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文档简介

高中物理必修2

知识梳理

考点复习高中物理必修2

知识梳理

考点复习1第一章曲线运动第一章曲线运动2说一说砂轮打磨下来的炽热的微粒它们沿着什么方向运动?一、曲线运动的速度方向说一说砂轮打磨下来的炽热的微粒它们沿着什么方向运动?一、曲线3二、曲线运动速度的方向1、质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向。2、曲线运动中速度的方向时刻在变,所以曲线运动是变速运动。二、曲线运动速度的方向1、质点在某一点的速度,沿曲线在这一点4我们已经知道如何确定曲线运动的速度的方向:....abcdvvvv在曲线运动中,运动质点在某一点的即时速度的方向,就是通过这一点的曲线的切线的方向。我们已经知道如何确定曲线运动的速度的方向:....abcdv5课堂训练1.关于曲线运动,下列说法正确的是()A.曲线运动一定是变速运动B.曲线运动速度的方向不断地变化。但速度的大小可以不变C.曲线运动的速度方向可能不变D.曲线运动的速度大小和方向一定同时改变AB课堂训练1.关于曲线运动,下列说法正确的是(6三、曲线运动的条件三、曲线运动的条件7物体做曲线运动的条件实验总结1、当物体所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直线上时.物体将做曲线运动。

物体做曲线运动的条件实验总结1、当物体所受的合力方向跟它的速8物体做曲线运动的条件实例分析1物体做曲线运动的条件实例分析19物体做曲线运动的条件实例分析2物体做曲线运动的条件实例分析210水平方向:蜡块随管向右做匀速直线运动竖直方向:蜡块相对管向上做匀速直线运动蜡块相对黑板向右上方运动合成与分解红蜡块在平面内的运动水平方向:蜡块随管向右做匀速直线运动竖直方向:蜡块相对管向上11例:河宽d=100m,水流速度v1=3m/s,船在静水中的速度是v2=4m/s.求(1)欲使船渡河时间最短,船应怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移多大?分析1:时间最短d结论:当船头垂直河岸时,所用时间最短例:河宽d=100m,水流速度v1=3m/s,船在静水中的速12例:河宽d=100m,水流速度v1=3m/s,船在静水中的速度是v2=4m/s.求(2)欲使船渡河距离最短,船应怎样渡河?渡河时间多长?分析2:航程最短θd结论:当合运动垂直河岸时,航程最短例:河宽d=100m,水流速度v1=3m/s,船在静水中的速13课堂练习

1.关于运动的合成,下列说法中正确的是()

A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B.两个速度不等的匀速直线运动的合运动,一定是匀速直线运动C.两个分运动是直线运动的合运动,一定是直线运动D.两个分运动的时间,一定与它们的合运动的时间相等BD课堂练习1.关于运动的合成,下列说法中正确的是(141.基本规律:水平方向:竖直方向:位移:水平方向:竖直方向:合位移大小:方向:速度:合速度大小:方向:2.位移变化有什么规律?相等时间内竖直位移变化呢?1.速度变化有什么规律?3.飞行时间和水平射程分别有什么因素决定?4.任一时刻的末速度与初速度方向的夹角(速度偏向角)和位移与初速度方向的夹角(位移偏向角)有什么关系?平抛运动1.基本规律:水平方向:竖直方向:位移:水平方向:竖直方向:15Gv0v1v2v3Δvv0ΔvΔvv1v2v3方向竖直向下Gv0v1v2v3Δvv0ΔvΔvv1v2v3方向竖直向下16

课堂练习2:如图所示,为一物体平抛运动的x-y图象,物体从O点抛出,x、y分别为其水平和竖直位移,在物体运动过程中的任一点P(x,y),其速度的反向延长线交于x轴的A点(A点未画出),则OA的长度为()A.xB.0.5xC.0.3xD.不能确定Bxyv0P(x,y)O课堂练习2:Bxyv0P(x,y)O17xyxy课堂练习:将一物体以初速度V0水平抛出,不计空气阻力,求经t时间物体速度和位移?v0vsvxvyθα

速度大小:速度方向:位移大小:位移方向:θ思考:任一时刻末速度与初速度方向的夹角和位移与初速度方向的夹角有什么关系?xyxy课堂练习:将一物体以初速度V0水平抛出,不计18第二章圆周运动GNF第二章圆周运动GNF19.如何描述匀速圆周运动的快慢?1.线速度——质点通过的圆弧长s跟所用时间t的比值。3.周期——物体作匀速圆周运动一周所用的时间。5.转速——单位时间内转过的圈数。2.角速度——质点所在的半径转过的角度

跟所用时间t的比值。即:单位:米/秒,m/s即:单位:弧度/秒,rad/s即:单位:秒,s即:单位:转/秒,r/s4.频率——1s时间内完成圆周运动的次数。即:单位:赫兹,Hz

v=rω

.如何描述匀速圆周运动的快慢?1.线速度——质点通过的圆弧长20三.实践研究:机械传动1.链条传动或皮带传动2.齿轮传动【结论】1.两种传动轮缘上的线速度大小相等。AB2.共轴转动角速度相等。三.实践研究:机械传动1.链条传动或皮带传动21二、向心加速度r1、做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心.这个加速度称为向心加速度.

a=△v/△tV

=△L

/△t二、向心加速度r1、做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心.这个221、下列关于向心加速度的说法中,正确的是()A.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直B.向心加速度的方向保持不变C.在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的D.在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不断变化A1、下列关于向心加速度的说法中,正确的是()A23

2、一个拖拉机后轮直径是前轮直径的2倍,当前进且不打滑时,前轮边缘上某点A的线速度与后轮边缘上某点B的线速度之比VA:VB=________,角速度之比ωA:ωB=_________,向心加速度之比aA:aB=_________。1:12:12:12、一个拖拉机后轮直径是前轮直径的2倍,当前进且不打滑时,24分析OF引F合=F引=F向在匀速圆周运动中,合力提供向心力向心力分析OF引F合=F引=F向在匀速圆周运动25OGNT竖直方向上N=G,故T即为合力F合=T=F向在匀速圆周运动中,合力提供向心力分析轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动OGNT竖直方向上N=G,故T即为合力F合=T=F向在匀速圆26小球受到哪些力的作用?向心力由什么力提供?rθOGF合T结论:向心力由重力G和弹力T的合力提供思考:小球受到哪些力的作用?向心力由什么力提供?结论:向心力由重力G和弹力T的合力提供小球受到哪些力的作用?向心力由什么力提供?rθOGF合T结论27GfN滚筒洗衣机中物体跟着滚筒匀速转动时;向心力由什么力提供?分析在匀速圆周运动中,合力提供向心力GfN滚筒洗衣机中物体跟着滚筒匀速转动时;分析在匀速圆周运动28小结大小作用效果:只改变速度的方向方向:始终指向圆心(与v垂直);是变力来源:合力提供向心力(匀速圆周运动中)F向=m

v2rF向=mω2rF向

=m

r

4π2T

2向心小结大小作用效果:只改变速度的方向方向:始终指向圆心(与v29飞机在水平面内盘旋几种常见的圆周运动O'θωωmOθlmF合=Fn=mω2lsinθF合=Fn=mω2rOrTmgF合mgF合F升θF合=mgtanθ飞机在水平面内盘旋几种常见的圆周运动O'θωωmOθlmF合30几种常见的圆周运动θO'ORωθωθmmF合=F向=mω2rOrF合=F向=mω2RsinθmgNF合mgNF合F合=mgtanθ几种常见的圆周运动θO'ORωθωθmmF合=F向=mω2r31O几种常见的圆周运动ωmgN物体相对转盘静止,随盘做匀速圆周运动rf静竖直方向:N=mg水平方向:F合=f静=mω2rf静vABFa回顾:A、B一起向左加速,分析A的受力情况。f静v谁提供向心力?静摩擦力指向圆心O几种常见的圆周运动ωmgN物体相对转盘静止,随盘做匀速圆周32向心力的分析思路3、按序分析受力指向圆心的合力即向心力2、确定圆心、半径确定圆周运动所在的平面、轨迹、圆心、半径1、确定研究对象小结向心力的分析思路3、按序分析受力2、确定圆心、半径1、确定研33OO思考FnFtF合vFnFtvF合速度增大的圆周运动变速圆周运动速度减小的圆周运动匀速圆周运动所受的合力提供向心力,方向始终指向圆心;如果一个沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心,还能做匀速圆周运动吗?当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时,物体做变速圆周运动。切向力Ft

:垂直半径方向的合力向心力F向

:沿着半径(或指向圆心)的合力产生切向加速度,改变速度的大小产生向心加速度,改变速度的方向OO思考FnFtF合vFnFtvF合速度增大的圆周运动变速圆34匀速圆周运动GNF变速圆周运动合力全部提供向心力合力部分提供向心力OFnFtF合v匀速圆周运动GNF变速圆周运动合力全部提供向心力合力35例与练1.关于圆周运动的合力,下列说法中正确的是()A.圆周运动的合力方向一定指向圆心B.匀速圆周运动的合力方向一定指向圆心C.匀速圆周运动的合力一定不变D.匀速圆周运动的合力大小一定不变匀速圆周运动的物体速度大小不变,速度方向不断变化。匀速圆周运动向心力只改变物体速度方向,不改变物体速度大小。BD例与练1.关于圆周运动的合力,下列说法中正确的是36例与练2.质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点,并使之在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直线成θ角,则以下正确的是()A.摆球受重力、拉力和向心力的作用B.摆球只受重力、拉力的作用C.摆球做匀速圆周运动的向心力为mg•tanθD.摆球做匀速圆周运动的向心力为mg•sinθBC例与练2.质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点,并使37铁路的弯道生活中的圆周运动

◆圆周运动(Circularmotion)(2)外轨高内轨低时转弯GFnNhLθθr背景问题1、火车转弯:铁路的弯道生活中的圆周运动

◆圆周运动(Circular382.求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力?NG【解】G和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力,由牛顿第二定律得:可见汽车的速度V越大,对桥的压力越大。由于加速度a的方向竖直向上,属超重现象。m2.求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力?NG【解】G和N的39生活中的圆周运动

◆圆周运动(Circularmotion)FN=G汽车过桥问题小结生活中的圆周运动

◆圆周运动(Circularmoti40eg1.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是()

A.a处

B.b处

C.c处

D.d处生活中的圆周运动

◆圆周运动(Circularmotion)abcdD可能飞离路面的地段应是?当堂练习eg1.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧41对宇航员,重力提供向心力:mg=mv2/r由此可以得出宇航员处于完全失重状态此时人对座椅的压力为零对宇航员,重力提供向心力:mg=mv2/r宇航员处于完全失42四离心运动1.离心运动:做圆周运动的物体,在提供的向心力突然消失,或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动。2.物体作离心运动的条件:F合<F需向思考问题?F合=F需向做什么运动?F合=0

做什么运动?F合

<F需向做什么运动?F合

>F需向做什么运动?圆周近心切线离心四离心运动1.离心运动:做圆周运动的物体,在提供的向心力突然43离心抛掷离心脱水离心分离离心甩干●离心运动的应用离心抛掷离心脱水离心分离离心甩干●离心运动的应用44用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内制作棉花糖的原理:

内筒与洗衣机的脱水筒相似,里面加入白砂糖,加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转,黏稠的糖汁就做离心运动,从内筒壁的小孔飞散出去,成为丝状到达温度较低的外筒,并迅速冷却凝固,变得纤细雪白,像一团团棉花。用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内制作棉花糖的原理:

内筒45分析做圆周运动的物体受力情况OmgFNFfOmgFN提供向心力受力分析FfFN+mg分析做圆周运动的物体受力情况OmgFNFfOmgFN提供向心46课堂练习航天飞机中的物体处于失重状态,是指这个物体:(A)不受地球的吸引力;(B)地球吸引力和向心力平衡;(C)受的向心力和离心力平衡;(D)对支持它的物体的压力为零。D课堂练习航天飞机中的物体处于失重状态,是指这个物体:D47拓展与思考:汽车能通过圆形轨道的最高点吗?R联想:过山车上的人为什么不会掉下来GFN拓展与思考:汽车能通过圆形轨道的最高点吗?R联想:过山车上的48一、竖直面内的圆周运动1、“轻绳”模型(均是没有支撑的小球)2、“轻杆”模型(均是有物体支撑的小球)圆周运动中的临界问题一、竖直面内的圆周运动1、“轻绳”模型(均是没有支撑的小球)491、“轻绳”模型(均是没有支撑的小球)过最高点的临界条件:由讨论分析:1、过最高点时,,绳、轨道对小球产生弹力,方向指向圆心;

2、不能过最高点时在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道;1、“轻绳”模型(均是没有支撑的小球)过最高点的临界条件:讨502、“轻杆”模型(均是有物体支撑的小球)过最高点的临界条件:小球能运动即可,讨论分析:1、当v=0时,FN=mg,FN为支持力,沿半径指向圆心2、当0<v<时,背离圆心,随v的增大而减小

3、当

4、当指向圆心并随v的增大而增大2、“轻杆”模型(均是有物体支撑的小球)过最高点的临界条件:51第三章万有引力定律第三章万有引力定律52

所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动,太阳是在这些椭圆的一个焦点上第一定律(轨道定律)一、开普勒定律

说明:1.不同的行星,轨道不同,半长轴不同。2.对不同的行星,太阳总在他们的焦点上。所有行星分别在大小不同的椭圆轨道上围绕太阳运动,太53

对每个行星来说,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过相等的面积.第二定律(面积定律)则对每个行星来说,太阳和行星的连线在相等的时间内扫54

第二定律的推论:

行星离太阳近时速度快,离太阳远时速度慢。V1R1=V2R2

第二定律的推论:行星离太阳近时速度快,离太阳远时速55

所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等3、第三定律:(周期定律)注意:比值k是一个对所有行星都相同的常量,与行星无关,是只与太阳(中心天体)的质量有关的恒量。C太阳半长轴a半短轴bAB行星3、第三定律:(周期定律)注意:比值k是一个对所有行星都相同56注意:1.多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在圆心处。所以,中学阶段,我们把行星绕太阳的运动近似当作匀速圆周运动处理。2.中,比值k是一个对所有行星都相同的常量,与行星无关,是只与太阳(中心天体)的质量有关的恒量。不同行星的半长轴不同,故公转周期也不同。3.地球绕太阳转动,月球绕地球转动,他们遵循相同的运动规律,但是,比值K不同。注意:1.多数行星绕太阳运动的轨道十分接近圆,太阳处在圆心处57万有引力定律1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小F与物体的质量m1和m2的乘积成正比,与它们的距离r的二次方成反比.2.公式:m1,m2---两物体的质量r---两物体间的距离G---比例系数,叫引力常量,适用于任何物体,G的国际单位N·m2/kg2m1m2FF’r万有引力定律1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的584.公式的适用条件:①(理想情况)两个质点间引力大小的计算②(实际情况)若两个物体间的距离远大于物体本身大小时,两个物体可看成质点如:太阳与行星间地球与月球间m1m2FF’rr为两质点间的距离r为两天体中心的距离4.公式的适用条件:m1m2FF’59③质量分布均匀的两个球体,可视为质量集中于球心r为物体到地心的距离r为两球心间的距离③质量分布均匀的两个球体,可视为质量集中于球心r为物体到601798年,英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置,第一次在实验室里对两个铅球间的引力大小F做了精确测量和计算,比较准确地测出了引力常量G的数值rFrFmm´mm´引力常量G的测量实验1798年,英国物理学家卡文迪许巧妙地利用扭秤装置,rFrF61G的含义—表示两质量m1=m2=1kg的匀质小球,相距r=1m时万有引力的大小引力常量通常取G的含义—表示两质量m1=m2=1kg的匀质小球,引力常量62测定引力常量G的重要意义1、用实验证明了万有引力的存在,使万有引力定律进入了真正实用的时代;2、使万有引力定律公式有了真正的实用价值可以计算天体间的引力大小,可间接计算天体的质量、平均密度等如:根据地球表面的重力加速度可以测定地球的质量3.开创了微小量测量的先河,使科学放大思想得到推广;测定引力常量G的重要意义1、用实验证明了万有引力的存在,使万63基本思路:将行星(或卫星)的运动看成是匀速圆周运动分类:1、万有引力充当向心力:F引=F向2、在星球表面及附近:F引=G重万有引力定律的应用“天上”“星球表面及附近”基本思路:将行星(或卫星)的运动看成是匀速圆周运动分类:万64万有引力=向心力重力近似=万有引力基本方程:辅助方程:ABCv万有引力=向心力重力近似=万有引力基本方程:辅助方程65科学真是迷人——称量地球的重量

若不考虑地球自转的影响,地面上质量为m的物体所受的重力mg等于地球对物体的引力,即:

式中M是地球的质量,R是地球的半径,也就是物体到地心的距离。

RMGθmwrF向F引黄金代换公式:拓展:科学真是迷人——称量地球的重量若不考虑地球自转的影66

例题、某宇航员驾驶航天飞机到某一星球,他使航天飞机贴近该星球附近飞行一周,测出飞行时间为4.5103s,则该星球的平均密度是多少?解:航天飞机绕星球飞行,万有引力提供向心力,所以近地飞行时,r=R星该星球的平均密度为:联立上面三式得:代入数值:得:例题、某宇航员驾驶航天飞机到某一星球,他使航天飞机贴近该星67地球太阳恒星行星认识卫星月亮人造卫星卫星地球太阳恒星行星认识卫星月亮人造卫星卫星68赤道轨道极地轨道倾斜轨道同步轨道自转轴卫星的轨道赤道轨道极地轨道倾斜轨道同步轨道自转轴卫星的轨道69卫星的轨道卫星轨道特点:

所有卫星的轨道都必须以地心为轨道圆心或焦点。卫星的轨道卫星轨道特点:70三、地球同步卫(P54发展空间)①定平面:轨道平面一定在赤道平面内②定位置:在赤道正上方相对地面静止③定周期:运动周期等于地球自转的周期T=24h=86400s④定轨道:轨道离地高度h=36000km⑤定速度:线速度大小v=3.08km/s概念:所谓地球同步卫星是指与地球自转同步,相对于地面静止的人造卫星.三、地球同步卫(P54发展空间)①定平面:轨道平面一定在赤道71

对于靠近地面的卫星(近地卫星),可以认为此时的r近似等于地球半径R,把r用地球半径R代入,可以求出这就是人造地球卫星在地面附近绕地球做匀速圆周运的最大环绕速度,叫做第一宇宙速度。1.第一宇宙速度(环绕速度)二、

宇宙速度对于靠近地面的卫星(近地卫星),可以认为此时的r近似等72

如果人造地球卫星进入地面附近的轨道速度大于7.9km/s,而小于11.2km/s,它绕地球运动的轨迹是椭圆。如果人造地球卫星进入地面附近的轨道速度大于7.973

当物体的速度(发射速度)大于或等于11.2km/s时,卫星就会脱离地球的引力,不再绕地球运行。我们把这个速度叫第二宇宙速度。达到第二宇宙速度的物体还受到太阳的引力。2.第二宇宙速度(脱离速度)卫星挣脱地球束缚的最小发射速度当物体的速度(发射速度)大于或等于11.2km/s74达到第二宇宙速度的物体还受到太阳的引力达到第二宇宙速度的物体还受到太阳的引力75

如果物体的(发射速度)速度等于或大于16.7km/s,物体就摆脱了太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去。我们把这个速度叫第三宇宙速度。3.第三宇宙速度(逃逸速度)卫星挣脱太阳束缚的最小发射速度如果物体的(发射速度)速度等于或大于16.7km/s,物76

V1=7.9km/s1、第一宇宙速度:v=7.9km/s(地面附近、匀速圆周运动)地球11.2km/s>v>7.9km/sV2=11.2km/s2、第二宇宙速度:当物体的速度大于或等于11.2km/s时,卫星就会脱离地球的吸引,不再绕地球运行。我们把这个速度叫第二宇宙速度。达到第二宇宙速度的还受到太阳的引力。V3=16.7km/s3、第三宇宙速度:如果物体的速度等于或大于16.7km/s,物体就摆脱了太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去。这个速度叫第三宇宙速度。 V1=7.9km/s1、第一宇宙速度:v=7.977h≈0R=6.4x106mT=24hh=3.6×107mr=4.2×107mv=3km/sT=24hh≈0r=6.4×106mv=7.9km/sTmin=84分钟同步卫星近地卫星地球赤道上物体、近地卫星、同步卫星、月球四者比较赤道上的物体h=3.8×108mr≈3.8×108mv=1km/sT=27天月球500千米以下的航天器,计算时轨道半径可近似取地球半径h≈0h=3.6×107mr=4.2×107mv=3km/s78发射过程:1停泊轨道2转移轨道3静止轨道四、卫星的发射与回收v1v2v3123发射过程:1停泊轨道2转移轨道379v1v2v3v4v2>v1v4>v3v1>v4v2>v1>v4>v3卫星的变轨AB已知小圆半径为R,周期为T,大圆半径为r,你能求出卫星从A运动到B的时间吗?试比较下列各处速度和加速度的大小a1=a2>a3=a4v1v2v3v4v2>v1v4>v3v1>v4v2>v1>v80变轨:速度增加(F引<F向心离心运动)半径增大(F引为阻力)速度减小新轨道r新>r;V新<V速度减小(F引>F向心向心运动)半径减小(F引为动力)速度增大新轨道r新<r;V新>V

能量分析:飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力,轨道高度会逐渐降低,由于阻力很小,轨道高度的变化很慢,卫星运行的每一圈仍可认为是匀速圆周运动。变轨:速度增加(F引<F向心离心运动)能量分析:811、发射和回收阶段发射加速上升超重回收减速下降超重2、沿圆轨道正常运行只受重力a=g完全失重与重力有关的现象全部消失1、发射和回收阶段发射加速上升超重回收减速下降超重2、沿圆轨82卫星追赶问题1、两星相距最远的条件:2、两星相距最近的条件:卫星追赶问题1、两星相距最远的条件:83

1、宇宙飞船要与轨道空间站对接,飞船为了追上轨道空间站()A.从较低轨道上加速B.从较高轨道上加速C.从空间站同一高度轨道上加速D.无论从什么轨道上加速都可以A1、宇宙飞船要与轨道空间站对接,飞船为了追上轨道空间站842、在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道Ⅱ。则()A.该卫星的发射速度必定大于11.2km/sB.卫星在同步轨道Ⅱ上的运行速度大于7.9km/sC.在轨道Ⅰ上,卫星在P点的速度大于在Q点的速度D.卫星在Q点通过加速实现由轨道Ⅰ进入轨道ⅡPQⅠⅡ地CD2、在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道Ⅰ,然85第四章机械能和能源第四章机械能和能源861、定义:W=Fxcosα力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积4.1、功3、单位国际单位:焦耳(焦)单位符号:J1J=1N×1m=1N·m2、公式W表示力对物体所做的功,F表示物体所受到得力,x是物体所发生的位移,α是力F和位移x之间的夹角,求功时一定明确要求的是哪一个力在哪一段位移上做的功。功的计算时,各量要求统一采用国际单位制恒力1、定义:W=Fxcosα力对物体所做的功,等于力的大小874、对公式进行讨论①对F:F必须是恒力

②对x:位移具有相对性,所以功也具有相对性。一般以地面为参考系。③对α:温馨提示:请做笔记!注意:功的公式还可理解成在位移方向的分力与位移的乘积,或力与位移在力的方向的分量的乘积。4、对公式进行讨论①对F:F必须是恒力②对x:位移具有相对88α=π/20≤α<π/2π/2<α≤πCOSα=0COSα>0COSα<0W=0W>0W<0不做功正功,动力负功,阻力W=FxcosαxF1F3F2α=π/20≤α<π/2π/2<α≤πCOSα=0COS89

5、矢量性:标量6、物理意义:描述物体的运动过程的物理量,是力在空间上的积累效果。7、正功和负功:正功的意义:力对物体做正功,表明此力的效果是促进物体的运动,是动力。负功的意义:力对物体做负功,表明此力的效果是阻碍了物体运动,是阻力。一个力对物体做负功,也可说成物体克服这个力做了功(正值)5、矢量性:标量6、物理意义:描述物体的运动过程的物理量90(1)分别求出每个力所做的功,然后求出所有功的代数和。即:W总=W1+W2+……+Wn(2)先求出物体所受的合力,然后再求出合力的功,即:W总=F合xcosα8、如何求合力做功?功的累积性提醒:方法(2)仅适用于几个力同时作用于物体的情况,因为只有当这几个力同时作用于物体上时,才能求出它们的合力;方法1则不管几个力同时作用,还是作用时间有先后均适用.温馨提示:请做笔记!(1)分别求出每个力所做的功,然后求出所有功的代数和。即914.2.功率1.定义:功W跟完成这些功所用时间t的比值叫做功率.符号P2.物理意义:反映物体做功快慢的物理量.3.表达式:(1).定义式:功率是标量,只有大小,没有方向,它的正负意义与功相同;单位:瓦特(W)常用单位:千瓦(kW);马力(已废除)1W=1J/s1kW=1000W比值定义1马力=735瓦特

4.2.功率1.定义:功W跟完成这些功所用时间t的比值叫92因为:W=Fxcosα(2).计算式:故:P=W/t=Fxcosα/t即:P=F(x/t)cosα=F

vcosαP=Fvcosα式中的α是力F与速度v之间的夹角.FXvFα4、功率、力和速度之间的关系因为:W=Fxcosα(2).计算式:故:P=935、平均功率和瞬时功率1、平均功率:(是平均速度)2、瞬时功率:(v是瞬时速度)(当t很短很短时,P表示瞬时功率)(1)(1)(2)(2)平均功率表示力在某一段时间内做功的平均快慢瞬时功率表示力在某一时刻做功的快慢说明:物体做匀速直线运动时,作用在物体上的恒力的瞬时功率与平均功率相等.5、平均功率和瞬时功率1、平均功率:(是平均速度)942.机车启动的两种方式:(1)以恒定功率启动6、机车起动问题1.对机车等交通工具起动类问题,应明确P=Fv中,P为发动机的实际功率,机车正常行驶中实际功率小于或等于额定功率;F为发动机(机车)的牵引力;v为机车的瞬时速度.2.机车启动的两种方式:6、机车起动问题95高中物理必修2知识梳理考点复习课件96高中物理必修2知识梳理考点复习课件97高中物理必修2知识梳理考点复习课件98Δhh2h1AB4.3物体从A落到B的过程中,重力做功

重力对物体做的功与路径无关,仅由物体的质量和始末两个位置的高度差决定。重力做功的特点:Δhh2h1AB4.3物体从A落到B的过程中,重力做功991.重力做功特点当物体的高度发生变化时,重力要做功。物体下降时:物体被举高时:重力做正功。重力做负功。说明:做功的过程就是通过力传递能量的过程,

功是能量转化的量度(如果物体在力的作用下能量发生了变化,那么这个力一定对物体做了功)

可见,重力做的功等于mgh这个量的变化.在物理学中,就用mgh这个物理量表示物体的重力势能。1.重力做功特点当物体的高度发生变化时,重力要做功。物体下降1001.定义:物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。2.单位:国际单位制中,焦耳(J)。1J=1kg.m.s-2.m=1N.m3.重力势能是标量,状态量。4.重力势能的变化(重力势能的改变量)

ΔEP=mgh末-mgh初Ep=mgh(h为相对参考平面的高度)2.重力势能1.定义:物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。Ep1011、状态量,是描述物质系统状态的物理量。例如:位置、速度、动能、角速度、压强、温度、体积、势能等等都是状态量。物质系统在外界作用下,它的状态将随时间而发生变化,描述该系统状态量也随时间而发生变化.2、过程量是描述物质系统状态变化过程的物理量。例如功、速度改变量等都是过程量,它们都与一定的物理过程相对应。过程量与状态量有何区别?类比拍照瞬间!好像录像过程!1、状态量,是描述物质系统状态的物理量。2、过程量是描述物质1023、重力做功与重力势能变化关系重力做的功等于重力势能的减少量

如果重力做正功,重力势能减少,减少的重力势能等于重力对物体做的功

如果重力做负功,重力势能增加,增加的重力势能等于物体克服重力做的功ΔEP=EP末-EP初=mgh末-mgh初3、重力做功与重力势能变化关系重力做的功等于重力势能的减少量103计算重力势能之前需要先选定参考平面

在参考面下方的物体的高度是负值,重力势能也是负值。

参考平面的选取是任意的,一般选地面为参考平面在参考面上方的物体的高度是正值,重力势能也是正值;势能是状态量、标量.+、–表示大小(正值就比负值大)4、重力势能的相对性高度是相对的,所以重力势能也是相对的计算重力势能之前需要先选定参考平面在参考面下方的物体的高104

重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。也就是说,倘若没有地球,就谈不上重力。所以,严格说来,重力势能是地球与物体所组成的这个“系统”所共有的,而不是地球上的物体单独具有的。

重力势能属于物体和地球组成的系统所有

.5.重力势能的系统性

平常所说的“物体”的重力势能,只是一种习惯简化的说法。重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。也1056、计算弹簧弹力做的功FlO弹簧的F-l图象6、计算弹簧弹力做的功FlO弹簧的F-l图象1067、弹簧弹性势能的表达式其中,k是弹簧的劲度系数,

是弹簧的弹性伸长量或压缩量弹簧处于原长时弹性势能为0,即:一般选弹簧的自由长度为零势能参考面7、弹簧弹性势能的表达式其中,k是弹簧的劲度系数,弹簧处于原107弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做多少正(负)功,弹性势能减少(增加)多少!弹力做功与弹性势能变化的关系:弹力做多少正(负)功,弹性势能108从这个式子可以看出,左边W是合外力所做的功,所以右边的和应当是物体在初末两个状态的某种能量,这种能量跟物体的质量和速度直接相关,它就是物体的动能,用EK表示,即

物体的动能等于物体质量与物体速度大小的二次方乘积的一半。从这个式子可以看出,左边W是合外力所做的功,所以右边的109对动能表达式的理解:1、国际单位:焦耳1kg·m2/s2=1N·m=1J3、动能具有瞬时性,是状态量,v是瞬时速度(注意:v为合

速度或实际速度,一般都以地面为参考系)。动能2、动能是标量,且没有负值,动能与物体的质量和速度大小有关,与速度方向无关。对动能表达式的理解:1、国际单位:焦耳1kg·m2/110我们得到F做功表达式可以写成:合外力所做的功等于物体动能的变化。动能定理:合外力所做的功末动能初动能改写我们得到F做功表达式可以写成:合外力所做的功等于物体动能的变1111、动能定理的普适性:对任何过程的恒力、变力;匀变速、非匀变速;直线运动、曲线运动;运动全程、运动过程某一阶段或瞬间过程都能运用;(只要不涉及加速度和时间,就可考虑用动能定理解决动力学问题)2、动能定理的研究对象一般是一个物体,也可以是几个物体组成的系统;4、对状态与过程关系的理解:a.功是过程量,动能是状态量。b.动能定理表示了过程量等于状态量的改变量的关系。(涉及一个过程两个状态)c.动能定理反应做功的过程是能量转化的过程。等式的左边为合外力所做的功(或各个分力做功的代数和),等式右边动能的变化,指末动能EK2=1/2mv22与初能EK1=1/2mv12之差;

5、当外力做正功时,W>0,故△Ek>0,即Ek2>Ek1,动能增加;当外力做负

功时,W<0,故△Ek<0,即Ek2<Ek1,动能减少。动能定理3、动能定理的计算式是标量式,遵循代数运算,v为相对地面的速度;我们对动能定理的理解1、动能定理的普适性:对任何过程的恒力、变力;匀变速、非匀变112应用动能定理解题一般步骤:(1)明确对象和过程(通常是单个物体)(2)做两方面的分析;①受力分析,求各力的功及其正负,写出总功。②确定初、末状态,写出初、末态的动能。(3)由动能定理列方程;应用动能定理解题一般步骤:113例题、如图所示,一半径为R的半圆形轨道BC与一水平面相连,C为轨道的最高点,一质量为m的小球以初速度v0从圆形轨道B点进入,沿着圆形轨道运动并恰好通过最高点C,然后做平抛运动.求:

(1)小球平抛后落回水平面D点的位置距B点的距离;

(2)小球由B点沿着半圆轨道到达C点的过程中,克服轨道摩擦阻力做的功.[来源:]例题、如图所示,一半径为R的半圆形轨道BC与一水平面相连,C114摩擦力(滑动摩擦力和静摩擦力)可以对物体做正功,也可以做负功,也可以不做功。摩擦力做功:摩擦力乘以所作用的物体通过的路程.

摩擦力(滑动摩擦力和静摩擦力)可以对物体做正115重力势能弹性势能动能势能机械能重力势能弹性势能动能势能机械能116三、机械能守恒定律在只有重力做功或弹力做功的物体系统内,动能和势能会发生相互转化,但机械能的总量保持不变。1.内容:三、机械能守恒定律在只有重力做功或弹力做功的物体系统内,117只有重力做功或弹力做功3.机械能守恒条件:(1)物体只受重力(或系统内的弹力),不受其他力,如:所有的抛体运动(不计阻力)vv0GGv0G只有重力做功或弹力做功3.机械能守恒条件:(1)物体只受重力118(2)还受其他力,但只有重力(或系统内的弹力)做功,其他力不做功如:单摆、物体沿光滑斜面下滑(3)有系统内的内力做功,但是做功代数和为零,系统机械能守恒F1F2AB(2)还受其他力,但只有重力(或系统内的弹力)做功,其他力不119二、机械能守恒定律常用表达式:1、E1=E2

(E1、E2表示系统的初、末态时的机械能)2、ΔEK=−ΔEP

(系统动能的增加量等于系统势能的减少量)3、ΔEA=−ΔEB

(系统由两个物体构成时,A的机械能的增量

等于B的机械能的减少量)

因为需要计算重力势能,所以解题时须建立重力势能的零位置,一般以

题目中的最低位置为重力势能的零位置,而且在同一问题中必须选取同一零势能参考面。注意:在某些机械能守恒的问题中,运用式1(E1=E2)求解不太方便,而运用式2(ΔEK=−ΔEP

)

、3(ΔEA=−ΔEB)较为简单。运用式2、3的一个最大优点是不必选取零势能参考面,只要弄清楚过程中物体重力势能的变化即可。二、机械能守恒定律常用表达式:1、E1=E2120机械能守恒定律和动能定理比较机械能守恒定律和动能定理比较121(1)确定研究对象,画出过程示意图;(2)分析物体的受力,明确各力做功的情况,判断是否符合机械能守恒的条件;(3)分析物体的运动,恰当地选取参考平面,确定物体初、末状态的机械能(势能和动能);(4)根据机械能守恒定律列方程求解。三、机械能守恒定律应用解题的一般步骤(1)确定研究对象,画出过程示意图;(2)分析物体的受力,明122例题.小球沿光滑的斜轨道由静止开始滑下,并进入在竖直平面内的离心轨道运动,如图所示,为保持小球能够通过离心轨道最高点而不落下来,求:(1)小球至少应从多高处开始滑下?(提示:使用动能定理或机械能守恒定律)(2)通过轨道点最低点时球对轨道压力多大?已知离心圆轨道半径为R,(不计各处摩擦。)

例题.小球沿光滑的斜轨道由静止开始滑下,并进入在竖直平面内的1231.WG=E重3.W合=EK2.W弹=E弹

力学领域中功能关系的主要形式:4.功能原理:

其他力对物体所做的功(重力、弹力以外的力)等于物体机械能的变化:a.当W其他>0时,△E机>0,机械能增加

b.当W其他<0时,△E机<0,机械能减少

1.WG=E重3.W合=EK2.W弹=1245.系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量,滑动摩擦力与相对距离(或路程)的乘积在数值上等于系统产生的内能,即:6.只有重力或弹力做功的系统,系统机械能守恒,即:【例题4】5.系统克服摩擦力所做的总功等于系统机械能的减少量,滑动摩擦1251、功能原理:

其他力对物体所做的功(重力、弹力以外的力)等于物体机械能的变化:请问:重力、弹力对物体做功其机械能是否发生变化?答案:机械能守恒定律告诉我们,在只有重力或弹力做功的物体系统内,机械能守恒。请问:重力、弹力对物体做功其机械能是否发生变化?答案:126功和能功功:W=FScos(只适用恒力做功)功率:能动能:势能:Ep

′=1/2kx2机械能:E=EP+EK=mgh+1/2mv2功能关系功是能量转化的量度——W其他=△E

动能定理机械能守恒定律功和能功功:W=FScos(只适用恒力做功)功率:能动能:127摩擦力的做功特点

与对应形式能量转化之间的关系:摩擦力的做功特点1281、作用力和反作用力做功情况没有必然联系;2、一对相互作用的力,作用力对物体做功,反作用力不一定对物体做功;3、作用力对物体做正功,反作用力不一定做负功;温馨提示:请做笔记!温馨提示:请做笔记!129各种各样的能量各种各样的能量1301、能量守恒定律的内容:2、导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是什么?

导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是确立了永动机的不可能性和发现了各种自然现象之间的相互联系与转化.⑴、内容:

能量既不会凭空产生,也不会凭空消失,它只能从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化或转移过程中,其总量保持不变.⑵、定律的表达式

E初=E末;△E增=△E减导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是确立了永动机131

人们还提出过利用轮子的惯性、细管子的毛细作用、电磁力、流水等获得有效动力的种种永动机设计方案,但都无一例外地失败了,17~18世纪许多机械专家就已经论证了永动机是不可能的。

法国科学院在1775年就正式决定,不再研究和试验任何永动机!

历史上有很多人不相信能量守恒定律的人,挖空心思想发明一种不消耗能量,却能不断对外做功的机器——永动机永动不可能制成的原因:根据能量守恒定律,任何一部机器,只能使能量从一种形式转化为另一种形式,而不能无中生有地制造能量,因此第一类永动机是不可能制成的.

人们还提出过利用轮子的惯性、细管子的毛细作用、132能量耗散

燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去,它就不会自动聚集起来供人类重新利用。(能量转化的方向性)

电池中的化学能转化为电能,它又通过灯泡转化成内能和光能,热和光被其他物质吸收后变为周围环境的内能,我们无法把这些内能收集起来重新利用.这种现象叫做能量的耗散.能量耗散燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去,它就133能量转化和转移的方向性

内能总是自发地从高温物体向低温物体转移,而不会自发的由低温物体向高温物体转移.刚煮好的鸡蛋放入凉水中(内能:

鸡蛋

凉水)能量转化和转移的方向性内能总是自发地从高温物体向低温134能量转化和转移的方向性1、机械能可以全部转化为内能;(举例:在粗糙地面上木块由运动到静止的过程)2、而内能不可全部转化为机械能而不引起其他变化;热机的效率不可能100%(第二类永动机不可能存在)(热机是指各种利用内能做功的机械,如蒸汽机、汽轮机、燃气轮机、内燃机、喷气发动机等)例如:一辆行驶的小轿车,燃料燃烧产生的内能有370/0通过发动机散热系统排出,370/0直接由排气管排出,有260/0变为发动机输出的机械能能量转化和转移的方向性1、机械能可以全部转化为内能;例如:一135Thankyou!Thankyou!136高中物理必修2

知识梳理

考点复习高中物理必修2

知识梳理

考点复习137第一章曲线运动第一章曲线运动138说一说砂轮打磨下来的炽热的微粒它们沿着什么方向运动?一、曲线运动的速度方向说一说砂轮打磨下来的炽热的微粒它们沿着什么方向运动?一、曲线139二、曲线运动速度的方向1、质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向。2、曲线运动中速度的方向时刻在变,所以曲线运动是变速运动。二、曲线运动速度的方向1、质点在某一点的速度,沿曲线在这一点140我们已经知道如何确定曲线运动的速度的方向:....abcdvvvv在曲线运动中,运动质点在某一点的即时速度的方向,就是通过这一点的曲线的切线的方向。我们已经知道如何确定曲线运动的速度的方向:....abcdv141课堂训练1.关于曲线运动,下列说法正确的是()A.曲线运动一定是变速运动B.曲线运动速度的方向不断地变化。但速度的大小可以不变C.曲线运动的速度方向可能不变D.曲线运动的速度大小和方向一定同时改变AB课堂训练1.关于曲线运动,下列说法正确的是(142三、曲线运动的条件三、曲线运动的条件143物体做曲线运动的条件实验总结1、当物体所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直线上时.物体将做曲线运动。

物体做曲线运动的条件实验总结1、当物体所受的合力方向跟它的速144物体做曲线运动的条件实例分析1物体做曲线运动的条件实例分析1145物体做曲线运动的条件实例分析2物体做曲线运动的条件实例分析2146水平方向:蜡块随管向右做匀速直线运动竖直方向:蜡块相对管向上做匀速直线运动蜡块相对黑板向右上方运动合成与分解红蜡块在平面内的运动水平方向:蜡块随管向右做匀速直线运动竖直方向:蜡块相对管向上147例:河宽d=100m,水流速度v1=3m/s,船在静水中的速度是v2=4m/s.求(1)欲使船渡河时间最短,船应怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移多大?分析1:时间最短d结论:当船头垂直河岸时,所用时间最短例:河宽d=100m,水流速度v1=3m/s,船在静水中的速148例:河宽d=100m,水流速度v1=3m/s,船在静水中的速度是v2=4m/s.求(2)欲使船渡河距离最短,船应怎样渡河?渡河时间多长?分析2:航程最短θd结论:当合运动垂直河岸时,航程最短例:河宽d=100m,水流速度v1=3m/s,船在静水中的速149课堂练习

1.关于运动的合成,下列说法中正确的是()

A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大B.两个速度不等的匀速直线运动的合运动,一定是匀速直线运动C.两个分运动是直线运动的合运动,一定是直线运动D.两个分运动的时间,一定与它们的合运动的时间相等BD课堂练习1.关于运动的合成,下列说法中正确的是(1501.基本规律:水平方向:竖直方向:位移:水平方向:竖直方向:合位移大小:方向:速度:合速度大小:方向:2.位移变化有什么规律?相等时间内竖直位移变化呢?1.速度变化有什么规律?3.飞行时间和水平射程分别有什么因素决定?4.任一时刻的末速度与初速度方向的夹角(速度偏向角)和位移与初速度方向的夹角(位移偏向角)有什么关系?平抛运动1.基本规律:水平方向:竖直方向:位移:水平方向:竖直方向:151Gv0v1v2v3Δvv0ΔvΔvv1v2v3方向竖直向下Gv0v1v2v3Δvv0ΔvΔvv1v2v3方向竖直向下152

课堂练习2:如图所示,为一物体平抛运动的x-y图象,物体从O点抛出,x、y分别为其水平和竖直位移,在物体运动过程中的任一点P(x,y),其速度的反向延长线交于x轴的A点(A点未画出),则OA的长度为()A.xB.0.5xC.0.3xD.不能确定Bxyv0P(x,y)O课堂练习2:Bxyv0P(x,y)O153xyxy课堂练习:将一物体以初速度V0水平抛出,不计空气阻力,求经t时间物体速度和位移?v0vsvxvyθα

速度大小:速度方向:位移大小:位移方向:θ思考:任一时刻末速度与初速度方向的夹角和位移与初速度方向的夹角有什么关系?xyxy课堂练习:将一物体以初速度V0水平抛出,不计154第二章圆周运动GNF第二章圆周运动GNF155.如何描述匀速圆周运动的快慢?1.线速度——质点通过的圆弧长s跟所用时间t的比值。3.周期——物体作匀速圆周运动一周所用的时间。5.转速——单位时间内转过的圈数。2.角速度——质点所在的半径转过的角度

跟所用时间t的比值。即:单位:米/秒,m/s即:单位:弧度/秒,rad/s即:单位:秒,s即:单位:转/秒,r/s4.频率——1s时间内完成圆周运动的次数。即:单位:赫兹,Hz

v=rω

.如何描述匀速圆周运动的快慢?1.线速度——质点通过的圆弧长156三.实践研究:机械传动1.链条传动或皮带传动2.齿轮传动【结论】1.两种传动轮缘上的线速度大小相等。AB2.共轴转动角速度相等。三.实践研究:机械传动1.链条传动或皮带传动157二、向心加速度r1、做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心.这个加速度称为向心加速度.

a=△v/△tV

=△L

/△t二、向心加速度r1、做匀速圆周运动的物体加速度指向圆心.这个1581、下列关于向心加速度的说法中,正确的是()A.向心加速度的方向始终与速度的方向垂直B.向心加速度的方向保持不变C.在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的D.在匀速圆周运动中,向心加速度的大小不断变化A1、下列关于向心加速度的说法中,正确的是()A159

2、一个拖拉机后轮直径是前轮直径的2倍,当前进且不打滑时,前轮边缘上某点A的线速度与后轮边缘上某点B的线速度之比VA:VB=________,角速度之比ωA:ωB=_________,向心加速度之比aA:aB=_________。1:12:12:12、一个拖拉机后轮直径是前轮直径的2倍,当前进且不打滑时,160分析OF引F合=F引=F向在匀速圆周运动中,合力提供向心力向心力分析OF引F合=F引=F向在匀速圆周运动161OGNT竖直方向上N=G,故T即为合力F合=T=F向在匀速圆周运动中,合力提供向心力分析轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动OGNT竖直方向上N=G,故T即为合力F合=T=F向在匀速圆162小球受到哪些力的作用?向心力由什么力提供?rθOGF合T结论:向心力由重力G和弹力T的合力提供思考:小球受到哪些力的作用?向心力由什么力提供?结论:向心力由重力G和弹力T的合力提供小球受到哪些力的作用?向心力由什么力提供?rθOGF合T结论163GfN滚筒洗衣机中物体跟着滚筒匀速转动时;向心力由什么力提供?分析在匀速圆周运动中,合力提供向心力GfN滚筒洗衣机中物体跟着滚筒匀速转动时;分析在匀速圆周运动164小结大小作用效果:只改变速度的方向方向:始终指向圆心(与v垂直);是变力来源:合力提供向心力(匀速圆周运动中)F向=m

v2rF向=mω2rF向

=m

r

4π2T

2向心小结大小作用效果:只改变速度的方向方向:始终指向圆心(与v165飞机在水平面内盘旋几种常见的圆周运动O'θωωmOθlmF合=Fn=mω2lsinθF合=Fn=mω2rOrTmgF合mgF合F升θF合=mgtanθ飞机在水平面内盘旋几种常见的圆周运动O'θωωmOθlmF合166几种常见的圆周运动θO'ORωθωθmmF合=F向=mω2rOrF合=F向=mω2RsinθmgNF合mgNF合F合=mgtanθ几种常见的圆周运动θO'ORωθωθmmF合=F向=mω2r167O几种常见的圆周运动ωmgN物体相对转盘静止,随盘做匀速圆周运动rf静竖直方向:N=mg水平方向:F合=f静=mω2rf静vABFa回顾:A、B一起向左加速,分析A的受力情况。f静v谁提供向心力?静摩擦力指向圆心O几种常见的圆周运动ωmgN物体相对转盘静止,随盘做匀速圆周168向心力的分析思路3、按序分析受力指向圆心的合力即向心力2、确定圆心、半径确定圆周运动所在的平面、轨迹、圆心、半径1、确定研究对象小结向心力的分析思路3、按序分析受力2、确定圆心、半径1、确定研169OO思考FnFtF合vFnFtvF合速度增大的圆周运动变速圆周运动速度减小的圆周运动匀速圆周运动所受的合力提供向心力,方向始终指向圆心;如果一个沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心,还能做匀速圆周运动吗?当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时,物体做变速圆周运动。切向力Ft

:垂直半径方向的合力向心力F向

:沿着半径(或指向圆心)的合力产生切向加速度,改变速度的大小产生向心加速度,改变速度的方向OO思考FnFtF合vFnFtvF合速度增大的圆周运动变速圆170匀速圆周运动GNF变速圆周运动合力全部提供向心力合力部分提供向心力OFnFtF合v匀速圆周运动GNF变速圆周运动合力全部提供向心力合力171例与练1.关于圆周运动的合力,下列说法中正确的是()A.圆周运动的合力方向一定指向圆心B.匀速圆周运动的合力方向一定指向圆心C.匀速圆周运动的合力一定不变D.匀速圆周运动的合力大小一定不变匀速圆周运动的物体速度大小不变,速度方向不断变化。匀速圆周运动向心力只改变物体速度方向,不改变物体速度大小。BD例与练1.关于圆周运动的合力,下列说法中正确的是172例与练2.质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点,并使之在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直线成θ角,则以下正确的是()A.摆球受重力、拉力和向心力的作用B.摆球只受重力、拉力的作用C.摆球做匀速圆周运动的向心力为mg•tanθD.摆球做匀速圆周运动的向心力为mg•sinθBC例与练2.质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点,并使173铁路的弯道生活中的圆周运动

◆圆周运动(Circularmotion)(2)外轨高内轨低时转弯GFnNhLθθr背景问题1、火车转弯:铁路的弯道生活中的圆周运动

◆圆周运动(Circular1742.求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力?NG【解】G和N的合力提供汽车做圆周运动的向心力,由牛顿第二定律得:可见汽车的速度V越大,对桥的压力越大。由于加速度a的方向竖直向上,属超重现象。m2.求汽车过凹形路段最低点时对路面的压力?NG【解】G和N的175生活中的圆周运动

◆圆周运动(Circularmotion)FN=G汽车过桥问题小结生活中的圆周运动

◆圆周运动(Circularmoti176eg1.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧,途中爆胎,爆胎可能性最大的地段应是()

A.a处

B.b处

C.c处

D.d处生活中的圆周运动

◆圆周运动(Circularmotion)abcdD可能飞离路面的地段应是?当堂练习eg1.一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示,由于轮胎太旧177对宇航员,重力提供向心力:mg=mv2/r由此可以得出宇航员处于完全失重状态此时人对座椅的压力为零对宇航员,重力提供向心力:mg=mv2/r宇航员处于完全失178四离心运动1.离心运动:做圆周运动的物体,在提供的向心力突然消失,或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动。2.物体作离心运动的条件:F合<F需向思考问题?F合=F需向做什么运动?F合=0

做什么运动?F合

<F需向做什么运动?F合

>F需向做什么运动?圆周近心切线离心四离心运动1.离心运动:做圆周运动的物体,在提供的向心力突然179离心抛掷离心脱水离心分离离心甩干●离心运动的应用离心抛掷离心脱水离心分离离心甩干●离心运动的应用180用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内制作棉花糖的原理:

内筒与洗衣机的脱水筒相似,里面加入白砂糖,加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转,黏稠的糖汁就做离心运动,从内筒壁的小孔飞散出去,成为丝状到达温度较低的外筒,并迅速冷却凝固,变得纤细雪白,像一团团棉花。用离心机把体温计的水银柱甩回玻璃泡内制作棉花糖的原理:

内筒181分析做圆周运动的物体受力情况OmgFNFfOmgFN提供向心力受力分析FfFN+mg分析做圆周运动的物体受力情况OmgFNFfOmgFN提供向心182课堂练习航天飞机中的物体处于失重状态,是指这个物体:(A)不受地球的吸引力;(B)地球吸引力和向心力平衡;(C)受的向心力和离心力平衡;(D)对支持它的物体的压力为零。D课堂练习航天飞机中的物体处于失重状态,是指这个物体:D183拓展与思考:汽车能通过圆形轨道的最高点吗?R联想:过山车上的人为什么不会掉下来GFN拓展

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