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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一、平抛物体的运动,1,定义：,将物体以一定的初速度沿,方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在,作用下所做的运动,2,性质：,平抛运动是加速度为,的,曲线运动，轨迹是抛物线,水平,重力,重力加速度,匀变速,第一章,1,二、平抛运动的研究方法及运动规律,1,研究方法：,平抛运动可以分解为水平方向的,运动和竖直方向的,运动,2,运动规律,(,如下表所示,),匀速直线,自由落体,2,水平方向,v,x,v,0,x,竖直方向,v,y,，,y,合速度,大小,v,方向,与水平方向的夹角,tan,合位移,大小,s,方向,与水平方向的夹角,tan,gt,v,0,t,3,1,飞行时间和水平射程,(1),飞行时间：,t,，,(2),水平射程：,x,v,0,t,v,0,4,v,1,g,t,1,t,2,0,v,2,0,g,B,A,画 示意图如图所示：,A B,过程：匀减速运动（,a=g),B A,过程：自由落体运动,(a=g),逆过程：初速度为,0,的匀加速运动（,B A),特点：上下具有对称性,二、竖直上抛运动,5,2025/6/23 周一,1,、,性质：,v,0,0,a=,-,g,的匀变速直线运动,（规定,v,0,的方向为正方向）,2,、基本规律：,v=v,0,-gt,以,v,0,方向为正方向,h=v,0,t gt,2,/2,v,2,-v,0,2,=-2gh,3,、基本特点：,(1),上升最高点所需时间,t=v,0,/g,上升最大高度,H=v,0,2,/2g,(2),对称性特点：,t,上,=t,下,运动过程任意点处：,v,上,=,-,v,下,4,、速度,-,时间图（,v-t,图）,v,0,g,t,1,t,1,0,v,0,g,B,A,v,0,t,v,0,6,2025/6/23 周一,三、船渡河问题：,1,、怎样渡河,时间最短,？,船头方向始终垂直于河对岸时，渡河时间最短：,t=d/v,2,、怎样渡河,位移最短,？,船头朝着上流方向，使,V,船,与,V,水,的合速度方向垂直于河对岸。前提：,V,船,V,水,7,2025/6/23 周一,【,例题,】,如图所示，汽车沿水平路面以恒定速度,v,前进，则当拉绳与水平方向成,角时，被吊起的物体,M,的速度为,v,M,=,。,【,答案,】,四、,“,绳,+,物,”,问题,此类问题的关键是：,1.,准确判断谁是合运动，,谁是分运动；,实际运动是合运动,2.,根据运动效果寻找分运动；,3.,一般情况下，分运动表现在：,沿绳方向的拉伸或收缩运动；,垂直于绳方向的运动。,M,8,2025/6/23 周一,五、斜抛运动,1,概念：,以一定的初速度将物体沿与水平方向,斜向抛出，物体仅在,所做的曲线运动,成一定角度,重力作用下,2,性质：,斜抛运动是加速度恒为,的,匀变速曲线运动,.,重力加速度,g,3,规律：,斜抛运动可以看成是水平方向上的,和竖直方向上的,的合成,匀速直线运动,竖直上抛运动,9,一、描述圆周运动的物理量及其相互关系,描述圆周运动的物理量主要有线速度、角速度、周期、转速、向心加速度、向心力等，现比较如下表：,第二章 圆周运动,10,2025/6/23 周一,定义、意义,公式、单位,线速度,描述做圆周运动的物体运动,的物理量,(,v,),是矢量，方向和半径垂直，和圆周,单位：,m/s,角速度,描述物体绕圆心,的物理量,(,),中学不研究其方向,单位：,rad/s,周期和转速,周期是物体沿圆周运动,的时间,(,T,),转速是物体在单位时间内转过的,(,n,),，也叫频率,(,f,),T,；单位：,s,n,的单位,r,/s,、,r/,min,f,的单位：,Hz,，,f,快慢,相切,转动快慢,一圈,圈数,11,2025/6/23 周一,定义、意义,公式、单位,向心加速度,描述,速度,变化,的,物理量,(,a,n,),方向,指向,a,n,2,r,单位：,m/s,2,向心力,作用效果是产生向心加速度，只改变线速度,的,，,不改变线速度,的,方向,指向,F,n,m,m,单位：,N,相互关系,v,r,2,rf,a,n,4,2,f,2,r,F,n,m,v,m,4,2,f,2,r,m,2,r,圆心,方向,快慢,方向,圆心,大小,12,2025/6/23 周一,(1),定义：线速度的,的圆周运动,(2),特点：线速度的大小,，角速度、周期和频率都是恒,定不变的，向心加速度和向心力的,也是恒定不变的,(3),性质：匀速圆周运动是速度大小,而方向时刻改变的变速曲线运动，并且加速度大小,，方向指向,，所以加速度时刻在改变,(4),条件：合外力大小不变，方向始终与速度垂直,大小处处相等,不变,大小,不变,不变,圆心,二、匀速圆周运动,13,2025/6/23 周一,1,如何理解向心力？,解答：,向心力是做,匀速圆周运动,的物体所受外力的合力向心力是根据力的作用效果命名的，不是一种特殊的性质力向心力可以是某一个力，也可以是某一个力的分力或某几个力的合力向心力总是指向圆心，其作用是改变速度的方向，由于向心力的方向是时刻改变的，所以向心力是变力。,14,2025/6/23 周一,做变速圆周运动的物体，其所受合外力并非向心力，其向心力仅为物体所受合外力沿半径方向的分力合力在切向方向的分力改变物体速度的大小，从而做变速圆周运动,15,2025/6/23 周一,2,如何理解向心加速度？,解答：,(1),向心加速度是向心力产生的效果，其方向与向心力相同，总是指向圆心,其计算公式,a,v,2,/,r,r,2,.,由上式可以看出：当线速度,v,一定时，向心加速度,a,跟轨道半径,r,成反比；当角速度,一定时，向心加速度,a,跟,r,成正比；由于,v,r,，所以,a,总是跟,v,与,的乘积成正比,16,2025/6/23 周一,同一转盘上各点的角速度相同,同一皮带轮缘上各点的线速度大小相等,17,2025/6/23 周一,(,L,H,所以,18,2025/6/23 周一,质量为,m,的小球用长为,L,的细线连接着，使小球在水平面内作匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为,，试求其角速度的大小？,对小球而言，只受两个力，重力和细线拉力，这两个力的合力,mgtan,提供向心力，知道半径,r,=,L,sin,所以由 得,圆锥摆,G,T,r,F,得,19,2025/6/23 周一,轻绳模型,轻杆模型,常见类型,20,2025/6/23 周一,21,2025/6/23 周一,a,、合外力突然消失，物体不受力，由于惯性，物体沿切线飞出做,匀速直线运动,。,F,合,F,向,做向心运动,22,2025/6/23 周一,1,、地心说与日心说：,地心说,认为地球静止不动，是宇宙的中心，,其它天体都绕地球做匀速圆周运动。,日心说,认为太阳是宇宙的中心，其它天体都围绕太阳做匀速圆周运动。,托勒密,哥白尼,第三章,23,2025/6/23 周一,2,、开普勒行星运动三大定律：,开普勒第一定律,(,又叫椭圆轨道定律,),：所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳位于椭圆的一个焦点上。,近日点,远日点,焦点,焦点,短轴,长轴,24,2025/6/23 周一,开普勒第二定律,(,又叫面积定律,),：行星与太阳,之间的连线，在相等的时间内扫过相同的,面积,。,开普勒第三定律,(,又叫周期定律,),：行星绕太阳,公转周期的平方和轨道半长轴的立方成,正比,。,数学表达：,K,是与行星无关的常量,把行星的轨道近似为圆，把卫星的运动轨道也近似为圆，这样就使问题变为简单，计算结果与实际情况也相差不大，此,R,就是圆的半径。,八大行星中，海王星最远，,水星最近。,25,2025/6/23 周一,1,、把天体,(,或人造卫星,),的运动看成是匀速圆周运动，其所需,向心力由万有引力提供，关系式：,G,m,2,r,m,(),2,r,.,3,、万有引力定律的有关公式,由得,由得,以下公式中：,r,表示轨道半径，,R,表示天体自身的半径，,r=,（,R+h,）,若卫星在天体表面附近环绕天体,运动，可认为,r,=,R,，则天体密度,r,越大,v,越小，,T,越大,r,越大，,w,越小，,T,越大,26,2025/6/23 周一,由,mg,，故天体质量,M,，天体密度,2,、在地球表面或地面附近的物体所受的重力等于地球对物体的引力，即,mg,，即,GM,gR,2,(,黄金代换式,),。,即已知天体表面的重力加速度,g,和天体自身的半径,R,就可以计算出天体的密度。,注意：,天体表面某一高度,h,处的重力加速度,而重力加速度,g,和向心加速度,a,n,是完全不同的概念，,g,不等于,a,n,。,27,2025/6/23 周一,1,卫星的,r,、,a,、,v,、,、,T,是相互联系的，其中一个量发生变化，其他各量也随之发生变化,2.,第一宇宙速度,7.9km/s,，又称,环绕速度,，既是地球的最小发射速度，又是卫星绕地球做匀速圆周运动的最大运行速度,28,2025/6/23 周一,近地卫星的周期是多少呢？,由于其他卫星的轨道半径比近地卫星的大，所以周期都大于近地卫星的周期,84.5min,29,2025/6/23 周一,什么是地球同步卫星？,1,、定周期：自西向东转，周期,T,。,2,、定点：相对于地面,静止，,固定在赤道上空的某一位置。,3,、定轨道平面：所有地球同步卫星的轨道平面均在,赤道平面,上，即同步卫星必在赤道上空。,4,、定高度：即具有唯一的高度，,h=36000km,5,、环绕速度是固定的。,V=3.1 km/s,但是轨道是赤道平面的卫星,不一定,是同步卫星,30,2025/6/23 周一,
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