高考物理二輪復(fù)習(xí)第四章-曲線運(yùn)動(dòng)-教案

第四章曲線運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)知識曲線運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度v=,曲線運(yùn)動(dòng)圓周運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)線速度v=,角速度ω=向心加速度向心力變速圓周運(yùn)動(dòng)一般變速運(yùn)動(dòng):向心力沿半徑方向豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)過最高點(diǎn)的臨界條件:（繩）（桿）平拋物體的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)規(guī)律位移速度動(dòng)力學(xué)分析力ay=gax=0加速度Vy=gt產(chǎn)生條件：速度與力不在同一條直線上研究方法：運(yùn)動(dòng)的合成與分解：特例特例周期周期一、曲線運(yùn)動(dòng)規(guī)律應(yīng)用應(yīng)注意的問題：1、曲線運(yùn)動(dòng)的一般研究方法例1.關(guān)于互成角度的兩個(gè)初速度不為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是A．一定是直線運(yùn)動(dòng)B．一定是拋物線運(yùn)動(dòng) C．可能是直線運(yùn)動(dòng)，也可能是曲線運(yùn)動(dòng) D．以上說法都不對C例2.如圖所示，一個(gè)帶電油滴，從O點(diǎn)以速度v向右上方射入勻強(qiáng)電場中，v的方向與電場方向成角，測得油滴到達(dá)運(yùn)動(dòng)軌跡的最高點(diǎn)P時(shí)，它的速度大小仍為v，則下列說法正確的是 A．重力和電場力的合力方向和OP垂直 B．不管油滴帶何種電荷，P點(diǎn)總是在O點(diǎn)的右上方 C．O、P與初速v所成的角度可能為，也可能為 D．到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)，重力和電場力對小球做功的瞬時(shí)功率為0AC提示：合力不做功，所以合力和位移垂直，A正確；由，得2、合力、加速度的方向與速度方向和軌跡的關(guān)系。例3．一帶負(fù)電荷的質(zhì)點(diǎn)，在電場力作用下沿曲線abc從a運(yùn)動(dòng)到c，已知質(zhì)點(diǎn)的速率是遞減的。關(guān)于b點(diǎn)電場強(qiáng)度E的方向，下列圖示中可能正確的是（虛線是曲線在b點(diǎn)的切線）（）ABCDD3、速度的合成和分解時(shí)，注意判斷物體的合速度。物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的速度就是合速度。例4.如圖所示，甲，乙兩同學(xué)從O點(diǎn)河中出發(fā)，分別沿直線游到A點(diǎn)和B點(diǎn)后，立即沿原路返回到O點(diǎn)，OA,OB分別與水流方向平行和垂直，且OA=OB，若水流速度不變，兩人在靜水中游速相等，則他們所用時(shí)間t、t的大小關(guān)系為A．t<tB．t=tC．t>tD．無法確定提示:C4、連帶運(yùn)動(dòng)中的牽連速度問題（1）物體運(yùn)動(dòng)速度與繩（桿）不共線時(shí)，存在牽連速度問題。（2）不可伸長的繩（桿）盡管各點(diǎn)的速度不同，但各點(diǎn)速度沿繩（桿）方向的投影相同。例5、如圖，一半圓形碗的邊緣上裝有一定滑輪，滑輪兩邊通過一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)線掛著兩個(gè)小物體，質(zhì)量分別為m1、m2,m1＞m2?，F(xiàn)讓m1從靠近定滑輪處由靜止開始沿碗內(nèi)壁下滑。設(shè)碗固定不動(dòng)，其內(nèi)壁光滑、半徑為R。則m1滑到碗最低點(diǎn)時(shí)的速度為：（）ABCDA例6．如圖，人沿平直的河岸以速度行走，且通過不可伸長的繩拖船，船沿繩的方向行進(jìn)，此過程中繩始終與水面平行。當(dāng)繩與河岸的夾角為，船的速率為A．B．C．D．C5、研究平拋問題的常用方法：（1）分解位移：abcxyO例7.（12新課標(biāo)）15.如圖，xabcxyOA.a的飛行時(shí)間比b的長B.b和c的飛行時(shí)間相同C.a的水平速度比b的小D.b的初速度比c的大BD例8.（12高考上海）如圖，斜面上a、b、c三點(diǎn)等距，小球從a點(diǎn)正上方O點(diǎn)拋出，做初速為v0的平拋運(yùn)動(dòng)，恰落在b點(diǎn)。若小球初速變?yōu)関，其落點(diǎn)位于c，則（）（A）v0<v<2v0 （B）v=2v0（C）2v0<v<3v0 （D）v>3v0A（2）分解速度：（3）分解加速度：例9.如圖所示，從傾角為θ的斜坡頂端以初速度v0水平拋出一小球，不計(jì)空氣阻力，設(shè)斜坡足夠長，則小球拋山后離開斜坡的最大距離H是多少?答案:（4）速度偏向角的正切值tanα等于位移偏向角正切值tanθ的2倍。即：tanα=2tanθ，例10．一水平拋出的小球落到一傾角為的斜面上時(shí)，其速度方向與斜面垂直，運(yùn)動(dòng)軌跡如右圖中虛線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為A．B．C．D．D6、類平拋運(yùn)動(dòng)的研究：受到與初速方向垂直的恒力作用時(shí)，物體的運(yùn)動(dòng)可借鑒平拋運(yùn)動(dòng)的研究方法研究。例11.如圖所示，光滑斜面長為b，寬為a，傾角為θ，一物塊沿斜面左上方頂點(diǎn)P水平射出，恰從右下方頂點(diǎn)Q離開斜面，問入射初速度v0應(yīng)多大?答案:7、勻速圓周運(yùn)動(dòng)：F=man,an===（1）水平面內(nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)例12、如圖所示，一圓盤可以繞其豎直軸在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，圓盤半徑為R，甲、乙兩物體的質(zhì)量分別為M和m(M>m)，它們與圓盤之間的最大靜摩擦力均為正壓力的μ倍，兩物體用長為L的輕繩連在一起，L<R.若將甲物體放在轉(zhuǎn)軸位置上，甲、乙連線正好沿半徑方向拉直，要使兩物體與圓盤不發(fā)生相對滑動(dòng)，則圓盤旋轉(zhuǎn)的角速度最大不得超過(兩物體看作質(zhì)點(diǎn))(A)(B)(C)(D)D（2）錐面上的勻速圓周運(yùn)動(dòng)例13、如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量不同的小球用長度不等的細(xì)線拴在同一點(diǎn)，并在同一水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則它們的( ).(A)運(yùn)動(dòng)周期相同 (B)運(yùn)動(dòng)線速度一樣(C)運(yùn)動(dòng)角速度相同 (D)向心加速度相同AC8、豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)（1）質(zhì)點(diǎn)在軌道外側(cè)運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)的速度：（2）質(zhì)點(diǎn)在軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)的速度：（3）小球、輕線模型：細(xì)線只能提供拉力最高點(diǎn)速度，小球在最低點(diǎn)、最高點(diǎn)輕線上的彈力之差ΔT=6mg例14.一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運(yùn)動(dòng)的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替。如圖（a）所示，曲線上的A點(diǎn)的曲率圓定義為：通過A點(diǎn)和曲線上緊鄰A點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)作一圓，在極限情況下，這個(gè)圓就叫做A點(diǎn)的曲率圓，其半徑ρ叫做A點(diǎn)的曲率半徑?，F(xiàn)將一物體沿與水平面成α角的方向已速度υ0拋出，如圖（b）所示。則在其軌跡最高點(diǎn)P處的曲率半徑是ρAv0αρρAv0αρP圖（a）圖（b）C．D．C（4）小球、輕桿模型輕桿上的彈力可能是：拉力、支持力、可能為零；最高點(diǎn)速度練習(xí)1.如圖所示，某物體自空間O點(diǎn)以水平初速度v0拋出，落在地面上的A點(diǎn)，其軌跡為一拋物線?，F(xiàn)仿此拋物線制作一個(gè)光滑滑道并固定在與OA完全重合的位置上，然后將此物體從O點(diǎn)由靜止釋放，受微小擾動(dòng)而沿此滑道滑下，在下滑過程中物體未脫離滑道。P為滑道上一點(diǎn)，OP連線與豎直成45o角，則此物體：A．物體經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，速度的豎直分量為B．物體經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)，速度的水平分量為C．由O運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的時(shí)間大于D．物體經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的速度大小為BC提示:v’=vy=2v02.用一根細(xì)線一端系一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），另一端固定在一光滑頂上，如圖物6所示，設(shè)小球在水平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω，線的張力為T，則T隨ω2變化的圖象是圖物7中的物6物7C物6物73.（12江蘇6）如圖所示,相距l(xiāng)的兩小球A、B位于同一高度h(l,h均為定值).將A向B水平拋出的同時(shí),B自由下落.A、B與地面碰撞前后,水平分速度不變,豎直分速度大小不變、方向相反.不計(jì)空氣阻力及小球與地面碰撞的時(shí)間,則(A)A、B在第一次落地前能否相碰,取決于A的初速度(B)A、B在第一次落地前若不碰,此后就不會(huì)相碰(C)A、B不可能運(yùn)動(dòng)到最高處相碰(D)A、B一定能相碰AD4.（12福建20）如圖，置于圓形水平轉(zhuǎn)臺邊緣的小物塊隨轉(zhuǎn)臺加速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，物塊恰好滑離轉(zhuǎn)臺開始做平拋運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)測得轉(zhuǎn)臺半徑R=0.5m,離水平地面的高度H=0.8m,物塊平拋落地過程水平位移的大小s=0.4m。設(shè)物塊所受的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取重力加速度g=10m/s2求