专题三 曲线运动与万有引力定律.ppt

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1、专题三曲线运动与万有引力定律抓基础探技法研考向提能力[备考方向要明了]主要问题在力作用下的曲线运动及行星和卫星的运行问题主要考点①运动的合成与分解；②平抛运动；③圆周运动；④万有引力定律的应用主要方法①运动的合成与分解的思想；②应用临界条件处理临界问题的方法；③等效的思想方法主要策略复习时要领会运动的合成与分解的思想，理解竖直面内圆周运动的临界条件；有关天体、卫星、宇宙飞船等信息题目注意把握两点：万有引力与向心力的关系、万有引力与重力的关系。同时要重视对综合问题的分析。一、曲线运动1．曲线运动的条件和轨迹F合与v不共线，且合力总是指向曲线的凹侧。2．合运动与分运动的关系等时性各分运动

2、经历的时间与合运动经历的时间相等，即同时开始，同时进行，同时停止独立性一个物体同时参与几个分运动，各个运动独立进行不受其他分运动的影响等效性各个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说明合运动是物体的实际运动(2)“关联”速度问题绳、杆等有长度的物体，在运动过程中，其两端点的速度称之为“关联”速度。关联速度的关系——沿杆(或绳)方向的速度分量大小相等。如图3－3所示，两图3－3物体A和B通过不可伸长的绳连在一起，则两物体沿绳方向的分速度大小相等，即vA＝vBcosθ。(1)合运动的性质及轨迹决定于合外力和初速度两个方面，只要合外力是恒力，合运动就是匀变速运动，初速度方向如

3、果与合外力在一条直线上，则轨迹是直线，否则就是匀变速曲线运动或圆周运动。(2)合运动的位移、速度、加速度都可用分运动的位移、速度、加速度为邻边的平行四边形的对角线来表示。分析平抛(类平抛)运动问题，一定要画好示意图，搞清位移关系、速度关系，特别是在速度vx、vy、v构成的速度三角形和位移x、y、s构成的位移三角形中，明确已知量、未知量是解题的突破口。三、竖直面内圆周运动的两种模型的比较最高点无支撑(绳模型)最高点有支撑(杆模型)实例球与绳连接、水流星、翻滚过山车球与杆连接、车过拱桥、球过竖直管道、套在圆环上的物体等图示可见，卫星运行轨道半径r与该轨道上的线速度v、角速度ω、周期T、向

4、心加速度a存在着一一对应的关系，若r、v、ω、T、a中有一个确定，则其余皆确定，与卫星的质量无关。4．“双星系统”“双星”是两颗相距较近的星，它们围绕它们连线上的某一固定点做同周期的匀速圆周运动。它们之间的万有引力对两者运动都有显著影响，而其他天体的作用力影响可以忽略的特殊天体系统。(3)对于双星问题应抓住其角速度相等，绕行的向心力大小相等。做匀速圆周运动的圆心在其连线上，但做匀速圆周运动的半径与“双星”间的距离不同，它们的轨道半径之和等于它们之间的距离。(4)卫星变轨时，首先要弄清是使卫星做离心运动还是做近心运动，要使其做离心运动应先增大速度，做离心运动后速度变小；相反要使其做近心

5、运动应先减小速度，做近心运动后速度变大。2．在处理实际问题中应注意(1)只有深刻挖掘曲线运动的实际运动效果，才能明确曲线运动应分解为哪两个方向上的直线运动。这是分析处理曲线运动的出发点。切记不可用分解力的思路分解运动。(2)合运动与分运动的效果相同，具有等效性。进行等效合成时，要寻找两个分运动时间的联系——等时性。这往往是分析处理曲线运动问题的切入点。1．如图3－5所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度()A．大小和方向均不变图3－5B．大小不变，方向改变C．大小改变，方向不变D．大小和方向均改变解析：解答有关运动

6、的合成与分解问题，关键是弄清楚各分运动的性质，对于用绳或杆的连接体问题，沿绳或杆方向的分运动速度大小相同。本题橡皮参与了两个分运动，一个是沿水平方向与铅笔速度一样的匀速直线运动，另一个是竖直方向上与铅笔移动速度大小相等的匀速直线运动，这两个匀速直线运动的合运动是斜向上的匀速直线运动，故A正确。答案：A[特别提醒](1)物体做匀速圆周运动时，其合外力提供向心力；物体做非匀速圆周运动时，向心力是合外力沿半径指向圆心方向的分力。(2)对于曲线运动，用正交分解法处理力时，一般将力沿切线方向和沿法线方向分解。2．如图3－6，AB和BC是两段相切于B点顺连在一起的完全相同的粗糙的圆弧形路面，且A

7、、B、C在同一水平面上。图3－6质量为m的小物块以初速度v0从A端沿路面滑到C端时的速度大小为v1；而以同样大小的初速度v0从C端沿路面滑到A端时的速度大小为v2，则如何比较v1、v2的大小？解析：求解这类题的思路是：由速度大小→向心力大小→压力大小→摩擦力大小→结论。小物块从A端沿路面滑到C端，先以较大速度经过“凸”圆弧AB，由于存在摩擦，再以较小的速度经过“凹”圆弧BC，相应的对“凸”圆弧和“凹”圆弧产生的压力就较小，滑动摩擦力也就较小，故到达C端时的