第五章_曲线运动复习(好)

1、第六章第六章 曲线运动曲线运动曲线运动复习1 1、曲线运动的特点曲线运动的特点: :轨迹是曲线轨迹是曲线; ;运动方向时刻在改变运动方向时刻在改变; ;是是 ；一定具有加速度，一定具有加速度， 。3 3、曲线运动的条件：运动物体所受合外力方曲线运动的条件：运动物体所受合外力方向跟它的速度方向向跟它的速度方向 。2 2、做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该点的在该点的 。变速运动变速运动合外力不为零合外力不为零切线方向切线方向不在同一直线上不在同一直线上4 4、物体曲线运动的轨迹应在合力、物体曲线运动的轨迹应在合力F F与速度与速度v v方向方向之间，并且

2、合力之间，并且合力F F指向指向 。轨迹的内侧轨迹的内侧1 1、速度变化的运动必是曲线运动吗？、速度变化的运动必是曲线运动吗？2 2、加速度变化的运动必是曲线运动吗？、加速度变化的运动必是曲线运动吗？ 3 3、曲线运动一定是变速运动？、曲线运动一定是变速运动？ 4 4、变速运动一定是曲线运动？、变速运动一定是曲线运动？5 5、曲线运动的速度一定变？、曲线运动的速度一定变？ 6 6、做曲线运动的物体所受合力一定不为零？、做曲线运动的物体所受合力一定不为零？7 7、物体在恒力下不可能做曲线运动、物体在恒力下不可能做曲线运动? ? 8 8、物体在变力作用下一定做曲线运动？、物体在变力作用下一定做曲线

3、运动？ 9 9、加速度恒定的运动不可能是曲线运动？、加速度恒定的运动不可能是曲线运动？ 错错 错错 错错 错错 错错 错错对对对对对对 如图所示如图所示, ,物体在恒力的作用下沿曲线从物体在恒力的作用下沿曲线从A A运动到运动到B,B,此时突然使力反向此时突然使力反向, ,物体的运动情况是物体的运动情况是( )( ) A A、物体可能沿曲线、物体可能沿曲线BaBa运动运动 B B、物体可能沿直线、物体可能沿直线BbBb运动运动 C C、物体可能沿曲线、物体可能沿曲线BcBc运动运动 D D、物体可能沿曲线、物体可能沿曲线B B返回返回A AC1、合运动：物体合运动：物体 ；3、特点：、特点：4

4、、原则：、原则：运动的合成是惟一的，而运动的分解不是惟一运动的合成是惟一的，而运动的分解不是惟一的，通常按运动所产生的实际效果分解。的，通常按运动所产生的实际效果分解。分运动：物体同时参与合成的运动的运动。分运动：物体同时参与合成的运动的运动。独立性、等时性、等效性、同体性独立性、等时性、等效性、同体性平行四边形定则或三角形定则平行四边形定则或三角形定则实际的运动实际的运动2、实质：运动的合成与分解是指、实质：运动的合成与分解是指 的合的合成与分解。成与分解。a、v、x判断两个直线运动的合运动的性质判断两个直线运动的合运动的性质直线运动还是直线运动还是曲线运动曲线运动？匀变速运动还是匀变速运动

5、还是变加速运动变加速运动？合力的方向或加速度的方向与合合力的方向或加速度的方向与合速度的方向是否同一直线速度的方向是否同一直线合力或加速度是否恒定合力或加速度是否恒定判断：判断：1 1、两个匀速直线运动的合运动两个匀速直线运动的合运动? ?2 2、一个匀速直线运动与一个匀加速直线运动的合一个匀速直线运动与一个匀加速直线运动的合运动？运动？3、两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动、两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动?4 4、两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动?Made by LivenMade by LivendMade by LivenMad

6、e by Livend当当v船船 垂直于河岸垂直于河岸;v船v水tmin= =v船船 dvdv船v水vv船v船船v水水v船船v7.9km/s三、同步卫星（通讯卫星）1.特点：同步卫星同步卫星四、同步卫星（通讯卫星）定周期（频率、转速）（与地球自转的周期相同，即T=24h）定高度（到地面的距离相同，即h=3.6107m）1.特点：定在赤道的正上方某点（相对于地球静止）。定线速度大小（即V=3.0 103m/s）定角速度（与地球自转的角速度大小）定向心加速度大小 不同点：由于各国发射的同步卫星质量一般不同，所以它们受到的向心力的大小一般不同。卫星的几个疑难问题解析：1.卫星绕地球运动的向心加速度和

7、物体随地球自转的向心加速度2.环绕速度与发射速度3.卫星的超重和失重 万有引力与航天问题中常用的模型有如下几种： 一、“椭圆轨道”模型 指行星(卫星)的运动轨道为椭圆，恒星(或行星)位于该椭圆轨道的一个焦点上 由于受数学知识的限制，此类模型适宜高中生做的题目不多，所用知识为开普勒第三定律及椭圆轨道的对称性 【例1】天文学家观察到哈雷彗星的周期约是75年，离太阳最近的距离是8.91010 m，但它离太阳的最远距离不能测出试根据开普勒定律计算这个最远距离已知太阳系的开普勒常量k3.3541018 m3/s2. 答案：5.2241012 m 二、“中心天体圆周轨道”模型 指一个天体(中心天体)位于中

8、心位置不动(自转除外)，另一个天体(环绕天体)以它为圆心做匀速圆周运动，环绕天体只受中心天体对它的万有引力作用2Mma=mmFGr222v2=mr=mrrT一条龙： 式中式中M M为中心天体的质量，为中心天体的质量，m m为环绕天体的质量，为环绕天体的质量，a an n、v v、和和T T分别表示环绕天体做圆周运动的分别表示环绕天体做圆周运动的向心加速度、线速度、角速度和周期向心加速度、线速度、角速度和周期 根据问题的特点条件，灵活选用相应的公式进根据问题的特点条件，灵活选用相应的公式进行分析求解行分析求解 此类模型所能求出的物理量也是最多的此类模型所能求出的物理量也是最多的 (1)(1)对中

9、心天体而言，可求量有两个：对中心天体而言，可求量有两个： 三、“同步卫星”模型 地球同步卫星是位于赤道上方，相对于地地球同步卫星是位于赤道上方，相对于地面静止不动的一种人造卫星，主要用于全面静止不动的一种人造卫星，主要用于全球通信和转播电视信号球通信和转播电视信号 同步卫星在赤道上空一定高度环绕地球运同步卫星在赤道上空一定高度环绕地球运动也属于动也属于“中心天体中心天体环绕天体环绕天体”模模型型 同步卫星具有四个一定：同步卫星具有四个一定： 定轨道平面：轨道平面与赤道平面定轨道平面：轨道平面与赤道平面共面；共面； 定运行周期：与地球的自转周期相定运行周期：与地球的自转周期相同，即同，即T T2

10、4 24 h h；3.0 km/s.3.0 km/s.定运行高度定运行高度：由由 GMm(Rh)2m(Rh)(2T)2，得同步卫得同步卫星离地面的高度为：星离地面的高度为：h3GMT242R3.6104km；定运行速率：定运行速率：vGMr3.0 km/s. 四、“天体相遇”模型 两天体(行星、卫星或探测器)相遇，实际上是指两天体相距最近若两环绕天体的运转轨道在同一平面内，则两环绕天体与中心天体在同一直线上，且位于中心天体的同侧时相距最近两环绕天体与中心天体在同一直线上，且位于中心天体的异侧时则相距最远 设卫星1(离地球近些)与卫星2某时刻相距最近，如果经过时间t，两卫星与地心连线半径转过的角

11、度相差2的整数倍，则两卫星又相距最近，即1t2t2n(n1,2,3，)； 如果经过时间t，两卫星与地心连线半径转过的角度相差的奇数倍，则两卫星相距最远，即 1t2t(2n1).(n1,2,3，)OO1F万GF向忽略地球自转可得： GMm/R2=mgg=GMR2例.设地球的质量为M，赤道半径R，自转周期T，则地球赤道上质量为m的物体所受重力的大小为？（式中G为万有引力恒量）RTmRGMmG2224 六、“星体自转不解体”模型 指星球表面上的物体随星球自转而绕自转轴(某点)做匀速圆周运动，其特点为： 具有与星球自转相同的角速度和周期； 万有引力除提供物体做匀速圆周运动所需的向心力外，还要产生重力

12、因此，它既不同于星球表面附近的卫星环绕星球做匀速圆周运动(二者轨道半径虽然相同，但周期不同)，也不同于同步卫星的运转(二者周期虽相同，但轨道半径不同)这三种情况又极易混淆，同学们应弄清 七、“双星”模型 对于双星问题要注意： 两星球所需的向心力由两星球间万有引力提供，两星球圆周运动向心力大小相等； 两星球绕两星球间连线上的某点(转动中心)做圆周运动的角速度或周期T的大小相等； 两星球绕转的半径r1、r2的和等于两星球间的距离L，即r1r2L. 说明万有引力公式和向心力公式中都有r这个物理量，但它们的含义不同：万有引力定律中的r是指两物体间的距离，而向心力公式中的r则指的是圆周运动的半径一般情况

13、下，它们二者是相等的，如月球绕地球的运动，但在此双星问题中则根本不同：万有引力定律中的rL，而向心力公式中的r则分别为r1和r2，它们的关系是r1r2L. 【例【例7】在天文学上把两个相距较近，由于彼在天文学上把两个相距较近，由于彼此的引力作用而沿轨道互相绕转的恒星系统称此的引力作用而沿轨道互相绕转的恒星系统称为双星已知两颗恒星质量分别为为双星已知两颗恒星质量分别为m1、m2，两，两星之间的距离为星之间的距离为L，两星分别绕共同的中心做匀，两星分别绕共同的中心做匀速圆周运动，求各个恒星的运转半径和角速速圆周运动，求各个恒星的运转半径和角速度度 解析：解析：两恒星构成的系统能保持距离两恒星构成的系统能保持距离L不变，则不变，则两恒星转动的角速度两恒星转动的角速度(周期周期)相同，设它们的角速相同，设它们的角速度为度为，半径分别为，半径分别为r1、r2，则，则r1r2L. 它们间的万有引力提供了它们做圆周运动的向它们间的万有引力提供了它们做圆周运动的向心力，则心力，则答案：答案：见解析见解析 八、“卫星变轨”模型 解答这一模型的有关问题，可根据圆周运动的向心力供求平衡关系进行分析求解： 若F供 F求，供求平衡物体做匀速圆周运动； 若F供F求，供过于求物体做向心运动 九、“航天器对接”模型 航天器对接是指两个航天器(宇宙飞船、航天飞机、空间站等)在太空轨道会合并连接成一个整体