新人教版物理必修二：第5章《曲線運(yùn)動(dòng)》章末整合課件

章末整合高中物理·必修2·人教版曲線運(yùn)動(dòng)一、運(yùn)動(dòng)的合成和分解1．運(yùn)算法則：

采用平行四邊形定則或三角形法則，把曲線運(yùn)動(dòng)分解為兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)，然后運(yùn)用直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求解．合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)之間具有等效性、獨(dú)立性和等時(shí)性等特點(diǎn)．2．判斷合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：

關(guān)于合運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，是直線運(yùn)動(dòng)，還是曲線運(yùn)動(dòng)；是勻變速運(yùn)動(dòng)還是非勻變速運(yùn)動(dòng)(即加速度變化)，都是由合運(yùn)動(dòng)的速度和這一時(shí)刻所受合力的情況決定的． (1)若合速度方向與合外力方向在一條直線上，則合運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)． (2)若合速度方向與合力方向不在同一直線上，則合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)． (3)若物體所受外力為恒定外力，則物體一定做勻變速運(yùn)動(dòng)．勻變速運(yùn)動(dòng)可以是直線運(yùn)動(dòng)，也可以是曲線運(yùn)動(dòng)，如自由落體運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，平拋運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)．3．小船渡河問題：

v1為水流速度，v2為船相對(duì)于靜水的速度，θ為v2與上游河岸的夾角，d為河寬．小船渡河的運(yùn)動(dòng)可以分解成沿水流方向和垂直河岸方向兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)，沿水流方向小船的運(yùn)動(dòng)是速度為v1－v2cosθ的勻速直線運(yùn)動(dòng)，沿垂直河岸方向小船的運(yùn)動(dòng)是速度為v2sinθ的勻速直線運(yùn)動(dòng)．4．關(guān)聯(lián)物體速度的分解

繩、桿等有長(zhǎng)度的物體在運(yùn)動(dòng)過程中，其兩端點(diǎn)的速度通常是不一樣的，但兩端點(diǎn)的速度是有聯(lián)系的，我們稱之為“關(guān)聯(lián)”速度，解決“關(guān)聯(lián)”速度問題的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：一是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)是合運(yùn)動(dòng)，分速度的方向要按實(shí)際運(yùn)動(dòng)效果確定；二是沿桿(或繩)方向的分速度大小相等．【例1】在光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)，在前5s內(nèi)受到一個(gè)沿正東方向、大小為4N的水平恒力作用；從第5s末到第15s末改受正北方向、大小為2N的水平恒力作用．求物體在15s內(nèi)的位移和15s末的速度．解析如圖所示，物體在前5s內(nèi)由坐標(biāo)原點(diǎn)開始沿正東方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度5s末物體的速度v1＝a1t1＝2×5m/s＝10m/s，方向向正東．5s末物體改受正北方向的外力F2，則物體同時(shí)參與了兩個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)．物體在正東方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，5s末到15s末沿正東方向的位移x1′＝v1t2＝10×10m＝100m.5s后物體沿正北方向分運(yùn)動(dòng)的加速度【例2】如圖1所示，當(dāng)小車A以恒定的速度v向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，則對(duì)于B物體來說，下列說法正確的是(

) A．勻加速上升 B．勻速上升

C．B物體受到的拉力大于B物體受到的重力 D．B物體受到的拉力等于B物體受到的重力

答案

C圖1解析如圖所示，vB＝vcosθ，當(dāng)小車向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，θ變小，cosθ變大，故B物體向上做變加速運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)誤；對(duì)于B物體有F－mBg＝mBa＞0，則F＞mBg，故C正確，D錯(cuò)誤．二、平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律及類平拋運(yùn)動(dòng)1．平拋運(yùn)動(dòng)

平拋運(yùn)動(dòng)是典型的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，可分解為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)．2．類平拋運(yùn)動(dòng) (1)條件：合外力恒定且方向與初速度方向垂直． (2)處理方法：與平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法相同．【例3】如圖2是某次實(shí)驗(yàn)中用頻閃照相方法拍攝的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片．如果圖中每個(gè)方格的邊長(zhǎng)l表示的實(shí)際距離和閃光頻率f均為已知量，那么在小球的質(zhì)量m、平拋的初速度大小v0、小球通過P點(diǎn)時(shí)的速度大圖2

小v和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣戎礸這四個(gè)未知量中，利用上述已知量和圖中信息 (

) A．可以計(jì)算出m、v0和vB．可以計(jì)算出v、v0和g C．只能計(jì)算出v0和vD．只能計(jì)算出v0和g

答案

B【例4】如圖3所示，將質(zhì)量為m的小球從傾角為θ的光滑斜面上A點(diǎn)以速度v0水平拋出(即v0∥CD)，小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，已知A點(diǎn)的高度為h，求： (1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大??； (2)小球到達(dá)B點(diǎn)的時(shí)間．圖3三、圓周運(yùn)動(dòng)問題分析1．明確圓周運(yùn)動(dòng)的軌道平面、圓心和半徑是解題的基礎(chǔ)．分析圓周運(yùn)動(dòng)問題時(shí)，首先要明確其圓周軌道是怎樣的一個(gè)平面，確定其圓心在何處，半徑是多大，這樣才能掌握做圓周運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)情況．2．分析物體受力情況，搞清向心力的來源是解題的關(guān)鍵．如果物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，物體所受各力的合力就是向心力；如果物體做變速圓周運(yùn)動(dòng)，它所受的合外力一般不是向心力，但在某些特殊位置(例如：豎直平面內(nèi)圓周的最高點(diǎn)、最低點(diǎn))，合外力也可能就是向心力．【例5】如圖4所示，兩根長(zhǎng)度相同的輕繩，連接著相同的兩個(gè)小球，讓它們穿過光滑的桿在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其中O為圓心，兩段細(xì)繩在同一直線上，此時(shí)，兩段繩子受到的拉力之比為多少？

答案

3∶2圖4四、圓周運(yùn)動(dòng)中的臨界問題1．臨界狀態(tài)

當(dāng)物體從某種特性變化為另一種特性時(shí)發(fā)生質(zhì)的飛躍的轉(zhuǎn)折狀態(tài)，通常叫做臨界狀態(tài)，出現(xiàn)臨界狀態(tài)時(shí)，既可理解為“恰好出現(xiàn)”，也可理解為“恰好不出現(xiàn)”．2．輕繩類3．輕桿類圖5圖6【例6】如圖7所示，細(xì)繩的一端系著質(zhì)量為M＝2kg的物體，靜止在水平圓盤上，另一端通過光滑的小孔吊著質(zhì)量為m＝0.5kg的物體，M的中點(diǎn)與圓孔的距離為0.5m，并已圖7

知M與圓盤的最大靜摩擦力為4N，現(xiàn)使此圓盤繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，求角速度ω在什么范圍內(nèi)可使m處于靜止?fàn)顟B(tài)？(g取10m/s2)

答案1rad/s≤ω≤3rad/s解析當(dāng)ω取較小值ω1時(shí)，M有向O點(diǎn)滑動(dòng)趨勢(shì)，此時(shí)M所受靜摩擦力背離圓心O，【例7】如圖8所示，AB為半徑為R的金屬導(dǎo)軌(導(dǎo)軌厚度不計(jì))，a、b為分別沿導(dǎo)軌上、下兩表面做圓周運(yùn)動(dòng)的小球(可看做質(zhì)點(diǎn))，要使小球不致脫離導(dǎo)軌，則a、b在導(dǎo)軌最高點(diǎn)的速度va、vb應(yīng)滿足什么條

答案見解析圖8件？再見9、春去春又回，新桃換舊符。在那桃花盛開的地方，在這醉人芬芳的季節(jié)，愿你生活像春天一樣陽光，心情像桃花一樣美麗，日子像桃子一樣甜蜜。7月-237月-23Monday,July17,202310、人的志向通常和他們的能力成正比例。06:13:5406:13:5406:137/17/20236:13:54AM11、夫?qū)W須志也，才須學(xué)也，非學(xué)無以廣才，非志無以成學(xué)。7月-2306:13:5406:13Jul-2317-Jul-2312、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。06:13:5406:13:5406:13Monday,July17,202313、志不立，天下無可成之事。7月-237月-2306:13:5406:13:54July17,202314、ThankyouverymuchfortakingmewithyouonthatsplendidoutingtoLondon.ItwasthefirsttimethatIhadseentheToweroranyoftheotherfamoussights.IfI'dgonealone,Icouldn'thaveseennearlyasmuch,becauseIwouldn'thaveknownmywayabout.。17七月20236:13:54上午06:13:547月-2315、會(huì)當(dāng)凌絕頂，一覽眾山小。七月236:13上午7月-23