曲線運(yùn)動(dòng)及萬(wàn)有引力.

1、 運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)的合成與分解 拋體運(yùn)動(dòng)拋體運(yùn)動(dòng) 勻速圓周運(yùn)動(dòng)、角速度、向心加速度勻速圓周運(yùn)動(dòng)、角速度、向心加速度 勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力 離心現(xiàn)象離心現(xiàn)象 萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用 本章高考目標(biāo)：本章高考目標(biāo)：第一講第一講運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)的合成與分解 平平 拋拋 運(yùn)運(yùn) 動(dòng)動(dòng)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)的合成與分解合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系：物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：運(yùn)動(dòng)的合成與分解法則：運(yùn)動(dòng)的合成與分解法則： 等時(shí)性等時(shí)性 獨(dú)立性獨(dú)立性 等效性等效性 同一性同一性平行四邊形定則平行四邊形定則曲曲線線運(yùn)

2、運(yùn)動(dòng)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)的條件：平拋運(yùn)動(dòng)的條件：研究方法研究方法水平方向：勻速運(yùn)動(dòng)水平方向：勻速運(yùn)動(dòng)豎直方向：自由落體運(yùn)動(dòng)豎直方向：自由落體運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)動(dòng)規(guī)律位移位移速度速度0 0 x xv vv v 2 2y y2 2x xv vv vv vgtgtv vy y0 0 x xy yv vgtgtv vv vtantan t tv vx x0 02 22 2y yx xs s2 2gtgt2 21 1y y 0 02v2vgtgtx xy ytantan平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速的曲線運(yùn)動(dòng)，其軌跡是一條拋物線平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速的曲線運(yùn)動(dòng)，其軌跡是一條拋物線一、曲線運(yùn)動(dòng)一、曲線運(yùn)動(dòng)1運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)

3、(1) 速度方向：質(zhì)點(diǎn)在某點(diǎn)的速度，沿曲線在該點(diǎn)的速度方向：質(zhì)點(diǎn)在某點(diǎn)的速度，沿曲線在該點(diǎn)的 方向方向(2) 運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，速度的 時(shí)刻改變，所以時(shí)刻改變，所以 曲線運(yùn)動(dòng)一定是曲線運(yùn)動(dòng)一定是 運(yùn)動(dòng)，即必然具有運(yùn)動(dòng)，即必然具有 2物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件(1) 從動(dòng)力學(xué)角度看：物體所受從動(dòng)力學(xué)角度看：物體所受方向跟它的速度方向不在方向跟它的速度方向不在 同一條直線上同一條直線上(2) 從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度看：物體的從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度看：物體的方向跟它的速度方向不在方向跟它的速度方向不在 同一條直線上同一條直線上切線切線方向方向變速變速加速度加速度

4、合外力合外力加速度加速度二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解1基本概念基本概念(1) 運(yùn)動(dòng)的合成：已知運(yùn)動(dòng)的合成：已知求合運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)(2) 運(yùn)動(dòng)的分解：已知運(yùn)動(dòng)的分解：已知求分運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)2分解原則：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解原則：根據(jù)運(yùn)動(dòng)的分解，也可采用分解，也可采用3遵循的規(guī)律遵循的規(guī)律 位移、速度、加速度都是矢量，故它們的合成與分解都位移、速度、加速度都是矢量，故它們的合成與分解都 遵循遵循 分運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)實(shí)際效果實(shí)際效果正交分解正交分解平行四邊形定則平行四邊形定則4合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系(1) 等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的 ，即同時(shí)開(kāi)始

5、，即同時(shí)開(kāi)始， 同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)停止同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)停止(2) 獨(dú)立性：一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)，各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性：一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)，各分運(yùn)動(dòng) ， 不受其他運(yùn)動(dòng)的影響不受其他運(yùn)動(dòng)的影響(3) 等效性：各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來(lái)與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有等效性：各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來(lái)與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有 的效果的效果(4) 同一性：各分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)，是指同一性：各分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)，是指 參與的分運(yùn)動(dòng)和參與的分運(yùn)動(dòng)和 實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)，不是幾個(gè)不同物體發(fā)生的不同運(yùn)動(dòng)。實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)，不是幾個(gè)不同物體發(fā)生的不同運(yùn)動(dòng)。 時(shí)間相等時(shí)間相等獨(dú)立進(jìn)行獨(dú)立進(jìn)行完全相同完全相同同一物體同一物體合運(yùn)動(dòng)一定是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)一

6、定是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)5、兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)合成的分類、兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)合成的分類（一）兩個(gè)同一直線上的運(yùn)動(dòng)的合成：其合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)（一）兩個(gè)同一直線上的運(yùn)動(dòng)的合成：其合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)（二）兩個(gè)互成角度的分運(yùn)動(dòng)的合成，分三種情況：（二）兩個(gè)互成角度的分運(yùn)動(dòng)的合成，分三種情況：1、兩個(gè)互成角度的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，仍然是勻速直線運(yùn)動(dòng)、兩個(gè)互成角度的勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，仍然是勻速直線運(yùn)動(dòng)2、兩個(gè)互成角度的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)：、兩個(gè)互成角度的初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)： 一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng)一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng)3、兩個(gè)互成角度的勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)：、兩個(gè)互成角度

7、的勻速直線運(yùn)動(dòng)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)： 一定是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)一定是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)兩個(gè)互相垂直的分運(yùn)動(dòng)的合成：用勾股定理求解兩個(gè)互相垂直的分運(yùn)動(dòng)的合成：用勾股定理求解典型問(wèn)題：小船渡河模型典型問(wèn)題：小船渡河模型1、小船在、小船在200m寬的河中橫渡，水流速度是寬的河中橫渡，水流速度是2m/s，船在，船在靜水中的航速是靜水中的航速是4m/s，求：，求：（1）要使小）要使小船渡河耗時(shí)最少，應(yīng)如何航行？船渡河耗時(shí)最少，應(yīng)如何航行？（2）要使小船航程最短，應(yīng)如何航行？）要使小船航程最短，應(yīng)如何航行？（3）若水流速度為）若水流速度為5m/s，船的航速是，船的航速是3m/s，則要求耗，則要求耗時(shí)最少如何航

8、行？航程最短是多少？時(shí)最少如何航行？航程最短是多少？（1）50s （2）偏向上游與河岸成）偏向上游與河岸成600（3）正對(duì)河岸航行）正對(duì)河岸航行; 偏向上游與河岸成偏向上游與河岸成530【答案】【答案】2、在抗洪搶險(xiǎn)中，戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人。假設(shè)江岸、在抗洪搶險(xiǎn)中，戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人。假設(shè)江岸是平直的，洪水是平直的，洪水 沿江向下游流去，水流速度為沿江向下游流去，水流速度為v1，摩托艇在靜水中的航速為摩托艇在靜水中的航速為v2。 戰(zhàn)士救人的地點(diǎn)戰(zhàn)士救人的地點(diǎn)A離岸離岸邊最近處邊最近處O的距離為的距離為d。如戰(zhàn)士想在最短時(shí)間內(nèi)將人。如戰(zhàn)士想在最短時(shí)間內(nèi)將人送上岸，則摩托艇登陸的地點(diǎn)離送上岸，則摩托

9、艇登陸的地點(diǎn)離O點(diǎn)的距離為：點(diǎn)的距離為： A、 B、 0 C、 D、 21222vvdv典型問(wèn)題：小船渡河模型典型問(wèn)題：小船渡河模型21vdv12vdv（2001年高考題）年高考題）【答案】【答案】 C3、熱氣球在飛行時(shí)，它的航線從西到東，如果、熱氣球在飛行時(shí)，它的航線從西到東，如果熱氣球的速度熱氣球的速度v1=80km/h風(fēng)從南面吹來(lái)，風(fēng)的速風(fēng)從南面吹來(lái)，風(fēng)的速度是度是v2=40km/h，則熱氣球應(yīng)朝什么方向飛行？，則熱氣球應(yīng)朝什么方向飛行？若它飛過(guò)的地區(qū)長(zhǎng)達(dá)若它飛過(guò)的地區(qū)長(zhǎng)達(dá)s = 80 km，所需時(shí)間是，所需時(shí)間是多少？多少？3典型問(wèn)題：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)典型問(wèn)題：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)一定是

10、物體的實(shí)際運(yùn)合運(yùn)動(dòng)一定是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)動(dòng)【答案】【答案】 東偏南東偏南300 2h4、如圖示：物體、如圖示：物體A以速度沿桿勻速下滑。以速度沿桿勻速下滑。A用細(xì)繩通過(guò)定滑輪拉物體用細(xì)繩通過(guò)定滑輪拉物體B。當(dāng)繩與水平面。當(dāng)繩與水平面夾角為夾角為時(shí)，時(shí)，B的速率為多少？的速率為多少？典型問(wèn)題：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)典型問(wèn)題：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)一定是物體的實(shí)際運(yùn)合運(yùn)動(dòng)一定是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)動(dòng)【答案】【答案】 vB= v sin5、（福州、（福州2011模擬）如右圖，某人用一根輕繩通過(guò)定滑輪牽拉模擬）如右圖，某人用一根輕繩通過(guò)定滑輪牽拉 一個(gè)置于水平面上的物體，當(dāng)人以速度一個(gè)置于水平面上的物體，當(dāng)人以速度v勻

11、速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，勻速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，則：則： A物體作勻速運(yùn)動(dòng)物體作勻速運(yùn)動(dòng) B物體作勻加速運(yùn)動(dòng)物體作勻加速運(yùn)動(dòng) C物體作勻減速運(yùn)動(dòng)物體作勻減速運(yùn)動(dòng) D圖示時(shí)刻，物體的速度為圖示時(shí)刻，物體的速度為2v典型問(wèn)題：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)典型問(wèn)題：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)【答案】【答案】 D合運(yùn)動(dòng)一定是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)一定是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)三、平拋運(yùn)動(dòng)三、平拋運(yùn)動(dòng)1定義：水平方向拋出的物體只在定義：水平方向拋出的物體只在 作用下的運(yùn)動(dòng)作用下的運(yùn)動(dòng)2性質(zhì)：平拋運(yùn)動(dòng)是加速度為性質(zhì)：平拋運(yùn)動(dòng)是加速度為g的的 曲線運(yùn)動(dòng)，曲線運(yùn)動(dòng)， 其運(yùn)動(dòng)軌跡是其運(yùn)動(dòng)軌跡是3平拋運(yùn)動(dòng)的條件平拋運(yùn)動(dòng)的條件 (1) v00，沿，沿 (2) 只受只受作

12、用作用重力重力勻變速勻變速拋物線拋物線 水平方向水平方向重力重力在平拋運(yùn)動(dòng)中，在平拋運(yùn)動(dòng)中，速度偏角速度偏角和和位移偏角位移偏角 永永遠(yuǎn)不相等遠(yuǎn)不相等四、斜拋運(yùn)動(dòng)四、斜拋運(yùn)動(dòng)1定義：將物體以速度定義：將物體以速度v0斜向上方或斜向下方拋出，斜向上方或斜向下方拋出， 物體只在物體只在重力重力作用下的運(yùn)動(dòng)作用下的運(yùn)動(dòng)2. 基本規(guī)律基本規(guī)律 (以斜向上拋為例說(shuō)明如右圖所示以斜向上拋為例說(shuō)明如右圖所示) (1)水平方向：水平方向：v0 xv0cos， F合合x(chóng)0. (2) 豎直方向：豎直方向：v0yv0sin， F合合ymg.一、曲線運(yùn)動(dòng)的合力、軌跡、速度之間的關(guān)系一、曲線運(yùn)動(dòng)的合力、軌跡、速度之間的

13、關(guān)系1軌跡特點(diǎn)：軌跡在速度方向和合力方向之間，且向合力方向一側(cè)彎曲軌跡特點(diǎn)：軌跡在速度方向和合力方向之間，且向合力方向一側(cè)彎曲2合力的效果：合力沿切線方向的分力改變速度的大小，合力的效果：合力沿切線方向的分力改變速度的大小， 沿徑向的分力改變速度的方向沿徑向的分力改變速度的方向如下圖所示的兩個(gè)情景如下圖所示的兩個(gè)情景(1) 當(dāng)合力方向與速度方向的夾角為銳角時(shí)，物體的速率將增大；當(dāng)合力方向與速度方向的夾角為銳角時(shí)，物體的速率將增大；(2) 當(dāng)合力方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí)，物體的速率將減??；當(dāng)合力方向與速度方向的夾角為鈍角時(shí)，物體的速率將減??；(3) 當(dāng)合力方向與速度方向垂直時(shí)，物體的速率不變

14、當(dāng)合力方向與速度方向垂直時(shí)，物體的速率不變二、對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步理解：二、對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的進(jìn)一步理解：1、飛行時(shí)間：、飛行時(shí)間： 2、水平射程：、水平射程：(1) 任意時(shí)刻的速度水平分量均等于初速度任意時(shí)刻的速度水平分量均等于初速度v0.(2) 任意相等時(shí)間間隔任意相等時(shí)間間隔t內(nèi)的速度變化量均內(nèi)的速度變化量均 豎直向下，且豎直向下，且vvygt.(3) 任意兩時(shí)刻的速度與速度變化量任意兩時(shí)刻的速度與速度變化量v構(gòu)成構(gòu)成 三角形，三角形，v沿豎直方向，如右圖所示沿豎直方向，如右圖所示g2ht 只取決于物體下落的高度只取決于物體下落的高度h，與初速度，與初速度v0無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)g2hvx0由平拋初速度由平

15、拋初速度v0和下落高度和下落高度h共同決定共同決定3速度的變化規(guī)律：速度的變化規(guī)律：三、平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要推論三、平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要推論推論推論：做平拋：做平拋(或類平拋或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻任一位置運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻任一位置處，處， 設(shè)其末速度方向與初速度方向的夾角為設(shè)其末速度方向與初速度方向的夾角為，位移與，位移與 初速度方向的夾角為初速度方向的夾角為，則，則tan 2tan .證明：如右圖所示，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：證明：如右圖所示，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：推論推論：做平拋?zhàn)銎綊?或類平拋或類平拋)運(yùn)動(dòng)的物體，任意時(shí)刻的瞬時(shí)速運(yùn)動(dòng)的物體，任意時(shí)刻的瞬時(shí)速度方向的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平

16、位移的中點(diǎn)度方向的反向延長(zhǎng)線一定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn)證明：證明：即：末狀態(tài)速度方向的反向延長(zhǎng)線與即：末狀態(tài)速度方向的反向延長(zhǎng)線與x軸的軸的 交點(diǎn)交點(diǎn)B必為此時(shí)水平位移的中點(diǎn)必為此時(shí)水平位移的中點(diǎn) 1、某物體在高為、某物體在高為h處以初速度處以初速度v0水平拋出，落地時(shí)速度為水平拋出，落地時(shí)速度為vt， 豎直分速度為豎直分速度為vy，水平位移為，水平位移為s，則該物體在空中運(yùn)動(dòng)的，則該物體在空中運(yùn)動(dòng)的 時(shí)間為時(shí)間為: A、 B、 C、 D、g gv vv v2 20 02 2t tg g2h2h0 0v vs sy yv v2h2h典例題型：平拋運(yùn)動(dòng)典例題型：平拋運(yùn)動(dòng)【答案】【答案】 ABCD

17、2、物體以初速度、物體以初速度v0水平拋出，若不計(jì)空氣阻力，則當(dāng)其豎直水平拋出，若不計(jì)空氣阻力，則當(dāng)其豎直 分位移與水平分位移相等時(shí)，以下說(shuō)法正確的是：分位移與水平分位移相等時(shí)，以下說(shuō)法正確的是： A、豎直分速度等于水平分速度、豎直分速度等于水平分速度 B、瞬時(shí)速度大小為、瞬時(shí)速度大小為 C、運(yùn)動(dòng)時(shí)間為、運(yùn)動(dòng)時(shí)間為 D、運(yùn)動(dòng)的位移為、運(yùn)動(dòng)的位移為0 0v v5 5g g2v2v0 0g gv v2 22 22 20 0典例題型：平拋運(yùn)動(dòng)典例題型：平拋運(yùn)動(dòng)【答案】【答案】 BCD3、如圖，兩個(gè)相對(duì)的斜面，傾角分別為、如圖，兩個(gè)相對(duì)的斜面，傾角分別為370和和530。在頂點(diǎn)。在頂點(diǎn) 把兩個(gè)小球以同

18、樣大小的初速度分別向左、向右水平拋把兩個(gè)小球以同樣大小的初速度分別向左、向右水平拋 出，小球都落在斜面上，若不計(jì)空氣阻力，則出，小球都落在斜面上，若不計(jì)空氣阻力，則A、B兩個(gè)兩個(gè) 小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為: A、1 ：1 B、4 ：3 C、16 ：9 D、9 ：16BA530 v0 370 v0 典例題型：平拋運(yùn)動(dòng)典例題型：平拋運(yùn)動(dòng)【答案】【答案】 D第二講第二講圓周運(yùn)動(dòng)及其應(yīng)用圓周運(yùn)動(dòng)及其應(yīng)用知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一勻速圓周運(yùn)動(dòng)一勻速圓周運(yùn)動(dòng)(1) 定義：如果在相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度相等，這種定義：如果在相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度相等，這種 運(yùn)動(dòng)

19、叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(2) 特點(diǎn)：特點(diǎn)： 是恒定不變的，是恒定不變的， 的大小是恒定不變的的大小是恒定不變的(3) 質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件：合力大小質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件：合力大小 ， 方向始終與速度方向方向始終與速度方向 且指向圓心且指向圓心(4) 性質(zhì)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是性質(zhì)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是 運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)。不變不變垂直垂直周期、頻率、角速度周期、頻率、角速度線速度、向心加速度、向心力線速度、向心加速度、向心力變加速曲線變加速曲線二非勻速圓周運(yùn)動(dòng)二非勻速圓周運(yùn)動(dòng)(1) 定義：線速度大小、方向均定義：線速度大小、方向均 的圓周運(yùn)動(dòng)的圓周運(yùn)動(dòng)(2) 合力的作用合力的作用 合力沿速度

20、方向的分量合力沿速度方向的分量Ft 產(chǎn)生切向加速度，產(chǎn)生切向加速度，F(xiàn)tmat， 它只改變速度的它只改變速度的 合力沿半徑方向的分量合力沿半徑方向的分量Fn產(chǎn)生向心加速度，產(chǎn)生向心加速度，F(xiàn)nman， 它只改變速度的它只改變速度的發(fā)生變化發(fā)生變化大小大小 方向方向三、離心運(yùn)動(dòng)和向心運(yùn)動(dòng)三、離心運(yùn)動(dòng)和向心運(yùn)動(dòng)1離心運(yùn)動(dòng)離心運(yùn)動(dòng)(1)定義：做定義：做的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周的物體，在所受合外力突然消失或不足以提供圓周 運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng) 的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)的情況下，就做逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)(2)本質(zhì)：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于本身的慣性，總有本質(zhì)：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于本身的慣性

21、，總有 沿著沿著 飛出去的傾向飛出去的傾向(3)受力特點(diǎn)：受力特點(diǎn)： 當(dāng)當(dāng)F 時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；時(shí)，物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)； 當(dāng)當(dāng)F0時(shí)，物體沿時(shí)，物體沿 飛出；飛出； 當(dāng)當(dāng)Fmr2， 物體漸漸向物體漸漸向 ，如右上圖所示，如右上圖所示圓心靠近圓心靠近1、如下圖所示，輪、如下圖所示，輪O1、O3固定在同一轉(zhuǎn)軸上，輪固定在同一轉(zhuǎn)軸上，輪O1、O2用皮帶連接且用皮帶連接且不打滑在不打滑在O1、O2、O3三個(gè)輪的邊緣各取一點(diǎn)三個(gè)輪的邊緣各取一點(diǎn)A、B、C，已知三個(gè)，已知三個(gè)輪的半徑比輪的半徑比r1 r2 r32 1 1，求：，求：(1) A、B、C三點(diǎn)的線速度大小之比三點(diǎn)的線速度大小之比vA vB

22、 vC；(2) A、B、C三點(diǎn)的角速度之比三點(diǎn)的角速度之比A B C；(3) A、B、C三點(diǎn)的向心加速度大小之比三點(diǎn)的向心加速度大小之比aA aB aC.要點(diǎn)（一）：描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)各物理量之間的關(guān)系要點(diǎn)（一）：描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)各物理量之間的關(guān)系答案：答案：(1) 2 2 1 (2) 1 2 1 (3) 2 4 1本題的關(guān)鍵點(diǎn)：本題的關(guān)鍵點(diǎn)：一、繞同一輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)的各點(diǎn)角速度相同；一、繞同一輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)的各點(diǎn)角速度相同；二、皮帶不打滑時(shí)，與皮帶接觸的各點(diǎn)二、皮帶不打滑時(shí)，與皮帶接觸的各點(diǎn) 線速度大小相同線速度大小相同要點(diǎn)（二）：向心力的來(lái)源要點(diǎn)（二）：向心力的來(lái)源 向心力是按力的作用效果命名的，可以是

23、向心力是按力的作用效果命名的，可以是重力、彈力、摩擦力等各種力，也可以是幾重力、彈力、摩擦力等各種力，也可以是幾個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力，因此在受力分個(gè)力的合力或某個(gè)力的分力，因此在受力分析中要避免再另外添加一個(gè)向心力析中要避免再另外添加一個(gè)向心力要點(diǎn)（三）：向心力的幾個(gè)實(shí)例分析要點(diǎn)（三）：向心力的幾個(gè)實(shí)例分析1、圓錐擺模型：、圓錐擺模型：2、火車(chē)轉(zhuǎn)彎：、火車(chē)轉(zhuǎn)彎：3、汽車(chē)過(guò)拱形和凹形路面時(shí)：、汽車(chē)過(guò)拱形和凹形路面時(shí)：4、物塊隨圓盤(pán)一起在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)：、物塊隨圓盤(pán)一起在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)：5、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)之、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)之“水流星水流星”“”“輕繩輕繩”模模型：型：6

24、、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)之、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)之“輕桿輕桿”模型：模型：(1) 審清題意，確定研究對(duì)象；審清題意，確定研究對(duì)象；(2) 分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，即物體的線速度、角速度、分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，即物體的線速度、角速度、 周期、軌道平面、圓心、半徑等；周期、軌道平面、圓心、半徑等；(3) 分析物體的受力情況，畫(huà)出受力示意圖，確定向分析物體的受力情況，畫(huà)出受力示意圖，確定向心力的來(lái)源；心力的來(lái)源；(4) 根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及向心力公式列方程；根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律及向心力公式列方程；(5) 求解、討論求解、討論.要點(diǎn)（四）：解決圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的主要步驟要點(diǎn)（四）：解決圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的主要步驟1、世界上平均海

25、撥最高的鐵路、世界上平均海撥最高的鐵路青藏鐵路于青藏鐵路于2006年年7月月1日全線貫通日全線貫通 假設(shè)某新型國(guó)產(chǎn)機(jī)車(chē)總質(zhì)量為假設(shè)某新型國(guó)產(chǎn)機(jī)車(chē)總質(zhì)量為m，沿青藏鐵路運(yùn)行如右圖所示，沿青藏鐵路運(yùn)行如右圖所示， 已知兩軌間寬度為已知兩軌間寬度為L(zhǎng)，內(nèi)外軌高度差為，內(nèi)外軌高度差為h， 重力加速度為重力加速度為g，如果機(jī)車(chē)要進(jìn)入半徑為，如果機(jī)車(chē)要進(jìn)入半徑為 R的彎道，請(qǐng)問(wèn)，該彎道處的設(shè)計(jì)速度為的彎道，請(qǐng)問(wèn)，該彎道處的設(shè)計(jì)速度為 多少最適宜？多少最適宜？典例分析：火車(chē)轉(zhuǎn)彎典例分析：火車(chē)轉(zhuǎn)彎2、如圖，質(zhì)量為、如圖，質(zhì)量為0.1kg的木桶內(nèi)盛水的木桶內(nèi)盛水0.4kg，用，用50cm的繩系桶，的繩系桶，使它

26、在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。如果通過(guò)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)的速使它在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。如果通過(guò)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí)的速度大小分別為度大小分別為9m/s和和10m/s，求：木桶在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)對(duì)繩，求：木桶在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)對(duì)繩的拉力和水對(duì)桶的壓力。的拉力和水對(duì)桶的壓力。典例分析：豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)典例分析：豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)：最高點(diǎn)：拉力拉力 76N 方向向上方向向上壓力壓力 60.8N 方向向上方向向上最低點(diǎn)：最低點(diǎn)：拉力拉力 105N 方向向下方向向下壓力壓力 84N 方向向下方向向下【答案】【答案】 3、長(zhǎng)為、長(zhǎng)為0.6m的輕桿的輕桿OA(不計(jì)質(zhì)量不計(jì)質(zhì)量)，A端插個(gè)質(zhì)量為端插個(gè)質(zhì)量為2.0kg的

27、物體，在豎直平面內(nèi)繞的物體，在豎直平面內(nèi)繞O點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)球點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)球達(dá)到最高點(diǎn)的速度分別為達(dá)到最高點(diǎn)的速度分別為3m/s、 m/s、2m/s時(shí)，求時(shí)，求桿對(duì)球的作用力各為多少桿對(duì)球的作用力各為多少?6典例分析：豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)典例分析：豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)AO【答案】：【答案】： (1) 桿對(duì)球的作用力為桿對(duì)球的作用力為10N的拉力的拉力 (2) 桿對(duì)球的作用力為桿對(duì)球的作用力為0N (3) 桿對(duì)球的作用力為桿對(duì)球的作用力為6.6N的支持力的支持力4(2011湖北聯(lián)考湖北聯(lián)考)如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m的小球置于正方體的光滑盒的小球置于正方體的光滑盒子中，盒子的邊長(zhǎng)略大于球

28、的直徑某同學(xué)拿著該盒子在豎直平子中，盒子的邊長(zhǎng)略大于球的直徑某同學(xué)拿著該盒子在豎直平面內(nèi)做半徑為面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知重力加速度為g，空氣阻力，空氣阻力不計(jì)，要使在最高點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間恰好無(wú)作用力，則：不計(jì)，要使在最高點(diǎn)時(shí)盒子與小球之間恰好無(wú)作用力，則：典例分析：豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)典例分析：豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)【答案】【答案】 B典例分析：典例分析：1質(zhì)量為質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點(diǎn)在的質(zhì)點(diǎn)在xy平面上做曲線運(yùn)動(dòng)，在平面上做曲線運(yùn)動(dòng)，在x方向的方向的速度圖象和速度圖象和y方向的位移圖象如右圖所示，下列說(shuō)法正確的方向的位移圖象如右圖所示，下列說(shuō)法正確的是：是

29、： A質(zhì)點(diǎn)的初速度為質(zhì)點(diǎn)的初速度為5 m/s B質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3 N C質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直質(zhì)點(diǎn)初速度的方向與合外力方向垂直 D2 s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6 m/s【答案】【答案】 AB2. 如右圖所示，長(zhǎng)為如右圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿的輕桿A一端固定一個(gè)質(zhì)量為一端固定一個(gè)質(zhì)量為m的小球的小球B，另一端固定在水平轉(zhuǎn)軸另一端固定在水平轉(zhuǎn)軸O上，輕桿上，輕桿A繞轉(zhuǎn)軸繞轉(zhuǎn)軸O在豎直平面內(nèi)勻速在豎直平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為.在輕桿在輕桿A與水平方向夾角與水平方向夾角從從0增加到增加到90的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是：的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是：A小

30、球小球B受到輕桿受到輕桿A作用力的方向一定沿著輕桿作用力的方向一定沿著輕桿AB小球小球B受到的合力的方向一定沿著輕桿受到的合力的方向一定沿著輕桿AC小球小球B受到輕桿受到輕桿A的作用力逐漸減小的作用力逐漸減小D小球小球B受到輕桿受到輕桿A的作用力對(duì)小球的作用力對(duì)小球B做正功做正功典例分析：典例分析：【答案】【答案】 BCD如圖，水平地面上有一個(gè)坑，其豎直截面為半圓。如圖，水平地面上有一個(gè)坑，其豎直截面為半圓。ab為沿水平方向的直徑。若在為沿水平方向的直徑。若在a點(diǎn)以初速度點(diǎn)以初速度v0沿沿ab方向方向拋出一小球，拋出一小球， 小球會(huì)擊中坑壁上的小球會(huì)擊中坑壁上的c點(diǎn)。已知點(diǎn)。已知c點(diǎn)與水點(diǎn)與水

31、平地面的距離為圓半徑的一半，求圓的半徑。平地面的距離為圓半徑的一半，求圓的半徑。【 2011年海南高考年海南高考15題】題】 20vg3474R3、如圖，同一水平高度上有兩個(gè)物體、如圖，同一水平高度上有兩個(gè)物體A和和B，它們的質(zhì)量分別為，它們的質(zhì)量分別為m和和M， A物體從物體從a點(diǎn)起以角速度點(diǎn)起以角速度繞繞O點(diǎn)順時(shí)針在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，點(diǎn)順時(shí)針在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)， 半徑為半徑為R，同時(shí)，同時(shí)B物體在恒力作用下由靜止開(kāi)始在水平面上沿物體在恒力作用下由靜止開(kāi)始在水平面上沿OC方向方向 做直線運(yùn)動(dòng)。求：做直線運(yùn)動(dòng)。求：（1）A物體在什么位置，它的速度有可能和物體在什么位置，它的速度

32、有可能和B相同？相同？（2）要使兩物速度相同，作用在）要使兩物速度相同，作用在B物體上的恒力大小應(yīng)滿足什么條件？物體上的恒力大小應(yīng)滿足什么條件？（3）要使兩物體速度相同，）要使兩物體速度相同，B物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的最小位移是多少？物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的最小位移是多少？典例分析：典例分析：aBcoFbd(1) b(2) (k=0、1、2)4k1RM22(3)4R【答案】【答案】 4、質(zhì)量為、質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線掛在的細(xì)線掛在O點(diǎn)，在點(diǎn)，在O點(diǎn)正下方點(diǎn)正下方L/2處有一光滑的釘子處有一光滑的釘子O1，把小球拉到與釘子，把小球拉到與釘子O1在同一水平的位置，在同一水平的位置，擺

33、線被釘子攔住且張緊，如圖，現(xiàn)將小球由靜止釋放，當(dāng)小球第擺線被釘子攔住且張緊，如圖，現(xiàn)將小球由靜止釋放，當(dāng)小球第一次通過(guò)最低點(diǎn)一次通過(guò)最低點(diǎn)P時(shí)時(shí)： A、小球的運(yùn)動(dòng)速度突然減小、小球的運(yùn)動(dòng)速度突然減小 B、小球的角速度突然減小、小球的角速度突然減小 C、小球的向心加速度突然減小、小球的向心加速度突然減小 D、懸線的拉力突然減小、懸線的拉力突然減小典例分析：典例分析：oo1P【答案】【答案】 BCD5、在光滑的圓錐漏斗的內(nèi)壁，有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球、在光滑的圓錐漏斗的內(nèi)壁，有兩個(gè)質(zhì)量相等的小球A、B，它們分別緊貼漏斗，在不同水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖，它們分別緊貼漏斗，在不同水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

34、，如圖，則以下說(shuō)法正確的應(yīng)是：則以下說(shuō)法正確的應(yīng)是： A、小球、小球A的速率大于的速率大于B的速率的速率 B、小球、小球A的速率小于小球的速率小于小球B的速率的速率 C、小球、小球A對(duì)漏斗壁的壓力大于對(duì)漏斗壁的壓力大于 小球小球B對(duì)漏斗壁的壓力對(duì)漏斗壁的壓力 D、小球、小球A的轉(zhuǎn)動(dòng)周期大于的轉(zhuǎn)動(dòng)周期大于B的轉(zhuǎn)動(dòng)周期的轉(zhuǎn)動(dòng)周期典例分析：典例分析：AB【答案】【答案】 AD6、如圖，、如圖，A、B兩點(diǎn)等分細(xì)繩兩點(diǎn)等分細(xì)繩OC，在，在A、B、C三三點(diǎn)各拴一質(zhì)量相等的小球，當(dāng)三個(gè)小球排成一直線，點(diǎn)各拴一質(zhì)量相等的小球，當(dāng)三個(gè)小球排成一直線，并在一光滑水平面上繞并在一光滑水平面上繞O點(diǎn)勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，細(xì)繩點(diǎn)

35、勻速旋轉(zhuǎn)時(shí)，細(xì)繩OA、AB、BC三段張力大小之比為多少？三段張力大小之比為多少？典例分析：典例分析：OCBA【答案】【答案】 6 ：5 ：37、如圖所示，豎直平面內(nèi)的、如圖所示，豎直平面內(nèi)的3/4圓弧形光滑軌道半徑為圓弧形光滑軌道半徑為R，A端與圓心端與圓心O等高，等高，AD為水平面，為水平面， B點(diǎn)為光滑軌道的最高點(diǎn)且點(diǎn)為光滑軌道的最高點(diǎn)且在在O的正上方，一個(gè)小球在的正上方，一個(gè)小球在A點(diǎn)正上方由靜止釋放，自由下落點(diǎn)正上方由靜止釋放，自由下落至至A點(diǎn)進(jìn)入圓軌道并點(diǎn)進(jìn)入圓軌道并 恰好能通過(guò)恰好能通過(guò)B點(diǎn)，最后落到水平面點(diǎn)，最后落到水平面C點(diǎn)處。點(diǎn)處。求：（求：（1）小球通過(guò)軌道）小球通過(guò)軌道B

36、點(diǎn)的速度大??；點(diǎn)的速度大小； （2）釋放點(diǎn)距）釋放點(diǎn)距A點(diǎn)的豎直高度；點(diǎn)的豎直高度； （3）落點(diǎn)）落點(diǎn)C與與A點(diǎn)的水平距離；點(diǎn)的水平距離；ABCOD應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例：gRvB1.5Rh R12xAC【答案】【答案】 8如圖是利用傳送帶裝運(yùn)煤塊的示意圖其中，傳送帶足夠長(zhǎng)，傾角如圖是利用傳送帶裝運(yùn)煤塊的示意圖其中，傳送帶足夠長(zhǎng)，傾角 37，煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，煤塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.8，傳送帶的主動(dòng)輪，傳送帶的主動(dòng)輪 和從動(dòng)輪半徑相等，主動(dòng)輪軸頂端與運(yùn)煤車(chē)底板間的豎起高度和從動(dòng)輪半徑相等，主動(dòng)輪軸頂端與運(yùn)煤車(chē)底板間的豎起高度H1.8m 與運(yùn)煤車(chē)車(chē)箱中心的水平距離與運(yùn)煤車(chē)車(chē)箱中心的水

37、平距離x1.2 m現(xiàn)在傳送帶底端由靜止釋放一現(xiàn)在傳送帶底端由靜止釋放一 些煤塊些煤塊(可視為質(zhì)點(diǎn)可視為質(zhì)點(diǎn))，煤塊在傳送帶的作用下先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后，煤塊在傳送帶的作用下先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，后 與與 傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)主動(dòng)輪時(shí)隨輪一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)要使煤塊傳送帶一起做勻速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)主動(dòng)輪時(shí)隨輪一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)要使煤塊 在輪的最高點(diǎn)水平拋出并落在車(chē)箱中心，取在輪的最高點(diǎn)水平拋出并落在車(chē)箱中心，取g10 m/s2，sin 370.6， cos 370.8，求：，求：(1) 傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度傳送帶勻速運(yùn)動(dòng)的速度v及主動(dòng)輪及主動(dòng)輪 和從動(dòng)輪的半徑和從動(dòng)輪的半徑R；(2) 煤塊在傳送帶上由靜止開(kāi)始

38、加速至煤塊在傳送帶上由靜止開(kāi)始加速至 與傳送帶速度相同所經(jīng)過(guò)的時(shí)間與傳送帶速度相同所經(jīng)過(guò)的時(shí)間t0.【答案】【答案】 (1) 2m/s 0.4m (2) 5s應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例：第三講第三講萬(wàn)有引力與航天萬(wàn)有引力與航天知知識(shí)識(shí)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)減小減小減小減小一、如何應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng)？一、如何應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng)？增大增大 一、如何應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng)？一、如何應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng)？3023rGTr 31、兩顆人造衛(wèi)星、兩顆人造衛(wèi)星A、B繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，周期之比為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，周期之比為 TA TB1 8，則軌道半徑之比和運(yùn)動(dòng)速率之比分別為：，則

39、軌道半徑之比和運(yùn)動(dòng)速率之比分別為： ARA RB4 1，vA vB1 2 BRA RB4 1，vA vB2 1 CRA RB1 4，vA vB1 2 DRA RB1 4，vA vB2 1應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例【答案】【答案】 D2(2010重慶理綜重慶理綜)月球與地球質(zhì)量之比約為月球與地球質(zhì)量之比約為1 80。有研究者認(rèn)為。有研究者認(rèn)為 月球和地球可視為一個(gè)由兩質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的雙星系統(tǒng)，它們都圍繞月球和地球可視為一個(gè)由兩質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的雙星系統(tǒng)，它們都圍繞 月地連線上某點(diǎn)月地連線上某點(diǎn)O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)據(jù)此觀點(diǎn)，可知月球與地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)據(jù)此觀點(diǎn)，可知月球與地球 繞繞O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的線速度大小之比約為點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的線速度大

40、小之比約為: A1 6400 B1 80 C80 1 D6400 1典例分析：雙子星模型典例分析：雙子星模型【答案】【答案】 C3、：應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例【答案】【答案】 B4、天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外的一顆行星這顆行星的體、天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外的一顆行星這顆行星的體積是地球的積是地球的4.7倍，質(zhì)量是地球的倍，質(zhì)量是地球的25倍已知某一近地衛(wèi)倍已知某一近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期約為星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期約為1.4小時(shí)，引力常量小時(shí)，引力常量G6.671011 Nm2/kg2，由此估算該行星的平均密度約為：，由此估算該行星的平均密度約為： A1.8103 kg/m3 B5.6103 kg/m3 C1

41、.1104 kg/m3 D2.9104 kg/m3應(yīng)用舉例：計(jì)算天體的密度應(yīng)用舉例：計(jì)算天體的密度【答案】【答案】 D4同步衛(wèi)星的五個(gè)同步衛(wèi)星的五個(gè)“一定一定” (1)軌道平面一定：軌道平面與軌道平面一定：軌道平面與共面共面 (2)周期一定：與地球自轉(zhuǎn)周期周期一定：與地球自轉(zhuǎn)周期 ，即，即T24 h. (3)角速度一定：與地球自轉(zhuǎn)的角速度角速度一定：與地球自轉(zhuǎn)的角速度 赤道平面赤道平面相同相同相同相同一、如何應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng)？一、如何應(yīng)用萬(wàn)有引力定律分析天體的運(yùn)動(dòng)？二、三種宇宙速度二、三種宇宙速度宇宙速度宇宙速度數(shù)值數(shù)值(km/s)意意 義義第一宇宙第一宇宙速度速度7.9這是衛(wèi)星

42、繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最小發(fā)射速度，這是衛(wèi)星繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的最小發(fā)射速度，若若7.9 km/sv11.2 km/s，物體繞，物體繞 運(yùn)行運(yùn)行(環(huán)繞速度環(huán)繞速度)第二宇宙第二宇宙速度速度11.2這是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度，這是物體掙脫地球引力束縛的最小發(fā)射速度，若若11.2 km/sv16.7 km/s，物體繞，物體繞 運(yùn)行運(yùn)行(脫離速度脫離速度)第三宇宙第三宇宙速度速度16.7這是物體掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小發(fā)射速度，這是物體掙脫太陽(yáng)引力束縛的最小發(fā)射速度，若若v16.7 km/s，物體將脫離，物體將脫離 在宇宙空在宇宙空間運(yùn)行間運(yùn)行(逃逸速度逃逸速度)地球地球太陽(yáng)太陽(yáng)太陽(yáng)系太陽(yáng)系注意

43、：注意： (1) 三種宇宙速度均指的是發(fā)射速度，不能理解為環(huán)繞速度三種宇宙速度均指的是發(fā)射速度，不能理解為環(huán)繞速度 (2) 第一宇宙速度既是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，又是第一宇宙速度既是人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，又是 衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最大速度三、要點(diǎn)辨析三、要點(diǎn)辨析(一一) 萬(wàn)有引力和重力的關(guān)系萬(wàn)有引力和重力的關(guān)系: 萬(wàn)有引力對(duì)物體的作用效果可以等效為兩萬(wàn)有引力對(duì)物體的作用效果可以等效為兩個(gè)力的作用：一個(gè)是重力個(gè)力的作用：一個(gè)是重力mg，另一個(gè)是，另一個(gè)是物體隨地球自轉(zhuǎn)需要的向心力物體隨地球自轉(zhuǎn)需要的向心力F向向，如右，如右圖所示，由此可知：圖所

44、示，由此可知：1地面上的物體的重力隨緯度的增大而增大故重力加地面上的物體的重力隨緯度的增大而增大故重力加速度速度g從赤道到兩極逐漸增加從赤道到兩極逐漸增加2在兩極：重力等于萬(wàn)有引力，重力加速度最大在兩極：重力等于萬(wàn)有引力，重力加速度最大三、要點(diǎn)辨析三、要點(diǎn)辨析(一一) 萬(wàn)有引力和重力的關(guān)系：萬(wàn)有引力和重力的關(guān)系：(2) 人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度應(yīng)是衛(wèi)星發(fā)射到近地表面運(yùn)行，此時(shí)人造地球衛(wèi)星的最小發(fā)射速度應(yīng)是衛(wèi)星發(fā)射到近地表面運(yùn)行，此時(shí) 發(fā)射動(dòng)能全部作為繞行的動(dòng)能而不需要轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能此速度即發(fā)射動(dòng)能全部作為繞行的動(dòng)能而不需要轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能此速度即 為第一宇宙速度，此時(shí)為第一宇宙速度，此時(shí)v發(fā)射

45、發(fā)射v環(huán)繞環(huán)繞1、兩種速度、兩種速度環(huán)繞速度（或運(yùn)行速度）與發(fā)射速度的比較環(huán)繞速度（或運(yùn)行速度）與發(fā)射速度的比較（二）（二） 幾組概念比較幾組概念比較2、兩個(gè)半徑、兩個(gè)半徑天體半徑天體半徑R和衛(wèi)星軌道半徑和衛(wèi)星軌道半徑r的比較的比較 衛(wèi)星的軌道半徑是天體的衛(wèi)星繞天體做圓周運(yùn)動(dòng)的圓的衛(wèi)星的軌道半徑是天體的衛(wèi)星繞天體做圓周運(yùn)動(dòng)的圓的半徑，所以半徑，所以rRh.當(dāng)衛(wèi)星貼近天體表面運(yùn)動(dòng)時(shí)，當(dāng)衛(wèi)星貼近天體表面運(yùn)動(dòng)時(shí)，h0，可近似認(rèn)為軌道半徑等于天體半徑可近似認(rèn)為軌道半徑等于天體半徑3兩種周期兩種周期自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期的比較自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期的比較 自轉(zhuǎn)周期是天體繞自身某軸線運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間，公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)周期是

46、天體繞自身某軸線運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間，公轉(zhuǎn)周期是衛(wèi)星繞中心天體做圓周運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間一般情周期是衛(wèi)星繞中心天體做圓周運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間一般情況下天體的自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期是不等的況下天體的自轉(zhuǎn)周期和公轉(zhuǎn)周期是不等的（二）幾組概念比較（二）幾組概念比較（三）幾種衛(wèi)星的軌道（三）幾種衛(wèi)星的軌道1赤道軌道：赤道軌道：衛(wèi)星的軌道在赤道平面內(nèi)衛(wèi)星的軌道在赤道平面內(nèi) 同步衛(wèi)星就是其中的一種同步衛(wèi)星就是其中的一種2極地軌道：極地軌道：衛(wèi)星的軌道過(guò)南北兩極，即在垂直于赤道的衛(wèi)星的軌道過(guò)南北兩極，即在垂直于赤道的 平面內(nèi)如定位衛(wèi)星系統(tǒng)中的衛(wèi)星軌道平面內(nèi)如定位衛(wèi)星系統(tǒng)中的衛(wèi)星軌道3其他軌道：其他軌道：除以上兩種軌道外的衛(wèi)星軌道除以上兩種軌道外的衛(wèi)星軌道 一切衛(wèi)星的軌道的圓心與地心重合一切衛(wèi)星的軌道的圓心與地心重合 5火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的火星的質(zhì)量和半徑分別約為地球的 和和 ，地球表面，地球表面 的重力加速度為的重力加速度為g，則火星表面的重力加速度約為，則火星表面的重力加速度約為: A0.2gB0.4g C2.5g D5g10121應(yīng)用舉例：應(yīng)用舉例：【答案】【答案】 B【20072007海南高考題海南高考題1111】設(shè)地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為設(shè)地球繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為R，速率為，速率為v，則太陽(yáng)的質(zhì)量可用，則太陽(yáng)的質(zhì)量可用v、R和引力常量和引力常量G表示為表示為 。太陽(yáng)圍繞銀河