專題曲線運(yùn)動和天體運(yùn)動

第一節(jié)曲線運(yùn)動第一頁第二頁，共22頁。一、曲線運(yùn)動的特點(diǎn)及條件特點(diǎn)：1.運(yùn)動方向時刻改變，是變速運(yùn)動。2.質(zhì)點(diǎn)的速度方向沿軌道的切線方向。條件：有初速度和加速度，且初速度與加速度（合外力）方向不在同一直線上。vF軌跡凹凸第二頁第三頁，共22頁。平行四邊形法則運(yùn)動的合成與分解復(fù)雜運(yùn)動簡單運(yùn)動二、運(yùn)動的合成與分解運(yùn)動的合成與分解要注意______和_______等時性獨(dú)立性兩種典型的模型:1.小船過河問題(1)最短時間過河2.滑輪小船問題(2)最短位移過河(一般只涉及V船

>V水情況)第三頁第四頁，共22頁。①特征：只受重力，初速度沿水平方向。

②規(guī)律：水平方向上的勻速直線運(yùn)動和豎直方向上的自由落體運(yùn)動的合運(yùn)動（勻變速曲線運(yùn)動a=g)

水平分運(yùn)動：

水平位移：x=vot水平分速度：vx=vo

豎直分運(yùn)動：

豎直位移：y=gt2

豎直分速度：vy=gt合位移S=合速度

V=

三、平拋運(yùn)動規(guī)律及應(yīng)用yxsv0xyαAvvxvyoθ圖4-2-1第四頁第五頁，共22頁。1特征：軌跡為圓，速率不變，方向時刻改變的變速運(yùn)動。2線速度：大?。篤==單位：m/s；

方向：圓上各點(diǎn)的切線方向。

3角速度：大?。?/p>

=單位：rad/s；

4周期與頻率的關(guān)系：T=1/f=1/n（n為轉(zhuǎn)速單位:r/s)5線速度與角速度的關(guān)系：v=

R同軸轉(zhuǎn)動，齒輪傳動，皮帶輪傳動時角速度與線速度的關(guān)系。

四、勻速圓周運(yùn)動第五頁第六頁，共22頁。6向心加速度，向心力

向心加速度：

①大?。篴=②方向：時刻指向圓心。

向心力：

①作用：使物體做圓周運(yùn)動，只改變速度方向，不改變速度大小。

②來源：一個力或幾個力的合力、或某一個力的分力，是效果力。

③方向：F向⊥v，指向圓心。

④大小：

第六頁第七頁，共22頁。注意：（1）由于方向時刻在變，所以勻速圓周運(yùn)動是瞬時加速度的方向不斷改變的變加速運(yùn)動。（2）做勻速圓周運(yùn)動的物體，向心力方向總指向圓心，是一個變力。（3）做勻速圓周運(yùn)動的物體受到的合外力就是充當(dāng)向心力。第七頁第八頁，共22頁?？偨Y(jié):勻速圓周運(yùn)動解題步驟1、明確研究對象2、受力分析3、確定“圓軌道平面和圓心”4、明確“向心力來源”5、根據(jù)牛頓運(yùn)動定律列方程求解第八頁第九頁，共22頁。常見的水平面內(nèi)勻速圓周運(yùn)動:nN.O.fGNF向第九頁第十頁，共22頁。1．下列說法中正確的是（）A、做勻速圓周運(yùn)動的物體沒有加速度B、做勻速圓周運(yùn)動的物體所受合外力為零C、做勻速圓周運(yùn)動的物體加速度的大小是不變的D、做勻速圓周運(yùn)動的物體處于平衡狀態(tài)C第十頁第十一頁，共22頁。五、豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動是典型的變速圓周運(yùn)動，中學(xué)物理中只研究物體在最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的兩種情況.主要有以下兩種類型：①線和環(huán)模型：②桿和管模型：以上兩種類型在最低點(diǎn)的情況相同:F拉－mg=mv2/r或FN－mg=mv2/r第十一頁第十二頁，共22頁。NG汽車過拱形橋v水流星常見的豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動:第十二頁第十三頁，共22頁。六、離心運(yùn)動

做勻速圓周運(yùn)動的物體，在所受的合力突然消失或者不足以提供圓周運(yùn)動所需的向心力的情況下，物體所做的逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動叫做離心運(yùn)動。離心的條件是什么？第十三頁第十四頁，共22頁。第二節(jié)萬有引力與航天第十四頁第十五頁，共22頁。1.開普勒第一定律（橢圓定律）所有的行星圍繞太陽運(yùn)動的軌道都是橢圓，太陽處在所有橢圓的一個焦點(diǎn)上。2.開普勒第二定律（面積定律）對于每一個行星而言，太陽和行星的聯(lián)線在相等的時間內(nèi)掃過相等的面積。3.開普勒第三定律（周期定律）所有行星的軌道的半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。一、開普勒定律近日點(diǎn)遠(yuǎn)日點(diǎn)表達(dá)式：a3T2=k

K是與行星無關(guān)的常量但與中心天體質(zhì)量有關(guān)2a第十五頁第十六頁，共22頁。1、公式G為引力常量，G＝6.67×10-11N·m2/kg2

引力常量是在牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律一百多年后由英國物理學(xué)家卡文迪許利用扭秤裝置測出的。2、適用條件

定律適用于計算兩個可以視作質(zhì)點(diǎn)的物體之間的萬有引力，例如兩個相距很遠(yuǎn)的天體等。均勻球體可視為質(zhì)點(diǎn)，r是兩球心間的距離。二、萬有引力定律（牛頓發(fā)現(xiàn)）方向：兩物體中心連線上第十六頁第十七頁，共22頁。地球表面附近g的變化規(guī)律

精確地:g隨緯度的增大而增大。g隨高度的增大而減小。ωF引FnGO重力是萬有引力的一個分力第十七頁第十八頁，共22頁。三、解決天體運(yùn)動的兩條思路：

(1)地面（或某天體表面）的物體的重力近似等于萬有引力

g---------天體表面的重力加速度Ｒ--------為天體的半徑(2)環(huán)繞模型：萬有引力提供向心力（求中心天體質(zhì)量）

mg＝G

第十八頁第十九頁，共22頁。四、人造地球衛(wèi)星

離地面越高，向心加速度越小.線速度越小,角速度越小,周期越大.（1）所有衛(wèi)星做圓周運(yùn)動的圓心——地心（2）在軌道上運(yùn)動的衛(wèi)星，衛(wèi)星上的人或物“完全失重”（①天平，一般氣壓計等無法使用②彈簧測力計無法用來稱物重）第十九頁第二十頁，共22頁。五、宇宙航行一、宇宙速度1、第一宇宙速度（環(huán)繞速度）v1=7.9km/s2、第二宇宙速度（脫離速度）v2=11.2km/s3、第三宇宙速度（逃逸速度）v3=16.7km/s

發(fā)射人造地球衛(wèi)星速度范圍：7.9km/s<v<11.2km/s