题目列表(包括答案和解析)
4.问:向心加速度有几种表达式?各适用于什么情况?
答:适用于匀速圆周运动和非匀速圆周运动的公式有:
;;
只适用于匀速圆周运动的公式有:
;
[小结]前三个公式是用瞬时量线速度v和角速度ω表示的,因而是普遍适用的.周期T和转速n不是瞬时量,后两个公式只适用于匀速圆周运动.
3.问:如何描述平抛运动的规律?
答:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动.
位移公式:
速度公式:
2.问:怎样获得平抛的初速度呢?
答:水平力对物体做功(给物体施加水平冲量);物体从水平运动的载体上脱离.
1.引导、提出课题:物体在什么条件下做曲线运动?请举例说明.(必要时,提示学生不要局限于力学范围)
学生活动
分组讨论,代表发言:当物体受到的合外力的方向跟速度方向不在一条直线上时,物体将做曲线运动.
例如:物体的初速度不沿竖直方向且只受重力作用,物体将做斜抛或平抛运动.(如果将重力换成恒定的电场力,或者除重力外还受到电场力,但它们的合力跟初速度的方向不在一条直线上,物体的运动轨迹也是抛物线.通常称为类斜抛运动、类平抛运动.)
当物体受到的合力大小恒定而方向总跟速度的方向垂直,则物体将做匀速率圆周运动.(这里的合力可以是万有引力--卫星的运动、库仑力--电子绕核旋转、洛仑兹力--带电粒子在匀强磁场中的偏转、弹力--绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转、重力与弹力的合力--锥摆、静摩擦力--水平转盘上的物体等.)
如果物体受到约束,只能沿圆形轨道运动,而速率不断变化--如小球沿离心轨道运动,是变速率圆周运动.合力的方向并不总跟速度方向垂直.
此外,还有其它的曲线运动.如:正交电磁场中带电粒子的运动--轨迹既不是圆也不是抛物线,而是摆线;非匀强电场中带电粒子的曲线运动等.
在各种各样的曲线运动中,平抛运动和匀速圆周运动是最基本、最重要的运动,我们应该牢牢掌握它们的运动规律.
2.本节描述物理规律的公式较多,理解、记忆并灵活运用这些规律是难点.必须充分发挥学生的主体作用,在学生自己复习的基础上,交流“理解、记忆诸多公式的方法、技巧”,是解决这一难点的重要手段之一.
教学过程设计
课前要求学生对本节知识的主要内容进行复习.
教师活动
1.本节的重点是引导学生归纳、总结平抛运动和匀速圆周运动的特点及规律.
2.通过例题的分析,探究解决有关平抛运动、匀速圆周运动实际问题的基本思路和方法,并注意到相关物理知识的综合运用,以提高学生的综合能力.
教学重点、难点分析
教学目标
1.通过讨论、归纳:
(1)明确形成曲线运动的条件(落实到平抛运动和匀速圆周运动);
(2)熟悉平抛运动的分解方法及运动规律:理解匀速圆周运动的线速度、角速度、向心加速度的概念并记住相应的关系式;
(3)知道万有引力定律及公式F=G的适用条件
21.(11分)两颗卫星在同一轨道平面绕地球做匀速圆周运动。地球半径为R,a卫星离地面的高度等于R,b卫星离地面高度为3R,则
(1)a、b两卫星周期之比是多少?
(2)若某时刻两卫星正好同时通过地面同一点的正上方,则a至少经过多少个周期两卫星相距最远?
20、(10分)中子星是恒星演化过程的一种可能结果,它的密度很大。现有一中子星,它的自转周期为T=。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定不致因自转而瓦解。计算时星体可视为均匀球体。(引力常数G=6.67×10-11Nm2/kg2)
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