高三物理复习资料——————第四讲曲线运动万有引力第四讲——第页（））第四讲曲线运动万有引力一、考点要求内容和要求说明曲线运动（A）曲线运动中速度的方向（A）运动的合成和分解（A）平抛运动（B）匀速圆周运动（A）线速度、角速度和周期（B）向心加速度（A）向心力（B）不要求推导向心加速度的公式万有引力定律人造地球卫星、宇宙速度了解人类对天体运动的认识过程，了解万有引力定律的发现过程及其对人类认识的意义力：加速度：位移：加速度：曲线运动条件动力学规律运动学规律平抛运动利用运动的合成与分解利用力的分解曲线运动的速度方向物体做曲线运动的条件研究曲线运动规律的一般方法匀速圆周运动动力学规律条件运动学规律路程：速度：线速度：角速度：周期：两类典型的曲线运动二、知识结构万有引力行星的运动规律：地心说、日心说、开普勒三定律万有引力定律：内容、使用条件万有引力定律在天文学上的应用人造地球卫星计算中心天体的质量发现未知天体卫星运动状态的描述：线速度、角速度、周期宇宙速度同步卫星：轨道、周期、高度三、基本概念与基本规律1、曲线运动物体的速度方向曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向是在曲线的这一点的切线方向，可以借助于惯性定律通过假设法证明。2、物体做曲线运动的条件（1）物体做一般曲线运动的条件物体所受合外力的方向与物体的速度方向不在一条直线上。推论：物体的加速度方向与物体的速度方向不在一条直线上。（2）物体做平抛运动的条件物体只受重力，初速度方向为水平方向。可推广为物体做类平抛运动的条件：物体受到的恒力方向与物体的初速度方向垂直。（3）物体做圆周运动的条件物体受到的合外力大小不变，方向始终垂直于物体的速度方向，且合外力方向始终在同一个平面内（即在物体圆周运动的轨道平面内）。3．运动的合成和分解运动的合成和分解是研究复杂运动的基本方法，有关基础知识见第二讲。运动的分解往往根据运动的实际效果进行分解。4、平抛物体的运动（1）平抛运动是指物体只在重力作用下，从水平初速度开始的运动。（2）研究平抛运动的方法：对平抛运动的处理往往是将其分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。①水平速度：vx=v0，竖直速度：vy=gt合速度（实际速度）的大小：物体的合速度v与x轴之间的夹角为：②水平位移：，竖直位移合位移（实际位移）的大小：物体的总位移s与x轴之间的夹角为：可见，平抛运动的速度方向与位移方向不相同。③落地时间由竖直方向分运动决定：由得：④水平飞行射程由高度和水平初速度共同决定：⑤轨迹方程：由和消去t得到：。可见平抛运动的轨迹为抛物线。（3）从动力学的角度看：由于做平抛运动的物体只受到重力，因此物体在整个运动过程中机械能守恒。5、匀速圆周运动（1）描述匀速圆周运动的物理量轨道半径（r）：对于一般曲线运动，可以理解为曲率半径。线速度（v）：大小等于物体在一段时间内运动的弧长（s）与时间（t）的比值，方向为圆周的切线方向（注意：线速度是矢量。实际上，线速度是速度在曲线运动中的另一称谓）。对于匀速圆周运动，线速度的大小等于平均速率。角速度（ω，又称为圆频率）：大小等于一段时间内转过的角度（θ）与时间t的比值。（注意：弧度的符号为rad，而r通常表示多少转（每转为2π弧度）。角速度也是矢量。）周期（T）：圆周运动一周所需要的时间频率（f，或转速n）：物体在单位时间内完成的圆周运动的次数。（2）各物理量之间的关系：注意：计算时，均采用国际单位制，角度的单位采用弧度制。（3）圆周运动的向心加速度匀速圆周运动的加速度称为向心加速度，其大小为（还有其它的表示形式，如：），表征速度方向改变的快慢，其方向时刻改变且时刻指向圆心。对于一般的非匀速圆周运动，公式仍然适用，为物体的加速度的法向加速度分量，r为曲率半径；物体的另一加速度分量为切向加速度，表征速度大小改变的快慢（对匀速圆周运动而言，=0）（4）圆周运动的向心力匀速圆周运动的物体受到的合外力常常称为向心力，向心力的来源可以是任何性质的力，常见的提供向心力的典型力有万有引力、洛仑兹力等。对于一般的非匀速圆周运动，物体受到的合力的法向分力提供向心加速度（下式仍然适用），切向分力提供切向加速度。向心力的大小为：（还有其它的表示形式，如：）；向心力的方向时刻改变且时刻指向圆心。实际上，向心力公式是牛顿第二定律在匀速圆周运动中的具体表现形式。（4）离心运动当物体受到的合外力时，物体做匀速圆周运动；当物体受到的合外力时，物体做离心运动当物体受到的合外力时