Vy2)1/2=[Vo2 (gt)2]1/2,关闭速度方向与水平方向的夹角:tg=Vy/Vx=gt/V0

7.组合位移:s=(x2 y2)1/2,位移方向与水平面的夹角:tg=y/x=gt/2Vo

8.水平加速度:ax=0;垂直加速度:ay=g

注意:

(1)平抛运动是加速度为G的匀速曲线运动,通常可视为水平匀速直线运动和垂直自由落体运动的组合;

(2)运动时间由下落高度h(y)决定,与水平投掷速度无关;

(3)与的关系为:TG=2tg;

(4)时间t是解决平抛问题的关键;(5)在曲线上运动的物体必须有加速度。当速度方向和合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体以曲线运动。

2)匀速圆周运动

1.线速度V=s/t=2r/T 2。角速度=/t=2/t=2 f

3.向心加速度a=V2/r=2r=(2/T)2r 4。向心力F中心=mV2/r=m2r=mr(2/T)2=mv=F结

5.周期和频率:T=1/f 6。角速度与线速度的关系:V=r

7.角速度和转速的关系=2n(这里,频率和转速的含义相同)

8.主要物理量和单位:弧长:米;角度():弧度(rad);频率(f):赫兹(Hz);周期(t):秒;转速(n):r/s;半径(r)为(r):(m);线速度(v):米/秒;角速度():弧度/秒;向心加速度:m/s2。

注意:

(1)向心力可以由特定的力、合力或分力提供,方向总是垂直于速度方向,指向圆心;

(2)匀速圆周运动物体的向心力等于合力,向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,所以物体的动能不变,向心力不做功,但动量不断变化。

3)万有引力

1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=42/GM){R:轨道半径,T3360周期,K3360常数(与行星质量无关,取决于中心天体质量)}

2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.6710-11N?M2/kg2,方向在它们的连接线上)

3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;G=GM/R2 {R:天体半径(m),m:天体质量(kg)}

4.卫星的轨道速度、角速度和周期:V=(GM/r)1/2;=(GM/R3)1/2;T=2(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}

5.第一(第二、第三)宇宙速度V1=(g地面R地面)1/2=(GM/r地面)1/2=7.9千米/秒;V2=11.2公里/秒;V3=16.7km公里/秒

6.地球静止卫星GMm/(r地面h)2=m42(r地面h)/T2 { h36000公里,距地球表面高度h:R地面地球半径3360 }

附注:

(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,方向F=F百万;

(2)天体的质量密度可以应用万有引力定律来估算。

(3)地球静止卫星只能在赤道上空运行,运行周期与地球自转周期相同;

(4)当卫星轨道半径变小时,势能变小,动能变大,速度变大,周期变小(三个对立面);

(5)地球卫星的最大轨道运行速度和最小发射速度均为7.9公里/秒.

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