[高一理化生]曲線運(yùn)動(dòng)ppt課件

1、VF合VF合VF合1F合與V在同不斷線時(shí)，F(xiàn)合只能改動(dòng)速度的大小，不能改動(dòng)速度的方向，物體只能做直線運(yùn)動(dòng)。2F合與V垂直，F(xiàn)合只能改動(dòng)速度的方向，不能改動(dòng)速度的大小。F合合VF1F2F合合VF1F23 F合既改動(dòng)速度的大小，也改動(dòng)速度的方合既改動(dòng)速度的大小，也改動(dòng)速度的方向。向。 合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系合運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 1 合運(yùn)動(dòng)一定是物體的實(shí)踐運(yùn)動(dòng)。合運(yùn)動(dòng)一定是物體的實(shí)踐運(yùn)動(dòng)。 2 分運(yùn)動(dòng)之間互不相關(guān)。分運(yùn)動(dòng)之間互不相關(guān)。 3 分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)是同時(shí)進(jìn)展的等時(shí)性。分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)是同時(shí)進(jìn)展的等時(shí)性。 知：小船在200米寬的河水中行駛，船在靜水中船速為4米/秒，水流速度為2米/秒.d=200m，

2、V船=4m/s，V水=2m/s求：當(dāng)小船的船頭一直正對(duì)河岸時(shí)，它將在何時(shí)何處到達(dá)對(duì)岸？實(shí)踐行駛間隔是多少？留意：船頭指向?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的船速方向，指分速度；船的合運(yùn)動(dòng)留意：船頭指向?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的船速方向，指分速度；船的合運(yùn)動(dòng) 的速度方向不一定是船頭的指向。的速度方向不一定是船頭的指向。 V船V合V水解：1分析船頭一直正對(duì)河岸的意思：分速度V船正對(duì)河岸，但實(shí)踐運(yùn)動(dòng)并不正對(duì)河岸。V合=4.47m/s(2)運(yùn)動(dòng)時(shí)間假設(shè)用合速度求解，v=s/t，但合位移s未知。利用分運(yùn)動(dòng)與合運(yùn)動(dòng)的等時(shí)性。小船渡河時(shí)間等于垂直河岸分運(yùn)動(dòng)時(shí)間。在垂直河岸方向上，時(shí)間等于垂直于河岸的位移既河寬除垂直于河岸的速度。例：例： 河

3、寬河寬H，船速為，船速為v船，水流速度為船，水流速度為v水，船速水，船速v船與河岸船與河岸 的夾角為的夾角為。 求渡河所用的時(shí)間，并討論求渡河所用的時(shí)間，并討論=？時(shí)渡河時(shí)間最短。？時(shí)渡河時(shí)間最短。 怎樣渡河，船的合位移最?。吭鯓佣珊?，船的合位移最??？留意：船頭指向?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的船速方向，指分速度；船的留意：船頭指向?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的船速方向，指分速度；船的 合運(yùn)動(dòng)的速度方向不一定是船頭的指向。合運(yùn)動(dòng)的速度方向不一定是船頭的指向。 V船V合V水解解1：t=H/ v船船V船V合V水1v合垂直河岸，合位移最短等于河合垂直河岸，合位移最短等于河 寬寬H，但必需，但必需v船船v水，水， 2假設(shè)假設(shè)v船船v

4、水時(shí)，位移怎樣才最小水時(shí)，位移怎樣才最小呢？呢？留意：留意：v船、船、v水大小固定水大小固定V船V合V水水V船V合V水水V船V合V水水V船V合V水水V船V合V水水V船V合V水水V船V合V水水V船V合V水1v合垂直河岸，合位移最短等于河合垂直河岸，合位移最短等于河 寬寬H，但必需，但必需v船船v水，水， 2假設(shè)假設(shè)v船船v水時(shí)，位移怎樣才最小水時(shí)，位移怎樣才最小呢？呢？可知船速可知船速v船方向應(yīng)滿足船方向應(yīng)滿足 cos=v船船/v水，水，為船速方向與河岸的夾角。為船速方向與河岸的夾角。 V船V合V水由于由于v船、船、v水大小固定水大小固定勻速勻速求：物體上升的速度隨時(shí)間怎樣變化的？求：物體上升的

5、速度隨時(shí)間怎樣變化的？ 研討對(duì)象：繩與車接觸的點(diǎn)。研討對(duì)象：繩與車接觸的點(diǎn)。 緣由：此點(diǎn)既在繩上又在車上。緣由：此點(diǎn)既在繩上又在車上。 在繩上，參與兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)。在繩上，參與兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)。 在車上，是實(shí)踐運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)。在車上，是實(shí)踐運(yùn)動(dòng)合運(yùn)動(dòng)。 v1v2 V1 v解：解：V1=Vcos 減小減小 V1變大變大平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng): : 要點(diǎn): 1.1.初速度初速度: :程度方向程度方向. .2.2.受力受力: :只受重力只受重力. .3.3.是理想化模型是理想化模型. . 將物體用一定的初速度沿程度方向拋出，物將物體用一定的初速度沿程度方向拋出，物體只遭到重力的作用而做曲線運(yùn)動(dòng)，這樣的曲線體只遭到重力的

6、作用而做曲線運(yùn)動(dòng)，這樣的曲線運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng). . 定義定義平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 1 1 程度方向：以初速度程度方向：以初速度V0V0做勻速直線運(yùn)動(dòng)。做勻速直線運(yùn)動(dòng)。 2 2 豎直方向：自在落體運(yùn)動(dòng)。豎直方向：自在落體運(yùn)動(dòng)。 V0V0mgmgx(cm)y(cm)149165101520ABVx(cm)y(cm)149165101520平拋運(yùn)動(dòng)的公式平拋運(yùn)動(dòng)的公式位移公式：位移公式：tx0221gty xyV0V0mgmgyxS)21()(22022gttvyxOPss2推導(dǎo)軌跡：推導(dǎo)軌跡：tx0221gty 運(yùn)動(dòng)軌跡:拋物線軌跡方程:2202xgyt=x/V0代入221

7、gty x xy y平拋運(yùn)動(dòng)的公式平拋運(yùn)動(dòng)的公式速度公式速度公式0 xgtyxyxyV0V0mgmg22022)(gtvvvvyxtv v例2：一架飛機(jī)程度地勻速飛行。從飛機(jī)上每隔1秒鐘釋放一顆炸彈，先后共釋放4個(gè)。假設(shè)不計(jì)空氣阻力，從地面上察看4顆炸彈：A在空中任何時(shí)辰總是排成拋物線；它們的落地點(diǎn)是等間距的。B在空中任何時(shí)辰總是排成拋物線；它們的落地點(diǎn)是不等間距的。C在空中任何時(shí)辰總在飛機(jī)正下方排成豎直的直線；它們的落地點(diǎn)是等間距的。D在空中任何時(shí)辰總在飛機(jī)正下方排成堅(jiān)直的直線；它們的落地點(diǎn)是不等間距的。一：一：勻速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng) 勻速直線運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)稱。勻速直線運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)稱。勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)

8、動(dòng)勻速率圓周運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)稱。勻速率圓周運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)稱。 勻速圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)二二 描畫勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量描畫勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物理量1 線速度線速度V：1物理意義：描畫物體沿圓弧運(yùn)動(dòng)的快慢。物理意義：描畫物體沿圓弧運(yùn)動(dòng)的快慢。 2定義式：定義式：v=s/t 2 角速度角速度1 定義：銜接運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度定義：銜接運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過的角度跟所用時(shí)跟所用時(shí) 間間t的比值，叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度，的比值，叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度，2定義式：定義式：=/t3單位；單位；SI制中，弧度秒，國(guó)際符號(hào)：制中，弧度秒，國(guó)際符號(hào)：rad/s4角速度的意義：表示做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。角速度

9、的意義：表示做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢。3：周期：周期：T4：頻率：頻率f 1單位時(shí)間單位時(shí)間1秒內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)秒內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù) 2單位：赫茲單位：赫茲 Hz vT的關(guān)系：的關(guān)系： v=r v=2r/T =2/T 二二 向心力向心力 1 向心力定義向心力定義 2 向心力特點(diǎn)：總是指向圓心，與速度方向垂直。向心力特點(diǎn)：總是指向圓心，與速度方向垂直。 3 向心力作用效果：只能改動(dòng)速度方向。向心力作用效果：只能改動(dòng)速度方向。 4 向心力的大小向心力的大小 ： F= mr2=mv2/r 三三 向心加速度向心加速度1 由向心力產(chǎn)生，指向圓心。由向心力產(chǎn)生，指向圓心。2向心加速度向心加速度 a=F向向/m=

10、2 r =v2/rTFG求解圓錐擺的周期求解圓錐擺的周期 解：對(duì)小球受力分析如圖解：對(duì)小球受力分析如圖向心力向心力F=mgtg由向心力公式：由向心力公式：F=mr2所以：所以： mgtg=m2/T2 Lsin解得：解得：T=2Lcos/g 1/2留意：1對(duì)于做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體來(lái)說，向心力就是物體所受的合外力。2對(duì)于做變速圓周運(yùn)動(dòng)的物體來(lái)說，向心力不是物體所受的合外力。VF合VF合F1F2F1VF合F2例：繩子系一個(gè)小球，在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求小球通過最高點(diǎn)的條件。GVTmv2/r=T+mgmgVRg1/2VRg1/2時(shí)，杯子和水能經(jīng)過最高點(diǎn)。VRg1/2時(shí)，杯子和水不能經(jīng)過最高點(diǎn)思索：假設(shè)

11、把繩子換為一根細(xì)桿，既在桿頂端粘上一個(gè)小球，在思索：假設(shè)把繩子換為一根細(xì)桿，既在桿頂端粘上一個(gè)小球，在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，分析對(duì)比以上兩種情況有何不同。豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，分析對(duì)比以上兩種情況有何不同。不同點(diǎn)：不同點(diǎn)：1 繩子是軟的，繩子只能產(chǎn)生拉力，不能提供支持力，繩子是軟的，繩子只能產(chǎn)生拉力，不能提供支持力， 而桿子是硬的，不僅可以產(chǎn)生拉力，也可以產(chǎn)生支持力。而桿子是硬的，不僅可以產(chǎn)生拉力，也可以產(chǎn)生支持力。2 繩子經(jīng)過最高點(diǎn)必需滿足繩子經(jīng)過最高點(diǎn)必需滿足VRg1/2。 桿子時(shí)，小球經(jīng)過最高點(diǎn)速度可以等于零。桿子時(shí)，小球經(jīng)過最高點(diǎn)速度可以等于零。 mgNmgTmg假設(shè)表現(xiàn)為拉力T，mv2/r=mg+T，VRg1/2假設(shè)表現(xiàn)為支持力N，mv2/r=mgN，VRg1/2小球和桿之間沒有作用力，mv2/r=mgV=Rg1/2?？偨Y(jié)：對(duì)細(xì)繩：V=Rg1/2是能不能經(jīng)過最高點(diǎn)的分界速度。對(duì)細(xì)桿：V=Rg1/2是桿對(duì)球表現(xiàn)為壓力和支持力的分界速度。對(duì)離心力的了解：練習(xí)：摩托車開到圓弧形山坡處，圓弧半徑為練習(xí)：摩托車開到圓弧形山坡處，圓弧半徑為R，摩托車如不沿圓弧山坡運(yùn)動(dòng)，而從摩托車如不沿圓弧山坡運(yùn)動(dòng)，而從C點(diǎn)騰空分開點(diǎn)騰空分開圓弧，那么落地點(diǎn)和坡端的間隔圓弧，那么落地點(diǎn)和坡端的間隔AB至