第5章 章末總結 曲線運動ppt課件

1、第五章章末總結內(nèi)容索引重點知識探求知識網(wǎng)絡構建知識網(wǎng)絡構建切線曲線運動運動的合成與分解合運動：物體的實踐運動運算法那么：_速度方向：軌跡 方向運動條件：_ _平行四邊形定那么曲線運動 物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一 直線上程度方向： 運動豎直方向： 運動合運動： 運動勻速直線曲線運動實例圓周運動勻速圓周運動：定義、特點自在落體勻變速曲線平拋運動物理量間的關系曲線運動vr兩個模型：繩模型、桿模型 繩：_桿：_臨界條件重力提供向心力曲線運動曲線運動實例圓周運動生活中的圓周運動最高點速度恰好為零豎直平面內(nèi)的圓周運動鐵路的彎道拱形橋航天器中的失重景象曲線運動曲線運動實例圓周運動生活中的圓周運

2、動離心運動假設F合 ，物體做圓周運動假設F合 ，物體做離心運動假設F合 ，物體做近心運動重點知識探求一、運動的合成和分解1.小船渡河的兩類典型問題設河寬為d、水流的速度為v水(方向：沿河岸指向下游)、船在靜水中的速度為v船(方向：船頭指向).(1)最短時間船頭垂直于河岸行駛， 與v水的大小無關.船向下游偏移：xv水tmin (如圖1甲所示).圖1(2)最短航程假設v船v水，那么xmind，此時船的航向垂直于河岸，船頭與上游河岸成角，2.繩、桿關聯(lián)速度問題繩、桿等銜接的兩個物體在運動過程中，其速度通常是不一樣的，但兩者的速度是有聯(lián)絡的(普通兩個物體沿繩或桿方向的速度大小相等)，我們稱之為“關聯(lián)速

3、度.處理此類問題的普通步驟如下：第一步：先確定合運動，物體的實踐運動就是合運動；第二步：確定合運動的兩個實踐作用效果，一是沿牽引方向的平動效果，改動速度的大??；二是沿垂直于牽引方向的轉動效果，改動速度的方向；第三步：按平行四邊形定那么進展分解，作好運動矢量圖；第四步：根據(jù)沿繩(或桿)牽引方向的速度相等列方程.例例1如圖如圖2所示，兩次渡河時船頭指向均垂直于岸，所示，兩次渡河時船頭指向均垂直于岸，且船相對水的速度大小不變且船相對水的速度大小不變.知第一次實踐航程為知第一次實踐航程為A至至B，位移為，位移為x1，實踐航速為，實踐航速為v1，所用時間為，所用時間為t1.由由于水速增大，第二次實踐航程

4、為于水速增大，第二次實踐航程為A至至C，位移為，位移為x2，實踐航速為實踐航速為v2，所用時間為，所用時間為t2.那么那么圖2解析設河寬為解析設河寬為d，船本身的速度為，船本身的速度為v，那么，那么t1t2；答案解析針對訓練針對訓練1(多項選擇多項選擇)某河寬為某河寬為600 m，河中某點的水，河中某點的水流速度流速度v與該點到較近河岸的間隔與該點到較近河岸的間隔d的關系如圖的關系如圖3所所示示.船在靜水中的速度為船在靜水中的速度為4 m/s，要想使船渡河的時，要想使船渡河的時間最短，以下說法正確的選項是間最短，以下說法正確的選項是A.船在航行過程中，船頭應與河岸垂直船在航行過程中，船頭應與河

5、岸垂直B.船在河水中航行的軌跡是一條直線船在河水中航行的軌跡是一條直線C.渡河的最短時間為渡河的最短時間為240 sD.船分開河岸船分開河岸400 m時的速度大小為時的速度大小為答案解析圖3解析假設船渡河的時間最短，船在航行過程中，必需保證船頭一直與解析假設船渡河的時間最短，船在航行過程中，必需保證船頭一直與河岸垂直，選項河岸垂直，選項A正確；正確；因水流的速度大小發(fā)生變化，根據(jù)運動的合成與分解可知，船在河水中因水流的速度大小發(fā)生變化，根據(jù)運動的合成與分解可知，船在河水中航行的軌跡是一條曲線，選項航行的軌跡是一條曲線，選項B錯誤；錯誤；例例2(多項選擇多項選擇)如圖如圖4所示，人在岸上拉船，知

6、船所示，人在岸上拉船，知船的質量為的質量為m，水的阻力恒為，水的阻力恒為Ff，當輕繩與水面的夾，當輕繩與水面的夾角為角為時，船的速度為時，船的速度為v，人的拉力大小為，人的拉力大小為F，那么，那么此時此時A.人拉繩行走的速度為人拉繩行走的速度為vcos 答案解析圖4解析船的運動產(chǎn)生了兩個效果：一是使滑輪與船間的繩縮短，二是使解析船的運動產(chǎn)生了兩個效果：一是使滑輪與船間的繩縮短，二是使繩繞滑輪順時針轉動，因此將船的速度按如下圖進展分解，人拉繩行走繩繞滑輪順時針轉動，因此將船的速度按如下圖進展分解，人拉繩行走的速度的速度v人人vvcos ，選項，選項A正確，正確，B錯誤；錯誤；針對訓練針對訓練2如

7、圖如圖5所示，程度面上有一汽車所示，程度面上有一汽車A，經(jīng)過定滑輪用繩子拉同一程度面上的物體經(jīng)過定滑輪用繩子拉同一程度面上的物體B，當拉至圖示位置時，兩繩子與程度面的夾角當拉至圖示位置時，兩繩子與程度面的夾角分別為分別為、，二者速度分別為，二者速度分別為vA和和vB，那么，那么vA和和vB的比值為多少？的比值為多少？解析答案圖5答案答案cos cos 解析物體解析物體B實踐的運動實踐的運動(合運動合運動)程度向右，根據(jù)它的實踐運動效果可程度向右，根據(jù)它的實踐運動效果可知，兩分運動分別為沿繩方向的分運動知，兩分運動分別為沿繩方向的分運動(設其速度為設其速度為v1)和垂直繩方向的和垂直繩方向的分運

8、動分運動(設其速度為設其速度為v2).如圖甲所示，有如圖甲所示，有v1vBcos 汽車A實踐的運動(合運動)程度向右，根據(jù)它的實踐運動效果，兩分運動分別為沿繩方向的分運動(設其速度為v3)和垂直繩方向的分運動(設其速度為v4).如圖乙所示，那么有v3vAcos 又因二者沿繩子方向上的速度相等，即v1v3 由式得vA vBcos cos .二、處理平拋運動的三個突破口1.把平拋運動的時間作為突破口平拋運動規(guī)律中，各物理量都與時間有聯(lián)絡，所以只需求出拋出時間，其他的物理量都可輕松解出.2.把平拋運動的偏轉角作為突破口圖6所以有tan 2tan .從以上各式可以看出偏轉角和其他各物理量都有關聯(lián)，經(jīng)過

9、偏轉角可以確定其他的物理量.3.把平拋運動的一段軌跡作為突破口平拋運動的軌跡是一條拋物線，知拋物線上的恣意一段，就可求出程度初速度和拋出點，其他物理量也就迎刃而解了.設圖7為某小球做平拋運動的一段軌跡，在軌跡上任取兩點A和B，E為AB的中間時辰.設tAEtEBT圖7例例3如圖如圖8所示，在傾角為所示，在傾角為37的斜面上從的斜面上從A點以點以6 m/s的初速度程度拋出一個小球，小球落在的初速度程度拋出一個小球，小球落在B點，求：點，求：(g取取10 m/s2)(1)A、B兩點間的間隔和小球在空中飛行的時間；兩點間的間隔和小球在空中飛行的時間；解析圖8答案答案答案6.75 m0.9 s解析如下圖

10、，設小球落到解析如下圖，設小球落到B點時速度的偏轉角為點時速度的偏轉角為，運動時間為，運動時間為t.(2)小球剛碰到斜面時的速度方向與程度方向夾角的正切值.解析答案三、圓周運動的動力學問題1.分析物體的運動情況，明確圓周軌道在怎樣的一個平面內(nèi)，確定圓心在何處，半徑是多大.2.分析物體的受力情況，弄清向心力的來源，跟運用牛頓第二定律解直線運動問題一樣，解圓周運動問題，也要先選擇研討對象，然后進展受力分析，畫出受力表示圖.3.由牛頓第二定律Fma列方程求解相應問題，其中F是指向圓心方向的合外力(向心力)，a是向心加速度，即 或2r或用周期T來表示的方式.例例4如圖如圖9所示，兩根長度一樣的輕繩所示

11、，兩根長度一樣的輕繩(圖中未畫圖中未畫出出)，銜接著一樣的兩個小球，讓它們穿過光滑的，銜接著一樣的兩個小球，讓它們穿過光滑的桿在程度面內(nèi)做勻速圓周運動，其中桿在程度面內(nèi)做勻速圓周運動，其中O為圓心，兩為圓心，兩段細繩在同不斷線上，此時，兩段繩子遭到的拉力段細繩在同不斷線上，此時，兩段繩子遭到的拉力之比為多少？之比為多少？解析圖9答案答案答案3 2解析對兩小球受力分析如下圖，設每段繩子長為解析對兩小球受力分析如下圖，設每段繩子長為l，對球，對球2有有F22ml2對球對球1有：有：F1F2ml2由以上兩式得：由以上兩式得：F13ml2針對訓練針對訓練3如圖如圖10所示，一根細線下端拴一個金屬小球所

12、示，一根細線下端拴一個金屬小球P，細線的上端固定在金屬塊細線的上端固定在金屬塊Q上，上，Q放在帶小孔的程度桌面上放在帶小孔的程度桌面上.小球在某一程度面內(nèi)做勻速圓周運動小球在某一程度面內(nèi)做勻速圓周運動(圓錐擺圓錐擺).現(xiàn)使小球改現(xiàn)使小球改到一個更高一些的程度面上做勻速圓周運動到一個更高一些的程度面上做勻速圓周運動(圖上未畫出圖上未畫出)，兩次金屬塊兩次金屬塊Q都堅持在桌面上靜止都堅持在桌面上靜止.那么后一種情況與原來那么后一種情況與原來相比較，下面的判別中正確的選項是相比較，下面的判別中正確的選項是A.Q遭到桌面的靜摩擦力變大遭到桌面的靜摩擦力變大B.Q遭到桌面的支持力變大遭到桌面的支持力變大

13、C.小球小球P運動的角速度變小運動的角速度變小D.小球小球P運動的周期變大運動的周期變大解析圖10答案解析金屬塊解析金屬塊Q堅持在桌面上靜止，對金屬塊和小球研討，豎直方向堅持在桌面上靜止，對金屬塊和小球研討，豎直方向上沒有加速度，根據(jù)平衡條件得知，上沒有加速度，根據(jù)平衡條件得知，Q遭到桌面的支持力等于兩個物遭到桌面的支持力等于兩個物體的總重力，堅持不變，故體的總重力，堅持不變，故B錯誤錯誤.設細線與豎直方向的夾角為設細線與豎直方向的夾角為，細線的拉力大小為，細線的拉力大小為FT，細線的長度為，細線的長度為L.P球做勻速圓周運動時，由重力和細線的拉力的合力提供向心力，球做勻速圓周運動時，由重力和

14、細線的拉力的合力提供向心力，現(xiàn)使小球改到一個更高一些的程度面上做勻速圓周運動時，增大，cos 減小，那么得到細線拉力FT增大，角速度增大，周期T減小.對Q，由平衡條件知，F(xiàn)fFTsin mgtan ，知Q遭到桌面的靜摩擦力變大，故A正確，C、D錯誤.應選A.四、圓周運動中的臨界問題1.臨界形狀：當物體從某種特性變化為另一種特性時發(fā)生質的飛躍的轉機形狀，通常叫做臨界形狀，出現(xiàn)臨界形狀時，既可了解為“恰好出現(xiàn)，也可了解為“恰好不出現(xiàn).2.輕繩類：輕繩拴球在豎直面內(nèi)做圓周運動，過最高點時，臨界速度為 此時F繩0.3.輕桿類：(1)小球能過最高點的臨界條件：v0；4.汽車過拱形橋：如圖11所示，當壓力

15、為零時，即 v ，這個速度是汽車能正常過拱形橋的臨界速度. 是汽車平安過橋的條件.圖115.摩擦力提供向心力：如圖12所示，物體隨著程度圓盤一同轉動，物體做圓周運動的向心力等于靜摩擦力，當靜摩擦力到達最大時，物體運動速度也到達最大， 這就是物體以半徑r做圓周運動的臨界速度.圖12例例5如圖如圖13所示，所示，AB為半徑為為半徑為R的光滑金屬導軌的光滑金屬導軌(導導軌厚度不計軌厚度不計)，a、b為分別沿導軌上、下兩外表做圓周為分別沿導軌上、下兩外表做圓周運動的小球運動的小球(可看做質點可看做質點)，要使小球不脫離導軌，那，要使小球不脫離導軌，那么么a、b在導軌最高點的速度在導軌最高點的速度va、

16、vb應滿足什么條件？應滿足什么條件？圖13解析答案要使a球不脫離軌道，那么FNa0 要使b球不脫離軌道，那么FNb0 針對訓練針對訓練4如圖如圖14所示，疊放在程度轉臺上的小所示，疊放在程度轉臺上的小物體物體A、B、C能隨轉臺一同以角速度能隨轉臺一同以角速度勻速轉動，勻速轉動，A、B、C的質量分別為的質量分別為3m、2m、m，A與與B、B與與轉臺、轉臺、C與轉臺間的動摩擦因數(shù)都為與轉臺間的動摩擦因數(shù)都為，B、C離轉臺中心離轉臺中心的間隔分別為的間隔分別為r、1.5r.設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.以下以下說法正確的選項是說法正確的選項是A.B對對A的摩擦力一定為的摩擦力一定為3mgB.C與轉臺間的摩擦力大于與轉臺間的摩擦力大于A與與B間的摩擦力間的摩擦力解析圖14答案解析對解析對A受力分析，受重力、支持力以及受力分析，受重力、支持力以及B對對