组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 曲线运动 > 圆周运动 > 向心加速度 > 向心加速度的概念、公式与推导
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:1008 题号:18348373
人类对来知事物的好奇和科学家们的不懈努力,使人类对宇宙的认识越来越丰富。
(1)开普勒坚信哥白尼的“日心说”,在研究了导师第谷在20余年中坚持对天体进行系统观测得到的大量精确资料后,得出了开普勒三定律。为人们解决行星运动问题提供了依据,也为牛顿发现万有引力定律提供了基础。开普勒认为,所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上、行星轨道半长轴的三次方与其公转周期的二次方的比值是一个常量。实际上行星的轨道与圆十分接近,在中学阶段的研究中我们按圆轨道处理,请你以地球绕太阳公转为例,若太阳的质量为M,引力常量为G。根据万有引力定律和牛牛顿运动定律推导出此常量的表达式;
(2)物体沿着圆周的运动是一种常见的运动,匀速圆周运动是当中最简单也是最基本的一种,由于做匀速圆周运动的物体的速度方向时刻在变化,因而匀速圆周运动仍旧是一种变速运动。具有加速度,可按如下模型来研究做匀速圆周运动的物体的加速度;设质点沿半径为r、圆心为O的圆周以恒定大小的速度v运动,某时刻质点位于位置A,经极短时间后运动到位置B,如图所示,试根据加速度的定义,推导质点在位置A时的加速度的大小
(3)在研究匀变速直线运动的位移时,我们常用“以恒代变”的思想:在研究曲线运动的“瞬时速度”时,又常用“化曲为直”的思想,而在研究一般的曲线运动时,我们用的更多的是一种“化曲为圆”的思想,即对于一般的曲线运动,尽管曲线各个位置的弯曲程度不一样,但在研究时,可以将曲线分割为许多很短的小段,质点在每小段的运动都可以看做半径为某个合适值的圆周运动的一部分,进而采用圆周运动的分析方法来进行研究、叫做曲率半径,如图2所示,试据此分析图3所示的斜抛运动中,轨迹最高点处的曲率半径

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