必修二第五章曲線運動 知識點歸納與重點題型總結(jié)

必修二第五章曲線運動知識點歸納與重點題型總結(jié)必修二第五章曲線運動知識點歸納與重點題型總結(jié)必修二第五章曲線運動知識點歸納與重點題型總結(jié)xxx公司必修二第五章曲線運動知識點歸納與重點題型總結(jié)文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設(shè)計，管理制度高中物理必修二第五章曲線運動知識點歸納與重點題型總結(jié)一、曲線運動的基本概念中幾個關(guān)鍵問題①曲線運動的速度方向：曲線切線的方向。②曲線運動的性質(zhì)：曲線運動一定是變速運動，即曲線運動的加速度a≠0。③物體做曲線運動的條件：物體所受合外力方向與它的速度方向不在同一直線上。④做曲線運動的物體所受合外力的方向指向曲線彎曲的一側(cè)。【例1】如圖5-11所示，物體在恒力F作用下沿曲線從A運動到B，這時突然使它所受力反向，大小不變，即由F變?yōu)椋璅．在此力作用下，物體以后A．物體不可能沿曲線Ba運動B．物體不可能沿直線Bb運動C．物體不可能沿曲線Bc運動D．物體不可能沿原曲線返回到A點【例2】關(guān)于曲線運動性質(zhì)的說法正確的是()圖5-11 A．變速運動一定是曲線運動圖5-11 B．曲線運動一定是變速運動 C．曲線運動一定是變加速運動 D．曲線運動一定是加速度不變的勻變速運動二、運動的合成與分解①合成和分解的基本概念。(1)合運動與分運動的關(guān)系：①分運動具有獨立性。②分運動與合運動具有等時性。③分運動與合運動具有等效性。④合運動運動通常就是我們所觀察到的實際運動。(2)運動的合成與分解包括位移、速度、加速度的合成與分解，遵循平行四邊形定則。(3)幾個結(jié)論：①兩個勻速直線運動的合運動仍是勻速直線運動。②兩個直線運動的合運動，不一定是直線運動(如平拋運動)。③兩個勻變速直線運動的合運動，一定是勻變速運動，但不一定是直線運動。②船過河模型(1)若使過河路徑最短，小船要垂直于河岸過河，應將船頭偏向上游，如圖甲所示，此時過河時間：(2)若使小船過河的時間最短，應使船頭正對河岸行駛，如圖乙所示，此時過河時間(d為河寬)。因為在垂直于河岸方向上，位移是一定的，船頭按這樣的方向，在垂直于河岸方向上的速度最大?！纠?】一條河寬100m，水流速度為3m／s，一條小船在靜水中的速度為5m／s，關(guān)于船過河的過程，下列說法正確的是()A．船過河的最短時間是20sB．船要垂直河岸過河需用25s的時間C．船不可能垂直河岸過河D．只要不改變船的行駛方向，船過河一定走一條直線③繩端問題繩子末端運動速度的分解，按運動的實際效果進行可以方便我們的研究。例如在右圖中，用繩子通過定滑輪拉物體船，當以速度v勻速拉繩子時，求船的速度。船的運動(即繩的末端的運動)可看作兩個分運動的合成：a)沿繩的方向被牽引，繩長縮短，繩長縮短的速度等于左端繩子伸長的速度。即為v；b)垂直于繩以定滑輪為圓心的擺動，它不改變繩長。這樣就可以求得船的速度為,當船向左移動，α將逐漸變大，船速逐漸變大。雖然勻速拉繩子，但物體A卻在做變速運動?！纠?】如圖5－1示，在河岸上用細繩拉船，為了使船勻速靠岸，拉繩的速度必須是（）圖5-1A．加速拉圖5-1B．減速拉C．勻速拉D．先加速后減速拉④平拋運動1．運動性質(zhì)a)水平方向：以初速度v0做勻速直線運動．b)豎直方向：以加速度a=g做初速度為零的勻變速直線運動，即自由落體運動．c)在水平方向和豎直方向的兩個分運動同時存在，互不影響，具有獨立性．d)平拋運動是勻變速曲線運動．【例3】物體在平拋運動的過程中，在相等的時間內(nèi)，下列物理量相等的是()A．速度的增量B．加速度C．位移D．平均速度【例4】正在水平勻速飛行的飛機，每隔1秒鐘釋放一個小球，先后共釋放5個．不計阻力則()A．這5個球在空中排成一條直線B．這5個球在空中處在同一拋物線上C．在空中，第1、2兩球間的距離保持不變D．相鄰兩球的落地點間距離相等【例5】對于平拋運動，下列條件中可確定物體初速度的是（）A．已知水平位移 B．已知下落高度C.已知物體的位移 D．已知落地速度的大小2．平拋運動的規(guī)律以拋出點為坐標原點，以初速度v0方向為x正方向，豎直向下為y正方向，如右圖所示，則有：分速度合速度分位移合位移★注意：合位移方向與合速度方向不一致。3．平拋運動的特點a)平拋運動是勻變速曲線運動，故相等的時間內(nèi)速度的變化量相等．由△v=gt，速度的變化必沿豎直方向。b)物體由一定高度做平拋運動，其運動時間由下落高度決定，與初速度無關(guān)．由公式可得。三、圓周運動1．基本公式及概念1）向心力：定義：做圓周運動的物體所受的指向圓心的力，是效果力。方向：向心力總是沿半徑指向圓心，大小保持不變，是變力?！飫蛩賵A周運動的向心力，就是物體所受的合外力?！锵蛐牧梢允侵亓Α椓?、摩擦力等各種力，也可以是各力的合力或某力的分力★勻速圓周運動：物體做勻速圓周運動時受到的外力的合力就是向心力，向心力大小不變，方向始終與速度方向垂直且指向圓心，這是物體做勻速圓周運動的條件?！镒兯賵A周運動：在變速圓周運動中，合外力不僅大小隨時間改變，其方向也不沿半徑指向圓心．合外力沿半徑方向的分力(或所有外力沿半徑方向的分力的矢量和)提供向心力，使物體產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向．合外力沿軌道切線方向的分力，使物體產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大小。【例1】下列關(guān)于圓周運動的敘述中正確的是（）A．做勻速圓周運動的物體的合外力一定指向圓心B．做圓周運動的物體，其加速度可以不指向圓心C．做圓周運動的物體，其加速度一定指向圓心D．做圓周運動的物體，只要所受合外力不指向圓心，其速度方向就不與合外力垂直【例2】在一個水平轉(zhuǎn)臺上放有A、B、C三個物體，它們跟臺面間的摩擦因數(shù)相同．A的質(zhì)量為2m，B、C各為m．A、B離轉(zhuǎn)軸均為r，C為2r．則（）A．若A、B、C三物體隨轉(zhuǎn)臺一起轉(zhuǎn)動未發(fā)生滑動，A、C的向心加速度比B大B．若A、B、C三物體隨轉(zhuǎn)臺一起轉(zhuǎn)動未發(fā)生滑動，B所受的靜摩擦力最小C．當轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速增加時，C最先發(fā)生滑動D．當轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加時，A比B先滑動【例3】如圖5－2－11，細線吊著一個小球，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動．關(guān)于小球的受力情況，正確的是()A．重力、繩子的拉力、向心力B．重力、繩的拉力C．重力D．以上說法均2）運動參量：圖5-2-11圖5-2-11角速度：周期(T)頻率(f)向心加速度：向心力：【例1】如圖5-2-1所示的傳動裝置中，A、B兩輪同軸轉(zhuǎn)動．A、B、C三輪的半徑大小的關(guān)系是RA=RC=2RB．當皮帶不打滑時，三輪的角速度之比、三輪邊緣的線速度大小之比、三輪邊緣的向心加速度大小之比分別為多少圖5-2-1圖5-2-1圖5-圖5-2-32．豎直平面內(nèi)的圓周運動問題的分析方法豎直平面內(nèi)的圓周運動，是典型的變速圓周運動，對于物體在豎直平面內(nèi)做變速圓周運動的問題，中學物理中只研究物體通過最高點和最低點的情況。在最高點和最低點，合外力就是向心力。（1）如右圖所示為沒有物體支撐的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動過最高點的情況：①臨界條件：小球達最高點時繩子的拉力(或軌道的彈力)剛好等于零，小球的重力提供其做圓周運動的向心力。即式中的v0小球通過最高點的最小速度，通常叫臨界速度②能過最高點的條件：v>v0，此時繩對球產(chǎn)生拉力F③不能過最高點的條件：v<v0，實際上球還沒有到最高點就脫離了軌道。（2）有物體支撐的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動的情況：①臨界條件：由于硬桿和管壁的支撐作用，小球恰能達到最高點的臨界速度v0＝0②右圖中(a)所示的小球過最高點時，輕桿對小球的彈力的情況：當0<v<，桿對小球的支持力的方向豎直向上。當v＝，F(xiàn)N=0。當v>時，桿對小球有指向圓心的拉力，其大小隨速度的增大而增大．③右圖(b)所示的小球過最高點時，光滑硬管對小球的彈力情況與硬桿對小球的彈力類似。3．對火車轉(zhuǎn)彎問題的分析方法在火車轉(zhuǎn)彎處，如果內(nèi)、外軌一樣高，外側(cè)軌道作用在外側(cè)輪緣上的彈力F′指向圓心，使火車產(chǎn)生向心加速度，由于火車的質(zhì)量和速度都相當大，所需向心力也非常大，則外軌很容易損壞，所以應使外軌高于內(nèi)軌．如右圖所示，這時支持力N不再與重力G平衡，它們的合力指向圓心．如果外軌超出內(nèi)軌高度適當，可以使重力G與支持力的合力，剛好等于火車所需的向心力．另外，錐擺的向心力情況與火車相似。4．離心運動①做圓周運動的物體