2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修2 第6章圓周運動復習課件

一、曲線運動1、曲線運動物體的運動軌跡是曲線的運動叫曲線運動.適用范圍：曲線運動是普遍的運動情形,小到圍觀世界、大到宏觀世界.2、曲線運動的特點曲線運動中速度的方向是時刻改變的,質(zhì)點在某一點（或某一時刻）的速度方向沿曲線在這一點的切線方向.vCABCvAvB第五章曲線運動

課時1曲線運動3、曲線運動的位移

4、物體做曲線運動的條件

從運動學的角度講,物體的加速度方向跟速度的方向不在同一條直線上時,物體就做曲線運動；從動力學的角度講,物體所受合力的方向跟速度的方向不在同一條直線上時,物體就做曲線運動.

說明：判斷直線還是曲線運動關(guān)鍵看a與v是否同一直線；判斷勻變速還是變加速關(guān)鍵看a是否恒定a恒定→勻變速曲線運動a變化→變加速曲線運動F合或

a跟v不在同一直線上a恒定→勻變速直線運動a變化→變加速直線運動F合或a跟v在同一直線上二、運動的合成與分解2、運動的合成與分解

包括位移、速度、加速度的合成與分解,由已知的分運動求跟它們等效的合運動叫做運動的合成,而已知合運動求跟它等效的分運動叫做運動的分解.1、合運動與分運動

合運動就是物體的實際運動.一個運動也可以看作物體同時參與了幾個運動,這幾個運動就是物體實際運動的分運動,物體的實際運動(合運動)位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度,而分運動的位移、速度、加速度是它的分位移、分速度、分加速度.3、合運動和分運動的關(guān)系

(1)等時性：合運動與分運動經(jīng)歷的時間相等.

(2)獨立性：一個物體同時參與幾個分運動,各分運動獨立進行,不受其他分運動的影響.

(3)等效性：各分運動的規(guī)律疊加起來與合運動規(guī)律有完全相同的效果.4、運動的合成與分解的運算法則

運動的合成與分解是指描述運動的各物理量,即位移、速度、加速度的合成與分解,由于它們都是矢量,所以都遵循平行四邊形定則．

(1)兩分運動在同一直線上時,同向相加,反向相減．

(2)兩分運動不在同一直線上時,按照平行四邊形定則進行合成,如圖所示：三、小船渡河問題分析

船在過河時,同時參與了兩個運動,一是船隨水沿河岸方向的運動,二是船本身相對水的運動.設(shè)一條河寬L,水流速度為v水,船在靜水中的速度為v船,船的實際速度為v合.那么：

四、繩連物體的速度分解問題

指物拉繩(桿)或繩(桿)拉物問題.由于高中研究的繩都是不可伸長的,桿都是不可伸長和壓縮的,即繩或桿的長度不會改變,所以解題原則是：把物體的實際速度分解為垂直于繩(桿)和平行于繩(桿)方向的兩個分量,根據(jù)繩(桿)連物體沿繩(桿)方向的分速度大小相同求解.隨堂訓練1、船在靜水中的航速為v1,水流的速度為v2,為使船行駛到河正對岸的碼頭,則v1相對v2的方向應為 (

)答案：C

2、一小船在靜水中的速度為3m/s,它在一條河寬150m,水流速度為4m/s的河流中渡河,則(

)A．小船不可能到達正對岸B．小船渡河的時間不可能少于50sC．小船以最短時間渡河時,它沿水流方向的位移大小為200mD．小船以最短位移渡河時,位移大小為150m解析：小船在靜水中的速度為3m/s,水流速度為4m/s,小船在靜水中的速度小于水流速度,所以小船不能到達正對岸,其位移必大于150m,A正確,D錯誤；當船頭垂直河岸運動時,分運動時間最短,合運動時間也最短,為50s,B正確；這時小船沿水流方向的位移大小為200m,C正確．答案：ABC3、如圖所示,重物M沿豎直桿下滑,并通過繩帶動小車m沿斜面升高,當滑輪右側(cè)繩與豎直方向的夾角為θ時,知重物下滑的速度為u,求：此時小車的速度v是多少？答案：物體M下滑的速度是合運動的速度,且物體M和繩的端點的速度也是合速度u,其速度可以分解為沿繩子方向拉小車的速度v1和垂直于繩子方向的速度v2,如圖15所示．由圖可知：v＝v1＝ucosθ.一、拋體運動

1、定義：將物體以一定的速度將物體拋出,不考慮空氣阻力,物體只在重力作用下的運動叫做平拋運動.

2、幾種拋體運動

斜上拋運動、斜下拋運動、平拋運動課時2平拋運動二、平拋運動

1、定義：將物體以一定的速度水平拋出,物體只在重力作用下的運動叫平拋運動.

2、平拋運動的運動性質(zhì)

（1）從受力情況看

a）重力與速度方向有夾角,做曲線運動

b）水平方向不受力,做勻速直線運動

c）豎直方向只受重力,初速度為零,自由落體運動

因此,平拋運動是勻變速曲線運動.（2）實驗驗證

a）豎直方向自由落體運動

b）水平方向勻速直線運動3、平拋運動的基本規(guī)律第四節(jié)圓周運動一、圓周運動 在物理學中,把質(zhì)點的運動軌跡是圓或圓弧的一部分的運動叫做圓周運動.二、勻速圓周運動

定義：物體沿著圓周運動,并且線速度的大小處處相等,這種運動叫做勻速圓周運動.1）物理意義：描述質(zhì)點沿圓周運動的快慢.2）定義：質(zhì)點做圓周運動通過的弧長Δs和所用時間Δt

的比值叫做線速度.3）大?。?）單位：m/sv

=ΔtΔs5）方向：質(zhì)點在圓周某點的線速度方向沿圓周上該點的切線方向.1、線速度?s三、描述圓周運動的物理量1、物理意義：描述質(zhì)點轉(zhuǎn)過圓心角的快慢.

2、定義：質(zhì)點所在的半徑轉(zhuǎn)過圓心角Δθ和所用時間Δt的比值叫做角速度.3、大小：4、單位：rad/s或s-1ω=ΔtΔθΔθ說明：勻速圓周運動是角速度不變的運動.2、角速度轉(zhuǎn)速周期頻率定義符號單位物理意義關(guān)系物體在單位時間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)nr/s或r/min描述物體做圓周運動的快慢

物體運動一周所用的時間物體在單位時間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)TfsHz或s-1n=

f=T13、轉(zhuǎn)速、周期、頻率思考線速度、角速度與周期的關(guān)系？設(shè)物體做半徑為r的勻速圓周運動：v=T2πr線速度與周期的關(guān)系：角速度與周期的關(guān)系：ω=T2π思考線速度與角速度的關(guān)系？設(shè)物體做半徑為r的勻速圓周運動,在Δt內(nèi)通過的弧長為Δs,半徑轉(zhuǎn)過的角度為Δθ由數(shù)學知識得Δs=rΔθv

===rωΔtΔsΔtrΔθv

=rω?sΔθr四、常見傳動從動裝置a、皮帶傳動－線速度大小相等b、齒輪傳動－線速度大小相等c、自行車鋼條上離圓心不同遠近的質(zhì)點－角速度相等對自行車三輪轉(zhuǎn)動的描述CBA(1)A、B的線速度相同(2)B、C的角速度相同隨堂訓練：1、一個物體以角速度ω做勻速圓周運動時,下列說法中正確的是()A.軌道半徑越大線速度越大B.軌道半徑越大線速度越小C.軌道半徑越大周期越大D.軌道半徑越大周期越小解析由v=ωr,可知ω一定時,v與r成正比,A正確,B錯誤,2、一個大輪通過皮帶帶動小輪轉(zhuǎn)動,皮帶和兩輪之間無滑動,大輪半徑是小輪半徑的3倍,大輪上一點S離轉(zhuǎn)軸O1的距離是半徑的1/3,大輪邊緣上一點P,小輪邊緣上一點Q,則vQ:vP:vS=________ωQ:ωP:ωS=__________

o1o2SPQ重要結(jié)論：①同一轉(zhuǎn)盤上各點的角速度相等②同一皮帶輪緣上各點的線速度相等3：3：13：1：13、如圖所示皮帶傳動裝置,皮帶輪O1和O2上的三點A、B和C,O1A＝O2C＝r,O2B＝2r,則皮帶傳動時(皮帶傳動時不打滑),關(guān)于A、B、C三質(zhì)點的運動情況是（）解析

O1、O2兩輪通過皮帶傳動,且皮帶不打滑則O1、O2兩輪邊緣的線速度大小相等,即vA＝vB．因為O1A<O2B,即rA<rB,由v=ωr可知ωA>ωB,B、C兩點在同一個輪上,具有相同的角速度,即ωB=ωC

,而rB=2rC,所以由v=ω

r可知vB>vC,故A正確,選項B,C、D均錯誤．第五節(jié)向心加速度、向心力一、速度變化量速度的變化量△V是矢量還是標量?

如果初速度v1和末速度v2不在同一直線上,如何表示速度的變化量△V?把我們在以前學過的兩個矢量相加的三角形法則逆過來運用就可以得出兩個不在同一直線上的矢量的相減．四、關(guān)于向心力的基本描述1.定義：做勻速圓周運動的合力始終指向圓心這個合力就叫做向心力.2.大?。?.方向：總指向圓心,與速度垂直,方向不斷變化.4.作用效果：只改變速度的方向,不改變速度的大小.思考：向心力是按照性質(zhì)還是按照作用效果命名的？②向心力通常由重力、彈力、摩擦力……中的某一個力,或者是某個力的分力,或幾個力在半徑方向的合力所提供.①向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的,不是性質(zhì)的力,(也可以說不是實際存在的力)受力分析時不要重復考慮.

五、向心力的來源：

課堂練習1、關(guān)于勻速圓周運動,下列說法正確的是（）A、勻速圓周運動是一種勻速運動B、勻速圓周運動是一種勻變速運動C、勻速圓周運動是一種變加速運動D、物體做圓周運動時其向心力不改變線速度的大小CD2、分析下圖中物體A、B、C的受力情況,并說明這些物體做圓周運動時向心力的來源.BωAωωCθA的向心力源自轉(zhuǎn)盤對它的摩擦力B的向心力源自筒壁對它的壓力C的向心力源自繩對它的拉力和它受到重力的合力NNGGGffT課堂小結(jié)一、向心力：⑴大?。孩品较颍貉匕霃街赶驁A心,是變力.⑶特點：F與V始終垂直,方向不斷變化.⑷來源：重力、彈力、摩擦力或某個力的分力,或幾個力在半徑方向的合力所提供.或：F=mv2rF=mω2r二、向心加速度:⑴大小:

a=ω2r

或a=V2/r⑵方向:沿半徑指向圓心,方向不斷變化,是變加速運動.⑶物理意義:表示速度方向變化快慢的物理量.

第七節(jié)生活中的圓周運動一、鐵路的彎道火車在軌道上運行

火車水平轉(zhuǎn)彎時情況分析：由外側(cè)軌道對車輪輪緣的擠壓力F提供向心力FF車輪介紹由上圖知:

①此時火車車輪受三個力：重力、支持力、外軌對輪緣的彈力.②外軌對輪緣的彈力提供向心力.③由于該彈力是由輪緣和外軌的擠壓產(chǎn)生的,且由于火車質(zhì)量很大,故輪緣和外軌間的相互作用力很大,易損害鐵軌.mgFFxαα火車外軌高于內(nèi)軌時車輪的受力情況由上圖知:①說明此時火車的支持力FN的方向不再是豎直的,而是斜向彎道的內(nèi)側(cè).②此時支持里與重力的合力提供火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力.③轉(zhuǎn)彎處要選擇內(nèi)外軌適當?shù)母叨炔?使轉(zhuǎn)彎時所需的向心力完全由重力G和支持里FN來提供.這樣外軌就不受輪緣的擠壓了.二、拱型橋小車經(jīng)過三種不同形式的橋

汽車在拱橋上以速度v前進,橋面的圓弧半徑為R,求汽車過橋的最高點時對橋面的壓力？步驟：①選汽車為研究對象.②對汽車進行受力分析：受到重力和橋?qū)嚨闹С至?

③上述兩個力的合力提供向心力、且向心力方向向下.

④建立關(guān)系式.

⑤又因支持力與壓力是一對作用力與反作用力,所以,一輛質(zhì)量ｍ＝2.0ｔ的小轎車,駛過半徑R=90m的一段圓弧形橋面,重力加速度g=10m／s2．求：（1）若橋面為凹形,汽車以20m／s的速度通過橋面最低點時,對橋面壓力是多大?

（2）若橋面為凸形,汽車以10m／s的速度通過橋面最高點時,對橋面壓力是多大?

（3）汽車以多大速度通過凸形橋面頂點時,對橋面剛好沒有壓力?課堂練習：解析：

（1）汽車通過凹形橋面最低點時,在水平方向受到牽引力F和阻力f．在豎直方向受到橋面向上的支持力N和向下的重力G＝mg的合力為N1-mg,這個合力就是汽車通過橋面最低點時的向心力,即F向＝－ｍｇ由向心力公式有：解得橋面的支持力大小為:

根據(jù)牛頓第三定律,汽車對橋面最低點的壓力大小是2.98×104N．

（2）汽車通過凸形橋面最高點時,在水平方向受到牽引力F和阻力ｆ在豎直方向受到豎直向下的重力G=ｍｇ和橋面向上的支持力N2,圓弧形軌道的圓心在汽車的下方,重力G=ｍｇ與支持力的合力為,這個合力就是汽車通過橋面頂點時的向心力,即F向=ｍｇ-N2,由向心力公式有:

解得橋面的支持力大小為

根據(jù)牛頓第三定律,汽車在橋的頂點時對橋面壓力的大小為l.78X104N（3）設(shè)汽車速度未知時,通過凸形橋面頂點時對橋面壓力等于零.根據(jù)牛頓第三定律,這時橋面對汽車的支持力也為零,汽車在豎直方向只受到重力G作用,重力G=ｍｇ就是汽車駛過橋頂點時的向心力,即F向=mg,由向心力公式有解得：汽車以30m／s的速度通過橋面頂點時,對橋面剛好沒有壓力．三、航天器中的失重現(xiàn)象

以繞地球做勻速圓周運動的宇宙飛船為例做些說明,當飛船距地面高度為一、二百千米時,它的軌道半徑近似等于地球半徑R,航天員受到的地球引力近似等于他在地面測得的體重,除此之外,他還可能受到飛船座艙對他的支持力FN,引力與支持力的合力為他提供了繞地球做勻速圓周運動所需的向心力.探究

此時,座艙對航天員的支持力FN=0,航天員處于失重狀態(tài).四、離心運動做圓周運動的物體一旦失去向心力