第四章 曲线运动、万有引力.doc

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1、第四章曲线运动、万有引力【考点阐述】一、内容及能力要求内容要求说明1、运动的合成和分解2、曲线运动中质点的速度沿轨道的切线方向，且必须具有加速度。3、平抛运动4、匀速率圆周运动，线速度和角速度，周期、圆周运动的向心速度5、万有引力定律。6、宇宙速度，人造地球卫星，万有引力定律的应用。7、圆周运动中的向心力。ⅠⅡⅡⅡⅡⅡⅡ有关向心力的计算，只限于向心力是由一条直线上力合成的情况二、重点、难点、能力点及热点1、重点：曲线运动的合成与分解，圆周运动和万有引力定律的实际运用。2、难点：平抛运动的分解，向心力的来源。3、能力点：综合运用知识能力，资料分析归纳提炼

2、能力，估算能力4、热点：与空间技术、航天技术紧密联系的实际应用题。【知识框图】特点：匀变速分解为平抛运动圆周运动匀速圆周运动合外力大小恒定方向时刻指向圆心一般圆周运动万有引力定律天体运动人造卫星曲线运动条件运动合成与分解第一节运动合成与分解【基础知识再现】一、曲线运动1、特点：做曲线运动的质点，在某一点瞬时速度的方向，就是通过该点的曲线的切线方向。质点在曲线运动中的速度方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动，但是变速运动不一定是曲线运动。如匀变速直线运动。2、物体做曲线运动的条件：从动力学角度看，如果物体所受合外力方向跟物体的速度方向不在同一条直线

3、上，物体就做曲线运动。从运动学角度看，就是加速度方向与速度方向不在同一直线上。（1）如果这个合外力是大小和方向都恒定的。即所受的力为恒力，物体就做匀变速曲线运动，如平抛运动。（2）如果这个合力外大小恒定，方向始终与速度垂直，物体就做匀速圆周运动，匀速圆周运动并非是匀速运动，即匀速圆周运动是非平衡的运动状态。3、曲线运动的轨迹做曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指一方弯曲，若已知物体的运动轨迹，可判断出物体所受合外力的大致方向。如平抛运动的轨迹向下弯曲，圆周运动的轨迹总向圆心弯曲等。二、运动的合成与分解1、合运动与分运动的关系（1）等时性：合运动和分运动经

4、历的时间相等。即同时开始，同时进行，同时停止。（2）独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他分运动的影响。（3）等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果。2、运动的合成与分解的方法（1）运动的合成与分解：包括位移、速度、加速度的合成和分解。它们与力的合成和分解一样都遵守平行四边形定则，由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的合成，由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的分解，合运动和分运动具有等时性。研究运动合成和分解，目的在于把一些复杂的运动简化为比较简单的直线运动，这样就可以应用已经掌握的有关直线运动

5、的规律，来研究一些复杂的曲线运动。（2）运动合成的基本方法。①两个分运动必须是同一质点在同一时间内相对于同一参考系的运动。图4-1-1②两个分运动在同一直线上时，矢量运算转化为代数运算。先选定一正方向，凡与正方向相同的取正，相反取负，合运动为各分运动的代数和。例如，竖直上抛运动可以看成是竖直方向匀速运动和自由落体运动的合运动，即先取向上为正，则有：③不在同一直线上，按照平行四边形法则合成，如图4-1-1所示④两分运动垂直或正交分解后的合成，，（3）运动分解的基本方法。根据运动的实际效果将描述合运动规律的各物理量（位移、速度、加速度）按平行四边形定则分别

6、分解，或进行正交分解。注意：只有实际运动，才是供分解的“合运动”。【范例剖析】例1：关于互成角度的两个初速不为零的匀变速直线运动的合运动，下述说法正确的是（）图4-1-2A、一定是直线运动B、一定是曲线运动C、可能是直线运动，也可能是曲线运动D、以上都不对分析与解答：两个运动的初速度合成、加速度合成如图4-1-2所示，当a和v重合时，物体做直线运动，当a和v不重合时，物体做曲线运动，由于题目没有给出两个运动的加速度和初速度的具体数值，所以以上两种情况都有可能，故正确答案为C。答案：C解后语：判别物体是否做曲线运动，主要是判断合外力与初速度是否在同一直线

7、上，在此题表现为判别合速度和合加速度是否同在一直线上，所以首先要判断出合加速度和合初速度方向。拓展训练①两个匀速直线运动的合运动是什么运动？②一个匀速直线和一个匀变速直线运动的合运动是什么运动？③两个匀变速直线运动的合运动是什么运动？分析与解答：①两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动。②一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动仍是匀变速运动。二者共线时为匀变速直线运动，如竖直上抛运动或竖直下抛运动；二者不共线时匀变速曲线运动，如平抛运动。③两个匀变速直线运动的合运动仍为匀变速运动，当合初速度与合加速度共线时为匀变速直线运动；当合初速度与合加速度

8、不共线时为匀变速曲线运动。例2：小船在200m宽的河中横渡，水流速度为2m/s，船在静水中的航