高一物理必修二主要研究的物理模型和知识点包括:
1. 万有引力定律:万有引力与重力关系公式、卫星绕行速度与周期公式、变轨公式等。
2. 向心力:向心力公式、离心现象和原理。
3. 功和能的关系:动能定理、重力势能、重力做功与重力势能变化的关系等。
以下是一些主要公式:
1. 万有引力定律公式:F=Gm1m2/(r^2)
2. 重力加速度公式:g=GM/R^2
3. 卫星绕行速度与周期公式:v=√(GM/r),T=2π√(r^3/GM)
4. 变轨公式:若轨道半径变大,则速度要减小;若轨道半径变小,则速度要增大。
5. 动能定理公式:W=ΔE
6. 重力做功与重力势能变化的关系公式:ΔE=mgΔh
此外,还有向心力的计算公式、动量定理、动量守恒等公式。具体请参考相关教材。
题目:一个质量为 m 的物体,在斜向上的拉力作用下,沿水平面运动,物体与水平面间的动摩擦因数为 μ ,斜向上的拉力与水平方向成 θ 角,求物体运动的加速度。
【分析】
首先对物体受力分析,受重力、支持力、拉力和摩擦力。根据牛顿第二定律列式求解即可。
【解答】
设物体沿水平面向右运动,所以拉力沿水平方向的分力为 F1 = Fcosθ
摩擦力沿水平方向的分力为 f = μ(mg - Fsinθ)
根据牛顿第二定律得:$F1 - f = ma$
解得:$a = \frac{Fcos\theta - \mu(mg - Fsin\theta)}{m}$
【例题应用】
假设一个质量为$5kg$的物体在斜向上的拉力作用下,沿水平面运动,物体与水平面间的动摩擦因数为$0.2$,斜向上的拉力与水平方向成$30^{\circ}$角,大小为$20N$。求物体运动的加速度。
【解析】
根据上述公式带入数据即可求解。
【答案】
解得:$a = 2m/s^{2}$,方向向右。