高三物理一輪復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)提綱第14講勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

第14講勻變速曲線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)學(xué)提綱課程標(biāo)準(zhǔn)：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，了解曲線運(yùn)動(dòng)，知道物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，探究并認(rèn)識(shí)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。會(huì)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法分析平拋運(yùn)動(dòng)。體會(huì)將復(fù)雜運(yùn)動(dòng)分解為簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的物理思想。能分析生產(chǎn)生活中的拋體運(yùn)動(dòng)。命題趨勢(shì)：本單元命題類型以選擇題居多，只考查曲線運(yùn)動(dòng)的計(jì)算題較少，但也可能會(huì)與功能關(guān)系相結(jié)合，設(shè)置綜合性較強(qiáng)的題目；與電場(chǎng)相結(jié)合研究帶電粒子在電場(chǎng)中的曲線運(yùn)動(dòng)是必考題目，以選擇題或計(jì)算題形式考查的概率都很高。另外，曲線運(yùn)動(dòng)的考查既涉及平面內(nèi)的曲線運(yùn)動(dòng)，也注重三維空間內(nèi)的曲線運(yùn)動(dòng)，而且對(duì)于拋體運(yùn)動(dòng)的分解也不再限于水平方向和豎直方向，而是更加靈活多變?？键c(diǎn)多滲透在與生產(chǎn)生活實(shí)際相聯(lián)系的問(wèn)題情境中，純理論的學(xué)習(xí)探索問(wèn)題情境較少。本節(jié)如何復(fù)習(xí)運(yùn)動(dòng)的合成和分解是一種等效變換的思想，是處理曲線運(yùn)動(dòng)的手段與方法。當(dāng)實(shí)際運(yùn)動(dòng)比較復(fù)雜時(shí)，常把它看做幾個(gè)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)的合成，運(yùn)動(dòng)的合成和分解是指描述運(yùn)動(dòng)的物理量x、v、a的合成和分解。物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的分解具有靈活性，應(yīng)根據(jù)分析問(wèn)題的需要，靈活處理。如：在斜面上將一物體平拋，可以將平拋運(yùn)動(dòng)按常規(guī)理解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，也可以將實(shí)際運(yùn)動(dòng)分解為垂直斜面方向的勻變速直線運(yùn)動(dòng)和沿斜面方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。學(xué)習(xí)目標(biāo)：1．明確形成曲線運(yùn)動(dòng)的條件（落實(shí)到平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)）；2．理解和運(yùn)動(dòng)、分運(yùn)動(dòng)，能夠運(yùn)用平行四邊形定則處理運(yùn)動(dòng)的合成與分解問(wèn)題。3．掌握平拋運(yùn)動(dòng)的分解方法及運(yùn)動(dòng)規(guī)律4．通過(guò)例題的分析，探究解決有關(guān)平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)際問(wèn)題的基本思路和方法．基礎(chǔ)感知(思＼議)：一、研讀課本(必修二第5章第1～2、4節(jié))，繪制知識(shí)網(wǎng)絡(luò)樹狀圖(本單元)．二、(思＼議)1、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是什么？如何判斷物體速度的增加和減少？2、曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)是什么？3、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)關(guān)系如何？運(yùn)動(dòng)的合成和分解的原則是什么？4、物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件是什么？處理勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的方法是什么？5、平拋運(yùn)動(dòng)和斜拋運(yùn)動(dòng)軌跡方程如何？它們的軌跡是什么樣的曲線？6、證明做平拋運(yùn)動(dòng)的物體從拋出點(diǎn)開(kāi)始，任意時(shí)刻速度偏向角θ的正切值等于位移偏向角α的正切值的兩倍，即tanθ=2tanα。7、證明做平拋運(yùn)動(dòng)的物體從拋出點(diǎn)開(kāi)始，任意時(shí)刻速度的反向延長(zhǎng)線與對(duì)應(yīng)時(shí)刻的水平位移的交點(diǎn)為此水平位移的中點(diǎn)．深化認(rèn)知：關(guān)聯(lián)速度問(wèn)題1、如圖所示，在一光滑水平面上放一個(gè)物體，人通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)高處的定滑輪拉物體，使物體在水平面上運(yùn)動(dòng)，人以大小不變的速度v運(yùn)動(dòng)。當(dāng)繩子與水平方向成θ角時(shí)，物體前進(jìn)的瞬時(shí)速度是多大？2、一個(gè)半徑為R的半圓柱體沿水平方向向右以速度v0勻速運(yùn)動(dòng)。在半圓柱體上擱置一根豎直桿，此桿只能沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，如圖所示。當(dāng)桿與半圓柱體接觸點(diǎn)P與柱心的連線與豎直方向的夾角為θ，求豎直桿運(yùn)動(dòng)的速度。二、渡河問(wèn)題3、一條寬度為d的河流，水流速度為v水，已知船在靜水中的速度為v船，那么：(1)怎樣渡河所需時(shí)間最短？(2)若v船＞v水，怎樣渡河船相對(duì)河岸的位移最??？(3)若v船＜v水，怎樣渡河船相對(duì)河岸的位移最?。咳?、平拋運(yùn)動(dòng)中的斜面問(wèn)題4、如圖所示，在傾角為θ的斜面上，以速度v0水平拋出一小球，設(shè)斜面足夠長(zhǎng)。則從拋出時(shí)就開(kāi)始計(jì)時(shí)，問(wèn)：（1）經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間小球再次落到斜面上？（2）經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間小球離斜面的距離達(dá)到最大？最大距離是多少？（3）小球再次與斜面接觸時(shí)速度方向與水平方向夾角的正切值為多少？四、平拋運(yùn)動(dòng)中的圓弧問(wèn)題5、圖中給出了某一通關(guān)游戲的示意圖,安裝在軌道AB上可上下移動(dòng)的彈射器，能水平射出速度大小可調(diào)節(jié)的彈丸，彈丸射出口在B點(diǎn)的正上方。.豎直面內(nèi)的半圓弧BCD的半徑R=2.0m，直徑BD水平且與軌道AB處在同一豎直面內(nèi)，小孔P和圓心O連線與水平方向夾角為37°。游戲要求彈丸垂直于P點(diǎn)圓弧切線方向射入小孔P就能進(jìn)入下一關(guān)。為了能通關(guān)，彈射器離B點(diǎn)的高度和彈丸射出的初速度分別是(不計(jì)空氣阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8) ()A．0.15m，43m/sB．1.50m，43m/sC．0.15m，26m/sD．1.50m，26m/s五、平拋運(yùn)動(dòng)中的單體和多體問(wèn)題6、如圖所示，虛線是小球由空中某點(diǎn)水平拋出的運(yùn)動(dòng)軌跡，A、B為其運(yùn)動(dòng)軌跡上的兩點(diǎn)。小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)，速度大小為10m/s、與豎直方向的夾角為60°，它運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，速度方向與豎直方向夾角為30°，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。下列說(shuō)法中正確的是()A．小球通過(guò)B點(diǎn)的速度為12m/sB．小球的拋出速度為5m/sC．小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為1sD．A、B之間的距離為67m7、學(xué)校游園會(huì)組織了投擲比賽。如圖所示，小明將小球以v1的速度從較高的P點(diǎn)水平拋出，小芳將小球以v2的速度從較低的Q點(diǎn)水平拋出，兩小球從同一點(diǎn)落入筒中，且落入筒口時(shí)兩小球的速度方向相同。兩小球可看作質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，兩小球從拋出到落入的時(shí)間分別為t1、t2。則()A．兩小球到落入筒口時(shí)的速度相等B．t1=t2C．兩小球拋出的速度v1=v2D．拋出點(diǎn)P、Q與O共線六、平拋運(yùn)動(dòng)中的臨界和極值問(wèn)題8、在如圖所示的相同臺(tái)階中，水平部分AB長(zhǎng)0.3m，豎直部分BC高0.2m?，F(xiàn)在A正上方某一高度h以v0的速度平拋一小球(小球可以視為質(zhì)點(diǎn))，如果h小于某一值，無(wú)論v0取何值，小球均不會(huì)落在CD兩點(diǎn)之間，則這個(gè)值為()A.103cmB.203cmC.10cm D.七、斜拋問(wèn)題9、如圖所示，在距地面高h(yuǎn)的A點(diǎn)以與水平面成α=60°的角度斜向上拋出一小球，不計(jì)空氣阻力。發(fā)現(xiàn)小球落在右邊板OG上的落點(diǎn)D與A點(diǎn)等高。已知v0=23m/s，h=0.2m,g取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是 ()A．小球從A到D的水平位移為1.8mB．小球在水平方向做勻加速運(yùn)動(dòng)C．若撤去OG板，則經(jīng)過(guò)D點(diǎn)之后小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng),故再經(jīng)0.2s它將落地D．小球從A到D的時(shí)間是0.6s請(qǐng)發(fā)散思維，我發(fā)現(xiàn)和積累的問(wèn)題評(píng)價(jià)意見(jiàn)與等級(jí)教師簽字：

深化認(rèn)知參考答案：關(guān)聯(lián)速度問(wèn)題1、方法一微元法設(shè)經(jīng)過(guò)時(shí)間Δt后，物體前進(jìn)的位移Δs1＝BC，如圖19－5丙所示.過(guò)C點(diǎn)作CD⊥AB，當(dāng)Δt→0時(shí)，∠BAC極小，在△ACD中，可以認(rèn)為AC＝AD，在Δt時(shí)間內(nèi)，人拉繩子的長(zhǎng)度為Δs2＝BD，即為在Δt時(shí)間內(nèi)繩子收縮的長(zhǎng)度。由圖可知，BC＝BD由速度的定義可知，物體移動(dòng)的速度為：v物＝?人拉繩子的速度v＝?由以上三式可解得：v物＝v方法二分解法繩子牽引物體的運(yùn)動(dòng)中，物體實(shí)際在水平面上運(yùn)動(dòng)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng)，所以物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的速度v物是合速度，將v物按如圖所示進(jìn)行分解。其中v＝v物cosθ，使繩子收縮v⊥＝v物sinθ，使繩子繞定滑輪上的A點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。所以v物＝v方法三功率法設(shè)題中圖示時(shí)刻拉繩的力大小為F，則力拉繩的功率等于繩子對(duì)物體做功的功率，有：Fv＝F·v物cosθ解得：v物＝v2、v=v二、渡河問(wèn)題3、(1)如圖所示，設(shè)船頭斜向上游與河岸成任意角θ，這時(shí)船速在垂直于河岸方向的速度分量為v1＝v船·sinθ可知渡河所需的時(shí)間t=可以看出：d、v船一定時(shí)，t隨sinθ增大而減?。划?dāng)θ＝90°時(shí)，sinθ＝1(最大)。所以船頭與河岸垂直時(shí)渡河時(shí)間最短且為：tmin＝d(2)如圖所示，渡河的最小位移即為河的寬度.為了使渡河位移等于d，必須使船的合速度v的方向與河岸垂直，這時(shí)船頭應(yīng)指向河的上游，并與河岸成一定的角度θ。根據(jù)三角函數(shù)關(guān)系有：v船·cosθ－v水＝0得：cosθ＝v水v船，所以θ＝因?yàn)?≤cosθ≤1，所以只有在v船＞v水時(shí)，船才有可能垂直河岸橫渡。(3)如果水流速度大于船在靜水中的航行速度，則不論船的航向如何，總是被水沖向下游。怎樣才能使向下漂的距離最短呢？如圖所示，設(shè)船頭v船與河岸成θ角，合速度v合與河岸成α角?？梢钥闯觯害两窃酱?，船向下漂的距離x越短。那么在什么條件下α角最大呢？以v水的矢尖為圓心、v船的大小為半