多星系統(tǒng)模型

1、多星系統(tǒng)模型,高中物理微課堂,故城縣高級(jí)中學(xué)韓躍榮,雙星是由兩顆繞著共同的中心旋轉(zhuǎn)的星球組成。它們圍繞它們的連線上的某一固定點(diǎn)做同周期的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，這種結(jié)構(gòu)稱為雙星.,質(zhì)量m越大，旋轉(zhuǎn)半徑越小，離旋轉(zhuǎn)中心越近,如何確定雙星的旋轉(zhuǎn)中心？,雙星模型中，若L、m1、m2、G為已知量，則雙星運(yùn)動(dòng)的周期如何表示？,L,r1,r2,已知周期T，L、G，則雙星的總質(zhì)量如何表示呢？,模型特點(diǎn),2.三星模型： （1）三顆質(zhì)量相等的行星，一顆行星位于中心位置不動(dòng)，另外兩顆圍繞它做圓周運(yùn)動(dòng)。三顆行星始終位于同一直線上，中心行星受力平衡，其余兩顆行星的引力提供向心力：,特點(diǎn)： 兩行星轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同，周期、角速度、線

2、速度的大小相等,（2）三顆質(zhì)量相等的行星位于一正三角形的頂點(diǎn)處，都繞三角形的中心做圓周運(yùn)動(dòng)。每顆行星運(yùn)行所需要的向心力都由其余兩顆行星對(duì)其的引力的合力來(lái)提供。,特點(diǎn)： 三顆行星轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同，周期、角速度、線速度的大小相等,3.四星模型： （1）四顆質(zhì)量相等的行星位于正方形的四個(gè)頂點(diǎn)上，沿外接于正方形的圓軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng),特點(diǎn)： 四顆行星轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同，周期、角速度、線速度的大小相等,（2）三顆質(zhì)量相等的行星位于三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，另一顆恒星位于三角形的中心o點(diǎn)，三顆行星以o點(diǎn)為圓心。繞正三角形的外接圓做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。,特點(diǎn)： 外圍三顆行星轉(zhuǎn)動(dòng)的方向相同，周期、角速度、線速度的大小相等,解題

3、模板,謝謝觀看,變力做功的計(jì)算,高中物理微課堂,故城縣高級(jí)中學(xué)韓躍榮,一個(gè)質(zhì)量為m的小球,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn),小球在水平拉力F作用下,從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn),此時(shí)輕繩與豎直方向夾角為,如圖所示,則拉力F所做的功是否為FLsin ?為什么?,思維激活,1.用動(dòng)能定理求變力做功 動(dòng)能定理既適用于直線運(yùn)動(dòng),也適用于曲線運(yùn)動(dòng),既適用于求恒力做功,也適用于求變力做功。因使用動(dòng)能定理可由動(dòng)能的變化來(lái)求功,所以動(dòng)能定理是求變力做功的首選。,求解變力做功的方法,例1(動(dòng)能定理法)如圖所示,一半徑為R的半圓形軌道豎直固定放置,軌道兩端等高;質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自軌道端點(diǎn)P由靜止開始滑下,滑到最低點(diǎn)Q時(shí)

4、,對(duì)軌道的正壓力為2mg,重力加速度大小為g。質(zhì)點(diǎn)自P滑到Q的過(guò)程中,克服摩擦力所做的功為？,2.用平均力求變力做功 在求解變力做功時(shí),若物體受到的力的方向不變,而大小隨位移是成線性變化的,則可以認(rèn)為物體受到一大小為F= (F1+F2) 的恒力作用,F1、F2分別為物體初、末狀態(tài)所受到的力,然后用公式W=1/2(F1+F2)lcos 求此力所做的功。,例2(平均力法)用錘子擊打釘子,設(shè)木板對(duì)釘子的阻力跟釘子進(jìn)入木板的深度成正比,每次擊打釘子時(shí)錘子對(duì)釘子做的功相同。已知第一次擊打釘子后,釘子進(jìn)入的深度為1 cm,則第二次擊打時(shí),釘子進(jìn)入的深度是多少?,解析：第一次做功W=F1d=kd2/2,第二

5、次做功W=F2d/=d/(kd+kd/)/2,3.用F-x圖象求變力做功 在F-x圖象中,圖線與x軸所圍“面積”的代數(shù)和就表示力F在這段位移方向上所做的功,且位于x軸上方的“面積”為正,位于x軸下方的“面積”為負(fù),但此方法中學(xué)階段只適用于便于求圖線所圍面積的情況(如三角形、矩形、圓等規(guī)則的幾何圖)。,例3(圖象法)一物體所受的力F隨位移x變化的圖象如圖所示,求在這一過(guò)程中,力F對(duì)物體做的功為多少?,例4(圖像法)用錘子擊打釘子,設(shè)木板對(duì)釘子的阻力跟釘子進(jìn)入木板的深度成正比,每次擊打釘子時(shí)錘子對(duì)釘子做的功相同。已知第一次擊打釘子后,釘子進(jìn)入的深度為1 cm,則第二次擊打時(shí),釘子進(jìn)入的深度是多少?,深度x,阻力f,1 cm,x,k,kx,1,2,1區(qū)面積與2區(qū)面積相等 k/2=(k+kx)(x-1)/2,4.利用微元法求變力做功 將物體的位移分割成許多小段,因小段很小,每一小段上作用在物體上的力可以視為恒力,這樣就將變力做功轉(zhuǎn)化為在無(wú)數(shù)個(gè)無(wú)窮小的位移方向上的恒力所做元功的代數(shù)和。此法在中學(xué)階段常應(yīng)用于求解大小不變、方向改變的變力做功問(wèn)題。,例5(微元法)如圖所示,在水平面上,有一彎曲的槽道AB,槽道由半徑分別為 R/2 和R的兩個(gè)半圓構(gòu)成。現(xiàn)用大小恒為F的拉力將一光滑小球從A點(diǎn)沿槽道拉至B點(diǎn),若拉力F的方向時(shí)刻與小球運(yùn)動(dòng)方向一致,則此過(guò)程中拉力所做的功