第四讲 曲线运动 万有引力与航天.docx

1、第四讲 曲线运动 万有引力与航天第四讲 曲线运动 万有引力与航天一、曲线运动运动性质质点在曲线运动中的速度方向时刻在改变，所以曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动。速度方向质点在某一点（或某时刻） 的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。质点做曲线运动的条件（）从动力学角度看：物体所受合外力方向跟物体的速度方向不在同一条直线上，物体就做曲线运动。（）从运动学角度看：物体加速度方向与速度方向不在同一条直线上，物体就做曲线运动。二、运动的合成与分解合运动与分运动一个物体同时参与几个运动，参与的这几个运动都是分运动，物体的实际运动是合运动。运动的合成（）同一条直线上的两分运动合成时，同向相

2、加，反向相减。（）不在同一条直线上的两分运动的合成，按照矢量运算法则进行。运动的分解（）运动的分解是运动合成的逆运算。（）分解原则：根据运动的实际效果分解或正交分解。合运动和分运动的特点等时性 各分运动经历的时间均与合运动经历的时间相等等效性 各分运动叠加起来的效果与合运动的效果相同同体性各分运动和合运动必须描述同一个物体的运动独立性一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他分运动的影响例如：平抛运动将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的 自由落体运动。分别研究两个分运动的规律，必要时再用合成法进行合成。习题：（多选）一个质点受两个互成锐角的恒力 和 作用，由静止开始运

3、动，若运动过程中保持二力方向不变，但 突然增大到 ，则质点以后（）一定做匀变速曲线运动在相等时间内速度的变化一定相等可能做匀速直线运动可能做变加速曲线运动1 答案甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高出，将甲、乙两球以速度 、 沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中可能使乙球击中甲球的是（）同时抛出，且 甲迟抛出，且 甲早抛出，且 甲早抛出，且 答案小船横渡一条河，船本身提供的速度大小方向都不变。已知小船的运动轨迹如图所示，则河水的流速（）越接近 岸，水速越小越接近 岸，水速越大由 到 水速先增大后减小水流速度恒定答案（多选）甲、乙、丙三小球分别位于如图所示的竖直平面内，甲、乙在

4、同一条竖直线上，甲、丙在同一条水平线上，水平面上的点在丙的正下方。在同一时刻甲、乙、丙开始运动，甲以水平初速度 做平抛运动，乙以水平速度 沿光滑水平面向右做匀速直线运动，丙做自由落体运动。则（）若甲、乙、丙三球同时相遇，则一定发生在 点若甲、丙两球在空中相遇，此时乙球一定在 点若只有甲、乙两球在水平面上相遇，此时丙球还未着地无论初速度 大小如何，甲、乙、丙三球一定会同时在 点相遇 答案小船过河问题船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动。三种速度：（船在静水中的速度）、（水流速度）、（船的实际速度）。三种情景（）过河时间最短：船头正对河岸时，过河时间最短，短=/（ 为河宽）。（）过河

5、路径最短1 时，合速度垂直于河岸时，航程最短，短。船头指向上游与河岸夹角为， / 。 时，合速度不可能垂直于河岸，无法垂直渡河。确定方法如下：如图所示，以 矢量末端为圆心，以 矢量的大小为半径画圆弧，从 矢量的始端向圆弧作切线，则合速度沿此切线方向航程最短。由图可知： / ，最短航程：短 / / 。注意（）船的划行方向与船头指向一致（ 的方向），是分速度方向，而船的航行方向是实际运动的方向，也就是合速度的方向。（）小船过河的最短时间与水流速度无关。典例河宽 ，水速 ，船在静水中的速度 ，欲分别按下列要求过河时，船头应与河岸成多大角度？过河时间是多少？（）以最短时间过河；（）以最小位移过河；（）

6、到达正对岸上游 处。圆周运动在一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯着树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤。从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是（）树木开始倒下时，树梢的角速度较大，易于判断树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断树木开始倒下时，树梢的向心加速度较大，易于判断伐木工人的经验缺乏科学依据答案如图所示，木块 放在水平圆盘上随圆盘一起转动，关于木块所受摩擦力 的叙述正确的是（） 的方向总是指向圆心圆盘匀速转动时 在转速一定的条件下， 的大小跟木块到轴 的距离成正比在木块与轴 的距离一定的条件下，圆盘匀速转动时， 的大

7、小跟圆盘转动的角速度成正比答案质量为 的木块从半径为 的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变，那么（）因为速率不变，所以木块的加速度为零木块下滑过程中所受的合外力越来越大木块下滑过程中所受的摩擦力大小不变木块下滑过程中的加速度大小不变，方向始终指向球心 答案如图所示的齿轮传动装置中，主动轮的齿数 ，从动轮的齿数 ，当主动轮以角速度 顺时针转动时，从动轮的运动情况是（）顺时针转动，周期为 逆时针转动，周期为 顺时针转动，周期为 逆时针转动，周期为 答案向心力的来源及分析向心力的来源（）向心力是按力的作用效果命名的，它可以由某种性质的力来充当，如弹力、摩擦力等

8、。（）向心力可以是几个力的合力或某个力的分力。分析向心力的一般步骤（）首先确定圆周运动的轨道所在的平面。（）其次找出轨道圆心的位置。（）最后分析做圆周运动的物体所受的力，作出受力图，找出这些力指向圆心方向的合外力就是向心力。注意（）受力分析时不能再另外添加一个向心力。（）变速圆周运动的物体所受合外力在一些特殊位置也可能等于向心力，如竖直面内的圆周运动的最高点和最低点。答案飞机做特技表演时，常做俯冲拉起运动，如图所示，此运动在最低点附近可看做是半径为 的圆周运动。若飞行员的质量为 ，飞机经过最低点时速度为 ，则这时飞行员对座椅的压力为多大？ （取 ）答案 传动装置中各物理量之间的关系 点与 点的角速度大小相等 点与 点的线速度大小相等 点与 点的向心加速度大小相等答案竖直面内的圆周运动问题答案答案万有引力与航天答案万有引力定律的应用卫星的发射和运行解析：卫星的变轨问题