物理必修曲線運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)課必須掌握題目PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1物理必修曲線運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)課必須掌握題目物理必修曲線運(yùn)動(dòng)復(fù)習(xí)課必須掌握題目曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)的條件曲線運(yùn)動(dòng)的條件曲線運(yùn)動(dòng)的研究方法曲線運(yùn)動(dòng)的研究方法運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)的分解運(yùn)動(dòng)的分解主要是正主要是正交分解交分解典型的曲線典型的曲線運(yùn)動(dòng)模型運(yùn)動(dòng)模型平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)水平勻速圓周運(yùn)動(dòng)豎直平面圓周運(yùn)動(dòng)豎直平面圓周運(yùn)動(dòng)重點(diǎn)重點(diǎn),難點(diǎn)難點(diǎn)離心現(xiàn)象離心現(xiàn)象只要求掌握只要求掌握最高點(diǎn)和最最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的分析低點(diǎn)的分析會(huì)分析實(shí)例會(huì)分析實(shí)例描述它的物理量描述它的物理量v,T,an,及它所遵及它所遵循的動(dòng)力學(xué)規(guī)律循的動(dòng)力學(xué)規(guī)律Fn=man重點(diǎn)重點(diǎn),難點(diǎn)難點(diǎn)第1頁/共23

2、頁一曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及條件一曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及條件從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度看：從運(yùn)動(dòng)學(xué)角度看： 1.運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻改變，是變速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)方向時(shí)刻改變，是變速運(yùn)動(dòng)。 2.質(zhì)點(diǎn)的速度方向沿軌道的切線方向。質(zhì)點(diǎn)的速度方向沿軌道的切線方向。 3.變速運(yùn)動(dòng)一定有加速度。變速運(yùn)動(dòng)一定有加速度。第2頁/共23頁從動(dòng)力學(xué)角度看：從動(dòng)力學(xué)角度看：(曲線運(yùn)動(dòng)的條件）曲線運(yùn)動(dòng)的條件） 合外力方向（或加速度方向）跟速度合外力方向（或加速度方向）跟速度方方 向不在同一條直線上。向不在同一條直線上。vF軌跡軌跡凹凹凸凸三種典型的曲線運(yùn)動(dòng)：三種典型的曲線運(yùn)動(dòng)： 1.平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng) 2.圓周運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng) 3.離心現(xiàn)象離心現(xiàn)象第3頁/共23頁

3、例例1.1.下列關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的描述中，正下列關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的描述中，正確的是確的是( )( ) A. A.曲線運(yùn)動(dòng)可以是勻速運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)可以是勻速運(yùn)動(dòng) B.B.曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng) C.C.曲線運(yùn)動(dòng)可以是勻變速運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)可以是勻變速運(yùn)動(dòng) D.D.曲線運(yùn)動(dòng)的加速度可能為零曲線運(yùn)動(dòng)的加速度可能為零BC如何把復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成簡單的運(yùn)動(dòng)如何把復(fù)雜的曲線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變成簡單的運(yùn)動(dòng)?第4頁/共23頁平行四邊形法則平行四邊形法則運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)的合成與分解復(fù)雜運(yùn)動(dòng)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)簡單運(yùn)動(dòng)簡單運(yùn)動(dòng)二運(yùn)動(dòng)的合成與分解二運(yùn)動(dòng)的合成與分解運(yùn)動(dòng)的合成與分解要注意運(yùn)動(dòng)的合成與分解要注意_和和_等時(shí)等時(shí)

4、性性獨(dú)立獨(dú)立性性等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間和對應(yīng)的每個(gè)分運(yùn)動(dòng)所需時(shí)等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)所需時(shí)間和對應(yīng)的每個(gè)分運(yùn)動(dòng)所需時(shí) 間相等間相等. .獨(dú)立性：一個(gè)物體可以同時(shí)參與幾個(gè)不同的分運(yùn)動(dòng)，獨(dú)立性：一個(gè)物體可以同時(shí)參與幾個(gè)不同的分運(yùn)動(dòng)， 各個(gè)分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，互不影響各個(gè)分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行，互不影響. .第5頁/共23頁1.小船過河問題小船過河問題(1)最短時(shí)間過河最短時(shí)間過河(2)最短位移過河最短位移過河(一般只一般只涉及船速大于水速情況涉及船速大于水速情況)2.滑輪小船問題滑輪小船問題(合運(yùn)合運(yùn)動(dòng)的真實(shí)性理解動(dòng)的真實(shí)性理解)第6頁/共23頁特征：只受重力，初速度沿水平方向。特征：只受重力，初速度沿水平方向。 規(guī)

5、律：水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)（勻變速曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律：水平方向上的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向上的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)（勻變速曲線運(yùn)動(dòng)a=g)a=g) 水平分運(yùn)動(dòng)：水平分運(yùn)動(dòng)： 水平位移：水平位移： x= vo t 水平分速度：水平分速度：vx = vo 豎直分運(yùn)動(dòng)：豎直分運(yùn)動(dòng)： 豎直位移：豎直位移： y = 21g t2 豎直分速度：豎直分速度：vy= g t 合位移合位移 S= 22yx tg= xy合速度合速度 V = VVoy22 tg = VVyo三平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律及應(yīng)用三平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律及應(yīng)用yxsv0 x0y0Avvxvyo圖4-2-1第7頁/共23頁例例3:月球

6、上的月球上的“重力加速度重力加速度”大約大約是地球上重力加速度的是地球上重力加速度的1/6.如果分如果分別在月球和地球上做平拋運(yùn)動(dòng)別在月球和地球上做平拋運(yùn)動(dòng),且其且其高度高度h和水平初速度和水平初速度V0都相等都相等,則其則其水平距離之比為水平距離之比為:_.6 : 1第8頁/共23頁例例4：在水平地面上，有一小球：在水平地面上，有一小球A從某從某點(diǎn)以初速度點(diǎn)以初速度vA08m/s向右勻加速直線向右勻加速直線運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，在運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，在A球的正上方高球的正上方高h(yuǎn)20m處，另一小球處，另一小球B以水平速度以水平速度vB10m/s向右拋出，球向右拋出，球B落地時(shí)剛好砸在落地時(shí)剛好砸在小球小球A上

7、。不計(jì)空氣阻力，上。不計(jì)空氣阻力，g取取10m/s2，求：，求：（1）兩小球相碰時(shí)，）兩小球相碰時(shí)，A球速度的大小球速度的大??？（？（2）球）球A的加速度？的加速度？ vA =12m/s a=2m/s2 第9頁/共23頁1 特征：軌跡為圓，速率不變，方向時(shí)刻改變的變速運(yùn)動(dòng)。特征：軌跡為圓，速率不變，方向時(shí)刻改變的變速運(yùn)動(dòng)。2 線速度：大?。壕€速度：大?。篤= ts= 2RT單位：單位：m/s； 方向：圓上各點(diǎn)的切線方向。方向：圓上各點(diǎn)的切線方向。 3 角速度：大?。航撬俣龋捍笮。?= Tt2單位：單位：rad/s； 4 周期與頻率的關(guān)系：周期與頻率的關(guān)系：T=1/f=1/n（n為轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)速 單

8、位單位: :/s)5 線速度與角速度的關(guān)系：線速度與角速度的關(guān)系：v= R同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，皮帶輪傳動(dòng)時(shí)角速度與線速度的關(guān)系。同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，齒輪傳動(dòng)，皮帶輪傳動(dòng)時(shí)角速度與線速度的關(guān)系。 四勻速圓周運(yùn)動(dòng)四勻速圓周運(yùn)動(dòng)第10頁/共23頁例例5：如圖所示裝置中，三個(gè)輪的半徑分別為：如圖所示裝置中，三個(gè)輪的半徑分別為r、2r、4r，b點(diǎn)到圓心的距離為點(diǎn)到圓心的距離為r，求圖中，求圖中a、b、c、d各點(diǎn)的線速度之比、角速度之比各點(diǎn)的線速度之比、角速度之比。abcd同一皮帶上的點(diǎn)的線速度大小相等同一皮帶上的點(diǎn)的線速度大小相等同一輪盤上角速度（除軸心）相等同一輪盤上角速度（除軸心）相等線速度之比線速度之比:2

9、 : 1 : 2 : 4角速度之比角速度之比:2 : 1 : 1 : 1第11頁/共23頁6 6 向心加速度，向心力向心加速度，向心力 向心加速度：向心加速度： 大小：大?。篴 = RfRTRRv22222244方向：時(shí)刻指向圓心。方向：時(shí)刻指向圓心。 向心力：向心力： 作用：使物體做圓周運(yùn)動(dòng)，只改變速度方向，不改變速度大小。作用：使物體做圓周運(yùn)動(dòng)，只改變速度方向，不改變速度大小。 來源：一個(gè)力或幾個(gè)力的合力、或某一個(gè)力的分力，是效果力。來源：一個(gè)力或幾個(gè)力的合力、或某一個(gè)力的分力，是效果力。 方向：方向：F向向v，指向圓心。，指向圓心。 大?。捍笮。?RnmTmRmRRvmmaF222222

10、44向心力不做功向心力不做功第12頁/共23頁例例6 6：一根長為的細(xì)繩：一根長為的細(xì)繩, ,當(dāng)它受到當(dāng)它受到5N5N的拉力會(huì)的拉力會(huì)被拉斷被拉斷, ,現(xiàn)在它的一端拴著一個(gè)質(zhì)量為現(xiàn)在它的一端拴著一個(gè)質(zhì)量為的的小球小球,以另一端為中心以另一端為中心,使小球在光滑的水平使小球在光滑的水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),問問:(1).繩子被拉斷時(shí)繩子被拉斷時(shí),小球的角速度至少為多大小球的角速度至少為多大?拉斷繩子后的小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng)拉斷繩子后的小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng)?(2).若使物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)若使物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)它當(dāng)它經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)能將繩子拉斷的線速度至少經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)能將繩子

11、拉斷的線速度至少是多少是多少?拉斷繩子后的小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng)拉斷繩子后的小球?qū)⒆鍪裁催\(yùn)動(dòng)? =5 rad/s； 勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)v=1.12 m/s； 平拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)第13頁/共23頁第14頁/共23頁常見的水平面內(nèi)勻速圓周運(yùn)動(dòng)常見的水平面內(nèi)勻速圓周運(yùn)動(dòng):nN第15頁/共23頁.O.fGNF向向第16頁/共23頁五五豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng):豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)是典型豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)是典型的變速圓周運(yùn)動(dòng)，時(shí)常與能量的變速圓周運(yùn)動(dòng)，時(shí)常與能量及動(dòng)量相結(jié)合及動(dòng)量相結(jié)合,中學(xué)物理中只研中學(xué)物理中只研究物體在最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的兩究物體在最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的兩種情況種情況.主要有以

12、下兩種類型：主要有以下兩種類型：第17頁/共23頁gr1.如圖如圖4-4-1所示：無支撐物的小球在豎直平面內(nèi)最高點(diǎn)情況所示：無支撐物的小球在豎直平面內(nèi)最高點(diǎn)情況.圖4-4-1(1)臨界條件：小球達(dá)最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力臨界條件：小球達(dá)最高點(diǎn)時(shí)繩子的拉力(或軌道的彈力或軌道的彈力)剛好等于剛好等于0，小球在最高點(diǎn)的向心力全部由重力來提供，這時(shí)有，小球在最高點(diǎn)的向心力全部由重力來提供，這時(shí)有mg=mv2min/r，式中的，式中的vmin是小球通過最高點(diǎn)的最小速度，通常叫臨界速度是小球通過最高點(diǎn)的最小速度，通常叫臨界速度vmin= .(2)能通過最高點(diǎn)的條件：能通過最高點(diǎn)的條件：vvmin.(3)不能通

13、過最高點(diǎn)條件不能通過最高點(diǎn)條件vvmin。注意的是這是假設(shè)到最高點(diǎn)而做出一個(gè)注意的是這是假設(shè)到最高點(diǎn)而做出一個(gè)v，其實(shí)球沒到最高點(diǎn)就脫離了軌道或是沿原軌道返回或是做斜拋運(yùn)動(dòng)了，其實(shí)球沒到最高點(diǎn)就脫離了軌道或是沿原軌道返回或是做斜拋運(yùn)動(dòng)了.gr第18頁/共23頁grgr2.如圖如圖4-4-2所示：有支撐物的小球在豎直平面內(nèi)最高點(diǎn)情況所示：有支撐物的小球在豎直平面內(nèi)最高點(diǎn)情況.圖4-4-2(1)臨界條件：由于硬桿和管壁的支撐作用，小球恰好能到最高點(diǎn)的臨界速度臨界條件：由于硬桿和管壁的支撐作用，小球恰好能到最高點(diǎn)的臨界速度vmin=0.(2)當(dāng)當(dāng)v=0時(shí)，輕桿對小球有豎直向上的支持力時(shí)，輕桿對小球有

14、豎直向上的支持力N，其大小等于小球的重力，即，其大小等于小球的重力，即N=mg； 當(dāng)當(dāng)0v 時(shí)，桿對小球的支持力的方向豎直向上，大小隨速度增大而減小，其取值范圍是時(shí)，桿對小球的支持力的方向豎直向上，大小隨速度增大而減小，其取值范圍是:0Nmg； 當(dāng)當(dāng)v= 時(shí)，時(shí)，N=0； 當(dāng)當(dāng)v 時(shí)，桿對小球有指向圓心的拉力，其大小隨速度的增大而增大時(shí)，桿對小球有指向圓心的拉力，其大小隨速度的增大而增大.grgrgr第19頁/共23頁以上兩種類型在最低點(diǎn)的情況相同以上兩種類型在最低點(diǎn)的情況相同:常見的豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)常見的豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng):F拉拉mg=mv2/r或或 FNmg=mv2/rNG汽車過拱形橋汽車過拱形橋水流星水流星第20頁/共23頁練習(xí)題練習(xí)題1 1質(zhì)量相等的小球質(zhì)量相等的小球A、B分別固定在輕桿的中點(diǎn)及端點(diǎn)，分別固定在輕桿的中點(diǎn)及端點(diǎn)， 當(dāng)棒在光滑的水平面上繞當(dāng)棒在光滑的水平面上繞O點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)（如圖所示）時(shí)，求棒的點(diǎn)勻速運(yùn)動(dòng)（如圖所示）時(shí)，求棒的OA段及段及AB段對球的拉力之比。段對球的拉力之比。OABT1T2T2對對A：對對B：T1-T2=m 2rOA T2=m 2rOB rOA =rOB/2 T1/T2=