高中物理必修2人教版第五章-曲线运动章末复习(共36张ppt)

(共36张PPT)
第五章
曲线运动章末复习
实验:研究平抛运动
曲线运动
质点在平面内的运动
圆周运动
向心力
抛体运动的规律
生活中的圆周运动
向心加速度
2
《曲线运动》课标要求
会描述匀速圆周运动。知道向心加速度。
会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。
能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。分析生活和生产中的离心现象。
关注抛体运动和圆周运动的规律与日常生活的联系。
3
曲线运动
v0
gt
v0t
曲线运动
v＝rω
mrω2
曲线运动
2.
运动性质:
轨迹是曲线;运动方向时刻在改变是
；一定具有加速度，
。
3、运动的条件：运动物体所受合外力方向跟它的速度方向
。
1.速度方向：做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该点的
。
变速运动
合外力不为零
切线方向
不在同一直线上
4、轨迹特点：物体曲线运动的轨迹应在合力F与速度v方向之间，并且合力F指向
。
轨迹的内侧
1、速度变化的运动必是曲线运动吗？
2、加速度变化的运动必是曲线运动吗？
3、曲线运动一定是变速运动？
4、曲线运动的速度一定变？
5、曲线运动的加速度一定变？
6、做曲线运动的物体所受合力一定不为零？
7、物体在恒力下不可能做曲线运动?
8、物体在变力作用下一定做曲线运动？
9、加速度恒定的运动不可能是曲线运动？
错
错
对
错
错
错
对
错
对
练习1
运动的合成与分解
1．合运动与分运动的确定
物体的实际运动是合运动．当把一个实际
运动
分解，在确定它的分运动时，两个分运动要有实际意义．
2．运动合成的规律
(1)合运动与分运动具有等时性；
(2)各分运动具有各自的独立性．
3．判断合运动性质的方法
对于运动的合成，通过图示
研究非常
简便．具体做法是：将速度和加速度分别合成，如图所示．
(1)直线运动与曲线运动的判定：通过观察合速
度与合加速度的方向是否共线进行判定：共线则为直线运
动，不共线则为曲线运动．
(2)判定是否为匀变速运动：看合加速度是否恒定(即大小和方向是否恒定)
4．关于绳(杆)末端速度的分解
(1)绳子末端运动速度的分解，应按运动的实际效果进行．在进行速度分解时，首先要分清合速度与分速度．
(2)不可伸长的杆或绳，若各点速度不同，则各点速
度沿杆或绳方向的投影相同．
θ
v∥
v⊥
v合
?
注意：1)
v合即为船实际运动的速度
2)沿绳的方向上各点的速度大小相等
拉绳问题的分解
垂直于绳方向的转动
沿绳方向的运动
vA
vA＝v合
cosθ
11
汽车以速度v向左匀速行驶时，对于物体来说，下列说法正确的是（
）
　　A．匀加速上升
　　B．匀速上升
　　C．物体受到的拉力大于物体受到的重力
　　D．物体受到的拉力等于物体受到的重力
θ
v
P
M
v
v2
v1
θ
　　当汽车向左运动时，θ变小，cosθ变大，故物体向上做变加速运动，由牛顿第二定律可知物体受到的拉力大于物体的重力
如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（
　　）
A.
人拉绳行走的速度为vsinθ
B．人拉绳行走的速度为
C．船的加速度为
D．船的加速度为
C
船速为v1
水速为v2
注意：需要船速大于水速
1)最短时间
2)最小位移
d
d
d
渡河时间：
实例
：船过河问题
水速方向始终与河岸平行，不会影响渡河时间
d=50m
A
120m
危险区
C
B
v合
v水
v船
θ
　有一小船正在渡河，离对岸50m时，已知在下游120m处有一危险区，假设河水流速为5m/s，为了使小船不通过危险区到达对岸，那么，小船从现在起相对于静水的最小速度应是（
）
　A.2.08m/s
B.1.92m/s
C.1.58m/s
D.1.42m/s
【解析】要避开危险区，则合速度方向应在AC
左侧，航线越往上游偏，小船的最小速度越大．当合速度方向沿AC方向时，船有最小速度．
B
由几何关系得
AC=130m，
m/s
船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示，河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示，则当船沿渡河时间最短的路径渡河时(　　)
A．船渡河的最短时间为60
s
B．要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中，船头必须始终与河岸垂直
C．船在河水中航行的轨迹是一条直线
D．船在河水中的最大速度是5
m/s
BD
平抛运动的特征和解题方法
平抛运动是典型
的匀
变速
曲线运动，它的动力
学
特
征是：水平方向有初速度而不受外力，竖直方向只
受
重力而无初速度．
1．利用平抛的时间特点解题
平抛运动可分解成水平方向的匀速直线运动和
竖直
方向的自由落体运动，只要抛出的时间相同，下落
的
高度和竖直分速度就相同．
3．利用平抛运动的轨迹解题
平抛运动的轨迹是一条抛物线，已知抛物线
上的任意一段，就可求出水平初速度和抛出
点，其他物理量也就迎刃而解了．设右图为
某小球做平抛运动的一段轨迹，在轨迹上任
取两点A和B，分别过A点作竖直线，过B点作水平线相交于C点，然后过BC的中点D作垂线交
轨迹于E
点，过E点再作水平线交AC于F点，小球经过AE和EB的时间相等，设为单位时间T.由Δy＝aT2知
在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力．要使两球在空中相遇，则必须（
）
A．先抛出A球
B．先抛出B球
C．同时抛出两球
D．B球的初速度大于A球的初速度
C
（多选）如图所示，以v0＝10
m/s的速度水平抛出的小球，飞行一段时间垂直地撞在倾角θ＝30°的斜面上，按g＝10
m/s2考虑，以下结论中不正确的是：（
）
A．物体飞行时间是
s
B．物体撞击斜面时的速度大小为20
m/s
C．物体飞行的时间是2
s
D．物体下降的距离是10m
CD
一、圆周运动的概念
物体的运动轨迹是圆周（或圆周的一部分）的运动叫圆周运动。
二、描述圆周运动快慢的物理量
1、线速度
(2)定义：
物体沿圆周运动通过的弧长与所用时间的比值，叫做圆周运动的线速度。
A
O
(3)大小：
(1)物理意义：反映物体沿圆周运动的快慢。
单位：m/s
二、描述圆周运动快慢的物理量
(4)
线速度的理解
A
B
当选取的时间△t很小很小
(趋近零)时，弧长
就等于物体在△t时间的位移大小，定义式中的v，就是前面学过的物体的瞬时速度。
O
（5）方向：在圆周各点的切线上．
二、描述圆周运动快慢的物理量
(4)
线速度的理解
A
B
当选取的时间△t很小很小
(趋近零)时，弧长
就等于物体在△t时间的位移大小，定义式中的v，就是前面学过的物体的瞬时速度。
O
（5）方向：在圆周各点的切线上．
（6）匀速圆周运动：
定义：物体沿着圆周运动，线速度大小处处相等的运动叫匀速圆周运动。
性质：是变速运动，“匀速”
指速度大小（速率）不变。
二、描述圆周运动快慢的物理量
2、角速度
A
B
C
（1）
物理意义：描述了物体与圆心连线扫过角度的快慢
O
（2）定义：扫过的角度与所用时间的比值。
单位：rad/s
也是矢量
（3）大小：
二、描述圆周运动快慢的物理量
3、周期与频率
做圆周运动的物体，运动一周所用的时间叫做它的周期。用T表示。
A
O
做圆周运动的物体在1秒内沿圆周绕圆心转过的圈数叫做频率。用f表示。
单位：赫兹
(
Hz
)
二、描述圆周运动快慢的物理量
4、转速
物体做圆周运动的快慢还可以用单位时间内绕圆周运动的圈数表示。
物体沿圆周运动，它在单位时间内绕圆周运动的圈数叫做它的转速n。
A
O
单位：r/s
或r/min
三、描述圆周运动快慢各量的关系
1、线速度与角速度
A
O
r
2、线速度与周期（匀速圆周运动，下同）
3、角速度与周期
常见传动从动装置
a、皮带传动－线速度相等
b、齿轮传动－线速度相等
c、自行车c钢条上离圆心不同远近的质点－角速度相等
一个大轮通过皮带带动小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮半径是小轮半径的3倍，大轮上一点S离转轴O1的距离是半径的1/3，大轮边缘上一点P,小轮边缘上一点Q，则vQ:vP:vS=________
ωQ:ωP:ωS=__________
o1
o2
S
P
Q
提示：
①同一转盘上各点的角速度相等
②同一皮带轮缘上各点的线速度相等
圆周运动中的临界和极值问题
2．常见水平面内圆周运动的临界和极值问题
(1)与绳的弹力有关的临界问题
要分析出绳恰好无弹力这一临
界
状态
下的
角速
度(或线速度)．
(2)与支持面弹力有关的临界问题
要分析出恰好无支持力这
一
临
界
状态下
的角速度(或线速度)．
(3)因静摩擦力而产生的临界问题
要分析出静摩擦力达到最大时这一临界状态
下的角速度(或线速度)．
m的
受力情况
最高点的速度
最低点的受力
轻绳
轻杆
圆管
A
O
m
B
L
A
O
m
B
L
A
O
m
B
R
重力、绳的拉力
重力、杆的拉力或支持力
重力、外管壁的支持力或内管壁的支持力
T-mg=mV2/R