2011高二物理会考复习——曲线运动.ppt

会考复习曲线运动,一、准确分析物体运动性质,直线、曲线条件？匀速、变速条件？加速、减速条件？匀加速、变加速条件？,曲线运动,1.运动质点在某一点的瞬时速度方向，就是这一点曲线的切线方向。2.做曲线运动的物体一定受到合力，有加速度。3.曲线运动一定是变速运动。可以是匀变速曲线运动,也可以是非匀变速曲线运动。4.变速运动不一定是曲线运动。,一.对曲线运动概念的理解:,（一）曲线运动的特点:,（二）曲线运动的条件:,物体的加速度跟速度方向不在一条直线上物体受到的合力跟速度方向不在一条直线上,力与速度共同来决定物体运动状态,同向加速直线运动反向减速直线运动,F,v夹角为锐角时速度增大,F,v夹角为钝角时速度减小,F,v夹角为直角时速率不变,1.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小如图所示，分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向，你认为正确的是：,B,轨迹在力与速度的夹角内切向分力与法向分力的作用,2.一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上的A处有一小球若车厢中的旅客突然发现小球沿如图（俯视图）中的虚线从A点运动到B点则由此可以判断列车的运行情况是（）,A减速行驶，向北转弯B减速行驶，向南转弯C加速行驶，向南转弯D加速行驶，向北转弯,B,3.关于曲线运动，下列说法正确的有,A.在恒力作用下，物体可以做曲线运动B.做曲线运动的物体，受到的合外力方向一定在不断改变C.只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心D.物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动,A,4.下列关于运动状态与受力关系的说法中，正确的是,A.物体的运动状态发生变化，物体的受力情况一定变化B.物体在恒力作用下，一定作匀变速直线运动C.物体的运动状态保持不变，说明物体所受的合外力为零D.物体作曲线运动时，受到的合外力可以是恒力,CD,5.关于匀速圆周运动的下列说法正确的是,A匀速圆周运动是匀速运动B匀速圆周运动一定是变速运动C对于给定的匀速圆周运动其角速度、周期、转速是不变量D匀速圆周运动的向心加速度和向心力始终指向圆心，所以两者的方向是不变的,BC,二、运动的合成与分解,曲线运动,二、运动的合成与分解,1.合运动与分运动的关系：等时性：合运动和分运动经历的时间相等。独立性：各分运动独立进行，互不影响。等效性：各分运动的规律叠加与合运动的规律等效。,2.运动的合成与分解包括：位移的合成与分解速度的合成与分解加速度的合成与分解,曲线运动,例题：试分析以下运动的合运动的性质:(从速度、加速度、运动轨迹方面分析)互成角度的两个匀速直线运动的合运动：；互成角度的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动：；互成角度的两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动：；互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动:。,一定是匀速直线运动,一定是匀加速直线运动,一定是匀变速曲线运动,可能是匀变速直线运动也可能是匀变速曲线运动,曲线运动,3.小船渡河问题：最短渡河时间：船对水的速度方向始终垂直河岸最短渡河位移：A.船速大于水速时可以垂直渡河，最短位移为河宽B.船速小于水速时不能垂直渡河，要求船速方向与合速度方向垂直,V船,V水,V合,V船,V合,V水,练习2.小船在静水中的速度v1=5m/s,水流的速度v2=3m/s,河宽d=100m.(1)小船朝什么方向开行,渡河时间最短?渡河的最短时间是多少?到达对岸的什么位置?(2)若水流的速度增大到v2=4m/s,渡河的最短时间是多少?,A,B,v2,v1,v,d,练习3.小船在静水中的速度v1=5m/s,水流的速度v2=3m/s,河宽d=100m.(3)小船朝什么方向开行,渡河路程最短?这种情况下的渡河时间是多少?,三、平抛运动,曲线运动,3.规律：水平方向是匀速直线运动：,1.定义：水平抛出的物体只在重力的作用下的运动。,2.性质：是匀变速曲线运动。,竖直方向的自由落体运动：,平抛运动是匀变速曲线运动,从动力学角度分析,从运动学角度分析,o,vx=v0 x=v0t,vy=gty=gt2/2,平抛运动是匀变速曲线运动a=g,解决方法是化曲为直分解运动,水平方向：匀直,竖直方向：自落,任意时刻的总位移：推论,在任何时刻的速度v及v与v0的夹角关系为,o,tan=2tand=x/2,练习1.飞机以150m/s水平速度匀速飞行,某时刻让A球落下,相隔1s又让B球落下,不计阻力,在以后的运动中,两球位置关系为A.A球在B球前下方.B.A球在B球后下方.C.A球在B球正下方4.9m处.D.A球在B球正下方,距离逐渐增大.,【D】,从同一高度、同时水平抛出五个质量不同的小球，它们初速度分别为v，2v，3v，4v，5v在小球落地前的某个时刻，小球在空中的位置关系是（）A五个小球的连线为一条直线，且连线与水平地面平行B五个小球的连线为一条直线，且连线与水平地面垂直C五个小球的连线为一条直线，且连线与水平地面既不平行，也不垂直D五个小球的连线为一条曲线,A,2.以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为30的斜面上.可知物体完成这段飞行的时间是多少?,四、匀速圆周运动,描述匀速圆周运动的物理量,描述运动快慢线速度,描述转动快慢角速度周期T频率f转速n,描述速度变化快慢加速度,圆的向心力,练习1.如图所示,皮带不打滑,o1、o2通过皮带传动做匀速圆周运动,a、b分别是两轮边缘上的一点,c是o1轮中间的一点.Ra=2Rb=2Rc.求:(1)线速度大小之比va:vb:vc.(2)角速度大小之比a:b:c.(3)加速度大小之比aa:ab:ac.,【2:2:1】,【1:2:1】,【2:4:1】,1.皮带上的各点v相等.va=vb2.同轴上的各点相等.a=c,养成良好的解决匀速圆周运动问题的习惯,规范的受力分析定面、画圆、点心、连半径写出所提供向心力的表达式根据牛顿第二定律列出方程,A,B,水平面上的绳系球匀速圆运动,o,2.竖直面上的绳系球非匀速圆运动,A,B,C,匀速圆周运动速度大小不变，合外力始终与速度垂直，合外力就是向心力。,曲线运动,例：如图，在水平转盘上距转轴d/2处放置质量为2m的物体，在距转轴d处放置质量为m的物体，则随着转盘角速度的增大，哪个物体先对转盘发生相对滑动？,圆周运动的实例分析：,.转盘：轨道平面在水平面内的匀速圆周运动,由静摩擦提供需要的向心力,推广：汽车、火车在水平面路面上的转弯问题,曲线运动,圆锥摆：轨道平面在水平面内的匀速圆周运动,合力提供需要的向心力,推广：汽车、火车在倾斜弯道上的转弯问题,mgtan=mr2,应满足的动力学方程为：,1.若高速公路上半径为R的弯道处，弯道倾斜一定的角度，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率为多大?,2.火车以半径R=900m转弯，火车质量为8105kg，速度为30m/s，火车轨距l=1.4m，要使火车通过弯道时仅受重力与轨道的支持力，轨道应该垫的高度h？（较小时tan=sin）,h=0.14m,若火车速度与设计速度不同会怎样？,曲线运动,1.当火车转弯时的速率等于V规定(临界速度)时,内、外轨道对车轮（轮缘）都没有侧压力,为理想转弯速度。,2.当火车转弯时的速率小于V规定(临界速度)时,内轨道对车轮（轮缘）有侧压力。内轨易损坏。,3.当火车转弯时的速率大于V规定(临界速度)时,外轨道对车轮（轮缘）有侧压力。外轨易损坏。,火车在倾斜弯道上的转弯问题讨论,3.质量为m的物体系在弹簧的一端，弹簧的另一端固定在转轴上。弹簧的自由长度为L0，劲度系数为k。使物体在光滑水平支持面上以角速度做匀速圆周运动，则此时弹簧的长度是多少？,4.用长为L的轻绳悬挂一个质量为m的小球(可视为质点),使小球沿水平方向做匀速圆周运动（圆锥摆）.如果线与竖直方向的夹角为,试求小球的运动周期.,A,比较:A与B球的运动周期？,o,G,F,T,练习5.长为l的细线上端固定在顶角为=60的固定圆锥体的顶部,下端与质量为线m的小球(可看做质点)相连,如图.让小球绕圆锥体的中心轴以速率v在水平面内做匀速圆周运动.(1)当时,绳对小球的拉力是多大?,(2)当时,绳对小球的拉力是多大?,练习6.固定的光滑圆锥漏斗内壁,有两个质量相同的小球P和Q,分别紧贴着漏斗在水平面内做相同转向的匀速圆周运动,则:A.vPvQB.NPFBC.线速度vAvBD.周期TATB,【AC】,练习12.如图所示，把质量为0.6kg的物体A放在水平转盘上，A的重心到转盘中心O点的距离为0.2m，若A与转盘间的最大静摩擦力为3N。*（5）用细绳一端系着物体A静止在水平转盘上，细绳另一端通过转盘中心的光滑小孔O吊着质量为0.3kg的小球B，为使小球B保持静止，求转盘绕中心O旋转的角速度的取值范围。,曲线运动,应用：汽车过桥问题,G,G,N,N,曲线运动,水流星：轨道平面在竖直平面内的圆周运动,轻绳,轻杆,圆管,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,F合,因果之间“供需”相等,对牛顿第二运动定律的理解,Fn,“供需”相等物体做