高中物理力学知识汇总曲线运动与天体运动

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1、曲线运动与天体运动一、曲线运动①曲线运动：①概念：物体运动轨迹是曲线的运动。（常见的曲线运动有斜拋运动、平抛运动以及匀速圆周运动。在中学阶段只学习后两者。）②条件：物体所受的合外力与其速度的方向不在同一直线上。③曲线运动的轨迹与各矢量的关系：曲线运动的物体所受合外力及加速度方向总是指向该曲线的凹侧（即：提供向心力），其速度方向是沿该点的切线方向，其轨迹被合力与速度夹在其中。设合力与瞬时速度夹角为0,则当0<90°时，物体运动速率增加；当0=90°时，物体运动速率不变；当0>90°时，物体运动速率减小。②运动的合成与分解：在运动学中除时间外，其他物理量皆为矢量，所以：它们都遵守数学上的向

2、量法则以及正交分解。二、平抛运动①概念：物体以一定的初速度切沿水平方向拋出，如果物体仅受重力作用，这样的运动叫做平抛运动。②实质以及性质：①实质：水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合运动。②性质：其所受合外力为恒力，其运动轨迹为抛物线，是匀变速曲线运动。三、匀速圆周运动、向心力和向心加速度①描述圆周运动的物理量：①线速度：质点经过的圆弧长度/与所用的时间f之比就是质点的线速度大小，用d表示；其公式为单位是加Zv;其方向就是质点所在圆周位置的切线方t向。②角速度：质点所在的半径转过的角度@与所用的时间f之比就是质点的角速度大小，用e表示；其公式为=单位是rad/s;读作弧度

3、每秒。（注：弧度制规定：等于半径长的圆弧所对的圆心角叫做1弧度的角。所以，«=-,其中厂是该圆半径。）①周期：质点做匀速圆周运动时，沿着圆周运动一周所用的时间叫做匀速圆周;周期与线速度的2”运动的周期，用符号T表示。周期与角速度的关系：T=—co关系：―匹VVCD1n==——=—。2岔2兀Tu=rcof其中厂是该圆半径。角速度和周期的关系:②转速：质点做匀速圆周运动时每秒转过的圈数，就叫做匀速圆周运动的转速,用符号斤表示。转速的单位是加（读作转每秒）。lr/s=60r/mino转速与线速度、③线速度和角速度的关系：①匀速圆周运动：如果做圆周运动的质点的线速度大小保持不变，或者说在相等时

4、间内通过的圆弧长度相等，这种圆周运动就叫做匀速圆周运动。①向心力：①概念：能够使质点做匀速圆周运动的力②方向：总是指向圆心,与质点速度方向垂直③特性：向心力只改变速度的方向，而速率不变。④向心力八斗z7mu12公式：r=mcor-mcov。②向心加速度：①概念：表示做匀速圆周运动的质点速度方向变化快慢的物理量。②方向：总是指向圆心，与质点速度方向垂直。④向心加速度公式：V124龙2厂a=—=co^r=——=coo。四、竖直面内的圆周运动与凹凸桥面模型①竖直面内圆周运动的实质和特点：①实质：对于竖直面内的圆周运动，由于竖直面上总有一个物体重力或其分力在影响合外力的大小与方向，所以它不是匀

5、速率的圆周运动，而是一个变加速圆周运动。这个运动由于合外力大小与方向不定，所以我们学要用之后的机械能守恒定律来求解,但我们现在至少可以求出最高、最低点的线速度和受力情况。②特点：①对于没有支撑物的物体做的竖直面内圆周运动，有一个物体重力或其分力作用，所以必有一个极限小速度，使得物体能够达到最高点。由在最高点2的向心力大于或等于重力大小（mJ），则其临界速度公式为：Xnin=J^R2（即：能够达到最高点的v的范围是［屈斥,+oo）。）；其支持力N=m——mgoR②对于有支撑物的物体做的竖直面内圆周运动，支撑物能产生对物体的拉力或支持力，所以其临界速度大小为零；而v=4gR就是界定支撑物产

6、生的力的方向的2界限：当V<时,物体受向上的弹力，大小为N=mg-m—:当卩=原时,物体不受弹力；当V>yfgRst,物体受向下的弹力，大小为N=m—~mgoR②凹凸桥面模型：实际上凹凸桥面模型相当于有支撑物的竖直面内圆周运动，详解如上。五、天体运动定律①开普勒定律：①开普勒第一定律（也称椭圆定律）：每一个行星都沿各自的椭圆轨道环绕太阳，而太阳则处在椭圆的一个焦点中。②开普勒第二定律（也称面积定律）：在相等时间内，太阳和运动着的行星的连线所扫过的面积都是相等的。③开普勒第三定律（也称周期定律）：各个行星绕太阳公转周期的平方和它们的椭圆轨道的半长轴的立方成正比。②万有引力定律：①概念：自

7、然界中任何两个物体都是相互吸引的，引力的大小与两物体的质量的乘积成正比，与两物体间距离（这里是指两均匀物体重心之间的距离）的平方成反比。②公式：F=^-（其中G是万有引力常数，其值为6.67x10"NmW）③推论（不可在解题中直接使用）：①中心天体质量公式：（其GT2中G是万有引力常数，/?是绕中心天体运行的行星轨道半径。）②天体密度公式P=—^（其中G是万有引力常数，几讪是中心天体自转周期。）G瞌n③对于万有引力的理解：,同①重力与万有引力的