2009届高三物理总复习教案--曲线运动、万有引力定律(共30页).docVIP

2009届高三物理总复习教案--曲线运动、万有引力定律 目 录第四章 曲线运动 万有引力定律 1 考纲要求 1 第一讲 运动的合成与分解 平抛运动 1 一、曲线运动 1 二、运动的合成与分解 2 三、平抛运动 3 四、综合例析 4 高考回放 7 随堂训练 7 第二讲 圆周运动 9 一、圆周运动 9 二、描述圆周运动物理量： 9 三、牛顿运动定律在圆周运动中的应用（圆周运动动力学问题） 10 四、典型问题 10 三、综合应用例析 12 高考回放 14 随堂训练 14 第三讲 万有引力定律及其应用 17 一、万有引力定律： 17 二、万有引力定律的应用常见题型 17 变式拓展 23 高考回放 24 随堂训练 24 实验 研究平抛物体的运动 27 随堂训练 28 本章知识网络 30 第四章 曲线运动 万有引力定律 考纲要求 1．运动的合成和分解 Ⅰ 2．曲线运动中质点的速度沿轨道的切线方向，且必具有加速度 Ⅰ 3．平抛运动 Ⅱ 4．匀速率圆周运动，线速度和角速度，周期，圆周运动的向心加速度a=/R Ⅱ 5．万有引力定律及其应用，人造地球卫星的运动（限于圆轨道） Ⅱ 6．宇宙速度 Ⅰ 7．航天技术的发展和宇宙航行 Ⅰ 本章内容包括圆周运动的动力学部分和物体做圆周运动的能量问题，其核心内容是牛顿第二定律、机械能守恒定律等知识在圆周运动中的具体应用。本章中所涉及到的基本方法与第二章牛顿定律的方法基本相同，只是在具体应用知识的过程中要注意结合圆周运动的特点：物体所受外力在沿半径指向圆心的合力才是物体做圆周运动的向心力，因此利用矢量合成的方法分析物体的受力情况同样也是本章的基本方法；只有物体所受的合外力的方向沿半径指向圆心，物体才做匀速圆周运动。根据牛顿第二定律合外力与加速度的瞬时关系可知，当物体在圆周上运动的某一瞬间的合外力指向圆心，我们仍可以用牛顿第二定律对这一时刻列出相应的牛顿定律的方程，如竖直圆周运动的最高点和最低点的问题。另外，由于在具体的圆周运动中，物体所受除重力以外的合外力总指向圆心，与物体的运动方向垂直，因此向心力对物体不做功，所以物体的机械能守恒。 第一讲 运动的合成与分解 平抛运动 一、曲线运动 1．定义：运动轨迹为曲线的运动。 2．条件：质点所受合外力的方向（或加速度方向）跟它的速度方向不在同一直线上。 3．方向：做曲线运动的物体，速度方向始终在轨迹的切线方向上，即某一点的瞬时速度的方向，就是通过该点的曲线的切线方向。 4．特点： ⑴轨迹是曲线，轨迹向合外力（加速度）方向弯曲。 ⑵速度方向一定改变（但加速度不一定变,大小不一定变），所以是变速运动。 ⑶合外力不为零，力与速度不共线。 ⑷速度的方向，就是通过该点的曲线的切线方向。 5．分类: ⑴匀变速曲线运动：物体在恒力作用下所做的曲线运动，如平抛运动。 ⑵非匀变速曲线运动：物体在变力(大小变、方向变或两者均变)作用下所做的曲线运动，如圆周运动。 【例1】一个物体以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动，一个水平力作用在物体上，物体的运动轨迹如图中实线所示，图中B点为轨迹上的一点，虚线是过A、B两点并与轨迹相切的直线，虚线和实线将水平面划分为5个区域，则关于施力物体的位置，下面说法正确的是 A如果这个力是引力，则施力物体一定在⑤区域 B如果这个力是引力，则施力物体一定在②区域 C如果这个力是斥力，则施力物体一定在②区域 D如果这个力是斥力，则施力物体一定在③区域 解析：物体在一个水平力作用下做曲线运动，力的方向一定指向曲线轨迹的内侧，如果是引力，则施力物体一定在④区，如果是斥力，由A点的切线方向可知，施力物体可能在①②两区，由B点的切线方向可知施力物体可能在②③两区，综合可知如果是斥力施力物体一定在②区。故答案是C 变式拓展 物体在恒力F作用下沿曲线从A→B，若突然使F反向而大小不变，则物体以后的运动轨迹为 A物体可能沿曲线Ba运动 B物体可能沿曲线Bb运动 C物体可能沿曲线Bc运动 D物体可能沿原曲线由B返回A 二、运动的合成与分解 1．运动的合成：从已知的分运动来求合运动，叫做运动的合成，包括位移、速度和加速度的合成，由于它们都是矢量，所以遵循平行四边形定则。运动合成重点是判断合运动和分运动，一般地，物体的实际运动就是合运动。 2．运动的分解：求一个已知运动的分运动，叫运动的分解，解题时应按实际“效果”分解，或正交分解。 3．合运动与分运动的特征： ⑴等时性：合运动所需时间和对应的每个分运动时间相等 ⑵独立性：一个物体可以同时参与几个不同的分运动，各个分运动独立进行，互不影响 4．物体的运动状态是由初速度状态（v0）和受力情况（F合）决定的，处理复