1、曲 線 運(yùn) 動(dòng),速度方向 -切線方向,運(yùn)動(dòng)性質(zhì) -變速運(yùn)動(dòng),條件 -物體所受合外力與速度不在同一直線上,特例,平 拋,勻速圓周運(yùn)動(dòng),研究方法 -運(yùn)動(dòng)的合成與分解,平行四邊形定則 運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性，獨(dú)立性,條件：只受重力 有水平初速度,規(guī)律： 水平方向：勻速直線運(yùn)動(dòng) 豎直方向：自由落體運(yùn)動(dòng) 飛行時(shí)間：只取決于高度 運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：勻變速運(yùn)動(dòng),描述運(yùn)動(dòng)的物理量 線速度 角速度 周期 頻率 轉(zhuǎn)速 向心加速度,運(yùn)動(dòng)性質(zhì)： 變速曲線運(yùn)動(dòng),條件：合外力提供做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力.,合外力不足以提供向心力 -離心運(yùn)動(dòng),知識(shí)結(jié)構(gòu),曲線運(yùn)動(dòng),1、曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn): 軌跡是曲線；運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻在改變；是變速運(yùn)動(dòng)；一定具有加

2、速度，合外力不為零。,3、曲線運(yùn)動(dòng)的條件：運(yùn)動(dòng)物體所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直線上。,2、做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在某點(diǎn)速度方向是曲線在該點(diǎn)的切線方向。,練習(xí)1、如圖所示,物體在恒力的作用下沿曲線從A運(yùn)動(dòng)到B,此時(shí)突然使力反向,物體的運(yùn)動(dòng)情況是( ) A、物體可能沿曲線Ba運(yùn)動(dòng) B、物體可能沿直線Bb運(yùn)動(dòng) C、物體可能沿曲線Bc運(yùn)動(dòng) D、物體可能沿曲線B返回A,C,練習(xí)2：物體受幾個(gè)恒力作用恰做勻速直線運(yùn)動(dòng)，如果突然撤去其中的一個(gè)力F2，則它可能做（ ） A、勻速直線運(yùn)動(dòng) B、勻加速直線運(yùn)動(dòng) C、勻減速直線運(yùn)動(dòng) D、勻變速曲線運(yùn)動(dòng),BCD,運(yùn)動(dòng)的合成與分解,1、合運(yùn)動(dòng)：物體實(shí)際的運(yùn)動(dòng)；,2、

3、特點(diǎn)：,3、原則：,運(yùn)動(dòng)的合成是唯一的，而運(yùn)動(dòng)的分解不是唯一的，通常按運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的實(shí)際效果分解。,分運(yùn)動(dòng)：物體同時(shí)參與合成的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)。,獨(dú)立性、等時(shí)性、等效性、同體性,平行四邊形定則或三角形定則,判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),判斷兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)？,勻變速運(yùn)動(dòng)還是變加速運(yùn)動(dòng)？,合外力的方向或加速度的方向與合速度的方向是否同一直線,合外力或加速度是否恒定,判斷： 兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)? 一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)與一個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)？,實(shí)例1：小船渡河,當(dāng)v船 垂直于河岸,v船v水,v船v水,最短渡河位移,最短渡河時(shí)間,實(shí)例2：繩滑輪,?,沿繩方向的伸長(zhǎng)或收縮運(yùn)動(dòng),垂直于

4、繩方向的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),注意：沿繩的方向上各點(diǎn)的速度大小相等,拋體運(yùn)動(dòng),1、條件： 具有一定的初速度； 只受重力。,2、性質(zhì)：,3、處理方法：,分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng)。,勻變速運(yùn)動(dòng),平拋運(yùn)動(dòng),1、條件： 具有水平初速度； 只受重力。,3、處理方法：,2、性質(zhì)：,分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)。,勻變速曲線運(yùn)動(dòng),平拋運(yùn)動(dòng),O,x = v0 t,vx = v0,vygt,決定平拋運(yùn)動(dòng)在空中的飛行時(shí)間與水平位移的因素分別是什么？,速度方向的反向延長(zhǎng)線與水平位移的交點(diǎn) O有什么特點(diǎn)？,速度改變量 因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的加速度為恒定的重力加速度g，所以做平拋運(yùn)動(dòng)的

5、物體在任意相等時(shí)間間隔t內(nèi)的速度改變量vgt相同，方向恒為豎直向下，如圖所示。,練習(xí)1：甲乙兩球位于同一豎直線上的不同位置，甲比乙高h(yuǎn)，如圖，將甲乙分別以速度v1和v2水平拋出，不計(jì)空氣阻力，下列條件中有可能使乙球擊中甲球的是（） A、同時(shí)拋出，且v1v2 C、甲早拋出，且v1v2D、甲早拋出，且v1v2,D,練習(xí)2：如圖，以9.8m/s的水平初速度拋出的物體，飛行一段時(shí)間后，垂直地撞在傾角為=30的斜面上，則物體的飛行時(shí)間為多少？,練習(xí)3：如圖所示在傾角為=30的斜坡頂端A處，沿水平方向以初速度v0=10m/s拋出一小球，恰好落在斜坡腳的B點(diǎn)，求： （1）小球在空中飛行的時(shí)間。 (2) AB

6、間的距離。,4、如圖所示，在“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，有一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長(zhǎng)L=1.25 cm.若小球在平拋運(yùn)動(dòng)過程中的幾個(gè)位置如圖中的a、b、c、d所示，則小球平拋的初速度的計(jì)算式為v0=_(用L、g表示)，其值為_（取g=9.8 m/s2），小球在b點(diǎn)的速度為_.,練習(xí),練習(xí),5、如圖為平拋運(yùn)動(dòng)軌跡的一部分，已知條件如圖所示。 求v0 和 vb 。,斜拋運(yùn)動(dòng),1、條件： 具有斜向上或斜向下的初速度； 只受重力。,3、處理方法：,2、性質(zhì)：,分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋或豎直下拋運(yùn)動(dòng)。,勻變速曲線運(yùn)動(dòng),斜拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,水平方向X:,豎直方向y:,X

7、=voxt=v0cost,v0 x=v0cos,v0y=v0sin,vy=v0y-gt=v0sin-gt,vx=v0 x=v0cos,水平方向:,勻速直線運(yùn)動(dòng),豎直方向：,豎直上拋運(yùn)動(dòng),X:,y:,規(guī)律,方法：,射高和射程,小球飛行時(shí)間為：,小球能達(dá)到的最大高度（Y）叫做射高；從拋出點(diǎn)到落地點(diǎn)的水平距離(X)叫做射程.,射高Y=,射程X=2v02sincos /g,X=voxt=v0cost,o,勻速圓周運(yùn)動(dòng),定義：物體沿著圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度的大小處處相等，這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。,率,勻速圓周運(yùn)動(dòng)中的“勻速”指速度不變嗎？,注意：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一 種變加速曲線運(yùn)動(dòng),加速度方向在變化,勻速

8、圓周運(yùn)動(dòng),v = r,1、描述圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量：,線速度v 、角速度 、轉(zhuǎn)速n 、頻率f 、周期T,2、勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及性質(zhì),變加速曲線運(yùn)動(dòng),線速度的大小不變,1、關(guān)于物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度，下列說法中正確的是 （） A速度的大小和方向都不變 B速度的大小和方向都改變 C速度的大小改變，方向不變 D速度的大小不變，方向改變,勻速圓周運(yùn)動(dòng)速度大?。ㄋ俾剩┎蛔儯俣确较虿粩嘧兓?。,D,練習(xí),2、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度和線速度，下列說法正確的是（） A半徑一定，角速度與線速度成反比 B半徑一定，角速度與線速度成正比 C線速度一定，角速度與半徑成正比 D角速度一定，線速度與半徑成反比,B,

9、練習(xí),勻速圓周運(yùn)動(dòng),4、兩個(gè)有用的結(jié)論：,皮帶上及輪子邊緣上各點(diǎn)的線速度相同,同一輪上各點(diǎn)的角速度相同,向心加速度和向心力,1、方向：,2、物理意義：,3、向心加速度的大?。?2、向心力的大?。?3、向心力的來源：,勻速圓周運(yùn)動(dòng)：合力充當(dāng)向心力,向心加速度,向心力,始終指向圓心,描述速度方向變化的快慢,1、方向：,始終指向圓心,沿半徑方向的合力,總結(jié)：,向心力是根據(jù)效果命名的力，并不是一種 新的性質(zhì)的力。,向心力的來源：可以是重力、彈力、摩擦 力等各種性質(zhì)的力，也可以是幾個(gè)力的合力，還可以是某個(gè)力的分力。 物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，由合力提供向心力。,向心力不是物體真實(shí)受到的一個(gè)力，不能說物體受到

10、向心力的作用 ，只能說某個(gè)力或某幾個(gè)力提供了向心力。,幾種常見的勻速圓周運(yùn)動(dòng),火車轉(zhuǎn)彎,圓錐擺,轉(zhuǎn)盤,滾筒,幾種常見的圓周運(yùn)動(dòng),練習(xí)1：甲乙兩物體都做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其質(zhì)量之比為12,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑之比為12,在相同時(shí)間內(nèi)甲轉(zhuǎn)過4周，乙轉(zhuǎn)過3周.則它們的向心力之比為（ ） A.14 B.23 C.49 D.916,C,練習(xí)2：如圖，半徑為r的圓筒繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，小橡皮塊緊帖在圓筒內(nèi)壁上，它與圓筒的摩擦因數(shù)為，現(xiàn)要使小橡皮不落下，則圓筒的角速度至少多大？（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力）,解析：小橡皮受力分析如圖。,小橡皮恰不下落時(shí)，有： Ff=mg 其中：Ff=FN 而由向心力公式： FN=m2r 解

11、以上各式得：,練習(xí)3：一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)繩栓一小球，當(dāng)小球做圓錐擺時(shí)，繩與豎直方向成角，求：小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度。,解：小球受豎直向下的重力G，沿繩方向的拉力F,分析向心力的來源知：小球的向心力 由F和G的合力提供，得,由向心力的公式知：,r,O,L,鐵路的彎道,生活中的圓周運(yùn)動(dòng),圓周運(yùn)動(dòng)(Circular motion),外軌高內(nèi)軌低時(shí)轉(zhuǎn)彎,此為火車轉(zhuǎn)彎時(shí)的設(shè)計(jì)速度,思考: (1)如果v行駛v設(shè)計(jì),情況如何? (2)如果v行駛v設(shè)計(jì),情況如何?,很小時(shí),sintan,火車轉(zhuǎn)彎：,當(dāng)v=v0時(shí)：,當(dāng)vv0時(shí)：,當(dāng)vv0時(shí)：,輪緣不受側(cè)向壓力,最安全的轉(zhuǎn)彎速度,輪緣受到外軌向內(nèi)的擠壓力, 外軌易

12、損壞。,輪緣受到內(nèi)軌向外的擠壓力, 內(nèi)軌易損壞。,火車轉(zhuǎn)彎：,鐵路彎道處超速是火車脫軌和翻車的主要原因,離心運(yùn)動(dòng)與向心運(yùn)動(dòng),離心運(yùn)動(dòng)：0 F合Fn,供需,勻速圓周運(yùn)動(dòng)：F合= Fn,供=需,向心運(yùn)動(dòng)：F合Fn,供需,注意：這里的F合為沿著半徑（指向圓心）的合力,討論,物做近心運(yùn)動(dòng), 繩和內(nèi)軌模型,mg,FN,v,軌道提供支持力,繩子提供拉力。,實(shí)例研究豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),v, 桿和雙軌模型,能過最高點(diǎn)的臨界條件:,當(dāng)速度v 時(shí), 桿兒對(duì)小球是拉力; 當(dāng)速度v 時(shí), 桿兒對(duì)小球是支持力; 當(dāng)速度v = 時(shí), 桿兒對(duì)小球無作用力。,mg,FN,討論,FN=0,桿既可以提供拉力,也可以提供支持力。,

13、FN,FN,重力、 繩的拉力,重力、桿的拉力或支持力,重力、外管壁的支持力或內(nèi)管壁的支持力,豎直平面內(nèi)的變速圓周運(yùn)動(dòng),練習(xí)1：如圖所示，細(xì)桿的一端與一小球相連，可繞過O點(diǎn)的水平軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)?，F(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運(yùn)動(dòng)。圖中a、b分別表示小球軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，則桿對(duì)球的作用力可能是() Aa處為拉力，b處為拉力 Ba處為拉力，b處為推力 Ca處為推力，b處為拉力 Da處為推力，b處為推力,AB,練習(xí)2：長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩的一端固定在O點(diǎn)，另一端栓一個(gè)質(zhì)量為m的小球先令小球以O(shè)為圓心，L為半徑在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，小球能通過最高點(diǎn)，如圖所示g為重力加速度，則 （ ） A小球通過最高點(diǎn)時(shí)速度可能

14、為零 B小球通過最高點(diǎn)時(shí)所受輕繩的拉力可能為零 C小球通過最底點(diǎn)時(shí)速度大小可能等于2 D小球通過最底點(diǎn)時(shí)所受輕繩的拉力可能等于5mg,B,練習(xí)3:用鋼管做成半徑為R=0.5m的光滑圓環(huán)(管徑遠(yuǎn)小于R)豎直放置,一小球(可看作質(zhì)點(diǎn),直徑略小于管徑)質(zhì)量為m=0.2kg在環(huán)內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),求:小球通過最高點(diǎn)A時(shí),下列兩種情況下球?qū)鼙诘淖饔昧Α?取g=10m/s2 A的速率為1.0m/s A的速率為4.0m/s,解：,先求出桿的彈力為0的速率v0,mg=mv02/l,v02=gl=5,v0=2.25 m/s,(1) v1=1m/s v0 球應(yīng)受到內(nèi)壁向上的支持力N1,受力如圖示:,得: FN1 =1

15、.6 N,(2) v2=4m/s v0 球應(yīng)受到外壁向下的支持力N2 如圖所示:,得 FN2 =4.4 N,由牛頓第三定律,球?qū)鼙诘淖饔昧Ψ謩e為:(1)對(duì)內(nèi)壁1.6N向下的壓力;(2)對(duì)外壁4.4N向上的壓力。,萬有引力與天體運(yùn)動(dòng),重力近似等于萬有引力 天體運(yùn)動(dòng)近似看作勻速圓周運(yùn)動(dòng),兩大定律： 兩種模型： 兩種近似： 兩種速度： 兩種半徑： 兩種周期： 兩類問題：,開普勒行星運(yùn)動(dòng)定律 萬有引力定律,環(huán)繞天體看作質(zhì)點(diǎn) 天體運(yùn)動(dòng)看作勻速圓周運(yùn)動(dòng),環(huán)繞速度 發(fā)射速度,軌道半徑 天體半徑,自轉(zhuǎn)周期 公轉(zhuǎn)周期,求中心天體的質(zhì)量(m、 ) 求環(huán)繞天體的運(yùn)動(dòng)(v 、 、T、a）,1.開普勒第一定律：所有行

16、星繞太陽運(yùn)動(dòng)的軌道都是 ，太陽處在橢圓的 上,2.開普勒第二定律：對(duì)任意一個(gè)行星來說，它與太陽的連線在相等時(shí)間內(nèi)掃過相等 的 ,3.開普勒第三定律：所有行星的橢圓軌道的 的三次方跟它的 周期的二次方的比值都相等,注意：比值K是一個(gè)對(duì)所有行星都相同的常量，其大小與中心天體質(zhì)量有關(guān)！,半長(zhǎng)軸,公轉(zhuǎn),橢圓,一個(gè)焦點(diǎn),面積,知識(shí)點(diǎn)一開普勒行星運(yùn)動(dòng)三大定律,1.內(nèi)容：宇宙間任何兩個(gè)有質(zhì)量的物體都存在相互吸引力，其大小與這兩個(gè)物體的質(zhì)量的乘積成正比，跟它們距離的平方成反比。,2.公式：,（G叫引力常數(shù)）,知識(shí)點(diǎn)二萬有引力定律,【說明】 m1和m2表示兩個(gè)物體的質(zhì)量，r表示他們的距離， G為引力常數(shù)。G=6

17、.671011 Nm2/kg2 G的物理意義兩質(zhì)量各為1kg的物體相距1m時(shí)萬有引力的大小。,3.適用條件 ： 適用于兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)或者兩個(gè)均勻球體之間的相互作用。（兩物體為均勻球體時(shí)，r為兩球心間的距離）, 物體在天體（如地球）表面時(shí)受到的重力近似等于萬有引力。,行星（或衛(wèi)星）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力都由萬有引力提供。,解決天體運(yùn)動(dòng)問題的兩條基本思路,求天體質(zhì)量的方法,方法一：利用天體表面物體的重力等于萬有引力,需知天體的R，和其表面的g,方法二：利用天體的衛(wèi)星，所受萬有引力提供向心力,或,或,需知衛(wèi)星的r、T，或r、v，或r、或v、,（當(dāng)衛(wèi)星在天體表面做近地飛行呢？）,（1）某星體m圍繞中心天

18、體M做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T，半徑為r,（3）中心天體密度,（2）已知中心天體的半徑R和表面g,課堂練習(xí)：,1、某行星表面附近有一顆衛(wèi)星，其軌道半徑可認(rèn)為近似等于該行星的球體半徑。已測(cè)出此衛(wèi)星運(yùn)行的周期為T，已知萬有引力常量為G，據(jù)此求得該行星的平均密度約為 。,2、登月飛行器關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后在離月球表面h的空中沿圓形軌道繞月球飛行，周期是T，已知月球半徑是R，引力常量為G，根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算月球的平均密度 。,1.衛(wèi)星繞行速度、角速度、周期與半徑的關(guān)系：,（r 越大，T 越大）,（r 越大，v 越小）,（r 越大，越小）,人造地球衛(wèi)星和宇宙速度,（R為地球的半徑，h為衛(wèi)星距地面的高度）,人造地球衛(wèi)星和

19、宇宙速度,7.9km/sv11.2km/s（橢圓）,11.2km/sv16.7km/s （成為太陽的人造行星）,v16.7km/s（飛出太陽系）,如果告訴我們測(cè)出環(huán)繞天體作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r，中心天體的質(zhì)量M和引力常量G如何求環(huán)繞天體的繞行速度，角速度、周期、加速度？,由,由,人造衛(wèi)星運(yùn)行及變軌問題,由,由,1比較環(huán)繞衛(wèi)星在不同圓形軌道的運(yùn)行參量,練習(xí)：人造地球衛(wèi)星在環(huán)形軌道上繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，它的軌道半徑、周期和環(huán)繞速度的關(guān)系是（ ） A半徑越小，速度越小，周期越小 B半徑越小，速度越大，周期越小 C半徑越大，速度越大，周期越小 D半徑越大，速度越小，周期越小,B,2、變軌問題,練習(xí)1：如圖所示

20、，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的3顆人造衛(wèi)星，下列說法正確的是（ ） Ab、c的線速度大小相等，且大于a的線速度 Bb、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度 Cc加速可追上同一軌道上的b，b減速可等到同一軌道上的c Da衛(wèi)星由于某種原因，軌道半徑緩慢減小，其線速度將變大,D,練習(xí)2：發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí)，先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1，然后點(diǎn)火，使其沿橢圓軌道2運(yùn)行，最后再次點(diǎn)火，將衛(wèi)星送入同步軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn)，軌道2、3相切于P點(diǎn)，如圖所示。則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí)，以下說法正確的是（ ） A衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率 B衛(wèi)星在軌道3上

21、的角速度小于在軌道1上的角速度 C衛(wèi)星在軌道1上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度大于它在軌道2上經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的加速度 D衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度,BD,近地衛(wèi)星、極地衛(wèi)星、通訊衛(wèi)星(地球同步衛(wèi)星),2極地軌道衛(wèi)星 極地軌道衛(wèi)星指運(yùn)行過程中通過兩極點(diǎn)上空的衛(wèi)星， 其軌道平面與地球赤道平面垂直， 由于地球自轉(zhuǎn)，這種衛(wèi)星不能始終和地球某一經(jīng)線平面重合，從而使得該種衛(wèi)星可對(duì)全球進(jìn)行間斷性掃描,3同步衛(wèi)星 地球同步衛(wèi)星是指在運(yùn)動(dòng)軌道赤道平面內(nèi)且與地球自轉(zhuǎn)周期相同的衛(wèi)星，又叫通訊衛(wèi)星同步衛(wèi)星有以下幾個(gè)特點(diǎn)： 周期一定(周期T24 h)； 軌道平面一定(赤道平面)； 軌道高度一定(

22、距離地面h3.6104 km)； 環(huán)繞速度大小一定(速率v3.1 km/s)； 向心加速度大小一定； 繞行方向一定(由西向東),點(diǎn)評(píng) 對(duì)于近地衛(wèi)星、極地衛(wèi)星、通訊衛(wèi)星問題的分析，要掌握其作為衛(wèi)星的共性，又要注意它們之間的區(qū)別，尤其要注意近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星和地球赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體的區(qū)別，這是一個(gè)易錯(cuò)點(diǎn)現(xiàn)總結(jié)如下：,(2)周期：赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的周期與同步衛(wèi)星的周期相同，即24 h，地球近地衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行周期T85 min 。,(1)向心力：地球上的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由萬有引力的一個(gè)分力提供，而對(duì)于圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星(近地衛(wèi)星、同步衛(wèi)星等

23、)，萬有引力全部充當(dāng)向心力,(3)向心加速度：赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)的向心加速度a= ；同步衛(wèi)星的向心a= 近地衛(wèi)星的向心加速a= ；即： ,BD,雙星問題：兩恒星組成雙星，它們?cè)谙嗷ブg的萬有引力作用下，繞連線上某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng).現(xiàn)測(cè)得兩恒星中心距離為R，其運(yùn)動(dòng)周期為T，求兩恒星的總質(zhì)量.,第七章 機(jī)械能,功,1、概念：力和力的方向上的位移的乘積。,2、公式：,WF l cos,90時(shí)，W為正,90時(shí)，W0,90時(shí)，W為負(fù),3、特點(diǎn)： 功是過程量：做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程。 功是標(biāo)量：有正、負(fù)，注意正、負(fù)功的意義。,功率,1、概念：功跟做功所用時(shí)間的比值。,2、

24、公式：,3、應(yīng)用：機(jī)車啟動(dòng)問題。 PFv P為機(jī)車輸出功率，F(xiàn)為機(jī)車牽引力。,平均功率：,瞬時(shí)功率：,PFvcos,練習(xí)1：某人用同一水平力F 先后兩次拉同一物體，第一次使此物體沿光滑水平面前進(jìn)距離L，第二次使此物體沿粗糙水平也前進(jìn)距離L，若先后兩次拉力做的功為W1和W2 ，拉力做功的功率是P1和P2 ，則 A、W1=W2，P1=P2 B、W1=W2，P1P2 C、W1W2，P1P2 D、W1W2，P1=P2,B,練習(xí)2：質(zhì)量為m的物體從傾角為且固定的光滑斜面頂端由靜止開始下滑，斜面高為h，當(dāng)物體滑至斜面底端時(shí)，重力做功的瞬時(shí)功率為 ( ),C,類型1：機(jī)車以恒定功率P 啟動(dòng),機(jī)車啟動(dòng)問題,P

25、F v,發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率,發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力,機(jī)車的瞬時(shí)速度,當(dāng)F=F阻時(shí)， a0 ，v達(dá)到最大,保持 vm 勻速,v,加速度逐漸減小的變加速直線運(yùn)動(dòng),勻速直線運(yùn)動(dòng),機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)的vt圖,四 、機(jī)車啟動(dòng)問題,練習(xí)1:靜止的列車在平直軌道上以恒定的功率起動(dòng)，在開始的一小段時(shí)間內(nèi)，列車的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是（ ） A、列車做勻加速直線運(yùn)動(dòng) B、列車的速度和加速度均不斷增加 C、列車的速度增大，加速度減小 D、列車做勻速運(yùn)動(dòng),c,練習(xí)2：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60KW，汽車的質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的0.1倍，g=10m/s2。汽車保持額定功率不變從靜止啟動(dòng)后: 汽車所能達(dá)到的最大速度

26、是多大？ 當(dāng)汽車的速度為5m/s時(shí)加速度多大？ 當(dāng)汽車的加速度為2m/s2時(shí)速度多大？,12m/s,4m/s,1.4m/s2,當(dāng)F= F阻時(shí)， a0 ，v達(dá)到最大,保持 vm 勻速,PF v,當(dāng)P= P額時(shí)，保持P額繼續(xù)加速,類型2：機(jī)車以恒定加速度a啟動(dòng),機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)的v t 圖,B,練習(xí)：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60KW，汽車的質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的0.1倍g=10m/s2。,（2）若汽車從靜止開始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這一過程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？,（1）汽車保持額定功率不變從靜止啟動(dòng)后， 汽車所能達(dá)到的最大速度是多大？ 當(dāng)汽車的加速度

27、為2m/s2時(shí)速度多大？ 當(dāng)汽車的速度為6m/s時(shí)加速度多大？,關(guān)于恒力做功,說明： 1、一般情況下，l為力F的作用點(diǎn)相對(duì)地面的位移；,WF l cos,2、求某力做功，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、物體是否受其他力等因素?zé)o關(guān)。,動(dòng)能定理,W合Ek2Ek1,合力做的功,末態(tài)的動(dòng)能,初態(tài)的動(dòng)能,動(dòng)能定理：合力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的變化。,1、合力做正功，即W合，Ek2Ek1 ，動(dòng)能增大,2、合力做負(fù)功，即W合，Ek2Ek1 ，動(dòng)能減小,說明,W合Ek2Ek1,過程量,狀態(tài)量,狀態(tài)量,既適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)；既適用于恒力做功，也適用于變力做功；既適用于單個(gè)物體，也適用于多個(gè)物體；既適用于一個(gè)

28、過程，也適用于整個(gè)過程。,動(dòng)能定理的適用范圍：,做功的過程伴隨著能量的變化,練習(xí),一質(zhì)量為m、速度為v0 的汽車在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后于水平地面滑行了距離l 后停了下來。試求汽車受到的阻力。,動(dòng)能定理：,牛頓運(yùn)動(dòng)定律：,F合= 0 -F阻= ma ,由動(dòng)能定理得,分別用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)能定理求解,用動(dòng)能定理解題的一般步驟： 確定研究對(duì)象和研究過程。 分析物理過程，分析研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過程中的受力情況，畫受力示意圖，及過程狀態(tài)草圖，明確各力做功情況，即是否做功，是正功還是負(fù)功。 找出研究過程中物體的初、末狀態(tài)的動(dòng)能（或動(dòng)能的變化量） 根據(jù)動(dòng)能定理建立方程，代入數(shù)據(jù)求解，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析、說明或討論。,練習(xí)：

29、質(zhì)量m=3kg的物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2。在F=9N的水平恒力作用下啟動(dòng)。當(dāng)位移L=8m時(shí)撤去此力，求物體還能滑行多遠(yuǎn)？,應(yīng)用動(dòng)能定理解決多過程問題,物體從高 H 處自由落下，落至地面陷入沙坑 h 后靜止。求物體在沙坑中受到的平均阻力是重力的多少倍？,應(yīng)用動(dòng)能定理求解變力做功問題,質(zhì)量m為1kg 的物體，從軌道的A點(diǎn)靜止下滑，軌道AB 是彎曲的，且A點(diǎn)高出B點(diǎn) h=0.8m ，如果物體在B點(diǎn)的速度為vB=2m/s ，求物體在軌道AB上所受的摩擦力做的功。,練習(xí)：如圖4所示，AB為1/4圓弧軌道，半徑為R=0.8m，BC是水平軌道，長(zhǎng)l=3m，BC處的摩擦系數(shù)為=1/15，今有質(zhì)量

30、m=1kg的物體，自A點(diǎn)從靜止起下滑到C點(diǎn)剛好停止。求物體在軌道AB段克服阻力所做的功。,練習(xí)：質(zhì)量為1kg的物體在粗糙的水平面上滑行，其動(dòng)能和位移變化情況如圖所示，則物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)= ，滑動(dòng)過程持續(xù)的時(shí)間是 s（g取10m/s2）,AD,練習(xí)：一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m時(shí),物體的速度為2m/s,取g=10m/s,下列說法正確的是（ ） A、提升過程中手對(duì)物體做功12J; B、提升過程中合外力對(duì)物體做功12J; C、提升過程中手對(duì)物體做功2J; D、提升過程中物體克服重力做功10J.,練習(xí)：質(zhì)量為m的物體從高h(yuǎn)的斜面上由靜止開始滑下，經(jīng)過一段水平距離后停止. 若斜

31、面及水平面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，整個(gè)過程中物體的水平位移為s ，求 ？,關(guān)于變力做功,1、化變力做功為恒力做功；,2、根據(jù) WPt 計(jì)算某段時(shí)間內(nèi)的功；,3、微元求和法；,4、利用Fl 圖象法。,5、利用動(dòng)能定理W合EK 計(jì)算總功或某個(gè)力的功；,6、由功能關(guān)系確定功：功是能量轉(zhuǎn)化的量度，有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化，就應(yīng)有力做了多少功。,機(jī)械能,1、動(dòng)能：,2、勢(shì)能：,重力勢(shì)能：,彈性勢(shì)能：,EPmgh,h為物體相對(duì)參考平面的高度,l為形變量,關(guān)于功能關(guān)系及其應(yīng)用,1、重力做的功與重力勢(shì)能的變化的關(guān)系：,2、彈力做的功與彈性勢(shì)能的變化的關(guān)系：,3、合力做的功與動(dòng)能的變化的關(guān)系（動(dòng)能定理）：,4、重力

32、、彈力以外的力做的功與機(jī)械能的變化的關(guān)系：,WGEP1EP2,WFEP1EP2,W合EK2EK1,W其E2E1,5、系統(tǒng)內(nèi)一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做的總功W總Ff l相對(duì) 在數(shù)值上等于接觸面之間產(chǎn)生的內(nèi)能。,機(jī)械能守恒定律 1.內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。 2.守恒條件：只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功 只有動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化 3.表達(dá)式：,4.解題步驟： 確定研究對(duì)象，及其運(yùn)動(dòng)過程 分析：判斷機(jī)械能是否守恒 確定參考平面，明確初、末機(jī)械能 由機(jī)械能守恒定律列方程，求解,研究對(duì)象：,表達(dá)式：,系統(tǒng),（1）系統(tǒng)初狀態(tài)的總機(jī)械能等于末狀態(tài)的總機(jī)械能.,（2）物體（或系統(tǒng)）減少的勢(shì)能等于物 體（或系統(tǒng)）增加的動(dòng)能。,（3）系統(tǒng)內(nèi)A減少的機(jī)械能等于B增加的機(jī)械能。,注意零勢(shì)面,機(jī)械能是否守恒的判斷,1.機(jī)械能守恒的條件 只有重力或彈力做功 可以從以下方面理解： (1)物體只受重力作用。 (2)存在其他力作用，但其他力不做功，只有重力或彈力做功。 (3)其他力做功，但做功的代數(shù)和為零。 (4)存在相互作用的物體組成的系統(tǒng)只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，無其他形式能量的轉(zhuǎn)化。,2.機(jī)械能守恒的判斷方法 (1)利用機(jī)械能的定義判斷(直接判斷)：分析動(dòng)能和勢(shì)能的和是否變化。