高三物理一輪復(fù)習(xí)知識點(diǎn)
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高三物理一輪復(fù)習(xí)知識點(diǎn):機(jī)械能
1.功
(1)功的定義:力和作用在力的方向上通過的位移的乘積。是描述力對空間積累效應(yīng)的物理量,是過程量。
定義式:W=F·s·cosθ,其中F是力,s是力的作用點(diǎn)位移(對地),θ是力與位移間的夾角。
(2)功的大小的計(jì)算方法:
①恒力的功可根據(jù)W=F·S·cosθ進(jìn)行計(jì)算,本公式只適用于恒力做功。②根據(jù)W=P·t,計(jì)算一段時間內(nèi)平均做功。③利用動能定理計(jì)算力的功,特別是變力所做的功。④根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度反過來可求功。
(3)摩擦力、空氣阻力做功的計(jì)算:功的大小等于力和路程的乘積。
發(fā)生相對運(yùn)動的兩物體的這一對相互摩擦力做的總功:W=fd(d是兩物體間的相對路程),且W=Q(摩擦生熱)
2.功率
(1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是標(biāo)量。求功率時一定要分清是求哪個力的功率,還要分清是求平均功率還是瞬時功率。
(2)功率的計(jì)算①平均功率:P=W/t(定義式)表示時間t內(nèi)的平均功率,不管是恒力做功,還是變力做功,都適用。②瞬時功率:P=F·v·cosα P和v分別表示t時刻的功率和速度,α為兩者間的夾角。
(3)額定功率與實(shí)際功率:額定功率:發(fā)動機(jī)正常工作時的最大功率。實(shí)際功率:發(fā)動機(jī)實(shí)際輸出的功率,它可以小于額定功率,但不能長時間超過額定功率。
(4)交通工具的啟動問題通常說的機(jī)車的功率或發(fā)動機(jī)的功率實(shí)際是指其牽引力的功率。
①以恒定功率P啟動:機(jī)車的運(yùn)動過程是先作加速度減小的加速運(yùn)動,后以最大速度vm=P/f作勻速直線運(yùn)動。
?、谝院愣恳啟動:機(jī)車先作勻加速運(yùn)動,當(dāng)功率增大到額定功率時速度為v1=P/F,而后開始作加速度減小的加速運(yùn)動,最后以最大速度vm=P/f作勻速直線運(yùn)動。
3.動能:
物體由于運(yùn)動而具有的能量叫做動能。表達(dá)式:Ek=mv2/2
(1)動能是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量。
(2)動能和動量的區(qū)別和聯(lián)系
?、賱幽苁菢?biāo)量,動量是矢量,動量改變,動能不一定改變;動能改變,動量一定改變。
?、趦烧叩奈锢硪饬x不同:動能和功相聯(lián)系,動能的變化用功來量度;動量和沖量相聯(lián)系,動量的變化用沖量來量度。③兩者之間的大小關(guān)系為EK=P2/2m
4.動能定理:
外力對物體所做的總功等于物體動能的變化。
表達(dá)式:
W=1/2mvt2-1/2mv02
(1)動能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動的情況下得出的。但它也適用于變力及物體作曲線運(yùn)動的情況。(2)功和動能都是標(biāo)量,不能利用矢量法則分解,故動能定理無分量式。
(3)應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響。所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運(yùn)動定律和機(jī)械能守恒定律簡捷。
(4)當(dāng)物體的運(yùn)動是由幾個物理過程所組成,又不需要研究過程的中間狀態(tài)時,可以把這幾個物理過程看作一個整體進(jìn)行研究,從而避開每個運(yùn)動過程的具體細(xì)節(jié),具有過程簡明、方法巧妙、運(yùn)算量小等優(yōu)點(diǎn)。
高三物理一輪復(fù)習(xí)知識點(diǎn):曲線運(yùn)動、萬有引力
1)平拋運(yùn)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(yùn)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(yùn)動是勻變速曲線運(yùn)動,加速度為g,通??煽醋魇撬椒较虻膭蛩僦本€運(yùn)與豎直方向的自由落體運(yùn)動的合成;
(2)運(yùn)動時間由下落高度h(y)決定與水平拋出速度無關(guān);
(3)θ與β的關(guān)系為tgβ=2tgα;
(4)在平拋運(yùn)動中時間t是解題關(guān)鍵;(5)做曲線運(yùn)動的物體必有加速度,當(dāng)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(yùn)動。
2)勻速圓周運(yùn)動
1.線速度V=s/t=2πr/T
2.角速度ω=Φ/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(guān)系:V=ωr
7.角速度與轉(zhuǎn)速的關(guān)系ω=2πn(此處頻率與轉(zhuǎn)速意義相同)
8.主要物理量及單位:弧長(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);頻率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);轉(zhuǎn)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(yùn)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(zhì)量無關(guān),取決于中心天體的質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(yùn)動所需的向心力由萬有引力提供,F(xiàn)向=F萬;
(2)應(yīng)用萬有引力定律可估算天體的質(zhì)量密度等;
(3)地球同步衛(wèi)星只能運(yùn)行于赤道上空,運(yùn)行周期和地球自轉(zhuǎn)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。