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2019年高考物理二輪復(fù)習(xí) 考前知識(shí)回扣 力和運(yùn)動(dòng) 一、直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 [核心知識(shí)判] 說明：以下物理概念、規(guī)律的敘述中，正確的在后面的括號(hào)內(nèi)打“√”，錯(cuò)誤的打“”. 1．位移(矢量)是運(yùn)動(dòng)物體由起點(diǎn)指向終點(diǎn)的有向線段；路程(標(biāo)量)是運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度．(　　) 2．速度是描述質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，用位移與發(fā)生這個(gè)位移所用時(shí)間的比值定義，即v＝，是矢量．(　　) 3．平均速度是描述物體在一段時(shí)間(或一段位移)內(nèi)位置改變的平均快慢及方向，定義式＝，是矢量和過程量．(　　) 4．速度的大小叫速率；平均速度的大小叫平均速率．(　　) 5．加速度是描述物體速度變化快慢的物理量，用速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值來定義，即a＝，是矢量．(　　) 6．物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動(dòng)，叫自由落體運(yùn)動(dòng)．在同一地點(diǎn)，一切物體自由下落的加速度都相同，這個(gè)加速度叫做自由落體加速度，也叫重力加速度．(　　) 7．勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律 (1)五個(gè)重要公式： ①速度公式v＝v0＋at ②位移公式x＝v0t＋at2 ③位移和速度的關(guān)系v2－v＝2ax ④位移公式x＝t ⑤平均速度公式＝＝v (2)適用條件：加速度恒定不變的直線運(yùn)動(dòng)(　　) 8．自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律 v＝gt　h＝gt2　v2＝2gh?。絞t(　　) 9．豎直上拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律 拋出點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)，取初速度v0的方向?yàn)檎较?豎直向上)，有： ①末速度v＝v0－gt ②離拋出點(diǎn)高度h＝v0t－gt2 ③位移與速度關(guān)系－2gh＝v2－v ④上升的最大高度hmax＝(　　) 10．勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論：xm－xn＝(m－n)aT2(　　) 答案：1.√　2.√　3.√　4.(訂正：速度的大小叫速率，路程與發(fā)生這段路程所用時(shí)間的比值叫平均速率)　5.√ 　6.√　7.√　8.√　9.√　10.√ [思考點(diǎn)拓展] 說明：下列問題的解答中有兩個(gè)是錯(cuò)誤的，請(qǐng)找出，說明錯(cuò)因并改正. 想一想——易混的問題 1．加速度的物理意義是什么？ 答：加速度是描述物體運(yùn)動(dòng)快慢的物理量，就是物體增加的速度． 2．什么是勻變速直線運(yùn)動(dòng)？該運(yùn)動(dòng)的位移和所用時(shí)間是什么函數(shù)關(guān)系？ 答：在任意相等的時(shí)間內(nèi)速度的變化都相等的直線運(yùn)動(dòng)叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，位移和對(duì)應(yīng)時(shí)間是二次函數(shù)關(guān)系． 議一議——易錯(cuò)的問題 3．在月球的同一高度，有羽毛和重錘同時(shí)下落，二者是同時(shí)落地，還是重錘先落地？ 答：由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，二者同時(shí)落地． 4．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式均是矢量式，其中物理量的正負(fù)號(hào)是如何規(guī)定的？ 答：(1)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本公式均是矢量式，應(yīng)用時(shí)要注意各物理量的符號(hào)，一般情況下，我們規(guī)定初速度的方向?yàn)檎较?，與初速度同向的物理量取正值，反向的物理量取負(fù)值． (2)公式中各矢量有時(shí)以絕對(duì)值的形式出現(xiàn)，此時(shí)要在此“絕對(duì)值”前加上正負(fù)號(hào)表示此物理量；有時(shí)以物理量的符號(hào)形式出現(xiàn)，此時(shí)物理符號(hào)中包含了正負(fù)號(hào)． 5．什么是豎直上拋運(yùn)動(dòng)？該運(yùn)動(dòng)的處理方法一般有哪些？ 答：豎直向上拋出的物體只受重力作用下的運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)有兩種處理方法： (1)分段法 ①上升過程：v＝0，a＝－g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)； ②下降過程：自由落體運(yùn)動(dòng)． (2)全程法 將上升和下降過程統(tǒng)一看成是初速度v0向上，加速度g向下的勻變速直線運(yùn)動(dòng)． 6．位移－時(shí)間(xt)圖象和速度－時(shí)間(vt)圖象，既能描述質(zhì)點(diǎn)的直線運(yùn)動(dòng)，也能描述質(zhì)點(diǎn)的曲線運(yùn)動(dòng)，該圖象就是質(zhì)點(diǎn)在空間的運(yùn)動(dòng)軌跡，這種說法對(duì)嗎？ 答：正確 7．解決追及問題的一般思路是什么？ 答：一般思路為： (1)根據(jù)對(duì)兩物體運(yùn)動(dòng)過程的分析，畫出物體的運(yùn)動(dòng)示意圖； (2)根據(jù)兩物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)，分別列出兩物體的位移方程，注意要將兩物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系反映在方程中； (3)由運(yùn)動(dòng)示意圖找出兩物體位移間的關(guān)聯(lián)方程； (4)聯(lián)立方程求解. 錯(cuò)誤題號(hào) 錯(cuò)　　因 改　　正 答案： 錯(cuò)誤題號(hào) 錯(cuò)　　因 改　　正 1 未能正確理解加速度的物理意義 加速度是描述運(yùn)動(dòng)物體速度變化快慢的物理量，是速度對(duì)時(shí)間的變化率 6 未能正確理解兩種圖象的意義 xt圖象反映了做直線運(yùn)動(dòng)的物體的位移隨時(shí)間變化的規(guī)律，不表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡；vt圖象反映了做直線運(yùn)動(dòng)的物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，也不表示物體運(yùn)動(dòng)的軌跡 讀一讀——易記的訣謠 勻變速直線運(yùn)動(dòng)問題的解題秘訣： 勻加勻減a不變， 解題別忘畫條線(草圖)， 題給條件都標(biāo)上， 不同過程找關(guān)聯(lián)， 用公式時(shí)分正負(fù)， 解完還要回頭看． 二、力與物體的平衡 [核心知識(shí)判] 說明：以下物理概念、規(guī)律的敘述中，正確的在后面的括號(hào)內(nèi)打“√”，錯(cuò)誤的打“”. 1．由于地球的吸引而使物體受到的力叫做重力，大小G＝mg，方向豎直向下．(　　) 2．發(fā)生彈性形變的物體由于要恢復(fù)原狀，對(duì)與它接觸的物體會(huì)產(chǎn)生力的作用，這種力叫彈力．(　　) 3．由于兩個(gè)相接觸的物體只有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，這時(shí)在接觸面上產(chǎn)生阻礙相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的摩擦力叫靜摩擦力，方向總沿著接觸面，并跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的方向相反．(　　) 4．相接觸的兩個(gè)物體有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，在接觸面上會(huì)產(chǎn)生阻礙它們相對(duì)運(yùn)動(dòng)的力，叫滑動(dòng)摩擦力，大小F＝μFN，方向總是沿著接觸面，并跟物體相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反．(　　) 5．力的合成與分解就是幾個(gè)力的數(shù)字相加減．(　　) 6．如果幾個(gè)力共同作用在同一點(diǎn)上，或者雖不作用在同一點(diǎn)，但它們的延長(zhǎng)線交于一點(diǎn)，這樣的一組力叫做共點(diǎn)力．(　　) 7．一個(gè)物體在力的作用下保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，叫做物體處于平衡狀態(tài)．(　　) 8．胡克定律：F＝kx，x為彈簧的形變量．(　　) 9．滑動(dòng)摩擦力：F＝μmg.(　　) 10．共點(diǎn)力的平衡條件：F合＝0.(　　) 答案：1.√　2.√　3.√　4.√　5.(訂正：求已知幾個(gè)力的合力叫力的合成，求已知力的分力叫力的分解．力的合成與分解均遵守平行四邊形定則)　6.√ 7.√ 8.√　9.(訂正：滑動(dòng)摩擦力的大小與接觸面間的彈力大小成正比．即F＝μFN，方向與物體間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的方向相反) 10.√ [思考點(diǎn)拓展] 說明：下列問題的答案中有兩個(gè)是錯(cuò)誤的，請(qǐng)找出，說明錯(cuò)因并改正. 想一想——易混的問題 1．如圖所示，四個(gè)完全相同的彈簧都處于水平位置，它們的右端受到大小皆為F的拉力作用，而左端的情況各不相同： ①?gòu)椈傻淖蠖斯潭ㄔ趬ι?；②彈簧的左端受大小也為F的拉力作用；③彈簧的左端拴一小物塊，物塊在光滑的桌面上滑動(dòng)；④彈簧的左端拴一小物塊，物塊在有摩擦的桌面上滑動(dòng)． 若認(rèn)為彈簧質(zhì)量都為零，用L1、L2、L3、L4依次表示四個(gè)彈簧的伸長(zhǎng)量，請(qǐng)比較它們的大小關(guān)系． 答：彈簧伸長(zhǎng)量由彈簧的彈力(F彈)大小及勁度系數(shù)決定．由于彈簧質(zhì)量不計(jì)，這四種情況下，F(xiàn)彈都等于彈簧右端拉力F，因而彈簧伸長(zhǎng)量均相同，即L1＝L2＝L3＝L4. 2．對(duì)于兩端連著物體的彈簧，當(dāng)外部受力環(huán)境突然改變時(shí)，彈簧中的彈力能發(fā)生突變嗎？ 答：能發(fā)生突變． 3．如何求出物體所受的靜摩擦力？ 答：根據(jù)物體所處的狀態(tài)，利用平衡條件或牛頓第二定律列方程求解． 4．桿產(chǎn)生的彈力一定沿桿的方向嗎？ 答：不一定，有兩種情況： 自由桿和固定桿中的彈力方向．列表如下 類　型 特　征 受力特征 自由桿 可以自由轉(zhuǎn)動(dòng) 桿受力一定沿桿方向 固定桿 不能自由轉(zhuǎn)動(dòng) 不一定沿桿方向，由物體所處狀態(tài)決定 議一議——易錯(cuò)的問題 5．合力與分力的大小關(guān)系如何？ 答：合力一定大于分力． 6．力的分解的一般原則是什么？ 答：分解某個(gè)力時(shí)，一般原則是根據(jù)這個(gè)力產(chǎn)生的實(shí)際效果進(jìn)行分解． 7．一般用哪兩種方法處理物體的動(dòng)態(tài)平衡問題？ 答：(1)解析法 ①選某一狀態(tài)對(duì)物體進(jìn)行受力分析；②將物體受到的力進(jìn)行分解；③列平衡方程求出未知量與已知量的關(guān)系表達(dá)式；④根據(jù)已知量的變化情況來確定未知量的變化情況． (2)圖解法 ①選某一狀態(tài)對(duì)物體進(jìn)行受力分析；②根據(jù)平衡條件畫出力的平行四邊形；③根據(jù)已知量的變化情況，作出新的平行四邊形；④確定未知量大小、方向的變化. 錯(cuò)誤題號(hào) 錯(cuò)　　因 改　　正 答案： 錯(cuò)誤題號(hào) 錯(cuò)　　因 改　　正 2 不知道彈力的變化需要一個(gè)過程 由胡克定律F＝kx可知，形變量x不能突變，故彈力F也不能突變 5 沒有掌握合力與分力的大小關(guān)系 力的合成與分解遵守平行四邊形定則．合力可能大于每一個(gè)分力，也可能小于每一個(gè)分力，還可能大于一個(gè)分力而小于另一個(gè)分力 讀一讀——易記的訣謠 受力分析 重力一定有，彈力看四周， 細(xì)心找摩擦，不能忘其他(電、磁、浮)． 三、牛頓運(yùn)動(dòng)定律 [核心知識(shí)判] 說明：以下物理概念、規(guī)律的敘述中，正確的在后面的括號(hào)內(nèi)打“√”，錯(cuò)誤的打“”. 1．慣性：物體保持原來的勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)叫做慣性．一切物體都具有慣性，慣性是物體的固有性質(zhì)．質(zhì)量是慣性大小的唯一量度．(　　) 2．超重：當(dāng)物體有豎直向上的加速度時(shí)，物體對(duì)支持物的壓力大于物體的重力，這種現(xiàn)象叫做超重現(xiàn)象．(　　) 3．失重：當(dāng)物體有豎直向下的加速度時(shí)，物體對(duì)支持物的壓力小于物體的重力，這種現(xiàn)象叫做失重現(xiàn)象．(　　) 4．當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)，所受的重力為零．(　　) 5．牛頓第一定律：一切物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，直到有外力迫使它改變這種狀態(tài)為止．牛頓第一定律揭示了運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系：力不是維持物體速度(運(yùn)動(dòng)狀態(tài))的原因，而是改變物體速度的原因．(　　) 6．牛頓第二定律：物體的加速度a與物體所受的合外力F成正比，與物體的質(zhì)量m成反比，加速度的方向與合外力的方向相同，數(shù)學(xué)表達(dá)式：F＝ma.牛頓第二定律揭示了力的瞬時(shí)效應(yīng)，定量描述了力與加速度的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，即加速度與力是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失；力與加速度具有因果關(guān)系．力是產(chǎn)生加速度的原因，加速度是力產(chǎn)生的結(jié)果．(　　) 7．牛頓第三定律：作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上．牛頓第三定律揭示了物體與物體間的相互作用規(guī)律，兩個(gè)物體之間的作用力與反作用力總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失，一定是同種性質(zhì)的力，作用在兩個(gè)物體上各自產(chǎn)生效果，一定不會(huì)相互抵消．(　　) 答案：1.√ 2.√ 3.√ 4.(訂正：物體對(duì)水平支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Φ扔诹愕默F(xiàn)象叫做完全失重) 5．√　6.√　7.√ [思考點(diǎn)拓展] 說明：下列問題的解答中有兩個(gè)是錯(cuò)誤的，請(qǐng)找出，說明錯(cuò)因并改正. 想一想——易混的問題 1．慣性的表現(xiàn)形式是什么？ 答：慣性的表現(xiàn)形式有兩種： (1)物體在不受外力或所受的合外力為零時(shí)，慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))不變； (2)物體受到外力時(shí)，慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度，慣性大，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難以改變；慣性小，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變． 2．牛頓第二定律的瞬時(shí)性特點(diǎn)是什么？ 答：加速度a與作用力F對(duì)應(yīng)同一時(shí)刻，二者同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失． 3．牛頓第二定律的表達(dá)式是矢量式還是標(biāo)量式？ 答：標(biāo)量式． 4．牛頓第二定律的獨(dú)立性特點(diǎn)是什么？ 答：(1)作用于物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律； (2)物體的實(shí)際加速度等于每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和； (3)分力、加速度在各個(gè)方向上的分量也遵從牛頓第二定律，即Fx＝max，F(xiàn)y＝may. 議一議——易錯(cuò)的問題 5．超重、失重、完全失重與物體運(yùn)動(dòng)的方向有關(guān)系嗎？ 答：有關(guān)． 6．物塊、木板疊放后在水平面上運(yùn)動(dòng)的加速度有何特點(diǎn)？ 答：在疊放類問題中，若兩疊放物體在某時(shí)刻具有相同的速度，千萬不要簡(jiǎn)單地認(rèn)為此后兩物體一定會(huì)以相同的速度運(yùn)動(dòng)，一定要證明此后兩物體是否有相同的加速度．方法是假設(shè)兩物體具有相同的加速度a0，由牛頓第二定律求出此加速度，然后判斷兩物體中哪個(gè)物體的加速度a′具有最大值，一般當(dāng)某物體僅由靜摩擦力使之產(chǎn)生加速度時(shí)，其加速度有最大值，且最大加速度即為最大靜摩擦力產(chǎn)生的加速度a′m＝.若a0≤a′m，則假設(shè)成立． 7．比較一對(duì)作用力、反作用力和一對(duì)平衡力的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)． 答： 內(nèi)　容 一對(duì)作用力和 反作用力 一對(duì)平衡力 作用對(duì)象 兩個(gè)物體 同一個(gè)物體 作用時(shí)間 同時(shí)產(chǎn)生， 同時(shí)消失 不一定同時(shí)產(chǎn)生或消失 力的性質(zhì) 一定是同性質(zhì)的力 不一定是同性質(zhì)的力 力的大小 關(guān)系 大小相等 大小相等 力的方向 關(guān)系 方向相反且共線 方向相反且共線 錯(cuò)誤題號(hào) 錯(cuò)　　因 改　　正 答案： 錯(cuò)誤題號(hào) 錯(cuò)　　因 改　　正 3 記憶錯(cuò)誤 加速度和力均為矢量，牛頓第二定律的表達(dá)式為矢量表達(dá)式，應(yīng)用時(shí)先規(guī)定正方向 5 不能正確理解超重、失重和完全失重的含義 物體不論處于超重、失重還是完全失重狀態(tài)時(shí)，只與物體加速度的方向有關(guān)，與物體速度方向無關(guān) 讀一讀——易記的訣謠 (1)牛頓第二定律應(yīng)用 基本問題兩類型， 運(yùn)動(dòng)與力互求成， a做橋梁找合力， 整體隔離要活用． (2)牛頓第三定律的應(yīng)用 相互作用為“第三”， 等大反向又共線， 同存同失不同體， 求此知彼真方便． 四、曲線運(yùn)動(dòng) [核心知識(shí)判] 說明：以下物理概念、規(guī)律的敘述中，正確的在后面的括號(hào)內(nèi)打“√”，錯(cuò)誤的打“”. 1．運(yùn)動(dòng)的合成與分解就是幾個(gè)速度的數(shù)字相加減．(　　) 2．以水平初速度拋出的物體，只受重力作用下的運(yùn)動(dòng)，叫平拋運(yùn)動(dòng)，它是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．(　　) 3．角速度描述繞圓心轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢，用半徑轉(zhuǎn)過的角度跟所用時(shí)間的比值來定義，即ω＝.(　　) 4．線速度描述物體繞圓周運(yùn)動(dòng)的快慢，用通過的弧長(zhǎng)跟所用時(shí)間的比值來定義，即v＝，是矢量．(　　) 5．物體沿圓周運(yùn)動(dòng)，且線速度的大小處處相等的運(yùn)動(dòng)叫勻速圓周運(yùn)動(dòng)，線速度v＝，角速度ω＝，且v＝ωr.(　　) 6．做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，加速度指向圓心．稱為向心加速度，是描述物體速度方向變化快慢的物理量．大小：a＝＝rω2＝r.(　　) 7．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力一定指向圓心，叫做向心力．(　　) 8．做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)向心力突然消失或向心力不足時(shí)，物體做遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)，這種現(xiàn)象叫做離心現(xiàn)象．(　　) 9．物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：如果物體所受合外力的方向跟物體的速度方向不在一條直線上時(shí)，物體就做曲線運(yùn)動(dòng)．(　　) 10．物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件：合外力大小不變，方向始終與速度方向垂直，且指向圓心．即F供＝F需＝.(　　) 答案：1.(訂正：進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成與分解時(shí)，速度、加速度、位移都是矢量．遵守平行四邊形定則) 2.√ 3.√ 4.√ 5.√ 6.√ 7.(訂正：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，所受的合外力一定指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，這種力叫向心力) 8．√ 9.√ 10.√ [思考點(diǎn)拓展] 說明：下列問題的解答中有兩個(gè)是錯(cuò)誤的，請(qǐng)找出，說明錯(cuò)因并改正. 想一想——易混的問題 1．合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系如何？ 答：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系為： ①等時(shí)性 合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等，即同時(shí)開始，同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)停止． ②獨(dú)立性 一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)，各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，不受其他運(yùn)動(dòng)的影響． ③等效性 各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有完全相同的效果． 2．兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)嗎？ 答：一定是． 議一議——易錯(cuò)的問題 3．如圖所示，質(zhì)量為m的小球從離地面h處以v0水平拋出． ①小球的軌跡為什么向下彎曲？為什么受豎直向下的重力卻有水平方向的位移？ ②處理平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，沿水平和豎直兩個(gè)方向分解有什么優(yōu)越性？ ③小球經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落地？它的水平位移多大？ ④求小球落地時(shí)的速度．(重力加速度為g) 答：①小球拋出后受豎直向下的重力，在豎直方向上加速，而水平方向由于慣性做勻速運(yùn)動(dòng)，故小球在向下加速的同時(shí)，還有水平方向的位移． ②因?yàn)樗椒较驔]有力的作用，它的運(yùn)動(dòng)是由于慣性做的勻速運(yùn)動(dòng)．而合力只在豎直方向上，它的作用使物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，這兩種運(yùn)動(dòng)運(yùn)算簡(jiǎn)單，故可以沿水平和豎直兩個(gè)方向分解后分別處理． ③將運(yùn)動(dòng)分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)． 由h＝gt2知t＝ 水平距離x＝v0t＝v0 ④落地時(shí)小球的速度v＝ 與水平方向夾角θ滿足tan θ＝ 4．物體做圓周運(yùn)動(dòng)的原因是什么？向心力與物體所受的合力是一回事嗎？ 答：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，物體之所以做圓周運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)樗艿较蛐牧Φ淖饔茫蛐牧κ茄嘏c速度垂直方向上所有力的合力，但不一定是物體所受合力，僅當(dāng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體所受向心力由合力提供．在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，由于物體運(yùn)動(dòng)的速率不變，動(dòng)能不變，故物體所受合力與速度時(shí)刻垂直、不做功，其方向指向圓心，只改變速度的方向，產(chǎn)生向心加速度．在變速圓周運(yùn)動(dòng)中，由于物體運(yùn)動(dòng)的速率在改變，動(dòng)能在改變，故物體受到的合力不指向圓心，即與速度不垂直，合力要做功．合力沿半徑方向的分力充當(dāng)向心力，產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向；合力沿切線方向的分力產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大?。? 5. 如圖所示，是沒有物體支撐的小球(用細(xì)繩拴住在環(huán)形軌道的內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng))，在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)過最高點(diǎn)的情況，試分析小球能通過最高點(diǎn)的臨界條件． 答：臨界條件：小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力(或軌道的彈力)剛好等于零，小球的重力提供其做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，mg＝m，式中的v臨界是小球通過最高點(diǎn)的最小速度，通常叫臨界速度，v臨界＝. 6. 如圖所示，有物體支撐的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)過最高點(diǎn)的情況(例如，硬桿、彎管、汽車過拱橋等)，試分析小球能做完整圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件是什么？ 答：由分析可知，小球能通過圓軌道最高點(diǎn)做完整圓周運(yùn)動(dòng)的臨界條件是在最高點(diǎn)的最小速度是v臨＝ . 錯(cuò)誤題號(hào) 錯(cuò)　　因 改　　正 答案： 錯(cuò)誤題號(hào) 錯(cuò)　　因 改　　正 2 不理解合運(yùn)動(dòng)的軌跡是由合初速度與合加速度共同決定 只有當(dāng)兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合初速度與合加速度(可以為零)在同一直線上時(shí)，合運(yùn)動(dòng)才是直線運(yùn)動(dòng) 6 在最高點(diǎn)小球所受彈力的方向分析不準(zhǔn)確 由于桿和管內(nèi)壁的支持作用，小球恰能到達(dá)最高點(diǎn)的臨界速度v臨界＝0 讀一讀——易記的訣謠 關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng) 水平勻速豎直落， 位移速度“勾股”合， 時(shí)間自有高度定， 公式應(yīng)用不能錯(cuò)． 五、萬有引力與天體的運(yùn)動(dòng) [核心知識(shí)判] 說明：以下物理概念、規(guī)律的敘述中，正確的在后面的括號(hào)內(nèi)打“√”，錯(cuò)誤的打“”. 1．第一宇宙速度v1＝7.9 km/s，人造衛(wèi)星在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所必須具有的速度，叫做第一宇宙速度，如果發(fā)射速度vv>v1(v2指第二宇宙速度)，物體能成為衛(wèi)星，但軌道不再是圓而是橢圓．(　　) 2．第二宇宙速度v2＝11.2 km/s，若物體只受萬有引力作用，只要物體在地球表面具有足夠大的速度，就可以脫離地球的引力而飛離地球，這個(gè)速度叫做第二宇宙速度．(　　) 3．第三宇宙速度v3＝16.7 km/s，使物體掙脫太陽引力束縛的最小發(fā)射速度．(　　) 4．同步衛(wèi)星：運(yùn)轉(zhuǎn)周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，即T＝24 h，可位于地球上空任意高度和軌道上的衛(wèi)星．(　　) 5．開普勒第一定律：所有的行星圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個(gè)焦點(diǎn)上．(　　) 6．開普勒第二定律：行星與太陽的連線在相同的時(shí)間內(nèi)掃過的面積相等．(　　) 7．開普勒第三定律：所有行星的軌道的半長(zhǎng)軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，即＝k.(　　) 8．萬有引力定律 (1)內(nèi)容：自然界中任何兩個(gè)物體都是相互吸引的，引力的大小跟這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們的距離的二次方成反比． (2)數(shù)學(xué)表達(dá)式F＝G，引力常量G由卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)測(cè)出． (3)適用條件：適用于可以看做質(zhì)點(diǎn)的物體之間的相互作用．質(zhì)量分布均勻的球體可以認(rèn)為質(zhì)量集中于球心，也可用此公式計(jì)算．其中r為兩球心之間的距離．(　　) 答案：1.√　2.√　3.√　4.(訂正：周期T＝24 h，必須位于赤道正上方距地面高度h＝3.6104 km處與地球保持相對(duì)靜止的衛(wèi)星)　5.√　6.√　7.√　8.√ [思考點(diǎn)拓展] 說明：下列問題的解答中有兩個(gè)是錯(cuò)誤的，請(qǐng)找出，說明錯(cuò)因并改正. 想一想——易混的問題 1．若用R表示行星的軌道半徑，T表示公轉(zhuǎn)周期，則開普勒第三定律可表示為＝k，其中k是一個(gè)與行星無關(guān)，只與中心天體有關(guān)的常數(shù)，這種說法對(duì)嗎？ 答：對(duì)． 2．萬有引力定律的適用條件如何？ 答：在公式F＝G中，如果是兩質(zhì)點(diǎn)，r指兩質(zhì)點(diǎn)間距；如果是均勻球體，則r為球心間距．但有些時(shí)候，題目中給出的不是均勻球體，這時(shí)可用“挖補(bǔ)法”，構(gòu)成均勻球體后再進(jìn)行計(jì)算． 3．利用萬有引力定律和行星運(yùn)動(dòng)的軌道半徑和周期，能計(jì)算出行星的質(zhì)量嗎？ 答：能． 4．行星(或衛(wèi)星)繞恒星(或行星)的運(yùn)動(dòng)看做圓周運(yùn)動(dòng)，則繞天體運(yùn)動(dòng)的線速度、角速度、周期、加速度與其軌道半徑的關(guān)系是什么？ 答：在天體運(yùn)動(dòng)中不管是行星繞太陽的運(yùn)動(dòng)還是衛(wèi)星繞地球的運(yùn)動(dòng)，它們做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力都由萬有引力提供，據(jù)此可推導(dǎo)下列關(guān)系式： ＝→v＝ ＝mω2r→ω＝ ＝m()2r→T＝ ＝ma→a＝. 議一議——易錯(cuò)的問題 5．物體在赤道上隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力和衛(wèi)星環(huán)繞地球運(yùn)行所需的向心力都是由地球的萬有引力提供的嗎？ 答：都是由萬有引力提供的． 6．地球同步衛(wèi)星有哪些特點(diǎn)？ 答：同步衛(wèi)星的特點(diǎn)有： ①軌道一定，軌道平面一定和赤道平面重合； ②周期一定，T＝24 h； ③角速度一定等于地球自轉(zhuǎn)的角速度； ④向心加速度大小一定，a＝0.23 m/s2； ⑤距地面高度一定，h＝3.6104 km； ⑥環(huán)繞運(yùn)行線速度大小一定，v＝3.1103 m/s. 7．如何實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的變軌？ 答：衛(wèi)星的變軌問題有以下兩種情況： (1)制動(dòng)變軌：衛(wèi)星的速率變小時(shí)，使得萬有引力大于所需向心力，衛(wèi)星做向心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑將變小，所以要使衛(wèi)星的軌道半徑減小，需開動(dòng)反沖發(fā)動(dòng)機(jī)使衛(wèi)星做減速運(yùn)動(dòng)． (2)加速變軌：衛(wèi)星的速率增大時(shí)，使得萬有引力小于所需向心力，衛(wèi)星做離心運(yùn)動(dòng)，軌道半徑將變大，所以要使衛(wèi)星的軌道半徑變大，需開動(dòng)反沖發(fā)動(dòng)機(jī)使衛(wèi)星做加速運(yùn)動(dòng)． 8．衛(wèi)星(或飛船)變軌前后動(dòng)能、勢(shì)能和機(jī)械能如何變化？ 答：由＝和Ek＝mv2解得Ek＝.由低軌道變到高軌道，Ek減小，要克服引力做功，Ep增大，發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)衛(wèi)星做正功，機(jī)械能增大；反之，動(dòng)能增大，勢(shì)能減小，機(jī)械能減?。? 錯(cuò)誤題號(hào) 錯(cuò)　　因 改　　正 答案： 錯(cuò)誤題號(hào) 錯(cuò)　　因 改　　正 3 對(duì)求天體質(zhì)量的方法理解錯(cuò)誤 由萬有引力定律和牛頓第二定律得＝mr，只能求出中心天體的質(zhì)量 5 對(duì)赤道上的物體及衛(wèi)星的受力情況不清楚 位于赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)所需的向心力是由地球?qū)λ娜f有引力的一個(gè)很小的分力提供的；而環(huán)繞地球運(yùn)行的衛(wèi)星，所需的向心力是由地球?qū)λ娜咳f有引力提供的，兩個(gè)向心力的數(shù)值相差很多 讀一讀——易記的訣謠 (1)萬有引力定律 物體之間總相吸， 二者質(zhì)量須乘積， G為常數(shù)記清值， 距離平方成反比． (2)關(guān)于宇宙速度 第“一”最大又最小， 第“二”離開地球跑， 第“三”奔向銀河系， 茫茫宇宙真奇妙．