必修二-第五章曲线运动20130513-(复习课件)

曲线运动速度方向：--切线方向运动性质：--变速运动条件：--物体所受合外力与速度不在同一直线上特例：平抛匀速圆周运动研究方法：--运动的合成与分解平行四边形定则运动的等时性，独立性条件：只受重力有水平初速度规律：水平方向：匀速直线运动竖直方向：自由落体运动飞行时间：只取决于高度运动性质：匀变速运动描述运动的物理量线速度角速度周期频率转速向心加速度运动性质：变速曲线运动条件：合外力提供做匀速圆周运动所需的向心力.合外力不足以提供向心力----离心运动一曲线运动2.运动性质:轨迹是曲线;运动方向时刻在改变是；一定具有加速度，。3.运动的条件：运动物体所受合外力方向跟它的速度方向。1.速度方向：做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该点的。变速运动合外力不为零切线方向不在同一直线上4.轨迹特点：物体曲线运动的轨迹应在合力F与速度v方向之间，并且合力F指向。轨迹的内侧1.速度变化的运动必是曲线运动吗？2.加速度变化的运动必是曲线运动吗？3.曲线运动一定是变速运动？4.变速运动一定是曲线运动？5.曲线运动的速度一定变？6.做曲线运动的物体所受合力一定不为零？7.物体在恒力下不可能做曲线运动?8.物体在变力作用下一定做曲线运动？9.加速度恒定的运动不可能是曲线运动？错错错错错错对对对达标练习10.如图所示,物体在恒力的作用下沿曲线从A运动到B,此时突然使力反向,物体的运动情况是()A、物体可能沿曲线Ba运动B、物体可能沿直线Bb运动C、物体可能沿曲线Bc运动D、物体可能沿曲线B返回AC达标练习二运动的合成与分解1.合运动与分运动的概念：合运动物体；4.原则：运动的合成是惟一的，而运动的分解不是惟一的，通常按运动所产生的实际效果分解。分运动是物体同时参与合成运动的运动。平行四边形定则或三角形定则实际的运动3.实质：运动的合成与分解是指的合成与分解。a、v、x①等时性:合运动与分运动经历的时间相等。②独立性:一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其它分运动的影响。③等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动规律有完全相同的效果。2.合运动与分运动的关系：3.判断两个直线运动的合运动的性质（1）合运动是直线运动还是曲线运动？（2)合运动是匀变速运动还是变加速运动？视合力的方向或加速度的方向与合速度的方向是否同在同一直线而定看合力或加速度是否恒定而定4.讨论两个互成角度的直线运动的合运动有哪些类型？(1)两匀速运动合成为(2)一个匀速运动，一个匀加速直线运动合成为(3)两匀变速直线运动的合运动为：匀速直线运动匀变速曲线运动匀变速直线运动或匀变速曲线运动2avv1av12ad实例1小船渡河当v船垂直于河岸;tmin=v船dv船v水vθv船θdv船θv水vv船v水v船v水最短渡河位移最短渡河时间v水v最小位移dsmin渡河时间：vdt11.河宽d＝100m，水流速度v1=3m/s，船在静水中的速度是v2＝4m/s.求（1）欲使船渡河时间最短，船应怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移多大？（2）欲使船渡河距离最短，船应怎样渡河？渡河时间多长？达标练习分析:(1)垂直于河岸；t=25s；x=125m。（2）cosθ=3/4；t=100/√7实例2绳＋滑轮θv1v2v?沿绳方向的伸长或收缩运动垂直于绳方向的旋转运动绳物模型绳端速度分解原则：①若被拉紧的绳子两端有两个物体做不同的运动时绳子哪一端有绕轴的转动，则分解该端物体的速度。②分解原则沿着绳和垂直绳则V与V1的关系为？cos1VV注意：沿绳的方向上各点的速度大小相等12.如图所示，湖中有一小船，岸上人用绳子跨过一高处的滑轮拉船靠岸，当绳子以速度v通过滑轮时，问：(1)船运动的速度比v大还是小？(2)保持绳子速度v不变，船是否作匀速运动？跟踪练习（1）由v1=v/cosѳ得：船运动的速度比v大；（2）船的运动为非匀速运动。四抛体运动1.条件：①具有；②。2.性质：3.处理方法：分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动。匀变速运动一定的初速度只受重力实例一平抛运动3.处理方法：2.性质：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。匀变速曲线运动1.条件：①具有；②。水平的初速度只受重力OyBxAP(x,y)v0lθαvx=v0αvvyO′位移速度水平方向竖直方向合运动偏向角x=v0ty=gt212vx=v0vy＝gt决定平抛运动在空中的飞行时间与水平位移的因素分别是什么？0tan2gtv0tangtvtan2tan速度方向的反向延长线与水平位移的交点O′有什么特点？l=x2+y2v=v02+vy2实例一平抛运动是一竖线.平抛运动的加速度是恒定的,根据Δv=gΔt,Δv的方向与g方向相同,且其大小与Δt成正比,即在任意Δt内,速度的变化量Δv是大小相等的,方向竖直向下的.1.平抛物体速度的变化有何规律?2.平抛运动的速度末端连线有什么特点?13.一架飞机水平匀速飞行，从飞机上每隔1秒释放一个铁球，先后释放4个，若不计空气阻力，则4个球（）A.在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是等间距的。B.在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点不是等间距的。C.在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的。D.在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的。C14.炮台高出海面45m，水平射击一个以36km/h的速度沿射击方向逃离的敌舰，如果炮弹的出口速度是610m/s（不计阻力），问敌舰距我炮台多远时开炮才能命中？由h=1/2gt2得炮弹运动时间t=3s所以Δx=x1-x2=610×3m-10×3m=1800m做平抛运动的物体垂直落在斜面上---可得知速度与竖直方向夹角a。av0vv0vyaV0平抛运动典型题型物体从斜面上平抛又落回到斜面---可得知位移与水平方向夹角a。---当合速度平行于斜面时，物体离斜面最远。1.利用速度方向的正切值求解平抛2.利用位移方向的正切值求解平抛15.如图所示，小球从倾角为37°的斜面底端的正上方以15m/s的速度水平抛出，飞行一段时间后，恰好垂直撞在斜面上，（g取10m/s2）求：(1)小球在空中飞行时间；(2)抛出点距斜面底端的高度．检测练习得：t=2sH=1/2gt2+v0·t·tan370=42.5m由v⊥=gtv⊥=v0/tan37016.水平抛出一个小球，经过一段时间球速与水平方向成450角，再经过1秒球速与水平方向成600角，求小球的初速大小。0045tanvgt00160tanvtg1350v17.如图为平抛运动轨迹的一部分，已知条件如图所示。求v0h1h2abcxx水平方向x=v0t竖直方向h2-h1=gt2由以上二式得：120hhgxvb点的速度计算：抛出点的坐标的计算：检测练习18.如图所示，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vo抛出，小球滑到底端时，水平方向位移多大？θv0L水平方向s=v0t沿斜面向下L=1/2at2由牛顿第二定律mgsinθ=ma由以上三式得：sin20gLVS思考：处理类平抛运动与平抛运动时有何相似之处？检测练习六匀速圆周运动v=T2πrω=T2πv=rω1、描述圆周运动快慢的物理量：线速度v、角速度ω、转速n、频率f、周期T2、匀速圆周运动的特点及性质变加速曲线运动v=ΔtΔlω=ΔtΔθn=f=T1线速度的大小不变①不打滑下，皮带上及与带相切的各点V大小相等。②同一转轴上的物体上的各点ω相同ABCABo3、两个有用的结论：20.如图所示，甲轮和乙轮半径之比是2∶1，A，B两点分别为甲乙两轮的边缘上的点，C点在甲轮上，它到转轴的距离是甲轮半径的1/4，甲轮以角速度ω转动，皮带不打滑，求A，B，C三点的:(1)线速度大小之比；(2)角速度大小之比；(3)向心加速度大小之比．4:4:11:2:14:8:1检测练习七向心加速度和向心力1、方向：2、物理意义：3、向心加速度的大小：v2ran==vω=rω2=r4π2T23、向心力的大小：v2rFn=m=mvω=mrω2=mr4π2T24、向心力的来源：匀速圆周运动：合力充当向心力向心加速度向心力始终指向圆心描述线速度方向变化的快慢1、方向：始终指向圆心沿半径方向的合力2、作用：只改变速度的方向，不改变速度的大小效果力rmgF静OFNOθO'FTmgF合θFNmgθ八几种常见的匀速圆周运动mgFNrF静ORF合火车转弯圆锥摆转盘滚筒OOFNmgFNmgv2Rmg－FN＝mv2RFN－mg＝mvvFN圆台筒F合Ormg汽车过桥八几种常见的匀速圆周运动21.如图所示，质量m=2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为20m。如果桥面承受的压力不得超过3.0×105N，则：（1）汽车允许的最大速率是多少？（2）若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多大？（g取10m/s2）NN′GG解：RvmmgN2(1)由得：v=10m/sRvmNmg2(2)由得：N′=1×105N检测练习22.长为0.5m的轻杆（不计质量），OA绕O点在竖直平面内做圆周运动，A端连着一个质量为m＝2kg的小球。求在下述的两种情况下，通过最高点时杆对物体的作用力的大小和方向。(1)杆做匀速圆周运动的转速为2.0r/s；(2)杆做匀速圆周运动的转速为1.0r/s；(3)若杆改成绳，将会怎样?解：(1)由FN+mg=m·4π2n2·r得:FN=137.75N方向：竖直向下(2)由FN+mg=m·4π2n2·r得：FN=19.44N方向：竖直向下（3）一样检测练习23.飞机在竖直平面内做半径为400m的匀速圆周运动，其速率是150m／s，飞行员的质量为80kg，取g＝10m/s2，求（1）飞机在轨道最高点飞行员头朝下时，座椅对飞行员压力的大小及方向；（2）飞机在最低点飞行员头朝上时，飞行员对座椅的压力大小及方向。解：RmVmgFN2(1)由得：FN=3700N(2)由得：RmVmgFN2FN=5300N方向：竖直向下方向：竖直向下检测练习九离心运动与向心运动离心运动：0≤F合＜Fn匀速圆周运动：F合=Fn向心运动：F合＞Fn注意：这里的F合为沿着半径（指向圆心）的合力Fn为做匀速圆周运动所需的向心力24.雨伞伞面的半径为r，离地面高为h，雨伞柄以角速度ω旋转，使雨滴自边缘甩出落于地面成一大圆圈，求此圆圈的半径．【解析】水滴从伞面边缘甩出去以后做平抛运动，水滴的水平速度为v0＝ωr.水滴在空中做平抛运动的时间为t＝水滴做平抛运动的水平射程为x=v0t=ω·r如图所示为俯视图，表示水滴从a点甩离伞面，落在地面上的b点；O是转动轴（圆心），可见水滴落在地面上形成的圆的半径为R＝gh2gh2ghwrxr22221r检测练习