高三物理一轮复习导学提纲第14讲匀变速曲线运动

第14讲匀变速曲线运动导学提纲课程标准：通过实验，了解曲线运动，知道物体做曲线运动的条件。通过实验，探究并认识平抛运动的规律。会用运动合成与分解的方法分析平抛运动。体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想。能分析生产生活中的抛体运动。命题趋势：本单元命题类型以选择题居多，只考查曲线运动的计算题较少，但也可能会与功能关系相结合，设置综合性较强的题目；与电场相结合研究带电粒子在电场中的曲线运动是必考题目，以选择题或计算题形式考查的概率都很高。另外，曲线运动的考查既涉及平面内的曲线运动，也注重三维空间内的曲线运动，而且对于抛体运动的分解也不再限于水平方向和竖直方向，而是更加灵活多变。考点多渗透在与生产生活实际相联系的问题情境中，纯理论的学习探索问题情境较少。本节如何复习运动的合成和分解是一种等效变换的思想，是处理曲线运动的手段与方法。当实际运动比较复杂时，常把它看做几个简单运动的合成，运动的合成和分解是指描述运动的物理量x、v、a的合成和分解。物体的实际运动是合运动，运动的分解具有灵活性，应根据分析问题的需要，灵活处理。如：在斜面上将一物体平抛，可以将平抛运动按常规理解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，也可以将实际运动分解为垂直斜面方向的匀变速直线运动和沿斜面方向的匀加速直线运动。学习目标：1．明确形成曲线运动的条件（落实到平抛运动和匀速圆周运动）；2．理解和运动、分运动，能够运用平行四边形定则处理运动的合成与分解问题。3．掌握平抛运动的分解方法及运动规律4．通过例题的分析，探究解决有关平抛运动实际问题的基本思路和方法．基础感知(思＼议)：一、研读课本(必修二第5章第1～2、4节)，绘制知识网络树状图(本单元)．二、(思＼议)1、物体做曲线运动的条件是什么？如何判断物体速度的增加和减少？2、曲线运动的特点是什么？3、合运动与分运动关系如何？运动的合成和分解的原则是什么？4、物体做平抛运动的条件是什么？处理匀变速曲线运动的方法是什么？5、平抛运动和斜抛运动轨迹方程如何？它们的轨迹是什么样的曲线？6、证明做平抛运动的物体从抛出点开始，任意时刻速度偏向角θ的正切值等于位移偏向角α的正切值的两倍，即tanθ=2tanα。7、证明做平抛运动的物体从抛出点开始，任意时刻速度的反向延长线与对应时刻的水平位移的交点为此水平位移的中点．深化认知：关联速度问题1、如图所示，在一光滑水平面上放一个物体，人通过细绳跨过高处的定滑轮拉物体，使物体在水平面上运动，人以大小不变的速度v运动。当绳子与水平方向成θ角时，物体前进的瞬时速度是多大？2、一个半径为R的半圆柱体沿水平方向向右以速度v0匀速运动。在半圆柱体上搁置一根竖直杆，此杆只能沿竖直方向运动，如图所示。当杆与半圆柱体接触点P与柱心的连线与竖直方向的夹角为θ，求竖直杆运动的速度。二、渡河问题3、一条宽度为d的河流，水流速度为v水，已知船在静水中的速度为v船，那么：(1)怎样渡河所需时间最短？(2)若v船＞v水，怎样渡河船相对河岸的位移最小？(3)若v船＜v水，怎样渡河船相对河岸的位移最小？三、平抛运动中的斜面问题4、如图所示，在倾角为θ的斜面上，以速度v0水平抛出一小球，设斜面足够长。则从抛出时就开始计时，问：（1）经多长时间小球再次落到斜面上？（2）经多长时间小球离斜面的距离达到最大？最大距离是多少？（3）小球再次与斜面接触时速度方向与水平方向夹角的正切值为多少？四、平抛运动中的圆弧问题5、图中给出了某一通关游戏的示意图,安装在轨道AB上可上下移动的弹射器，能水平射出速度大小可调节的弹丸，弹丸射出口在B点的正上方。.竖直面内的半圆弧BCD的半径R=2.0m，直径BD水平且与轨道AB处在同一竖直面内，小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为37°。游戏要求弹丸垂直于P点圆弧切线方向射入小孔P就能进入下一关。为了能通关，弹射器离B点的高度和弹丸射出的初速度分别是(不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8) ()A．0.15m，43m/sB．1.50m，43m/sC．0.15m，26m/sD．1.50m，26m/s五、平抛运动中的单体和多体问题6、如图所示，虚线是小球由空中某点水平抛出的运动轨迹，A、B为其运动轨迹上的两点。小球经过A点时，速度大小为10m/s、与竖直方向的夹角为60°，它运动到B点时，速度方向与竖直方向夹角为30°，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。下列说法中正确的是()A．小球通过B点的速度为12m/sB．小球的抛出速度为5m/sC．小球从A点运动到B点的时间为1sD．A、B之间的距离为67m7、学校游园会组织了投掷比赛。如图所示，小明将小球以v1的速度从较高的P点水平抛出，小芳将小球以v2的速度从较低的Q点水平抛出，两小球从同一点落入筒中，且落入筒口时两小球的速度方向相同。两小球可看作质点，不计空气阻力，两小球从抛出到落入的时间分别为t1、t2。则()A．两小球到落入筒口时的速度相等B．t1=t2C．两小球抛出的速度v1=v2D．抛出点P、Q与O共线六、平抛运动中的临界和极值问题8、在如图所示的相同台阶中，水平部分AB长0.3m，竖直部分BC高0.2m。现在A正上方某一高度h以v0的速度平抛一小球(小球可以视为质点)，如果h小于某一值，无论v0取何值，小球均不会落在CD两点之间，则这个值为()A.103cmB.203cmC.10cm D.七、斜抛问题9、如图所示，在距地面高h的A点以与水平面成α=60°的角度斜向上抛出一小球，不计空气阻力。发现小球落在右边板OG上的落点D与A点等高。已知v0=23m/s，h=0.2m,g取10m/s2。下列说法正确的是 ()A．小球从A到D的水平位移为1.8mB．小球在水平方向做匀加速运动C．若撤去OG板，则经过D点之后小球在竖直方向做自由落体运动,故再经0.2s它将落地D．小球从A到D的时间是0.6s请发散思维，我发现和积累的问题评价意见与等级教师签字：

深化认知参考答案：关联速度问题1、方法一微元法设经过时间Δt后，物体前进的位移Δs1＝BC，如图19－5丙所示.过C点作CD⊥AB，当Δt→0时，∠BAC极小，在△ACD中，可以认为AC＝AD，在Δt时间内，人拉绳子的长度为Δs2＝BD，即为在Δt时间内绳子收缩的长度。由图可知，BC＝BD由速度的定义可知，物体移动的速度为：v物＝∆人拉绳子的速度v＝∆由以上三式可解得：v物＝v方法二分解法绳子牵引物体的运动中，物体实际在水平面上运动，这个运动就是合运动，所以物体在水平面上运动的速度v物是合速度，将v物按如图所示进行分解。其中v＝v物cosθ，使绳子收缩v⊥＝v物sinθ，使绳子绕定滑轮上的A点转动。所以v物＝v方法三功率法设题中图示时刻拉绳的力大小为F，则力拉绳的功率等于绳子对物体做功的功率，有：Fv＝F·v物cosθ解得：v物＝v2、v=v二、渡河问题3、(1)如图所示，设船头斜向上游与河岸成任意角θ，这时船速在垂直于河岸方向的速度分量为v1＝v船·sinθ可知渡河所需的时间t=可以看出：d、v船一定时，t随sinθ增大而减小；当θ＝90°时，sinθ＝1(最大)。所以船头与河岸垂直时渡河时间最短且为：tmin＝d(2)如图所示，渡河的最小位移即为河的宽度.为了使渡河位移等于d，必须使船的合速度v的方向与河岸垂直，这时船头应指向河的上游，并与河岸成一定的角度θ。根据三角函数关系有：v船·cosθ－v水＝0得：cosθ＝v水v船，所以θ＝因为0≤cosθ≤1，所以只有在v船＞v水时，船才有可能垂直河岸横渡。(3)如果水流速度大于船在静水中的航行速度，则不论船的航向如何，总是被水冲向下游。怎样才能使向下漂的距离最短呢？如图所示，设船头v船与河岸成θ角，合速度v合与河岸成α角。可以看出：α角越大，船向下漂的距离x越短。那么在什么条件下α角最大呢？以v水的矢尖为圆心、v船的大小为半