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物理質點運動學復習資料
物理學是一門自然科學,注重于研究物質、能量、空間、時間,尤其是它們各自的性質與彼此之間的相互關系。物理學是關于大自然規(guī)律的知識;更廣義地說,物理學探索并分析大自然所發(fā)生的現(xiàn)象,以了解其規(guī)則。下面為大家?guī)砹宋锢碣|點運動學復習資料,歡迎大家參考!
物理質點運動學復習資料 1
主要內容:
本章首先從描述物體機械運動的方法問題入手,闡述描述運動的前提——質點理想模型、時間和空間的量度,參照系坐標系。其次重點討論描寫質點和剛體運動所需要的幾個基本物理量(如位移、速度、加速度、角速度、角加速度等)及其特性(如相對性、瞬時性、矢量性)。
。ㄒ唬⿻r間和空間
研究機械運動,必然涉及時間、空間及其度量。我們用時間反映物體運動的先后順序及間隔,即運動的持續(xù)性,F(xiàn)行的時間單位是1967年第13屆國際計量大會規(guī)定的,用銫(133Cs)原子基態(tài)的兩個超精細能級間躍遷相對應的輻射周期的9 192 631 770倍為1秒?臻g反映物質的廣延性?臻g距離為長度,長度的現(xiàn)行單位是1983年10月第17屆國際計量大會規(guī)定的,把光在真空中1/299 792 458秒內走過的路程定義為1米。
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宇宙間任何物質都在運動,大到地球、太陽等天體,小到分子、原子及各種基本粒子,所以說,物質的運動是普遍的、絕對的,但對運動的描述卻是相對的。比如,在勻速直線航行的艦船甲板上,有人放開手中的石子,他看到石子作自由落體運動,運動軌跡是一條直線,而站在岸邊的人看石子作平拋運動,運動軌跡是一條拋物線。這是因為他們站在不同的物體上。因此,要描述一個物體的運動,必須先確定另一個物體作為標準,這個被選作標準的物體叫參照系或參考系。選擇哪個物體作為參照系,主要取決于問題的性質和研究的方便。在研究地球運動時,多取太陽為參照系,當研究地球表面附近物體的`運動時,一般以地球為參照系。我們大部分是研究地面上物體的運動,所以,如不特別指明,就以地球為參照系。
。ㄈ┵|點
實際的物體都有一定的大小和形狀,物體上各點在空中的運動一般是不一樣的。在某些情況下,根據(jù)問題的性質,如果物體的形狀和大小與所研究的問題關系甚微,以至可以忽略其大小和形狀,這時就可以把整個物體看作一個沒有大小和形狀的幾何點,但是它具有整個物體的質量,這種具有質量的幾何點叫質點。必須指出質點是一種理想的物理模型。同樣是地球,在研究它繞太陽公轉時,把它看作質點,在研究它的自轉時,又把它看作剛體。
物理質點運動學復習資料 2
一、主要內容
本章內容包括位移、路程、時間、時刻、平均速度、即時速度、線速度、角速度、加速度等基本概念,以及勻變速直線運動的規(guī)律、平拋運動的規(guī)律及圓周運動的規(guī)律。在學習中要注意準確理解位移、速度、加速度等基本概念,特別應該理解位移與距離(路程)、速度與速率、時間與時刻、加速度與速度及速度變化量的不同。
二、基本方法
本章中所涉及到的`基本方法有:利用運動合成與分解的方法研究平拋運動的問題,這是將復雜的問題利用分解的方法將其劃分為若干個簡單問題的基本方法;利用物理量間的函數(shù)關系圖像研究物體的運動規(guī)律的方法,這也是形象、直觀的研究物理問題的一種基本方法。這些具體方法中所包含的思想,在整個物理學研究問題中都是經(jīng)常用到的。因此,在學習過程中要特別加以體會。
三、錯解分析
在本章知識應用的過程中,初學者常犯的錯誤主要表現(xiàn)在:對要領理解不深刻,如加速度的大小與速度大小、速度變化量的大小,加速度的方向與速度的方向之間;煜磺;對位移、速度、加速度這些矢量運算過程中正、負號的使用出現(xiàn)混亂:在未對物體運動(特別是物體做減速運動)過程進行準確分析的情況下,盲目地套公式進行運算等。
物理質點運動學復習資料 3
1)平拋運動
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.豎直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.豎直方向位移:y=gt2/2
5.運動時間t=(2y/g)1/2(通常又表示為(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向與水平夾角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向與水平夾角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;豎直方向加速度:ay=g
注:
(1)平拋運動是勻變速曲線運動,加速度為g,通?煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本運與豎直方向的自由落體運動的合成;
(2)運動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關;
(3)θ與β的關系為tgβ=2tgα;
(4)在平拋運動中時間t是解題關鍵;(5)做曲線運動的物體必有加速度,當速度方向與所受合力(加速度)方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。
2)勻速圓周運動
1.線速度V=s/t=2πr/T 2.角速度ω=/t=2π/T=2πf
3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r 4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合
5.周期與頻率:T=1/f 6.角速度與線速度的關系:V=ωr
7.角速度與轉速的關系ω=2πn(此處頻率與轉速意義相同)
8.主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度():弧度(rad);頻率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);轉速(n):r/s;半徑(r):米(m);線速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某個具體力提供,也可以由合力提供,還可以由分力提供,方向始終與速度方向垂直,指向圓心;
(2)做勻速圓周運動的物體,其向心力等于合力,并且向心力只改變速度的方向,不改變速度的'大小,因此物體的動能保持不變,向心力不做功,但動量不斷改變。
3)萬有引力
1.開普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:軌道半徑,T:周期,K:常量(與行星質量無關,取決于中心天體的質量)}
2.萬有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它們的連線上)
3.天體上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天體半徑(m),M:天體質量(kg)}
4.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天體質量}
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=(GM/r地)1/2=7.9km/s;V2=11.2km/s;V3=16.7km/s
6.地球同步衛(wèi)星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半徑}
注:
(1)天體運動所需的向心力由萬有引力提供,F向=F萬;
(2)應用萬有引力定律可估算天體的質量密度等;
(3)地球同步衛(wèi)星只能運行于赤道上空,運行周期和地球自轉周期相同;
(4)衛(wèi)星軌道半徑變小時,勢能變小、動能變大、速度變大、周期變小(一同三反);
(5)地球衛(wèi)星的最大環(huán)繞速度和最小發(fā)射速度均為7.9km/s。
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