6.万有引力及应用:与牛二及运动学公式

1思路和方法:①卫星或天体的运动看成匀速圆周运动,  ② F=F (类似原子模型)

2公式:G=man,又an=,则v=,T=

3求中心天体的质量M和密度ρ

由G=m   可得M=

ρ=   当r=R,即近地卫星绕中心天体运行时,ρ=

轨道上正常转:  F=G= F= ma= m2 R= mm4n2 R 

地面附近: G= mg GM=gR2 (黄金代换式)  mg = m=v第一宇宙=7.9km/s 

题目中常隐含:(地球表面重力加速度为g);这时可能要用到上式与其它方程联立来求解

轨道上正常转:  G= m   

[讨论](v或EK)与r关系,r最小时为地球半径时,v第一宇宙=7.9km/s (最大的运行速度、最小的发射速度);

T最小=84.8min=1.4h

G=mr = m  M=() T2=  

(M=V=r3) s球面=4r2  s=r2 (光的垂直有效面接收,球体推进辐射) s球冠=2Rh

3 理解近地卫星:来历、意义  万有引力≈重力=向心力、 r最小时为地球半径、

最大的运行速度=v第一宇宙=7.9km/s (最小的发射速度);T最小=84.8min=1.4h

4 同步卫星几个一定:三颗可实现全球通讯(南北极仍有盲区)

轨道为赤道平面  T=24h=86400s  离地高h=3.56x104km(为地球半径的5.6倍) 

V同步=3.08km/s﹤V第一宇宙=7.9km/s   w=15o/h(地理上时区)  a=0.23m/s2

5 运行速度与发射速度的区别

6卫星的能量:r增v减小(EK减小<Ep增加),所以 E增加;需克服引力做功越多,地面上需要的发射速度越大

应该熟记常识:地球公转周期1年, 自转周期1天=24小时=86400s, 地球表面半径6.4x103km  表面重力加速度g=9.8 m/s2 月球公转周期30天

力学助计图

   有a            v会变化

受力

3.离心运动

在向心力公式Fn=mv2/R中,Fn是物体所受合外力所能提供的向心力,mv2/R是物体作圆周运动所需要的向心力。当提供的向心力等于所需要的向心力时,物体将作圆周运动;若提供的向心力消失或小于所需要的向心力时,物体将做逐渐远离圆心的运动,即离心运动。其中提供的向心力消失时,物体将沿切线飞去,离圆心越来越远;提供的向心力小于所需要的向心力时,物体不会沿切线飞去,但沿切线和圆周之间的某条曲线运动,逐渐远离圆心。

牛顿第二定律:F = ma (是矢量式)  或者 åFx = m ax   åFy = m ay

理解:(1)矢量性 (2)瞬时性 (3)独立性 (4)同体性 (5)同系性 (6)同单位制

●力和运动的关系

①物体受合外力为零时,物体处于静止或匀速直线运动状态;

②物体所受合外力不为零时,产生加速度,物体做变速运动.

③若合外力恒定,则加速度大小、方向都保持不变,物体做匀变速运动,匀变速运动的轨迹可以是直线,也可以是曲线.

④物体所受恒力与速度方向处于同一直线时,物体做匀变速直线运动.

⑤根据力与速度同向或反向,可以进一步判定物体是做匀加速直线运动或匀减速直线运动;

⑥若物体所受恒力与速度方向成角度,物体做匀变速曲线运动.

⑦物体受到一个大小不变,方向始终与速度方向垂直的外力作用时,物体做匀速圆周运动.此时,外力仅改变速度的方向,不改变速度的大小.

⑧物体受到一个与位移方向相反的周期性外力作用时,物体做机械振动.

表1给出了几种典型的运动形式的力学和运动学特征.

综上所述:判断一个物体做什么运动,一看受什么样的力,二看初速度与合外力方向的关系

力与运动的关系是基础,在此基础上,还要从功和能、冲量和动量的角度,进一步讨论运动规律.

 0  379179  379187  379193  379197  379203  379205  379209  379215  379217  379223  379229  379233  379235  379239  379245  379247  379253  379257  379259  379263  379265  379269  379271  379273  379274  379275  379277  379278  379279  379281  379283  379287  379289  379293  379295  379299  379305  379307  379313  379317  379319  379323  379329  379335  379337  379343  379347  379349  379355  379359  379365  379373  447090 

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