人教版高中物理必修二课件-第五章总结-ppt精品课件
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新人教版高中物理必修2精品课件(第五章曲线运动 全套307张PPT)

第五章 曲线运动
第一节 曲线运动
学习目标
重点难点
1.知道曲线运动是一种变速运动,
1.曲线运动速度方
会在其轨道上画出速度方向.
向的确定,曲线运
2.通过研究蜡块的运动过程,体会 重点 动性质的理解.
建立直角坐标系研究曲线运动的
2.物体做曲线运动
方法.
的条件
3.知道物体做曲线运动的条件,认
1.运动的合成与分
(2)速度的分解:如图所示,物体沿曲线 运动到 A 点,速度大小为 v,与 x 轴夹角为 θ,则在 x 方向的分速度为 vx=vcos θ,在 y 方向的分速度为 vy=vsin θ.
[说明] 速度是矢量,速度的变化有三种情况 (1)速度方向不变,只有大小改变,物体做变速直线 运动. (2)速度大小不变,只有方向改变,物体做速率不变 的曲线运动. (3)速度的大小和方向同时变化,物体做曲线运动.
小试身手
4.(多选)某电视台举行了一项趣味游戏活
动:从光滑水平桌面的角 A 向角 B 发射一只
乒乓球,要求参赛者在角 B 用细管吹气,将
乒乓球吹进 C 处的圆圈中.赵、钱、孙、李四位参赛者
的吹气方向如图中箭头所示,那么根据他们吹气的方向,
不可能成功的参赛者是( )
A.赵
B.钱
C.孙
D.李
解析:根据物体做曲线运动的条件和特点,可知乒 乓球受到的合力指向曲线凹侧,故不可能成功的参赛者 是 A、B、D.
判断正误 1.地球围绕太阳的运动是曲线运动.( ) 2.研究风筝的运动时,可以选择平面直角坐标 系.( ) 3.当物体运动到某点时,位移的分矢量可用该点的 坐标来表示.( ) 答案:1.√ 2.× 3.√
小试身手 1.关于曲线运动的位移,下列说法正确的是( ) A.曲线运动的位移是曲线 B.只要曲线运动不停止,曲线运动的位移就一定越 来越大 C.曲线运动的位移不可能是零 D.做曲线运动的质点在一段时间内水平分位移是 4 m,竖直分位移是 3 m,则其位移大小为 5 m
第一节 曲线运动
学习目标
重点难点
1.知道曲线运动是一种变速运动,
1.曲线运动速度方
会在其轨道上画出速度方向.
向的确定,曲线运
2.通过研究蜡块的运动过程,体会 重点 动性质的理解.
建立直角坐标系研究曲线运动的
2.物体做曲线运动
方法.
的条件
3.知道物体做曲线运动的条件,认
1.运动的合成与分
(2)速度的分解:如图所示,物体沿曲线 运动到 A 点,速度大小为 v,与 x 轴夹角为 θ,则在 x 方向的分速度为 vx=vcos θ,在 y 方向的分速度为 vy=vsin θ.
[说明] 速度是矢量,速度的变化有三种情况 (1)速度方向不变,只有大小改变,物体做变速直线 运动. (2)速度大小不变,只有方向改变,物体做速率不变 的曲线运动. (3)速度的大小和方向同时变化,物体做曲线运动.
小试身手
4.(多选)某电视台举行了一项趣味游戏活
动:从光滑水平桌面的角 A 向角 B 发射一只
乒乓球,要求参赛者在角 B 用细管吹气,将
乒乓球吹进 C 处的圆圈中.赵、钱、孙、李四位参赛者
的吹气方向如图中箭头所示,那么根据他们吹气的方向,
不可能成功的参赛者是( )
A.赵
B.钱
C.孙
D.李
解析:根据物体做曲线运动的条件和特点,可知乒 乓球受到的合力指向曲线凹侧,故不可能成功的参赛者 是 A、B、D.
判断正误 1.地球围绕太阳的运动是曲线运动.( ) 2.研究风筝的运动时,可以选择平面直角坐标 系.( ) 3.当物体运动到某点时,位移的分矢量可用该点的 坐标来表示.( ) 答案:1.√ 2.× 3.√
小试身手 1.关于曲线运动的位移,下列说法正确的是( ) A.曲线运动的位移是曲线 B.只要曲线运动不停止,曲线运动的位移就一定越 来越大 C.曲线运动的位移不可能是零 D.做曲线运动的质点在一段时间内水平分位移是 4 m,竖直分位移是 3 m,则其位移大小为 5 m
新人教版物理必修二:第5章《曲线运动》章末整合课件(共29张PPT)

【例4】 如图3所示,将质量为m的
小球从倾角为θ的光滑斜面上A点
以速度v0水平抛出(即v0∥CD),小
球运动到B点,已知A点的高度为h,
图3
求:
(1)小球到达B点时的速度大小;
(2)小球到达B点的时间.
答案
(1) v02+2gh
(2)sin
1
θ
2h g
解析 设小球从 A 点到 B 点历时为 t,则由运动学公式及牛顿 第二定律得:
3.小船渡河问题:
v1为水流速度,v2为船相对于静水的速度,θ为v2与上游河 岸的夹角,d为河宽.小船渡河的运动可以分解成沿水流
方向和垂直河岸方向两个分运动,沿水流方向小船的运动
是速度为v1-v2cos θ的匀速直线运动,沿垂直河岸方向小 船的运动是速度为v2sin θ的匀速直线运动. (1)最短渡河时间:在垂直于河岸方向上有 t=v2sind θ,当 θ=90°时,tmin=vd2. (2)最短渡河位移:smin=d.
l= (x1+x1′)2+y2≈135 m,
方向为东偏北 θ 角,tan θ=x1+yx1′=25.
物体在 15 s 末的速度 v= v12+v22=10 2 m/s.
方向为东偏北 α 角,由 tan α=vv21=1,得 α=45 °.
【例2】 如图1所示,当小车A以恒定 的速度v向左运动时,则对于B物 体来说,下列说法正确的是
mag-FNa=mavR2a
①
要使 a 球不脱离轨道,则 FNa>0
②
由①②得:va< gR
对 b 球在最高点,由牛顿第二定律得:
mbg+FNb=mbvR2b
③
要使 b 球不脱离轨道,则 FNb≥0
(完整版)人教版高中物理必修二第五章曲线运动教材分析课件(共51张PPT)

26
第1节 曲线运动
曲线运动的概念;曲线运动的方向;曲线运动的条件 演示实验
27
曲线运动速度的方向
打磨金属
掷链球
水滴飞溅 28
曲线运动的条件
29
30
31
小船过河
A
B
v船
v合
θ
v水
A
v合 v船
v船
v合
θ
θ
v水
θ
v船 v水
1.船头指向正对岸 2.船头偏向上游且v船>v水 3.若v船<v水,
渡河时间最短 当cosθ=v水/v船 时,
正 确 认 识 圆 周 运 动 的 Δv 至 此
已经有了相当基础,这里又作 了进一步强化
把对Δv方向的分析分为五步
骤,减小台阶,降低坡度
21
1.分别作出质点在A、B两点的速度矢量(长度一样)。
2.将vA的起点移到B,并保持vA的长度和方向不变。 3. 以vA的箭头端为起点, vB的箭头端为终点作矢量Δv。 4. Δv/Δt 是质点由A到B的平均加速度,Δv 的方向就是加速度
当船头与上游成(900
tmin=d/v船
航程最短Smin=d
航程为S=d/cosθ 渡河时间为 t=d/v船sinθ
-θ),
sinθ=v船/v水时 最短航程为 smin=d/sinθ
32
拉绳问题的分解
vA ?
θ
vA=v合 cosθ
v⊥ 垂直于绳方向的转动
v合 v∥
沿绳方向的运动
注意:1) v合即为船实际运动的速度 2)沿绳的方向上各点的速度大小相等
正 确 认 识 圆 周 运 动 的 Δv 至 此
已经有了相当基础,这里又作 了进一步强化
第1节 曲线运动
曲线运动的概念;曲线运动的方向;曲线运动的条件 演示实验
27
曲线运动速度的方向
打磨金属
掷链球
水滴飞溅 28
曲线运动的条件
29
30
31
小船过河
A
B
v船
v合
θ
v水
A
v合 v船
v船
v合
θ
θ
v水
θ
v船 v水
1.船头指向正对岸 2.船头偏向上游且v船>v水 3.若v船<v水,
渡河时间最短 当cosθ=v水/v船 时,
正 确 认 识 圆 周 运 动 的 Δv 至 此
已经有了相当基础,这里又作 了进一步强化
把对Δv方向的分析分为五步
骤,减小台阶,降低坡度
21
1.分别作出质点在A、B两点的速度矢量(长度一样)。
2.将vA的起点移到B,并保持vA的长度和方向不变。 3. 以vA的箭头端为起点, vB的箭头端为终点作矢量Δv。 4. Δv/Δt 是质点由A到B的平均加速度,Δv 的方向就是加速度
当船头与上游成(900
tmin=d/v船
航程最短Smin=d
航程为S=d/cosθ 渡河时间为 t=d/v船sinθ
-θ),
sinθ=v船/v水时 最短航程为 smin=d/sinθ
32
拉绳问题的分解
vA ?
θ
vA=v合 cosθ
v⊥ 垂直于绳方向的转动
v合 v∥
沿绳方向的运动
注意:1) v合即为船实际运动的速度 2)沿绳的方向上各点的速度大小相等
正 确 认 识 圆 周 运 动 的 Δv 至 此
已经有了相当基础,这里又作 了进一步强化
高中物理 第五章 曲线运动章末总结课件 新人教版必修2

=vcos θ 和 cos θ=
vt vt2+d2(d
为滑轮到竖直杆的水平距离)可
知,cos θ 不是均匀变化的,所以 B 不是做匀加速运动,故 D 错.
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11
专题 2 平抛运动的特征和解题方法 平抛运动是典型的匀变速曲线运动,它的运动特征是:水平 方向有初速度而不受外力,竖直方向只受重力而无初速度.抓住 了这种运动特征,也就抓住了解题的关键,现将常见的几种解题 方法介绍如下:
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9
A.物体 B 向右做匀速运动 B.物体 B 向右做加速运动 C.物体 B 向右做减速运动 D.物体 B 向右做匀加速运动
[答案] B
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10
[解析] A、B 物体沿细绳方向的速度分别为 vAcos θ 和 vB,
故 vB=vAcos θ=vcos θ,vB 逐渐增大,A、C 错,B 对;由 vB
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32
(1)没有物体支撑的小球(轻绳或单侧轨道类) 小球在最高点的临界速度(最小速度)是v0= gr .小球恰能通 过圆周最高点时,绳对小球的拉力为0,环对小球的弹力为0(临 界条件:FT=0或FN=0),此时重力提供向心力.所以v≥ gr 时,能通过最高点;v< gr时,不能达到最高点.
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12
1.利用平抛的时间特点解题 平抛运动可分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的 自由落体运动,只要抛出时物体的高度相同,则下落的时间和竖 直分速度就相同.
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13
2.利用平抛运动的偏转角度解题
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14
设做平抛运动的物体,下落高度为 h,水平位移为 x 时,速 度 vA 与初速度 v0 的夹角为 θ,由图所示可得:
高中物理人教版(必修二)课件第五章 章末整合提升 (共22张PPT)

将 vA 反向延长与 s 相交于 O 点,设 A'O=d,则有 tan θ= =
1 2 ℎ ������
1 ������ 2 ������ ( ) 2 ������0
������
解得 d= s,tan θ=2 =2tan α
①②两式揭示了偏转角和其他各物理量的关系,是平抛运动的 一个规律,运用这个规律能巧解平抛运动的问题。
ℎ ������
②
3.利用平抛运动抛物线上的任一段,就可求 出水平初速度和抛出点,其他物理量也就迎刃而解了。 如图所示为某 小球做平抛运动的一段轨迹,在轨迹上任取两点 A 和 B,分别过 A 点 作竖直线,过 B 点作水平线相交于 C 点,然后过 BC 的中点 D 作垂线 交轨迹于 E 点,过 E 点再作水平线交 AC 于 F 点,小球经过 AE 和 EB 的时间相等,设为单位时间 T。 T=
位移最小:当 v 水<v 船时,合运动的速度可垂直于河岸,最短航程为河宽; 当 v 水>v 船时,船不能垂直到达河岸,但仍存在最短航程,即当 v 船与 v 合 垂直时,航程最短,xmin=
������水 ������船
d。
2.跨过定滑轮拉绳(或绳拉物体)运动的速度分解: 物体运动的速度为合速度 v,物体速度 v 在沿绳方向的分速度 v1 就是使绳子拉长或缩短的速度,物体速度 v 的另一个分速度 v2 就是 使绳子摆动的速度,它一定和 v1 垂直。
答案:1.5 s
【例 1】
如图所示,人在岸上以恒定速度 v 拉船,当轻绳与水平面的夹角 为 θ 时,船的速度为 ( ) ������ A.vcos θ B. cos������ C.v D.vsin θ 思路分析:
解析:
船的速度产生了两个效果:一是使滑轮与船间的绳缩短,二是使 绳绕滑轮顺时针转动,因此将船的速度按如图所示进行分解,人拉绳 ������ 行走的速度 v=v 船 cos θ,故 v 船= ,所以选项 B 正确。
人教版高中物理必修二第五章第一节曲线运动 课件(共23张PPT)

水滴从雨伞边缘的切线方向飞出
【猜想】
做曲线运动的质点在某一点(或某一时刻) 的速度方向是在曲线的这一点的切线方向
验证实验2(课本P2)
过曲线上的A、 B两点作直线,这 条直线叫做曲线的 割线。设想B点逐 渐向A点移动,这 条割线的位置也就 不断变化。当B点 非常非常接近时, 这条割线就叫做在 A点的切线。法中正确的是( )
A.做曲线运动的物体速度的方向必定变化 B.速度变化的运动必定是曲线运动 C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D.加速度变化的运动必定是曲线运动
2、 物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀 速直线运动,若突然撤去外力F1,则物体 的运动情况是 ( D )
A、必沿着F1的方向做匀加速直线运动; B、必沿着F1的方向做匀减速直线运动; C、不可能做匀速直线运动;
一. 曲线运动的概念 曲线运动:轨迹是曲线的运动
二. 探究:曲线运动的速度方向
【现象:】
砂轮与火星
.A
B.
雨伞与雨滴
【现象分析】
1、砂轮边缘的沙粒的运动轨迹是什么?火 星飞出方向是怎样的?
砂轮边缘的沙粒的轨迹是个圆
火星从砂轮边缘的切线方向飞出
2、水滴运动的轨迹是什么?飞出方向 是怎样的?
水滴随雨伞一起转动,它的轨迹是个圆
曲线运动有什么特点呢?
a. 曲线运动的轨迹是曲线. b. 曲线运动的速度方向(运动方向)时刻 在改变,是一种变速运动。
c. 曲线运动是变速运动,故必然要有加速
度即一定受到外力作用.
或者说做曲线运动物体的合外力一定不为零
三. 物体做曲线运动的条件
提供相关的器材,请同学们设计一个实验,探 究物体做曲线运动的条件
D、可能做直线运动,也可能做曲线运动。
【猜想】
做曲线运动的质点在某一点(或某一时刻) 的速度方向是在曲线的这一点的切线方向
验证实验2(课本P2)
过曲线上的A、 B两点作直线,这 条直线叫做曲线的 割线。设想B点逐 渐向A点移动,这 条割线的位置也就 不断变化。当B点 非常非常接近时, 这条割线就叫做在 A点的切线。法中正确的是( )
A.做曲线运动的物体速度的方向必定变化 B.速度变化的运动必定是曲线运动 C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D.加速度变化的运动必定是曲线运动
2、 物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀 速直线运动,若突然撤去外力F1,则物体 的运动情况是 ( D )
A、必沿着F1的方向做匀加速直线运动; B、必沿着F1的方向做匀减速直线运动; C、不可能做匀速直线运动;
一. 曲线运动的概念 曲线运动:轨迹是曲线的运动
二. 探究:曲线运动的速度方向
【现象:】
砂轮与火星
.A
B.
雨伞与雨滴
【现象分析】
1、砂轮边缘的沙粒的运动轨迹是什么?火 星飞出方向是怎样的?
砂轮边缘的沙粒的轨迹是个圆
火星从砂轮边缘的切线方向飞出
2、水滴运动的轨迹是什么?飞出方向 是怎样的?
水滴随雨伞一起转动,它的轨迹是个圆
曲线运动有什么特点呢?
a. 曲线运动的轨迹是曲线. b. 曲线运动的速度方向(运动方向)时刻 在改变,是一种变速运动。
c. 曲线运动是变速运动,故必然要有加速
度即一定受到外力作用.
或者说做曲线运动物体的合外力一定不为零
三. 物体做曲线运动的条件
提供相关的器材,请同学们设计一个实验,探 究物体做曲线运动的条件
D、可能做直线运动,也可能做曲线运动。
人教版高中物理必修二课件完美版:第五章 章末总结

线上,此时,两段绳子受到的拉
图6
力之比为多少?
解析 设每段绳子长为l,对球2有F2=2mlω2
对球1有:F1-F2=mlω2 由以上两式得:F1=3mlω2 故FF12=32 答案 3∶2
在 B 点时,tan α=vv0y=vg0t=32.
答案
3 2
6.75 m
0.9 s
三、分析圆周运动问题的基本方法 1.分析物体的运动情况,明确圆周轨道在怎样的一个平面内,确定 圆心在何处,半径是多大. 2.分析物体的受力情况,弄清向心力的来源跟运用牛顿第二定律解 直线运动问题一样,解圆周运动问题,也要先选择研究对象,然 后进行受力分析,画出受力示意图.
解析 当小船的船头方向垂直于河岸时,即船在静水中的速度 v1 的方向垂直于河岸时,过河时间最短,则最短时间 tmin=vd1=3030 s =100 s.
答案 100 s
(2)以最短的位移过河.
解析 因为 v1=3 m/s>v2=1 m/s,所以当小船的合速度方向垂直
于河岸时,过河位移最短.此时合速度方向如图所示,则过河时间
运动 运动
运 动
曲线运动实例
圆周运动物理转量速:、线向速心度加、速角度速、度向、心周力期、
匀速圆周运动:定义、特点
竖直 两个模型:绳模型、杆模型、拱桥模型
曲 线 运 动
曲 线 运 动 实
圆 周
平面 内的 圆周 运动
临界条件杆绳::最最高高点点F速T=度恰0 ,好v为m零in= gR
t=dv=
d ≈106.1 s. v1 2-v2 2
答案 106.1 s
2.关联物体速度的分解 绳、杆等有长度的物体在运动过程中,其两端点的速 度通常是不一样的,但两端点的速度是有联系的,我 们称之为“关联”速度,解决“关联”速度问题的关 键有两点:一是物体的实际运动是合运动,分速度的 方向要按实际运动效果确定;二是沿杆(或绳)方向的分 速度大小相等.
人教版高中物理必修第二册精品课件 第5章 抛体运动 章末知识体系构建

运动轨迹为⑨ 抛物线
抛 平抛运动
研究方法:“化曲为直”
体
运
水平方向: = ⑩ v0
运动规律
动
竖直方向: = ⑫ gt
一般的抛体运动——斜抛
斜上抛
斜下抛
, = ⑪ v0t
2
gt
, = ⑬
不积跬步,无以至千里;
不积小流,无以成江海!
章末知识体系构建
速度方向:轨迹上点的①
抛
体
运
动
曲线运动
切线 方向
条件:物体所受合外力的方向与它的
速度方向②
不在 同一直线上
特点:曲线运动是③
变速 运动
合成、分解法则:④ 平行四边形定则
运动的合成与分解
合运动和分运动的关系
运动时间⑤ 相同
运动情况及受力情况分析 只受⑧ 重力
抛 平抛运动
研究方法:“化曲为直”
体
运
水平方向: = ⑩ v0
运动规律
动
竖直方向: = ⑫ gt
一般的抛体运动——斜抛
斜上抛
斜下抛
, = ⑪ v0t
2
gt
, = ⑬
不积跬步,无以至千里;
不积小流,无以成江海!
章末知识体系构建
速度方向:轨迹上点的①
抛
体
运
动
曲线运动
切线 方向
条件:物体所受合外力的方向与它的
速度方向②
不在 同一直线上
特点:曲线运动是③
变速 运动
合成、分解法则:④ 平行四边形定则
运动的合成与分解
合运动和分运动的关系
运动时间⑤ 相同
运动情况及受力情况分析 只受⑧ 重力
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图4
设tAE=tEB=T 由竖直方向上的匀变速直线运动得FC-AF=gT2,所以
T= Δgy=
FC-AF g
由水平方向上的匀速直线运动得
v0=ETF=EF
g FC-AF
例3 如图5所示,在倾角为37°
的斜面上从A点以6 m/s的初速度
水平抛出一个小球,小球落在B
点,求小球刚碰到斜面时的速度
方向与水平方向夹角的正切值及
拱桥:最高点FN=0,vmax= gR
运
动
铁路的弯道
例
生活中的圆周运动拱形桥
航天器中的失重现象 离心运动
一、运动的合成和分解
专题整合
1.小船渡河运动分解
小船渡河时,实际参与了两个方向的分运动,即随水流
的运动(水冲船的运动)和船在静水中的运动,船的实际运
动是这两个分运动的合运动.
设河宽为d、水流的速度为v水(方向:沿河岸指向下游)、 船在静水中的速度为v船(方向:船头指向)
A、B两点间的距离和小球在空中
图5
飞行的时间.(g取10 m/s2)
解析 如图所示,设小球落到B点时速度的偏转角为α,运动时间
为则t.tan 37°=hx=gvt02t=56t 又因为 tan 37°=34,
解得t=0.9 s
由x=v0t=5.4 m 则 A、B 两点间的距离 l=cosx37°=6.75 m
例2 如图2所示,汽车甲以速度v1拉汽车乙前进,乙的 速度为v2,甲、乙都在水平面上运动,求此时两车的速 度之比v1∶v2. 解析 甲、乙沿绳的速度分别为v1和v2cos α,两者应该 相等,所以有v1=v2cos α, 故v1∶v2=cos α∶1 答案 cos α∶1
图2
二、解决平抛运动问题的三个突破口
运动 运动
运 动
曲线运动实例
圆周运动物理转量速:、线向速心度加、速角度速、度向、心周力期、
匀速圆周运动:定义、特点
竖直 两个模型:绳模型、杆模型、拱桥模型
曲 线 运 动
曲 线 运 动 实
圆 周
平面 内的 圆周 运动
临界条件杆绳::最最高高点点F速T=度恰0 ,好v为m零in= gR
2.把平抛运动的偏转角作为突破口
图3 如图 3 可得 tan θ=vg0t=2xh(推导:tan θ=vvxy=vg0t=gvt02t=2xh) tan α=hx,所以有 tan θ=2tan α.从以上各式可以看出偏转角和其他各 物理量都有关联,通过偏转角可以确定其他的物理量.
3.把平抛运动的一段轨迹作为突破口 平抛运动的轨迹是一条抛物线,已知抛物线上的任意一段,就可 求出水平初速度和抛出点,其他物理量也就迎刃而解了.设图4为某 小球做平抛运动的一段轨迹,在轨迹上任取两点A和B,E为AB的 中间时刻.(如图所示)
第五章 曲线运动
学案9 章末总结
网络构建
专题整合
自我检测
网络构建
曲线运动速运度动方条向件::轨物迹体所切受线合方力向的方向与
曲线运动
它的速度方向不在同一直线上
合运动:物体的实际运动
运动的合成与分解
运算法则:
平行四边形定则
水平方向: 匀速直线 运动
曲
线
平抛运动竖合直运方动向::匀自变速由曲落线体
v船
②若 v 船<v 水,此时船头指向应与上游河岸成 θ′角,满足
cos
θ′=v船,则 v水
xmin′=cosdθ′=vv水船d(如图丙所示).
例1 有一只小船正在过河,河宽d=300 m,小船在静水中的速度 v1=3 m/s,水的流速v2=1 m/s.小船以下列条件过河时,求过河的 时间. (1)以最短的时间过河.
在 B 点时,tan α=vv0y=vg0t=32.
答案
3 2
6.75 m
0.9 s
三、分析圆周运动问题的基本方法 1.分析物体的运动情况,明确圆周轨道在怎样的一个平面内,确定 圆心在何处,半径是多大. 2.分析物体的受力情况,弄清向心力的来源跟运用牛顿第二定律解 直线运动问题一样,解圆周运动问题,也要先选择研究对象,然 后进行受力分析,画出受力示意图.
线上,此时,两段绳子受到的拉
图6
力之比为多少?
解析 设每段绳子长为l,对球2有F2=2mlω2
对球1有:F1-F2=mlω2 由以上两式得:F1=3mlω2 故FF12=32 答案 3∶2
t=dv=
d ≈106.1 s. v1 2-v2 2
答案 106.1 s
2.关联物体速度的分解 绳、杆等有长度的物体在运动过程中,其两端点的速 度通常是不一样的,但两端点的速度是有联系的,我 们称之为“关联”速度,解决“关联”速度问题的关 键有两点:一是物体的实际运动是合运动,分速度的 方向要按实际运动效果确定;二是沿杆(或绳)方向的分 速度大小相等.
设做平抛运动的初速度为 v0,下落高度为 h,水平位移为 x,某时刻 竖直分速度为 vy,合速度为 v,方向与初速度 v0 的夹角为 θ;某时 刻合位移的方向与初速度夹角为 α,则有 h=12gt2,x=v0t,vy=gt, tan θ=vg0t,tan α=2gvt0,tan α=12tan θ. 1.把平抛运动的时间作为突破口 平抛运动规律中,各物理量都与时间有联系,所以只要求出抛出 时间,其他的物理量都可轻松解出.
图1
(1)最短时间 船头垂直于河岸行驶,tmin=vd船,与 v 船和 v 水的大小关系 无关.船向下游偏移:x=v 水 tmin(如图 1 甲所示).
(2)最短航程
①若 v 船>v 水,则 xmin=d,此时船的航向垂直于河岸,船头
v水 与上游河岸成 θ 角,满足 cos θ= (如图乙所示).
解析 当小船的船头方向垂直于河岸时,即船在静水中的速度 v1 的方向垂直于河岸时,过河时间最短,则最短时间 tmin=vd1=3030 s =100 s.
答案 100 s
(2)以最短的位移过河.
解析 因为 v1=3 m/s>v2=1 m/s,所以当小船的合速度方向垂直
于河岸时,过河位移最短.此时合速度方向如图所示,则过河时间
3.由牛顿第二定律 F=ma 列方程求解相应问题,其中 F 是指指向圆 心方向的合外力(向心力),a 是指向心加速度,即vr2或 ω2r 或用周期 T 来表示的形式.
例4 如图6所示,两根长度相同
的轻绳(图中未画出),连接着相同
的两个小球,让它们穿过光滑的
杆在水平面内做匀速圆周运动,
其中O为圆心,两段细绳在同一直
设tAE=tEB=T 由竖直方向上的匀变速直线运动得FC-AF=gT2,所以
T= Δgy=
FC-AF g
由水平方向上的匀速直线运动得
v0=ETF=EF
g FC-AF
例3 如图5所示,在倾角为37°
的斜面上从A点以6 m/s的初速度
水平抛出一个小球,小球落在B
点,求小球刚碰到斜面时的速度
方向与水平方向夹角的正切值及
拱桥:最高点FN=0,vmax= gR
运
动
铁路的弯道
例
生活中的圆周运动拱形桥
航天器中的失重现象 离心运动
一、运动的合成和分解
专题整合
1.小船渡河运动分解
小船渡河时,实际参与了两个方向的分运动,即随水流
的运动(水冲船的运动)和船在静水中的运动,船的实际运
动是这两个分运动的合运动.
设河宽为d、水流的速度为v水(方向:沿河岸指向下游)、 船在静水中的速度为v船(方向:船头指向)
A、B两点间的距离和小球在空中
图5
飞行的时间.(g取10 m/s2)
解析 如图所示,设小球落到B点时速度的偏转角为α,运动时间
为则t.tan 37°=hx=gvt02t=56t 又因为 tan 37°=34,
解得t=0.9 s
由x=v0t=5.4 m 则 A、B 两点间的距离 l=cosx37°=6.75 m
例2 如图2所示,汽车甲以速度v1拉汽车乙前进,乙的 速度为v2,甲、乙都在水平面上运动,求此时两车的速 度之比v1∶v2. 解析 甲、乙沿绳的速度分别为v1和v2cos α,两者应该 相等,所以有v1=v2cos α, 故v1∶v2=cos α∶1 答案 cos α∶1
图2
二、解决平抛运动问题的三个突破口
运动 运动
运 动
曲线运动实例
圆周运动物理转量速:、线向速心度加、速角度速、度向、心周力期、
匀速圆周运动:定义、特点
竖直 两个模型:绳模型、杆模型、拱桥模型
曲 线 运 动
曲 线 运 动 实
圆 周
平面 内的 圆周 运动
临界条件杆绳::最最高高点点F速T=度恰0 ,好v为m零in= gR
2.把平抛运动的偏转角作为突破口
图3 如图 3 可得 tan θ=vg0t=2xh(推导:tan θ=vvxy=vg0t=gvt02t=2xh) tan α=hx,所以有 tan θ=2tan α.从以上各式可以看出偏转角和其他各 物理量都有关联,通过偏转角可以确定其他的物理量.
3.把平抛运动的一段轨迹作为突破口 平抛运动的轨迹是一条抛物线,已知抛物线上的任意一段,就可 求出水平初速度和抛出点,其他物理量也就迎刃而解了.设图4为某 小球做平抛运动的一段轨迹,在轨迹上任取两点A和B,E为AB的 中间时刻.(如图所示)
第五章 曲线运动
学案9 章末总结
网络构建
专题整合
自我检测
网络构建
曲线运动速运度动方条向件::轨物迹体所切受线合方力向的方向与
曲线运动
它的速度方向不在同一直线上
合运动:物体的实际运动
运动的合成与分解
运算法则:
平行四边形定则
水平方向: 匀速直线 运动
曲
线
平抛运动竖合直运方动向::匀自变速由曲落线体
v船
②若 v 船<v 水,此时船头指向应与上游河岸成 θ′角,满足
cos
θ′=v船,则 v水
xmin′=cosdθ′=vv水船d(如图丙所示).
例1 有一只小船正在过河,河宽d=300 m,小船在静水中的速度 v1=3 m/s,水的流速v2=1 m/s.小船以下列条件过河时,求过河的 时间. (1)以最短的时间过河.
在 B 点时,tan α=vv0y=vg0t=32.
答案
3 2
6.75 m
0.9 s
三、分析圆周运动问题的基本方法 1.分析物体的运动情况,明确圆周轨道在怎样的一个平面内,确定 圆心在何处,半径是多大. 2.分析物体的受力情况,弄清向心力的来源跟运用牛顿第二定律解 直线运动问题一样,解圆周运动问题,也要先选择研究对象,然 后进行受力分析,画出受力示意图.
线上,此时,两段绳子受到的拉
图6
力之比为多少?
解析 设每段绳子长为l,对球2有F2=2mlω2
对球1有:F1-F2=mlω2 由以上两式得:F1=3mlω2 故FF12=32 答案 3∶2
t=dv=
d ≈106.1 s. v1 2-v2 2
答案 106.1 s
2.关联物体速度的分解 绳、杆等有长度的物体在运动过程中,其两端点的速 度通常是不一样的,但两端点的速度是有联系的,我 们称之为“关联”速度,解决“关联”速度问题的关 键有两点:一是物体的实际运动是合运动,分速度的 方向要按实际运动效果确定;二是沿杆(或绳)方向的分 速度大小相等.
设做平抛运动的初速度为 v0,下落高度为 h,水平位移为 x,某时刻 竖直分速度为 vy,合速度为 v,方向与初速度 v0 的夹角为 θ;某时 刻合位移的方向与初速度夹角为 α,则有 h=12gt2,x=v0t,vy=gt, tan θ=vg0t,tan α=2gvt0,tan α=12tan θ. 1.把平抛运动的时间作为突破口 平抛运动规律中,各物理量都与时间有联系,所以只要求出抛出 时间,其他的物理量都可轻松解出.
图1
(1)最短时间 船头垂直于河岸行驶,tmin=vd船,与 v 船和 v 水的大小关系 无关.船向下游偏移:x=v 水 tmin(如图 1 甲所示).
(2)最短航程
①若 v 船>v 水,则 xmin=d,此时船的航向垂直于河岸,船头
v水 与上游河岸成 θ 角,满足 cos θ= (如图乙所示).
解析 当小船的船头方向垂直于河岸时,即船在静水中的速度 v1 的方向垂直于河岸时,过河时间最短,则最短时间 tmin=vd1=3030 s =100 s.
答案 100 s
(2)以最短的位移过河.
解析 因为 v1=3 m/s>v2=1 m/s,所以当小船的合速度方向垂直
于河岸时,过河位移最短.此时合速度方向如图所示,则过河时间
3.由牛顿第二定律 F=ma 列方程求解相应问题,其中 F 是指指向圆 心方向的合外力(向心力),a 是指向心加速度,即vr2或 ω2r 或用周期 T 来表示的形式.
例4 如图6所示,两根长度相同
的轻绳(图中未画出),连接着相同
的两个小球,让它们穿过光滑的
杆在水平面内做匀速圆周运动,
其中O为圆心,两段细绳在同一直