第四章曲线运动 万有引力定律.doc

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1、第四章曲线运动万有引力定律基础知识一、曲线运动1、定义：运动轨迹为曲线的运动。2、物体做曲线运动的方向：做曲线运动的物体，速度方向始终在轨迹的切线方向上，即某一点的瞬时速度的方向，就是通过该点的曲线的切线方向。3、曲线运动的性质：由于运动的速度方向总沿轨迹的切线方向，又由于曲线运动的轨迹是曲线，所以曲线运动的速度方向时刻变化。即使其速度大小保持恒定，由于其方向不断变化，所以说：曲线运动一定是变速运动。4、物体做曲线运动的条件：物体所受合外力（加速度）的方向与物体的速度方向不在一条直线上。二、运动的合成与分解1、运动的合成：从已知的分运动来求合运动，叫做运动的合成，包括

2、位移、速度和加速度的合成，由于它们都是矢量，所以遵循平行四边形定则。运动合成重点是判断合运动和分运动，一般地，物体的实际运动就是合运动。2、运动的分解：求一个已知运动的分运动，叫运动的分解，解题时应按实际“效果”分解，或正交分解。3、合运动与分运动的关系：⑴运动的等效性（合运动和分运动是等效替代关系，不能并存）；⑵等时性：合运动所需时间和对应的每个分运动时间相等⑶独立性：一个物体可以同时参与几个不同的分运动，物体在任何一个方向的运动，都按其本身的规律进行，不会因为其它方向的运动是否存在而受到影响。⑷运动的矢量性（加速度、速度、位移都是矢量，其合成和分解遵循平行四边形定

3、则。）三、平抛运动1、定义：平抛运动是指物体只在重力作用下，从水平初速度开始的运动。2、运动性质：尽管其速度大小和方向时刻在改变，但其运动的加速度却恒为重力加速度g，因而平抛运动是一个匀变速曲线运动。图13、研究平抛运动的方法：可以把平抛运动看作为两个分运动的合动动：一个是水平方向的匀速直线运动，一个是竖直方向的匀加速直线运动。4、平抛运动的规律以抛出点为坐标原点，水平初速度V0方向为沿x轴正方向，竖直向下的方向为y轴正方向，建立如图1所示的坐标系，在该坐标系下，对任一时刻t.分位移,,13合位移,.为合位移与x轴夹角.分速度,Vy=gt,合速度,.为合速度V与x轴夹

4、角四、匀速圆周运动1、定义：质点沿圆周运动，如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度相等，这种运动就叫做匀速圆周运动。2、描述匀速圆周运动的物理量3、圆周运动的向心力：使物体速度发生变化的合外力.⑴向心力的方向总是指向圆心（与线速度方向垂直），方向时刻在变化，是一个变力.⑵向心力是根据力的作用的效果命名的.它可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是某个力的分力.⑶匀速圆周运动的向心力大小F向心=五、离心运动1、定义：做圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或不足以提供圆周运动所需向心力情况下，就做远离圆心的运动，这种运动叫离心运动。2、条件：当物体受到的合外力时，物

5、体做匀速圆周运动；当物体受到的合外力时，物体做离心运动当物体受到的合外力时，物体做近心运动六、万有引力定律1．开普勒行星运动三定律简介（轨道、面积、比值）13丹麦开文学家开普勒信奉日心说，对天文学家有极大的兴趣，并有出众的数学才华，开普勒在其导师弟谷连续20年对行星的位置进行观测所记录的数据研究的基楚上，通过四年多的刻苦计算，最终发现了三个定律。第一定律：所有行星都在椭圆轨道上运动，太阳则处在这些椭圆轨道的一个焦点上；第二定律：行星沿椭圆轨道运动的过程中，与太阳的连线在单位时间内扫过的面积相等；第三定律：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．即

6、开普勒行星运动的定律是在丹麦天文学家弟谷的大量观测数据的基础上概括出的，给出了行星运动的规律。2．万有引力定律内容：宇宙间的一切物体都是相互吸引的，两个物体间的引力大小跟它们的质量成积成正比，跟它们的距离平方成反比，引力方向沿两个物体的连线方向。（1687年）叫做引力常量，它在数值上等于两个质量都是1kg的物体相距1m时的相互作用力，1798年由英国物理学家卡文迪许利用扭秤装置测出。七、人造地球卫星1、卫星的轨道平面：由于地球卫星做圆周运动的向心力是由万有引力提供的，所以卫星的轨道平面一定过地球球心，球球心一定在卫星的轨道平面内。2、原理：由于卫星绕地球做匀速圆周运动

7、，所以地球对卫星的引力充当卫星所需的向心力，于是有实际是牛顿第二定律的具体体现3、⑴卫星速度、角速度、周期与半径关系：；；；开普勒第三定律：=k=由中心天体的质量决定.⑵地球的同步卫星轨道只有一条，它到地球的高度是一定的（方向与地球自转方向相同）；得故　。地球同步卫星的周期：地球同步卫星的运转周期与地球自转周期相同。3、三种宇宙速度⑴第一宇宙速度:v1=7.9km/s，它是卫星的最小发射速度，也是地球卫星的最大环绕速度.⑵第二宇宙速度（脱离速度）:v2=11.2km/s，使物体挣脱地球引力束缚的最小发射速度.⑶第三宇宙速度（逃逸速度）:v3=16.7