第1課時曲線運動運動的合成與分解

1、第1課時曲線運動運動的合成與分解第1頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五 知 識 點 要求1.運動的合成與分解2.拋體運動3.勻速圓周運動、角速度、線速度、向心加速度4.勻速圓周運動的向心力5.離心現(xiàn)象本章高考知識點及要求：第2頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五高考預測： 本章內容是牛頓運動定律在曲線運動中的具體應用，復習本章的概念和規(guī)律，將加深對速度、加速度及其關系的理解，加深對牛頓第二定律的理解，提高解決實際問題的能力。高考中對本章知識的考查重點在于：1、平拋運動的規(guī)律及其研究方法，圓周運動的角速度、線速度及加速度是近年高考的熱點，且多數與電場

2、、磁場、機械能結合命制綜合類試題。2、從命題趨勢上看，對本部分內容的考查仍將延續(xù)與生產、生活相結合，形成新情景的物理題。第3頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五第1課時曲線運動 運動的合成與分解第4頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五v0v0v0v0v0v0vvvvvvGGGGGFFFFFGG第5頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五一、曲線運動軌跡特點：速度方向特點： 特點： 運動質點在某一點的瞬時速度的方向，就是通過這一點的曲線的切線方向。 軌跡處于速度矢量和合外力矢量中間且向合外力所指的一側彎曲。第6頁，共48頁，2022年

3、，5月20日，19點13分，星期五討論1： 曲線運動一定是變速運動嗎？變速運動一定是曲線運動嗎？勻變速運動一定是直線運動嗎？勻速運動一定是直線運動嗎？ 第7頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五 條件：從動力學角度看：物體所受合外力方向跟物體的速度方向不在同一條直線上從運動學角度看：物體的加速度方向跟物體的速度方向不在同一條直線上 分類：勻變速曲線運動：如平拋運動、斜拋運動。非勻變速曲線運動：如圓周運動。第8頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五例1、一質點做曲線運動，從M點運動到N點，當它通過P點時，其速度v和加速度a的方向關系可能正確的是（ ）ACA

4、BCDvaavvavaNMPNMPNMPNMP第9頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五二、運動的合成與分解合運動：物體實際的運動（看的見的運動）。相關概念分運動：與合運動等效的其它方向的運動運動的合成：已知分運動求合運動運動的分解：已知合運動求分運動，分解的目的是： 化曲為直、化繁為簡。等時性：合運動與分運動經歷的時間相等；等效性：各分運動合成起來與合運動有完全相同的效果；合運動與分運動的關系：獨立性：各分運動獨立進行，不受其他分運動的影響；第10頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五運動合成與分解的運動算法則：兩個分運動共線代數運算；兩個分運動不共線

5、平行四邊形定則或三角形定則第11頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五x1x2xx1x2xv1v2vv1v2va1a2aa1a2a第12頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五兩個直線運動的合運動性質的討論：1、兩個勻速直線運動的合運動v1v2v勻速直線運動第13頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五2、一個勻速直線運動和一個勻變速直線運動的合運動v0av0av0gv0g勻變速直線運動第14頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五v0gv0g勻變速曲線運動第15頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五

6、3、兩個勻變速直線運動的合運動v0v01v02a1a2av0v01v02a1a2a勻變速直線運動勻變速曲線運動第16頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五運動分解的基本原則按運動的實際效果分解正交分解第17頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五1、連帶運動的分解：v2v0vv1=v0幾種典型運動的分解第18頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五v連帶運動指物拉繩（桿）或繩（桿）拉物的運動按運動的實際效果分解沿繩方向直線運動以定滑輪為圓心垂直繩的轉動第19頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五例1、6030v=5m/

7、sv=?第20頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五dv1設河寬為d，水流速度為v1，船在靜水中的劃行速度為v2 AB2、輪船渡河運動的分解：平行河岸方向：v=v1v2cos正交分解垂直河岸方向：v= v2sinv1v2v1v2按運動實際效果分解水流方向運動（水沖船的運動）船相對水的運動（水不動時船的運動）演 示v第21頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五dv1v2渡河時間問題：t = d / v2sin2）渡河時間最短條件：=90 v2v1 注：1）渡河時間只取決于v2的大小和方向與v1無關tmin= d / v23）船頭指向和船的航向不同v2vv1

8、第22頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五d渡河路程最短問題1） v2v1時 v1v2 當v1-v2 cos= 0 cos=v1/v2 = arccosv1/v2 即 vv1 輪船實際航向指向正對岸時 smin = d2）v2 v1 時v1v2v2vvsin=v2/v1 =arcsinv2/v1 即 vv2 smin=d/sin= v1d/v2第23頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五C第24頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五BD第25頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五C第26頁，共48頁，2022年，

9、5月20日，19點13分，星期五二、描述圓周運動的物理量及其關系注意：線速度實質是做圓周運動物體的瞬時速度。 線速度v：大?。簐 = s /t （m/s)方向：沿圓弧上該點的切 線方向。物理意義：描述質點沿圓弧 運動的快慢。s1ts2第27頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五 角速度： 大?。?= / t (rad/s) 方向：中學階段不研究 物理意義：描述質點繞圓心轉動快慢。t第28頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五周期T：頻率f：質點沿圓周運動一周所用時間（單位：s）質點單位時間內沿圓周繞圓心轉過的圈數（單位：Hz）轉速n：質點繞圓心做圓周運動

10、時1分鐘內轉過的圈數（單位：r/min）n = 60f第29頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五T= 1/f， f = 1/T， =2/T = 2f， v = 2r/T = 2fr ,v= r， = v /r注意：T、f、 三個量中任一個確定，其余兩個也就 確定，但v還和r有關。傳動裝置1傳動裝置2討論2： v、 、T、f 這四者之間有何關系？第30頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五向心加速度a向 大?。篴向 =v2/r=2r=(2/T)2 r=(2f )2r =v方向：總是指向圓心,時刻在變化(a向 是個變加速度)。物理意義：描述圓周運動物體速度

11、 方向改變快慢。討論3：a向 與r有何關系？vva向a向第31頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五向心力F向作用：產生向心加速度，只改變 速度方向，不改變速度大小， 向心力永遠不做功。大小：F向=mv2/r=m2r=m(2/T)2r=m（2f)2r=mv方向：總是指向圓心,時刻在變化(F向 是個變力)。討論4、向心力是按什么命名的力？如何確定一個物體做 圓周運動的向心力？F向第32頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五o第33頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五例2、 ra =rb=r,rc=2r,rd=4r，在轉動過程中皮帶不打

12、滑。求：a:b:c:dTa:Tb:Tc:Tdva:vb:vc:vdaa:ab:ac:adabcd第34頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五例3、在繞豎直軸勻速轉動的圓環(huán)上有A、B兩點，如圖所示，過A、B的半徑與豎直軸的夾角分別為30和60，則A、B兩點的線速度之比為 ；向心加速度之比為 。AB6030第35頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五三、勻速圓周運動定義：做圓周運動的物體，若在相等的時間里通過的弧 長相等，這種運動稱為勻速率 圓周運動，簡稱勻速圓周運動。F合 、T、f 不變。 v 的大小不變、方向時刻變化。 a向 的大小不變，方向時刻變化，且

13、只存 在a向 不存在a切，a總= a向 。運動學特征動力學特征： F向 的大小不變，且F向 = F合外第36頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五討論5、勻速圓周運動到底是一種什么性質的運動，物體 做勻速圓周運動的條件是什么？第37頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五四、非勻速圓周運動定義：做圓周運動的物體，若在相等的時間里通過的弧 長不相等，這種運動稱為非 勻速圓周運動。運動學特征 、T、f 均變化 v 的大小、方向均變化 a向 的大小、方向均變化，不僅存在a向， 還存在a切，a總= a向2+ a切2F合vF1F2第38頁，共48頁，2022年，5月

14、20日，19點13分，星期五動力學特征：F合的大小、方向均變化，方向偏離圓心， F合的沿半徑分力產生a向 ， F合的切線分力產生a切。討論6、在非勻速圓周運動中，a向 和F向 的有關計算式是 否仍然可以適用？第39頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五 五、離心運動定義：做圓周運動的物體，在所受合力突然消失或者不 足以提供圓周運動所需的向心力情況下，做逐漸 遠離圓心的運動。本質：慣性的表現(xiàn)條件：F供F需v第40頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五注意：離心運動并非沿半徑方向飛出的運動，而是運動半徑 越來越大的運動或沿切線方向飛出的運動。離心運動并不是受

15、到離心力的作用的結果，根本就沒 有“離心力”這種力。離心運動的應用和危害。第41頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五第42頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五第43頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五第44頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五例4、一個半徑為R的紙質圓筒，繞其中心軸勻速轉動，角速度為。一粒子彈沿AO方向打進紙筒，如圖所示，從紙筒上的B點穿出，若A、B所對的圓心角為，則子彈的速度為多少?AoBR第45頁，共48頁，2022年，5月20日，19點13分，星期五例5、如圖所示，半徑為R的圓板做圓周運動，當半徑OB（B點在圓板邊緣）轉到某一方向時，在圓板中心正上方高難度h處以平行于OB的方向水平拋出一個小球，要使小球與圓板只碰撞一次，且落點在B點，則小球的初速度和圓板轉動