物理-第五章曲线运动--万有引力定律课件.ppt

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1、普通高等教育“十二五”创新型规划教材物 理 主讲人：第五章 曲线运动 万有引力定律 本章将介绍运动的叠加原理，研究平抛运动与匀速圆周运动这两种最简单、最基本的曲线运动，并讨论自然界的一条普遍规律万有引力定律.第一节 曲线运动的概念一、曲线运动的条件 如图5-1所示，钢球因受到与运动方向不在同一直线的磁力作用，而沿图中实线所示路径做曲线运动.由此可见，物体做曲线运动的条件是：物体受到与运动方向不在同一直线上的合外力的作用.二、曲线运动的速度方向 物体做曲线运动时，其速度方向时刻在变.由此可见，在曲线运动中，物体在某点的速度方向就是该点曲线的切线方向，并指向物体前进的一侧.第二节 运动叠加原理 平

2、抛运动一、运动叠加原理 图5-3说明做平抛运动的物体在竖直方向上的运动与自由落体运动相同，在水平方向上由于不受力的作用而做匀速直线运动.一个运动可以看作是由几个同时进行的彼此独立的运动叠加而成，这一结论称为运动叠加原理.二、平抛运动将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只在重力作用下的运动称为平抛运动.平抛运动可以看作是沿x方向的匀速直线运动和沿y方向的自由落体运动叠加而成.则平抛运动在任一时刻的速度是平抛运动在时间t内的位移是平抛运动的运动方程是由平抛运动的运动方程可以看出，平抛运动的运动轨迹是抛物线.思考与练习（5.2）第三节 匀速圆周运动一、匀速圆周运动 质点沿圆周运动时，如果在任意相

3、等的时间内通过的圆弧长度都相等，这种运动称为匀速圆周运动.匀速圆周运动是一种周期性运动.1.周期 T2.频率 f3.角速度4.线速度二、描述匀速圆周运动的物理量思考与练习（5.3）思考与练习（5.4）第五节 力矩与力矩平衡条件一、转 动物体运动时，如果它上面的各点都绕同一条直线做圆周运动，则物体的这种运动称为转动，这条直线称为转轴.绕固定转轴转动的物体称为有固定转轴的物体，这种转动称为定轴转动.物体转动时，如果物体上各点都绕转轴做匀速圆周运动，这样的转动称为匀速转动.定轴转动的物体处于静止或匀速转动的状态称为转动平衡状态.转轴到力的作用线的垂直距离称为力臂L.力F与力臂L的乘积称为力矩M，如图

4、5-9所示，即二、力 矩三、力矩平衡条件 如图5-10所示，在多个力矩作用下绕定轴转动的物体处于平衡状态的条件是：力矩的代数和为零，即或思考与练习（5.5）第六节 万有引力定律 人造地球卫星一、万有引力定律 任何两个物体间均有引力作用，引力的大小与两个物体质量的乘积m1m2成正比，与它们间距离的二次方成反比，引力的方向在两物体的连线上，即我们知道，地球对物体有吸引力，从地面抛射出去的物体一般总要落回到地面，但是当物体的抛射速度足够大时，以致使物体受到地球的吸引力恰好等于物体绕地球做匀速圆周运动的向心力时，物体就可以成为人造地球卫星，环绕地球做匀速圆周运动不再落回到地面.二、人造地球卫星三、宇宙速度 将地球近似看作半径为R的球体，当质量为m的卫星在地面附近以速度v环绕地球运动时，其轨道半径近似等于地球半径，它所需要的向心力为mv12/R，该向心力等于地球对卫星的万有引力，即进而求得第一宇宙速度v1=7.9 km/s第二宇宙速度(脱离速度)v2=11.2 km/s第三宇宙速度(逃逸速度)v3=16.7 km/s思考与练习（5.6）