人教版高中物理必修第二册第六章主题提升课(一)曲线运动课件

主题提升课(一)曲线运动第六章

圆周运动在物理中，曲线运动是指物体在弯曲轨道上运动的过程。在高中我们碰到的曲线运动为抛体运动与圆周运动。抛体运动为匀变速曲线运动，圆周运动可以分为匀速圆周运动和非匀速圆周运动两种情况。主题一抛体运动中的化难为简抛体运动分为平抛、斜抛。由于只受重力作用，且重力方向沿竖直方向，大部分情况我们将速度分解成竖直方向与水平方向，水平方向匀速运动，竖直方向匀变速运动。有时也会分解速度至其他方向。【典例1】第24届冬季奥运会于2022年2月4日至20日在北京和张家口联合举行，跳台滑雪是冬奥会中最具观赏性的项目之一，北京跳台滑雪赛道“雪如意”如图甲所示，其简化图如图乙所示，跳台滑雪赛道由助滑道AB，着陆坡BC，减速停止区CD三部分组成。比赛中滑雪运动员从A点由静止下滑，运动到B点后水平飞出，落在着陆坡的C点，已知运动员在空中的飞行时间为4.5s，着陆坡的倾角θ＝37°，重力加速度g取10m/s2，忽略空气阻力影响，试求：(1)运动员从B点水平飞出的速度大小；(2)运动员从B点飞出后离斜面最远时速度大小；(3)运动员从B点飞出后离斜面最远的距离。

[答案]

(1)30m/s

(2)37.5m/s

(3)20.25m【典例2】如图所示，滑雪运动员通过助滑道加速后从A点垂直于缓冲坡以v0＝24m/s起跳，最后落在缓冲坡上的B点，缓冲坡倾角θ＝37°，轨迹上的C点与A点等高(图中未画出)。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度取g＝10m/s2，若不计空气阻力，求：(1)运动员从A点到C点过程中的速度变化量Δv；(2)缓冲坡上A、B两点间的距离L．[解析]

(1)运动员竖直分速度vy＝v0cos37°＝19.2m/s从A点到C点过程中速度变化量Δv＝2vy＝38.4m/s方向竖直向下。

[答案]

(1)38.4m/s，方向竖直向下(2)108m主题二圆周运动中的化难为简匀速圆周运动合力提供向心力，合力与速度方向始终垂直。匀变速圆周运动合力方向与速度方向(除了特殊位置垂直)成任一角度，但轨迹是圆，处理方法是将合力分解成沿径向和切向，径向提供向心力，切向改变速度大小。与之接触的物体沿弹力方向速度是相同的。

√

【典例4】如图所示，在水平地面上有一个表面光滑的直角三角形物块M，长为L的轻杆下端用光滑铰链连接于O点(O点固定于地面上)，上端连接小球m，小球靠在物块左侧，水平向左的推力F施于物块，整个装置静止。若撤去力F，下列说法正确的是(

)A．物块先做加速运动，后做减速运动直至静止B．小球与物块分离时，轻杆中有力C．小球与物块分离时，若轻杆与水平地面成α角，小球的角速度大小为ω，则物块的速度大小是ωLsinαD．小球落地的瞬间与物块分离√C

[当撤去力F后，随着直角三角形物块M向右运动，小球

m边转动边随同直角三角形物块M向右运动，因为小球

m对直角三角形物块M有向右的力，所以物块M先做加速运动，当两者分离后两者作用力为0，又由于物块表面光滑，所以接着做匀速运动，故A错误；由于物块分开后做匀速运动，所以小球与物块分离时两者水平方向加速度为0，且两者之间作用力也为0，又因为杆为可动杆，作用力沿杆，若杆有作用力必然有水平方向分力，与实际不符，故小球与物块分离时，轻杆中无力，故B错误；如图所示，两物体水平速度相同，小球角速度为ω，则小球的线速度v＝

ωL，方向垂直杆向下，然后分解为水平速度，vx＝ωLsinα，即