曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)

曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)點(diǎn)第1頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月3．曲線運(yùn)動(dòng)的分類第2頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月4．曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡做曲線運(yùn)動(dòng)的物體，其軌跡向合外力所指一方彎曲，若已知物體的運(yùn)動(dòng)軌跡，可判斷出物體所受合力的大致方向．如平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡向下彎曲，圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡總向圓心彎曲等．第3頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月二、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系1．等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)和各分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的________相等．即同時(shí)開始，同時(shí)進(jìn)行，同時(shí)停止．2．獨(dú)立性：一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)，各分運(yùn)動(dòng)________進(jìn)行，不受其他分運(yùn)動(dòng)的影響．物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是這幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)．3．等效性：各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來與合運(yùn)動(dòng)的規(guī)律有完全相同的________．時(shí)間獨(dú)立效果第4頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月三、運(yùn)動(dòng)的合成與分解的方法1．運(yùn)動(dòng)的合成與分解：包括位移、速度、加速度的合成和分解．它們和力的合成與分解一樣都遵守________定則，由已知的分運(yùn)動(dòng)求跟它們等效的合運(yùn)動(dòng)叫做運(yùn)動(dòng)的_______，由已知的合運(yùn)動(dòng)求跟它等效的分運(yùn)動(dòng)叫做運(yùn)動(dòng)的________．研究運(yùn)動(dòng)的合成和分解，目的在于把一些復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)簡化為比較簡單的直線運(yùn)動(dòng)，這樣就可以應(yīng)用已經(jīng)掌握的有關(guān)直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，來研究一些復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)．平行四邊形運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)的分解第5頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2．運(yùn)動(dòng)分解的基本方法根據(jù)運(yùn)動(dòng)的________效果將描述合運(yùn)動(dòng)規(guī)律的各物理量(位移、速度、加速度)按平行四邊形定則分別分解，或進(jìn)行正交分解．實(shí)際第6頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月一、平拋運(yùn)動(dòng)的定義將物體用一定的初速度沿________方向拋出，不考慮空氣阻力，物體只在________作用下所做的運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)．二、平拋運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)平拋運(yùn)動(dòng)是加速度為重力加速度的________曲線運(yùn)動(dòng)，軌跡是拋物線．三、平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的________運(yùn)動(dòng)和豎直方向的________運(yùn)動(dòng)兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)．水平重力勻變速勻速自由落體第7頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月四、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1．水平方向

2．豎直方向3．任意時(shí)刻的速度v＝________.v與v0的夾角為θ，tanθ＝________.第8頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月4．任意時(shí)刻的總位移s＝________.s與x軸夾角為α，位移的方向tanα＝________.5．運(yùn)動(dòng)時(shí)間t＝________，僅取決于豎直下落的高度h。6．射程L＝__________，取決于豎直下落的________和________．第9頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月五、探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律1．豎直方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律如圖所示，用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A沿________方向拋出，同時(shí)B球松開，自由下落，A、B兩球________開始運(yùn)動(dòng)．觀察到兩球______落地，多次改變小球距地面的高度和打擊力度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察到兩球總是________落地，這說明了小球A在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)為________運(yùn)動(dòng)．第10頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2．水平方向的運(yùn)動(dòng)規(guī)律(1)用實(shí)驗(yàn)方法得到平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡．(噴水法、描跡法、頻閃照相法)(2)在軌跡上建立直角坐標(biāo)系，拋出點(diǎn)為原點(diǎn)O，豎直方向?yàn)閥軸，水平方向?yàn)閤軸．(3)在y軸上，從原點(diǎn)開始向下適當(dāng)選一點(diǎn)縱坐標(biāo)為h，再找縱坐標(biāo)為4h，________，16h……的幾個(gè)點(diǎn)．(4)由對(duì)應(yīng)點(diǎn)向軌跡作水平線，交點(diǎn)A、B、C……就是每經(jīng)過相等時(shí)間物體到達(dá)的位置，如下圖所示．測量x軸上兩相鄰的水平位移，如近似相等，x1＝x2＝x3＝……則水平方向?yàn)開_______運(yùn)動(dòng)．第11頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月一、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量線速度1.描述圓周運(yùn)動(dòng)的物體運(yùn)動(dòng)________的物理量(v)．2.是矢量，方向和半徑垂直，和圓周相切

v＝____＝________

單位：m/s快慢第12頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月角速度1.描述物體繞圓心________的物理量(ω)2.中學(xué)階段不研究其方向

ω＝_____＝________.

單位：rad/s轉(zhuǎn)動(dòng)快慢第13頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月周期和轉(zhuǎn)速1.周期(T)是物體沿圓周運(yùn)動(dòng)________的時(shí)間。2.轉(zhuǎn)速是物體單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的_______(n)，也叫頻率(f)。3.關(guān)系：T＝4.n的單位：________，f的單位：_____，周期的單位：____一周圈數(shù)1/fr/s、r/mins赫茲(Hz)第14頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月向心加速度1.描述速度________變化快慢的物理量a)．2.方向指向________

a＝______＝________.

單位：m/s2速度方向圓心v2/rw2·r第15頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月向心力1.作用效果是產(chǎn)生向心加速度，只改變線速度的________，不改變線速度的_______．2.方向指向________Fn＝________單位：N方向圓心m·an大小第16頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月相互關(guān)系1.v＝

＝

＝

；

2.a＝

＝

＝

＝

＝

；

3.Fn＝

＝

＝

。第17頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月二、勻速圓周運(yùn)動(dòng)1．特點(diǎn)：線速度的大小________，角速度、周期和頻率都是恒定不變的，向心加速度和向心力的________也都是恒定不變的．2．性質(zhì)：是速度大小________，而速度方向時(shí)刻在變的變速曲線運(yùn)動(dòng)，并且加速度大小________，方向________變化的變加速曲線運(yùn)動(dòng)．3．加速度和向心力：由于勻速圓周運(yùn)動(dòng)僅是速度方向________而速度大小________，故僅存在向心加速度．因此向心力就是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受外力的________．4．質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件：合外力大小________，方向始終與速度方向________且指向________．5．兩個(gè)結(jié)論(1)同一轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤(或物體)上的各點(diǎn)________相同．(2)皮帶連接的兩輪不打滑時(shí)，輪緣上各點(diǎn)的________大小相等．相等不變不變恒定圓心角速度線速度大小改變改變不變合力垂直第18頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月三、離心運(yùn)動(dòng)和近心運(yùn)動(dòng)1．離心現(xiàn)象條件分析(1)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體，由于________作用，使它不能沿切線方向飛出，當(dāng)Fn＝F外時(shí)，被限制著沿圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示．(2)當(dāng)產(chǎn)生向心力的合外力消失時(shí)，F(xiàn)＝0，物體便沿所在位置的________飛出去，如圖中A直線所示．(3)當(dāng)提供向心力的合外力不完全消失，而只是小于需要的向心力，F(xiàn)′<mrω2，物體沿切線與圓周之間的一條________運(yùn)動(dòng)．如圖中B曲線所示．(4)．近心運(yùn)動(dòng)當(dāng)提供向心力的合外力________做圓周運(yùn)動(dòng)所需要的向心力時(shí)，F(xiàn)′>mrω2，物體離圓心將越來越近，即為近心運(yùn)動(dòng)，如圖中C曲線所示．向心力切線弧線大于第19頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月3．離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和危害利用離心運(yùn)動(dòng)制成離心機(jī)械．如：離心干燥器、洗衣機(jī)的脫水筒等．汽車、火車轉(zhuǎn)彎處，為防止離心運(yùn)動(dòng)造成的危害，一是限定汽車和火車的轉(zhuǎn)彎速度不能太大；二是把路面(或路基)筑成

的斜坡以增大向心力．外軌略高于第20頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月思考：是否所有做圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合力一定指向圓心？第21頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月1．向心力是根據(jù)力的效果命名的，在分析做圓周運(yùn)動(dòng)物體的受力情況時(shí)，切不可在物體的相互作用力外再添加一個(gè)向心力．2．向心力的來源(1)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的合外力充當(dāng)向心力．(2)變速圓周運(yùn)動(dòng)中物體合外力沿垂直線速度方向的分量充當(dāng)向心力．說明：1.無論勻速圓周運(yùn)動(dòng)還是非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，沿半徑指向圓心的合力均為向心力．2．當(dāng)采用正交分解法分析向心力的來源時(shí)，做圓周運(yùn)動(dòng)的物體在坐標(biāo)原點(diǎn)，一定有一個(gè)坐標(biāo)軸沿半徑指向圓心．第22頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月1．火車轉(zhuǎn)彎問題由于火車的質(zhì)量很大，火車拐彎時(shí)所需的向心力就很大．如果鐵軌內(nèi)外側(cè)一樣高，則外側(cè)輪緣所受的壓力很大，容易損壞．所以，實(shí)際中使轉(zhuǎn)彎處的外側(cè)軌道略高于內(nèi)側(cè)軌道，從而使支持力和重力的合力提供火車轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力．若鐵軌轉(zhuǎn)彎處半徑為R，內(nèi)外軌高度差為H，兩軌間距為L，火車總質(zhì)量為M，則(1)火車在拐彎處運(yùn)動(dòng)的“規(guī)定速度”，即內(nèi)外軌均不受側(cè)面擠壓的速度vp＝

；(2)若火車實(shí)際速度大于vp，則外軌將受到側(cè)向壓力；(3)若火車實(shí)際速度小于vp，則內(nèi)軌將受到側(cè)向壓力．第23頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2．“水流星”問題(1)用繩系裝滿水的杯子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，即使到了最高點(diǎn)杯子中的水也不會(huì)流出，這是因?yàn)樗闹亓μ峁┧鰣A周運(yùn)動(dòng)的向心力．(2)當(dāng)杯子在最高點(diǎn)速度v1>vmin時(shí)，杯子內(nèi)的水對(duì)杯底有壓力；若計(jì)算中求得杯子在最高點(diǎn)速度v2<vmin，則杯子不能到達(dá)最高點(diǎn)．第24頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月在分析傳動(dòng)裝置的各物理量時(shí)，要抓住不等量和相等量的關(guān)系，表現(xiàn)為：1．同一轉(zhuǎn)軸的各點(diǎn)角速度ω相同，而線速度v＝ωr與半徑r成正比，向心加速度大小a＝rω2與半徑r成正比．2．當(dāng)皮帶不打滑時(shí)，傳動(dòng)皮帶、用皮帶連接的兩輪邊沿上的各點(diǎn)線速度大小相等，而角速度ω＝vr與半徑r成反比，向心加速度大小a＝v2/r與半徑r成反比．說明：采用齒輪傳動(dòng)時(shí)，兩輪邊沿的線速度大小相等，齒數(shù)與半徑成正比，角速度與齒數(shù)成反比．第25頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月物體在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)是典型的變速圓周運(yùn)動(dòng)，一般情況下只討論最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況．1．繩約束物體做圓周運(yùn)動(dòng)如圖所示細(xì)繩系著的小球或在圓軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)的小球，當(dāng)它們通過最高點(diǎn)時(shí)，有FN＋mg＝mv2/r.因FN≥0，所以v≥，即為物體通過最高點(diǎn)的速度的臨界值．(1)v＝

時(shí)，F(xiàn)N＝0，物體剛好通過軌道最高點(diǎn)，對(duì)繩無拉力或?qū)壍罒o壓力．(2)v>

時(shí)，F(xiàn)N>0，物體能通過軌道最高點(diǎn)，對(duì)繩有拉力或?qū)壍烙袎毫Γ?3)v<

時(shí)，物體沒有達(dá)到軌道最高點(diǎn)便脫離了軌道第26頁，課件共28頁，創(chuàng)作于2023年2月2．在輕桿或管的約束下的圓周運(yùn)動(dòng)如圖所示桿和管對(duì)物體能產(chǎn)生拉力，也能產(chǎn)生支持力．當(dāng)物體通過最高點(diǎn)時(shí)有FN＋mg＝mv2/r，因?yàn)镕N可以為正(拉力)，也可以為負(fù)(支持力)，還可以為零，故物體通過最高點(diǎn)的速度可以為