高中物理總復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)要點(diǎn).docVIP

_高中物理總復(fù)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)要點(diǎn)第一部分 力 學(xué)一、力和物體的平衡： 1力 力是物體對(duì)物體的作用：成對(duì)出現(xiàn)，力不能離開物體而獨(dú)立存在；力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（產(chǎn)生加速度）和引起形變；力是矢量，力的大小、方向、作用點(diǎn)是力的三要素。 力的分類：按力的性質(zhì)分類。按力的效果分類（可以幾個(gè)力的合力）。 力的圖示：由作用點(diǎn)開始畫，沿力的方向畫直線。選定標(biāo)度，并按大小結(jié)合標(biāo)度分段。在末端畫箭頭并標(biāo)出力的符號(hào)。 2重力 產(chǎn)生：由于地球吸引而產(chǎn)生（但不等于萬有引力）。方向豎直向下。作用點(diǎn)在重心。 大小：G=mg，在地球上不同地點(diǎn)g不同。重力的大小可用彈簧秤測出。 重心：質(zhì)量分布均勻的有規(guī)則形狀物體的重心，在它的幾何中心。質(zhì)量分布不均勻或不規(guī)則形狀物體的重心，除與物體的形狀有關(guān)外，還與質(zhì)量的分布有關(guān)。重心可用懸掛法測定。物體的重心不一定在物體上。 3彈力 產(chǎn)生：物體直接接觸且產(chǎn)生彈性形變時(shí)產(chǎn)生。壓力或支持力的方向垂直于支持面而指向被壓或被支持的物體；繩的拉力方向沿著繩而指向繩收縮的方向。 有接觸的物體間不一定有彈力，彈力是否存在可用假設(shè)法判斷，即假設(shè)彈力存在，通過分析物體的合力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)判斷。 胡克定律：在彈性限度內(nèi)，F(xiàn)=KX，X是彈簧的伸長量或縮短量。 4摩擦力 靜摩擦力：物接觸、相互擠壓（即存在彈力）、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢且相對(duì)靜止時(shí)產(chǎn)生。方向與接觸面相切，且與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢方向相反。除最大靜摩擦力外，靜摩擦力沒有一定的計(jì)算式，只能根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)按力的平衡或F=ma方法求。 判斷它的方向可采用“假設(shè)法”，即如無靜摩擦力時(shí)物體發(fā)生怎樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。 滑動(dòng)摩擦力：物接觸、相互擠壓且在粗糙面上有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生。方向與接觸面相切且與相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向相反（不一定與物的運(yùn)動(dòng)方向相反）大小f=FN。（FN不一定等于重力）。 滑動(dòng)摩擦力阻礙物體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但不一定阻礙物體的運(yùn)動(dòng)。 摩擦力既可能起動(dòng)力作用，也可能起阻力作用。 5力的合成與分解 合成與分解：合力與分力的效果相同，可以根據(jù)需要互相替代。力的合成和分解遵循平行四邊形法則，平行四邊形法則對(duì)任何矢量的合成都適用，力的合成與分解也可用正交分解法。兩固定力只能合成一個(gè)合力，一個(gè)力可分解成無數(shù)對(duì)分力，但力的分解要根據(jù)實(shí)際情況決定。 合力與分力關(guān)系：兩分力與合力F1 +F2 FF1 F2 ，但合力不一定大于某一分力。對(duì)于三個(gè)分力與合力的關(guān)系，它們同向時(shí)為最大合力，但最小合力則要考慮其中兩力的合力與第三個(gè)力的關(guān)系，例如3N、4N、5N三個(gè)力，其最大合力F34512N，但最小合力不是等于三者之差，而是等于0。 6在共點(diǎn)力作用下物體的平衡 物體所處狀態(tài)：此時(shí)物體所受合力=0。物處于靜止或勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即平衡狀態(tài)。 兩平衡力與作用反作用力：平衡力作用在同一物體上，其效果可互相抵消，它們不一定是同一性質(zhì)的力；作用與反作用力分別作用在兩不同的物體上，其效果不能互相抵消（其效果要結(jié)合各個(gè)物體的其他受力情況分析），但必是同一性質(zhì)的力。 7物體的受力分析 確定研究對(duì)象：隔離法：研究對(duì)象只選一個(gè)物體。整體法：研究對(duì)象是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)。應(yīng)用整體法一般要求這幾個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)加速度相同，包括系統(tǒng)中各物體均處于平衡狀態(tài)（當(dāng)加速度不同時(shí)，也可應(yīng)用）。 作力的示意圖（力圖）： 選擇對(duì)象。按順序畫：一般按重力、彈力、摩擦力的順序畫受力圖，應(yīng)用整體法時(shí)系統(tǒng)中各物體間相互作用力（內(nèi)力）不要畫。注意摩擦力：是否存在，方向如何。注意效果力：它是由其他的“性質(zhì)力”如彈力、重力等提供的，不要把這些“效果力”再重復(fù)作為一個(gè)單獨(dú)的力參與受力分析。作圖準(zhǔn)確。二、直線運(yùn)動(dòng)： 1基本概念 時(shí)刻與時(shí)間：時(shí)刻對(duì)應(yīng)的是位置、瞬時(shí)速度、動(dòng)量、動(dòng)能等狀態(tài)量，時(shí)間對(duì)應(yīng)的是位移、路程、沖量、功等過程量。 位移與路程：位移是起點(diǎn)至終點(diǎn)的直線距離，是矢量。路程是起點(diǎn)至終點(diǎn)的實(shí)際長度，是標(biāo)量。 2勻速度直線運(yùn)動(dòng) 速度：對(duì)應(yīng)的位移，只要位移大小或方向改變，速度即改變。勻速直線運(yùn)動(dòng)中的速度是一個(gè)恒量，即大小和方向都不變。 速率：對(duì)應(yīng)的路程。在曲線運(yùn)動(dòng)中，路程是曲線的長度。 平均速度：是總位移與總時(shí)間的比值， 在速度不同的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)中，它不是速度的平均值（總位移/總時(shí)間）。 勻速直線運(yùn)動(dòng)圖象：St圖象，是過原點(diǎn)的一條直線，直線的斜率=速度。Vt圖象，是平行于t軸的一條直線，圖線所包圍的面積物體的位移。 3勻變速直線運(yùn)動(dòng) 加速度：用來描述速度變化的快慢，是矢量。在其他運(yùn)動(dòng)中，它不一定指速度變化的大小，速度大，加速度不一定大，速度為零，加速度不一定為零。 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式： Vt =V0 +at S=V0 t+at2 /2 在勻加速直線運(yùn)動(dòng)中，a為正，a與V同向，勻減速直線運(yùn)動(dòng)中，a為負(fù)，a與V反向。 vt圖象：是一條傾斜的直線，圖線的斜率=a。圖線與X軸包圍的面積表示物體的位移。 自由落體和豎直上拋運(yùn)動(dòng)：是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特例，加速度都是g。豎直上拋可分為上、下兩個(gè)運(yùn)動(dòng)求解，也可直接應(yīng)用勻減速直線運(yùn)動(dòng)公式計(jì)算，當(dāng)速度為負(fù)值時(shí)，表示物體處于下降階段，當(dāng)位移為負(fù)值時(shí)，表示物體在拋出點(diǎn)下方 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一些特點(diǎn)： SaT2：相鄰兩相等時(shí)間內(nèi)的位移之差是個(gè)恒量。 位移之比：V00時(shí)，從起點(diǎn)算起，1t、2t、3tnt時(shí)間內(nèi)的位移之比S1 S2 S3 Sn =149n2 。 V00時(shí)，從起點(diǎn)算起，第1t秒、第2t秒、第3t秒第nt秒時(shí)間內(nèi)的位移之比S1 S2 S3 Sn =135（2n1）； 從V00算起，通過連續(xù)相等位移的時(shí)間之比t1t2t3tn1 速度關(guān)系：時(shí)間中點(diǎn)的速度=該段的平均速度。位移中點(diǎn)速度VB與該位移起點(diǎn)速度VA和終點(diǎn)速度VC關(guān)系：。在勻加速直線運(yùn)動(dòng)或勻減速直線運(yùn)動(dòng)中，位移中點(diǎn)的速度都比時(shí)間中點(diǎn)速度大。 4注意點(diǎn) 勻減速直線運(yùn)動(dòng)：有下面三種情況： 物體可以返回且加速度不變時(shí)，如豎直上拋運(yùn)動(dòng)，公式Vt =V0 at 和S=V0 tat2 /2適用于整個(gè)過程。如果已知返回過程某時(shí)刻的速度，可以負(fù)值代入速度公式計(jì)算，如果已知返回過程某位置處于拋出點(diǎn)的另一側(cè)，其位移可以負(fù)值代入位移公式。 物體不能返回的運(yùn)動(dòng)，如汽車剎車后t秒的位移和速度，以上兩公式只適用Vt0前的過程，此類問題一般要先判斷汽車剎車后可運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。 物體可以返回但加速度不同，如豎直上拋時(shí)存在空氣阻力，則要分上升和下落兩段單獨(dú)計(jì)算。物體可以返回運(yùn)動(dòng)時(shí)，在返回點(diǎn)的速度零，但加速度不一定為零。 公式只適用于勻變速直線運(yùn)動(dòng)，在某些題目中使用它，可以使計(jì)算簡化，對(duì)于加速度不變的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，如豎直上拋運(yùn)動(dòng)，如果物體處于下落過程，此時(shí)的速度與初速度方向相反，公式中的Vt要取負(fù)值。 相追相遇的問題：要注意用作圖的方法分析各物體的運(yùn)動(dòng)情況，并在圖上逐個(gè)注明物理量。在追趕運(yùn)動(dòng)中，追上的條件不但與兩物體的位移有關(guān)，還與兩物體的速度有關(guān)，一般情況時(shí)，要把兩物體的速度大小相等作為臨界條件。 豎直分離問題：疊在一起的兩物體一起向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，要使上面的物體與下面的物體分離，例如用手豎直向上拋物，要使物離開手，先有一個(gè)向上加速過程，然后要有一個(gè)向上減速過程，只有當(dāng)向下的加速度大小增大到g以后時(shí)，物體才開始脫離手，因此g是分離的臨界加速度（此后手的向下加速度要大于g）。 加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)：其速度仍然不斷增大（只是每秒速度增加量逐漸減?。?dāng)加速度減小至零時(shí)，此時(shí)物體的速度最大。三、運(yùn)動(dòng)定律： 1牛頓第一定律 伽利略的理想實(shí)驗(yàn)：是針對(duì)“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，經(jīng)過通過物體沿光滑斜面下滑，觀察它滾上另一個(gè)斜面（平面）運(yùn)動(dòng)情況的抽象思維，抓住主要因素，忽略次要因素的理想實(shí)驗(yàn)。當(dāng)物在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng)，物的速度保持不變，物體運(yùn)動(dòng)并不需要力來維持。物在水平面上運(yùn)動(dòng)之所以會(huì)停下來，是因?yàn)槭鞘艿阶枇Φ木壒省?慣性：物體保持原來靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì)。一切物體都有慣性，慣性是所有物體的固有性質(zhì)。它與物體是否運(yùn)動(dòng)、運(yùn)動(dòng)快慢、受力情況無關(guān)。質(zhì)量是慣性大小的量度，質(zhì)量大的物體慣性大，在同樣力作用下，質(zhì)量大的物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變。 用慣性解釋現(xiàn)象時(shí)，著重強(qiáng)調(diào)物體保持原來運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的特性（靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)）。 2牛頓第二定律 特點(diǎn)：a=F/m是一個(gè)瞬時(shí)作用規(guī)律，即a是F作用所產(chǎn)生，與F始終同向，同時(shí)變化，同時(shí)存在或消失。 應(yīng)用：進(jìn)行受力分析是應(yīng)用Fma解題的關(guān)鍵步驟。按加速度方向列式。與運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合計(jì)算時(shí)一般以加速度為中間量。注意物體運(yùn)動(dòng)中加速度是否變化。 3牛頓第三定律 特點(diǎn)：大小相同、方向相反，在同一直線上，性質(zhì)相同。分別作用在兩個(gè)物體上，產(chǎn)生的效果不一定相同，也不能互相抵消。借助F和F的關(guān)系，可以通過改變研究對(duì)象分析問題，但此種情況下答題時(shí)要注意引入牛頓第三定律答題。 4力學(xué)單位制 國際單位制：力學(xué)中長度（米）、質(zhì)量（千克）、時(shí)間（秒），熱學(xué)中熱力學(xué)溫度（開）、物質(zhì)的量（摩爾），電學(xué)中電流強(qiáng)度（安培），是國際基本單位。由這些基本單位推導(dǎo)出的單位，如牛（千克米/秒2 ）等，是導(dǎo)出單位。基本單位和導(dǎo)出單位一起組成單位制。 5應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律的解題要求 根據(jù)題目的已知條件進(jìn)行研究對(duì)象的受力分析或運(yùn)動(dòng)狀態(tài)分析，畫出分析圖。 力的分解和合成：物體受多力作用時(shí)，注意是否要把力按效果進(jìn)行分解，分解時(shí)應(yīng)選擇什么方向的座標(biāo)軸。 列出相關(guān)量的關(guān)系式：按正交分解時(shí)分開列式。 找出相關(guān)量和變量：在同一題目中，可以選擇不同的研究對(duì)象（單個(gè)或系統(tǒng)），列式時(shí)，選擇未知量數(shù)少、已知量和相關(guān)量多的公式，注意有的物理量的大小和方向是否變化，物體處于什么狀態(tài)。 當(dāng)物體的加速度為已知時(shí)，即相當(dāng)于知道物體的合力，如果要求某一個(gè)力，此時(shí)在作力的分析圖時(shí)，要把合力作為一個(gè)已知量。 6超重和失重 超重：指物體對(duì)支持物的壓力或拉力大于它的重力，作加速上升或減速下降的物體，物體處于超重狀態(tài)。 失重：加速下降或減速上升的物體對(duì)支持物壓力或拉力小于重力；完全失重：自由下落或繞地作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星中的物體對(duì)支持物壓力或拉力=零。（處于完全失重狀態(tài)的液體的浮力也為零） 7注意點(diǎn) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律只在低速（相對(duì)于光速）、宏觀（相對(duì)于微觀粒子）條件下適用。 對(duì)于繩子、彈簧、硬棒，要注意它們受力方面的差別，其中繩子只能受拉力，彈簧可受拉力和壓力，硬棒除能受拉力、壓力外，還能彎曲，這時(shí)的力不延棒的方向。 當(dāng)其他力撤消的瞬間，一般認(rèn)為繩子受力情況立即改變，而彈簧的彈力則不會(huì)立即消失。 超重、失重與物體的重力：超重、失重是指在豎直方向作變速運(yùn)動(dòng)的物體所受其他物體的支持力或拉力大?。匆曋鼗蚍Q重）是否大于或小于它的重力（引力重），在這種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，物體所受重力不變。在繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星中，物體處于完全失重狀態(tài)，物體間不存在支持力或拉力，但物體仍然受到地球的重力作用，此時(shí)重力全部用于提供向心力。四、曲線運(yùn)動(dòng)： 1曲線運(yùn)動(dòng) 物體作曲線運(yùn)動(dòng)的條件：初速度和合外力不為零。兩者不在一直線上。 速度：合外力的作用是改變速度（大小、方向）。任一點(diǎn)的速度方向在該點(diǎn)曲線的切線方向上。運(yùn)動(dòng)中速度不斷改變，是一種變速運(yùn)動(dòng)，如果合外力是恒定的，屬勻變速運(yùn)動(dòng)。 2運(yùn)動(dòng)的合成和分解 兩類基本運(yùn)動(dòng)：勻速直線運(yùn)動(dòng)和初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)是最常見的兩類基本運(yùn)動(dòng)； 運(yùn)動(dòng)合成：幾個(gè)同類運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)仍是同類運(yùn)動(dòng)。合速度或合加速度按力的合成方法求。不同類運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)可能是直線運(yùn)動(dòng)（V0與a在同一直線上），也可能是曲線運(yùn)動(dòng)（V0與a不在同一直線上）。 運(yùn)動(dòng)分解：一個(gè)復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)也可分解成幾個(gè)較簡單的分運(yùn)動(dòng)（一般用正交分解），各個(gè)分運(yùn)動(dòng)可獨(dú)立求解，其相互關(guān)系是它們具有等時(shí)性。 船渡河和拖船問題： 船渡河：它是船在靜水中的運(yùn)動(dòng)和水的運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，它是兩種勻速直線運(yùn)動(dòng)的合成，合運(yùn)動(dòng)也是勻速直線運(yùn)動(dòng)。船渡河的時(shí)間由河寬和船垂直河岸的分速度決定，與水的流速度無關(guān)，船渡河沿河岸的位移與渡河時(shí)間和水的流速有關(guān)。當(dāng)船的靜水速度大于水的流速時(shí)，可以使它們的合速度方向垂直河岸，此時(shí)渡河最小位移等于河寬，當(dāng)船的靜水速度小于水的流速時(shí)，無法使它們的合速度方向垂直河岸，此時(shí)要通過畫圓弧方法求解。 岸上拖船：包括汽車通過滑輪提升重物問題，存在兩個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)，一般岸上的運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，而比岸低的水中船的運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)，船在水中的速度是合速度（實(shí)際效果），連接繩的速度是船的分速度（它的大小等于岸上拉繩力的速度大?。囊苿?dòng)距離要通過繩被拖過的長度計(jì)算。如果是河中的船（勻速）拖動(dòng)岸上物體，則船速也是合速度。對(duì)于汽車通過滑輪提升重物，汽車速度也是合速度。 3平拋運(yùn)動(dòng) 性質(zhì)：初速度與重力垂直，是勻變速運(yùn)動(dòng)，加速度=g。 分運(yùn)動(dòng)：水平方向X=V0t；豎直方向Y=gt2/2。平拋運(yùn)動(dòng)的空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間由h決定，水平位移由h和V0聯(lián)合決定。運(yùn)動(dòng)過程各點(diǎn)的水平分速度都等于V0，豎直分速度Vtgt，速度改變量gt。各點(diǎn)機(jī)械能相等。 4勻速圓周運(yùn)動(dòng) 意義：速度大小不變，方向不斷改變。加速度大小不變，方向時(shí)刻改變，是變加速運(yùn)動(dòng)。 物理量：線速度：V=S/t2R/TR，其中S是通過的弧長，方向沿該點(diǎn)圓周的切線方向。角速度：=/t2/T，單位為rad/s。周期T和頻率f：T1/f，在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，轉(zhuǎn)速nf。向心加速度：aV2/RR2，方向始終指向圓心（不斷變化）。向心力：大小F=ma=mV2/r=mr2；其方向始終指向圓心（變力），是一種“效果力”，它是由其他力（單個(gè)或多個(gè)）提供的。 在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，角速度、周期、頻率是不變的，速度、向心加速度、向心力是變化的（大小不變，方向不斷改變）。 注意點(diǎn)： 在皮帶傳動(dòng)系統(tǒng)中，認(rèn)為皮帶及其接觸處輪沿各點(diǎn)的線速度大小相等（不打滑），同一輪上各點(diǎn)角速度相等，線速度大小不一定相同。比較它們的V、或a時(shí)，要判斷它們哪些物理量大小是相同的。 豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)是變加速運(yùn)動(dòng)，速度、加速度大小和方向不斷改變，只要求分析最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況。最高點(diǎn)的情況要根據(jù)提供向心力的物體決定，例如細(xì)繩和輕棒，細(xì)繩只能承受拉力，最高點(diǎn)的最小速度為V，而輕棒還可承受壓力，允許最高點(diǎn)的速度0。 當(dāng)物體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果它的向心力是由不在一條直線上的力提供的（如圓錐擺、火車轉(zhuǎn)彎等），要注意確定圓心的位置和沿半徑方向的合力。 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體，當(dāng)它所受的合外力突然消失或不足以提供所需的向心力時(shí)，說會(huì)做逐漸遠(yuǎn)離圓心的離心運(yùn)動(dòng)，如果向心力突然消失，物體由于慣性就會(huì)沿切線飛去。 5萬有引力和天體運(yùn)動(dòng) 萬有引力定律：F=GmM/r2，其中的r是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離，當(dāng)物體間的距離遠(yuǎn)大于物體本身的大小時(shí)，物體可視為質(zhì)點(diǎn)。引力常量：G=6.671011牛米2/千克2 ，它是卡文迪許用扭秤測定的。萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，是17世紀(jì)自然科學(xué)最偉大的成果之一，第一次揭示自然科學(xué)中一種基本相互作用的規(guī)律。 開普勒定律：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。第三定律：所有行星的軌道的半長軌的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等，即R3/T2k。 天體的運(yùn)動(dòng)：向心力由兩天體間的萬有引力提供，根據(jù)已知和所求物理量，在公式GmM/r2mV2/rmr2mr(2/T)2mg選擇（其中的r是運(yùn)動(dòng)半徑，g是天體所在處的重力加速度）。天體質(zhì)量、密度、周期關(guān)系：MV4R3/442r3/GT2，其中R是天體半徑，r是天體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，T是周期。當(dāng)物體在天體表面附近作勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，3/GT2。 人造地球衛(wèi)星：以上的公式仍然適用，對(duì)于離地h高的衛(wèi)星，g=g（h/R+h）2 。衛(wèi)星的V、T與r的關(guān)系：根據(jù)GmM/r2mV2/r，得，r越大，V越小，同理根據(jù)GmM/r2mr2mr(2/T)2，21/r3，T2r3，r越大，越小，T越大。宇宙速度：第一宇宙速度=7.9千米/秒（繞地作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度）；第二宇宙速度=112千米/秒；第三宇宙速度=16.7千米/秒；同步衛(wèi)星：相對(duì)地球靜止的衛(wèi)星，它的周期、角速度與地球的自轉(zhuǎn)周期和角速度相同。這樣的衛(wèi)星必須在赤道上方的一個(gè)固定圓形軌道上作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，離地高約3.6107米。 7注意點(diǎn) 任何物體在離開運(yùn)動(dòng)著的物體瞬間，都具有與離開時(shí)相同的速度，它以后的運(yùn)動(dòng)即把該速度作為初速度，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由離開后的受力情況決定，與它原來所在物體的運(yùn)動(dòng)無關(guān)。 隨地球自轉(zhuǎn)的物體與環(huán)繞地球作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度、周期和向心力不相同，地球的自轉(zhuǎn)周期T24小時(shí)86400秒，而衛(wèi)星的周期隨離地的高度的增大而增大，在地球表面附近的衛(wèi)星的最小周期約5066秒（不到85分鐘），地球上赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的速度約0.46km/s，而在地球表面附近的衛(wèi)星的速度約7.9km/s，1kg的物體在地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)所需向心力約0.034N，而它在地球表面附近繞地作勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力等于它的重力9.8N。 衛(wèi)星的發(fā)射速度和環(huán)繞速度是不同的，最小的發(fā)射速度是7.9千米/秒，而作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大環(huán)繞速度=7.9千米/秒，衛(wèi)星離地越高，速度越小。以上的三個(gè)宇宙速度，都是指發(fā)射衛(wèi)星的速度。五、機(jī)械能： 1功 什么力做功：物體在某個(gè)力的方向上發(fā)生位移，該力就對(duì)物體做功。計(jì)算某個(gè)力F做功時(shí)，如果已知F和S，直接應(yīng)用WFS計(jì)算，它與其他力無關(guān)。 計(jì)算：W=FSCos，其中是F與S的夾角。功是標(biāo)量，1度電=1千瓦時(shí)=360000焦。 2功率 平均功率與瞬時(shí)功率：，表示物體在t時(shí)間的平均功率。P=FVCos表示力F在瞬時(shí)速度V時(shí)的瞬時(shí)功率，其中是F與V間的夾角。當(dāng)力與速度不在同一直線上時(shí)，可取它們?cè)谕恢本€上的分量計(jì)算。 額定功率與實(shí)際功率：機(jī)器在正常工作時(shí)的最大輸出功率是額定功率，機(jī)器銘牌上標(biāo)出的功率是額定功率。機(jī)器在實(shí)際工作的功率不一定等于額定功率，此時(shí)的功率為實(shí)際功率。 計(jì)算汽車的最大速率時(shí)，按照它在勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即牽引力F阻力Ff時(shí)，VmP額/F。 汽車的起動(dòng)問題：勻加速起動(dòng)：加速度不變，牽引力F=Ma+f，F(xiàn)是個(gè)恒量（大于阻力f），由于速度不斷增大，PFV，牽引功率增大，至額定功率時(shí)速度就不能再增大，此時(shí)的最大速度VP/(Maf)P/f。汽車加速過程的時(shí)間tV/a，如果汽車速度還要增大，就必須減小加速度值。位移Sat2/2。加速過程汽車所做的功WFS，合外力所做的功W(Ff)SMV2/2。 額定功率起動(dòng)：剛開始速度小，根據(jù)FP/V，開始時(shí)牽引力F大，加速度a(Ff)/M也大，隨著速度的增大，牽引力減小，加速度減小，直到加速度為零時(shí)達(dá)到最大速度V=P/f，這個(gè)過程是加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)。加速過程汽車所做的功WPt，合外力所做的功WPtfSMV2/2。 3功與能 功與能關(guān)系：做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，功是能量轉(zhuǎn)化的量度。做功與動(dòng)能變化的關(guān)系（動(dòng)能定理）：合外力對(duì)物體所做的總功，等于物體動(dòng)能的變化，即W=Ek。 應(yīng)用動(dòng)量定理：適用于單個(gè)物體受力與動(dòng)能變化關(guān)系，解題時(shí)要先選定研究對(duì)象，分析它的受力情況、做功情況和初、末狀態(tài)動(dòng)能。關(guān)于外力的功：W是各個(gè)外力做的功的代數(shù)和，物體受多個(gè)外力作用時(shí)，各力做的功可分項(xiàng)列出，同時(shí)注意分清功的正負(fù)，如力是分段作用，則分項(xiàng)計(jì)算，對(duì)于恒力做的功（如重力），可以沿力的方向計(jì)算位移，對(duì)于滑動(dòng)摩擦力、空氣阻力等力做的功，要沿路徑計(jì)算S，如力是變力，則只寫W，不寫成FS，對(duì)于汽車以額定功率做功，則寫為Pt。動(dòng)能變化：Ek指的是末動(dòng)能減初動(dòng)能，即初、末狀態(tài)的動(dòng)能，不必考慮中間過程如何變化。 4機(jī)械能守恒 應(yīng)用：在只有重力做功（沒有摩擦和介質(zhì)阻力做功），物體的動(dòng)能和重力勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能總量保持不變。如果重力、彈力以外的其他力做的功總和為零，機(jī)械能不變。列式前，注意選擇并標(biāo)明零勢能的參照面，分清初末狀態(tài)。 動(dòng)能定理與機(jī)械能守恒：動(dòng)能定理適用于各種力做功與動(dòng)能變化的關(guān)系，它是物理中的一個(gè)重要規(guī)律。在機(jī)械能守恒中，只有動(dòng)能和勢能的轉(zhuǎn)化關(guān)系，不涉及功的問題，如果把重力勢能的變化與重力做功聯(lián)系起來，也可以認(rèn)為是重力做功動(dòng)能變化。關(guān)于滑動(dòng)摩擦力做功的問題：在一般運(yùn)動(dòng)中，WfS的S指的是f對(duì)地位移，此時(shí)的功不一定全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，在相對(duì)滑動(dòng)的系統(tǒng)中的WfS中的S，是兩物體間相對(duì)滑動(dòng)發(fā)生的位移，此時(shí)的功fS全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。如果是靜摩擦力做功，由于不發(fā)生相對(duì)位移，做的功不轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。六、動(dòng)量、動(dòng)量守恒： 1沖量和動(dòng)量 沖量：它是力的時(shí)間積累I=Ft，它是矢量它的方向就是F的方向。某力沖量：直接求該力與作用時(shí)間的乘積，不要再分解該力，當(dāng)某力做功為零時(shí)，它的沖量不一定為零。 動(dòng)量：運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度的乘積，p=mV它是矢量，它的方向就是V的方向。 2動(dòng)量定理 表達(dá)式：IPPtP0或Ft=mVtmV0。 應(yīng)用注意點(diǎn)：注意方向：可以自定某方向?yàn)檎较颍ㄗ詈靡訴0為正方向），式中各量同向的取正，反向的取負(fù)。當(dāng)物體所受沖量為負(fù)值時(shí)，只表示它與選定的正方向相反。當(dāng)物體以同樣大小的速度反彈時(shí)，如果選定初速度方向?yàn)檎瑒t物體所受的沖量2mV，其中的負(fù)號(hào)表示與初速度方向相反。有幾個(gè)力或力的作用時(shí)間不同，則應(yīng)分項(xiàng)列出，并按選定的正方向代入正負(fù)值。關(guān)于動(dòng)量變化P是有方向的，它的方向與I的方向相同，如果以V0為正方向，則P0時(shí)，它的方向與V0同向，P0時(shí)，它的方向與V0反向。比較某力的作用效果時(shí)，例如玻璃杯落在水泥地與砂地上的情況，要考慮力的作用時(shí)間和動(dòng)量的變化大小。 3動(dòng)量守恒定律 適用范圍：系統(tǒng)不受外力或所受合外力為零時(shí)。系統(tǒng)所受的合外力雖然不為零，但比系統(tǒng)內(nèi)力小得多。系統(tǒng)所受的合外力雖然不為零，但某個(gè)方向上的合外力分量為零，該方向上的動(dòng)量守恒。動(dòng)量守恒定律不但適用于宏現(xiàn)、低速的情況，也適用于微觀、高速的情況。 動(dòng)量與能量：物體在相互作用時(shí)，各物體間不但存在動(dòng)量的變化，而且同時(shí)存在能量的變化。 碰撞：它是一種相互作用時(shí)間很短、相互作用力很大的現(xiàn)象。碰撞過程動(dòng)量保持不變，物體間的相互作用力大小、作用時(shí)間相等，但機(jī)械能可能減小、增加或不變。 非彈性碰撞：它的機(jī)械能要變化，其中以完全非彈性碰撞（碰后粘合一起）動(dòng)能損失最大。一般的非彈性碰撞也要損失機(jī)械能，但有些碰撞（如反沖運(yùn)動(dòng)、炸藥爆炸）因碰撞過程有其他能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，則系統(tǒng)動(dòng)能要增加。對(duì)繩子的突然繃緊發(fā)生的物體間瞬時(shí)相互作用，也是一種非彈性碰撞，要損失動(dòng)能。 彈性碰撞：是一種不損失動(dòng)能的相互作用。碰撞過程同時(shí)符合動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒規(guī)律，這種碰撞如果碰前有一物體是靜止，即V2=0的情況，碰撞后的速度為： ， ，如果m1=m2 ，則V1 =0，V2 =V1 （速度交換） 判斷：在判斷碰撞后速度或動(dòng)量的可能值時(shí)，除比較碰撞前、后的總動(dòng)量是否相等外，還要比較總動(dòng)能的大小，在一般的碰撞中，碰撞后的總動(dòng)能不會(huì)大于碰撞前的總動(dòng)能。 動(dòng)量、沖量與動(dòng)能關(guān)系