人教版高一物理必修2学案全册

高一物理必修2学案〔全册〕§5.1曲线运动【学习目标】l.知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动．2．知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上．【学习重点】1．什么是曲线运动． 2．物体做曲线运动的方向确实定． 3．物体做曲线运动的条件．【学习难点】物体做曲线运动的条件．【学习过程】ABAB图1如图1，A、B为曲线上两点，当B无限接近A时，直线AB叫做曲线在A点的__________2．速度是矢量，既有大小，又有方向，则速度的变化包含哪几层含义？3．质点做曲线运动时，质点在*一点的速度，沿曲线在这一点的____________。4．曲线运动中，_________时刻在变化，所以曲线运动是__________运动，做曲线运动的物体运动状态不断发生变化。5．如果物体所受的合外力跟其速度方向____________，物体就做直线运动。如果物体所受的合外力跟其速度方向__________________，物体就做曲线运动。【同步导学】1．曲线运动的特点⑴轨迹是一条曲线⑵曲线运动速度的方向①质点在*一点〔或*一时刻〕的速度方向是沿曲线的这一点的切线方向。②曲线运动的速度方向时刻改变。⑶是变速运动，必有加速度⑷合外力一定不为零〔必受到外力作用〕例1在砂轮上磨刀具时可以看到，刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线飞出，为什么由此推断出砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向"2．物体作曲线运动的条件当物体所受的合力的方向与它的速度方向在同一直线时，物体做直线运动；当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体就做曲线运动.例2关于曲线运动，下面说确的是〔〕A．物体运动状态改变着，它一定做曲线运动B．物体做曲线运动，它的运动状态一定在改变C．物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终和速度的方向一致D．物体做曲线运动时，它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致3．关于物体做直线和曲线运动条件的进一步分析①物体不受力或合外力为零时，则物体静止或做匀速直线运动②合外力不为零，但合外力方向与速度方向在同一直线上，则物体做直线运动，当合外力为恒力时，物体将做匀变速直线运动〔匀加速或匀减速直线运动〕，当合外力为变力时，物体做变加速直线运动。③合外力不为零，且方向与速度方向不在同一直线上时，则物体做曲线运动；当合外力变化时，物体做变加速曲线运动，当合外力恒定时，物体做匀变速曲线运动。例3．一质量为m的物体在一组共点恒力F1、F2、F3作用下而处于平衡状态，如撤去F1，试讨论物体运动情况怎样？【稳固练习】1．关于曲线运动速度的方向，以下说法中正确的选项是()A．在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变B．质点做曲线运动时，速度方向是时刻改变的，它在*一点的瞬时速度的方向与这—点运动的轨迹垂直C．曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在*一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这—点的切线方向D．曲线运动中速度方向是不断改变的，但速度的大小保持不变〔第2题〕2．如下图的曲线为运发动抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，关于铅球在B点的速度方向，说确的是()〔第2题〕A．为AB的方向B．为BC的方向C．为BD的方向D．为BE的方向3．物体做曲线运动的条件为()A．物体运动的初速度不为零B．物体所受的合外力为变力C．物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上D．物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同—条直线上4．关于曲线运动，以下说法中正确的选项是()A．变速运动—定是曲线运动B．曲线运动—定是变速运动C．速率不变的曲线运动是匀速运动D．曲线运动也可以是速度不变的运动5．做曲线运动的物体，在其轨迹上*一点的加速度方向()A．为通过该点的曲线的切线方向B．与物体在这一点时所受的合外力方向垂直C．与物体在这一点速度方向一致D．与物体在这一点速度方向的夹角一定不为零6．下面说法中正确的选项是〔〕A．做曲线运动的物体的速度方向必变化B．速度变化的运动必是曲线运动C．加速度恒定的运动不可能是曲线运动D．加速度变化的运动必定是曲线运动7．一质点在*段时间做曲线运动，则在这段时间〔〕A．速度一定不断改变，加速度也一定不断改变；B．速度一定不断改变，加速度可以不变；C．速度可以不变，加速度一定不断改变；D．速度可以不变，加速度也可以不变。8．以下说法中正确的选项是〔〕A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动B．物体在变力作用下一定做曲线运动C．物体在恒力或变力作用下都可能做曲线运动D．做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上vABcba〔第9题〕vABcba〔第9题〕A．物体不可能沿曲线Ba运动；B．物体不可能沿曲线Bb运动；C．物体不可能沿曲线Bc运动；D．物体可能沿原曲线由B返回A。10．一个做匀速直线运动的物体，突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时，物体运动为()A．继续做直线运动B．一定做曲线运动C．可能做直线运动，也可能做曲线运动D．运动的形式不能确定【梳理总结】【课后反思】【当堂检测】1．关于曲线运动，以下说法中正确的选项是( )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2．关于曲线运动，以下说法中正确的选项是〔〕A．物体所受合外力是变力；B．物体在恒力作用下不可能做曲线运动；C．物体所受合外力方向与加速度方向不在一直线上；D．物体所受合外力方向与速度方向不在一条直线上。3．以下关于曲线运动的说法中正确的选项是〔〕A．物体的速度大小一定变化；B．物体的速度方向一定变化；C．物体的加速度大小一定变化；D．物体的加速度方向一定变化；4．以下说法中正确的选项是〔〕A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动；B．物体在恒力作用下有可能做曲线运动；C．物体在变力作用下不可能做曲线运动；D．物体在变力作用下有可能做曲线运动；5．在曲线运动中，如果速率保持不变，则运动物体的加速度()A．一定不为零B．大小不变，方向与物体运动方向一致C．大小不变，*点的加速度方向与该点的曲线方向一致D．大小和方向由物体在该点所受合外力决定6．一个质点受到两个互成锐角的恒力F1和F2的作用，由静止开场运动，假设运动中保持两个力的方向不变，但F2突然增大△F，则质点此后()A．一定做匀变速曲线运动B．可能做匀速直线运动C．可能做变加速曲线运动D．一定做匀变速直线运动7．质点沿曲线运动，如下图，先后经过A、B、C、D四点，速度分别是vA、vB、vC、vD，加速度分别是aA、aB、aC、aD，试在图中标出各点速度方向、加速度的大致方向。〔第7题〕〔第7题〕8．下面情况下物体做曲线运动时轨迹与所受的合外力F的情况如图，我们将力F分解得与V共线的力F1、与V垂直的力F2，讨论其中F1、F2的作用。〔第8题〕(1)与速度同向的力F1只改变速度的______；〔第8题〕(2)与速度垂直的力F2只改变速度的______〔填大小或方向〕。§5.2质点在平面的运动【学习目标】1．在具体情景中，知道合运动、分运动分别是什么，知道其同时性和独立性．2．知道运动的合成与分解，理解运动的合成与分解遵循平行四边形定则．3．会用作图和计算的方法，求解位移和速度的合成与分解问题．【学习重点】1．明确一个复杂的运动可以等效为两个简单的运动的合成或等效分解为两个简单的运动．2．理解运动合成、分解的意义和方法．【学习难点】1．分运动和合运动的等时性和独立性．2．应用运动的合成和分解方法分析解决实际问题．【学习过程】1．关于运动的合成与分解⑴合运动与分运动定义：如果物体同时参与了几个运动，则物体实际发生的运动就叫做那几个运动的合运动。那几个运动叫做这个实际运动的分运动．特征：①等时性：合运动所需时间和对应的每个分运动时间相等②独立性：一个物体可以同时参与几个不同的分运动，各个分运动独立进展，互不影响。注意：在一个具体的问题中，判断哪个是合运动、哪个是分运动的依据是：物体的实际运动是哪个，那个实际运动就叫做合运动，即直接观察到的运动是合运动。⑵运动的合成与分解定义：从的分运动来求合运动，叫做运动的合成，求一个运动的分运动，叫运动的分解，运动的合成与分解包括位移、速度和加速度的合成，意义：运动的合成与分解是解决复杂运动的一种根本方法，它的目的在于将复杂的运动化为简单的运动，将曲线运动化为直线运动，这样就可以应用已经掌握的简单运动或直线运动的规律来研究一些复杂的曲线运动，运动的合成或分解是认识和解决复杂运动问题的方法和手段。方法：运动的合成和分解遵循平行四边形定则，如果各分运动都在同一直线上，我们可以选取沿该直线的*一方向作为正方向，与正方向一样的矢量取正值，与正方向相反的矢量取负值，这时就可以把矢量运算简化为代数运算。如果各分运动互成角度，那就要作平行四边形，运用作图法、解直角三角形等方法求解。例1关于运动的合成与分解，以下说确的是〔〕A．由两个分运动求合运动，合运动是唯一确定的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，才能将这个运动分解为两个分运动D．任何形式的运动，都可以用几个分运动代替例2在一无风的雨天，雨滴竖直下落至地表的速度v1=8m/s，一辆汽车以v2=6m/s的速度匀速行驶，求车上的人看到雨滴的速度大小与方向。〔例3〕例3玻璃板生产线上，宽9m的成型玻璃板以4m/s的速度连续不断地向前行进，在切割工序处，金刚钻的走刀速度为8m/s，为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形，金刚钻割刀的轨道应如何控制？切割一次的时间多长？〔例3〕2．决定合运动的性质和轨迹的因素物体运动的性质由加速度决定〔加速度为零时物体静止或做匀速运动；加速度恒定时物体做匀变速运动；加速度变化时物体做变加速运动〕。v1v1va1aov2a2图1两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动？决定于它们的合速度和合加速度方向是否共线〔如图1所示〕。3．小船渡河问题一条宽度为L的河，水流速度为Vs，船在静水中的航速为Vc，船过河时，船的实际运动〔即相对于河岸的运动〕可以看成是随水以速度Vs漂流的运动和以Vc相对于静水的划行运动的合运动。随水漂流和划行这两个分运动互不干扰而具有等时性。〔1〕怎样渡河时间最短？〔2〕假设Vs＜Vc，怎样渡河位移最小？例4河宽d=100m，水流速度为v1=3m/s，船在静水中的速度是v2=4m/s，求：⑴欲使船渡河时间最短，船应怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移是多大？⑵欲使船航行距离最短，船应怎样渡河？渡河时间多长？【稳固练习】1．一人游泳渡河以垂直河岸不变的速度(相对水)向对岸游去，河水流动速度恒定．以下说法中正确的选项是()A．河水流动速度对人渡河无任何影响B．游泳渡河的路线与河岸垂直C．由于河水流动的影响，人到达对岸的时间与静水中不同D．由于河水流动的影响，人到达对岸的位置，向下游方向偏移2．如果两个不在同一直线上的分运动都是匀速直线运动，对其合运动的描述中，正确的选项是()A．合运动一定是曲线运动B．合运动一定是直线运动C．合运动是曲线运动或直线运动D．当两个分运动的速度数值相等时，合运动才为直线运动3．一船以恒定的速率渡河，水流速度恒定(小于船速)，要使船垂直到达对岸，则()A．船应垂直河岸航行B．船的航行方向应偏向上游一侧C．船不可能沿直线到达对岸D．河的宽度一定时，船到对岸的时间是任意的4．一个物体的运动由水平的匀加速度a1=4m/s2和竖直的匀加速度a2=3m/s2两个分运动组成，关于这个物体的运动加速度说确的是〔〕A．加速度的数值在1－7m/s2之间B．加速度的值为5m/s2C．加速度数值为7m/s2D．加速度数值为lm/s25．一人站在匀速运动的自动扶梯上，经时间20s到楼上，假设自动扶梯不动，人沿扶梯匀速上楼需要时间30s，当自动扶梯匀速运动的同时，人沿扶梯匀速(相对扶梯的速度不变)上楼，则人到达楼上所需的时间为________s6．两个相互垂直的运动，一个是匀速，另一个是初速度为零的匀加速运动，其合运动一定是________(填“直线运动〞或“曲线运动〞)8．河宽300m，水流速度为3m/s，小船在静水中的速度为5m/s，问(1)以最短时间渡河，时间为多少"可达对岸的什么位置"(2)以最短航程渡河，船头应向何处"渡河时间又为多少"【课后反思】【当堂检测】1．关于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，下述说确的是()A．一定是直线运动B．一定是曲线运动C．可能是直线运动，也可能是曲线运动D．以上说法都不对2．关于运动的合成与分解，以下说确的是()A．两个直线运动的合运动一定是直线运动B．两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动C．两个匀加速直线运动的合运动一定是直线运动D．两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动3．关于两个运动的合成，以下说确的是〔〕A．两个直线运动的合运动一定是直线运动B．初速度为零的两个匀加速直线运动的合运动，一定是匀加速直线运动C．一个匀加速直线运动与一个匀速直线运动的合运动一定不是直线运动D．两个匀速直线运动的合运动也可能是曲线运动4．以下有关运动的合成说确的是〔〕A．合运动速度一定大于分运动的速度B．合运动的时间与两个分运动的时间是相等的C．合速度的方向就是物体实际运动方向D．由两个分速度的大小和方向就可以确定合速度的大小和方向5．船以大小为4m/s方向始终垂直河岸的速度渡河，水流的速度为5m/s，假设河的宽度为100m，试分析和计算：(1)船能否垂直到达对岸；(2)船需要多少时间才能到达对岸；(3)船登陆的地点离船S发点的距离是多少。6．飞机以恒定的速度俯冲飞行，方向与水平面夹角为300，水平分速度的大小为200km/h，求：(1)飞机的飞行速度；(2)飞机在1min下降的高度§5.3抛体运动的规律【学习目标】1．理解平抛运动是匀变速运动，其加速度为g．2．掌握抛体运动的位置与速度的关系．【学习重点】分析归纳抛体运动的规律【学习难点】应用数学知识分析归纳抛体运动的规律．【学习过程】1．将物体以一定的沿抛出，且物体只在作用下〔不计空气阻力〕所做的运动，叫做平抛运动，平抛运动的性质是，加速度为。2．平抛运动可分解为水平方向的和竖直方向的。3．如果物体抛出时速度v不沿水平方向，而是_________或__________的，这种情况称__________，它的受力情况与平抛完全一样，即在水平方向上____________，加速度为________；在竖直方向上_______________，加速度为________。设抛出时速度v与水平方向夹角为θ，则水平方向和竖直方向的初速度v0*=___________，v0y=___________。4．为了便于研究初速度为v的平抛运动物体的位置随时间变化的规律，应该沿什么方向建立坐标系？规定什么方向为坐标轴的正方向？应以哪个位置作为坐标原点？【同步导学】1．关于抛体运动⑴定义：物体以一定的初速度抛出，且只在重力作用下的运动。⑵运动性质：①竖直上抛和竖直下抛运动是直线运动；平抛、斜抛是曲线运动，其轨迹是抛物线；②抛体运动的加速度是重力加速度，抛体运动是匀变速运动；⑶处理方法：是将其分解为两个简单的直线运动2．平抛运动的规律平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。⑴平抛运动的轨迹由*=v0t，y=gt2，可得y=*2，因此平抛运动的轨迹是一条抛物线。⑵位移公式水平位移*=v0t，竖直位移y=gt2⑶速度公式水平速度为v*=v0，竖直速度为vy=gt例1一架飞机水平匀速飞行．从飞机隔ls释放一个铁球，先后释放4个，假设不计空气阻力，从地面上观察4个小球()A.在空中任何时刻总是捧成抛物线，它们的落地点是等间距的B.在空中任何时刻总是排成抛物线，它们的落地点是不等间距的C.在空中任何时刻总在飞机正下方，排成竖直的直线，它们的落地点是等间距的D.在空中任何时刻总在飞机的正下方，捧成竖直的直线，它们的落地点是不等间距的。例2一个物体以l0m／s的速度从10m的水平高度抛出，落地时速度与地面的夹角θ是多少(不计空气阻力)"例3在5m高的地方以6m／s的初速度水平抛出一个质量是10kg的物体，则物体落地的速度是多大"从抛出点到落地点发生的水平位移是多大"(忽略空气阻力，取g=10m／s2)【稳固练习】l．关于平抛运动，以下说法中错误的选项是()A．是匀变速运动B．任意两段时间速度变化方向一样C．是变加速运动D．任意两段时间速度变化大小相等2．关于平抛物体的运动，以下说法中正确的选项是()A．平抛物体运动的速度和加速度都随时间的增加而增大B．平抛物体的运动是变加速运动C．做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变D．做平抛运动的物体水平方向的速度逐渐增大3．一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，则物体运动时间是〔〕A．(v－v0)/g B．(v+v0)/gC．/g D．/g4．在不同高度以一样的水平初速度抛出的物体，假设落地点的水平位移之比为∶1，则抛出点距地面的高度之比为〔〕A．1∶1B．2∶1C．3∶1D．4∶15．飞机以150m/s的水平速度匀速飞行，*时刻让A球落下，相隔1s又让B球落下，不计空气阻力.在以后的运动中，关于A球与B球的相对位置关系，正确的选项是〔取g=10m/s2)〔〕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5m处D．A球在B球的正下方，距离随时间增加而增加6．在一次“飞车过黄河〞的表演中，汽车在空中飞经最高点后在对岸着地，汽车从最高点至着地点经历的时间约0.8s，两点间的水平距离约为30m，忽略空气阻力，则汽车在最高点时速度约为_______m/s，最高点与着地点的高度差为m〔取g=10m/s2〕7．以初速度v＝10m/s水平抛出一个物体，取g＝10m/s2，1s后物体的速度与水平方向的夹角为______，2s后物体在竖直方向的位移为______m8．如下图，飞机距离地面高H=500m，水平飞行速度为v1=100m/s，追击一辆速度为v2=20m/s同向行驶的汽车，欲使投弹击中汽车，飞机应在距汽车水平距离多远处投弹？〔g=10m/s2〕【课后反思】【当堂检测】1．决定平抛运动物体飞行时间的因素是( )A．初速度 B．抛出时的高度C．抛出时的高度和初速度 D．以上均不对2．关于平抛运动，以下说法中正确的选项是()A．平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动是变速运动B．平抛运动是一种匀变速曲线运动C．平抛运动的水平射程s仅由初速度v0决定，v0越大，s越大D．平抛运动的落地时间t由初速度v0决定，v0越大，t越大3．以速度v0水平抛出一物体，当其竖直分位移与水平分位移相等时，此物体的()A．竖直分速度等于水平分速度 B．瞬时速度为C．运动时间为D．发生的位移为4．一物体被水平抛出后ts，2ts，3ts竖直下降的距离之比为________，通过的水平距离之比为________。5．做平抛运动的物体，初速度为v0＝15m/s，当物体在竖直方向的平均速度与水平速度的数值相等时，这个物体运动的时间为________s，这时物体的竖直位移和水平位移大小关系满足，竖直位移的数值_________(填“大于〞、“小于〞或“等于〞)水平位移的数值。6．一物体做平抛运动，抛出后1s末的速度方向与水平方向间的夹角为45°，求2s末物体的速度大小。(g=10m/s2)7．离地1000m的高空以100m/s速度水平飞行的飞机进展投弹训练，地面的靶子以一定的速度运动，不计空气阻力，g取10m/s2，假设要使炸弹击中靶子，求：(1)地面的靶子以15m/s的速度与飞机同向运动时，炸弹离开飞机时，飞机与靶子的水平距离s1(2)地面的靶子以15m/s的速度与飞机反向运动时，炸弹离开飞机时，飞机与靶子的水平距离s2§5.4研究平抛运动【学习目标】1．知道平抛运动的特点是初速度方向水平．只有竖直方向受重力作用，运动轨迹是抛物线．2．知道平抛运动形成的条件．3．理解平抛运动是匀变速运动．其加速度为g．4．会用平抛运动规律解答有关问题．【学习重点】1．平抛运动的特点和规律．2．学习和借鉴本节课的研究方法．【学习难点】平抛运动的特点和规律【学习过程】1．平抛运动定义：将物体用一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动.条件：初速度水平；仅受重力。特点：由于速度方向与受力方向不在一条直线上，故平抛运动是曲线运动，又受力恒定，所以平抛运动是匀变速曲线运动。例1关于平抛运动，以下说确的是〔〕A．平抛运动是匀变速运动B．平抛运动是变加速运动C．任意两段时间加速度一样D．任意两段相等时间速度变化一样2．理论探究(1)平抛运动是一复杂的运动，如何来探究这个复杂运动的规律呢？根据运动合成与分解的思想，可将一个复杂的运动简化为简单的运动去认识，可将平抛运动分成水平方向和竖直方向的直线运动。(2)从力的独立作用原理出发分析物体的运动，可知，平抛运动的物体在水平方向上不受力的作用，应做匀速直线运动，在竖直方向初速为零，只受重力，应做自由落体运动。〔图1〔图1〕(1)设置与分运动等效的条件进展比照实验实验1如图1所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向抛出，同时B球被松开，自由下落，A、B两球同时开场运动。(2)描绘平抛运动的轨迹，建立水平、竖直的直角坐标系，通过研究水平和竖直两个方向的位移时间关系，获得各分运动确实切情况。描迹法探究平抛运动规律的实验器材和步骤实验器材：斜槽轨道、小球、木板、白纸、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等.实验步骤：①安装斜槽轨道，使其末端保持水平；②固定木板上的坐标纸，使木板保持竖直状态，小球的运动轨迹与板面平行，坐标纸方格横线呈水平方向；③以斜槽末端为坐标原点沿铅垂线画出y轴;④让小球从斜槽上适当的高度由静止释放，用铅笔记录小球做平抛运动经过的位置；⑤重复步骤4，在坐标纸上记录多个位置；⑥在坐标纸上作出*轴，用平滑的曲线连接各个记录点，得到平抛运动的轨迹；⑦在轨迹上取几个点，使这些点在水平方向间距相等，研究这些点对应的纵坐标y随时间变化的规律。例2如图甲是研究平抛物体运动的实验装置图，如图乙是实验后在白纸上作的图和所测数据。〔1〕在图甲上标出O点及O*、Oy轴，并说明这两条坐标轴是如何作出的？〔2〕说明判定槽口切线是否水平的方法；〔例2〔例2〕〔4〕根据图乙给出的数据，计算此平抛运动的初速度v0.4．规律总结平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向上自由落体运动的合运动。竖直方向速度公式：v=gt；位移公式：h=gt2；水平方向上位移公式：*=vt【稳固练习】1．研究平抛物体的运动，在安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是〔〕A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小B．保证小球飞出时，初速度水平C．保证小球在空中运动的时间每次都相等D．保证小球运动的轨道是一条抛物线2．用描迹法探究平抛运动的规律时，应选用以下各组器材中的哪一组〔〕A．铁架台，方木板，斜槽和小球，秒表，米尺和三角尺，重锤和细线，白纸和图钉，带孔卡片B．铁架台，方木板，斜槽和小球，天平和秒表，米尺和三角尺，重锤和细线，白纸和图钉，带孔卡片C．铁架台，方木板，斜槽和小球，千分尺和秒表，米尺和三角尺，重锤和细线，白纸和图钉，带孔卡片D．铁架台，方木板，斜槽和小球，米尺和三角尺，重锤和细线，白纸和图钉，带孔卡片3．关于平抛物体的运动，以下说法中正确的选项是()A．物体只受重力的作用，是a＝g的匀变速运动B．初速度越大，物体在空中运动的时间越长C．物体落地时的水平位移与初速度无关D．物体落地时的水平位移与抛出点的高度无关4．从同一高度以不同的速度水平抛出的两个物体落到地面的时间()A．速度大的时间长B．速度小的时间长C．落地时间—定一样D．由质量大小决定〔第5题〕〔第5题〕6．在做“研究平抛运动〞的实验时，让小球屡次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_____。A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次释放小球的位置可以不同C．每次必须由静止释放小球D．记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降E．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线7．一小球在高0.8m的水平桌面上滚动，离开桌面后着地，着地点与桌边水平距离为1m，求该球离开桌面时的速度？【当堂检测】1．平抛物体的运动可以看成()A．水平方向的匀速运动和竖直方向的匀速运动的合成B．水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀速运动的合成C．水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动的合成D．水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动的合成2．平抛运动是( )A．匀速率曲线运动 B．匀变速曲线运动C．加速度不断变化的曲线运动D．加速度恒为重力加速度的曲线运动3．从离地面H高处投出A、B、C三个小球，使A球自由下落，B球以速率v水平抛出，C球以速率2v水平抛出。设三个小球落地时间分别为tA、tB、tC，空气阻力不计，则以下说确的是〔〕A．tA＜tB＜tCB．tA＞tB＞tCC．tA＜tB=tCD．tA=tB=tC〔第5题〕4．如下图，火车在水平轨道上以大小为v速度向西做匀速直线运动，车上有人相对车厢以大小为u的速度向东水平抛出一小球，〔第5题〕〔〔第4题〕〔第6题〕5．如图为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球。AA′为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹；BB′为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC′为〔第6题〕6．*同学在做“研究平抛物体运动〞的实验中，忘记记下斜槽末端的位置O，A为物体运动一段时间后的位置，根据如下图图象，则物体平抛初速度为__________〔g取10m/s2〕〔第7题〕7．在研究平抛运动的实验中，用一印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm，假设小球在平抛运动途中的几个位置如图a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=________(用L、g〔第7题〕§5.5圆周运动【学习目标】1．知道匀速圆周运动的概念，理解线速度的概念，知道它就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度；理解角速度和周期的概念，会用它们的公式进展计算．2．理解线速度、角速度、周期之间的关系：v=rω=2πr／T3．理解匀速圆周运动是变速运动。【学习重点】线速度、角速度、周期的概念及引入的过程，掌握它们之间的联系．【学习难点】理解线速度、角速度的物理意义。【学习过程】1．描述圆周运动的物理量(1)线速度①定义：质点沿圆周运动通过的弧长Δl与所需时间Δt的比值叫做线速度。②物理意义：描述质点沿圆周运动的快慢．③大小：〔m/s〕④方向：质点在圆周上*点的线速度方向沿圆周上该点的切线方向。(2)角速度①定义：在圆周运动中，连接运动质点和圆心的半径转过的角度Δθ与所用时间Δt的比值，就是质点运动的角速度。②物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢．③大小：〔单位为弧度/秒，符号是rad／s〕(3)周期T，频率f和转速n周期T：频率f：转速：做圆周运动物体在单位时间沿圆周绕圆心转过的圈数叫做转速，用n表示，单位为转每秒〔r/s〕或转每分(r/min)。当单位时间取1s时，f=n。(例1)例1如下图，静止在地球上的物体都要随地球一起转动，以下说确的是〔〕(例1)A．它们的运动周期都是一样的B．它们的线速度都是一样的C．它们的线速度大小都是一样的D．它们的角速度是不同的2．匀速圆周运动(1)定义：物体沿着圆周运动，并且线速度大小处处相等的运动。(2)特点：线速度的大小恒定，角速度、周期和频率都是恒定不变的。(3)性质：是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动。例2对于做匀速圆周运动的物体，以下说确的是〔〕A．相等的时间里通过的路程相等B．相等的时间里通过的弧长相等C．相等的时间里发生的位移一样D．相等的时间里转过的角度相等3．描写圆周运动的各物理量之间的关系(1)线速度与角速度的关系(2)角速度、周期、频率、转速间的关系4．解决匀速圆周运动问题的方法①明确质点匀速圆周运动的圆心和半径；②寻找各物理量之间的联系，灵活选取公式进展计算；③运用两个重要的结论：同一转盘上各点的角速度一样，同一皮带轮缘上各点的线速度大小相等。④注意匀速圆周运动的周期性引起的多解问题。(例3)例3如下图的皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，求：(例3)⑴A、B、C三点的角速度之比ωA∶ωB∶ωC=⑵A、B、C三点的线速度大小之比vA∶vB∶vC=【稳固练习】1．质点做匀速圆周运动时，以下说确的是〔〕A．线速度越大，周期一定越小B．角速度越大，周期一定越小C．转速越大，周期一定越小D．圆周半径越小，周期一定越小2．关于匀速圆周运动的角速度与线速度，以下说法中正确的选项是〔〕A．半径一定，角速度与线速度成反比B．半径一定，角速度与线速度成正比C．线速度一定，角速度与半径成反比D．角速度一定，线速度与半径成正比3．A、B两个质点，分别做匀速圆周运动，在一样的时间它们通过的路程之比sA∶sB=2∶3，转过的角度之比A∶B=3∶2，则以下说确的是〔〕A．它们的半径之比RA∶RB=2∶3B．它们的半径之比RA∶RB=4∶9C．它们的周期之比TA∶TB=2∶3D．它们的频率之比fA∶fB=2∶3(第4题)4．两个小球固定在一根长为L的杆的两端，绕杆上的O点做(第4题)圆周运动，如下图，当小球1的速度为v1时，小球2的速度为v2，则转轴O到小球2的距离为〔〕A．LB．LC．L D．L5．电扇的风叶的长度为1200mm，转速为180r/min，则它的转动周期是s，角速度是rad/s，叶片端点处的线速度是m/s。6．一个圆环，以竖直直径AB为轴匀速转动，如下图，则环上M、N两点的线速度大小之比vM∶vN=_____；角速度之比ωM∶ωN=_____；周期之比TM∶TN=_____。〔第6题〕〔第6题〕〔第7题〕〔第7题〕7．如下图，在轮B上固定一同轴小轮A，轮B通过皮带带动轮C，皮带和两轮之间没有滑动，A、B、C三轮的半径依次为r1、r2和r3。绕在A轮上的绳子，一端固定在A轮边缘上，另一端系有重物P，当重物P以速率v匀速下落时，C轮转动的角速度为_____。(第8题)8．如下图，一绳系一球在光滑的桌面上做匀速圆周运动，绳长L＝0.1m，当角速度为ω＝20πrad/s时，绳断开，试分析绳断开后：(第8题)(1)小球在桌面上运动的速度；(2)假设桌子高1.00m，小球离开桌子后运动的时间．【课后反思】【当堂检测】1．关于匀速圆周运动，以下说法中正确的选项是()A．线速度的方向保持不变B．线速度的大小保持不变C．角速度大小不断变化D．线速度和角速度都保持不变2．一个物体以角速度ω做匀速圆周运动时，以下说法中正确的选项是()A．轨道半径越大线速度越大B．轨道半径越大线速度越小C．轨道半径越大周期越大D．轨道半径越大周期越小3．正常走动的钟表，其时针和分针都在做匀速转动，以下关系中正确的有()A．时针和分针角速度一样B．分针角速度是时针角速度的12倍C．时针和分针的周期一样D．分针的周期是时针周期的12倍(第4题)4．如下图，球体绕中心线OO’转动，则以下说法中正确的选项是( )(第4题)A．A、B两点的角速度相等 B．A、B两点的线速度相等C．A、B两点的转动半径相等 D．A、B两点的转动周期相等5．做匀速圆周运动的物体，一样时间物体转过的弧长________，线速度的大小_________，线速度的方向____________。6．—个物体做半径恒定的匀速圆周运动，周期越小其线速度数值则越____________(填“大〞或“小〞)，线速度数值越小其角速度越___________(填“大〞或“小〞)7．做匀速圆周运动的物体，10s沿半径是20m的圆周运动了100m，则其线速度大小是________m/s，周期是________s，角速度是________rad/s8．如下图，圆盘绕圆心O做逆时针匀速转动，圆盘上有两点A、B，OA＝3cm，OB是OA的3倍，圆盘的转速n＝120r/min，试求：(第8题)(1)A点转动的周期；(第8题)(2)B点转动的角速度；(3)A、B两点转动的线速度数值．9．在如下图的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一转轴转动。A、B两轮用皮带传动，三轮半径关系为rA=rC=2rB，假设皮带不打滑，求A、B、C轮边缘的a、b、c三点的角速度之比和线速度之比．(第9题)(第9题)§5.6向心加速度【学习目标】1．理解速度变化量和向心加速度的概念，2．知道向心加速度和线速度、角速度的关系式．3．能够运用向心加速度公式求解有关问题．【学习重点】理解匀速圆周运动中加速度的产生原因，掌握向心加速度确实定方法和计算公式．【学习难点】向心加速度方向确实定过程和向心加速度公式的推导与应用。【学习过程】1．加速度是表示的物理量，它等于的比值。在直线运动中，v0表示初速度，v表示末速度，则速度变化量Δv=。加速度公式a=，其方向与速度变化量方向。2．在直线运动中，取初速度v0方向为正方向，如果速度增大，末速v大于初速度v0，则Δv=v－v00〔填“>〞或“<〞〕，其方向与初速度方向；如果速度减小，Δv=v－v00，其方向与初速度方向。3．在曲线运动中，速度变化量Δv与始末两个速度v0、v的关系：_____________________________。4．在圆周运动中，线速度、角速度的关系是。【同步导学】1．研究匀速圆周运动向心加速度的方法2．曲线运动速度增量Δv=v2-v1的求法3．向心加速度⑴定义：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。⑵方向：总是沿着圆周运动的半径指向圆心，即方向始终与运动方向垂直，方向时刻在改变，不管加速度an的大小是否变化，an的方向是时刻改变的，所以圆周运动一定是变加速度的运动。⑶几种表达式：an=、an=rω2an=vωOAr〔例1〕OAr〔例1〕例1一质点沿着半径r=1m的圆周以n=1r/s的转速匀速转动，如图，试求：(1)从A点开场计时，经过s的时间质点速度的变化；(2)质点的向心加速度的大小。例2一小球被细线拴着做匀速圆周运动，其半径为R，向心加速度为a，则〔〕A．小球相对于圆心的位移不变B．小球的线速度为C．小球在时间t通过的路程s=D．小球做圆周运动的周期T=2π⑷物理意义：因为向心加速度方向始终指向圆心，与线速度方向垂直，只改变线速度的方向，不改变其大小，所以向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量。例3关于向心加速度，以下说确的是〔〕A．它是描述角速度变化快慢的物理量B．它是描述线速度大小变化快慢的物理量C．它是描述线速度方向变化快慢的物理量D．它是描述角速度方向变化快慢的物理量4．匀速圆周运动的向心加速度的大小与线速度、角速度、圆周半径的关系。(1)由an=知：r一定时，an∝v2；v一定时，an∝；an一定时，v2∝r；(2)由an=rω2知：r一定时，an∝ω2；ω一定时，an∝r，an一定时，。〔例4〕例4如下图，一球体绕轴O1O2以角速度ω旋转，A、B为球体上两点。以下说法中正确的选项是〔〕〔例4〕A．A、B两点具有一样的角速度B．A、B两点具有一样的线速度C．A、B两点具有一样的向心加速度D．A、B两点的向心加速度方向都指向球心例5如下图，O、O1为两个皮带轮，O轮的半径为r，O1轮的半径为R，且R>r，M点为O轮边缘上的一点，N点为O1轮上的任意一点，当皮带轮转动时〔设转动过程中不打滑〕，则〔〕〔例5〕A．M点的向心加速度一定大于N点的向心加速度〔例5〕B．M点的向心加速度一定等于N点的向心加速度C．M点的向心加速度可能小于N点的向心加速度D．M点的向心加速度可能等于N点的向心加速度【稳固练习】1．由于地球的自转，地球外表上各点均做匀速圆周运动，所以〔〕A．地球外表各处具有一样大小的线速度B．地球外表各处具有一样大小的角速度C．地球外表各处具有一样大小的向心加速度D．地球外表各处的向心加速度方向都指向地球球心2．以下关于向心加速度的说法中，正确的选项是〔〕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3．由于地球自转，比拟位于赤道上的物体1与位于北纬60°的物体2，则〔〕A．它们的角速度之比ω1∶ω2=2∶1B．它们的线速度之比v1∶v2=2∶1C．它们的向心加速度之比a1∶a2=2∶1D．它们的向心加速度之比a1∶a2=4∶14．关于质点做匀速圆周运动的以下说确的是〔〕A．由a=v2/r，知a与r成反比B．由a=ω2r，知a与r成正比C．由ω=v/r，知ω与r成反比D．由ω=2πn，知ω与转速n成正比5．A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A的转速为30r/min，B的转速为15r/min。则两球的向心加速度之比为〔〕A．1：1B．2：1C．4：1D．8：1〔第6题〕6．如下图皮带传动轮，大轮直径是小轮直径的3倍，A是大轮边缘上一点，B是小轮边缘上一点，C是大轮上一点，C到圆心O1的距离等于小轮半径，转动时皮带不打滑。则A、B、C三点的角速度之比ωA∶ωB∶ωC=，向心加速度大小之比aA∶aB∶aC=。〔第6题〕7．如下图，定滑轮的半径r=2cm，绕在滑轮上的细线悬挂着一个重物，由静止开场释放，测得重物以加速度a=2m/s2做匀加速运动。在重物由静止下落1m的瞬间，滑轮边缘上的P点的角速度ω=_____rad/s，向心加速度a=_____m/s2。〔第7题〕〔第7题〕·P〔第8题〕〔第8题〕8．如下图，摩擦轮A和B通过中介轮C进展传动，A为主动轮，A的半径为20cm，B的半径为10cm，则A、B两轮边缘上的点，角速度之比为_____；向心加速度之比为_____。【当堂检测】1．做匀速圆周运动的物体，以下哪个物理量是不变的()A．线速度B．加速度C．角速度D．一样时间的位移2．匀速圆周运动特点是()A．速度不变，加速度不变B．速度变化，加速度不变C．速度不变，加速度变化D．速度和加速度的大小不变，方向时刻在变3．关于向心加速度，以下说确的是〔〕A．向心加速度是描述速率变化快慢的物理量B．匀速圆周运动中的向心加速度恒定不变C．向心加速度是描述物体运动方向变化快慢的物理量D．向心加速度随轨道半径的增大而减小4．关于地球上的物体随地球自转的向心加速度的大小，以下说确的是( )A．在赤道上向心加速度最大B．在两极向心加速度最大C．在地球上各处向心加速度一样大D．随着纬度的升高向心加速度的值逐渐减小5．关于和随地球自转的向心加速度，以下说法中正确的选项是〔〕A．它们的方向都沿半径指向地心B．它们的方向都在平行赤道的平面指向地轴C．的向心加速度比的向心加速度大D．的向心加速度比的向心加速度小〔第6题〕6．如下图的皮带传动装置中，轮A和B同轴，A、B、C分别是三个轮边缘上的质点，且rA=rC=2rB，则三个质点的向心加速度之比aA：aB：aC等于()〔第6题〕A．4:2:1 B．2:1:2 C．1:2:4 D．4:1:47．一物体在水平面沿半径R=20cm的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度v=0.2m/s，则，它的向心加速度为______m/s2，它的角速度为_______rad/s，它的周期为______s。8．物体以30m/s的速率沿半径为60m的圆形轨道运动，当物体从A运动到B时，物体相对圆心转过的角度为900，在这一过程中，试求：(1)物体位移的大小；(2)物体通过的路程；(3)物体运动的向心加速度的大小．〔第9题〕9．如下图，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无相对滑动，大轮的半径是小轮半径的2倍，大轮上的一点S离转动轴的距离是半径的1/3，当大轮边缘上的P点的向心加速度是0.12m/s2时，大轮上的S点和小轮边缘上的Q点的向心加速度各为多大？〔第9题〕§5.7向心力【学习目标】1．理解向心力的概念及其表达式确实切含义．2．知道向心力大小与哪些因素有关，并能用来进展计算．3．知道在变速圆周运动中，可用上述公式求质点在*一点的向心力和向心加速度．【学习重点】1．体会牛顿第二定律在向心力上的应用．2．明确向心力的意义、作用、公式及其变形．【学习难点】如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象．【学习过程】1．向心加速度总是指向，公式为a===2．向心加速度是描述的物理量，它只改变线速度的，不改变线速度的。3．对于向心加速度公式，当线速度一定时，向心加速度与成反比；当一定时，向心加速度与半径成正比。4．重力、弹力、摩擦力是用力的__________来命名的，而向心力是用力的________来命名的力。【同步导学】1．向心力(1)定义：做圆周运动的物体所受到的沿着半径指向圆心的合力，叫做向心力。(2)特点：方向总是与线速度的方向垂直，从不同的角度指向圆心，故方向时刻在变化，所以向心力是变力，是一个按效果命名的力。(3)大小：F=mω2r=m=m(2πf)2r=思考根据公式Fn=m和Fn=mω2r，物体做匀速圆周运动时，当半径比拟大的时候，向心力比拟大还是比拟小？(4)向心力是产生向心加速度的原因，向心加速度的方向时刻在变化，则向心力的方向也随之变化，所以说匀速圆周运动是变加速运动。⑸向心力的作用效果：向心力总是指向圆心，而线速度是沿圆周的切线方向，故向心力始终与线速度垂直，所以向心力的作用效果只是改变物体速度的方向，而不改变速度的大小。例1关于向心力，以下说法中不正确的选项是A．是除物体所受重力、弹力以及摩擦力以外的一种新的力B．向心力就是做圆周运动的物体所受的合力C．向心力是线速度变化的原因D．只要物体受到向心力的作用，物体就做匀速圆周运动2．对向心力公式的理解3．对于向心力的来源向心力是做圆周运动的物体受到的沿着半径指向圆心的力，它可以由*一个力单独承当，也可以是几个力的合力，还可以是物体受到的合外力在沿半径指向圆心方向上的分量。〔例2〕例2如下图，在匀速转动的圆筒壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动。假设圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动，以下说确的是〔〕〔例2〕A．物体所受弹力增大，摩擦力也增大B．物体所受弹力增大，摩擦力减小C．物体所受弹力减小，摩擦力减小D．物体所受弹力增大，摩擦力不变〔例3〕例3如下图，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，动摩擦因数均为μ，A的质量是2m，B和C的质量均为m，A、B离轴为R，C离轴为2R。当圆台旋转时，则〔例3〕A．假设A、B、C均未滑动，则C的向心加速度最大B．假设A、B、C均未滑动，则B的摩擦力最小C．当圆台转速增大时，B比A先滑动D．圆台转速增大时，C比B先滑动4．解决匀速圆周运动有关的问题的方法和步骤(1)明确研究对象并对其受力分析。(2)明确圆周运动的轨迹、半径及圆心位置，进一步求出物体所受的合力或向心力。(3)由牛顿第二定律和圆周运动的运动学公式列方程。(4)求解或分析讨论。〔例5〕例4长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点。让其在水平面做匀速圆周运动(这种运动通常称为圆锥摆运动)，如下图。当摆线L与竖直方向的夹角是时，求：〔例5〕(1)线的拉力F；(2)小球运动的线速度的大小；(3)小球运动的角速度及周期。【稳固练习】1．在匀速圆周运动中，以下物理量不变的是〔〕A．向心加速度B．线速度C．向心力D．角速度2．以下关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力的说法中，正确的选项是()A．物体除其他的力外还要受到—个向心力的作用B．物体所受的合外力提供向心力C．向心力是一个恒力D．向心力的大小—直在变化3．以下关于向心力的说法中正确的选项是〔〕A．物体受到向心力的作用才可能做圆周运动B．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的，但受力分析时应该画出C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中*一种力或*几种力的合力D．向心力只改变物体运动的方向，不改变物体运动的快慢〔第5题〕〔第4题〕4．如下图的圆锥摆中，摆球A在水平面上作匀速圆周运动，关于A的受力情况，以下说法中正确的选项是〔〕〔第5题〕〔第4题〕A．摆球A受重力、拉力和向心力的作用；B．摆球A受拉力和向心力的作用；C．摆球A受拉力和重力的作用；D．摆球A受重力和向心力的作用。5．如下图，在匀速转动的圆筒壁上紧靠着一个物体一起运动，物体所受向心力是( )A．重力 B．弹力C．静摩擦力 D．滑动摩擦力〔第6题〕6．如下图，一圆盘可绕通过圆盘中心O且垂直于盘面的竖直轴转动，在圆盘上放置一小木块A，它随圆盘一起做匀速圆周运动。则关于木块A的受力，以下说确的是〔〕〔第6题〕A．木块A受重力、支持力和向心力B．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向指向圆心C．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向相反D．木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向一样〔第7题〕7．如下图，行车的钢丝长L=3m，下面吊着质量为m=2.8×103kg的货物，以速度v=2m/s匀速行驶行车突然刹车，钢丝绳受到的拉力是多少"〔第7题〕【当堂检测】1．关于向心力，以下说法中正确的选项是( )A．物体由于做圆周运动而产生了向心力B．向心力不改变圆周运动物体的速度大小C．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D．做匀速圆周运动的物体其向心力为物体所受的合外力3．一个质量为M的物体在水平转盘上，距离转轴的距离为r，当转盘的转速为n时，物体相对于转盘静止，如果转盘的转速增大时，物体仍然相对于转盘静止，则以下说法中正确的选项是()A．物体受到的弹力增大B．物体受到的静摩擦力增大C．物体受到的合外力不变D．物体对转盘的压力减小4．如下图，质量为m的滑块从半径为R的光滑固定圆弧形轨道的a点滑到b点，以下说法中正确的选项是〔〕〔第4题〕A．它所受的合外力的大小是恒定的〔第4题〕B．向心力大小逐渐增大C．向心力逐渐减小D．向心加速度逐渐增大5．一木块放于水平转盘上，与转轴的距离为r，假设木块与盘面间的最大静摩擦力是木块重力的μ倍，则转盘转动的角速度最大是________。6．一根长为0.8米的绳子，它能承受的最大拉力是8N，现在它的一端拴有一质量为0.4kg的物体，使物体以绳子另一端为圆心，在竖直平面作圆周运动，当物体运动到最低点时绳子刚好被拉断，那此时物体的速度大小为。〔g=10m/s2〕〔第7题〕7．如下图，水平转盘上放一小木块。转速为60rad/min时，木块离轴8cm恰好与转盘无相对滑动，当转速增加到120rad/min时，为使小木块刚好与转盘保持相对静止，则木块应放在离轴多远的地方〔第7题〕§5.8生活中的圆周运动【学习目标】1．知道如果一个力或几个力的合力的效果是使物体产生向心加速度，它就是圆周运动的物体所受的向心力．会在具体问题中分析向心力的来源．2．能理解运用匀速圆周运动的规律分析和处理生产和生活中的具体实例．3．知道向心力和向心加速度的公式也适用于变速圆周运动，会求变速圆周运动中物体在特殊点的向心力和向心加速度．【学习重点】1．理解向心力是一种效果力．2．在具体问题中能找到是谁提供向心力的，并结合牛顿运动定律求解有关问题【学习难点】1．具体问题中向心力的来源．2．关于对临界问题的讨论和分析．3．对变速圆周运动的理解和处理．【学习过程】1．做匀速圆周运动的物体所受的合外力总是指向，所以叫，它是根据力的______来命名的，向心力公式：。2．向心力总是指向圆心，而线速度沿圆的切线方向，故向心力始终与线速度垂直，所以向心力的作用效果只是改变物体线速度的而不改变线速度的。3．向心力产生的加速度也总是指向，叫，公式：a===。例1一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径R=90m的一段凸形圆弧形桥面，重力加速度g=10m／s2．求：(1)汽车以l0m／s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大"(2)汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力汽车转弯在水平公路上行驶的汽车，转弯时所需的向心力，是由车轮与路面间的静摩擦力f提供的，即，因为静摩擦力f最大不能超过最大摩擦力，故要求车子转弯时，车速不能太大和转弯半径不能太小。思考在高速公路的拐弯处，路面造得外上下是什么原因？例2在高速公路的拐弯处，路面造得外上下，即当车向右拐弯时，司机左侧的路面比右侧的高一些.路面与水平面间的夹角为θ，设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，θ应等于〔〕A．arcsin B．arctanC．arcsin D．arccot4．航天器中的失重现象飞船环绕地球做匀速圆周运动，当飞船距地面高度为一二百千米时，它的轨道半径近似等于地球半径R，航天员受到的地球引力近似等于他在地面测得的体重mg。除了地球引力外，航天员还可能受到飞船座舱对他的支持力FN，引力与支持力的合力为他提供了绕地球做匀速圆周运动所需的向心力F=，即mg－FN=也就是FN=m〔g－〕5．离心运动⑴定义：做匀速圆周运动的物体，在所受合力突然消失或者缺乏以提供圆周运动所需的向心力情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动。⑵本质：离心现象是物体惯性的表现。例3用长L=0.6m的绳系着装有m=0.5kg水的小桶，在竖直平面做圆周运动，成为“水流星〞。求：〔1〕最高点水不流出的最小速度为多少？〔2〕假设过最高点时速度为3m/s，此时水对桶底的压力多大？【稳固练习】〔第1题〕1．一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如下图，由于轮胎太旧，途中爆胎，爆胎可能性最大的地段应是〔〕〔第1题〕A．a处 B．b处C．c处 D．d处2．一汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为〔〕A．15m/s B．20m/sC．25m/s D．30m/s3．在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于轨，这是为了〔〕A．减轻火车轮子挤压外轨B．减轻火车轮子挤压轨C．使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力D．限制火车向外脱轨4．铁路转弯处的圆弧半径为R，侧和外侧的高度差为h，L为两轨间的距离，且L>h，如果列车转弯速率大于，则〔〕A．外侧铁轨与轮缘间产生挤压B．铁轨与轮缘间无挤压C．侧铁轨与轮缘间产生挤压D．外铁轨与轮缘间均有挤压5．有一种大型游戏器械，它是一个圆筒形大容器，筒壁竖直，游客进入容器后靠筒壁站立，当圆筒开场转动，转速加快到一定程度时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去，这是因为A．游客受到的筒壁的作用力垂直于筒壁〔〕B．游客处于失重状态C．游客受到的摩擦力等于重力D．游客随着转速的增大有沿壁向上滑动的趋势6．质量为m的小球，用一条绳子系在竖直平面做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v，到达最低点时的速变为，则两位置处绳子所受的力之差是〔〕A．6mg B．5mgC．4mg D．2mg7．汽车在水平地面上转弯时，地面的摩擦力到达最大，当汽车速率增为原来的2倍时，则汽车拐弯的半径必须〔〕A．减为原来的1/2倍B．减为原来的1/4倍C．增为原来的2倍D．增为原来的4倍8．杂技演员在表演水流星节目时，盛水的杯子在竖直平面做圆周运动，当杯子到最高点时，里面水也不流出来，这是因为()A．水处于失重状态，不受重力的作用了B．水受平衡力作用，合力为0C．水受的合力提供向心力，使水做圆周运动D．杯子特殊，杯底对水有吸力〔第9题〕9．长L=0.5m、质量可忽略的杆，其一端固定于O点，另一端连有质量m=2kg的小球，它绕O点做竖直平面的圆周运动，当通过最高点时，如下图，求以下情况下小球所受到的力〔计算出大小，并说明是拉力还是支持力〕。〔第9题〕〔1〕当v=1m/s时，大小为N，是力〔2〕当v=4m/s时，大小为N，是力〔第10题〕10．如下图，汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为θ，半径为r，则汽车完全不靠摩擦力转弯的速率是〔第10题〕【课后反思】【当堂检测】1．汽车以—定速率通过拱桥时，以下说法中正确的选项是()A．在最高点汽车对桥的压力大于汽车的重力B．在最高点汽车对桥的压力等于汽车的重力C．在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力D．汽车以恒定的速率过桥时，汽车所受的合力为零2．乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面旋转，以下说确的是〔〕A．车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来B．人在最高点时对座仍可能产生压力，但压力一定小于mgC．人在最低点时对座位的压力等于mgD．人在最低点时对座位的压力大于mg3．把盛水的水桶拴在长为L的绳子一端，使水桶在竖直平面做圆周运动，要使水在水桶转到最高点时不从水桶里流出来，这时水桶的线速度至少应该是( )4．如下图，用长为l的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面做圆周运动，则以下说法中正确的选项是( )A．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C．假设小球刚好能在竖直平面做圆周运动，则其在最高点的速率为D．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力5．一轻杆一端固定一质量为M的小球，以另—端为轴在竖直面做圆周运动。小球运动到最高点时，关于小球受力，以下说法中正确的选项是()A．轻杆对小球的作用力不可能向下B．轻杆对小球的作用力不可能为零C．轻杆对小球的作用力和小球重力的合力提供向心力D．小球所受的向心力不可能为零6．在摩托车沿水平圆形弯道匀速转弯时，人和车应向弯道的侧倾斜，人和车这时受到__________、___________、________三个力的作用，并且这三个力的合力提供人和车做匀速圆周运动的。7．一根长l＝0.625m的细绳，一端拴一质量m=0.4kg的小球，使其在竖直平面绕绳的另一端做圆周运动，求：(1)小球通过最高点时的最小速度；(2)假设小球以速度v=3.0m／s通过圆周最高点时，绳对小球的拉力多大"假设此时绳突然断了，小球将如何运动"唐河县友兰高中高一物理万有引力学案物理班级**第六章万有引力§6.1行星的运动【学习目标】1、了解人类认识天体运动的历史过程。2、理解开普勒三定律的容及其简单应用，掌握在高中阶段处理行星运动的根本方法。3、知道太阳与行星间的引力与哪些因素有关。4、学习科学家发现万有引力定律的过程与方法。【自主学习】一、人类认识天体运动的历史1、“地心说〞的容及代表人物：2、“日心说〞的容及代表人物：二、开普勒行星运动定律的容开普勒第一定律：。开普勒第二定律：。开普勒第三定律：。即：在高中阶段的学习中，多数行星运动的轨道能够按圆来处理。三、太阳与行星间的引力牛顿根据开普勒第一、第二定律得出太阳对不同行星的引力与成正比，与成反比，即。然后，根据牛顿第三定律，推知行星对太阳的引力为，最后，得出：【典型例题】例1、海王星的公转周期约为5.19×109s，地球的公转周期为3.16×107s，则海王星与太阳的平均距离约为地球与太阳的平均距离的多少倍？例2、有一颗太阳的小行星，质量是1.0×1021kg，它的轨道半径是地球绕太阳运动半径的2.77倍，求这颗小行星绕太阳一周所需要的时间。例3、16世纪，哥白尼根据天文观测的大量资料，经过40多年的天文观测和潜心研究，提出了“日心说〞的如下四个观点，这四个论点目前看存在缺陷的是〔〕A、宇宙的中心是太阳，所有行星都在绕太阳做匀速圆周运动。B、地球是绕太阳做匀速圆周运动的行星，月球是绕地球做匀速圆周运动的卫星，它绕地球运转的同时还跟地球一起绕太阳运动。C、天穹不转动，因为地球每天自西向东自转一周，造成天体每天东升西落的现象。D、与日地距离相比，恒星离地球都十分遥远，比日地间的距离大得多。例4．假设月球绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，假设地球对月球的万有引力突然消失，则月球的运动情况如何？假设地球对月球的万有引力突然增加或减少，月球又如何运动呢？【针对训练】1、*一人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为月球绕地球轨道半径的1/3则此卫星运行的周期大约是：〔〕A．1－4天之间B．4－8天之间C．8－16天之间D．16－20天之间2、两行星运行周期之比为1：2，其运行轨道的半长轴之比为：〔〕A.1/2B.C.D.3、地球到太阳的距离是水星到太阳距离的2.6倍，则地球和水星绕太阳运转的线速度之比是多少？〔设地球和水星绕太阳运转的轨道是圆轨道〕4．关于日心说被人们所承受的原因是 〔〕 A．以地球为中心来研究天体的运动有很多无法解决的问题 B．以太阳为中心，许多问题都可以解决，行星的运动的描述也变得简单了 C．地球是围绕太阳转的D．太阳总是从东面升起从西面落下5、考察太阳M的卫星甲和地球m(m<M)的卫星乙，甲到太阳中心的距离为r1，乙到地球中心的距离为r2，假设甲和乙的周期一样，则：A、r1>r2B、r1<r2C、r1=r2D、无法比拟6、设月球绕地球运动的周期为27天,则地球的同步卫星到地球中心的距离r与月球中心到地球中心的距离R之比r/R为()A.1/3B.1/9C.1/27D.1/18【提升训练】1、关于公式R3／T2=k,以下说法中正确的选项是〔〕A.公式只适用于围绕太阳运行的行星B.不同星球的行星或卫星，k值均相等C.围绕同一星球运行的行星或卫星，k值不相等D.以上说法均错2、地球质量大约是月球质量的81倍,在登月飞船通过月、地之间的*一位置时，月球和地球对它的引力大小相等，该位置到月球中心和地球中心的距离之比为〔〕A.1：27B.1：9C.1：3D.9：13、两颗小行星都绕太阳做圆周运动，它们的周期分别是T和3T，则〔〕A、它们绕太阳运转的轨道半径之比是1：3B、它们绕太阳运转的轨道半径之比是1：C、它们绕太阳运转的速度之比是：1：4D、它们受太阳的引力之比是9：74、开普勒关于行星运动规律的表达式为，以下理解正确的选项是()A.k是一个与行星无关的常量B.R代表行星运动的轨道半径C.T代表行星运动的自传周期D.T代表行星绕太阳运动的公转周期5、关于天体的运动，以下说确的是〔〕A.天体的运动与地面上物体的运动遵循不同的规律B.天体的运动是最完美、和谐的匀速圆周运动C.太阳从东边升起，从西边落下，所以太阳绕地球运动D.太阳系中所有行星都绕太阳运动6、关于太阳系中各行星的轨道，以下说确的是：〔〕A.所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆B.所有行星绕太阳运动的轨道都是圆C.不同行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴是不同的D.不同的行星绕太阳运动的轨道各不一样7、如果*恒星有一颗卫星，此卫星沿非常靠近此恒星的外表做匀速圆周运动的周期为T，则可估算此恒星的平均密度ρ=_________〔万有引力常量为G〕8、两颗行星的质量分别是m1,m2，它们绕太阳运转轨道的半长轴分别为R1、R2，如果m1=2m2,R1=4R2,则，它们的运行周期之比T1：T2=9、两行星绕太阳运动的半长轴之比为b，则它们的公转周期之比为多少？10、有一行星，距离太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的８倍，则该行星绕太阳公转周期是多少年？11、地球公转运行的轨道半径Ｒ＝1.49×1011m,假设把地球的公转周期称为１年，土星运行的轨道半径是ｒ＝1.43×1012m，则土星的公转周期多长？【学后反思】_____________________________________________________________________________________________________________________________________。§6.2太阳与行星间的引力学习目标：会用牛顿运动定律，向心加速度公式和开普勒行星运动三大定律导出太阳与行星间的引力公式一、自主学习：1、牛顿运动定律2、向心力公式：3、开普勒三大行星运动定律物体做曲线运动的条件：思：1、行星绕太阳做椭圆〔曲线〕运动的原因是什么？2、行星受到的力的施力物体有，其中对行星的作用力起主要作用二、合作探究：探究1、太阳对行星的作用力思：太阳对行星的作用力是力，方向猜测：太阳与行星间的引力的大小与什么因素有关？有什么样的关系数学推导，验证猜测1、建立模型由于行星绕太阳运动的椭圆轨道接近于，可以把行星绕太