天津市2020年空中課堂人教版（2019）高中物理必修第二冊復(fù)習(xí)課件(共35張PPT)

1、必修第二冊復(fù)習(xí) 高一年級(jí) 物理 曲線運(yùn)動(dòng) 非勻速圓周運(yùn)動(dòng) （豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)） 勻速圓周運(yùn)動(dòng) （天體運(yùn)動(dòng)） 能量的觀點(diǎn) Fma 平拋運(yùn)動(dòng) （勻變速曲線運(yùn)動(dòng)） 圓周運(yùn)動(dòng) （非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)） 研究方法 k2k1 =W EE Gp2p1 WEE p2p1 =WEE 彈 12 EE 情境一：拋體運(yùn)動(dòng)（以平拋運(yùn)動(dòng)為例) 思路1：從受力、運(yùn)動(dòng)的角度分析 思路2：從能量的角度分析 22 0 11 22 mghmvmv 從拋出到運(yùn)動(dòng)到某一位置的過程: mg=ma vh 0 v 在任意位置: y =vgt x0 =vv 22 0y vvv h 0 v 例題：質(zhì)量為 kg 的石塊從 m高處以初速度 為 m/

2、s 被水平拋出，不計(jì)空氣阻力，g 取 10m/s2。 求：石塊落地時(shí)的速度為多大。 =0.5m=10h 0 =5v h 0 v 2 0 2=15vvghm/s 解： 落地時(shí) y v 0 v v 2 y =2vgh 22 0y vvv 22 0 11 22 mghmvmv 15v m/sh 0 v 從拋出到落地的過程中，應(yīng)用動(dòng)能定理解： h h 0 30 變式：質(zhì)量為 kg 的石塊從 m高處以 角 斜向上方拋出，初速度為 m/s ，不計(jì)空氣阻力， g 取 10m/s2。求：石塊落地時(shí)的速度為多大。 =0.5m=10h 0 =5v 0 30 15v m/s 課后思考：如何運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解來解決

3、這個(gè)問題？ 解： m gh 2 0 1 2 mv 2 1 = 2 mv a b L 練習(xí)：跳臺(tái)滑雪是勇敢者的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員在專用滑雪板上，不 帶雪杖在助滑路上獲得高速后水平飛出，在空中飛行一段距離 后著陸，這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)極為壯觀。設(shè)一位運(yùn)動(dòng)員由a點(diǎn)沿水平方向以 初速度 m/s躍起，到山坡b點(diǎn)著陸，如圖所示。山坡傾角 30，山坡可以看成一個(gè)斜面。 (不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2)求： （1）運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間； （2）ab間的距離。 0 10 3v 小結(jié)：物體從斜面被平拋后又落到斜面上，就確定了 物體的位移方向沿斜面方向。 解：（1）運(yùn)動(dòng)員做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)位移為L，將位移分解 2 1 sin 2

4、Lgt豎直方向上的位移： 0 cosLv t水平方向上的位移： 聯(lián)立方程求解： 2t s （2）ab間的距離：40L m a b L 情境二：圓周運(yùn)動(dòng)（以豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)為例） 思路1：從受力、運(yùn)動(dòng)的角度分析 A、B之間某位置： 沿半徑方向的合力充當(dāng)向心力（改變速度方向） 沿切線方向的合力改變速度大小 思路2：從能量的角度分析 22 BA 11 2 22 mg lmvmv從A到B的過程： B A v B v A 游樂場里有各種有趣的游戲項(xiàng)目，空中飛椅因其刺激性而 深受很多年輕人的喜愛。 m O 例題：長為L的細(xì)線，拴一質(zhì)量為m的小球，一端固定于O點(diǎn)。 讓其在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(這種運(yùn)動(dòng)通

5、常稱為圓錐擺運(yùn) 動(dòng))，如圖所示。當(dāng)擺線與豎直方向的夾角是 時(shí)，求: (1) 線的拉力F； (2) 小球運(yùn)動(dòng)的周期。 O 分析 1.研究對(duì)象：小球 m G F 2.受力分析:重力、拉力 3.建立平面直角坐標(biāo)系 4.列分量式，并求解 x y a m O c o s c o s 2 m g F L T g 2 2 cos0 4 sin sin Fmg Fmr T rL 解： 小結(jié)：圓錐擺運(yùn)動(dòng)的周期與錐高有關(guān)，與擺長無關(guān)。 G F x y a O 1 2 3 練習(xí)：用長為l的細(xì)線一端栓一小球，另一端繞固定 懸點(diǎn)O在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)形成“圓錐擺”。 現(xiàn)有三個(gè)擺繞同一懸點(diǎn)在同一水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，三個(gè) 擺

6、球質(zhì)量相等，如圖所示，則：（ ） A三球運(yùn)動(dòng)的線速度相等 B三球運(yùn)動(dòng)的角速度相等 C三球運(yùn)動(dòng)的加速度相等 D 三個(gè)擺線拉力大小相等 vr 2 ar c o s m g F 2 cos g TL B 例題：2018年12月8日，肩負(fù)著億萬中華兒女探月飛天夢想的嫦娥四 號(hào)探測器成功發(fā)射，“實(shí)現(xiàn)人類航天器首次在月球背面巡視探測，率 先在月背刻上了中國足跡”。已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R，探測 器的質(zhì)量為m，引力常量為G，嫦娥四號(hào)探測器圍繞月球做半徑為r的 勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，探測器的( ) A周期為 B動(dòng)能為 C角速度為 D向心加速度為 23 4r GM 2 GMm R 3 Gm r 2 G M R 2

7、 2 2 23 23 22 nn 22 4 2 M mvG M Gmv rrr M mG M Gmr rr M mr GmrT rTG M M mG M Gm aa rr 明確各個(gè)字母代表 的物理量 M:中心天體質(zhì)量 r:軌道半徑 分析嫦娥四號(hào)探測器圍繞月球做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng) 練習(xí)：2018年12月8日，肩負(fù)著億萬中華兒女探月飛天夢想的嫦娥四 號(hào)探測器成功發(fā)射，“實(shí)現(xiàn)人類航天器首次在月球背面巡視探測，率 先在月背刻上了中國足跡”。已知月球的質(zhì)量為M、半徑為R，探測 器的質(zhì)量為m，引力常量為G，嫦娥四號(hào)探測器圍繞月球做半徑為r的 勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，探測器的( ) A周期為 B動(dòng)能為 C角速度

8、為 D向心加速度為 23 4r GM 2 GMm R 3 Gm r 2 G M R A 練習(xí)：目前，在地球周圍有許多人造地球衛(wèi)星繞著它轉(zhuǎn)，其 中一些衛(wèi)星的軌道可近似為圓，且軌道半徑逐漸變小。若衛(wèi) 星在軌道半徑逐漸變小的過程中，只受到地球引力和稀薄氣 體阻力的作用，則下列判斷正確的是（ ） A衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小 B由于地球引力做正功，引力勢能一定減小 C由于氣體阻力做負(fù)功，地球引力做正功，機(jī)械能保持不變 D衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢能的減小 分析1地球萬有引力提供向心力，即 2 2 M mvG M Gmv rrr A衛(wèi)星的動(dòng)能逐漸減小 B由于地球引力做正功，引力勢能一定減小 C由于氣體阻力

9、做負(fù)功，地球引力做正功，機(jī)械能保持不變 D衛(wèi)星克服氣體阻力做的功小于引力勢能的減小 2根據(jù)動(dòng)能定理： fk WWE 練習(xí)：如圖所示，質(zhì)量為 的物體被用細(xì)繩經(jīng)過光滑小孔 而牽引在光滑的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，拉力為 時(shí)轉(zhuǎn) 動(dòng)半徑為 ，當(dāng)拉力緩慢減小到 時(shí)，半徑變?yōu)?，物體 仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則拉力對(duì)物體做功的大小是多少？ m F R 4 F 2R F 2 1 2 2 42 v Fm R vF m R 22 21 11 22 Wmvmv 綜上： 4 F R W F 2.勻速圓周運(yùn)動(dòng)中，拉力充當(dāng)向心力 1.在變化的過程中，對(duì)小球應(yīng)用動(dòng)能定理解： 例題：如圖所示，有一長為 m的細(xì)線，細(xì)線的一端固定 在

10、O點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為 kg的小球，使小球在豎直面 內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，并且小球恰好能順利通過最高點(diǎn)，g 取 10m/s2。 求 0.9l 0.3m ：（1）小球通過最高點(diǎn)A時(shí)的速度 ； （2）不計(jì)空氣阻力，小球通過最低點(diǎn)B時(shí)的速度 ； （3）不計(jì)空氣阻力，要使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的 過程中細(xì)線不斷裂，求細(xì)線至少能承受的拉力。 A v B v B A v B v A o 分析 （1）小球通過最高點(diǎn)A時(shí)的速度 ； A v 通過最高點(diǎn)的臨界條件： N 0F B A v B v A o 解： A點(diǎn) 2 A v mgm l A 3v m/s 分析 （2）不計(jì)空氣阻力，小球通過最低點(diǎn)B時(shí)的速度 ； B v

11、 2.研究過程：從最高點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B 3.判斷系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒：只有重力做功 B A v B v A 1.研究對(duì)象：小球 解：（2）從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中： B 3 5v m/s o 2mg l 22 BA 11 22 mvmv （3）不計(jì)空氣阻力，要使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中 細(xì)線不斷裂，求細(xì)線至少能承受的拉力。 分析 G T B A v B v A x y o 2 cos v Tmgm l 小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程：根據(jù) 在最低點(diǎn)B，拉力有最大值 解： B點(diǎn)： 2 B B v Tmgm l B 18T N 根據(jù)牛頓第三定律： BB TT v 在增大 在減小 變式：“天津之

12、眼”是一座跨河建設(shè)、橋輪合一的摩天輪，是 天津市的地標(biāo)之一。摩天輪懸掛透明座艙，乘客隨座艙在豎直 面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。下列敘述正確的是（ ） A摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，乘客的機(jī)械能保持不變 B在最高點(diǎn)，乘客重力大于座椅對(duì)他的支持力 C摩天輪從最高點(diǎn)向最低點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，乘客受到的 合力始終為零 D摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，乘客重力的瞬時(shí)功率保持不變 重力的瞬時(shí)功率： cos Pmgv 分析 a G N A摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，乘客的機(jī)械能保持不變 B在最高點(diǎn)，乘客重力大于座椅對(duì)他的支持力 C摩天輪從最高點(diǎn)向最低點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，乘客受到的 合力始終為零 D摩天輪轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，乘客重力的瞬時(shí)功率保持不變 最高點(diǎn)： 2 v

13、 mgNm r 2 v Nmgmmg r 練習(xí)：完全由我國自行設(shè)計(jì)、建造的國產(chǎn)新型航空母艦已 完成多次海試，并取得成功。航母上的艦載機(jī)采用滑躍式 起飛，故甲板是由水平甲板和上翹甲板兩部分構(gòu)成，如圖 所示。 A B C 1 L 2 L 為了便于研究艦載機(jī)的起飛過程，假設(shè)上翹甲板 是與水平甲板 相切的一段圓弧，示意如下圖 ， 長 m ， 水平投 影 m ，圖中 點(diǎn)切線方向與水平方向的夾角 ( )。若艦載機(jī)從 點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)， 經(jīng) s到達(dá) 點(diǎn)進(jìn)入 。已知飛行員的質(zhì)量 ， 。求: （1）艦載機(jī)水平運(yùn)動(dòng)的過程中，飛行員受到的水平力所做功 ; （2）艦載機(jī)剛進(jìn)入 時(shí)，飛行員受到豎直向上的壓力 多大。 BC 1 150L 2 63L C12 sin120.21 6t BBC60 kgm 2 10m/sg BC ABAB A BC W N F 分析 過程一：艦載機(jī)從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 1 2 Lv t 2 1 2 Wm v 根據(jù)動(dòng)能定理，有 代入數(shù)據(jù)，得 4 7.5 10W J A B C 1 L 2 L 分析 過程二：艦載機(jī)從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，做圓周運(yùn)動(dòng)。 根據(jù)幾何關(guān)系，有 2 sinLR 由牛頓第二定律，有 2 N v Fmgm R 代入數(shù)據(jù)，得 3 N 1.1 10 NF R O