物理人教版必修2全套课件

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1、物理人教版-必修2全套课件一、曲线运动一、曲线运动1、曲线运动、曲线运动 物体的运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。物体的运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。 适用范围：曲线运动是普遍的运动情形，小到围观世界、大适用范围：曲线运动是普遍的运动情形，小到围观世界、大到宏观世界。到宏观世界。2、曲线运动的特点、曲线运动的特点 曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点（或某曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。一时刻）的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。vCA AB BC CvAvB第五章曲线运动第五章曲线运动课时课时1 1 曲线运动曲线运动2

2、021/5/2223 3、曲线运动的位移、曲线运动的位移4 4、物体做曲线运动的条件、物体做曲线运动的条件从运从运动学的角度学的角度讲，物体的加速度方向跟速度的方向，物体的加速度方向跟速度的方向不在同一条直不在同一条直线上上时，物体就做曲，物体就做曲线运运动；从；从动力学的角度力学的角度讲，物体所受合力的方向跟速度的方向不在同一条直，物体所受合力的方向跟速度的方向不在同一条直线上上时，物体就做曲物体就做曲线运运动。 说明：判断说明：判断直线还是曲线运动直线还是曲线运动关键看关键看a 与与v 是否同一是否同一直线直线；判断；判断匀变速还是变加速匀变速还是变加速关键看关键看a 是否恒定是否恒定a

3、恒定恒定匀变速曲线运动匀变速曲线运动a 变化变化变加速曲线运动变加速曲线运动F合合或或 a 跟跟 v 不在同一直线上不在同一直线上a 恒定恒定匀变速直线运动匀变速直线运动a 变化变化变加速直线运动变加速直线运动F合合或或 a 跟跟 v 在同一直线上在同一直线上2021/5/223二、运二、运动的合成与分解的合成与分解2、运动的合成与分解、运动的合成与分解 包括位移、速度、加速度的合成与分解，由已知的分运包括位移、速度、加速度的合成与分解，由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的合成，而已知合运动求动求跟它们等效的合运动叫做运动的合成，而已知合运动求跟它等效的分运动叫做运动的分解。跟它等效的

4、分运动叫做运动的分解。1 1、合运、合运动与分运与分运动 合运合运动就是物体的就是物体的实际运运动。一个运。一个运动也可以看作物体也可以看作物体同同时参与了几个运参与了几个运动，这几个几个运运动就是物体就是物体实际运运动的分运的分运动，物体的，物体的实际运运动( (合运合运动) )位移、速度、加速度就是它的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度，合位移、合速度、合加速度，而分运而分运动的位移、速度、加速的位移、速度、加速度是它的分位移、分速度、分度是它的分位移、分速度、分加速度。加速度。2021/5/2243 3、合运、合运动和分运和分运动的关系的关系(1)(1)等等时性：合运性：

5、合运动与分运与分运动经历的的时间相等。相等。(2)(2)独立性：一个物体同独立性：一个物体同时参与几个分运参与几个分运动，各分运，各分运动独立独立进行，不受其他分运行，不受其他分运动的影响。的影响。(3)(3)等效性：各分运等效性：各分运动的的规律叠加起来与合运律叠加起来与合运动规律有律有完全相同的效果。完全相同的效果。2021/5/2254 4、运、运动的合成与分解的运算法的合成与分解的运算法则运运动的合成与分解是指描述运的合成与分解是指描述运动的各物理量，即位移、的各物理量，即位移、速度、加速度的合成与分解，由于它速度、加速度的合成与分解，由于它们都是矢量，所以都遵都是矢量，所以都遵循平行

6、四循平行四边形定形定则(1)(1)两分运两分运动在同一直在同一直线上上时，同向相加，反向相减，同向相加，反向相减(2)(2)两分运两分运动不在同一直不在同一直线上上时，按照平行四，按照平行四边形定形定则进行合成，如行合成，如图所示：所示：2021/5/226三、小船渡河三、小船渡河问题分析分析船在船在过河河时，同，同时参与了两个运参与了两个运动，一是船，一是船随水沿河岸方向的运随水沿河岸方向的运动，二是船本身相，二是船本身相对水的运水的运动。设一条河一条河宽L L，水流速度，水流速度为v v水水，船在静水中的，船在静水中的速度速度为v v船船 ，船的，船的实际速度速度为 v v合合 。那么：。

7、那么：2021/5/2272021/5/228四、四、绳连物体的速度分解物体的速度分解问题指物拉指物拉绳( (杆杆) )或或绳( (杆杆) )拉物拉物问题。由于高中研究的。由于高中研究的绳都是都是不可伸不可伸长的，杆都是不可伸的，杆都是不可伸长和和压缩的，即的，即绳或杆的或杆的长度不会改度不会改变，所以解，所以解题原原则是：把物体的是：把物体的实际速度分解速度分解为垂直于垂直于绳( (杆杆) )和平行和平行于于绳( (杆杆) )方向的两个分量，根据方向的两个分量，根据绳( (杆杆) )连物体沿物体沿绳( (杆杆) )方向的分速方向的分速度大小相同求解。度大小相同求解。2021/5/229202

8、1/5/2210随堂随堂训练1 1、(2009(2009广广东高考高考) )船在静水中的航速船在静水中的航速为v v1 1，水流的速度，水流的速度为v v2 2，为使船行使船行驶到河正到河正对岸的岸的码头，则v v1 1相相对v v2 2的方向的方向应为 ( () )答案：答案：C C2021/5/2211 2 2、一小船在静水中的速度、一小船在静水中的速度为3 m/s3 m/s，它在一条河，它在一条河宽150 m150 m，水，水流速度流速度为4 m/s4 m/s的河流中渡河，的河流中渡河，则 ( () )A A小船不可能到达正小船不可能到达正对岸岸B B小船渡河的小船渡河的时间不可能少于不

9、可能少于50 s50 sC C小船以最短小船以最短时间渡河渡河时，它沿水流方向的位移大小，它沿水流方向的位移大小为200 m200 mD D小船以最短位移渡河小船以最短位移渡河时，位移大小，位移大小为150 m150 m解析：解析：小船在静水中的速度小船在静水中的速度为3 m/s3 m/s，水流速度，水流速度为4 m/s4 m/s，小船在静水中，小船在静水中的速度小于水流速度，所以小船不能到达正的速度小于水流速度，所以小船不能到达正对岸，其位移必大于岸，其位移必大于150 m150 m，A A正确，正确，D D错误；当船；当船头垂直河岸运垂直河岸运动时，分运，分运动时间最短，合运最短，合运动时

10、间也最短，也最短，为50 s50 s，B B正确；正确；这时小船沿水流方向的位移大小小船沿水流方向的位移大小为200 m200 m，C C正确正确答案：答案：ABCABC2021/5/22123、如图所示，重物、如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车m沿斜面升高，当滑轮右侧绳与竖直方向的夹角为沿斜面升高，当滑轮右侧绳与竖直方向的夹角为时，知重时，知重物下滑的速度为物下滑的速度为u，求：此时小车的速度，求：此时小车的速度v是多少？是多少？答案：答案：物体物体M下滑的速度是合运动的速度，且物体下滑的速度是合运动的速度，且物体M和绳的和绳的端点的速度也是合速度端

11、点的速度也是合速度u，其速度可以分解为沿绳子方向拉，其速度可以分解为沿绳子方向拉小车的速度小车的速度v1和垂直于绳子方向的速度和垂直于绳子方向的速度v2，如图，如图15所示由所示由图可知：图可知：vv1ucos.2021/5/2213一、抛体运动一、抛体运动1 1、定义：将物体以一定的速度将物体抛出，不考虑、定义：将物体以一定的速度将物体抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下的运动叫做平抛运空气阻力，物体只在重力作用下的运动叫做平抛运动。动。2 2、几种抛体运动、几种抛体运动斜上抛运动、斜下抛运动、平抛运动斜上抛运动、斜下抛运动、平抛运动课时课时2 平抛运动平抛运动2021/5/2214二、

12、平抛运动二、平抛运动1 1、定义：将物体以一定的速度水平抛出，物体只在、定义：将物体以一定的速度水平抛出，物体只在重力作用下的运动叫平抛运动。重力作用下的运动叫平抛运动。2 2、平抛运动的运动性质、平抛运动的运动性质（1 1）从受力情况看）从受力情况看a a）重力与速度方向有夹角，做曲线运动）重力与速度方向有夹角，做曲线运动b b）水平方向不受力，做匀速直线运动）水平方向不受力，做匀速直线运动c c）竖直方向只受重力，初速度为零，自由落）竖直方向只受重力，初速度为零，自由落体运动体运动因此，平抛运动是匀变速曲线运动。因此，平抛运动是匀变速曲线运动。2021/5/2215（2 2）实验验证）实验

13、验证a a）竖直方向自由落体运动）竖直方向自由落体运动b b）水平方向匀速直线运动）水平方向匀速直线运动2021/5/22163 3、平抛运动的基本规律、平抛运动的基本规律2021/5/22172021/5/2218随堂训练随堂训练2021/5/22192021/5/2220第三节第三节 实验：研究平抛运动实验：研究平抛运动2021/5/2221相等2021/5/22222021/5/22232021/5/22242021/5/22252021/5/22262021/5/22272021/5/22282021/5/22292021/5/22302021/5/22312021/5/2232202

14、1/5/22332021/5/22342021/5/22352021/5/22362021/5/2237第四节第四节 圆周运动圆周运动一、圆周运动一、圆周运动在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧在物理学中，把质点的运动轨迹是圆或圆弧的一部分的运动叫做圆周运动。的一部分的运动叫做圆周运动。二、匀速圆周运动二、匀速圆周运动定义：定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。2021/5/22381 1）物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。）物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢。2 2）定义：质点做圆周

15、运动通）定义：质点做圆周运动通过的弧长过的弧长 s s和所用时间和所用时间 t t 的比值叫做线速度。的比值叫做线速度。3 3）大小：）大小：4 4）单位：）单位：m/sm/sv =ts5 5）方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上）方向：质点在圆周某点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。该点的切线方向。1、线速度、线速度s三、描述圆周运动的物理量三、描述圆周运动的物理量2021/5/22391 1、物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。、物理意义：描述质点转过圆心角的快慢。 2 2、定义：质点所在的半径转、定义：质点所在的半径转过圆心角过圆心角和所用时间和所用时间tt的比值叫做角速度。的比值

16、叫做角速度。3 3、大小：、大小：4 4、单位：、单位：rad/s rad/s 或或 s s - -1 1=t 说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。说明：匀速圆周运动是角速度不变的运动。2、角速度、角速度2021/5/2240转速转速周期周期频率频率定义定义符号符号单位单位物理物理意义意义关系关系物体在单位物体在单位时间所转过时间所转过的圈数的圈数nr/s或或r/min描述物体做圆周运动的快慢描述物体做圆周运动的快慢 物体运动物体运动一周所用一周所用的时间的时间物体在单位物体在单位时间所转过时间所转过的圈数的圈数TfsHz或或s-1n = = f = =T13、转速、周期、频率、转速、周期、

17、频率2021/5/2241思思考考线速度、角速度与周期的关系？线速度、角速度与周期的关系？设物体做半径为设物体做半径为 r r 的匀速圆周运动：的匀速圆周运动：v =T2r线速度与周期的关系：线速度与周期的关系：角速度与周期的关系：角速度与周期的关系：=T22021/5/2242思思考考线速度与角速度的关系？线速度与角速度的关系？设物体做半径为设物体做半径为r r的匀速圆周运动，在的匀速圆周运动，在t t内内通过的弧长为通过的弧长为s s ，半径转过的角度为，半径转过的角度为由数学知识得由数学知识得s = rs = rv = = = rtstrv v = = r rs r2021/5/2243

18、四、常见传动从动装置四、常见传动从动装置a a、皮带传动、皮带传动线速度大小相等线速度大小相等b b、齿轮传动、齿轮传动线速度大小相等线速度大小相等c c、自行车钢条上离圆心不、自行车钢条上离圆心不同远近的质点同远近的质点角速度相等角速度相等2021/5/2244对自行车三轮转动的描述对自行车三轮转动的描述CBA(1)(1)A A、B B的线速度相同的线速度相同(2)(2)B B、C C的角速度相同的角速度相同2021/5/2245随堂训练：随堂训练：1 1、一个物体以角速度、一个物体以角速度做匀速圆周运动时，下列说做匀速圆周运动时，下列说法中正确的是法中正确的是 ( )( )A.A.轨道半径

19、越大线速度越大轨道半径越大线速度越大B.B.轨道半径越大线速度越小轨道半径越大线速度越小C.C.轨道半径越大周期越大轨道半径越大周期越大D.D.轨道半径越大周期越小轨道半径越大周期越小解析解析由由v= rv= r，可知，可知一定时，一定时，v v与与r r成正比，成正比，A A正确，正确，B B错误，错误，2021/5/22462 2、一个大轮通过皮带带动小轮转动，皮带和、一个大轮通过皮带带动小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮半径是小轮半径的两轮之间无滑动，大轮半径是小轮半径的3 3倍，倍，大轮上一点大轮上一点S S离转轴离转轴O O1 1的距离是半径的的距离是半径的1/31/3，大，大轮边

20、缘上一点轮边缘上一点P,P,小轮边缘上一点小轮边缘上一点Q Q，则，则v vQ Q: :v vP P: :v vS S=_ =_ Q Q: :P P: :S S=_=_ o1o2SPQ重要结论重要结论：同一转盘上各点的同一转盘上各点的角速度相等角速度相等同一皮带轮缘上各同一皮带轮缘上各点的线速度相等点的线速度相等3 3：3 3：1 13 3：1 1：1 12021/5/22473 3、如图所示皮带传动装置，皮带轮、如图所示皮带传动装置，皮带轮O O1 1和和O O2 2上的三点上的三点A A、B B和和C C，O O1 1A AO O2 2C Cr r，O O2 2B B2r2r，则皮带传动时

21、，则皮带传动时 ( (皮带传动时不打滑皮带传动时不打滑) )，关于，关于 A A、B B、C C三质点的运动情况是（三质点的运动情况是（ ） 解析解析 O O1 1、O O2 2两轮通过皮带传动，且皮带不打滑则两轮通过皮带传动，且皮带不打滑则O O1 1、O O2 2两轮边两轮边缘的线速度大小相等，即缘的线速度大小相等，即v vA Av vB B因为因为O O1 1AOAO2 2B B，即，即r rA Ar B B，B B、C C两点在同一个轮上，具有相同的角速度，两点在同一个轮上，具有相同的角速度，即即B B= =C C ，而，而r rB B=2r=2rC C，所以由，所以由v=v= r r

22、可知可知v vB BvvC C，故故A A正确，选项正确，选项B B，C C、D D均错误均错误2021/5/2248第五节第五节 向心加速度、向心力向心加速度、向心力2021/5/2249一、速度变化量一、速度变化量 速度的变化量V是矢量还是标量? 如果初速度v1和末速度v2不在同一直线上，如何表示速度的变化量V?把我们在以前学过的两个矢量相加的三角形法则逆过来运用就可以得出两个不在同一直线上的矢量的相减2021/5/22502021/5/22512021/5/2252四、关于向心力的基本描述四、关于向心力的基本描述1.1.定义：做定义：做匀速匀速圆周运动的圆周运动的合力合力始终指向圆心始终

23、指向圆心这个合力就叫做这个合力就叫做向心力向心力。2.2.大小大小：3.3.方向：总方向：总指向圆心指向圆心，与速度垂直，方向，与速度垂直，方向不断变化不断变化。4.4.作用效果：作用效果：只改变速度的方向只改变速度的方向，不改变速度的大小。，不改变速度的大小。2021/5/2253思考：向心力是按照性质还是按照思考：向心力是按照性质还是按照作用效果命名的？作用效果命名的？向心力通常由重力、弹力、摩擦力向心力通常由重力、弹力、摩擦力中的某中的某一个力，或者是某个力的分力，或几个力在一个力，或者是某个力的分力，或几个力在半径半径方向的合力方向的合力所提供。所提供。向心力是根据力的作用向心力是根据

24、力的作用效果效果来命名的，来命名的， 不是不是性质的力性质的力,(,(也可以说不是实际存在的力也可以说不是实际存在的力) )受力分析受力分析时时不要不要重复考虑。重复考虑。 五、向心力的来源：五、向心力的来源： 2021/5/2254课堂练习1、关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）A、匀速圆周运动是一种匀速运动B、匀速圆周运动是一种匀变速运动C、匀速圆周运动是一种变加速运动D、物体做圆周运动时其向心力不改变线速度的大小CD2、分析下图中物体A、B、C的受力情况，并说明这些物体做圆周运动时向心力的来源。BACA的向心力源自转盘对它的摩擦力B的向心力源自筒壁对它的压力C的向心力源自绳对它的拉力

25、和它受到重力的合力NNGGGffT2021/5/2255课课 堂堂 小小 结结一、一、 向心力：向心力： 大小：大小： 方向：方向： 沿半径指向圆心，是变力。沿半径指向圆心，是变力。 特点：特点： F 与与V 始终垂直始终垂直, 方向不断变化。方向不断变化。 来源：来源： 重力、弹力、摩擦力或重力、弹力、摩擦力或某个力的分力，或几个力在半某个力的分力，或几个力在半径方向的合力所提供。径方向的合力所提供。或：或：F=m F=m v v2 2r rF=mF=m2 2r r二、二、 向心加速度向心加速度: 大小大小: a =a =2 2r r 或或 a =a = V V2 2/r/r 方向方向: 沿

26、半径指向圆心，方向不断沿半径指向圆心，方向不断 变化，是变加速运动。变化，是变加速运动。 物理意义物理意义: 表示表示速度方向变化快慢速度方向变化快慢的物理量。的物理量。 2021/5/2256第七节第七节 生活中的圆周运动生活中的圆周运动一、铁路的弯道一、铁路的弯道一、铁路的弯道一、铁路的弯道 火车在轨道上运行火车在轨道上运行2021/5/2257 火车火车水平转弯水平转弯时情况分析：由外侧轨道时情况分析：由外侧轨道对车轮轮缘的挤压力对车轮轮缘的挤压力F提供提供向心力向心力FF车轮介绍车轮介绍由上图知由上图知: : 此时火车车轮受三个力：此时火车车轮受三个力：重力、支持力、外轨对轮缘的弹重力

27、、支持力、外轨对轮缘的弹力。力。 外轨对轮缘的弹力提供向外轨对轮缘的弹力提供向心力。心力。 由于该弹力是由轮缘和外由于该弹力是由轮缘和外轨的挤压产生的，且由于火车质轨的挤压产生的，且由于火车质量很大，故轮缘和外轨间的相互量很大，故轮缘和外轨间的相互作用力很大，易损害铁轨。作用力很大，易损害铁轨。2021/5/2258mgFFx火车外轨高于内轨时车轮的受力情况火车外轨高于内轨时车轮的受力情况由上由上图知知: : 说明此明此时火火车的支持力的支持力F FN N的的方向不再是方向不再是竖直的，而是斜向弯道直的，而是斜向弯道的内的内侧。 此此时支持里与重力的合力提支持里与重力的合力提供火供火车转弯所需

28、的向心力。弯所需的向心力。 转弯弯处要要选择内外内外轨适当的适当的高度差，使高度差，使转弯弯时所需的向心力完所需的向心力完全由重力全由重力G G和支持里和支持里F FN N来提供。来提供。 这样外外轨就不受就不受轮缘的的挤压了。了。2021/5/2259二、拱型桥二、拱型桥小车经过三种不同形式的桥小车经过三种不同形式的桥2021/5/2260 汽车在拱桥上以速度汽车在拱桥上以速度v前进，桥面的圆弧半径前进，桥面的圆弧半径为为R，求汽车过桥的最高，求汽车过桥的最高点时对桥面的压力？点时对桥面的压力？步骤：步骤： 选汽车为研究对象。选汽车为研究对象。 对汽车进行受力分析：受到重力和桥对车的支持力。

29、对汽车进行受力分析：受到重力和桥对车的支持力。 上述两个力的合力提供向心力、且向心力方向向下。上述两个力的合力提供向心力、且向心力方向向下。 建立关系式。建立关系式。 又因支持力与压力是一对作用力与反作用力，所以，又因支持力与压力是一对作用力与反作用力，所以，2021/5/2261 一辆质量一辆质量2.02.0的小轿车，驶过半径的小轿车，驶过半径R=90mR=90m的一段圆弧形桥面，重力加速度的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10 mg=10 ms s2 2求：求： （1 1）若桥面为凹形，汽车以）若桥面为凹形，汽车以20 m20 ms s的速度通过的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大桥面最

30、低点时，对桥面压力是多大? ? （2 2）若桥面为凸形，汽车以）若桥面为凸形，汽车以10 m10 ms s的速度通过的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大桥面最高点时，对桥面压力是多大? ? （3 3）汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对）汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力桥面刚好没有压力? ?课堂练习：课堂练习：2021/5/2262 解析：解析： （1 1）汽车通过凹形桥面最低点时，在水平）汽车通过凹形桥面最低点时，在水平方向受到方向受到牵引力牵引力F F和和阻力阻力f f在竖直方向受到桥在竖直方向受到桥面向上的支持力面向上的支持力N N和向下的重力和向下的重力G Gm

31、gmg的合力为的合力为N1-mgN1-mg，这个合力就是汽车通过桥面最低点时的，这个合力就是汽车通过桥面最低点时的向心力，即向心力，即F F向向由向心力公式有：由向心力公式有：2021/5/2263 解得桥面的支持力大小为解得桥面的支持力大小为: 根据牛顿第三定律，汽车对桥面最低点根据牛顿第三定律，汽车对桥面最低点的压力大小是的压力大小是2.98104N2021/5/2264 （2）汽车通过凸形桥面最）汽车通过凸形桥面最高点时，在水平方向受到牵引高点时，在水平方向受到牵引力力F和阻力在竖直方向受到竖和阻力在竖直方向受到竖直向下的重力直向下的重力G=和桥面向和桥面向上的支持力上的支持力 N2 ,

32、 圆弧形轨道的圆弧形轨道的圆心在汽车的下方，重力圆心在汽车的下方，重力G=与支持力的合力为，这个合与支持力的合力为，这个合力就是汽车通过桥面顶点时的力就是汽车通过桥面顶点时的向心力，即向心力，即F向向=-N2 ，由，由向心力公式有向心力公式有 : 2021/5/2265 解得桥面的支持力大小为解得桥面的支持力大小为 根据牛顿第三定律，汽车在桥的顶点时根据牛顿第三定律，汽车在桥的顶点时对桥面压力的大小为对桥面压力的大小为l.78X10l.78X104 4 N N2021/5/2266 （3）设汽车速度未知时，通过凸形桥面顶）设汽车速度未知时，通过凸形桥面顶点时对桥面压力等于零。根据牛顿第三定律，

33、点时对桥面压力等于零。根据牛顿第三定律，这时桥面对汽车的支持力也为零，汽车在竖这时桥面对汽车的支持力也为零，汽车在竖直方向只受到重力直方向只受到重力G作用，重力作用，重力G=就是就是汽车驶过桥顶点时的向心力，即汽车驶过桥顶点时的向心力，即F向向=mg，由，由向心力公式有解得：向心力公式有解得：汽车以汽车以30 ms的速度通过桥面顶点时，对桥的速度通过桥面顶点时，对桥面刚好没有压力面刚好没有压力2021/5/2267三、航天器中的失重现象三、航天器中的失重现象 以绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船为以绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船为例做些说明，当飞船距地面高度为一、二百例做些说明，当飞船距地面高度为

34、一、二百千米时，它的轨道半径近似等于地球半径千米时，它的轨道半径近似等于地球半径R R，航天员受到的地球引力近似等于他在地面，航天员受到的地球引力近似等于他在地面测得的体重，除此之外，他还可能受到飞船测得的体重，除此之外，他还可能受到飞船座舱对他的支持力座舱对他的支持力F FN N，引力与支持力的合力，引力与支持力的合力为他提供了绕地球做匀速圆周运动所需的向为他提供了绕地球做匀速圆周运动所需的向心力。心力。探究探究2021/5/2268 此时，座舱对航天员的支持力此时，座舱对航天员的支持力FN=0，航天员，航天员处于处于失重失重状态。状态。2021/5/2269四、离四、离 心心 运运 动动

35、做圆周运动的物体一旦失去向做圆周运动的物体一旦失去向心力的用，它会怎样运动呢心力的用，它会怎样运动呢?它会飞它会飞出去吗？如果物体受的合力不足以出去吗？如果物体受的合力不足以提供向心力，它会怎样运动呢提供向心力，它会怎样运动呢? 探究探究2021/5/2270飞车走壁飞车走壁2021/5/2271 做圆周运动的物体，它的做圆周运动的物体，它的线速度方向就在线速度方向就在圆周的切线圆周的切线上，物体之所以没有飞出去，是因上，物体之所以没有飞出去，是因为它受到的合外力提供了它所需的向心力。当为它受到的合外力提供了它所需的向心力。当向心力向心力突然突然消失消失时，物体就时，物体就沿切线飞出去沿切线飞

36、出去；当；当向心力向心力不足不足时，物体虽不会沿切线飞出去，也时，物体虽不会沿切线飞出去，也会逐渐会逐渐远离远离圆心圆心 。当向心力。当向心力过大过大时，物体也时，物体也不会沿切线方向飞出，而是逐渐不会沿切线方向飞出，而是逐渐靠近靠近圆心。圆心。2021/5/2272 定义：定义：做匀速圆周运动的物体，在所受合做匀速圆周运动的物体，在所受合外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需要外力突然消失或者不足以提供圆周运动所需要的向心力的情况下，将远离圆心运动下去，这的向心力的情况下，将远离圆心运动下去，这种运动叫离心运动。种运动叫离心运动。 应用：用：离心干燥器、离心水泵、洗衣机脱离心干燥器、离心水泵

37、、洗衣机脱水水 、棉砂糖、制作无缝钢管、魔盘游戏、汽车、棉砂糖、制作无缝钢管、魔盘游戏、汽车转弯、转动的砂轮速度不能过大。转弯、转动的砂轮速度不能过大。2021/5/2273 杂技演员在做杂技演员在做水流星水流星表演时，用绳系着装表演时，用绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，大家有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，大家讨论一下满足什么条件水才能从水出桶中流出讨论一下满足什么条件水才能从水出桶中流出来。若水的质量来。若水的质量M=0.5kg，绳，绳L=60cm，求：，求： （1）最高点水不流出的最小速率。）最高点水不流出的最小速率。 （2）水在最高点速率训）水在最高点速率训v=3 ms时

38、，水对桶时，水对桶底的压力。底的压力。 课堂练习：课堂练习：2021/5/2274 解析：解析： （1 1）在最高点水不流出的条件是重力不）在最高点水不流出的条件是重力不大于水做圆周运动需要的向心力：大于水做圆周运动需要的向心力： 则所求最小速率：则所求最小速率： 2021/5/2275 （2 2）当水在最高点的速率大于）当水在最高点的速率大于v0 0 时，只靠重力提供向心力已不足，此时水桶时，只靠重力提供向心力已不足，此时水桶底对水有一向下的压力，设为底对水有一向下的压力，设为 F FN N 由牛顿第二定律有由牛顿第二定律有 由牛顿第三定律可知，水对水底的作用由牛顿第三定律可知，水对水底的作

39、用力竖直向上力竖直向上2021/5/2276第六章第六章 万有引力与航天万有引力与航天第一节第一节 行星的运动行星的运动2021/5/22772021/5/22782021/5/22792021/5/22802021/5/22812021/5/2282第二节 太阳与行星间的引力2021/5/22832021/5/22842021/5/22852021/5/2286第三节第三节 万有引力定律万有引力定律2021/5/22872021/5/22884.万有引力的特性：万有引力的特性：特性特性内容内容普遍性普遍性宇宙间任何两个有质量的物体之间都存在这种相互吸引的力。相互性相互性 万有引力是一对作用力

40、与反作用力。宏观性宏观性质量较小的物体间的万有引力较小，与其他力相比，可以忽略不计，但在质量巨大的天体间或天体与附近的物体间，万有引力起决定性的作用。特殊性特殊性万有引力与物体的质量和距离有关，与它们所在的空间的性质无关，与周围是否存在其他物体无关。2021/5/2289特别说明特别说明（1）任何物体间的万有引力都是同种性质的力。）任何物体间的万有引力都是同种性质的力。（2）任何有质量的物体间都存在万有引力，一般情）任何有质量的物体间都存在万有引力，一般情况下，质量较小的物体间的万有引力忽略不计，只考况下，质量较小的物体间的万有引力忽略不计，只考虑天体间或天体对附近或表面的物体的万有引力。虑天

41、体间或天体对附近或表面的物体的万有引力。2021/5/2290 重力是万有引力的一个分力重力是万有引力的一个分力重力是由于地球的吸引而产生的，但能否说重力是由于地球的吸引而产生的，但能否说万有引力就是重力呢？分析这个问题应从地万有引力就是重力呢？分析这个问题应从地球自转入手，在地球表明上的物体所受的万球自转入手，在地球表明上的物体所受的万有引力有引力F F可以分解成物体所受到的重力可以分解成物体所受到的重力G G和随和随地球自转而做圆周运动的向心力地球自转而做圆周运动的向心力F F ，如图，如图所示，所示，5.万有引力与重力的关系：万有引力与重力的关系：2021/5/2291 在赤道出的重力在

42、赤道出的重力 在赤道处，物体所受的地球给的万有引力在赤道处，物体所受的地球给的万有引力可以分解成两个同方向的力，其中一个是物体的重可以分解成两个同方向的力，其中一个是物体的重力，另一个是物体随地球自转需要的向心力，假设力，另一个是物体随地球自转需要的向心力，假设地球自转的角速度为地球自转的角速度为w w，则有：，则有： ， 所以所以 ，方向指向地心。，方向指向地心。由于地球自转的角速度很小，物体自转的向心力很由于地球自转的角速度很小，物体自转的向心力很小，所以对于任何物体都有：小，所以对于任何物体都有： ，因此，因此在一般情况下进行计算时可以认为：在一般情况下进行计算时可以认为：在两极的重力在

43、两极的重力在两极处，由于物体自转需要的向心力为零，在两极处，由于物体自转需要的向心力为零，所以地球对物体的万有引力就等于物体的重力，方向所以地球对物体的万有引力就等于物体的重力，方向指向地心。指向地心。2021/5/2292在高空处的重力在高空处的重力假如说物体距离地面的高度为假如说物体距离地面的高度为h h，在忽略，在忽略地球自转的条件下有：地球自转的条件下有： ，而而 则则 。2021/5/22932021/5/22942021/5/2295第四节第四节万有引力理论的成就万有引力理论的成就2021/5/22962021/5/22972021/5/2298第五节第五节宇宙航行宇宙航行2021

44、/5/22992021/5/22100一、一、人造卫星在轨运行和变轨问题人造卫星在轨运行和变轨问题2021/5/221012021/5/221022021/5/221032021/5/221042021/5/22105二、天体运动中的二、天体运动中的“双星双星”问题问题2021/5/221062021/5/221072021/5/221082021/5/221092021/5/221102021/5/221112021/5/221122021/5/221132021/5/221142021/5/221152021/5/221162021/5/221172021/5/221182021/5/221192021/5/22120谢谢大家！结结 语语