高中物理必修2课件：第五章-曲线运动-复习

曲线运动复习课曲线运动速度方向：轨迹的切线方向物体做曲线运动的条件：合外力不为零，且和运动方向不共线运动的合成与分解运动的独立性运动的等时性速度、位移、加速度等矢量的合成遵从平行四边形定则平抛运动水平方向：匀速运动vx＝v0，sx＝v0t，ax＝0竖直方向：自由落体运动vy＝gt，sy＝12gt2，ay＝g合运动：vt＝v2x＋v2y，s＝s2x＋s2y，a＝g曲线运动圆周运动基本物理量及公式线速度：v＝s/t＝2πr/T角速度：ω＝φ/t＝2π/T周期：T＝2πr/v＝2π/ω只适用于匀速圆周运动线速度和角速度的关系：v＝ωr向心加速度an＝v2/r＝ω2r＝ωv向心力Fn＝mv2/r＝mω2r＝mωv既适用于匀速圆周运动也适用于非匀速圆周运动曲线运动圆周运动匀速圆周运动的特点：速率、角速度不变，速度、加速度、合外力大小不变，方向时刻变化.合外力提供向心力，它只改变速度方向非匀速圆周运动：合外力一般不是向心力，它不仅要改变物体速度大小切向分力，还要改变速度方向向心力生活中的圆周运动火车转弯汽车过拱形桥航天器中的失重现象离心现象曲线运动曲线运动1、曲线运动的特点:3、曲线运动的条件：2、做曲线运动的物体在某点速度方向是轨迹是曲线；运动方向时刻在改变；是变速运动；一定具有加速度，合外力不为零。曲线在该点的切线方向。运动物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上。1、关于物体做曲线运动，下列说法正确的是（）A、物体在恒力作用下不可能做曲线运动B、物体在变力作用下不可能作曲线运动C、作曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向不在同一直线上D、物体在变力作用下不可能作直线运动C小试牛刀d实例1：小船渡河当v船垂直于河岸v船v水tmin=v船dvθdv船θv水vv船v水最短渡河位移最短渡河时间等效性、等时性、独立性、运动的合成与分解河宽d＝100m，水流速度v1=3m/s，船在静水中的速度是v2＝5m/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）欲使船渡河距离最短，船应怎样渡河？渡河时间多长？例1zxxk学科网θ实例2：绳＋滑轮v∥v⊥v?沿绳方向的伸长或收缩运动垂直于绳方向的旋转运动注意：沿绳的方向上各点的速度大小相等θv?vθ?m2，且m1m2.若将m2从位置A由静止释放，当落到位置B时，m2的速度为v2，且绳子与竖直方向的夹角为，则这时m1的速度大小v1等于（）2.sinAv2./sinBv2.cosCv2./cosDv如图所示，不计所有接触面之间的摩擦，斜面固定，两物体质量分别为m1和例2C平抛运动1、条件：①具有水平初速度；②只受重力。3、处理方法：2、性质：分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。匀变速曲线运动OyBxAP(x,y)v0平抛运动lθαvx=v0αvvyO′位移速度水平方向竖直方向合运动偏向角x=v0ty=gt212vx=v0vy＝gt决定平抛运动在空中的飞行时间与水平位移的因素分别是什么？0tan2gtv0tangtvtan2tan速度方向的反向延长线与水平位移的交点O′有什么特点？l=x2+y2v=v02+vy2zxxk以水平初速度v0抛出的物体(不计空气阻力)，飞行一段时间后，垂直撞在倾角为θ的斜面上，求物体落在斜面上时的速度和飞行时间。V0VyVtVxθθ例3在倾角为θ的斜面上A点，以水平速度v0抛出一小球，(不计空气阻力)，飞行一段时间后，落在斜面上B点，求落在B点时的速度和飞行时间？V0VtAsBxyθ例453o37oAB如图所示，两斜面的倾角分别为37o和53o，在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上，若不计空气阻力，则A、B两小球运动时间之比为。变式圆周运动v=T2πrω=T2πv=ωr1、描述圆周运动快慢的物理量：线速度v、角速度ω、转速n、频率f、周期T2、匀速圆周运动的特点及性质变速圆周运动v=ΔtΔsω=ΔtΔθn=f=T1线速度的大小不变两个重要结论：（1）轮缘上各个点线速度大小相等；（2）同一轮上各点的角速度一样。O1abcO2RaRcRb向心加速度和向心力1、方向：2、物理意义：3、向心加速度的大小：2、向心力的大小：3、向心力的来源：匀速圆周运动：合力提供向心力向心加速度向心力始终指向圆心描述速度方向变化的快慢1、方向：始终指向圆心沿半径方向的合力22222222nvFmmrmrmnrmfrrT22222222nvarrnrfrrT学科网rmgF静OFNOθO'FTmgF合θFNmgθ几种常见的匀速圆周运动OrmgFNrF静mgFNF合ORF合火车转弯圆锥摆转盘圆台筒滚筒OO几种常见的圆周运动FNmgFNmgv2Rmg－FN＝mv2RFN－mg＝mvvv光滑管道v2Rmg+FN＝mv2Rmg±FN＝mrvm2半径方向的合力向心、圆周、离心运动供半径方向的合力需F=rvm2圆周运动Frvm2离心运动Frvm2向心运动rvm22.下列关于离心现象的说法中正确（）A、当物体所受的离心力大于向心力时产生离心现象；B、做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做背离圆心的运动。C、做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将沿切线做直线运动。D、做匀速圆周运动的物体，当它所受的一切力都消失时，它将做曲线运动。小试牛刀BC如图所示，两个小环套在大圆环上绕中心轴做匀速圆周运动，稳定后，分别处于M、N两点。求M、N两点的ω、v、an之比。例16030MN如图所示，质量m＝2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为60m，如果桥面承受的压力不得超过3.0×105N则：(1)汽车允许的最大速率是多少？(2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？(g取10m/s2)FNF’NGG例2下课后，小丽在运动场上荡秋千。已知小丽的质量为40kg，每根系秋千的绳子长为4m，能承受的最大张力是300N。如右图，当秋千板摆到最低点时，速度为3m/s。（g=10m/s2，小丽看成质点处理，秋千绳、底座等不计质量）1、此时，小丽做圆周运动的向心力是多大？2、此时，小丽对底座的压力是多少？每根绳子受到拉力F是多少？3、如果小丽到达最低点的速度为5m/s，绳子会断吗？例3一位司机驾车在宽阔的平地上奔驰。某时刻司机突然发现车前方不远处有一条横沟，为了安全，司机是采用急刹车好还是急转弯好？（假设司机在两次采取措施前的反应时间相同）习题讲解如图所示，位于竖直平面上的1/4圆弧光滑轨道，半径为R，OB沿竖直方向，上端A距地面高度为H，质量为m的小球从A点由静止释放，最后落在水平地面上C点处，已知BC水平距离为s，不计空气阻力，求小球运动到轨道上的B点时，对轨道的压力多大?综合应用