曲线运动与圆周运动
第四章曲线运动第三节圆周运动的基本概念和规律

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知识点二 匀速圆周运动
保持不变 的圆周运动. 1.定义:线速度大小____________ 2.性质:向心加速度大小不变,方向____________ 时刻变化 ,是 变加速曲线运动. 大小不变 ,方向始终与速度方向垂直 3.条件:合力____________ 且指向圆心.
2017/7/29
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变式题 如图 18-5 所示,两段长均为 L 的轻质线共同系 住一个质量为 m 的小球, 另一端分别固定在等高的 A、 B 两点, A、B 两点间距也为 L.现使小球在竖直平面内做圆周运动,当 小球到达最高点时速率为 v,两段线中张力恰好均为零;若小 球到达最高点时速率为 2v,则此时每段线中张力大小为( A.2 3mg B. 3mg C.3mg D.4mg )
2017/7/29
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[答案] C
[解析] 在松手前,甲、乙两小孩做圆周运动的向心力均由静 摩擦力及拉力的合力提供, 且静摩擦力均达到了最大静摩擦力. 因 为这两个小孩在同一个圆盘上转动,故角速度 ω 相同,设此时手 中的拉力为 F, 则对甲: fm-F=mω2R 甲, 对乙: F+fm=mω2R 乙.当 松手时,F=0,乙所受的最大静摩擦力小于所需要的向心力,故 乙做离心运动,然后落入水中;甲所受的静摩擦力变小,直至与它 所需要的向心力相等, 故甲仍随圆盘一起做匀速圆周运动, 选项 C 正确.
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[点评] 解决圆周运动问题的基本步骤: (1)审清题意,确定研究对象; (2)分析物体的运动情况,即物体的线速度、角速度、周期、 轨道平面、圆心、半径等; (3)分析物体的受力情况,画出受力示意图,并确定向心力的 来源; (4) 根据牛顿第二定律列方程; (5)求解,必要时进行讨论.
人教版高中必修二物理教学课件 第五章:曲线运动 5.4 圆周运动 ppt导学课件(含答案)

三种传动装置及其特点.
传动类型 同轴传动
皮带传动
齿轮传动
装置
A、B 两点在同 两个轮子用皮带 两个齿轮轮齿啮
轴的一个圆盘 连接,A、B 两点 合,A、B 两点分
上
分别是两个轮子 别是两个齿轮边
边缘的点
缘上的点
角速度、 特点
周期相同
线速度相同
线速度相同
转动方向 相同
相同
相反
规律
角速度与半径成 角速度与半径成
3.择式分析:若线速度大小相等,则根据 ω ∝1r分析; 若角速度大小相等,则根据 v ∝ r 分析.
1.如图所示的齿轮传动装置中,主动轮和从动轮的齿 大小相同,主动轮的齿数 z1=24,从动轮的齿数 z2=8, 当主动轮以角速度 ω 逆时针转动时,从动轮的转动情况 是( )
A.顺时针转动,周期为23πω B.逆时针转动,周期为23πω
A.①③⑤⑦ C.②④⑥⑦
B.②④⑥⑧ D.②④⑤⑧
解析:由题意知半径 R=0.25 m,线速度 v=Rω=2.5
v
2π
m/s,则角速度 ω=R=10 rad/s,②正确;周期 T= ω =
0.2π s=0.628 s,④正确;
频率
f=T1=1.59
Hz,⑥正确;转速
n= ω =5
2π π
r/s<
答案:ABC
解析:A、B 两轮通过皮带传动,皮带不打滑,则 A、 B 两轮边缘的线速度大小相等,
即 va=vb 或 va∶vb=1∶1.① 由 v=ωr 得 ωa∶ωb=rB∶rA=1∶2.② B、C 两轮固定在一起绕同一轴转动,则 B、C 两轮 的角速度相等,即 ωb=ωc 或 ωb∶ωc=1∶1.③ 由 v=ωr 得 vb∶vc=rB∶rC=1∶2.④
5-6曲线运动--圆周运动

2.A、C两点的角速度之比。
3.A、B、C三点的线速度之比。
任务三达标提升
1.关于角速度和线速度,下列说法正确的是( )
A.半径一定,角速度与线速度成反比B.半径一定,角速度与线速度成正比
C.线速度一定,角速度与半径成正比D.角速度一定,线速度与半径成反比
2.下列关于甲乙两个做圆周运动的物体的有关说法正确的是( )
教学
难点
线速度、角速度和周期之间的关系
学法
指导
自主阅读学习法、合作学习法、探究、讲授、
教学
准备
用细线拴住的小球
教学
设想
预习导学→学生初步了解本节内容→思考与讨论→突出重点,突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升
教材通过实例,先介绍了什么是圆周运动,教材首先明确要研究圆周运动中的最简单的情况,匀速圆周运动,接着从描述匀速圆周运动的快慢的角度引入线速度、角速度的概念及周期、转速等概念,及他们之间的联系设计的
总课题
曲线运动
总课时
第6课时
课题
匀速圆周运动
课型
新授课
教
学
目
标
知识与技能
1.认识匀速圆周运动的概念,理解线速度的概念,知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度;理解角速度和周期的概念,会用它们的公式进行计算.
2.理解线速度、角速度、周期之间的关系:v=rω=2πr/T
3.理解匀速圆周运动是变速运动。
过程与方法
1.运用极限法理解线速度的瞬时性.掌握运用圆周运动的特点如何去分析有关问题.
2.体会有了线速度后.为什么还要引入角速度.运用数学知识推导角速度的单位.
情感、态度与价值观
1.通过极限思想和数学知识的应用,体会知识间的联系,建立普遍联系的观点.
高中物理必修二曲线运动公式

高中物理必修二曲线运动公式一、曲线运动的基本概念曲线运动是指物体在空间中沿着曲线轨迹运动的过程。
在高中物理必修二中,我们主要学习的是匀速圆周运动和抛体运动这两种曲线运动。
1. 匀速圆周运动匀速圆周运动是指物体在圆周轨道上以恒定的速度做曲线运动。
在这种运动中,物体的速度大小保持不变,但速度方向不断改变,因此物体始终受到向心力的作用。
2. 抛体运动抛体运动是指物体在水平方向上受到初速度,而在竖直方向上受到重力作用,从而形成的曲线运动。
抛体运动可以分为竖直上抛、竖直下抛、水平抛和斜上抛四种情况。
二、曲线运动的基本公式1. 匀速圆周运动公式(1)线速度公式:v = rω其中,v表示线速度,r表示圆周半径,ω表示角速度。
(2)向心力公式:F = mv^2/r其中,F表示向心力,m表示物体质量,v表示线速度,r表示圆周半径。
2. 抛体运动公式(1)竖直上抛公式:h = v0t 1/2gt^2其中,h表示物体上升的高度,v0表示初速度,g表示重力加速度,t表示时间。
(2)竖直下抛公式:h = 1/2gt^2其中,h表示物体下落的高度,g表示重力加速度,t表示时间。
(3)水平抛公式:x = v0t,y = 1/2gt^2其中,x表示物体水平位移,y表示物体竖直位移,v0表示初速度,g表示重力加速度,t表示时间。
(4)斜上抛公式:x = v0cosθt,y = v0sinθt 1/2gt^2其中,x表示物体水平位移,y表示物体竖直位移,v0表示初速度,θ表示抛射角,g表示重力加速度,t表示时间。
三、曲线运动的应用曲线运动在生活中有着广泛的应用,如:1. 匀速圆周运动:汽车转弯、地球绕太阳公转等。
2. 抛体运动:投篮、投掷标枪等。
通过对曲线运动公式的学习,我们可以更好地理解生活中的各种曲线运动现象,为解决实际问题提供理论依据。
高中物理必修二曲线运动公式一、曲线运动的分类及特点在高中物理必修二中,我们学习到的曲线运动主要分为两大类:匀速圆周运动和抛体运动。
(完整版)圆周运动知识点总结

曲线运动 圆周运动---章节知识点总结§1 曲线运动1、曲线运动:轨迹是曲线的运动分析学习曲线运动,应对比直线运动记忆,抓住受力这个本质。
2、分类:平抛运动 圆周运动3、曲线运动的运动学特征:(1)轨迹是曲线(2)速度特点:①方向:轨迹上该点的切线方向 ②可能变化可能不变(与外力有关)4、曲线运动的受力特征①F 合不等于零②条件:F 合与不在同一直线上(曲线);F 合与在0v 0v 同一直线上(直线)例子----分析运动:水平抛出一个小球对重力进行分解:与在同一直线上:改变的大小x g A v A v与为垂直关系:改变的方向y g A v A v ③F 合在曲线运动中的方向问题:F 合的方向指向轨迹的凹面 (请右图在箭头旁标出力和速度的符号)5、曲线运动的加速减速判断(类比直线运动)F 合与V 的夹角是锐角-------加速F 合与V 的夹角是钝角-------减速F 合与V 的夹角是直线-------速度的大小不变拓展:若F 合恒定--------匀变速曲线运动(典型例子:平抛运动) 若F 合变化--------非匀变速曲线运动(典型例子:圆周运动)§2 运动的合成与分解1、合运动与分运动的基本概念:略2、运动的合成与分解的实质:对s 、v 、a 进行分解与合成--------高中阶段仅就这三个物理量进行正交分解。
3、合运动与分运动的关系:等时性---合运动与分动的时间相等(解题的桥梁) 独立性---类比牛顿定律的独立性进行理解 等效性:效果相同所以可以合成与分解4、几种合运动与分运动的性质①两个匀速直线运动合成---------匀速直线运动②一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动合成-------匀变速曲线运动dA ll t hi n g最短:船头指向对岸上游:游:V 水V Vbri末速度与初速度的夹角s立坐标系gnihtllAt hi n gs in th ei r be i ng ar eg o df o rs N。
圆周运动和一般曲线运动

x
vx v0 cos vy v0 sin gt
v (v0 cos )i (v0 sin gt) j
v dr dt
r
v0t cos
i
v0t
sin
1 2
gt 2
j
j
y
v0t
1 gt 2 2
gt 2
1 2
sin t
0
v
r
O v0 cost i
r
v0t
cos
i
v0t
sin
1 2
'K
aPK aPK ' a K'K
绝对时空观只在 v << c 时才成立。
2.不可将速度的合成与分解和伽利略速度变 换关系相混。
速度的合成是在同一个参考系中进行的, 总能够成立;
伽利略速度变换则应用于两个参考系之间,
绝对时空观只在 v << c 时才成立。
例1-7:一货车在行驶过程中,遇到5m/s竖直下落的
v02
gx2 cos2
射程
H
xm
v02 g
sin
2
射高
h
ym
v02 2g
sin2
y
ym
v0
O H
h
xm x
H
xm
v02 g
sin 2
射程与发射角的关系
§1-3 相对运动 常见力和基本力
主要内容:相对运动 重点要求:掌握伽利略变换,相对运动的观点
典型例题:相对运动
数学方法:矢量分析
一、伽利略变换
O R
en
et
P
方向都变化
et '
et
高中物理必修二曲线运动知识点总结全

曲线运动知识点总结(MYX)一、曲线运动1、所有物体的运动从轨迹的不同可以分为两大类:直线运动和曲线运动。
2、曲线运动的产生条件:合外力方向与速度方向不共线(≠0°,≠180°)性质:变速运动3、曲线运动的速度方向:某点的瞬时速度方向就是轨迹上该点的切线方向。
4、曲线运动一定收到合外力,“拐弯必受力,”合外力方向:指向轨迹的凹侧。
若合外力方向与速度方向夹角为θ,特点:当0°<θ<90°,速度增大;当0°<θ<180°,速度增大;当θ=90°,速度大小不变。
5、曲线运动加速度:与合外力同向,切向加速度改变速度大小;径向加速度改变速度方向。
【例1】如图5-11所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受力反向,大小不变,即由F变为-F.在此力作用下,物体以后()A.物体不可能沿曲线Ba运动B.物体不可能沿直线Bb运动C.物体不可能沿曲线Bc运动D.物体不可能沿原曲线返回到A点【例2】关于曲线运动性质的说法正确的是()A.变速运动一定是曲线运动B.曲线运动一定是变速运动C.曲线运动一定是变加速运动D.曲线运动一定是加速度不变的匀变速运动【例3】关于曲线运动, 以下说法正确的是()图5-11A.曲线运动是一种变速运动B.做曲线运动的物体合外力一定不为零C.做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的D.曲线运动不可能是一种匀变速运动6、关于运动的合成与分解(1)合运动与分运动定义:如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就叫做那几个运动的合运动。
那几个运动叫做这个实际运动的分运动.特征:①等时性;②独立性;③等效性;④同一性。
(2)运动的合成与分解的几种情况:①两个任意角度的匀速直线运动的合运动为匀速直线运动。
②一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动为匀变速运动,当二者共线时轨迹为直线,不共线时轨迹为曲线。
曲线运动(平抛运动、圆周运动)

曲线运动(平抛运动、圆周运动)曲线运动及其特点(1)物体作曲线运动的条件:运动质点所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直线(2)曲线运动的特点:质点在某一点的速度方向,就是通过该点的曲线的切线方向。
质点的速度方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动。
(3)曲线运动的轨迹:做曲线运动的物体,其轨迹向合外力所指一方弯曲,若已知物体的运动轨迹,可判断出物体所受合外力的大致方向,如平抛运动的轨迹向下弯曲,圆周运动的轨迹总向圆心弯曲等。
★★★平抛运动(1)特点:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动。
(2)运动规律:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
①建立直角坐标系(一般以抛出点为坐标原点O,以初速度vo方向为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向);②由两个分运动规律来处理(如右图)。
★★★圆周运动(1)描述圆周运动的物理量①线速度:描述质点做圆周运动的快慢,大小v=s/t(s是t时间内通过弧长),方向为质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向②角速度:描述质点绕圆心转动的快慢,大小ω=φ/t(单位rad/s),φ是连接质点和圆心的半径在t时间内转过的角度。
其方向在中学阶段不研究。
③周期T,频率f---------做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期。
做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做频率。
④向心力:总是指向圆心,产生向心加速度,向心力只改变线速度的方向,不改变速度的大小。
大小[注意]向心力是根据力的效果命名的。
在分析做圆周运动的质点受力情况时,千万不可在物体受力之外再添加一个向心力。
(2)匀速圆周运动:线速度的大小恒定,角速度、周期和频率都是恒定不变的,向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的,是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动。
(3)变速圆周运动:速度大小方向都发生变化,不仅存在着向心加速度(改变速度的方向),而且还存在着切向加速度(方向沿着轨道的切线方向,用来改变速度的大小)。
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曲线运动
一、基础过关题:
1.1、如图所示,物体在恒力F 作用下沿曲线从A 运动到B ,这时突然使它所受的力反向而大小不变(即由F 变为-F ).在此力作用下,对于物体以后的运动情况,下列说法正确的是( )
A .物体可能沿曲线Ba 运动
B .物体可能沿曲线Bb 运动
C .物体可能沿曲线Bc 运动
D .物体可能沿原曲线由B 返回A 1.2、小船在200m 宽的河中渡河,水流速度是4m/s ,
(1)若船在静水中的航速是5m/s ,要使小船渡河耗时最小,应如何航行?渡河最短时间为多少?要使小船航程最短,应如何航行?最短航程为多少?
(2)若船在静水中的航速是2m/s ,要使小船渡河耗时最小,应如何航行?渡河最短时间为多少?要使小船航程最短,应如何航行?最短航程为多少?
(3)若要使小船到达对岸下游150m 处,则船在静水中的航速最小为多少?
1.3、如图所示,汽车甲以速度v 1拉汽车乙前进,乙的速度为v 2,甲、乙都在水平面上运动,已知此时如图夹角为a ,求v 1∶v 2
2.1从倾角为45 的足够长的斜面的顶端以V 0=10米/秒的初速度水平抛出一小球,则物体从抛出到落至斜面需要多长时间?刚落至斜面时的速度为多大?
2.2以100m/s 的速度沿水平方向匀速飞行的飞机上,每隔2s 放下一个物体,当第7个物体离开飞机时,第1个物体刚
好着地,求此时第3个物体和第5个物体在空中的距离.(不计空气阻力,g =10m/s 2
)
2.3已知网高H ,半场长L ,扣球点高h ,扣球点离网水平距离s 、求:水平扣球速度v 的取值范围。
A
2.4平抛小球的闪光照片如图。
已知方格边长a 和闪光照相的频闪间隔T , 求:v 0、g 、v c
2.5、光滑斜面倾角为θ,长为L ,上端一小球沿斜面水平方向以速度v 0抛出,如图4-2-15所示,求小球滑到底端时,水
平方向的位移s 为多大?
3.1、如图所示装置中,三个轮的半径分别为r 、2r 、4r ,b 点到圆心的距离为r ,求图中a 、b 、c 、d 各点的线速度之比、角速度之比、加速度之比。
3.2、如图所示,杆长为L ,球的质量为m ,杆连球在竖直平面内绕轴O 自由转动,已知在最高点处,杆对球的弹力大小为F =mg ,求这时小球的瞬时速度大小。
3.3、如图所示,长为L 的细线,一端固定在O 点,另一端系一个球.把小球拉到与悬点O 处于同一水平面的A 点,并给小球竖直向下的初速度,使小球绕O 点在竖直平面内做圆周运动。
要使小球能够在竖直平面内做圆周运动,在A 处小球竖直向下的最小初速度应为
D.
3.4、天桥行车的钢索长L=3m ,下面吊着质量M=3吨的工件一起以2m/s 的速度向前行驶,当突然刹车停止时,钢索拉力的大小为多少?
二、提高测试题:
1.1、关于运动的性质,下列说法中正确的是
A .曲线运动一定是变速运动
B .变速运动一定是曲线运动
C .曲线运动一定是变加速运动
D .变加速运动一定是曲线运动
1.2、物体由静止开始自由下落,一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响,但着地前一段时间风突然停止,则其运动的轨迹可能是图中的哪一个
1.3.关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动,下列说法中正确的是 A .一定是直线运动 B .一定是抛物线运动
C .可能是直线运动,也可能是抛物线运动
D .以上说法都不对
1.4.某人站在自动扶梯上,经t 1时间从一楼升到二楼,如果自动扶梯不动,人沿着扶梯从一楼走到二楼的时间为t 2
.现
A .t 2-t 1
B .t 1 t 2/(t 2-t 1
C .t 1 t 2 /(t 1+t 2) D
1.5.一轮船渡河,船相对于水的速度恒定,若水流速度增大,关于轮船通过的路程、过河所用的时间与水流速度的关系
A .当船头指向正对岸航行时,路程增大,过河所用的时间不变
B .当船头指向正对岸航行时,路程、过河所用的时间都不变
C .当航线指向正对岸时,过河所用的时间不变
D .当航线指向正对岸时,过河所用的时间增加
1.6、如图所示,物体A 、B 通过定滑轮用绳相连接,当物体A 、B 的水
平方向速度分别为v A 和v B 时, A 侧绳与水平方向的夹角为α,B 侧绳与水平方向的夹角为β,则
A .v A /v
B =sin α/sin β B .v A /v B =sin β/sin α
C .v A /v B =cos α/cos β
D .v A /v B =cos β/cos α
1.7河水由西向东流动,河宽d =60m ,水流速度v 1=1.0m/s .一条船由南岸开始向垂直河岸的方向匀加速运动,加速度大
小a =0.15m/s 2
;当运动到河宽的中点时,又以同样大小的加速度减速一直到对岸.(1)定性画出船过河的运动轨迹; (2)求船过河所用的时间; (3)求船沿水流方向的位移.
2.1、飞机以恒定的速度v 沿水平方向飞行,高度为2000m 。
在飞行过程中释放一枚炸弹,经过30s 后飞行员听见炸弹落地的爆炸声。
假设此爆炸向空间各个方向的传播速度都为330m/s ,炸弹受到的空气阻力可以忽略,求该飞机的飞行速度v ?
2.2、从高为H 的地方A 平抛一物体,其水平射程为2s ,在A 点的正上方的高为2H 的B 点,向同方向平抛另一物体,其水平射程为s ,两物体在空中运行的轨迹在同一竖直平面内,且都从同一个屏M 的顶端擦过,求屏M 的高度.
A
2.4、在离地面高为h,离竖直光滑墙的水平距离为s1处,有一小球以v0的速度向墙水平抛出,如图所示。
小球与墙碰撞后落地,不计碰撞过程中的能量损失(碰撞前后速度大小不变,方向对称),也不考虑碰撞的时间,则落地点到墙的距离s2为多少?
2.5、如图所示,光滑斜面长为a,宽为b,倾角为θ。
一物块沿斜面上方顶点P水平射入,而从右下方顶点Q离开斜面,求物块入射的初速度为多少?
3.1、如图所示,用细绳一端系着的质量为M=0.6kg的物体A静止在水平转盘上,细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O 吊着质量为m=0.3kg的小球B,A的重心到O点的距离为0.2m.若A与转盘间的最大静摩擦力为f=2N,为使小球B保持静止,求转盘绕中心O旋转的角速度ω的取值范围.(取g=10m/s2)
3.2、如图所示,滑块在恒定外力作用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力,又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动,且恰好通过轨道最高点C,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A,试求滑块在AB段运动过程中的加速度.
3.3、如图所示,在电机距轴O为r处固定一质量为m的铁块。
电机启动后,铁块以角速度ω绕轴O匀速转动,则电机对地面的最大压力和最小压力之差是多少?。