力学复习五曲线运动及其动力学问题市公开课特等奖市赛课微课一等奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,力学复习（五）,曲线运动及其动力学问题,第1页,基础知识主要内容,1曲线运动特征与条件；,2运动合成与分解；,3平抛物体运动；,4匀速圆周运动,第2页,曲线运动特征,运动合成与分解,基础知识结构,第3页,主要物理思想,运动合成与分解,第4页,一、运动合成与分解,【例1】如图所表示塔吊臂上有一能够沿水平方向运动小车A，小车下装有吊着物体B吊钩在小车A与物体B以相同水平速度沿吊臂方向匀速运动同时，吊钩将物体B向上吊起，A、B之间距离以 (SI)(,SI表示国际单位制，式中H为吊臂离地面高度,)规律改变，则物体做（）,(A)速度大小不变曲线运动,(B)速度大小增加曲线运动,(C)加速度大小方向均不变曲线运动,(D)加速度大小方向均改变曲线运动,第5页,分析：,对B：设其在竖直方向上位移为：y=V,0,t+at,2,/2,则：d=H-y=H-（V,0,t+at,2,/2）=,H-V,0,t-at,2,/2,由题意：,d=H-2t,2,所以得 V,0,=0 a=4m/s,2,即B在竖直方向上做初速度为0匀加速运动,同时在水平方向上匀速运动,二者合成得,B、C,两选项正确。,d,y,H,第6页,【例2】如图所表示，A、B两直杆交角为，交点为M，若两杆各以垂直于本身速度V,1,、V,2,沿着纸面运动，则交点M速度为多大？,假设B不动,V,1,/,V,1,A,第7页,假设B不动,V,1,/,V,1,A,假设A不动,V,2,/,V,2,B,V,1,/,V,M,V,2,/,第8页,【例3】两个宽度相同但长度不一样台球框固定在水平面上，从两个框长边同时以相同速度分别发出小球A和B，如图所表示，设球与框边碰撞时无机械能损失，不计摩擦，则两球回到最初出发框边先后是（）,A.、A球先回到出发框边,B、B球先回到出发框边,C、两球同时回到出发框边,D、因两框长度不明，故无法确定哪一个球先回到出发框边,B,A,分解速度如图：,只考虑沿宽方向分运动，结论怎样？,思索：能不能画出轨迹后，结合反射定律求解？,C,第9页,二：曲线运动条件：,【例4】图中实线是一簇未标明方向由点电荷产生电场线，虚线是某一带电粒子经过该电场区域时运动轨迹,a,b是轨迹上两点若带电粒子在运动中只受电场力作用，依据此图可作出正确判断是（）,A.带电粒子所带电荷符号,B.带电粒子在a,b两点受力方向,C.带电粒子在a,b两点速度何处较大,D.带电粒子在a,b两点电势能何处较大,a,b,BCD,第10页,三：与平抛运动和圆周运动结合动力学问题,【例5】如图所表示，在竖直平面,xoy,坐标系内，,oy,表示竖直向上方向。该平面内存在沿,x,轴正向匀强电场。一个带电小球从坐标原点沿,oy,方向竖直向上抛出，初动能为4J，不计空气阻力。它抵达最高点位置如图中,M,点所表示。求：,小球在,M,点时动能,E,1,。在图上标出小球落回,x,轴时位置,N,。小球抵达,N,点时动能,E,2,。,o,y,/m,x,/m,M,v,0,v,1,3,2,1,2 4 6 8,10 12 14 16,第11页,o,y,/m,x,/m,M,v,0,v,1,3,2,1,2 4 6 8,10 12 14 16,解：,（1）,X方向上在电场力作用下匀加速运动，y方向上竖直上抛,由图知这两个分运动,平均速度,大小之比为32，,所以小球在,M,点时动能,E,1,=9,E,0,/4=9J,（2）因为从O到M和从M到N时间相等，所以,X,OM,X,MN,=1 3,所以,X,ON,=12m,（3）把N点速度分解，y方向速度大小等于V,0,，水平速度大小等于2V,1,所以小球在,N,点时动能,E,N,=,E,0,+4,E,1,=40J,所以,v,1,v,0,=32,，,V,0,2V,1,第12页,【例6】作平抛运动物体，在落地前最终1s内，其速度方向由跟竖直方向成60,0,角变为跟竖直方向成45,0,角，求:物体抛出时速度和高度分别是多少？,由题意得：V,2y,=V,0,V,1y,=V,0,tan30,0,30,0,45,0,V,0,V,1,V,2,V,2y,V,1y,V,2y,-,V,1y,=gt,得V,0,=3gt/（3-3,1/2,）=,23.2m/s,H=V,2y,2,/2g=V,0,2,/2g=,27.5m,H,第13页,【例7】如图所表示，在圆柱形房屋天花板中心O点悬挂一根长为L细绳，绳下端挂一个质量为m小球，已知绳能承受最大拉力为2mg，小球在水平面内做圆周运动，当速度逐步增大到绳断裂后，小球恰好以速度,v,2,=落到墙脚边求（1）绳断裂瞬间速度v,1,；（2）圆柱形房屋高度H和半径,第14页,【解析】绳断裂前小球作圆锥摆运动，受力如图2，绳断裂后小球沿切线方向作平抛运动，直到落地，俯视图如图3,图1,图3,图2,T,r,mg,（l）小球在绳断前：Tcos=mg，因为Tm2mg，=60,0,Tsinmv,1,2,/r，r=Lsin 解得v,1,=，,（2）小球从抛出到落地，依据机械能守恒定律：mv,1,2,mgh,1,=mv,2,2,h,1,=H-Lcos,h,1,解得：,H=13L/4,依据俯视图得：R,2,=r,2,+x,2,其中：x=v,1,t,h,1,=gt,2,/2,解得：,R=3L,H,第15页,小结,1、处理曲线动力学问题，首先依然要认真做好力学问题“三个分析”：,受力情况,分析、,运动过程,分析和,运动状态,分析。,2、利用,运动合成与分解,主要思想,3、结合牛顿运动定律，功效关系，动量定理等规律、向心力公式等列式求解。,第16页,