2017人教版高一物理必修二-第五章曲线运动-单元复习课件.ppt.ppt

第五章第五章 曲线运动复习曲线运动复习曲曲 线线 运运 动动两种典两种典型运动型运动平平 抛抛匀速圆周运动匀速圆周运动含义含义性质性质问题问题1 1、曲线运动是一定是变速运动吗？、曲线运动是一定是变速运动吗？问题问题2 2、如何确定曲线运动速度方向？、如何确定曲线运动速度方向？问题问题3 3、曲线运动的条件是什么？、曲线运动的条件是什么？问题问题4 4：力的方向与曲线弯曲的方向有何关系：力的方向与曲线弯曲的方向有何关系？一、曲线运动的含义与特征一、曲线运动的含义与特征1 1、曲线运动的特点曲线运动的特点:轨迹是曲线；运动方向时刻在改变；是轨迹是曲线；运动方向时刻在改变；是变速运变速运动动；一定具有加速度，；一定具有加速度，合外力不为零合外力不为零。2 2、做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该点的在该点的切线方向切线方向。3 3、曲线运动的条件：运动物体所受合外力方曲线运动的条件：运动物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上。向跟它的速度方向不在同一直线上。二、合运动与分运动的关系二、合运动与分运动的关系1 1）独立性）独立性2 2）等时性）等时性问题：两个直线运动的合运动可以是问题：两个直线运动的合运动可以是 什么运动？什么运动？3 3）等效性）等效性判断合运动的性质判断两个直线运动的合运动的性质判断两个直线运动的合运动的性质直线运动还是直线运动还是曲线运动曲线运动？匀变速运动还是匀变速运动还是变加速运动变加速运动？合力的方向或加速度的方向与合合力的方向或加速度的方向与合速度的方向是否同一直线速度的方向是否同一直线合力或加速度是否恒定合力或加速度是否恒定关于船在静水中的运动问题关于船在静水中的运动问题最短时间最短时间dd1、船头垂直河岸过河、船头垂直河岸过河实际到达对岸位置在实际到达对岸位置在什么地方？什么地方？过河时间是多少？过河时间是多少？如果水流速度发生变化，过河时间是否发生变化？如果水流速度发生变化，过河时间是否发生变化？最小位移最小位移dd2、船要到达正对岸，船、船要到达正对岸，船头该向哪个方向行驶？头该向哪个方向行驶？过河位移是多少？过河位移是多少？绳滑轮v1v2v?v?v?Made by Livenv?三、平抛物体的运动三、平抛物体的运动1 1、条件、条件1 1）水平初速度水平初速度2 2）只受重力作用只受重力作用2 2、特性、特性是匀变速曲线运动，是匀变速曲线运动，加速度为加速度为重力加速度重力加速度g g3 3、规律、规律是是水平匀速运动水平匀速运动和和竖直自由落体运动竖直自由落体运动的合运动的合运动OyBxAP(x,y)v0平抛运动lvx=v0vvyO位移位移速度速度水平方向水平方向竖直方向竖直方向合运动合运动偏向角偏向角x=v0 ty=g t 21 12 2vx=v0vygt决定平抛运动在空中的决定平抛运动在空中的飞行时间与水平位移的飞行时间与水平位移的因素分别是什么？因素分别是什么？速度方向的反向延长线速度方向的反向延长线与水平位移的交点与水平位移的交点O有什么特点？有什么特点？l=x2+y2l=v02+vy2例题、一物体以初速例题、一物体以初速v v0 0作平抛运动，经作平抛运动，经过过_ s.s.其水平分速度和竖直分其水平分速度和竖直分速度大小相等，经过速度大小相等，经过_ s.s.其竖其竖直分位移是水平分位移的两倍直分位移是水平分位移的两倍.V0/g4V0/g4 4、规律的应用、规律的应用利用分运动的规律，运用合成分解的方法利用分运动的规律，运用合成分解的方法解题方法：解题方法：画好运动图画好运动图例例、水水平平抛抛出出一一个个小小球球，经经过过一一段段时时间间小小球球速速度度与与水水平平方方向向成成45450 0角角，再再经经过过1 1秒秒球球速速与与水水平平方方向向成成60600 0角角，求求小小球球的的初初速大小。速大小。vy1vt1v045450 0v0vt2vy260600 0练习如图为平抛运动轨迹的如图为平抛运动轨迹的一部分，已知条件如图一部分，已知条件如图所示。所示。求求v0 和和vb 。h1h2abcx x斜抛运动1、条件：、条件：具有具有斜向上或斜向下的初速度斜向上或斜向下的初速度；只受重力只受重力。3、处理方法：、处理方法：2、性质：、性质：分解为水平方向的匀速直线运动和竖直分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛或竖直下抛运动。方向的竖直上抛或竖直下抛运动。匀变速曲线运动匀变速曲线运动四、匀速圆周运动四、匀速圆周运动1 1、“匀速匀速”二字的理解二字的理解2 2、快慢的描述、快慢的描述定义：弧长和时间的比值定义：弧长和时间的比值 公式：公式：矢量：矢量：定义：半径转过的角度定义：半径转过的角度 和时间和时间t t的比值的比值 公式：公式：单位单位 m/sm/s单位单位 rad/srad/s质点运动一周所用的时间质点运动一周所用的时间1 1）线速度）线速度2 2）角速度）角速度3)3)周周 期期4 4）频率）频率f f 定义：定义：1 1秒内完成圆周运动的次数秒内完成圆周运动的次数是周期的倒数，即是周期的倒数，即f=1/Tf=1/T。5 5）转速）转速n n 定义：定义：质点在单位时间里完成的圈数质点在单位时间里完成的圈数 单位：单位：1/1/s s又称又称HzHz单位是单位是r/sr/s或或r/minr/min3 3、关系：、关系：（n为为r/s)匀速圆周运动v=T2r=T2v=r1、描述圆周运动快慢的物理量：、描述圆周运动快慢的物理量：线速度线速度v、角速度、角速度、转速、转速n、频率、频率f、周期、周期T2 2、匀速圆周运动的特点及性质匀速圆周运动的特点及性质变加速曲线运动变加速曲线运动v=tl=tn=f=T1线速度的大小不变线速度的大小不变五、向心力五、向心力 向心加速度向心加速度1 1、向心力、向心力1 1）方向）方向 总是指向圆心总是指向圆心2 2）作用）作用 只改变速度的方向只改变速度的方向3 3）大小）大小向心力是根据力的效果命名的，向心力是根据力的效果命名的，是由其它力提供的。是由其它力提供的。向心力是变力还是恒力向心力是变力还是恒力?变力变力2 2、向心加速度向心加速度2 2）是描述速度方向变化快慢的物理量）是描述速度方向变化快慢的物理量3 3）大小）大小1 1）由向心力产生）由向心力产生的加速度，方向的加速度，方向总总是指向圆心是指向圆心向心加速度是变化的还是恒定的向心加速度是变化的还是恒定的?变化变化向心加速度和向心力1 1、方向：方向：2 2、物理意义：物理意义：3 3、向心加速度的大小：向心加速度的大小：v2ran=v=r2=r42T 22 2、向心力的大小：向心力的大小：v2rFn=m =mv=mr2=m r42T 23 3、向心力的来源：向心力的来源：匀速圆周运动：合力充当向心力匀速圆周运动：合力充当向心力向向心心加加速速度度向向心心力力始终指向圆心始终指向圆心描述速度方向变化的快慢描述速度方向变化的快慢描述速度方向变化的快慢描述速度方向变化的快慢1 1、方向：方向：始终指向圆心始终指向圆心沿半径方向的合力沿半径方向的合力匀速圆周运动两个有用的结论：两个有用的结论：皮带上及轮子边缘上各点的线速度相同皮带上及轮子边缘上各点的线速度相同同一轮上各点的角速度相同同一轮上各点的角速度相同O1abcO2RaRcRb 例例2.2.如如图图所所示示，两两个个依依靠靠摩摩擦擦传传动动的的轮轮了了，设设它它们们之之间间不不打打滑滑，A A为为半半径径为为R R的的O O1 1轮轮缘缘上上一一点点，B B为为半半径径为为2R2R的的O O2 2轮轮缘缘上上的的点点，C C是是半半径径中中点，当轮转动时，点，当轮转动时，A A、B B两点的角速度之比两点的角速度之比A A：B B B B、C C两点的线速度之比两点的线速度之比v v B B ：v vC CA A、C C两点的向心加速度之比两点的向心加速度之比a aA A：a aC C O2AO1CB皮带传动的两个轮子边缘上各点的线速度相皮带传动的两个轮子边缘上各点的线速度相等；同一个轮子上各点的角速度相等。等；同一个轮子上各点的角速度相等。rmgF静静OFNOOFTmgF合合Made by LivenMade by LivenMadeMadeby by LivenLivenFNmg几种常见的匀速圆周运动OrmgFNrF静静mgFNF合合ORF合合火车火车转弯转弯圆圆锥锥摆摆转盘转盘圆台筒圆台筒滚滚筒筒Made by LivenMade by LivenOlOO几种常见的圆周运动FNmgFNmgmgFv2RmgFNmv2RFNmgmF1F2vv沿半径方向沿半径方向FnFF10垂直半径方向垂直半径方向Ft F2几种常见的圆周运动竖直面内的圆周运动：绳、杆、管状轨道一一.铁路的弯道铁路的弯道外轨略高于内轨外轨略高于内轨当当V=VV=V规规时时,内、外轨对内、外轨对车轮都无侧向压力车轮都无侧向压力当当V VV V规规时时,仅仅外轨外轨对对车轮车轮有侧向压力有侧向压力当当V VV V规规时时,仅仅内轨内轨对对车轮车轮有侧向压力有侧向压力六、匀速圆周运动的实例分析六、匀速圆周运动的实例分析F FN NmgmgF F合合合合二、拱形桥二、拱形桥vROmgFNORvmgFNF FN N-mg=mv-mg=mv2 2/R/RF F合合=F=Fn n有：有：mg-Fmg-FN N=mv=mv2 2/R/RF F合合=F=Fn n离心运动离心运动圆周运动圆周运动向心运动向心运动离心运动离心运动离心运动与向心运动离心运动离心运动：0 F合合Fn匀速圆周运动匀速圆周运动：F合合=Fn向心运动向心运动：F合合Fn注意：这里的注意：这里的F合合为沿着半径（指向圆心）的合力为沿着半径（指向圆心）的合力例例3 3用细线拴着一个小球，在光滑水平面上作用细线拴着一个小球，在光滑水平面上作匀速圆周运动，有下列说法匀速圆周运动，有下列说法,其中正确的是（其中正确的是（）A A小球线速度大小一定时，线越长越容易断小球线速度大小一定时，线越长越容易断B B小球线速度大小一定时，线越短越容易断小球线速度大小一定时，线越短越容易断C C小球角速度一定时，线越长越容易断小球角速度一定时，线越长越容易断D D小球角速度一定时，线越短越容易断小球角速度一定时，线越短越容易断B C绳绳小球能过最高点的最小速度？小球能过最高点的最小速度？此时绳子的拉力是多大？此时绳子的拉力是多大？F=0mgFVO轨道mgFV八、竖直面内的变速圆周运动八、竖直面内的变速圆周运动杆杆球能过最高点时的最小速度？此时杆球能过最高点时的最小速度？此时杆对球的作用力多大？对球的作用力多大？Vmin=0FN=mgVmgOFNVmgFN竖直向上竖直向上曲曲 线线 运运 动动方向方向-切线方向切线方向运动性质运动性质-变速运动变速运动条件条件-物体所受合外力与物体所受合外力与速度不在同一直线上速度不在同一直线上特例特例平平 抛抛匀速圆匀速圆周运动周运动研究方法研究方法-运动的合成与分解运动的合成与分解平行四边形定则平行四边形定则运动的等时性，独立性运动的等时性，独立性条件：只受重力条件：只受重力有水平初速度有水平初速度规律：规律：水平方向：匀速直线运动水平方向：匀速直线运动竖直方向：自由落体运动竖直方向：自由落体运动飞行时间：只取决于高度飞行时间：只取决于高度运动性质：匀变速运动运动性质：匀变速运动描述运动的物理量描述运动的物理量线速度线速度 角速度角速度 周期周期频率频率 转速转速 向心加速度向心加速度运动性质：运动性质：变速曲线运动变速曲线运动条件：条件：合外力提供向心力合外力提供向心力合外力不足以提供向心力合外力不足以提供向心力-离心运动离心运动知识结构高空水平飞行飞机上，每隔高空水平飞行飞机上，每隔1 1分钟投分钟投一包货物，则空中下落的许多货物和飞一包货物，则空中下落的许多货物和飞机的连线是：机的连线是：A A：倾斜直线倾斜直线 B B：竖直直线竖直直线 C C：平滑直线平滑直线 D D：抛物线抛物线B一个匀速直线运动和一个匀变速直线一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动，下列说法正确的是运动的合运动，下列说法正确的是（）A.A.一定是直线运动一定是直线运动B.B.B.B.一定是曲线运动一定是曲线运动C.C.可能是直线运动可能是直线运动 D.D.可能是曲线运动可能是曲线运动CD用细线将一小球悬挂在速度为用细线将一小球悬挂在速度为V匀速前匀速前进的车厢中，如图所示，细线长为进的车厢中，如图所示，细线长为L，小，小球质量为球质量为m，当车厢突然制动时线的拉力，当车厢突然制动时线的拉力将为将为 .长长L=0.4m的细线，栓着一个质量为的细线，栓着一个质量为0.3kg的小球，在竖直平面内做圆周运动，的小球，在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最低点时离地面高度小球运动到最低点时离地面高度H=0.8m，细线受到的拉力为，细线受到的拉力为7N，求：，求：（1）小球在最低点速度的大小？）小球在最低点速度的大小？（2）若小球运动到最低点时细线恰好断）若小球运动到最低点时细线恰好断裂，那么小球着地时速度为多大？裂，那么小球着地时速度为多大？如图所示，用长为如图所示，用长为L的细绳拴着质量为的细绳拴着质量为m的小球在竖的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是（直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是（）A.小球在圆周最高点时所受向心力一定为重力小球在圆周最高点时所受向心力一定为重力 B.小球在圆周最高点时绳子的拉力不可能为零小球在圆周最高点时绳子的拉力不可能为零C.若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是最高点速率是D.小球在圆周最低点时拉力一定大于重力小球在圆周最低点时拉力一定大于重力例例杆杆长长为为L，球球的的质质量量为为m，杆杆连连球球在在竖竖直直平平面面内内绕绕轴轴O自自由由转转动动，已已知知在在最最高高点点处处，杆杆对对球球的的弹弹力力大大小为小为F=1/2mg，求这时小球的即时速度大小。，求这时小球的即时速度大小。解解：小球所需向心力向下，本题中：小球所需向心力向下，本题中 F=1/2mgmg，所以弹力的方向可能向上，也可能向下。所以弹力的方向可能向上，也可能向下。若若F F 向上，则向上，则若若F F 向下，则向下，则例、例、从从A A点以水平速度点以水平速度v v0 0抛出小球，不计空气阻力。小球落在抛出小球，不计空气阻力。小球落在倾倾角角为为 的的斜斜面面上上B B点点，速速度度方方向向与与斜斜面面垂垂直直，如如图图所所示示。则则小小球球到到达达B B点点时时速速度度大大小小v vB B_，小小球球在在空空中中飞飞行行的的时时间间t t_。例例.95年年高高考考在在研研究究平平抛抛物物体体运运动动的的实实验验中中，用用一一张张印印有有小小方方格格的的纸纸记记录录轨轨迹迹，小小方方格格的的边边长长l1.25cm，若若小小球球在在平平抛抛运运动动中中先先后后经经过过的的几几个个位位置置如如图图中中的的a、b、c、d所所示示，则则小小球球平平抛抛的的初初速速度度的的计算式为计算式为v0(用用l、g表示表示)，其值是其值是 (g取取9.8ms2)dabc解析：由平抛运动规律解析：由平抛运动规律y=gT 2=lx=v0 T v0=x/T=2l/T=代入数字代入数字 l=1.25cm=1/80 m得到得到 v0=0.7m/s 0.7m/s