高考物理復(fù)習(xí) 高效學(xué)習(xí)方略 章末總結(jié)4 曲線運(yùn)動(dòng)課件.ppt

曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的解法1 分解法應(yīng)用平行四邊形定則 或三角形定則 將矢量進(jìn)行分解 如合速度分解為分速度 的方法 2 合成法應(yīng)用平行四邊形定則 或三角形定則 將分矢量合成 如分速度合成為合速度 的方法 例1 玻璃生產(chǎn)線上寬9m的成型玻璃板以4m s的速度連續(xù)不斷地向前運(yùn)動(dòng) 在切割工序處 金剛鉆割刀的速度為8m s 為了使割下的玻璃都成規(guī)定尺寸的矩形 金剛鉆割刀的軌道應(yīng)如何控制 切割一次的時(shí)間多長(zhǎng) 解析為了使割下的玻璃都成規(guī)定尺寸的矩形 金剛鉆割刀沿玻璃板運(yùn)動(dòng)方向的分速度與玻璃板的速度大小應(yīng)相等 答案 金剛鉆割刀的速度方向與玻璃板運(yùn)動(dòng)方向成30 角2 25s 3 極端分析法若兩個(gè)變量之間的關(guān)系是線性的 單調(diào)上升或單調(diào)下降的函數(shù)關(guān)系 連續(xù)地改變某個(gè)變量甚至達(dá)到變化的極點(diǎn) 來(lái)對(duì)另一個(gè)變量進(jìn)行判斷的研究方法 可分為極限假設(shè)法 臨界分析法和特值分析法 例2就屬于臨界分析法 4 對(duì)稱(chēng)法解題時(shí)利用給定物理問(wèn)題結(jié)構(gòu)上的對(duì)稱(chēng)性或物理過(guò)程在時(shí)間 空間上的對(duì)稱(chēng)性 把已知結(jié)論推廣 從而簡(jiǎn)化運(yùn)算過(guò)程的處理方法在物理學(xué)中稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)法 例2 拋體運(yùn)動(dòng)在各類(lèi)體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目中很常見(jiàn) 如乒乓球運(yùn)動(dòng) 現(xiàn)討論乒乓球發(fā)球問(wèn)題 設(shè)球臺(tái)長(zhǎng)2l 網(wǎng)高h(yuǎn) 乒乓球反彈前后水平分速度不變 豎直分速度大小不變 方向相反 且不考慮乒乓球的旋轉(zhuǎn)和空氣阻力 設(shè)重力加速度為g 1 若球在球臺(tái)邊緣o點(diǎn)正上方高度為h1處以速度v1水平發(fā)出 落在球臺(tái)的p1點(diǎn) 如圖實(shí)線所示 求p1點(diǎn)距o點(diǎn)的距離x1 2 若球在o點(diǎn)正上方以速度v2水平發(fā)出 恰好在最高點(diǎn)時(shí)越過(guò)球網(wǎng)落在球臺(tái)的p2點(diǎn) 如圖虛線所示 求v2的大小 3 若球在o點(diǎn)正上方水平發(fā)出后 球經(jīng)反彈恰好越過(guò)球網(wǎng)且剛好落在對(duì)方球臺(tái)邊緣p3處 求發(fā)球點(diǎn)距o點(diǎn)的高度h3 反思領(lǐng)悟 求解平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界問(wèn)題的關(guān)鍵有三點(diǎn) 其一是確定運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 平拋運(yùn)動(dòng) 其二是確定臨界狀態(tài) 恰不觸網(wǎng)或恰不出界 其三是確定臨界軌跡 并畫(huà)出軌跡示意圖 5 估算法有些物理問(wèn)題的結(jié)果 并不一定需要有一個(gè)很準(zhǔn)確的答案 但是 往往需要我們對(duì)事物有一個(gè)預(yù)測(cè)的估計(jì)值 有些物理問(wèn)題的提出 由于本身?xiàng)l件的限制 或者實(shí)驗(yàn)中尚未觀察到必要的結(jié)果 使我們解決問(wèn)題缺乏必要的已知條件 無(wú)法用常規(guī)的方法來(lái)求出物理問(wèn)題的準(zhǔn)確答案 采用 估算 的方法就能忽略次要因素 抓住問(wèn)題的本質(zhì) 充分應(yīng)用物理知識(shí)進(jìn)行快速計(jì)算 近幾年來(lái) 高考試題中頻頻出現(xiàn)各類(lèi)估算題 此類(lèi)題目的確是判斷考生思維能力的好題型 例3 天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外的一顆行星 這顆行星的體積是地球的4 7倍 質(zhì)量是地球的25倍 已知某一近地衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的周期約為1 4小時(shí) 引力常量g 6 67 10 11n m2 kg2 由此估計(jì)該行星的平均密度為 a 1 8 103kg m3b 5 6 103kg m3c 1 1 104kg m3d 2 9 104kg m3 一 豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的兩類(lèi)模型在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體 按運(yùn)動(dòng)至軌道最高點(diǎn)時(shí)的受力情況可分為兩類(lèi) 一是無(wú)支撐 如球與繩連接 沿內(nèi)軌道的 過(guò)山車(chē) 等 稱(chēng)為 繩 環(huán) 約束模型 二是有支撐 如球與桿連接 在彎管內(nèi)的運(yùn)動(dòng)等 稱(chēng)為 桿 管道 約束模型 例1 在2010年11月17日廣州亞運(yùn)會(huì)體操男子單杠的決賽中 張成龍問(wèn)鼎冠軍 如圖張成龍正完成一個(gè)單臂回環(huán)動(dòng)作 且恰好靜止在最高點(diǎn) 設(shè)張成龍的重心離杠1 60米 體重大約56公斤 忽略摩擦力 認(rèn)為張成龍做的是圓周運(yùn)動(dòng) 試求 1 張成龍?jiān)谧畹忘c(diǎn)應(yīng)以多大的速度才能達(dá)到如圖效果 2 張成龍?jiān)谧罡?最低點(diǎn)時(shí)對(duì)杠的作用力 答案 1 8m s 2 560n2800n 二 天體運(yùn)動(dòng)中的三種模型1 自轉(zhuǎn) 天體模型模型特點(diǎn) 繞通過(guò)自身中心的某一軸以一定的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的天體稱(chēng)為 自轉(zhuǎn) 天體 在其表面上相對(duì)天體靜止的物體 則以某一點(diǎn)為圓心 做與天體自轉(zhuǎn)角速度相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng) 分析此類(lèi)問(wèn)題要明確天體表面物體做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力是由萬(wàn)有引力的一個(gè)分力提供的 萬(wàn)有引力的另一個(gè)分力即為重力 由于自轉(zhuǎn)所需向心力很小 通常認(rèn)為重力近似等于萬(wàn)有引力 從赤道向兩極因做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑逐漸減小 故所需向心力逐漸減小 重力逐漸增加 在兩極f萬(wàn) g 在赤道上f萬(wàn) g f向 2 公轉(zhuǎn) 天體模型模型特點(diǎn) 繞另一天體 稱(chēng)為中心天體 做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的天體稱(chēng)為 公轉(zhuǎn) 天體 其做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力由中心天體對(duì)其吸引力提供 如人造衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng) 地球繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)等 例3 如圖所示 宇航員站在某質(zhì)量分布均勻的星球表面一斜坡上p點(diǎn)沿水平方向以初速度v0拋出一個(gè)小球 測(cè)得小球經(jīng)時(shí)間t落到斜坡上另一點(diǎn)q 斜面的傾角為 已知該星球半徑為r 萬(wàn)有引力常量為g 求 1 該星球表面的重力加速度 2 該星球的密度 3 該星球的第一宇宙速度v 4 人造衛(wèi)星繞該星球表面做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的最小周期t 3 雙星模型模型特點(diǎn) 在天體模型中 將兩顆彼此距離較近的恒星稱(chēng)為雙星 它們?cè)谙嗷ブg萬(wàn)有引力作用下 繞兩球連線上某點(diǎn)做周期相同的勻速圓周運(yùn)動(dòng) 1 彼此間的萬(wàn)有引力是雙星各自做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力 作用力和反作用力