四機械能與能量守恒【一】1功物體受到力的作用，并且在力的方向上發生了一段位移。做功的兩個要素：A力B沿力的方向發生位移功和能的關系：功是能量改變的量度功的單位同能量的單位一樣：J功的計算：功是標量，有正負A恒力B恒力或者變力動能定理C總功：12功是標量：功的正負不表示方向2功率定義：功跟完成這些功所用的時間的比值。單位是W〔瓦特〕。意義：功率是表征做功快慢的物理量。功率的計算：A平均功率B瞬時功率，v是瞬時速度平均功率，v是平均速度兩種實際生活中的功率：額定功率正常工作時的最大輸出功率實際功率工作時的實際功率汽車啟動：A勻加速度啟動B額定功率啟動【二】3動能1〕定義：物體由于運動而具有的能量〔J〕。具有相對性，與參考系的選取有關。2〕計算：v是瞬時速度3〕性質：A動能是標量，并且動能總大于等于零B動能是狀態量，v是瞬時速度C動能有相對性4動能定理內容：外力在某個過程中對物體所做的總功，等于物體在這個過程中動能的增量。公式A選擇同一參考系B等式左邊一定是合外力做的總功C普適解題步驟A選取研究對象和初末狀態B受力分析求總功C找到初末狀態的動能D列方程求解動能定理是對運動過程的簡化【三】5重力勢能定義：物體由于受到重力而具有的跟物體和地球的相對位置有關的能量。計算：性質：A重力勢能是標量，有正有負。正負取決于零勢能面的選擇。B一個物體重力勢能的大小與所處位置無關，只與所處位置的高度有關。重力勢能與重力做功的關系：重力做功與路徑無關，只與物體初末狀態所處位置的高度差有關。重力做正功，重力勢能減小；重力做負功，重力勢能增加。6彈性勢能定義：物體由于發生形變而具有的能。彈力做功與彈性勢能的關系：彈力做正功，彈性勢能減小；彈力做負功，彈性勢能增大。7機械能守恒定律內容：在只有重力或者彈力做功的物體系統內，只存在動能與勢能的相互轉化，而總的機械能保持不變。機械能守恒的條件：只有重力或彈力做功或雖有其他外力做功但其他力做功的代數和為零。3〕與動能定理的關系五曲線運動和萬有引力【一】1曲線運動曲線運動速度的方向沿曲線上該點的切線方向曲線運動的條件：從運動學角度：物體的加速度方向跟它的速度方向不在同一直線上。從動力學角度：物體所受和外力的方向跟物體的速度方向不在同一直線。分類：勻變速曲線運動：平拋變加速曲線運動：圓周運動2運動的合成與分解正交分解法合運動與分運動的關系：A、等時性：這是連接分運動的橋梁，分運動是獨立的，但是有相同點就是它們經歷的時間相同B、獨立性：這是解決曲線問題的思路，把曲線運動分成兩個直線運動。兩個直線運動相互不影響。C、等效性：各個分運動的疊加與合運動有相同的效果運動的合成與分解和力的合成與分解是解決運動問題的兩種獨立的方法。同一個問題用兩者都可以解決，原那么是哪種簡便用哪種。一般來說，解決直線運動用力的分解；解決曲線運動用運動的分解。運動的合成與分解也就是速度的合成與分解力的合成與分解也就是加速度的合成與分解3平拋運動初速度沿水平方向且只受重力的曲線運動〔方向豎直向下〕分析方法：運動的分解將平拋運動分解成水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動等時性：水平方向和豎直方向有一個共同的量——時間t獨立性：兩個方向的運動互不影響，將兩個方向分別計算，合運動等于兩個分運動的矢量和。方向根據平行四邊形定那么方向根據平行四邊形定那么四個重要推論A、任意時刻的兩個分運動的速度與合運動的速度構成一個矢量直角三角形。B、從拋出點開始，任意一段時間內兩個運動的位移與合運動的位移構成一個矢量三角形。C、tanθ=2tanφD、任意時刻的瞬時速度方向的反向延長線一定通過此時水平位移的中點。4類平拋運動即類似于平拋運動但是不滿足“初速度沿水平方向且只受重力〞的曲線運動分析方法和平拋運動一樣。類平拋運動和平拋運動并沒有嚴格的概念上的分類。5圓周運動[1]運動學描述圓周運動中的幾個物理量v=ωr，，分類：勻速圓周運動和非勻速圓周運動〔注意這里的勻速指的是速率〕[2]力學描述向心力：向心力是合外力在指向圓心方向的分力。向心力是做勻速圓周運動的物體所受外力的合力．向心力是根據力的作用效果命名的，不是一種特殊的性質力．向心力可以是某一個性質力，也可以是某一個性質力的分力或某幾個性質力的合力．運動學：=力學：是物體在指向圓心方向上的合力應用兩者相等列式求解〔運動學求力學或者力學求運動學〕。向心加速度：(1)向心加速度是向心力產生的效果，其方向與向心力相同，總是指向圓心．(2)向心加速度是勻速圓周運動的瞬時加速度而不是平均加速度.(3)向心加速度不一定是物體做圓周運動的實際加速度．【二】萬有引力1開普勒三定律 第一定律(軌道定律)：所有行星圍繞太陽運轉的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點上．第二定律(面積定律)：任意一個行星在繞太陽運動時，行星與太陽的連線在相同時間里掃過的面積是相等的．第三定律：所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉周期的二次方的比值都相等。2萬有引力定律，G稱為萬有引力常數，大小為1〕萬有引力定律應用在任意兩個物體間2〕萬有引力定律應用在地球和地球外表的物體之間重力的產生：在地球兩極重力加速度最大，在赤道重力加速度最小。軌道重力加速度：黃金代換應用：1〕估算地球質量2〕估算地球密度擴展1：黃金代換適用于任何天體擴展2：黃金代換在研究衛星的應用擴展3：假設M未知，但天體外表的重力加速度g和天體半徑R，那么可以使用黃金代換。3〕萬有引力在衛星上面的應用衛星是指在圍繞一顆行星軌道并按閉合軌道做周期性運行的天然天體，人造衛星一般亦可稱為衛星。物理模型：圍繞中心天體做勻速圓周運動的物體。成為衛星的條件：擁有足夠的速度衛星的參數：線速度v，角速度ω，周期T，半徑r滿足關系：v=ωr，，萬有引力與向心力結合======〔向心加速度〕其中R表示中心天體與衛星之間的距離，r表示衛星環繞中心天體的半徑1求中心天體的質量2超重和失重3三種宇宙速度4近地衛星：運行軌道半徑認為等于地球半徑〔不同于隨地球轉動的物體〕6地球同步衛星：定周期