高一物理力学中常见力
- 格式:pdf
- 大小:284.81 KB
- 文档页数:13


高中物理知识点:万有引力公式
1.开普勒第三定律:T2/R3=K(=4π2/GM){R:轨道半径,T:周期,K:常量(与行星质量无关,取决于中心天体的质量)}
2.万有引力定律:F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N•;m2/kg2,方向在它们的连线上)
3.天体上的重力和重力加速度:GMm/R2=mg;g=GM/R2 {R:天体半径(m),M:天体质量(kg)}
4.卫星绕行速度、角速度、周期:V=(GM/r)1/2;ω=(GM/r3)1/2;T=2π(r3/GM)1/2{M:中心天体质量}
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.地球同步卫星GMm/(r地+h)2=m4π2(r地+h)/T2{h≈36000km,h:距地球表面的高度,r地:地球的半径}
注:
(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F向=F万;
(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等;
(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同;
(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小(一同三反);
(5)地球卫星的环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
每 .. 栩 糕*峨。 M}tt赫 0 濑* 。、 %●■ l 高一物理力学中的纸带实验 张紫琪 (河北省衡水第一中学) 高一物理有三个学生实验都是利用纸带记录实验结果的,这 三个实验分别是:实验一、练习使用打点计时器;实验二、测匀变 速直线运动的加速度;实验三、验证机械能守恒定律。我利用纸带 对力学部分的内容进行了归纳和总结,在此和同学们一起交流和 探讨。 一、纸带和纸带上点的物理意义 我们做实验时,通过打点计时器所得到的纸带,纸带的运动 情况和与之相连物体的运动情况完全相同,纸带上的点记录了物 体实际运动的情况。纸带上的点表示了物体的各个时刻的位置, 即时刻和位置,纸带上的两个点表示了一段时间和这段时间内的 位移。打点计时器具有等时性,打点周期是0.02s,任意相邻两点 的时间间隔都是0.02s。利用纸带上点的规律可以判断物体的运 动情况:点迹密集的地方表示纸带运动的速度小,点迹稀疏的地 方表示速度大;若点与点之间的距离相等,就可判断物体做匀速 运动,若点与点之间的距离越来越大,则物体做加速运动,反之做 减速运动。 二、三个实验及其侧重点 实验一:随意拉动通过打点计时器的纸带,重点研究物体运 动的快慢——速度问题。 实验二:必须保证纸带做匀加速直线运动,重点研究物体速 度的快慢变化——加速度问题。 实验三:在实验二的基础上,纸带随物体自由下落,重点研究 物体只在重力做功的条件下,重力势能的减少和动能的增加之间 的关系。由此看出,熟练使用打点计时器是三个实验成功的先决 条件,实验二又是实验三研究的基础。 三、利用纸带所研究的物理力学知识 根据实验一所得的纸带,可以判断物体是匀速直线运动还是 变速直线运动,相邻点间的距离都相等时,物体做匀速直线运动, 不都相等时,物体做变速直线运动。 对于匀变速直线运动来说,平均速度:两点间平均速度 = 生,这里△ 可以用直尺测量出两点问的距离(或根据题目提 供的数据计算得到),At为两点问的时间问隔。瞬时速度:在匀 变速直线运动中,某点的瞬时速度可以由此点前后两点间的平均 速度表示。 【专题练习】在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,用 打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源的频率为 50Hz,如图,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时 间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,用米尺量出1、2、3、4、5点到 0点的距离如图所示(单位:cm),计数点4所代表时刻的瞬时速 度大小 :m,s(保留三位有效数字)。 p.1 .2 .3 .5 0 I|4O 3.55 6.45 10.15 l4.55 19.70cm 解答:根据题意,相邻两计数点间的时间间隔为T=0.1s, 4点是3到5的中间时刻,根据匀变速直线运动的推论:某 段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,有: 5=盟:_!旦 :0.405m/s t35 U. 【专题练习】在使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速 度的实验中,得到的一条纸带如图所示,0、1、2、3…是选用的计数 点,每相邻的计数点间还有3个打出的点没有在图上标出。读出 图中所给的测量点的读数;并计算出物体的加速度的大小是 m/s (取两位有效数字)。 如图: Q { ; ≥4. [ zI。/1 。(cm)l 解答:根据题意,相邻两计数点间的时间间隔为T=0.08s 测量点:10.OOcm;12.60em;22.60cm;30.00cm 根据公式, ̄n-Xm-(t'Z—m)aT2,得: Ⅱ=—X34-:.9 ̄_01:—(—3—0—.0—0—-22—.60)-(1 2.60-—10—.0—0)×10-2m/s2=2.5m/s2 ~ 3T 3x0.080 一 ‘ 实验三应用了实验二求瞬时速度的方法,可求出物体在任意 时刻的动能Ek=mv2/2,再根据纸带上的点量出任意两点间的距 离——物体下落的高度,求出下落过程中重力势能 =mgh的减 少,由所得计算数据,即可验证一段时间内重力势能的减少是否 等于动能的增加mgh=mv212。 【专题练习】在“验证机械能守恒”的实验中,已知打点记时器 的电源频率50Hz,当地g=9.8m/s ,所用重物为1.00kg。实验纸带, 把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的点, A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、 85.73em,重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于7.62 焦,动能的增加量等于Z 焦(取三位有效数字)。这样验证的系 统误差总是使重力势能的减少量>动能的增加量,原因是重锤和 解答:重锤重力势能的减少量为Ep=mgh=1.O0x9.8x77.76=7.62J YC=BD/2T=OD—OB/2T=(85.73—70.18)x10-2/2x0.02=3.89m/s, 动能的增加既=myc2/2—0=1x3.892/2—0=7.57J 总之,在高一物理力学的学习中,纸带有着独特的重要作用, 紧紧抓住纸带,可以系统地归纳部分力学知识,对我们的学习和 复习大有裨益。 作者简介:张紫琪,女,汉,河北省张家口市,衡水第一中学, 研究方向:物理教学。 ・编辑谢尾合 一
高中物理力学中常见错误剖析 作者:王洋
来源:《中学生数理化·学习研究》2017年第08期
在高中物理力学的学习过程中,受到对物理概念的理解不够透彻、物理情境的分析不够准确等多种因素的影响,使得部分同学在物理力学的学习中容易发生一些常见错误,对其原因进行探究有助于完善同学们的知识系统,提高理解能力。
一、对物理概念的理解不够透彻
很多同学对多数物理概念仅仅是机械性的记忆,即使是典型例题也只是局限于记忆而非彻底理解,这就成为解题时出现错误的一大原因。
例1在某次100 m赛跑中,A运动员测得6 s末的速度为9.00 m/s,10 s末到达终点时的速度为10.18 m/s,则该运动员在此次赛跑中的平均速度为多少?
常见错解:很多同学会误以为“平均速度就是速度的平均值”,从而得出该运动员的平均速度为10.18+92 m/s=9.59 m/s。
正解:v=ΔxΔt=10 m/s。
二、對物理情境的分析不够准确
在物理力学学习的过程中,同学们必须弄清物体运动的原因,即需要准确分析物理情景,然后构建物理模型来解题。
例2有一水平传送带以1 m/s的速度匀速运动,将一小木块轻轻放在该水平传送带上,如果传送带和小木块间的动摩擦因数为0.2,那么传送带将该木块传送4 m所需的时间为多少?
分析:传送带上轻放的小木块在不同的物理情境下具有不同的运动状态。第一种是小木块在滑动摩擦力作用下做匀加速直线运动;第二种是小木块达到与传送带相同速度后,无相对运动,也无摩擦力,此时开始做匀速直线运动。
常见错解:不少同学错误地认为小木块在水平传送带上一直做匀加速运动,根据牛顿第二定律得加速度a=μg=2 m/s2,根据s=12at2,解得t=2 s。
三、研究对象的选取不正确 对物体进行受力分析是高中物理力学的基础,在这类问题中,有时是以单个物体为研究对象,有时是以整个系统为研究对象,有时是以系统中的某几个物体为研究对象。
龙源期刊网
高中物理力学实验中常见问题
作者:张闻翔
来源:《数码设计》2017年第15期
摘要:在高中物理所有的知识点中,力学知识是物理学习之路上的敲门砖,力学的知识点在之后的电学上都能得到体现。而物理力学实验作为其中重要的环节,对力学知识点的原理和探索都有极其重要的作用,对科学的探索和培养探究能力也起到促进作用。灵活掌握物理力学实验也是熟练运用物理概念的主要途径,提高物理学习效率的主要方法。物理实验可以加强学生对物理力学知识点的深层次理解,所以熟练操作物理实验,避免实验中出现的故障和失误,达到实验预期效果,是物理实验学习中的主要目标。本文主要对高中物理力学实验中常出现的故障进行讨论,为同学们提高物理实验实操技术提供帮助。
关键词:高中物理;力学实验;问题
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1672-9129(2017)15-0057-01
Abstract:among all the knowledge points of physics in high school, the knowledge of
mechanics is the stepping stone on the road of physics study, and the knowledge points of
mechanics can be reflected in the later electrical science. Physical and mechanical experiments, as
an important link, play an extremely important role in the principles and explorations of mechanical
knowledge points, and also play a promoting role in scientific exploration and cultivation of inquiry