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曲线运动和万有引力PPT教学课件

量M。
问题11:会用万有引力定律计算天体的平均密度。 通过观测天体表面运动卫星的周期T,,就可以 求出天体的密度ρ。 例19、如果某行星有一颗卫星沿非常靠近此恒星 的表面做匀速圆周运动的周期为T,则可估算此恒 星的密度为多少?
例20、一均匀球体以角速度ω绕自己的 对称轴自转,若维持球体不被瓦解的唯 一作用力是万有引力,则此球的最小密 度是多少?
例3、一条宽度为L的河流,水流速度为V1,已 知船在静水中的速度为Vc,那么:
(1)怎样渡河时间最短? (2)若Vc>Vs,怎样渡河位移最小? (3)若Vc<Vs,怎样注河船漂下的距离最短?
问题3:会根据运动的合成与分解求解绳联物体的速度问
题。 例4、如图3所示,汽车甲以速度v1拉汽车乙前进,乙的速 度为v2,甲、乙都在水平面上运动,求v1∶v2
无支撑(如球与绳连结,沿内轨道的“过山车”)
有支撑(如球与杆连接,车过拱桥)
有约束
无约束
例13、小球A用不可伸长的细绳悬于O点,在 O点的正下方有一固定的钉子B,OB=d,初 始时小球A与O同水平面无初速度释放,绳长 为L,为使小球能绕B点做完整的圆周运动,
如图15所示。试求d的取值范围。
mA
O L
但分析方法是相同的。
例31、如图22所示,一摆长为L的摆,摆球 质量为m,带电量为-q,如果在悬点A放一 正电荷q,要使摆球能在竖直平面内做完整的 圆周运动,则摆球在最低点的速度最小值应 为多少?
q L V0
图22
问题9:会讨论重力加速度g随离地面高度h 的变化情况。
例15、设地球表面的重力加速度为g,物体 在距地心4R(R是地球半径)处,由于地球 的引力作用而产生的重力加速度g,,则g/g,为
d Dห้องสมุดไป่ตู้
B C 图15
5.在质量为M的电动机飞轮上,固定着一个 质量为m的重物,重物到轴的距离为R,如图 24所示,为了使电动机不从地面上跳起,电 动机飞轮转动的最大角速度不能超过
注意:如果小球带电,且空间存在电场或磁场时,临界条
件应是小球所受重力、电场力和洛仑兹力的合力等于向心
力,此时临界速度 V0 gR 。要具体问题具体分析,
例7、如图8在倾角为θ的斜面顶端A处以速度V0水 平抛出一小球,落在斜面上的某一点B处,设空气 阻力不计,求(1)小球从A运动到B处所需的时间; (2)从抛出开始计时,经过多长时间小球离斜面 的距离达到最大?
V0
V0 A
B θ Vy1
图8
例8、如图9所示,一高度为h=0.2m的水平面在A点处与一 倾角为θ=30°的斜面连接,一小球以V0=5m/s的速度在平 面上向右运动。求小球从A点运动到地面所需的时间(平 面与斜面均光滑,取g=10m/s2)。某同学对此题的解法为: 小球沿斜面运动,则
问题1:会用曲线运动的条件分析求解相关 问题。
例1、质量为m的物体受到一组共点恒力作 用而处于平衡状态,当撤去某个恒力F1时, 物体可能做( )
A.匀加速直线运动; B.匀减速直线运动; C.匀变速曲线运动;
D.变加速曲线运动。
例2、图1中实线是一簇未标明方向的由点电荷产
生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区
域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。若带电粒
子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正
确判断的是( )
a
A. 带电粒子所带电荷的符号;
b
B. 带电粒子在a、b两点的受力方向;
C. 带电粒子在a、b两点的速度何处较大;
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大。
问题2:会根据运动的合成与分解求解船过河 问题。
C、物体所受弹力和摩擦力都减小了
D、物体所受弹力增大,摩擦力不变
图12
问题8:会求解在竖直平面内的圆周运动问题。
物体在竖直面上做圆周运动,过最高点时的 速度 , V gR 常称为临界速度,其物理意 义在不同过程中是不同的.在竖直平面内做圆周运 动的物体,按运动轨道的类型,可分为无支撑(如 球与绳连结,沿内轨道的“过山车”)和有支撑 (如球与杆连接,车过拱桥)两种.前者因无支撑, 在最高点物体受到的重力和弹力的方向都向下.
A、1; B、1/9; C、1/4; D、1/16 。
问题10:会用万有引力定律求天体的质量。 通过观天体.卫星运动的周期T和轨道半径r
或天体表面的重力加速度g和天体的半径R,就 可以求出天体的质量M。 例16、已知地球绕太阳公转的轨道半径r=1.49
1011m, 公转的周期T=3.16 107s,求太阳的质
v1 甲
v2 α 乙
图3
例6、一个半径为R的半圆柱体沿水平方向 向右以速度V0匀速运动。在半圆柱体上搁 置一根竖直杆,此杆只能沿竖直方向运动, 如图7所示。当杆与半圆柱体接触点P与柱 心的连线与竖直方向的夹角为θ,求竖直杆 运动的速度。(V1=V0.tgθ).
V1
R θ P V0
O 图7
问题5:会根据运动的合成与分解求解平抛物体的运动问题。
• 凡是同一个轮轴上(各个轮都绕同一根轴同步转动)的 各点角速度相等(轴上的点除外)。
例9、如图10所示装置 中,三个轮的半径分 别为r、2r、4r,b点到 圆心的距离为r,求图 中 a、b、c、d 各 点 的 线速度之比、角速度 之比、加速度之比。
c
b
a
d
图10
问题7:会求解在水平面内的圆周运动问题。 例11、如图12所示,在匀速转动的圆筒内壁上,有一物体随圆筒 一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后,下列说法正确的是 () A、物体所受弹力增大,摩擦力也增大了 B、物体所受弹力增大,摩擦力减小了
g的应用
例17 、宇航员在一星球表面上的某高处,沿 水平方向抛出一小球。经过时间t,小球落到
星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离 为L。若抛出时初速度增大到2倍,则抛出点
与落地点之间的距离为 3 L。已知两落地
点在同一水平面上,该星球的半径为R,万 有引力常数为G。求该星球的质量M。
h
sin
V0t
1 2
g
sin
t
2
,
由此可求得落地的时间t。问:你同意上述解法吗?若同
意,求出所需的时间;若不同意,则说明理由并求出你认
为正确的结果。
A AB
h
θ

9
问题6:会根据匀速圆周运动的特点分析求解皮带传动 和摩擦传动问题。
• 凡是直接用皮带传动(包括链条传动、摩擦传动)的 两个轮子,两轮边缘上各点的线速度大小相等;
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