2010届高考物理第一轮复习课件：第4章 曲线运动 万有引力与航天 第2课时 平抛运动
高中物理一轮总复习课件第四章曲线运动万有引力与航天
在天体运动中，万有引力等于向心力，即$Gfrac{Mm}{r^2} = mfrac{v^2}{r}$，其中$M$为中心天体质量。
万有引力与重力关系探讨
重力来源
在地球表面附近，物体所受的重力是由于地球对物体的万 有引力而产生的。
重力与万有引力关系
在地球表面附近，重力近似等于万有引力，即$mg approx Gfrac{Mm}{R^2}$，其中$g$为重力加速度， $R$为地球半径。
曲线运动加速度特点
加速度与速度方向不在同一直线上。 01
加速度可以是恒定的（如平抛运动），也可以是 02 变化的（如匀速圆周运动）。
加速度的大小和方向可以变化，也可以不变。 03
02
平抛运动与类平抛运动
平抛运动定义及公式推导
定义
物体以一定的初速度沿水平方向抛出，如 果物体仅受重力作用，这样的运动叫做平 抛运动。
THANKS
感谢观看
数据处理
学会处理实验数据，包括 数据的读取、记录和计算 等。
高考命题趋势预测和备考策略
命题趋势
结合历年高考物理试题和考试大纲，分析命题趋势和考查重点。
备考策略
针对命题趋势和考查重点，制定相应的备考策略。如加强基础知识的学习和理解 、多做典型题和模拟题、注重实验操作和数据处理等。同时，也要注意时间管理 和心态调整，保持积极的心态和良好的状态。
万有引力定律表达式
$F = Gfrac{m_1m_2}{r^2}$，其中$F$为万有引力，$G$为 万有引力常量，$m_1$和$m_2$分别为两物体的质量，$r$ 为两物体之间的距离。
万有引力定律适用条件及范围
适用条件
万有引力定律适用于质点间的相互作用，当两物体间的距离远大于物体本身的 大小时，可视为质点。
高三物理一轮复习 第4章 曲线运动 万有引力与航天 1
(3) 合 力 的 效 果 ： 合 力 沿 切 线 方 向 的 分 力 改 变 速 度 的 大 小，沿径向的分力改变速度的方向，如图所示的两个情景．
①合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体运动的速率 将增大；
②合力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体运动的速率 将减小．
2．曲线运动的分类
名称
条件
合力特点
提示：头部的速度方向为头部运动轨迹在各点的切线方 向，如图所示，A、C两位置头部速度方向与v方向相同，B、 D两位置头部速度方向与v方向相反．
[填一填] 1．速度方向 质点在某一点的瞬时速度的方向，沿曲线上该点的__切__线__ 方向．
2．运动性质 做曲线运动的物体，速度的__方__向__时刻改变，故曲线运动 一定是_变__速__运动，即必然具有加速度．
【解题引路】 (1)物体做匀速直线运动的条件是什么？ (2)当所加外力与初速度方向相同时物体做什么性质的运 动？当外力与初速度方向成一定夹角时物体做什么性质的运 动？ 【提示】 (1)合外力为0 (2)匀加速直线运动 曲线运动 【尝试解题】 ________
【解析】 因不知对小球的水平风力的具体方向，故轨迹 有多种可能，A、B、C均有可能，因小球运动轨迹一定与小球 速度方向相切，不可能出现如图D中折线，故D错误．
3．曲线运动的条件 (1)运动学角度：物体的_加__速__度__方向跟速度方向不在同一 条直线上． (2)动力学角度：物体所受__合__外__力___的方向跟速度方向不 在同一条直线上．
做曲线运动的物体( A．速度一定改变 B．动能一定改变 C．加速度一定改变 D．机械能一定改变
[练一练] )
【解析】 物体做曲线运动时速度的方向一定变化，速度 的大小不一定变化，A正确．而动能是标量，大小与速度的平 方成正比，与速度的方向无关，B错误．若物体运动中所受合 外力是恒力，则加速度不变，如平抛运动，C错误．除重力外 若物体不受其他外力或其他外力不做功，则其机械能不变，D 错误．
原创名师讲解高三物理一轮复习四_曲线运动万有引力与航天53张ppt课件
。
分运动
合运动
方法技巧
运动分解的基本方法: 先确定合运动速度方向(这里有一个简单原则，物体的实际运动方向就是
合速度的方向)，然后分析由这个合速度所产生的实际效果，以确定两个分速 度方向．
二、巩固训练
【练习1】 ． (教学案第107页练习1)我国嫦娥一号探月卫星经过无数人的协作和 努力，终于在2007年10月24日晚6点05分发射升空。如图所示，嫦娥一号探月 卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小， 在此过程中探月卫星所受合力的方向可能的是 （ ）
说明：当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为锐角时，物体做曲线运动速率 将 ，当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为钝角时，物体做曲线运动 的速率将 ．
增大
减小
2、运动的合成分解
（1）、合运动与分运动
一个物体的实际运动往往参与几个运动,我们把这几个运动叫做实际运动
的
，把这个实际运动叫做这几个分运动 的
N
MF
A
N F
M B
N
F M
C
c
N
MF D
【练习2】关于不在同一直线的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动，
下列说法正确的是（
）
A．一定是直线运动
C、D
B．一定是曲线运动
C．可能是直线运动，也可能是曲线运动
D．一定是匀变速运动
【的速练度习3连】续玻不璃断板地生向产前线行上进，，宽在9切m的割玻工璃序板处以，4金刚m钻／的s走刀速度为3 8m／s，为了使
3vA
30°
A'
A
F
60°
B'
B
一、知识要点
(统考版)高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 第2讲 抛体运动的规律及应用学生用书
第2讲抛体运动的规律及应用一、平抛运动1．定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体只在________作用下的运动．2．性质：平抛运动是加速度为g的________曲线运动，运动轨迹是抛物线．3．研究方法：运动的合成与分解．(1)水平方向：________直线运动；(2)竖直方向：________运动．4．基本规律：如图所示，以抛出点O为坐标原点，以初速度v0方向(水平方向)为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向．(1)位移关系(2)速度关系(3)常用推论：①图中C点为水平位移中点；②tan θ＝2tan α.注意θ与α不是2倍关系．二、斜抛运动1．定义：将物体以初速度v0________或斜向下方抛出，物体只在________作用下的运动．如图所示．2．性质：斜抛运动是加速度为g的________曲线运动，运动轨迹是________．3．研究方法：运动的合成与分解(1)水平方向：________直线运动；(2)竖直方向：________直线运动．,生活情境1.一架投放救灾物资的飞机在受灾区域的上空水平地匀速飞行，从飞机上投放的救灾物资在落地前的运动中(不计空气阻力)(1)速度和加速度都在不断改变．( )(2)速度和加速度方向之间的夹角一直减小．( )(3)在相等的时间内速度的改变量相等．( )(4)在相等的时间内速率的改变量相等．( )(5)在相等的时间内动能的改变量相等．( )教材拓展2.(多选)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图所示的装置进行实验．小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落，关于该实验，下列说法中正确的有( )A．两球的质量应相等B．两球应同时落地C．应改变装置的高度，多次实验D．实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动考点一平抛运动规律的应用用“化曲为直”的思想处理平抛运动中落点在水平面上的问题时，将研究对象抽象为质点平抛运动模型，处理平抛运动的基本方法是运动的分解(化曲为直)．即同时又要注意合运动与分运动的独立性、等时性．例1.[2021·河北卷，2]铯原子钟是精确的计时仪器．图1中铯原子从O点以100 m/s 的初速度在真空中做平抛运动，到达竖直平面MN所用时间为t1；图2中铯原子在真空中从P点做竖直上抛运动，到达最高点Q再返回P点，整个过程所用时间为t2.O点到竖直平面MN、P点到Q点的距离均为0.2 m．重力加速度取g＝10m.则t1∶t2为( )s2A．100∶1 B．1∶100跟进训练1.在高空中匀速飞行的轰炸机，每隔时间t投放一颗炸弹，若不计空气阻力，则投放的炸弹在空中的位置是选项中的(图中竖直的虚线将各图隔离)( )2．[2022·陕西五校联考]墙网球又叫壁球，场地类似于半个网球场，如图所示，在场地一侧立有一竖直墙壁，墙壁上离地面一定高度的位置画了水平线(发球线)，在发球区发出的球必须击中发球线以上位置才有效，假设运动员在某个固定位置将球发出，发球速度(球离开球拍时的速度)方向与水平面的夹角为θ，球击中墙壁位置离地面的高度为h，球每次都以垂直墙壁的速度撞击墙壁，设球撞击墙壁的速度大小为v，球在与墙壁极短时间的撞击过程中无机械能损失，球撞到墙壁反弹后落地点到墙壁的水平距离为x，不计空气阻力，球始终在与墙壁垂直的平面内运动，则下列说法正确的是( )A．h越大，x越大B．v越小，x越大C．h越大，θ越大 D．v越大，h越大考点二平抛运动与各种面结合问题角度1落点在斜面上分解位移，构建位移三例2. [2022·江西八校联考](多选)如图所示，小球A从斜面顶端水平抛出，落在斜面上的Q点，在斜面底端P点正上方水平抛出小球B，小球B也刚好落在斜面上的Q点，B球，A、B 抛出点离斜面底边的高度是斜面高度的一半，Q点到斜面顶端的距离是斜面长度的23两球均可视为质点，不计空气阻力，则A、B两球( )A．平抛运动的时间之比为2∶1B．平抛运动的时间之比为3∶1C．平抛运动的初速度之比为1∶2D．平抛运动的初速度之比为1∶1角度2落点在曲面上例3. [2022·浙江温州一模]如图所示为某种水轮机的示意图，水平管出水口的水流速度恒定为v 0，当水流冲击到水轮机上某挡板时，水流的速度方向刚好与该挡板垂直，该档板的延长线过水轮机的转轴O ，且与水平方向的夹角为30°.当水轮机圆盘稳定转动后，挡板的线速度恰为冲击该挡板的水流速度的一半．忽略挡板的大小，不计空气阻力，若水轮机圆盘的半径为R ，则水轮机圆盘稳定转动的角速度大小为( )A.v 02R B ．v0RC ．√3v 0RD ．2v 0R跟进训练.3 [2022·浙江名校统测]如图所示，水平地面有一个坑，其竖直截面为y ＝kx 2的抛物线(k ＝1，单位为m －1)，ab 沿水平方向，a 点横坐标为－3s2，在a 点分别以初速度v 0、2v 0(v 0未知)沿ab 方向抛出两个石子并击中坑壁，且以v 0、2v 0抛出的石子做平抛运动的时间相等．设以v 0和2v 0抛出的石子做平抛运动的时间为t ，击中坑壁瞬间的速度分别为v 1和v 2，下落高度为H ，仅s 和重力加速度g 为已知量，不计空气阻力，则(选项中只考虑数值大小，不考虑单位)( )A ．不可以求出tB ．可求出t 的大小为 √4sg C ．可以求出v 1的大小为 √3g+16gs 24D ．可求出H 的大小为2s 2考点三 生活中的平抛运动(STSE 问题)素养提升情境1投篮游戏[2021·新疆第二次联考]如图甲所示，投篮游戏是小朋友们最喜欢的项目之一，小朋友站立在水平地面上双手将皮球水平抛出，皮球进入篮筐且不擦到篮筐就能获得一枚小红旗．如图乙所示，篮筐的半径为R，皮球的半径为r，篮筐中心和出手处皮球的中心高度为h1和h2，两中心在水平地面上的投影点O1、O2之间的距离为d.忽略空气的阻力，已知重力加速度为g.设出手速度为v，要使皮球能入筐，则下列说法中正确的是( )A．出手速度大的皮球进筐前运动的时间也长B．速度v只能沿与O1O2连线平行的方向C．速度v的最大值为(d＋R－r)√g2(h2−h1)D．速度v的最小值为(d－R＋r)√2gh2−h1[思维方法]1．处理平抛运动中的临界问题要抓住两点(1)找出临界状态对应的临界条件；(2)用分解速度或者分解位移的思想分析平抛运动的临界问题．2．平抛运动临界极值问题的分析方法(1)确定研究对象的运动性质；(2)根据题意确定临界状态；(3)确定临界轨迹，画出轨迹示意图；(4)应用平抛运动的规律结合临界条件列方程求解．情境2农林灌溉农林灌溉需要扩大灌溉面积，通常在水管的末端加上一段尖管，示意图如图所示，尖管，尖管水平，不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是( )的直径是水管直径的13A．由于增加尖管，单位时间的出水量增加2倍B．由于增加尖管，水平射程增加3倍C．增加尖管前后，空中水的质量不变D．由于增加尖管，水落地时的速度大小增加8倍情境3海鸥捕食[2021·山东卷，16] 海鸥捕到外壳坚硬的鸟蛤(贝类动物)后，有时会飞到空中将它丢下，利用地面的冲击打碎硬壳．一只海鸥叼着质量m＝0.1 kg的鸟蛤，在H＝20 m的高度、，以v0＝15 m/s的水平速度飞行时，松开嘴巴让鸟蛤落到水平地面上．取重力加速度g＝10ms2忽略空气阻力．(1)若鸟蛤与地面的碰撞时间Δt ＝0.005 s ，弹起速度可忽略，求碰撞过程中鸟蛤受到的平均作用力的大小F ；(碰撞过程中不计重力)(2)在海鸥飞行方向正下方的地面上，有一与地面平齐、长度L ＝6 m 的岩石，以岩石左端为坐标原点，建立如图所示坐标系．若海鸥水平飞行的高度仍为20 m ，速度大小在15～17 m/s 之间，为保证鸟蛤一定能落到岩石上，求释放鸟蛤位置的x 坐标范围．第2讲 抛体运动的规律及应用必备知识·自主排查一、 1．重力 2．匀变速3．(1)匀速 (2)自由落体 4．(1)12gt 2√x 2+y 2yx(2)√v x 2+v y 2 v y v x二、1．斜向上方 重力 2．匀变速 抛物线 3．(1)匀速 (2)匀变速生活情境1．(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× 教材拓展2．解析：根据合运动与分运动的等时性和独立性特点可知，两球应同时落地，为减小实验误差，应改变装置的高度，多次做实验，选项B 、C 正确；平抛运动的实验与小球的质量无关，选项A 错误；此实验只能说明A 球在竖直方向做自由落体运动，选项D 错误．答案：BC关键能力·分层突破例1 解析：设距离d ＝0.2 m ，铯原子做平抛运动时有d ＝v 0t 1，做竖直上抛运动时有d ＝12g (t 22)2，解得t 1t 2＝1200.故A 、B 、D 错误，C 正确．答案：C1．解析：由题意可知，炸弹被投放后做平抛运动，它在水平方向上做匀速直线运动，与飞机速度相等，所以所有离开飞机的炸弹与飞机应在同一条竖直线上，故A 、C 错误；炸弹在竖直方向上做自由落体运动，从上至下，炸弹间的距离越来越大．故B 正确，D 错误．答案：B 2．解析：将球离开球拍后撞向墙壁的运动反向视为平抛运动，该平抛运动的初速度大小为v ，反弹后球做平抛运动的初速度大小也为v ，两运动的轨迹有一部分重合，运动员在某个固定位置发球，因此不同的发球速度对应击中墙壁的不同高度h ，但所有轨迹均经过发球点，如图所示，h 越大，球从发球点运动到击墙位置的运动时间越长，墙壁到发球点的水平位移x ′相同，则v 越小，由图可知，反弹后球做平抛运动的水平位移x 越小，选项A 、B 、D 错误；设球击中墙壁的位置到发球点的高度为h ′，由平抛运动的推论可知2h ′x ′＝tan θ，则h ′越大，即h 越大，θ越大，选项C 正确．答案：C例2 解析：依题意及几何关系可知，小球A 下落的高度为斜面高度的23，小球B 下落高度为斜面高度的12再减去斜面高度的13，则根据公式h ＝12gt 2，可知A 、B 两球平抛运动时间之比为tA tB ＝2，选项A 正确，B 错误；两小球在水平方向做匀速直线运动，有x ＝v 0t ，小球A水平分位移为斜面宽度的23，小球B 水平分位移为斜面宽度的13，代入上式联立可得v 0A v 0B＝1，选项C 错误，D 正确．答案：AD 例3 解析：由几何关系可知，水流冲击挡板时，水流的速度方向与水平方向成60°角，则有vy v 0＝tan 60°，所以水流速度为v ＝√v 02+v y2 ＝2v 0，根据题意知被冲击后的挡板的线速度为v ′＝12v ＝v 0，所以水轮机圆盘稳定转动的角速度大小为ω＝v ′R＝v0R，选项B 正确．答案：B3．解析：由题可知，两个石子做平抛运动，运动时间一样，则下落的高度H 一样，又因为落在抛物线上，a 、b 是关于y 轴对称的点，可得如下关系3s 2－v 0t ＝2v 0t －3s2，可得v 0t ＝s ，可分别得出落在坑壁上两个石子的横坐标分别为－s 2和s2，由y ＝kx 2，可得初始高度为9s 24，可求得此时高度为s 24，所以利用高度值差可求得H ＝2s 2，由H ＝12gt 2可求出平抛运动的运动时间t ＝ √2Hg ＝2s √1g ，故选项D 正确，A 、B 错误；由前面可求出v 0＝st ＝√g2，竖直方向上的速度v y ＝gt ＝2s √g ，由运动的合成可得v 1＝√v 02+v y2 ＝√g+16gs 24，故选项C 错误．答案：D情境1 解析：本题考查平抛，属于应用性题．平抛运动的时间由下落的高度决定，则进筐的皮球运动时间相同，A 错误；与O 1O 2连线方向成一个合适的角度投出的皮球也可能进筐，B 错误；皮球沿与O 1O 2连线平行的方向投出，下落的高度为h 2－h 1，水平射程临界分别为d ＋R －r 和d ＋r －R ，则投射的最大速度为v max ＝√2(h 2−h 1)g＝(d ＋R －r ) √g2(h 2−h 1)最小速度为v min ＝√2(h 2−h 1)g＝(d －R ＋r ) √g2(h 2−h 1)C 正确，D 错误． 答案：C情境2 解析：单位时间的出水量与单位时间输入水管的量有关，与是否增加尖管无关，选项A 错误；设尖管中水的流速为v 0，水管中水的流速为v ，水管的半径为r ，根据相同时间Δt 内水的流量相同可得，π(r3)2v 0Δt ＝πr 2v Δt ，得水管、尖管中水的流速之比为v v 0＝19，根据平抛运动规律，有h ＝12gt 2，增加尖管后水平射程x 0＝v 0t ＝v 0√2hg ，不加尖管时水平射程x ＝vt ＝v √2hg，可得xx 0＝19，Δx ＝x 0－x ＝8x ，故由于增加尖管，水平射程增加8倍，选项B 错误；不加尖管时，空中水的质量m ＝ρπr 2x ，加尖管时空中水的质量为m 0＝ρ·π(r 3)2·x 0＝πρr 2x ，则m ＝m 0，选项C 正确；由动能定理有mgh ＝12mv 12－12mv 2、m 0gh ＝12m 0v −2212m 0v 02，解得增加尖管前后水落地时的速度分别为v1＝√2g ℎ+v 2、v2＝√2g ℎ+v 02 ，v 2−v 1v 1≠8，选项D 错误．答案：C情境3 解析：(1)设平抛运动的时间为t，鸟蛤落地前瞬间的速度大小为v.竖直方向gt2，v y＝gt，v＝√v02+v y2.分速度大小为v y，根据运动的合成与分解得H＝12在碰撞过程中，以鸟蛤为研究对象，取速度v的方向为正方向，由动量定理得－FΔt ＝0－mv联立并代入数据得F＝500 N(2)若释放鸟蛤的初速度为v1＝15 m/s，设击中岩石左端时，释放点的x坐标为x1，击中岩石右端时，释放点的x坐标为x2，则有x1＝v1t，x2＝x1＋L联立并代入数据得x1＝30 m，x2＝36 m若释放鸟蛤时的初速度为v2＝17 m/s，设击中岩石左端时，释放点的x坐标为x′1，击中岩石右端时，释放点的x坐标为x′2，则有x′1＝v2t，x′2＝x′1＋L联立并代入数据得x′1＝34 m，x′2＝40 m综上得x坐标范围为[34 m，36 m].。
高考一轮总复习课标版物理课件：2-4-2第4章 曲线运动 万有引力与航天
h2＋d2＝
2 L h2＋ ＋s2，A项 4
错误；足球运动的时间t＝ g L2 2 ＋s ，B项正确； 2h 4
2h d g ，足球的初速度为v0＝ t ＝
2 足球末速度的大小v＝ v0 ＋v2 y＝
g L2 2 ＋s ＋2gh ，C 2h 4
5．从同一高度平抛的物体，不计空气阻力时，在空中 飞行的时间是相同的(
[答案] √的时间内速度的变 化是相同的(
[答案] √
)
7．无论平抛运动还是斜抛运动，都是匀变速曲线运动
[答案]
√
(
)
考 点
互 动 探 究
[核心提示] 2类运动：平抛运动、斜抛运动 与分解 1种方法：运动的合成 2类问题：多 1个
A．a的飞行时间比b的长 B．b和c的飞行时间相同 C．a的水平速度比b的小 D．b的初速度比c的大
[帮你审题]
[尝试解答] 2h g
根据平抛运动的规律h＝
1 2
gt2，得t＝
，因此平抛运动的时间只由高度决定，因为hb＝
[答案] AD
3．(2015· 浙江卷)如图所示为足球球门，球门宽为L.一 个球员在球门中心正前方距离球门s处高高跃起，将足球顶 入球门的左下方死角(图中P点)．球员顶球点的高度为h，足 球做平抛运动(足球可看成质点，忽略空气阻力)，则( )
A．足球位移的大小x＝ B．足球初速度的大小v0＝ C．足球末速度的大小v＝
L2 2 ＋s 4 g L2 2 ＋s 2h 4 g L2 2 ＋s ＋4gh 2h 4
L D．足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tanθ＝ 2s
[解析]
本题考查平抛运动，意在考查考生对平抛运动
高考物理一轮复习 第四章 曲线运动 万有引力与航天 第二节 平抛运动课件
答案：AD
2．如图所示，一小球以v0＝10 m/s的速度水平抛出，在 落地之前经过空中A、B两点．在A点小球速度方向与水平方 向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为 60°(空气阻力忽略不计，g取10 m/s2)，以下判断中正确的是 ()
A．小球经过A、B两点间的时间间隔Δt＝1 s B．小球经过A、B两点间的时间间隔Δt＝ 3 s C．A、B两点间的高度差h＝10 m D．A、B两点间的高度差h＝15 m 解析：设A点竖直速度为vyA，vyA＝v0＝gtA，得tA＝1 s，设B 点的竖直速度为vyB，vyB＝v0tan60°＝gtB得tB＝ 3 s，则小球经过 A、B两点间的时间间隔Δt＝tB－tA＝( 3－1) s，A、B错误；A、B 间的高度差hAB＝vyA＋2 vyBt＝10 m，C正确，D错误．
第四章
曲线运动 万有引力与航天
第二节 平抛运动
突破考点01 突破考点02 突破考点0运动规律及应用
自主练透
1．性质 加速度为重力加速度g的________运动，运动轨迹是抛物 线．
2．基本规律
以抛出点为原点，水平方向(初速度v0方向)为x轴，竖直 向下方向为y轴，建立平面直角坐标系，如图所示，则：
A．a的飞行时间比b的长 B．b和c的飞行时间相同 C．a的水平速度比b的小 D．b的初速度比c的大
(1)平抛运动的物体运动时间由竖直高度决定． (2)从水平位移和下落时间分析初速度的大小．
三个小球a、b和c水平抛出以后都做平抛运动，根
据平抛运动规律可得，x＝v0t，y＝
1 2
gt2，所以t＝
2y g
5．两个重要推论 (1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反 向延长线一定通过此时水平位移的中点，如图甲中A点和B点 所示． (2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处， 设其速度方向与水平方向的夹角为α，位移与水平方向的夹角 为θ，则tanα＝2tanθ.
高考物理一轮复习第四章曲线运动万有引力与航天4.3圆周运动课件
度不同，选项B错误；根据v＝ωr，且线速度大小相等，角速
度与半径成反比，选项C正确；根据向心加速度a＝
v2 r
，线速
度大小相等，向心加速度与半径成反比，选项D错误.
考向2 三种传动方式的综合应用 [典例2] 如图所示是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半 径为r1的大齿轮，Ⅱ是半径为r2的小齿轮，Ⅲ是半径为r3的后轮， 假设脚踏板的转速为n，则自行车前进的速度为( C )
圆周运动的运动学问题
1.圆周运动各物理量间的关系
2.常见的三种传动方式及特点 (1)皮带传动：如图甲、乙所示，皮带与两轮之间无相对 滑动时，两轮边缘线速度大小相等，即vA＝vB.
甲
乙
(2)摩擦传动：如图所示，两轮边缘接触，接触点无打滑
现象时，两轮边缘线速度大小相等，即vA＝vB.
(3)同轴传动：如图甲、乙所示，绕同一转轴转动的物 体，角速度相同，ωA＝ωB，由v＝ωr知v与r成正比.
等，即ω3＝ω2，根据v＝rω可知，v3＝r3ω3＝ωrr21r3＝2πnr2r1r3.
在分析传动装置的各物理量时，要抓住不等量与等量之间 的关系.分析此类问题有两个关键点：一是同一轮轴上的各点 角速度相同；二是皮带不打滑时，与皮带接触的各点线速度大 小相同.抓住这两点，然后根据描述圆周运动的各物理量之间 的关系就不难得出正确的结论.
vA
ωA
小相等，则ωωAB＝RvBA＝12，A错误；TTBA＝ωωBA＝21，B错误；nnAB＝ω2πB
RB
2π
＝12，C正确；aaAB＝vvABωωAB＝12，D错误.
[变式1] (2017·浙江嘉兴调研)科技馆的科普器材中常有如图 所示的匀速率的传动装置：在大齿轮盘内嵌有三个等大的小齿轮. 若齿轮的齿很小，大齿轮的半径(内径)是小齿轮半径的3倍，则当 大齿轮顺时针匀速转动时，下列说法正确的是( C )
高考物理一轮复习 4.1 曲线运动 万有引力与航天课件
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1.(多选)关于做曲线运动的物体,下列说法中正确的是 ( ) A.它所受的合外力一定不为零 B.它所受的合外力一定是变力 C.其速度可以保持不变 D.其动能可以保持不变
关闭
物体做曲线运动,其速度方向一定改变,故物体的加速度一定不为零,合外 力也一定不为零,合外力若与速度始终垂直,动能可以保持不变,故选项A、
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考点一
考点二
考点三
例1 对点训练1
如图所示,图中红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升,若红蜡块在A 点匀速上升的同时,使玻璃管水平向右做匀加速直线运动,则红蜡 块实际运动的轨迹是图中的( )
关闭
红蜡块参与了竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀加速直线运动两
个分A.运直动线,由P 于蜡B块.在曲任线一Q点的合速度方向是斜向右上方的,而合加速度
第四章 曲线运动 万有 引力与航天
考点要求
运动的合成与
分解Ⅱ 抛体运动Ⅱ
匀速圆周运 动、角速度、 线速度、向心
加速度Ⅰ
匀速圆周运动
的向心力Ⅱ 离心现象Ⅰ
万有引力定律
及其应用Ⅱ
命题视角
1.抛体运动和圆周 运动规律是本章的 重点考查内容。高 难度的压轴题经常 都和本专题有关,题 型以选择题和计算 题为主。有时也通 过与生产、生活、 科技相联系的命题 进行考查。
3.各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机,如图所示,该起重机 的旋臂保持不动,可沿旋臂“行走”的天车有两个功能,一是吊着货物 沿竖直方向运动,二是吊着货物沿旋臂水平方向运动。现天车吊着 货物正在沿水平方向向右匀速行驶,同时又使货物沿竖直方向做匀 减速运动。此时,我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下 图中的( )
高三物理一轮 第4章 曲线运动 万有引力与航天 第二讲精品课件 (2)
(1)求这段时间内悬索对被困人员 B 的拉力大小． (2)求在 5 s 末被困人员 B 的速度大小及位移大小． (3)直升机在 t＝5 s 时停止收悬索，但发现仍然未脱 离洪水围困区，为将被困人员 B 尽快运送到安全处， 飞机在空中旋转后静止在空中寻找最近的安全目标， 致使被困人员 B 在空中做圆周运动，如图乙所示．此 时悬索与竖直方向成 37°角，不计空气阻力，求被困 人员 B 做圆周运动的线速度以及悬索对被困人员 B 的拉力．(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
三、离心运动和向心运动
1．离心运动
(1)定义：做_圆__周__运__动___的物体，在所受合外 力突然消失或不足以提供圆周运动_所__需__向___ _心__力__的情况下，就做逐渐远离圆心的运动． (2)本质：做圆周运动的物体，由于本身的惯 性，总有沿着_圆__周__切__线__方__向__飞出去的倾向．
速 度 为 后 轮 边 缘 的 线 速 度 v′ ＝ ω′R ＝
2πNtrr21R.若牙盘的齿数为 m、飞轮的齿数为 n，
则r1＝m，所以 r2 n
v′＝2πNtrr21R＝
Nm 2π tn R.
答案：
N 2π t
牙盘的半径 r1(牙盘的齿数 m)、
飞轮的半径 r2(飞轮的齿数 n)、自行车后轮的
半径 R 2πNtrr21R 或 2πNtnmR
aA∶aB∶aC.
【思路点拨】 O1、O2 轮靠皮带相连，轮子 边缘点的线速度大小相同；O1、O3 轮通过转 轴相连，轮子上各点具有相同的角速度．
解析： (1)令 vA＝v，由于皮带传动时不打滑， 所以 vB＝v.因 ωA＝ωC，由公式 v＝ωr 知，当角 速度一定时，线速度跟半径成正比，故 vC＝12v， 所以 vA∶vB∶vC＝2∶2∶1.
高考物理一轮复习课件 第四章 曲线运动 万有引力与航天
第1节曲线运动运动的合成与分解一、曲线运动1．速度方向：质点在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。
[注1] 2．运动性质：曲线运动一定是变速运动。
[注2]3．曲线运动的条件两个角度运动学角度物体的加速度方向跟速度方向不在同一条直线上(加速度可以是恒定的，也可以是变化的)动力学角度合外力的方向跟物体速度方向不在同一条直线上(合外力可以是恒力，也可以是变力)二、运动的合成与分解1．分解原则：一般根据运动的实际效果进行分解。
2．运算法则：位移、速度、加速度的合成或分解遵循平行四边形定则。
3．合运动与分运动的关系[注3]等时性合运动和分运动、分运动与分运动经历的时间相等，即同时开始、同时进行、同时停止。
[注4]独立性各分运动相互独立，不受其他运动的影响。
各分运动共同决定合运动的性质和轨迹。
等效性各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果。
[注解释疑] [注1]速度方向时刻在变，但速度的大小可能不变。
[注2]加速度不为零，合外力不为零。
a恒定→匀变速曲线运动，如平抛运动。
a改变→变加速曲线运动，如匀速圆周运动。
[注3]实际运动为合运动。
[注4]时间是分运动与分运动、分运动与合运动建立联系的关键量，即t是运动规律方程组所共有的“元”。
【基础自测】一、判断题(1)做曲线运动的物体加速度一定是变化的。
(×)(2)做曲线运动的物体速度大小一定发生变化。
(×)(3)曲线运动可能是匀变速运动。
(√)(4)两个分运动的时间一定与它们的合运动的时间相等。
(√)(5)合运动的速度一定比分运动的速度大。
(×)(6)只要两个分运动为直线运动，合运动一定是直线运动。
(×)(7)分运动的位移、速度、加速度与合运动的位移、速度、加速度间满足平行四边形定则。
(√)二、选择题1．[教科版必修2 P4T2](多选)一质点做曲线运动，它的速度方向和加速度方向的关系是()A．质点速度方向时刻在改变B．质点加速度方向时刻在改变C．质点速度方向一定与加速度方向相同D．质点速度方向一定沿曲线的切线方向解析：选AD质点做曲线运动，其速度方向沿轨迹的切线方向，方向时刻在改变，且与加速度方向不在一条直线上，加速度的方向可能是不变的，故选项A、D正确，B、C错误。