李永乐老师高一物理重力相关的知识点包括:
1. 重力定义:地球对自由落体的引力,可以分解为重力和支持力。
2. 重力性质:万有引力。
3. 重力加速度:所有物体下落时都受到重力的作用,且下落速度与物体的质量无关,通常用g表示。
4. 重力的作用点:物体的重心。形状规则或质量分布均匀的物体,其重心的位置一定在它的几何中心上。
5. 重力与运动方向:重力并不总是垂直于地面,在地球表面上,重力方向近似于水平面。
具体到与重力相关的公式,包括:重力加速度公式、重心计算公式、重力做功公式等。
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例题:一个物体从高为10米,倾角为30度的斜面顶端由静止开始下滑,物体在水平面上滑行的距离为15米后停下。求物体下滑过程中重力加速度的大小。
解答:
物体在斜面上下滑时,受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用。根据牛顿第二定律,可得到物体的加速度:
a = (mgsinθ - μmgcosθ) / m = gsinθ - μgcosθ
其中,μ为摩擦系数,m为物体质量。
已知物体在斜面上下滑的距离为10米,水平面上滑行的距离为15米,根据运动学公式,可得到物体下滑的总时间为:
t = sqrt(2(h-s)/a) = sqrt(2(10-15)/gsinθ)
其中,h为物体在斜面上的高度,s为物体在水平面上的位移。
根据运动学公式,可得到物体在斜面上的加速度为:
a' = gsinθ - μgcosθ = a
根据运动学公式,可得到物体在水平面上的加速度为:
a'' = 2gsinθcosθ / m = a/cosθ
根据运动学公式,可得到物体在斜面上的速度为:
v = sqrt(2a's) = sqrt(2(gsinθ-μgcosθ)10)
物体在水平面上的速度为:
v'' = sqrt(2a''(s+s')) = sqrt(2(a/cosθ)(15+15))
根据能量守恒定律,可得到物体在斜面上的重力势能转化为动能和摩擦力做的功:
mgh = (mv^2)/2 + fs'' - fs
其中,fs''为物体在水平面上摩擦力做的功,fs为物体在斜面上摩擦力做的功。将已知量代入方程中,可得到重力加速度的表达式:
g = sqrt((v^2 - v''^2)/(h-s)) - μsqrt((v''^2)/(h-s))
其中,v和v''分别为物体在斜面和水平面上的速度。将已知量代入方程中,即可求得重力加速度的大小。