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高一物理万有引力

发布时间: 2021-08-01 19:08:43

1. 高一物理万有引力题目



答案如图

2. 高中物理万有引力

高空的物体有两种可能:
1..卫星一类的。。万有引力充当向心力,没有重力
2..鸟。。。 鸟随着地球自转(惯性) 所以万有引力要分为 重力和向心力
你们老师的意思是 在高空中不随着地球自转也不 做圆周运动的物体重力与万有引力完全相等
好像这样的物体不存在
恩~~~就这样。。。

3. 高一物理的万有引力对公式的应用技巧和计算技巧。

一、质点的运动(1)------直线运动
1)匀变速直线运动
1.平均速度V平=s/t(定义式) 2.有用推论Vt2-Vo2=2as
3.中间时刻速度Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo2+Vt2)/2]1/2 6.位移s=V平t=Vot+at2/2=Vt/2t
7.加速度a=(Vt-Vo)/t {以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0}
8.实验用推论Δs=aT2 {Δs为连续相邻相等时间(T)内位移之差}
9.主要物理量及单位:初速度(Vo):m/s;加速度(a):m/s2;末速度(Vt):m/s;时间(t)秒(s);位移(s):米(m);路程:米;速度单位换算:1m/s=3.6km/h。
注:
(1)平均速度是矢量;
(2)物体速度大,加速度不一定大;
(3)a=(Vt-Vo)/t只是量度式,不是决定式;
(4)其它相关内容:质点、位移和路程、参考系、时间与时刻〔见第一册P19〕/s--t图、v--t图/速度与速率、瞬时速度〔见第一册P24〕。
2)自由落体运动
1.初速度Vo=0 2.末速度Vt=gt
3.下落高度h=gt2/2(从Vo位置向下计算) 4.推论Vt2=2gh
注:
(1)自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,遵循匀变速直线运动规律;
(2)a=g=9.8m/s2≈10m/s2(重力加速度在赤道附近较小,在高山处比平地小,方向竖直向下)。
(3)竖直上抛运动
1.位移s=Vot-gt2/2 2.末速度Vt=Vo-gt (g=9.8m/s2≈10m/s2)
3.有用推论Vt2-Vo2=-2gs 4.上升最大高度Hm=Vo2/2g(抛出点算起)
5.往返时间t=2Vo/g (从抛出落回原位置的时间)
注:
(1)全过程处理:是匀减速直线运动,以向上为正方向,加速度取负值;
(2)分段处理:向上为匀减速直线运动,向下为自由落体运动,具有对称性;
(3)上升与下落过程具有对称性,如在同点速度等值反向等。
二、质点的运动(2)----曲线运动、万有引力
1)平抛运动
1.水平方向速度:Vx=Vo 2.竖直方向速度:Vy=gt
3.水平方向位移:x=Vot 4.竖直方向位移:y=gt2/2
5.运动时间t=(2y/g)1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)
6.合速度Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2
合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V0
7.合位移:s=(x2+y2)1/2,
位移方向与水平夹角α:tgα=y/x=gt/2Vo
8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay=g注:
(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;
(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;
(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;
(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
2)匀速圆周运动
1.线速度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.周期与频率:T=1/f 6.角速度与线速度的关系:V=ωr
7.角速度与转速的关系ω=2πn(此处频率与转速意义相同)
8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
注:
(1)向心力可以由某个具体力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直,指向圆心;
(2)做匀速圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,向心力不做功,但动量不断改变。
3)万有引力
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)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9km/s。
三、力(常见的力、力的合成与分解)
1)常见的力
1.重力G=mg (方向竖直向下,g=9.8m/s2≈10m/s2,作用点在重心,适用于地球表面附近)
2.胡克定律F=kx {方向沿恢复形变方向,k:劲度系数(N/m),x:形变量(m)}
3.滑动摩擦力F=μFN {与物体相对运动方向相反,μ:摩擦因数,FN:正压力(N)}
4.静摩擦力0≤f静≤fm (与物体相对运动趋势方向相反,fm为最大静摩擦力)
5.万有引力F=Gm1m2/r2 (G=6.67×10-11N?m2/kg2,方向在它们的连线上)
6.静电力F=kQ1Q2/r2 (k=9.0×109N?m2/C2,方向在它们的连线上)
7.电场力F=Eq (E:场强N/C,q:电量C,正电荷受的电场力与场强方向相同)
8.安培力F=BILsinθ (θ为B与L的夹角,当L⊥B时:F=BIL,B//L时:F=0)
9.洛仑兹力f=qVBsinθ (θ为B与V的夹角,当V⊥B时:f=qVB,V//B时:f=0)注:
(1)劲度系数k由弹簧自身决定;
(2)摩擦因数μ与压力大小及接触面积大小无关,由接触面材料特性与表面状况等决定;
(3)fm略大于μFN,一般视为fm≈μFN;
(4)其它相关内容:静摩擦力(大小、方向)〔见第一册P8〕;
(5)物理量符号及单位B:磁感强度(T),L:有效长度(m),I:电流强度(A),V:带电粒子速度(m/s),q:带电粒子(带电体)电量(C);
(6)安培力与洛仑兹力方向均用左手定则判定。
2)力的合成与分解
1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)
2.互成角度力的合成:
F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2
3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|
4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)
注:
(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;
(2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;
(3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;
(4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;
(5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。四、动力学(运动和力)
1.牛顿第一运动定律(惯性定律):物体具有惯性,总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止
2.牛顿第二运动定律:F合=ma或a=F合/ma{由合外力决定,与合外力方向一致}
3.牛顿第三运动定律:F=-F?{负号表示方向相反,F、F?各自作用在对方,平衡力与作用力反作用力区别,实际应用:反冲运动}
4.共点力的平衡F合=0,推广 {正交分解法、三力汇交原理}
5.超重:FN>G,失重:FN<G {加速度方向向下,均失重,加速度方向向上,均超重}
6.牛顿运动定律的适用条件:适用于解决低速运动问题,适用于宏观物体,不适用于处理高速问题,不适用于微观粒子〔见第一册P67〕
注:平衡状态是指物体处于静止或匀速直线状态,或者是匀速转动。
五、振动和波(机械振动与机械振动的传播)
1.简谐振动F=-kx {F:回复力,k:比例系数,x:位移,负号表示F的方向与x始终反向}
2.单摆周期T=2π(l/g)1/2 {l:摆长(m),g:当地重力加速度值,成立条件:摆角θ<100;l>>r}
3.受迫振动频率特点:f=f驱动力
4.发生共振条件:f驱动力=f固,A=max,共振的防止和应用〔见第一册P175〕
5.机械波、横波、纵波〔见第二册P2〕
6.波速v=s/t=λf=λ/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质本身所决定}
7.声波的波速(在空气中)0℃:332m/s;20℃:344m/s;30℃:349m/s;(声波是纵波)
8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:障碍物或孔的尺寸比波长小,或者相差不大
9.波的干涉条件:两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)
10.多普勒效应:由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同{相互接近,接收频率增大,反之,减小〔见第二册P21〕}
注:
(1)物体的固有频率与振幅、驱动力频率无关,取决于振动系统本身;
(2)加强区是波峰与波峰或波谷与波谷相遇处,减弱区则是波峰与波谷相遇处;
(3)波只是传播了振动,介质本身不随波发生迁移,是传递能量的一种方式;
(4)干涉与衍射是波特有的;
(5)振动图象与波动图象;
(6)其它相关内容:超声波及其应用〔见第二册P22〕/振动中的能量转化〔见第一册P173〕。
六、冲量与动量(物体的受力与动量的变化)
1.动量:p=mv {p:动量(kg/s),m:质量(kg),v:速度(m/s),方向与速度方向相同}
3.冲量:I=Ft {I:冲量(N?s),F:恒力(N),t:力的作用时间(s),方向由F决定}
4.动量定理:I=Δp或Ft=mvt–mvo {Δp:动量变化Δp=mvt–mvo,是矢量式}
5.动量守恒定律:p前总=p后总或p=p’?也可以是m1v1+m2v2=m1v1?+m2v2?
6.弹性碰撞:Δp=0;ΔEk=0 {即系统的动量和动能均守恒}
7.非弹性碰撞Δp=0;0<ΔEK<ΔEKm {ΔEK:损失的动能,EKm:损失的最大动能}
8.完全非弹性碰撞Δp=0;ΔEK=ΔEKm {碰后连在一起成一整体}
9.物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:
v1?=(m1-m2)v1/(m1+m2) v2?=2m1v1/(m1+m2)
10.由9得的推论-----等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)
11.子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M,并嵌入其中一起运动时的机械能损失
E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对 {vt:共同速度,f:阻力,s相对子弹相对长木块的位移}
注:
(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上;
(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;
(3)系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等);
(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;
(5)爆炸过程视为动量守恒,这时化学能转化为动能,动能增加;(6)其它相关内容:反冲运动、火箭、航天技术的发展和宇宙航行〔见第一册P128〕。

4. 高一物理 万有引力公式!!!!!!

你可以这样理解

首先,你说的“关系应该是 F∝m/r^2”这句话是对的, 但这只是针对一个物体来看的,假如我们把地球质量看作是m 太阳质量看作是M 那么由你上面求出来的式子就可以得到F∝m/r^2和F∝M/r^2 地球与太阳的距离和太阳与地球的距离必然是一样的,所以r相等。那么就可以得到F跟m M都成正比,也就有了F∝m'M/r^2。 这个式子不是推导出来的,举个例子来说吧。如果a与b成正比,a与c也成正比,那么a与bc是不是就成正比呢?这个也是同样的道理。

其次,既然得知了F∝m'M/r^2 所以说明m'M/r^2乘一个常数就能得F,用函数来解释y=kx 那个K就相当于G。这个G是有了F∝m'M/r^2以后 用F/(m'M/r^2)算出来的。

其实把这几个字母出来的先后顺序搞明白就容易多了,我也是刚刚学完天体~

5. 高一物理万有引力公式推导!

你好,QQ1277707750

由牛顿第二定律,可得:
F=ma
GMm/r²=mv²/r(万有引力提供向心力)

∴v=√(GM/r)
由v=ωr,代入①式内,得:
GMm/r²=mω²r

∴ω容=√(GM/r³)
由ω=2π/T,代入②式,得:
GMm/r²=m(4π²/T²)r
∴T=√(4π²r³/GM)

6. 高一物理万有引力总结

1、开普勒三定律
2、万有引力定律
3、万有引力定律的应用
思路1、匀速圆周运动
由万有引力提供向心力
F引=F向
思路2、在地表(附近)万有引力等于重力
F引=mg
(1)天体的运动学参量与轨道半径之间的关系
F引=F向

V、w、T、a、与R关系
(2)应用万有引力定律求天体质量、密度
(3)全面、准确理解第一宇宙速度的物理意义
(4)有关地球同步卫星的计算
(5)飞船中的超失重问题

7. 【高一物理】关于万有引力与重力的关系》》》

人在地球的不同位置,g是不一样的,在赤道到的时候大一些,在两极小一些。这样子,你的重力就不一样了,而地球的万有引力只于质量有关,所以你在地球的不同位置重力不同,而万有引力一样。希望采纳

8. 高一物理关于万有引力公式的理解及用法。请教。

(1) F=mv2/r
v=2πr/T
和开普勒行星运动第三定律T2=r3/k.
牛顿用上面三个式子总结出F=4π2*k*m/r2 -------------------------(1)
以上这些都没有问题,是简单的数学运算
而:F=4π2*k*m/r2, 是某行星围绕太阳运动的向心力,也就是行星与太阳之间的引力。
即,某行星(质量m)与太阳间的引力与m成正比,与r2成反比
但牛顿把这个结论,推广到所有物体间的引力(这就是一个假定,对不对,只能看各种实际的检验,检验的结果是对的),这样就有,某物体(质量m)与另一物体(质量M)的引力与m成正比,与r2成反比,也满足:F=4π2*k1*m/r2 (因已不是太阳和行星了,所以k1与k不同)
从这质量M的物体来看,它与质量m的这物体的引力当然也与M成正比, F1=4π2*k2*M/r2
而F=F1,
因此, 物体(质量m)与另一物体(质量M)的引力与m和M都成正比,也就是与它们的乘积mM成正比,
所以:F=GMm/r^2
而k1,k2并没有很大的意义,它们只是在推算过程中的中间参数
而(1)式中的k是有重要意义的,因为它可以算出太阳系的许多参数,(通过扭秤实验,人们已经算出了G),
例如:GMm/r^2=4π2*k*m/r2 (其中M为太阳质量,m为行星质量, r为行星到太阳的距离)
M=4π^2*k/G, 这就是太阳质量
(2) 万有引力就好象两个人手拉手,我拉你,你也拉我, 我拉你的力和你拉我的力,数值相等,但方向相反.
(3)在第一个问题中,已经说了,向心力就是引力,如没有引力, 向心力从何而来.
(4)结论是正确的,就像问题(1)一样,由T2=r3/k1,可得F=4π2*k1*m/r2

9. 高一物理 万有引力

这种题考的是公式运用和解题规范性 我解给你看

解:由万有引力定律和牛顿第二定律,得:
GMm/(R+h)²=m4π²/T²·(R+h)²
则M=4π²·(R+h)³/GT² ①
由mg=GMm/R² 得 GM=gR² ②(注意:黄金代换公式不能直接代入 要用已知公式推一遍)
联立①②得:g=GM/R²=G·4π²·(R+h)³/GT² 除以R² =4π²(R+h)³/T²R²

补充:偶然看到下面你对那位仁兄的提问 第一个公式中 是指神舟七号绕地球做圆周运动的轨道半径 即R+h 。 第二个公式指的是地球上的物体受到的重力等于万有引力 此时的半径是地球本身的半径,即R。这种题也要注意区分半径到底是星球本身的半径还是轨道半径。

码这么多字也容易,望给个满意
不懂的随时可以追问

10. 高一物理 关于万有引力

其实这个问题我当年也问过 很简单的 万有引力的公式GMm/r^2,这样吧,我们假设两个胖子站的比较近,每个胖子重80kg,距离很近,取0.01m,也就是10^-2m,G=10^(-11),数字我们就不算了吧,估计一下,作用力是多大?
80*80*10(-11)*10^4=6.4*10^(-4)N,这个力你也可以想一下,那个胖子的重力是800N,将近是这个力的10万倍,你说他们不往一起走的话,仅靠万有引力会不会到一起呢,所以说万有引力是针对宏观的。

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