高中物理圓周運動知識點
1.勻速圓周運動
1.線速度:質(zhì)點通過的圓弧長跟所用時間的比值。
單位:米/秒,m/s
2.角速度:質(zhì)點所在的半徑轉(zhuǎn)過的角度跟所用時間的比值。
單位:弧度/秒,rad/s
3.周期:物體做勻速圓周運動一周所用的時間。
單位:秒,s
4.頻率:單位時間內(nèi)完成圓周運動的圈數(shù)。
單位:赫茲,Hz
5.轉(zhuǎn)速:單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)。
單位:轉(zhuǎn)/秒,r/s
(條件是轉(zhuǎn)速n的單位必須為轉(zhuǎn)/秒)
6.向心加速度:
7.向心力:
三種轉(zhuǎn)動方式
繩模型
2.豎直平面的圓周運動
1.“繩模型”如上圖所示,小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動過最高點情況。
(注意:繩對小球只能產(chǎn)生拉力)
(1)小球能過最高點的臨界條件:繩子和軌道對小球剛好沒有力的作用
mg
=
=
(2)小球能過最高點條件:v
≥
(當(dāng)v
>時,繩對球產(chǎn)生拉力,軌道對球產(chǎn)生壓力)
(3)不能過最高點條件:v
(實際上球還沒有到最高點時,就脫離了軌道)
2.“桿模型”,小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動過最高點情況
(注意:輕桿和細(xì)線不同,輕桿對小球既能產(chǎn)生拉力,又能產(chǎn)生推力。)
(1)小球能過最高點的臨界條件:v=0,F(xiàn)=mg
(F為支持力)
(2)當(dāng)0
(3)當(dāng)v=時,F(xiàn)=0
(4)當(dāng)v>時,F(xiàn)隨v增大而增大,且F>0(F為拉力)
3.萬有引力定律
1.開普勒第三定律:行星軌道半長軸的三次方與公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值是一個常量。
(K值只與中心天體的質(zhì)量有關(guān))
2.萬有引力定律:
(1)赤道上萬有引力:
(是兩個不同的物理量,)
(2)兩極上的萬有引力:
3.忽略地球自轉(zhuǎn),地球上的物體受到的重力等于萬有引力。
(黃金代換)
4.距離地球表面高為h的重力加速度:
5.衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動:萬有引力提供向心力
(軌道處的向心加速度a等于軌道處的重力加速度)
6.中心天體質(zhì)量的計算:
方法1:
(已知R和g)
方法2:
(已知衛(wèi)星的V與r)
方法3:
(已知衛(wèi)星的與r)
方法4:
(已知衛(wèi)星的周期T與r)
方法5:已知
(已知衛(wèi)星的V與T)
方法6:已知
(已知衛(wèi)星的V與,相當(dāng)于已知V與T)
7.地球密度計算:
球的體積公式:
近地衛(wèi)星
(r=R)
8.發(fā)射速度:采用多級火箭發(fā)射衛(wèi)星時,衛(wèi)星脫離最后一級火箭時的速度。
運行速度:是指衛(wèi)星在進(jìn)入運行軌道后繞地球做勻速圓周運動時的線速度.當(dāng)衛(wèi)星“貼著”
地面運行時,運行速度等于第一宇宙速度。
第一宇宙速度(環(huán)繞速度):7.9km/s。衛(wèi)星環(huán)繞地球飛行的最大運行速度。地球上發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度。
第二宇宙速度(脫離速度):11.2km/s。
使人造衛(wèi)星脫離地球的引力束縛,不再繞地球運行,從地球表面發(fā)射所需的最小速度。
第三宇宙速度(逃逸速度):16.7km/s。使人造衛(wèi)星掙脫太陽引力的束縛,飛到太陽系以外的宇宙空間去,從地球表面發(fā)射所需要的最小速度。