高中物理 第六讲 圆周运动 万有引力定律教案 新人教版必修2.doc

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1、上海市继光高级中学高中物理第六讲圆周运动万有引力定律教案新人教版必修2【知识要点】1．匀速圆周运动作圆周运动的质点，如果在相等时间内通过的相等，这个质点所做的运动就叫做匀速圆周运动。匀速圆周运动又称为匀速率圆周运动。匀速圆周运动的性质：。2．描述匀速圆周运动的物理量线速度：质点做匀速圆周运动时，通过的与所用时间的比值叫做线速度，v＝，是量，方向为，单位：。角速度：与所需时间之比叫做角速度，ω＝，单位：。周期T：运动一周所用时间叫做周期，T＝，单位：。频率f：1秒中内完成的圈数，单位：。每分钟转速n：一分中内完成的圈数，单位

2、：转/分各物理量之间的关系v＝＝2πRf，ω＝＝2πf，v＝ωR，T＝，f＝3．向心力和向心加速度向心加速度是描述的物理量，a＝、、，方向。使质点产生向心加速度所需的外力叫做向心力，F＝、、，方向。向心力是根据力的效果命名的，向心力可能由重力、弹力或摩擦力提供，也可能是某几个力的分力或是几个力的合力提供。做匀速圆周运动的物体所受外力的合力始终指向轨迹圆的圆心。4．万有引力定律两个物体之间的万有引力大小与成正比，与成反比。F＝G；G＝6.67×10－11N·m2/kg2任意两个有质量的物体之间都存在万有引力的作用，公式只适用

3、计算两质点间的万有引力的大小，对均匀球体可以看成质量集中在其球心，此时公式中的r为两球心的距离。万有引力定律是牛顿总结出来的，万有引力恒量是卡文迪许利用扭秤首先在实验室中较准确地测定的。5．万有引力与重力一般情况下可认为重力就等于万有引力；G＝mg，由此可得：g=______________。6．人造地球卫星与天体运动为使问题简化，视各种行星绕恒星以及卫星绕行星的运动均为匀速圆周运动，所需向心力由万有引力提供，即有：G＝m＝mω2r＝m（）2r由此可得：轨道速率：_______________；周期：___________

4、____；中心天体质量：_______________。【典型例题】例题1：如图所示，水平转台光滑轴上套有两小球A和B，质量分别为2m和m，并用细线相连，恰能随转台匀速转动，则A、B两小球的（）A．线速度大小之比为1∶2B．角速度大小之比为1∶2C．向心加速度大小之比为1∶2D．向心力大小之比为1∶2例题2：如图所示，半径为r的圆筒绕竖直中心轴OO′转动，小物块A靠在圆筒的内壁上，它与圆筒的静摩擦因数为μ，现要使A不下落，则圆筒转动的角速度ω至少应为______。例题3：如图所示，A、B两物体的质量均为1kg，A在光滑水平

5、面上作匀速圆周运动，B在4N的水平力作用下，从静止开始沿着圆的直径方向向A靠近，A、B两物体同时从P、Q位置分别开始运动，当A绕圆运动两周时，A、B正好在P点相遇，当A再绕半周时，又与B在C处相遇。试求：A物体作匀速圆周运动的向心力?例题4：已知地球的质量为M，万有引力恒量为G，地球半径为R.用以上各量表示在地球表面附近运行的人造地球卫星的第一宇宙速度v＝。例题5：某行星绕太阳的运动可近似看作匀速圆周运动，已知行星运动的轨道半径为R，周期为T，万有引力恒量为G，则该行星的线速度大小为，太阳的质量可表示为。例题6：地球表面的

6、重力加速度为g，地球半径为R，自转周期为T，求地球的同步卫星离地面的高度为_________________。例题7：一个人造天体飞临某个行星，并进入行星表面的圆轨道，已经测出该天体环绕行星一周所用的时间为T，那么这颗行星的密度是________________。例题8：一个半径是地球3倍、质量是地球36倍的行星，它表面的重力加速度是地面重力加速度的()A．4倍B．6倍C．13.5倍D．18倍例题9：双星靠相互吸引绕同一固定点O转动，已知它们的质量分别为M和m，则它们的向心力大小之比为FM∶Fm＝，向心加速度大小之比为aM

7、∶am＝，转动角速度之比为ωM∶ωm＝，转动半径之比为R∶r＝，线速度大小之比为vM∶vm＝，设两星间距离为L，则质量为M的星球的线速度大小为v＝。例题10：火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上已放有测试仪器，火箭从地面起飞时，以加速度a＝g/2竖直向上做匀加速直线运动（g为地面的重力加速度），已知地球半径为R，试求：（1）当火箭升到某一高度时，测试仪器对平台的压力是未起飞时压力的17/18，此时火箭离地高度。（2）探测器与火箭分离后，进入行星表面附近的预定轨道，绕行星做匀速圆周运动，进行一系列科学实验和测量，若测得

8、环绕行星的周期为T，那么该行星的平均密度为多大？【针对练习】1．两颗人造卫星A、B绕地球作圆周运动，周期之比为TA：TB＝1：8，则轨道半径之比和运动速率之比分别为（）A．RA∶RB＝4∶1，vA∶vB＝1∶2B．RA∶RB＝4∶1，vA∶vB＝2∶1C．RA∶RB＝1∶4，vA∶vB＝1∶2D．RA∶