高中物理必修二学考复习(全册).ppt

曲线运动学业考试复习曲线运动学业考试复习说一说说一说砂轮打磨下来的炽热砂轮打磨下来的炽热的微粒它们沿着什么的微粒它们沿着什么方向运动方向运动?一、曲线运动的速度方向一、曲线运动的速度方向演演 示示 实实 验验1 1、质点在、质点在某一点的某一点的速度，沿速度，沿曲线在这曲线在这一点的切一点的切线方向。线方向。2 2、曲线运、曲线运动中速度的动中速度的方向时刻在方向时刻在变，所以曲变，所以曲线运动是变线运动是变速运动。速运动。我们已经知道如何确定曲线运动的速度的方向我们已经知道如何确定曲线运动的速度的方向：在曲线运动中，运动质点在某一点的即时速度的在曲线运动中，运动质点在某一点的即时速度的方向，就是通过这一点的曲线的切线的方向。方向，就是通过这一点的曲线的切线的方向。课堂训练课堂训练l.关于曲线运动，下列说法正确的是关于曲线运动，下列说法正确的是 ()A.曲线运动一定是变速运动曲线运动一定是变速运动 B.曲线运动速度的方向不断地变化。但速度曲线运动速度的方向不断地变化。但速度 的大小可以不变的大小可以不变 C.曲线运动的速度方向可能不变曲线运动的速度方向可能不变 D.曲线运动的速度大小和方向一定同时改变曲线运动的速度大小和方向一定同时改变AB 2下列对曲线运动中的速度的方向说法正确的是下列对曲线运动中的速度的方向说法正确的是()A.在曲线运动中，质点在任一位置的速度方向总是与这在曲线运动中，质点在任一位置的速度方向总是与这点的切线方向相同点的切线方向相同 B.在曲线运动中，质点的速度方向有时也不一定是沿着在曲线运动中，质点的速度方向有时也不一定是沿着轨迹的切线方向轨迹的切线方向 C.旋转雨伞时伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，故旋转雨伞时伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，故水滴速度方向不是沿其切线方向的水滴速度方向不是沿其切线方向的 D.旋转雨伞时，伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，水旋转雨伞时，伞面上的水滴由内向外做螺旋运动，水滴速度方向总是沿其轨道的切线方向滴速度方向总是沿其轨道的切线方向 ADAD实验总结实验总结1 1、当物体所受、当物体所受的合力方向跟它的合力方向跟它的速度方向不在的速度方向不在同一直线上时同一直线上时物体将做曲线运物体将做曲线运动。动。实例分析实例分析1速度沿切线方向速度沿切线方向力指向曲线的凹侧。力指向曲线的凹侧。实例分析实例分析1实例分析实例分析1实例分析实例分析1实例分析实例分析1实例分析实例分析2实例分析实例分析3 3.如图所示如图所示,物体在恒力的作用下沿从物体在恒力的作用下沿从A曲线运曲线运动到动到B,此时突然使力反向此时突然使力反向,物体物体 的运动情况是的运动情况是()A.物体可能沿曲线物体可能沿曲线Ba运动运动 B.物体可能沿直线物体可能沿直线Bb运动运动 C.物体可能沿曲线物体可能沿曲线Bc运动运动 D.物体可能沿曲线物体可能沿曲线B返回返回AC课堂训练课堂训练水平方向：水平方向：蜡块随管向右做匀速直线运动蜡块随管向右做匀速直线运动竖直方向：竖直方向：蜡块相对管向上做匀速直线运动蜡块相对管向上做匀速直线运动蜡块相对黑板蜡块相对黑板 向右上方运动向右上方运动合成与分解合成与分解红蜡块在平面内的运动红蜡块在平面内的运动例：河宽d100m，水流速度v1=3m/s，船在静水中的速度是v24m/s.求（1）欲使船渡河时间最短，船应怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移多大？分析分析1：时间最短：时间最短d结论结论:当船头垂直河岸时，所用时间最短当船头垂直河岸时，所用时间最短例：河宽d100m，水流速度v1=3m/s，船在静水中的速度是v24m/s.求（2）欲使船渡河距离最短，船应怎样渡河？渡河时间多长？分析分析2：航程最短：航程最短d结论结论:当合运动垂直河岸时，航程最短当合运动垂直河岸时，航程最短 1关于运动的合成，下列说法中正确的是关于运动的合成，下列说法中正确的是()A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大合运动的速度一定比每一个分运动的速度大 B.两个速度不等的匀速直线运动的合运动，一两个速度不等的匀速直线运动的合运动，一定是匀速直线运动定是匀速直线运动 C.两个分运动是直线运动的合运动，一定是直两个分运动是直线运动的合运动，一定是直线运动线运动 D.两个分运动的时间，一定与它们的合运动的两个分运动的时间，一定与它们的合运动的时间相等时间相等BD2小船在静水中的速度是小船在静水中的速度是v，今小船要渡过一河，今小船要渡过一河流，渡河时小船朝对岸垂直划行，若航行至中心时，流，渡河时小船朝对岸垂直划行，若航行至中心时，水流速度突然增大，则渡河时间将水流速度突然增大，则渡河时间将()A增大增大 B减小减小 C不变不变 D无法确定无法确定C平抛运动平抛运动4 4.基本规律基本规律：水平方向：水平方向：竖直方向：竖直方向：位移：位移：水平方向：水平方向：竖直方向：竖直方向：合位移合位移大小：大小：方向：方向：速度：速度：合速度合速度大小：大小：方向：方向：2.2.位移变化有什么规律？相等时间内竖直位移变化呢？位移变化有什么规律？相等时间内竖直位移变化呢？1.1.速度变化有什么规律？速度变化有什么规律？3.3.飞行时间和水平射程分别有什么因素决定？飞行时间和水平射程分别有什么因素决定？4.4.任一时刻的末速度与初速度方向的夹角和位任一时刻的末速度与初速度方向的夹角和位移与初速度方向的夹角有什么关系？移与初速度方向的夹角有什么关系？Gv0v1v2v3vv0vvv1v2v3方向竖直向下方向竖直向下 课堂练习课堂练习2 2：如图所示，为一物体平抛运动的如图所示，为一物体平抛运动的x-yx-y图象，物体从图象，物体从O O点抛出，点抛出，x x、y y分别为其水平和竖直位移，在物体运动分别为其水平和竖直位移，在物体运动过程中的任一点过程中的任一点P P（x x，y y），其速度的反向延长线交于），其速度的反向延长线交于x x轴的轴的A A点（点（A A点未画出），则点未画出），则OAOA的长度为（的长度为（）A.x B.0.5x C.0.3x D.A.x B.0.5x C.0.3x D.不能确定不能确定Bxyv0P(x，y)Oxyxy 课堂练习：将一物体以初速度课堂练习：将一物体以初速度V V0 0水平抛出，不水平抛出，不计空气阻力，求经计空气阻力，求经t t时间物体速度和位移？时间物体速度和位移？v0vsvxvy 速度大小：速度大小：速度方向：速度方向：位移大小：位移大小：位移方向：位移方向：思考：任一时刻末速度与初速思考：任一时刻末速度与初速度方向的夹角和位移与初速度度方向的夹角和位移与初速度方向的夹角有什么关系？方向的夹角有什么关系？.如何描述匀速圆周运动的快慢？如何描述匀速圆周运动的快慢？如何描述匀速圆周运动的快慢？如何描述匀速圆周运动的快慢？1.1.线速度线速度线速度线速度质点通过的圆弧长质点通过的圆弧长s跟所用时间跟所用时间t的比值。的比值。3.3.周期周期周期周期物体作匀速圆周运动一周所用的时间。物体作匀速圆周运动一周所用的时间。5.5.转速转速转速转速单位时间内转过的圈数。单位时间内转过的圈数。2.2.角速度角速度角速度角速度质点所在的半径转过的角度质点所在的半径转过的角度 跟所用时间跟所用时间t的比值。的比值。即：即：单位：米单位：米/秒，秒，m/s即：即：单位：弧度单位：弧度/秒，秒，rad/s即：即：单位：秒，单位：秒，s即：即：单位：转单位：转/秒，秒，r/s4.4.频率频率频率频率1s时间内完成圆周运动的次数。时间内完成圆周运动的次数。即：即：单位：赫兹，单位：赫兹，Hz v=r【例题例题例题例题】机械手表的分针、秒针的角速度之比：机械手表的分针、秒针的角速度之比：A.2:1B.1:30C.1:60D.1:12【例题例题】物体做匀速圆周运动时，下列哪些量物体做匀速圆周运动时，下列哪些量不变？不变？A.速率速率 B.速度速度 C.角速度角速度 D.周期周期ACDACDCC三三三三.实践研究实践研究实践研究实践研究:机械传动机械传动机械传动机械传动1.链条传动链条传动或皮带传动或皮带传动2.齿轮传动齿轮传动【结论结论结论结论】1.两种传动轮缘上的线速两种传动轮缘上的线速度大小相等。度大小相等。AB2.共轴转动角速度相等。共轴转动角速度相等。向心加速度向心加速度二、向心加速度二、向心加速度r1、做匀速圆周运动的物、做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心这体加速度指向圆心这个加速度称为向心加速个加速度称为向心加速度度 vVLra=v/tV=L/t思考：思考：从公式从公式a=v2/r看看,向心加速度与圆向心加速度与圆周运动的半径成反比；从公式周运动的半径成反比；从公式a=rw2看，看，向心加速度与半径成正比，这两个结论向心加速度与半径成正比，这两个结论是否矛盾？是否矛盾？1 1、下列关于向心加速度的说法中，、下列关于向心加速度的说法中，正确的是正确的是 ()()A.A.向心加速度的方向始终与速度的向心加速度的方向始终与速度的方向垂直方向垂直 B.B.向心加速度的方向保持不变向心加速度的方向保持不变C.C.在匀速圆周运动中，向心加速度在匀速圆周运动中，向心加速度是恒定的是恒定的D.D.在匀速圆周运动中，向心加速度在匀速圆周运动中，向心加速度的大小不断变化的大小不断变化A 2、一个拖拉机后轮直径是前轮直径的、一个拖拉机后轮直径是前轮直径的2倍，当前进且不打滑时，前轮边缘上某点倍，当前进且不打滑时，前轮边缘上某点A的线速度与后轮边缘上某点的线速度与后轮边缘上某点B的线速度的线速度之比之比VA：VB=_，角速度之比角速度之比A：B=_，向心加速度之比向心加速度之比aA：aB=_。1:12:12:1向心力向心力分析OF引引F合合F引引Fn在匀速圆周运动中，合力提供向心力在匀速圆周运动中，合力提供向心力OGNT竖直方向上竖直方向上NG，故故T即为合力即为合力F合合TFn在匀速圆周运动中，合力提供向心力在匀速圆周运动中，合力提供向心力分析轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动小球受到哪些小球受到哪些力的作用？力的作用？向心力由什么向心力由什么力提供？力提供？rOGF合T结论结论:向心力由向心力由重力重力G和弹力和弹力T的的合力提供合力提供思考：思考：GfN滚筒洗衣机中物体跟着滚筒匀速转动时；滚筒洗衣机中物体跟着滚筒匀速转动时；向心力由什么力提供？向心力由什么力提供？分析在匀速圆周运动中，在匀速圆周运动中，合力提供向心力合力提供向心力向心力的大小Fn=m v2rFn=m2rF合合man当当m、v不变时，不变时，Fn与与r成反比；当成反比；当m、r不变时，不变时，Fn与与v2成正比。成正比。当当m、不变时，不变时，Fn与与r成正比；当成正比；当m、r不变时，不变时，Fn与与2成正比成正比.F合合Fnan=v2r小结大小大小作用效果作用效果:只改变速度的方向只改变速度的方向方向方向:始终指向圆心始终指向圆心(与与v v 垂直垂直););是变力是变力来源来源:合力提供向心力合力提供向心力(匀速圆周运动中匀速圆周运动中)Fn=m v2rFn=m2rFn=m r 42T 2飞机在水平面内盘旋飞机在水平面内盘旋几种常见的圆周运动OmOlmF合合=F=Fn n=m2l sinF合合=Fn=m2rOrTmgF合合mgF合合F升升F合合mg tan几种常见的圆周运动OORmmF合合=Fn=m2rOrF合合=Fn=m2 R sinmgNF合合mgNF合合F合合mg tanO几种常见的圆周运动mgN物体相对转盘静止，物体相对转盘静止，随盘做匀速圆周运动随盘做匀速圆周运动rf静静竖直方向：竖直方向：Nmg水平方向：水平方向：F合合=f静静=m2rf静静vABFa回顾：回顾：A、B一起向左加一起向左加速，分析速，分析A的受力情况。的受力情况。f静静v谁提供向谁提供向心力？心力？静摩擦力静摩擦力指向圆心指向圆心向心力的分析思路3 3、按序、按序分析受力分析受力 指向圆心的合力即向心力指向圆心的合力即向心力2 2、确定圆心、半径确定圆心、半径确定圆周运动所在的平面、轨迹、圆心、半径确定圆周运动所在的平面、轨迹、圆心、半径1 1、确定研究对象确定研究对象小结OO思考FnFtF合合vFnFtvF合合速度增大的速度增大的圆周运动圆周运动变速圆周运动速度减小的速度减小的圆周运动圆周运动匀速圆周运动所受的合力提供向心力，方向始终匀速圆周运动所受的合力提供向心力，方向始终指向圆心；如果一个沿圆周运动的物体所受的合指向圆心；如果一个沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心，还能做匀速圆周运动吗？力不指向圆心，还能做匀速圆周运动吗？当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时，当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时，物体做变速圆周运动。物体做变速圆周运动。切向力切向力Ft ：垂直半径方向的合力：垂直半径方向的合力向心力向心力Fn：沿着半径（或指向圆心）的合力：沿着半径（或指向圆心）的合力产生切向加速度，改变速度的大小产生切向加速度，改变速度的大小产生向心加速度，改变速度的方向产生向心加速度，改变速度的方向匀速圆周运动GGN NF F变速圆周运动合力全部 提供向心力合力部分 提供向心力OFnFtF合合v一般曲线运动运动轨迹既不是直线也不是圆周运动轨迹既不是直线也不是圆周的曲线运动称为一般曲线运动。的曲线运动称为一般曲线运动。r1r2一般曲线运动一般曲线运动各个地方的弯各个地方的弯曲程度不一样，曲程度不一样，如何研究？如何研究？把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧。这些圆弧的弯曲程度不可以看作一小段圆弧。这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的曲率半径。在分析一样，表明它们具有不同的曲率半径。在分析质点经过曲线上某位置的运动时可以采用圆周质点经过曲线上某位置的运动时可以采用圆周运动的分析方法进行处理。运动的分析方法进行处理。例与练例与练1.1.关关于于圆圆周周运运动动的的合合力力，下下列列说说法法中中正正确确的的是是 （）A.A.圆周运动的合力方向一定指向圆心圆周运动的合力方向一定指向圆心B.B.匀速圆周运动的合力方向一定指向圆心匀速圆周运动的合力方向一定指向圆心C.C.匀速圆周运动的合力一定不变匀速圆周运动的合力一定不变D.D.匀速圆周运动的合力大小一定不变匀速圆周运动的合力大小一定不变 匀速圆周运动的物体速度大小不变，速度匀速圆周运动的物体速度大小不变，速度方向不断变化。匀速圆周运动向心力只改变方向不断变化。匀速圆周运动向心力只改变物体速度方向，不改变物体速度大小。物体速度方向，不改变物体速度大小。BD例与练例与练2.2.甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为为1 1：2 2，转动半径之比为，转动半径之比为1 1：2 2，在相等时间里，在相等时间里甲转过甲转过6060，乙转过，乙转过4545，则它们的合力之比，则它们的合力之比为为 ()A.1A.1：4 4 B.2B.2：3 3 C.8C.8：9 9 D.4D.4：9 9 D例与练例与练3.3.质量为质量为mm的球用长为的球用长为L L的细绳悬于天花板的的细绳悬于天花板的OO点，并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线与点，并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直线成竖直线成 角，则以下正确的是角，则以下正确的是 ()A.A.摆球受重力、拉力和向心力的作用摆球受重力、拉力和向心力的作用B.B.摆球只受重力、拉力的作用摆球只受重力、拉力的作用C.C.摆球做匀速圆周运动的向心力为摆球做匀速圆周运动的向心力为mgmg tan tan D.D.摆球做匀速圆周运动的向心力为摆球做匀速圆周运动的向心力为mgmg sin sin BC铁路的弯道铁路的弯道生生活活中中的的圆圆周周运运动动圆周运动(Circularmotion)(2)外轨高内轨低时转弯GFnNhLr背景问题背景问题1 1、火车转弯：、火车转弯：2.求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力？求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力？NG【解解解解】G和和N的合力提供汽车做圆周运动的合力提供汽车做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：的向心力，由牛顿第二定律得：可见汽车的可见汽车的速度速度V V越大，越大，对桥的对桥的压力越大压力越大。由于加速度由于加速度的方向的方向竖直向上，属竖直向上，属超重超重现象。现象。m生生活活中中的的圆圆周周运运动动圆周运动(Circularmotion)FN=G汽车过桥问题小结汽车过桥问题小结eg1.一辆卡车在丘陵地匀速行驶一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示地形如图所示,由于轮胎太旧由于轮胎太旧,途中爆胎途中爆胎,爆胎可能性最大的地段爆胎可能性最大的地段应是应是()A.a处处B.b处处C.c处处D.d处处生生活活中中的的圆圆周周运运动动圆周运动(Circularmotion)abcdD可能飞离路面的地段应是？当堂练习当堂练习如图如图687所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是以下说法正确的是()练习A.在竖直方向汽车受到三个力：重力、在竖直方向汽车受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力桥面的支持力和向心力B.在竖直方向汽车只受两个力：重力在竖直方向汽车只受两个力：重力和桥面的支持力和桥面的支持力C.汽车对桥面的压力小于汽车的重力汽车对桥面的压力小于汽车的重力D汽车对桥面的压力大于汽车的重力汽车对桥面的压力大于汽车的重力BC 对宇航员，重力提供向心力：对宇航员，重力提供向心力：mg=mvmg=mv2 2/r/r由此可以得出由此可以得出宇航员处于完宇航员处于完全失重状态全失重状态此时人对座椅的压此时人对座椅的压力为零力为零四四离心运动离心运动1.1.离心运动：离心运动：做圆周运动的物体，在提供的向心力突然做圆周运动的物体，在提供的向心力突然做圆周运动的物体，在提供的向心力突然做圆周运动的物体，在提供的向心力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动。就做逐渐远离圆心的运动。就做逐渐远离圆心的运动。就做逐渐远离圆心的运动。2.2.物体作离心运动的条件：物体作离心运动的条件：FnF需向需向思考问题？思考问题？Fn=F需向需向需向需向做什么运动？做什么运动？做什么运动？做什么运动？Fn=0做什么运动？做什么运动？做什么运动？做什么运动？FnF需需需需向向向向做什么运动？做什么运动？做什么运动？做什么运动？FnF需需需需向向向向做什么运动？做什么运动？做什么运动？做什么运动？圆周圆周近心近心切线切线离心离心离离心心抛抛掷掷离离心心脱脱水水离离心心分分离离离离心心甩甩干干离心运动的应用用离心机把用离心机把体温计的水体温计的水银柱甩回玻银柱甩回玻璃泡内璃泡内制作棉花糖的原理：制作棉花糖的原理：内筒与洗衣机的脱水筒相似，里内筒与洗衣机的脱水筒相似，里面加入白砂糖，加热使糖熔化成面加入白砂糖，加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖糖汁。内筒高速旋转，黏稠的糖汁就做离心运动，从内筒壁的小汁就做离心运动，从内筒壁的小孔飞散出去，成为丝状到达温度孔飞散出去，成为丝状到达温度较低的外筒，并迅速冷却凝固，较低的外筒，并迅速冷却凝固，变得纤细雪白，像一团团棉花。变得纤细雪白，像一团团棉花。OF静静vOFv4.离心运动的防止离心运动的防止2、防止：汽车转弯，高速砂轮限速等、防止：汽车转弯，高速砂轮限速等4.4.离心运动的防止：离心运动的防止：1）在水平公路上行驶的汽车转弯时在水平公路上行驶的汽车转弯时F mr2F汽车 在水平公路上行驶的汽车，转弯在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心力是由车轮与路面的时所需的向心力是由车轮与路面的静摩擦力提供的。如果转弯时速度静摩擦力提供的。如果转弯时速度过大，所需向心力过大，所需向心力F F大于最大静摩大于最大静摩擦力擦力FmaxFmax，汽车将做离心运动而，汽车将做离心运动而造成交通事故。因此，在公路弯道造成交通事故。因此，在公路弯道处，车辆行驶不允许超过规定的速处，车辆行驶不允许超过规定的速度。度。2）高速转动的砂轮、飞轮等）高速转动的砂轮、飞轮等分析做圆周运动的物体受力情况分析做圆周运动的物体受力情况OmgFNFfOmgFN提供向心力提供向心力受力分析受力分析FfFN+mg飞机转弯飞机转弯:GNFnO课堂练习课堂练习航天飞机中的物体处于失重状态，是指这航天飞机中的物体处于失重状态，是指这个物体：个物体：(A)(A)不受地球的吸引力；不受地球的吸引力；(B)(B)地球吸引力和向心力平衡；地球吸引力和向心力平衡；(C)(C)受的向心力和离心力平衡；受的向心力和离心力平衡；(D)(D)对支持它的物体的压力为零。对支持它的物体的压力为零。D拓展与思考：拓展与思考：汽车能通过圆形轨道的最高点吗？汽车能通过圆形轨道的最高点吗？R联想：过山车上的人为什么不会掉下来联想：过山车上的人为什么不会掉下来GFN万有引力万有引力复习复习二条思路：二条思路：三个宇宙速度三个宇宙速度四个物理量（人造四个物理量（人造卫星的）卫星的）一条定律一条定律五个常识五个常识1.近地卫星近地卫星2.同步卫星同步卫星3.双星双星4.变轨变轨5.重力，万有引力，向心重力，万有引力，向心力力万有引力的一、二、三、四、五a向向F引引MmF引引=m a向向r天体的重力加速度天体的重力加速度gMRhF引引m卫星绕地球作圆周运卫星绕地球作圆周运动的向心加速度动的向心加速度如果人造地球卫星进入地面附近轨道如果人造地球卫星进入地面附近轨道的速度为：的速度为：7.9km/s7.9km/sv v11.2km/s11.2km/s，它绕，它绕地球运动的轨迹是椭圆。地球运动的轨迹是椭圆。V1=7.9km/s地球地球V2=11.2km/sV3=16.7km/s7.9km/sv11.2km/s发射速度1、利用圆周运动求中心天体的质量、利用圆周运动求中心天体的质量F引引Mmr2、利用星球表面的重力加速度求其质量、利用星球表面的重力加速度求其质量在星球表面：在星球表面：1、“同步同步”的含义的含义在地球的上空相对地球静止，与地球自转在地球的上空相对地球静止，与地球自转同步同步2、同步卫星的用途：、同步卫星的用途：主要用于通信，转播电视、电话等信号主要用于通信，转播电视、电话等信号赤道轨道赤道轨道极地轨道极地轨道倾斜倾斜轨道轨道同步同步轨道轨道自转轴自转轴F引引Mmr卫星中的失重卫星中的失重支持力支持力F卫星卫星对整个卫星，有：对整个卫星，有：对卫星中的物体对卫星中的物体m，有：，有：在天体运动中，将两颗彼此距离较近的在天体运动中，将两颗彼此距离较近的恒星称为双星。它们围绕两球连线上的某一恒星称为双星。它们围绕两球连线上的某一点作圆周运动。由于两星间的引力而使它们点作圆周运动。由于两星间的引力而使它们在运动中的距离保持不变。已知两星球心间在运动中的距离保持不变。已知两星球心间相距相距L，质量分别为，质量分别为M1和和M2，求它们的角速，求它们的角速度。度。例：双星运动例：双星运动解答引力常量的测定引力常量的测定卡文迪许卡文迪许扭秤扭秤实验实验两次放大及等效的思想两次放大及等效的思想：扭秤装置把微小力扭秤装置把微小力转变成力矩来反映（一转变成力矩来反映（一次放大），扭转角度次放大），扭转角度（微小形变）通过光标（微小形变）通过光标的移动来反映（二次放的移动来反映（二次放大），从而确定物体间大），从而确定物体间的万有引力。的万有引力。G=6.6710-11Nm2/kg2l引力常量的测定使万有引力定律有了实际的意义引力常量的测定使万有引力定律有了实际的意义l引力常数的普适性成为万有引力定律正确性的见证引力常数的普适性成为万有引力定律正确性的见证卡文迪许在卡文迪许在室外用望远室外用望远镜观测扭秤镜观测扭秤是自然界少数几个最重要的物理常数之一是自然界少数几个最重要的物理常数之一静止在地球表面上的物体：静止在地球表面上的物体：G=FN由于随地球自转的向心加速由于随地球自转的向心加速度很小，在地球表面的物体，度很小，在地球表面的物体，F万万FN，则则F万万G思考：随着地球自转加快思考：随着地球自转加快,地面上的物体会不会飞起来地面上的物体会不会飞起来?l在南北极在南北极F万万FN=0l在赤道在赤道F万FN=mT 242RT 242Ran=0.034m/s21.重力是万有引力的一个分力，重力与万有引力无论大小重力是万有引力的一个分力，重力与万有引力无论大小还是方向都相差不多还是方向都相差不多,不考虑地球自转不考虑地球自转,万有引力等于重力万有引力等于重力.2.随着纬度而升高，重力加速度逐渐增大随着纬度而升高，重力加速度逐渐增大万有引力与重力万有引力与重力FGF向向F万万GF万万GF向向rmg=9.78mGMm/R2=9.81m结论：结论：资资料料2比较赤道上的某一点、近地卫星、同步卫星的比较赤道上的某一点、近地卫星、同步卫星的T、v、a向向用学过的知识解释上述结果。用学过的知识解释上述结果。问题问题4：如何发射同步卫星？：如何发射同步卫星？6 经典力学经典力学 的局限性的局限性经典力学的适用范围经典力学的适用范围低速运动低速运动阅读教材，回答阅读教材，回答为什么说经典力学只适用低速运动？为什么说经典力学只适用低速运动？如何区分高速、低速？如何区分高速、低速？物体接近光速运动遵从的规律称之为什么理论？物体接近光速运动遵从的规律称之为什么理论？牛顿时空观与爱因斯坦时空观的比较？牛顿时空观与爱因斯坦时空观的比较？长度收缩与运动速度的关系长度收缩与运动速度的关系在现代高能物理研究常用的粒在现代高能物理研究常用的粒子加速器中，粒子可以被加速子加速器中，粒子可以被加速到到09998c的高速，从表的高速，从表6-2中还可以看出，这时从加速器中还可以看出，这时从加速器中高速运动的粒子的角度观测，中高速运动的粒子的角度观测，原长原长1m的管道，沿它运动方的管道，沿它运动方向测量仅有约向测量仅有约2cm了。了。高能加速器实验验证了高能加速器实验验证了相对论时空观的正确性相对论时空观的正确性经典力学的适用范围经典力学的适用范围宏观世界宏观世界l1919世纪末和世纪末和2020世纪初，物理学研究深入到微观世界，世纪初，物理学研究深入到微观世界，发现电子、质子等微观粒子既具有粒子性，又具有发现电子、质子等微观粒子既具有粒子性，又具有波动性，这不能用经典力学来解释。波动性，这不能用经典力学来解释。l19241924年，德国物理学家德布罗意大胆地提出，所有年，德国物理学家德布罗意大胆地提出，所有的实物都具有波动性，人们把它称为物质波，也叫的实物都具有波动性，人们把它称为物质波，也叫德布罗意波。德布罗意波。l2020世纪世纪2020年代，量子力学理论可准确描述微观粒子年代，量子力学理论可准确描述微观粒子的运动规律，并在现代科学技术中发挥着重要作用。的运动规律，并在现代科学技术中发挥着重要作用。经典力学的适用范围经典力学的适用范围低速运动、宏观世界低速运动、宏观世界阅读教材，回答阅读教材，回答什么事实说明经典力学只适用于弱引力？什么事实说明经典力学只适用于弱引力？l水星轨道的进动水星轨道的进动l对于宇宙中的有一些天体，如白矮星密度对于宇宙中的有一些天体，如白矮星密度10108 8 10101010 kg/mkg/m3 3 ，中子星密度，中子星密度10101616 10101919 kg/m kg/m3 3（太阳密度（太阳密度1.41.410103 3kg/mkg/m3 3，地球密度，地球密度5.55.510103 3kg/mkg/m3 3，月球密度，月球密度3.33.310103 3kg/mkg/m3 3）其表面的引力比常见的要强得多，牛）其表面的引力比常见的要强得多，牛顿的引力理论就不再适用了。顿的引力理论就不再适用了。l20世纪初观测到太阳引力场引起的光世纪初观测到太阳引力场引起的光 线弯曲。由于太阳引力线弯曲。由于太阳引力场的作用，我们有可能看到太阳后面的恒星场的作用，我们有可能看到太阳后面的恒星.但是平时的明亮但是平时的明亮天空使我们无法观星，所以最好的时机是发生日全食的时候。天空使我们无法观星，所以最好的时机是发生日全食的时候。l1919年年5月月29日恰好有一次日全食，两支英国考察队分赴几内日恰好有一次日全食，两支英国考察队分赴几内亚湾和巴西进行观测，其结果完全证实了爱因斯坦的预言。这亚湾和巴西进行观测，其结果完全证实了爱因斯坦的预言。这是广义相对论的最早的验证是广义相对论的最早的验证。相对论和量子力学都没有否定过相对论和量子力学都没有否定过去的科学去的科学l当物体的运动速度远小于光速当物体的运动速度远小于光速c c时，相对论物理时，相对论物理学与经典物理学的结论没有区别学与经典物理学的结论没有区别l当普朗克常量可以忽略时，量子力学与经典力当普朗克常量可以忽略时，量子力学与经典力学的结论没有区别学的结论没有区别 历史上的科学成就不会被新的科历史上的科学成就不会被新的科学成就所否定，而是作为某些条件之学成就所否定，而是作为某些条件之下的局部情形，被包括在新的科学成下的局部情形，被包括在新的科学成就之中。就之中。A A、地球绕太阳运行的周期、地球绕太阳运行的周期T T地地及地球距离太及地球距离太阳中心阳中心 的距离的距离R R地日。地日。B B、月球绕地球运行的周期、月球绕地球运行的周期T T月月及月球离地球及月球离地球中心的中心的 距离距离R R月地。月地。C C、人造地球卫星在地面附近绕行时的速度、人造地球卫星在地面附近绕行时的速度v v和运行和运行 周期周期T T卫。卫。D D、若不考虑地球的自转，已知地球的半径、若不考虑地球的自转，已知地球的半径及重力及重力 加速度加速度g g。小试一把 1.下列哪组数据，可以计算出地球的质量下列哪组数据，可以计算出地球的质量M ()假设地球为密度均匀的球体，若保持密度不变，而将半径缩小原来的一半，那么地面上的物体所受的重力将变为原来的（）A.2倍 B.C.4倍 D.小试一把高空遥感探测卫星在距地球表面高为高空遥感探测卫星在距地球表面高为h处绕处绕地球转动，如果地球质量为地球转动，如果地球质量为M，地球半径为，地球半径为R，人造卫星质量为，人造卫星质量为m，万有引力常量为，万有引力常量为G，试求：试求：（1）人造卫星的线速度多大？）人造卫星的线速度多大？（2）人造卫星绕地球转动的周期是多少？）人造卫星绕地球转动的周期是多少？（3）人造卫星的向心加速度多大？）人造卫星的向心加速度多大？大试一把小结本课：小结本课：（当卫星在天体表面（当卫星在天体表面做近地飞行呢？）做近地飞行呢？）（1 1）某星体）某星体m m围绕围绕中心天体中心天体M M做圆周做圆周运动的周期为运动的周期为T T，半径为半径为r r （3）中心中心天体密度天体密度（2 2）已知中）已知中心天体的半径心天体的半径R R和表面和表面g gGM=gR2黄金代换式黄金代换式一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的一颗小行星绕太阳做匀速圆周运动的半径是地球公转半径的半径是地球公转半径的4倍，则这颗倍，则这颗小行星运转的周期是小行星运转的周期是()A4年年B6年年C8年年D年年小试一把大试一把已知地球半径是月球半径的3.7倍，地球质量是月球质量的81倍，试求月球表面的重力加速度是多少？一个举重运动员在地面上能举起质量为m的物体，如果他到月球表面，能举起质量是多少的物体？机械能守恒定律学业考试复习机械能守恒定律学业考试复习F FLF F例：一质量例：一质量m的物体放在光滑的水平面，的物体放在光滑的水平面，某人用某人用F=10N的拉力水平向右拉物体，使物的拉力水平向右拉物体，使物体从静止开始运动位移体从静止开始运动位移L3m，求力，求力F做了多做了多少功？少功？解：解：=10 xJ=30JlFFFFFW1=F1l=F COSlW2=0W=W1+W2W=FlCOS F2F1是力的方向与位移方向的夹角1 1、定义：、定义：W=F l cos力对物体所做的功，等于力的大小、位移的力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积二、功二、功3 3、单位、单位国际单位：焦耳（焦）国际单位：焦耳（焦）单位符号：单位符号：J J2、公式、公式恒力恒力 4、矢量性、矢量性:标量标量5、物理意义、物理意义:描述物体的运动过程的物理量描述物体的运动过程的物理量,是力是力在空间上的积累效果。在空间上的积累效果。三、正功和负功三、正功和负功1、当、当=0时，时，COS=1，W=FS2、当、当=90时，时，COS=0，W=0 说明力对物体没做功说明力对物体没做功3、当、当0，W0 说明力对物体做正功。说明力对物体做正功。力的效果是促进物体的运动，是动力力的效果是促进物体的运动，是动力4、当当90 180时，时，COS0，W w2 B.w1 w2 C.w1=w2 D.无法确定无法确定 C5.用起重机将质量为用起重机将质量为的物体匀速地吊起一段的物体匀速地吊起一段距离，作用在物体上的各力做功情况是（距离，作用在物体上的各力做功情况是（）A.重力做正功，拉力做负功，合力做功为零重力做正功，拉力做负功，合力做功为零 B.重力做负功，拉力做正功，合力做正功重力做负功，拉力做正功，合力做正功C.重力做负功，拉力做正功，合力做功为零重力做负功，拉力做正功，合力做功为零 D.重力不做功，拉力做正功，合力做正功重力不做功，拉力做正功，合力做正功 C6.6.下列说法正确的是：下列说法正确的是：（）(A)(A)一对摩擦力做的总功，有可能是一负值，有可能一对摩擦力做的总功，有可能是一负值，有可能 是零；是零；(B)(B)物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化；物体在合外力作用下做变速运动，动能一定变化；(C)(C)当作用力作正功时，反作用力一定做负功；当作用力作正功时，反作用力一定做负功；(D)(D)当作用力不作功时，反作用力一定也不作功；当作用力不作功时，反作用力一定也不作功；(E)(E)合外力对物体做功等于零，物体一定是做匀速直合外力对物体做功等于零，物体一定是做匀速直 线运动线运动.A功功 率率1、求平均功率2、求瞬时功率平均功率和瞬时功率平均功率和瞬时功率P=Fvcos关于功率，下列说法中正确的是（关于功率，下列说法中正确的是（）A A、功率是说明做功多少的物理量、功率是说明做功多少的物理量B B、功率是说明力做功快慢的物理量、功率是说明力做功快慢的物理量C C、做功时间越长，功率一定小、做功时间越长，功率一定小D D、力做功越多，功率一定大、力做功越多，功率一定大B 关于功率的公式关于功率的公式P=w/t和和P=Fv的说法正确的说法正确的是：的是：(A)由由P=w/t知，只要知道知，只要知道W和和t就可以求任意时就可以求任意时刻的功率刻的功率(B)由由 P=Fv知，只能求某一时刻的功率知，只能求某一时刻的功率(C)从从P=Fv知，汽车的功率和速度成正比知，汽车的功率和速度成正比(D)从从P=Fv知，当汽车发动机功率一定时，牵知，当汽车发动机功率一定时，牵引力和速度成反比引力和速度成反比D 1 1、质量、质量m m=3 kg=3 kg的物体，在水平力的物体，在水平力F F=6=6的作的作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间运动时间t t=3 s=3 s，求：，求：（1 1）力）力F F在在t t=3 s=3 s内对物体所做的功。内对物体所做的功。（2 2）力）力F F在在t t=3 s=3 s内对物体所做功的平均功率。内对物体所做功的平均功率。（3 3）在）在3 s3 s末力末力F F对物体做功的瞬时功率对物体做功的瞬时功率 （1 1）54 J 54 J（2