2011年7月浙江自考真题装饰材料与构造

2011年物理一轮精品复习学案：第四章曲线运动【考纲知识梳理】一、曲线运动1.曲线运动速度方向：在曲线运动中，运动质点在某一点的瞬时速度的方向，就是通过这一点的曲线的切线方向。2.运动的性质：曲线运动的速度方向时刻变化。即使其速度大小保持恒定，由于其方向不断变化，所以说：曲线运动一定是变速运动，加速度不为零。3.做曲线运动的条件：⑴从运动学角度说，物体的加速度方向跟运动方向不在同一条直线上，物体就做曲线运动。⑵从动力学角度说，如果物体受力分方向跟运动方向不在同一条直线上，物体就做曲线运动。二、运动的合成与分解1.已知分运动求合运动叫运动的合成。即已知分运动的位移、速度、和加速度等求合运动的位移、速度、和加速度等，遵从平行四边形定则。2.已知合运动求分运动叫运动的分解。它是运动合成的逆运算。处理曲线问题往往是把曲线运动按实效分解成两个方向上的分运动。3.合运动与分运动的关系（1）等时性：各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等。（2）独立性：一个物体同时参与的几个分运动，个分运动独立进行，不受其他分运动的影响。（3）等效性：各分运动的叠加与合运动有完全相同的效果【要点名师精解】一、平抛运动的定义和性质1、定义：平抛运动是指物体只在重力作用下，从水平初速度开始的运动。2、运动性质：尽管其速度大小和方向时刻在改变，但其运动的加速度却恒为重力加速度g，因而平抛运动是一个匀变速曲线运动。ga二、研究平抛运动的方法1、通常，可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动：一个是水平方向（垂直于恒力方向）的匀速直线运动，一个是竖直方向（沿着恒力方向）的匀加速直线运动。水平方向和竖直方向的两个分运动既具有独立性，又具有等时性．2、平抛运动规律：（从抛出点开始计时）（1）.速度规律：VX=V0VY=gt（2）.位移规律：X=v0tY=221gt（3）.平抛运动时间t与水平射程X平抛运动时间t由高度Y决定，与初速度无关；水平射程X由初速度和高度共同决定三、斜拋运动及其研究方法1．定义：将物体以v沿斜向上方或斜向下方抛出，物体只在重力作用下的运动。2．斜抛运动的处理方法：斜抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直抛体运动的合运动【要点名师精解】一、对平抛运动规律的进一步理解1、飞行的时间和水平射程（1）落地时间由竖直方向分运动决定：由221gth得：ght2（2）水平飞行射程由高度和水平初速度共同决定：ghvtvx2002、速度的变化规律（1）平抛物体任意时刻瞬时速度v与平抛初速度v0夹角θa的正切值为位移s与水平位移x夹角θ正切值的两倍。（2）平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。证明：221tan20xssgtvgt（3）平抛运动中，任意一段时间内速度的变化量Δv＝gΔt，方向恒为竖直向下（与g同向）。任意相同时间内的Δv都相同（包括大小、方向），如右图。3、平抛运动的两个重要结论（1）以不同的初速度，从倾角为θ的斜面上沿水平方向抛出的物体，再次落到斜面上时速度与斜面的夹角a相同，与初速度无关。（飞行的时间与速度有关，速度越大时间越长。）如右图：所以tan20gvt0)tan(vgtvvaxy所以tan2)tan(a，θ为定值故a也是定值与速度无关。（2）①速度v的方向始终与重力方向成一夹角，故其始终为曲线运动，随着时间的增加，tan变大，，速度v与重力的方向越来越靠近，但永远不能到达。②从动力学的角度看：由于做平抛运动的物体只受到重力，因此物体在整个运动过程中机械能守恒。【考纲知识梳理】一、描述圆周运动的物理量及其相互关系1、定义：质点沿圆周运动，如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。2、描述圆周运动的物理量：（1）线速度：①线速度的大小等于质点作匀速圆周运动时通过的弧长跟通过这段弧长所用时间的比值。tsv②线速度的方向就是在圆周该点的切线方向上。③线速度的定义与第二章速度的定义，从字面上看似乎是不同的，实质上并没有差别，因为圆周运动中线速度的概念是瞬时速度的概念。在匀速圆周运动中，速度的大小不变，平均速率与瞬时速率相等，那么，弧长与对应时间的比值，在数值上就反映了瞬时速度的大小。（2）角速度：①角速度是描述圆周运动的特有概念。角速度的定义为：连接运动物体和圆心的半径转过的角度跟所用时间的比，叫做匀速圆周运动的角速度。t②在国际单位中，角速度的单位是弧度每秒，符号是srad/。要特别指出提，只有角速度以srad/为单位时，才有rv的关系。（3）周期①周期：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。②转速：所谓转速，是指做匀速圆周运动的物体每秒转过的圈数。当转速的单位为sr/时，它和角速度的关系为n2；当转速的单位为min/r时，它和角速度的关系为602n。（4）向心力①向心力的方向总是与物体运动的方向垂直，总是沿着半径指赂圆心。向心力的作用只是改变速度的方向。②向心力的大小为2mrF或rvmF2（5）向心加速度①定义：做圆周运动的物体，在向心力的作用下产生的指向圆心的加速度，叫做向心加速度。②向心加速度的大小为2ra或rva2二、匀速圆周运动与非匀速圆周运动1、匀速圆周运动（1）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．（2）．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．（3）．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外力的合力．（4）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且指向圆心．2、非匀速圆周运动（1）非匀速圆周运动的物体，不仅线速度大小、方向时刻在改变，而且加速度的大小、方向也时刻在改变，是变加速曲线运动（注：匀速圆周运动也是变加速运动）．非匀速圆周运动的合力一般不指向圆心，非匀速圆周运动所受的合外力产生两个效果．（2）半径方向的分力：产生向心加速度而改变速度方向．（3）切线方向的分力：产生切线方向加速度而改变速度大小．故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．三、离心运动与向心运动1．定义：做圆周运动的物体，在所受外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。这种运动叫做离心运动。2、做圆周运动的物体，离心现象条件的分析（1）当向合外力FF时，物体被限制着沿圆周运动。（2）当0合外力F时，物体便沿所在位置的切线方向飞出去。（3）当向合外力FF时，物体沿切线和圆周之间的一条曲线运动。3、当向合外力FF时，物体离圆心将越来越近，即做向心运动。【要点名师精解】一、圆周运动中的动力学问题分析1、向心力的来源（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）由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变的运动，故只存在向心加速度，物体受的外力的合力就是向心力。显然物体做匀速圆周运动的条件是：物体的合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心。2、向心力的确定（1）确定研究对象运动的轨道平面和圆心的位置，（2）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．3、变速圆周运动向心力的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，（1）一般情况下，变速圆周运动的向心力是合外为沿半径方向的分力提供．（2）分析竖直面上变速圆周运动的向心力的来源时，通常有细绳和杆两种模型．（3）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。一、开普勒行星运动定律1．开普勒第一定律（轨道定律）:所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。2．开普勒第二定律（面积定律）: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的相等的面积。（近日点速率最大，远日点速率最小）3．开普勒第三定律（周期定律）：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的平方的比值都相等。中心天体有关量，仅与是一个与行星无关的常为中心天体质量）即KMGMKTa(4223二、万有引力定律1．内容：自然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小跟这两个物体的质量的乘积成正比，跟它们的距离的平方成反比。2.公式：叫引力常量其中万2211221/1067259.6,kgmNGrmmGF3.适用条件:适用于质点间的相互作用三、万有定律的应用1.讨论重力加速度g随离地面高度h的变化情况：物体的重力近似为地球对物体的引力，即2)(hRMmGmg。所以重力加速度2)(hRMGg，可见，g随h的增大而减小。2．算中心天体的质量的基本思路：(1)从环绕天体出发:通过观测环绕天体运动的周期T和轨道半径r;就可以求出中心天体的质量M(2)从中心天体本身出发:只要知道中心天体的表面重力加速度g和半径R就可以求出中心天体的质量M。3．解卫星的有关问题：在高考试题中，应用万有引力定律解题的知识常集中于两点：（1）是天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力。即222224TrmrmrvmmarMmG向（2）是地球对物体的万有引力近似等于物体的重力，即mgRMmG2从而得出2gRGM(黄金代换，不考虑地球自转)4.卫星：相对地面静止且与地球自转具有相同周期的卫星。①定高：h=36000km②定速：v=3.08km/s③定周期：=24h④定轨道：赤道平面5、三种宇宙速度：第一、第二、第三宇宙速度①第一宇宙速度（环绕速度）：是卫星环绕地球表面运行的速度，也是绕地球做匀速圆周运动的最大速度，也是发射卫星的最小速度V1=7.9Km/s。②第二宇宙速度（脱离速度）：使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度，V2=11.2Km/s。③第三宇宙速度（逃逸速度）：使物体挣脱太阳引力束缚的最小发射速度，V3=16.7Km/s。【要点名师精解】一、万有引力的应用