專題三曲線運動

1、主備人宋曉瑩組長徐健主任孫重社課時專題三曲線運動時間2011年3月考情分析預(yù)測2010 年2009 年2008 年運動的合成與分 解江蘇卷1，上海卷15江蘇卷4拋體運動全國卷I 18，北京卷22,上海卷 30,天津卷 9(1)廣東基礎(chǔ)卷7,福建卷20江蘇卷5和13,廣東卷11圓周運動上海卷24安徽卷24,寧夏卷30, 廣東卷18平拋運動、圓周運 動重慶卷24廣東卷17,浙江卷241曲線運動包括平拋運動、類平拋運動，圓周運動等知識。2.從近年來新課標(biāo)區(qū)的高考題可看出，單獨考查曲線運動的知識點時，題型為“選擇題”，將曲線運動與功和能、電場與磁場綜合時，題型多為“計算題”，總體難度中上，對能力要求較

2、高。3.預(yù)計2011年高考涉及本講的考點應(yīng)是：(1)考查運動的合成與分解的問題；(2)考查平拋運動與其他知識點綜合的問題；(3)考查圓周運動與其他知識點綜合的問題。主干知識整合一、曲線運動1運動的合成與分解：由分運動求合運動叫做運動的合成；由合運動求分運動叫做運動 的分解。2.物體做曲線運動的條件：F合與v不在同一直線上。F合恒定做勻變速曲線運動F合不恒定做非勻變速曲線運動3做曲線運動的物體受的合力總是指向曲線凹的一側(cè)。二、拋體運動1平拋運動：以一定的水平方向的初速度將物體拋出，在只受重力的情況下，物體所做的運動。2類平拋運動：以一定的初速度將物體拋出，如果物體受 的合力恒定且與初速度方向垂直

3、，則物體所做的運動為類平拋運動。3平拋運動的兩個重要推論(1)做平拋(或類平拋)運動的物體任意時刻的瞬時速度的反 向延長線一定通過此時水平位移的中點，如圖1 3 1所一，X xVxVyt卄、，、"e, X示。由=,y=, x= vxt，聯(lián)立解得：x = oyVy22(2)做平拋或類平拋運動的物體在任意時刻、任意位置處設(shè)其瞬時速度與水平方向的夾角 為e、位移與水平方向的夾角為0 ,則有tan e = 2tan 0。yyx因為 tan e =, tan 0 = ，又 x'=云，故 tan e = 2 tan 0。x xx2，三、圓周運動1描述圓周運動的物理量物理量大小方向物理意義

4、線速度x 2 n r V-廠T圓弧上各點的切線方向描述質(zhì)點沿圓周運 動的快慢角速度02 n3 t T中學(xué)不研究其方向周期、頻率12n rT-= fV無方向向心加速度a時刻指向圓心描述線速度方向改變 的快慢相互關(guān)系a同一轉(zhuǎn)動物體上各點的角速度相等，皮帶傳動輪子邊緣各點的線速度相等。2、向心力：來源：向心力可以由重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力提供，也可以是各力的合力或某 力的分力提供命名：向心力是按力的作用效果來命名的，故在分析做圓周運動的物體受力時，切不可在 性質(zhì)力之外再添加一個向心力 勻速圓周運動的向心力：受的合力全部提供向心力變速圓周運動的向心力：合力的方向不一定沿半徑指向圓心，合力沿半徑

5、方向的分力提供向心力3處理圓周運動的動力學(xué)問題的步驟： 首先要明確研究對象； 對其受力分析明確向心力的來源； 確定其運動軌道所在的平面、圓心的位置以及半徑； 將牛頓第二定律應(yīng)用于圓周運動，得到圓周運動中的動力學(xué)方程，有以下各種情況，F(xiàn) =2 - 2V24 n22mr = mrw = mvw = mr = 4 n mrf。解題時應(yīng)根據(jù)已知條件進行選擇。要點熱點探究? 探究一 一般曲線運動問題1合運動與分運動的關(guān)系等時性各分運動經(jīng)歷的時間與合運動經(jīng)歷的時間相等2獨立性一個物體同時參與幾個分運動，各個運動獨立進行不受其他分運動的影響等效性各個分運動的規(guī)律疊加起來與合運動的規(guī)律有完全相同的效果2合運動

6、是物體的實際運動3 由于位移、速度都是矢量，所以運動的合成與分解遵守矢量運算法則一一平行四邊形 定則。例1 2010 江蘇卷如圖1 3- 2所示，一塊橡 皮用細線懸掛于 0點，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向 右勻速移動，運動中始終保持懸線豎直，則橡皮運動的速度()A .大小和方向均不變B .大小不變，方向改變變式訓(xùn)練:2010 上海卷降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風(fēng),若風(fēng)速越大,則降落傘()A .下落的時間越短B 下落的時間越長C .大小改變，方向不變D .大小和方向均改變C .落地時速度越小D .落地時速度越大探究二拋體運動問題1 平拋運動的處理方法是將其分解為水平方向和豎直方向的兩個分

7、運動。(1)水平方向：做勻速直線運動，Vx = Vo , x = Vot , 豎直方向：做自由落體運動，Vy = gt, y = 1gt22類平拋運動的處理方法也是運動的分解，是將其分解為初速度V0方向(不一定水平)的勻速運動(vx=Vo,x =Vot)和合力方向(與初速度Vo方向垂直)的勻加速速運動(Vy=12一at, y = 2at )。注意加速度方向不一定豎直向下、大小也不一定等于g。例2 如圖1 3 3所示，邊長為 L的正方形 ABCD中有豎直向上的勻強電場。一個不計重力的帶電粒子，質(zhì)量為 m電荷量為q,以初速度V0從A點沿AD方向射入，正好從 CD的中點射出，而且射出時速度方向與(1

8、) 該帶電粒子帶什么電？(2) 該電場的場強E為多少？CD成 e = 30°的夾角。m l-3探究點三圓周運動及其臨界問題豎直面內(nèi)圓周運動的兩種臨界問題的比較最咼點無支撐最咼點有支撐實例球與繩連接、水流星、翻滾過山車球與桿連接、車過拱橋、球過豎直管道、 套在圓環(huán)上的物體等圖示廠DO在最高 點受力重力、彈力F彈向下或等于零，2 v mg + F 彈=mR重力、彈力F彈向下、向上或等于零，2 v mg+ F 彈=mR恰好過最高點2F 彈=0, mg = mR，v=/Rg即卩在最咼點速度不能為零v = 0, mg= F彈在最咼點速度可為零例3如圖1 3 4所示，小球沿水平面通過 0點進入半

9、徑為 R的半圓弧軌道后恰能通過最咼點P,然后落回水平面。不計一切阻力。下列說法正確的是()A .小球落地點離 0點的水平距離為 RB .小球落地點離 0點的水平距離為2RC .小球運動到半圓弧最高點 P時向心力恰好為零D .若將半圓弧軌道上部的圓弧截去，其他條件不變， 則小球能達到的最大高度比 P點高? 探究點四 曲線運動的綜合問題這類問題往往是將曲線運動規(guī)律與變速直線運動的規(guī)例4:長為1 =2 m、咼為 h = 1.25 m、質(zhì)量為 M = 2 kg的木相靜止在水干地面上，它與地面間的動摩擦因數(shù)為律、運動的分解、機械能守恒定律、動能定理等物理學(xué)的主干知識，通過平拋運動、圓周 運動這種載體來考

10、查。鐵塊與木箱間的動摩擦因數(shù)為2取 10 m/s，求：口 2 = 0.1，現(xiàn)以F = 11 N的水平拉力向左拉動木箱，g口 i = 0.2，在木箱的左端放一質(zhì)量為m = 1 kg的小鐵塊，(1) 經(jīng)過多長時間小鐵塊將從木箱右端滑落；(2) 當(dāng)小鐵塊落地時，小鐵塊距離木箱右端的水平距離是多少? FL、X "V hr-%、傀、1 IrT:hIf變式訓(xùn)練：如圖1-3-6所示，長為L的細繩上端系一質(zhì)量不計的環(huán)，環(huán)套在光滑水平桿 上，在細線的下端吊一個質(zhì)量為m的鐵球（可視作質(zhì)點），球離地的高度 h= L?，F(xiàn)讓環(huán)與球一起以v= ；2gL的速度向右運動，在A處環(huán)被擋住后立即停止。已知A離右墻的水平

11、距離也為L,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?g,不計空氣阻力。求：（1）在環(huán)被擋住立即停止時繩對小球的拉力大小;B點的距離是多少?（2）若在環(huán)被擋住后，細線突然斷裂，則在以后的運動過程中，球的第一次碰撞點離墻角11T tL卜O -Lh丄nupppfn課堂檢測：1.（基礎(chǔ)題）一水平拋出的小球落到一傾角為e的斜面上時，其速度方向與斜面垂直，運動軌跡如圖中虛 線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通 過的距離之比為（）1 1A. B.tan e2tan eC. tan e D . 2tan e2.如圖所示，AB和BC是兩段相切于B點順連在一起的完全相同的粗糙的圓弧形路面,且A、B、C在同一水平面上。質(zhì)量為

12、 m的小物塊以初速度 vo從A端沿路面滑到 C端時7c的速度大小為V1 ；而以同樣大小的初速度vo從C端沿路面滑到A端時的速度大小為 2,則（）A. V1>V2B. V1<V2C. v= V2 D.無法比較 V1、V2的大小3. （能力題）如圖所示，一根長為 L的輕桿OA, O端用鉸鏈固定，另一端固定著一個小球A，輕桿靠在一個質(zhì)量為 M、高為h的物塊上。 若物塊與地面摩擦不計，則當(dāng)物塊以速度v向右運動至桿與水平方向夾角為e時，小球a的線速度大小為 （A.vLsinC.vLcos2)B.D.vL si n2 hv cosh4. （綜合題）滑雪者從高坡雪道上的 A點由靜止自由滑下，雪道的 BC段為水平，CE段為 傾角為37°的斜坡，滑雪者滑下從 C點水平飛出后落在斜坡上。已知斜坡上C、D間距為l 1= 12 m, D E間距為12 = 36 m,從A到C克服摩擦力做功等于重力做功的 K倍，K= 0.20，不計空氣阻力，為了能落在坡上 DE之間，滑雪者開始滑下的 A點距BC水平面的高 度