专题曲线运动和天体运动.

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,专题曲线运动和天体运动.,第一节 曲线运动,一、曲线运动的特点及条件,特点：,1.运动方向时刻改变，是变速运动。,切线方向。,条件：有初速度和加速度，且初速度与加速度合外力方向不在同一直线上。,v,F,轨迹,凹,凸,平行四边形法那么,运动的合成与分解,复杂运动,简单运动,二、运动的合成与分解,运动的合成与分解要注意_和_,等时性,独立性,两种典型的模型:,(1)最短时间过河,(2)最短位移过河(一般只涉及V,船,V,水,情况),特征：只受重力，初速度沿程度方向。,规律：程度方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合运动匀变速曲线运动a=g),程度分运动：,程度位移： x= vo t 程度分速度：vx = vo,竖直分运动：,竖直位移：,y =,g t,2,竖直分速度：,v,y,= g t,合位移,S=,合速度,V =,三、平抛运动规律及应用,y,x,s,v,0,x,y,A,v,v,x,v,y,o,图4-2-1,1 特征：轨迹为圆，速率不变，方向时刻改变的,变速,运动。,2,线速度：大小：,V=,=,单位：,m/s,；,方向：圆上各点的切线方向。,3,角速度：大小：,=,单位：,rad/s,；,4 周期与频率的关系：T=1/f=1/nn为转速 单位:r/s),5 线速度与角速度的关系：v=,R,同轴转动,，,齿轮传动,，,皮带轮传动,时角速度与线速度的关系。,四、匀速圆周运动,6 向心加速度，向心力,向心加速度：,大小：,a =,方向：时刻指向圆心。,向心力：,作用：使物体做圆周运动，只改变速度方向，不改变速度大小。,来源：一个力或几个力的合力、或某一个力的分力，是效果力。,方向：,F,向,v,，指向圆心。,大小：,注意：,1由于方向时刻在变，所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向不断改变的变加速运动。,2做匀速圆周运动的物体，向心力方向总指向圆心，是一个变力。,3做匀速圆周运动的物体受到的合外力就是充当向心力。,总结:匀速圆周运动解题步骤,1、明确研究对象,2、受力分析,3、确定“圆轨道平面和圆心,4、明确“向心力来源,5、根据牛顿运动定律列方程求解,常见的程度面内匀速圆周运动:,n,N,.,O,.,f,G,N,F,向,1以下说法中正确的选项是 ,A、做匀速圆周运动的物体没有加速度,B、做匀速圆周运动的物体所受合外力为零,C、做匀速圆周运动的物体加速度的大小是不变的,D、做匀速圆周运动的物体处于平衡状态,C,五、竖直平面内的圆周运动,竖直平面内的圆周运动是典型的,变速,圆周运动，中学物理中只研究物体在,最高点,与,最低点,的两种情况.主要有以下两种类型：,线和环模型,：,杆和管模型 ：,以上两种类型在最低点的情况一样:,F,拉,mg=mv,2,/r或 F,N,mg=mv,2,/r,N,G,汽车过拱形桥,v,水流星,常见的竖直平面内的圆周运动:,六、离心运动,做匀速圆周运动的物体，在所受的合力突然消失或者缺乏以提供圆周运动所需的向心力的情况下，物体所做的逐渐远离圆心的运动叫做离心运动。,离心的条件是什么？,第二节 万有引力与航天,1.开普勒第一定律 椭圆定律,所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上。,2.开普勒第二定律 面积定律,对于每一个行星而言，太阳和行星的联线在相等的时间内扫过相等的面积。,3.开普勒第三定律 周期定律,所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等。,一、开普勒定律,近日点,远日点,表达式：,a,3,T,2,= k,K是与行星无关的常量,但与,中心天体质量,有关,2a,1、公式,G为引力常量， G6.6710-11 Nm2/kg2,引力常量是在牛顿发现万有引力定律一百多年后由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出的。,2、适用条件,定律适用于计算两个可以视作质点的物体之间的万有引力，例如两个相距很远的天体等。均匀球体可视为质点，r是两球心间的间隔 。,二、万有引力定律牛顿发现,方向：两物体中心连线上,地球外表附近g的变化规律,准确地:,g 随纬度的增大而增大。,g,随高度的增大而减小。,F,引,F,n,G,O,重力是万有引力的一个分力,三、解决天体运动的两条思路：,(1)地面或某天体外表的物体的重力近似等于万有引力,g-天体外表的重力加速度,-为天体的半径,(2)环绕模型：万有引力提供向心力求中心天体质量,mgG,四、人造地球卫星,离地面越高，向心加速度越,小,.线速度越,小, 角速度越,小,周期越,大,.,1所有卫星做圆周运动的圆心地心,2在轨道上运动的卫星，卫星上的人或物“完全失重天平，一般气压计等无法使用,弹簧测力计无法用来称物重 ,五、宇宙航行,一、宇宙速度,1、第一宇宙速度环绕速度 v1,2、第二宇宙速度脱离速度 v2,3、第三宇宙速度逃逸速度 v3,发射人造地球卫星速度范围： v ,人造地球卫星运行速度范围：小于等于,二、同步卫星相对于地面静止的，和地球自转具有同周期的卫星,1、周期T=24h,2、卫星轨道平面与地球赤道平面重合，高度一定,关于经典力学要注意的问题：,以牛顿运动定律为根底的经典力学,只适用于解决低速运动问题，不适用于处理高速运动问题；,只适用于宏观物体，一般不适用于微观粒子；,只使用于弱引力，而不使用于强引力的情况。,