物体做曲线运动的条完整版资料

第五章曲线运动本章教材分析本章综述必修1中所研讨的运动都是直线运动，而且是直线运动的一些特殊方式，如匀速直线运动、匀变速直线运动等，但现实世界中的运动大多不是直线运动而是曲线运动．曲线运动是较为复杂的运动，研讨曲线运动的根本思想方法是将所学的矢量的合成与分解、牛顿运动定律、力和运动的关系等知识进展合理的迁移运用．本章内容可分为三个单元：第一单元(第一节)：讲述了物体做曲线运动的条件和曲线运动的特点；第二单元(第二～三节)：曲线运动的研讨方法，用曲线运动的研讨方法详细研讨了抛体运动的特点和规律；第三单元(第四～七节)：学习匀速圆周运动的描画方法和根本规律及匀速圆周运动规律的运用实例．重点难点本章重点：(1)曲线运动的速度方向、合运动、分运动、运动的合成与分解、线速度、角速度、向心加速度、向心力．(2)物体做曲线运动的条件、运动的独立性原理、平行四边形定那么、平抛运动的规律．(3)物体做平抛运动的探求实验．本章难点：(1)对运动的矢量特性、运动的合成与分解、曲线运动的条件、运动的独立性原理的了解．(2)对向心加速度、向心力的了解．(3)对做圆周运动的物体的受力分析与向心力来源的分析．学习方法指点1．留意知识的联络和拓展：本章是运动学和动力学知识在曲线运动上的详细运用，我们要认识到：牛顿运动定律同样适用于曲线运动，是反映物体机械运动的根本定律．有关必修1与本章的联络拓展，可以用以下的框图来表示：第一章：学惯用时间、位移、速度、加速度等物理量以及参考系、坐标系来描画直线运动⇨第五章：进一步学惯用两个维度的位移、速度来描画抛体运动；用角速度、线速度、向心加速度来描画匀速圆周运动第二章：学习匀变速直线运动速度——时间关系、位移——时间关系和速度——位移关系⇨第五章：分两个维度研讨抛体运动的规律；学习匀速圆周运动中周期、半径、角速度、线速度、向心加速度间的相互关系第三章：按力的种类学习重力、弹力、摩擦力的根本知识；学习力的合成、分解的平行四边形定那么⇨第五章：根据力的效果学习向心力的根本知识；学惯用矢量运算的平行四边形定那么分析运动的合成和分解问题第四章：学习牛顿运动定律知识；了解力和加速度的关系；用牛顿第二定律处理匀变速直线运动问题⇨第五章：用牛顿第二定律分析向心力；认识向心力和向心加速度的关系；用牛顿运动定律处理圆周运动2.注重物理思想和方法的领会：将抛体运动分解成两个维度的直线运动，其目的是利用知的直线运动的规律来研讨复杂的曲线运动，这其中浸透了物理学“化曲为直〞“化繁为简〞的方法及“等效代换〞“正交分解〞的思想方法．3．留意知识的迁移转化：对于类平抛运动，完全可以根据处理平抛运动的方法去处理分析，只需把加速度g变为a，那么一切的规律就都可以自创、迁移，从而加强了灵敏运用物理规律的才干．4．留意把握重点难点：平抛运动的规律及其研讨方法、圆周运动的角速度、线速度、向心加速度及做圆周运动的物体的力与运动的关系是需求重点掌握的内容．第1节曲线运动第1课时

曲线运动的位移、速度及运动描画的实例1．知道什么叫曲线运动．2．知道曲线运动中速度的方向，能在轨迹图上画出速度方向．3．知道曲线运动是一种变速运动．4．了解合运动和分运动的概念及其关系．学习目的导航2．特点：做曲线运动的质点的③________时辰发生变化，即速度时辰发生变化，因此曲线运动一定是④________运动．思索讨论：数学上切线与物理上切线有何区别？2．再次将玻璃管上下颠倒，在蜡块上升的同时将玻璃管程度向右挪动，察看蜡块的运动情况．3．以开场时蜡块的位置为原点，建立平面直角坐标系，如图．设蜡块匀速上升的速度为vy，玻璃管程度向右挪动的速度为vx.(1)从蜡块开场运动的时辰计时，那么t时辰蜡块的位置坐标为x＝⑥________，y＝⑦________.(2)蜡块的运动轨迹y＝⑧________是直线．(3)蜡块的速度大小v＝⑨________，速度的方向满足tanθ＝⑩________.(4)结论：蜡块的运动可分解为⑪________的运动和⑫________的运动，这两个运动都叫做分运动，蜡块实践参与的运动叫做合运动．答案：(2)描画法：对于做曲线运动的物体，其位移可以用坐标轴方向的分矢量来表示．假设坐标原点为位移的起点，那么位移也可以用位移矢量末端点的坐标来表示．要点2曲线运动的速度1．曲线运动速度的方向：质点在某一点的速度方向，即沿曲线在这一点的切线方向．2．割线和切线如下图，过曲线上的A、B两点作直线，这条直线叫割线，想象B点逐渐向A点挪动，这条割线的位置也就不断变化．当B点非常非常接近A点时，这条割线就叫做曲线在A点的切线．3．曲线运动的特点(1)速度是有大小和方向的物理量，是矢量，不论大小发生变化，还是方向发生变化，都是速度发生变化了．(2)物体做曲线运动时，由于曲线上各点的切线方向是不同的，所以速度的方向时辰在变化，即速度就发生了变化，所以曲线运动一定是变速运动．特别提示：曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动.由于当速度大小发生变化，而方向不变时，物体做直线运动，如自在落体运动.要点3合运动、分运动、运动的合成与分解1．合运动与分运动假设物体同时参与了几个运动，那么物体实践发生的运动就是合运动，同时参与的每一个运动，叫做分运动．2．合运动与分运动的关系(1)同体性：合运动和它的分运动必需对应同一个物体的运动．一个物体的合运动与另一个物体的分运动没有关系．(2)运动的合成与分解的方法：运动的合成与分解是指描画运动的各物理量，即位移、速度、加速度的合成与分解，由于它们都是矢量，遵照平行四边形定那么．①假设两个分运动都在同一条直线上，需选取正方向，与正方向同向的量取“＋〞，与正方向反向的量取“－〞，那么矢量运算简化为代数运算．④运动的分解方法：实际上讲一个合运动可以分解成无数组分运动，但在处理实践问题时不可以随心所欲地随意分解．实践进展运动的分解时，需留意以下几个问题：a．确认合运动，就是物体实践表现出来的运动．b．明确实践运动是同时参与了哪两个分运动的结果，找到两个参与的分运动．c．正交分解法是运动分解最常用的方法，选择哪两个相互垂直的方向进展分解是求解问题的关键．(3)运动的合成与分解是研讨曲线运动规律最根本的方法，它的指点思想就是“化曲为直〞，化复杂为简单的等效处置观念．在实践问题中应留意对合运动与分运动的判别．合运动就是物体相对于察看者所做的实践运动，只需深化发掘物体运动的实践效果，才干正确分解物体的运动．特别提示：合运动一定是物体的实践运动.不在同一时间内发生的运动、不是同一物体参与的运动不能合成.要点4小船渡河问题的分析1．处置方法：小船在有一定流速的水中过河时，实践上参与了两个方向的分运动，即小船渡河的运动看做随水流的运动(水冲船的运动)和小船相对于水的运动(即在静水中船的运动)的合运动．船的实践运动是合运动．2．渡河的两类问题设河的宽度为d，船在静水中的速度为v船，水流的速度为v水．(1)渡河时间最短问题曲线运动的特点之一是速度方向时辰发生变化，故A正确；(2)蜡块的运动轨迹y＝⑧________是直线．规律总结：合运动就是物体的实践运动，一个运动可以看做物体同时参与了几个运动，这几个运动就是物体实践运动的分运动.D．由两分速度的大小就可确定合速度的大小第三单元(第四～七节)：学习匀速圆周运动的描画方法和根本规律及匀速圆周运动规律的运用实例．要点5用相对运动规律来处置运动的合成与分解规律总结：留意掌握曲线运动的特点：合力(加速度)不为零，且与速度不在一条直线上.曲线运动的特点之一是速度方向时辰发生变化，故A正确；B．水流速度越大，那么道路越短，过河时间也越短第四章：学习牛顿运动定律知识；(1)把物体实践速度分解为垂直于绳和沿绳的两个分量，根据沿绳方向的分速度大小一样列方程求解．以小船渡河为例加以阐明：解析：速度是矢量，是按照平行四边形定那么进展合成的．合运动的速度可大于两分运动的速度，也可小于两分运动的速度，A、B均错．速度既然是矢量，只能用平行四边形定那么合成，只知大小无法计算合速度，故D错．A、B、C三点不是轨迹上的特殊点，只能大体画出切线方向．用箭头标出，如上图所示．(1)把物体实践速度分解为垂直于绳和沿绳的两个分量，根据沿绳方向的分速度大小一样列方程求解．①在分析渡河时间问题时，我们将船的运动沿平行河岸和垂直河岸进展分解，于是船速v船可分解为平行河岸的分量v∥和垂直河岸的分量v⊥，如下图，而水速v水在垂直河岸方向没有分量，对小船过河时间没有影响．要点5用相对运动规律来处置运动的合成与分解相对运动速度(加速度)合成规律：绝对速度v1：研讨对象对静止参考系的速度．牵连速度v2：运动参考系对静止参考系的速度．相对速度v12：研讨对象对运动参考系的速度．关系：绝对速度＝牵连速度＋相对速度公式：v1＝v2＋v12或v12＝v1－v2.(均为矢量运算)以小船渡河为例加以阐明：船(A)—研讨对象水(B)—运动参考系岸(C)—静止参考系绝对速度v1＝vAC：船对岸的速度牵连速度v2＝vBC：水对岸的速度相对速度v12＝vAB：船对水的速度那么有：vAC＝vAB＋vBC，或v船岸＝v船水＋v水岸，或v船岸＝v船水－v岸水．题型1对曲线运动特点的了解和曲线运动速度方向的断定例1以下说法中正确的选项是()A．做曲线运动的物体速度方向必定变化B．速度变化的运动必定是曲线运动C．加速度恒定的运动不能够是曲线运动D．加速度变化的运动必定是曲线运动题型分类指点答案：A解析：解答此题的关键是知道曲线运动的速度方向是变化的，合力、加速度的方向与速度不共线．曲线运动的特点之一是速度方向时辰发生变化，故A正确；速度变化包含三种情况：一是仅速度大小变化；二是仅速度方向变化；三是速度大小、方向都变化．假设只是速度大小变化，那么物体做直线运动，B错；不论加速度能否恒定，只需加速度方向与速度方向不在同不断线上，物体就做曲线运动，反之，物体就做直线运动，C、D错．规律总结：留意掌握曲线运动的特点：合力(加速度)不为零，且与速度不在一条直线上.解析：曲线运动中质点在某点的运动方向即瞬时速度方向是曲线上这一点的切线方向，A、B、C、D、E、F六个点的速度方向应是所在曲线上该点的切线方向(切线方向有两个，是与物体运动方向一样的那个切线方向)，其中D点是程度向右，E点是程度向左，F点是竖直向上．A、B、C三点不是轨迹上的特殊点，只能大体画出切线方向．用箭头标出，如上图所示．小结：速度是描画曲线运动的重要物理量，在曲线运动中标出速度方向时，要尽量准确，以防影响解题．题型2对合运动与分运动的了解和辨析例2对于两个分运动，以下说法正确的选项是()A．合运动的速度一定大于两分运动的速度B．合运动的速度一定大于其中一个分运动的速度C．合运动的方向就是物体实践运动的方向D．由两分速度的大小就可确定合速度的大小答案：C解析：速度是矢量，是按照平行四边形定那么进展合成的．合运动的速度可大于两分运动的速度，也可小于两分运动的速度，A、B均错．速度既然是矢量，只能用平行四边形定那么合成，只知大小无法计算合速度，故D错．规律总结：合运动就是物体的实践运动，一个运动可以看做物体同时参与了几个运动，这几个运动就是物体实践运动的分运动.物体的实践运动(合运动)的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度，而分运动的位移、速度、加速度就是它的分位移、分速度、分加速度.变式训练2关于运动的合成与分解，以下说法正确的选项是()A．由两个分运动求合运动，合运动是独一确定的B．由合运动分解为两个分运动，可以有不同的分解方法C．物体做曲线运动时，才干将这个运动分解为两个分运动D．任何方式的运动，都可以用几个分运动替代答案：ABD解析：根据平行四边形定那么，两个分运动的合运动就是以两个分运动为邻边的平行四边形的对角线，A正确．而将合运动分解为两个分运动时，可以在不同方向上分解，从而得到不同的解，B正确．任何方式的运动都可以分解，如竖直上抛运动可以分解成自在落体运动和匀速直线运动的合运动，故C不对，D正确．题型3小船渡河问题例3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？(2)欲使船航行间隔最短，船应怎样渡河？渡河时间多长？规律总结：船头指向对岸时船不会到达正对岸，此时渡河时间最短，但不是航程最短，假设v船>v水，船能到达正对岸，此时最短航程为河的宽度，假设v船<v水时，要留意船的合运动不能够与河岸垂直.变式训练3某人乘船横渡一条小河，船速和水速一定，且船速大于水速，假设渡河的最短时间为t1，用最短的位移渡河的时间为t2，那么船速与水速之比为________．那么图甲中vA与vB，图乙中v0与v有什么关系呢？2．规律：由于绳不可伸长，绳两端所连物体的速度沿着绳方向的分速度大小一样．3．速度分解方法：把物体的实践运动看成合运动：(1)把物体实践速度分解为垂直于绳和沿绳的两个分量，根据沿绳方向的分速度大小一样列方程求解．(2)以上所说的“速度〞沿绳方向的分量指的是“瞬时速度〞，而不是“平均速度〞.1．处置方法：小船在有一定流速的水中过河时，实践上参与了两个方向的分运动，即小船渡河的运动看做随水流的运动(水冲船的运动)和小船相对于水的运动(即在静水中船的运动)的合运动．船的实践运动是合运动．假设物体同时参与了几个运动，那么物体实践发生的运动就是合运动，同时参与的每一个运动，叫做分运动．b．明确实践运动是同时参与了哪两个分运动的结果，找到两个参与的分运动．合运动一定是物体的实践运动.题型3小船渡河问题规律总结：合运动就是物体的实践运动，一个运动可以看做物体同时参与了几个运动，这几个运动就是物体实践运动的分运动.2．特点：做曲线运动的质点的③________时辰发生变化，即速度时辰发生变化，因此曲线运动一定是④________运动．学习力的合成、分解的平行四边形定那么变式训练3某人乘船横渡一条小河，船速和水速一定，且船速大于水速，假设渡河的最短时间为t1，用最短的位移渡河的时间为t2，那么船速与水速之比为________．A．合运动的速度一定大于两分运动的速度曲线运动的特点之一是速度方向时辰发生变化，故A正确；(2)物体做曲线运动时，由于曲线上各点的切线方向是不同的，所以速度的方向时辰在变化，即速度就发生了变化，所以曲线运动一定是变速运动．(3)蜡块的速度大小v＝⑨________，速度的方向满足tanθ＝⑩________.第二章：学习匀变速直线运动速度——时间关系、位移——时间关系和速度——位移关系解析：速度是矢量，是按照平行四边形定那么进展合成的．合运动的速度可大于两分运动的速度，也可小于两分运动的速度，A、B均错．速度既然是矢量，只能用平行四边形定那么合成，只知大小无法计算合速度，故D错．相对速度v12：研讨对象对运动参考系的速度．规律总结：用绳相连的两个物体的速度大小和方向都可以不同，但两物体沿绳方向的分速度大小一定一样.答案：tanα:1解析：a、b两球的速度表示图如图乙所示，a、b沿杆的分速度相等，即vacosα＝vbsinα，解得va:vb＝tanα:1.小结：在进展速度分解时，首先要分清合速度与分速度，物体拉绳(或绳拉物体)运动速度的分解，应按运动的实践效果进展分解，物体运动的速度v(即绳子末端的速度)为合速度，物体速度v在绳方向的分速度v1就是收绳或拉绳的速度，另一个分速度v2垂直于绳．假设有两物体经过不可伸长的绳衔接，那么两物体沿绳方向的分速度大小相等．随堂稳定训练答案：B解析：由题意知，质点沿曲线由a向e运动，由各点的瞬时速度方向沿切线方向可知：b、d两点的速度方向大致一样．答案：D解析：做曲线运动的物体速度方向时辰改动，即使速度大小不变，速度方向