《第五章-曲線運動復(fù)習(xí)》課件

曲線運動復(fù)習(xí)曲線運動2.運動性質(zhì):軌跡是曲線;運動方向時刻在改變是

；一定具有加速度，

。3、運動的條件：運動物體所受合外力方向跟它的速度方向

。1.速度方向：做曲線運動的物體在某點速度方向是曲線在該點的

。變速運動合外力不為零切線方向不在同一直線上4、軌跡特點：物體曲線運動的軌跡應(yīng)在合力F與速度v方向之間，并且合力F指向

。軌跡的內(nèi)側(cè)1、速度變化的運動必是曲線運動嗎？2、加速度變化的運動必是曲線運動嗎？3、曲線運動一定是變速運動？4、變速運動一定是曲線運動？5、曲線運動的速度一定變？6、做曲線運動的物體所受合力一定不為零？7、物體在恒力下不可能做曲線運動?8、物體在變力作用下一定做曲線運動？9、加速度恒定的運動不可能是曲線運動？練習(xí)1判斷合運動的性質(zhì)判斷兩個直線運動的合運動的性質(zhì)?直線運動還是曲線運動？勻變速運動還是變加速運動？合力的方向或加速度的方向與合速度的方向是否同一直線合力或加速度是否恒定運動的合成與分解1、合運動：物體

；3、特點：4、原那么：運動的合成是惟一的，而運動的分解不是惟一的，通常按運動所產(chǎn)生的實際效果分解。分運動：物體同時參與合成的運動的運動。獨立性、等時性、等效性、同體性平行四邊形定那么或三角形定那么實際的運動2、實質(zhì)：運動的合成與分解是指

的合成與分解。a、v、x某質(zhì)點在恒力F作用下，F(xiàn)從A點沿以下圖中曲線運動到B點，到達B點后，質(zhì)點受到的力大小仍為F，但方向相反，那么它從B點開始的運動軌跡可能是圖中的哪條曲線〔

〕A．曲線a

B．直線b

C．曲線c

D．三條曲線均有可能討論：兩個互成角度的直線運動的合運動有哪些類型？1.兩勻速運動合成為2.一個勻速運動，一個勻加速直線運動合成為3.兩勻變速直線運動的合運動為

勻速直線運動勻變速曲線運動勻變速直線運動或勻變速曲線運動2vvv1實例1：小船渡河實例2：繩＋滑輪θv1v2v?沿繩方向的伸長或收縮運動垂直于繩方向的旋轉(zhuǎn)運動繩物模型繩端速度分解原那么：分解原那么沿著繩和垂直繩那么V與V1的關(guān)系為？例1、關(guān)于互成角度的兩個初速度不為零的勻變速直線運動的合運動,以下說法正確的選項是:()A.一定是直線運動B.一定是曲線運動C.可能是直線運動,也可能是曲線運動D.一定不是曲線運動C練習(xí)、物體在幾個恒力的共同作用下做勻速直線運動，當(dāng)其中一個恒力停止作用時，物體的可能運動形式是：〔〕A.勻速直線運動B.勻加速直線運動C.勻減速直線運動D.類似于平拋運動E.類似于斜拋運動F.圓周運動BCDE2:質(zhì)點僅在恒力的作用下，由O點運動到點的軌跡如下圖，在點時速度的方向與x軸平行，那么恒力的方向可能沿()A．x軸正方向B．x軸負方向C．y軸正方向D．y軸負方向3．〔2010江蘇物理〕如下圖，一塊橡皮用細線懸掛于O點，用鉛筆靠著線的左側(cè)水平向右勻速移動，運動中始終保持懸線豎直，那么橡皮運動的速度A．大小和方向均不變B．大小不變，方向改變C．大小改變，方向不變D．大小和方向均改變例4、一個在水平面內(nèi)以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動的圓臺，其半徑為R，圓臺邊緣A處坐著一人，舉槍想擊中O處的目標(biāo)，如子彈出口速度為v，那么()(A)應(yīng)對準(zhǔn)O點瞄準(zhǔn)；(B)瞄向O點右側(cè)，槍管與OA夾角θ＝arcsinωR/v(C)瞄向O點左側(cè)，槍管與OA夾角θ＝arcsinωR/v(D)瞄向O點右側(cè)，槍管與OA夾角θ＝arccosωR/vROAω解：槍隨圓盤轉(zhuǎn)動具有沿切線方向的速度v1=ωR，所以射出的子彈同時參與兩個運動，只有合運動沿半徑方向才能擊中O。如圖示：v1=ωRvθ∴sinθ=v1/v=ωR/vC例5:在小車A與物體B以相同的水平速度沿吊臂方向勻速運動的同時，吊鉤將物體B向上吊起，A、B之間的距離以d=H-2t2(SI)(SI表示國際單位制，式中H為吊臂離地面的高度)規(guī)律變化，那么物體做()(A)速度大小不變的曲線運動．(B)速度大小增加的曲線運動．(C)加速度大小方向均不變的曲線運動．(D)加速度大小方向均變化的曲線運動．ABBC在抗洪搶險中，戰(zhàn)士駕駛摩托艇救人，假設(shè)江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度為v1，摩托艇在靜水中的航速為v2，戰(zhàn)士救人的地點A離岸邊最近處O的距離為d．如戰(zhàn)土想在最短時間內(nèi)將人送上岸，那么摩托艇登陸的地點距O點的距離為〔〕A．B．0C．D．2001年理科C拓展:一艘小船在200m寬的河中橫渡到對岸，小船在靜水中的速度是4m／s，假設(shè)水速與到河岸的最短距離d成正比,V水=10d,要最短時間過河,求小船實際運動了多遠?例6:有一小船正在渡河，離對岸50m時，在下游120m處有一危險區(qū)，假設(shè)河水流速為5m/s，為了使小船不通過危險區(qū)到達對岸，那么，小船從現(xiàn)在起相對于靜水的最小速度應(yīng)是〔〕A．2.08m/sB．1.92m/sC．1.58m/sD．1.42m/sd=50mA120m危險區(qū)CBv水要避開危險區(qū)，那么合速度方向應(yīng)在AC左側(cè)，v合最小的船速應(yīng)垂直于合速度θv船

由幾何關(guān)系得AC=130msinθ=5/13

∴v船=v水sinθ=25/13=1.92m/sB例7．如下圖，用一根輕繩拉住一置于水平地面的物體，繩的另一端通過定滑輪被人拉住，那么當(dāng)人用手勻速向左拉繩時，物體將做〔〕A．勻速運動B．減速運動C．加速運動D．不能確定vα解析：設(shè)經(jīng)過極短時間Δt物體由圖示位置前進S1=v1Δt，繩在Δt時間內(nèi)拉過S=vΔt，αS1=v1ΔtS=vΔt由運動的分解，S1=S/cosα∴v1=v/cosαα逐漸增大，v1也逐漸增大C例8．〔2011年·上海卷〕如下圖，人沿平直的河岸以速度v行走，且通過不可伸長的繩拖船，船沿繩的方向行進，此過程中繩始終與水面平行。當(dāng)繩與河岸的夾角為α?xí)r，船的速率為A．vsinαB．v/sinαC．vcosαD．v/cosααv人船俯視圖河岸9．〔2011年·江蘇〕如下圖，甲、乙兩同學(xué)從河中O點出發(fā)，分別沿直線游到A點和B點后，立即沿原路線返回到O點，OA、OB分別與水流方向平行和垂直，且OA=OB。假設(shè)水流速度不變，兩人在靜水中游速相等，那么他們所用時間t甲、t乙的大小關(guān)系為A．t甲<t乙 B．t甲=t乙C．t甲>t乙D．無法確定OAB水流方向10.〔2012·福建〕如圖，用跨過光滑定滑輪的纜繩將海面上一搜失去動力的小船沿直線拖向岸邊。拖動纜繩的電動機功率恒為P，小船的質(zhì)量為m，小船受到的阻力大小恒為f，經(jīng)過A點時的速度大小為v0，小船從A點沿直線加速運動到B點經(jīng)歷時間為t1，A、B兩點間距離為d,，纜繩質(zhì)量忽略不計。求：〔1〕小船從A點運動到B點的全過程克服阻力做的功Wf；〔2〕小船經(jīng)過B點時的速度大小v1；〔3〕小船經(jīng)過B點時的加速度大小a?！?〕Wf=fd?！?〕v1=〔3〕a=-。-。

平拋運動3、處理方法：2、性質(zhì)：分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動。勻變速曲線運動1、條件：①具有

；②

。水平的初速度只受重力平拋的位移Pv0xyo(x,y)平拋的速度v0xyoPVVxVyv0xyoPVVxVyv0X/2abssh1h2c如圖為平拋運動軌跡的一局部，條件如下圖。求：1〔2006天津卷〕在平坦的壘球運動場上，擊球手揮動球棒將壘球水平擊出，壘球飛行一段時間后落地。假設(shè)不計空氣阻力，那么A．壘球落地時瞬時速度的大小僅由初速度決定B．壘球落地時的瞬時速度的方向僅由擊球點離地面的高度決定C．壘球在空中運動的水平位移僅由初速度決定D．壘球在空中運動的時間僅由擊球點離地面的高度決定考點1：平拋的根本概念D2:物體以v0的速度水平拋出，當(dāng)豎直分位移與水平分位移大小相等時，以下說法不正確的選項是()A．豎直分速度等于水平分速度B．瞬時速度的大小為C．運動時間為D．運動位移的大小為BCD3:〔2012·江蘇〕如下圖,相距L的兩小球A、B位于同一高度h(L,h均為定值).將A向B水平拋出的同時,B自由下落。A、B與地面碰撞前后,水平分速度不變,豎直分速度大小不變、方向相反。不計空氣阻力及小球與地面碰撞的時間，那么〔〕(A)A、B在第一次落地前能否相碰，取決于A的初速度(B)A、B在第一次落地前假設(shè)不碰，此后就不會相碰(C)A、B不可能運動到最高處相碰(D)A、B一定能相碰AD

4．〔2012·上海物理〕如圖，斜面上a、b、c三點等距，小球從a點正上方O點拋出，做初速為v0的平拋運動，恰落在b點。假設(shè)小球初速變?yōu)関，其落點位于c，那么〔〕〔A〕v0<v<2v0 〔B〕v=2v0〔C〕2v0<v<3v0 〔D〕v>3v0A5:一水平拋出的小球落到一傾角為的斜面上時，其速度方向與斜面垂直，運動軌跡如右圖中虛線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為()A．B．C．D．考點2：速度角的分解思想B6.〔2008·全國1·14〕如下圖，一物體自傾角為θ的固定斜面頂端沿水平方向拋出后落在斜面上，物體與斜面接觸時速度與水平方向的夾角φ滿足〔〕A．tanφ=sinθB．tanφ=cosθC．tanφ=tanθD．tanφ=2tanθD7:如下圖，足夠長的斜面上A點，以水平速度v0拋出一個小球，不計空氣阻力，它落到斜面上所用的時間為t1；假設(shè)將此球改用2v0水平速度拋出，落到斜面上所用時間為t2，那么t1:t2為()A．1:1B．1:2C．1:3D．1:4Av0考點2：位移角的分解思想B53o37oAB8:如下圖，兩斜面的傾角分別為37o和53o，在頂點把兩個小球以同樣大小的初速度分別向左、向右水平拋出，小球都落在斜面上，假設(shè)不計空氣阻力，那么A、B兩小球運動時間之比為。9:16球兩小落地的時間之比與初速度的大小無關(guān)，只與斜面的傾角有關(guān)。9:如圖示，在傾角為θ的斜面上以初速度v0水平拋出一物，試求物體運動過程中距斜面的最大距離。θv0考點3：正交分解的思想10:如下圖，光滑斜面長為a，寬為b，傾角為θ。一物塊沿斜面上方頂點P水平射入，而從右下方頂點Q離開斜面，求物塊入射的初速度為多少？考點4：類平拋的考查11:如下圖，平行豎直的兩塊鋼板高為H，相距S，從左上角A點垂直于板水平拋出一小球，球在B、C兩處與板做彈性碰撞〔碰撞前后速率大小不變，方向改變〕后落在兩塊鋼板的正中間的D點，那么A與B點、B與C點、C與D點的高度差h1、h2、h3之比為。4∶12∶9h1

h3

h2DABC考點5：一些新穎的題型12．〔2011年高考·上海卷〕以初速為v0，水平射程為s的平拋運動軌跡制成一光滑軌道。一物體由靜止開始從軌道頂端滑下，當(dāng)其到達軌道底部時，物體的速率為，其水平方向的速度大小為。考點：與能量的結(jié)合gs/v0勻速圓周運動v=T2πrω=T2πv

=rω1、描述圓周運動快慢的物理量：線速度v

、角速度ω

、轉(zhuǎn)速n、頻率f、周期T2、勻速圓周運動的特點及性質(zhì)變加速曲線運動v

=ΔtΔlω=ΔtΔθn=

f=T1線速度的大小不變①不打滑下，皮帶上及與帶相切的各點V大小相等。②同一轉(zhuǎn)軸上的物體上的各點ω相同ABCABo3、兩個有用的結(jié)論：向心加速度和向心力1、方向：2、物理意義：3、向心加速度的大?。簐2ran==

vω

=

rω2=

r4π2T

23、向心力的大?。簐2rFn=

m

=

mvω

=

mrω2=

m

r4π2T

24、向心力的來源：勻速圓周運動：合力充當(dāng)向心力向心加速度向心力始終指向圓心描述線速度方向變化的快慢1、方向：始終指向圓心沿半徑方向的合力2、作用：只改變速度的方向，不改變速度的大小效果力rmgF靜OFNOθO'FTmgF合θFNmgθ幾種常見的勻速圓周運動mgFNrF靜ORF合火車轉(zhuǎn)彎圓錐擺轉(zhuǎn)盤滾筒OO幾種常見的圓周運動FNmgFNmgv2Rmg－FN＝mv2RFN－mg＝mvvFN圓臺筒F合Ormg汽車過橋〔1〕汽車轉(zhuǎn)彎NGf五、生活中圓周運動實例分析〔2〕火車轉(zhuǎn)彎GNF假設(shè)v>vm:外側(cè)軌道(外輪)受力假設(shè)v<vm:內(nèi)側(cè)軌道(內(nèi)輪)受力兩種模型離心運動與向心運動離心運動：0≤F合＜Fn供<需勻速圓周運動：F合=

Fn供=需向心運動：F合＞Fn供>需注意：這里的F合為沿著半徑〔指向圓心〕的合力如下圖，汽車關(guān)閉油門，以初速度V0從左端A后駛過凹形橋面和凸形橋面，到達B點速度為VB，假設(shè)汽車關(guān)閉油門，以相同初速度從B點運動到A時的速度為VA，請比較VB和VA的大小關(guān)系？FNF’NGGAB兩個相同小球分別從半徑分別為2R和R的光滑半圓弧滑的邊緣運動到最低點，求它們對圓弧底端的壓力大小關(guān)系，線速度大小關(guān)系，角速度大小關(guān)系，向心加速度大小的關(guān)系，機械能大小關(guān)系？以下有關(guān)說法中正確的選項是〔〕A、小球能夠通過最高點時的最小速度為0B、小球能夠通過最高點時的最小速度為C、如果小球在最高點時的速度大小為2那么此時小球?qū)艿赖耐獗谟凶饔昧、如果小球在最低點時的速度大小為，那么小球通過最點時與管道間的作用力為6mg如下圖，小球以初速度為v0從光滑斜面底部向上滑，恰能到達最大高度為h的斜面頂部。右圖中A是內(nèi)軌半徑大于h的光滑軌道、B是內(nèi)軌半徑小于h的光滑軌道、C是內(nèi)軌半徑等于h光滑軌道、D是長為的輕棒，其下端固定一個可隨棒繞O點向上轉(zhuǎn)動的小球。小球在底端時的初速度都為v0，那么小球在以上四種情況中能到達高度h的有〔〕DO如下圖，為一皮帶傳動裝置，右輪半徑為r，a為它邊緣上一點；左側(cè)是一輪軸，大輪半徑為4r，小輪半徑為2r，b點在小輪上，到小輪中心的距離為r。c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上。假設(shè)傳動過程中皮帶不打滑，那么(1)Va:Vb:Vc:Vd=(2)ωa:ωb:ωc:ωd=(3)aa:ab:ac:ad=B、C處物塊的質(zhì)量相等且為m，A處物塊的質(zhì)量為2m；點A、B與軸O的距離相等且為r，點C到軸O的距離為2r，轉(zhuǎn)盤以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動時，A、B、C處的物塊都沒有發(fā)生滑動現(xiàn)象，以下說法中正確的選項是()A．C處物塊的向心加速度最大B．A處物塊受到的靜摩擦力最小C．當(dāng)轉(zhuǎn)速增大時，最先滑動起來的是C處的物塊D．當(dāng)轉(zhuǎn)速繼續(xù)增大時，最后滑動起來的是A處的物塊AC兩個質(zhì)量不同的小球用長度不等的細線拴在同一點并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動那么它們的:()A運動周期相同B、運動的線速度相同C、運動的角速度相同D、向心加速度相同AC如下圖，內(nèi)壁光滑的圓錐筒的軸線垂直于水平面，圓錐筒固定不動，兩個質(zhì)量相同的小球A和B緊貼著內(nèi)壁分別在如下圖的水平面內(nèi)做勻速圓周運動，那么〔〕A．球A的線速度一定大于球B的線速度B．球A的角速度一定大于球B的角速度C．球A的向心加速度一定大于球B的向心加速度D．球A對筒壁的壓力一定大于球B對筒壁的壓力30°45°ABC圖2L如下圖，在傾角為θ的光滑斜面上，有一長為l的細線，細線的一端固定在O點，另一端拴一質(zhì)量為m的小球，現(xiàn)使小球恰好能在斜面上做完整的圓周運動，那么小球通過最高點A時的速度表達式VA＝；假設(shè)小球通過最低點B時速度為VB，求細線對小球拉力表達式TB=；如圖，一個質(zhì)量為0.6kg的小球以某一初速度從P點水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的A點的切線方向進入圓弧〔不計空氣阻力，進入圓弧時無機械能損失〕圓弧的半徑R=0.3mθ=600，小球到達A點時的速度v=4m/s?！踩=10m/s2〕求：(1)小球做平拋運動的初速度v0；(2)P點與A點的水平距離和豎直高度；(3)小球到達圓弧最高點C時對軌道的壓力。BPv0ACOθR如圖11所示，質(zhì)量為m的小球，由長為l的細線系住，細線的另一端固定在A點，AB是過A的豎直線，E為AB上的一點，且AE=0.5l，過E作水平線EF，在EF上釘鐵釘D，假設(shè)線能承受的最大拉力是9mg，現(xiàn)將小球拉直水平，然后由靜止釋放，假設(shè)小球能繞釘子在豎直面內(nèi)做圓周運動，不計線與釘子碰撞時的能量損失．求釘子位置在水平線上的取值范圍．ABEDlMFl≤x≤l．〔18分〕某校物理興趣小組決定舉行遙控賽車比賽。比賽路徑如下圖，賽車從起點A出發(fā)，沿水平直線軌道運動L后，由B點進入半徑為R的光滑豎直圓軌道，離開豎直圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運動到C點，并能越過壕溝。賽車質(zhì)量m=0.1kg，通電后以額定功率P=1.5W工作，進入豎直軌道前受到阻力恒為0.3N，隨后在運動中受到的阻力均可不記。圖中L=10.00m，R=0.32m，h=1.25m，s=1.50m。問：要使賽車完成比賽，電動機至少工作多長時間？〔取g=10m/s2〕ABRLCsh

t=2.53s如圖，將一質(zhì)量m=0.1kg小球自水平平臺頂端O點水平拋出，小球恰好與斜面無碰撞的落到平臺右側(cè)一傾角為α=53°的光滑斜面頂端A并沿斜面下滑，小球以不變的速率過B點后進入BC局部，假設(shè)小滑塊與BC段的摩擦因數(shù)μ=0.5再進入豎直圓軌道內(nèi)側(cè)運動．斜面頂端與平臺的高度差h=3.2m，斜面頂端高H