（山東專用）2020版高考物理一輪復習 第4章 曲線運動課件.ppt

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1、第4章 曲線運動,考點10 平拋運動,考點11 圓周運動與實例分析,專題6 離心運動 圓周運動的綜合問題與臨界問題,考點9 運動的合成與分解,考點9 運動的合成與分解,必備知識 全面把握 核心方法 重點突破 方法1兩直線運動的合運動問題 方法2小船渡河問題的分析與求解方法 方法3連結(jié)運動的合成與分解方法 考法例析 成就能力 考法1速度的合成與分解 考法2運用運動的合成與分解知識解決實際問題,必備知識 全面把握,1曲線運動 (1)做曲線運動的條件： 不為零； 不為零； 不在同一條直線上 (2)曲線運動的速度方向：質(zhì)點在某一點(或某一時刻)的速度方向是曲線在這一點的 ，并 質(zhì)點的運動方向,初速度,

2、合外力,合外力的方向與速度的方向,切線方向,指向,2運動的合成與分解 (1)運動的合成與分解：已知分運動求合運動，叫運動的 已知合運動求分運動，叫運動的 進行運動的合成和分解的目的是把一些復雜的運動簡化為比較簡單的運動，比如把曲線運動簡化成直線運動 (2)運動的合成與分解遵循的原則 運動的合成和分解均遵循 ，運動的分解遵循 的原則 運動的合成與分解實質(zhì)是 的合成與分解，包括位移、速度、加速度等矢量.,運動的物理量,劃重點 運動合成與分解的特性 (1)等時性：各分運動經(jīng)歷的時間與合運動的時間相等； (2)獨立性：一個物體同時參與幾個分運動時，各分運動獨立進行，不受其他分運動的影響； (3)等效性

3、：各分運動的疊加與合運動有完全相同的效果,核心方法 重點突破,方法1兩直線運動的合運動問題 上海閘北2018調(diào)研(多選)質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點在xOy平面上做曲線運動，在x方向的速度時間圖像和y方向的位移時間圖像如圖所示，下列說法正確的是() A質(zhì)點的初速度為5 m/s B質(zhì)點所受的合外力為3 N，做勻加速曲線運動 C2 s末質(zhì)點速度大小為6 m/s D2 s內(nèi)質(zhì)點的位移大小約為12 m,例1,例1,例2,例2,突破點 求解小船渡河問題必須明確以下四點： (1)正確區(qū)分分運動和合運動，船的航行方向也就是船頭指向，是分運動方向，船的運動方向也就是船的實際運動方向，是合運動方向，一般情況下與船頭指向

4、不一致 (2)運動分解的基本方法，按實際效果分解，一般用平行四邊形定則按水流方向和船頭指向分解 (3)渡河時間只與垂直河岸的船的分速度有關，與水流速度無關 (4)求最短渡河位移時，根據(jù)船速v船與水流速度v水的大小情況用三角形法則與求極限的方法處理,例3,例3,考法2運用運動的合成與分解知識解決實際問題 質(zhì)量為m的飛機以水平速度v0飛離跑道后逐漸上升，若飛機在此過程中水平速度保持不變，同時受到重力和豎直向上的恒定升力(該升力由其他力的合力提供，不含重力)今測得當飛機在水平方向的位移為l時，它的上升高度為h，如圖所示求： (1)飛機受到的升力大?。?(2)從起飛到上升至h高度的過程中升力所做的功及

5、在高度h處飛機的動能,例2,例2,考點10平拋運動,必備知識 全面把握 核心方法 重點突破 方法4平拋運動性質(zhì)的理解 方法5類平拋運動的處理方法 考法例析 成就能力 考法3平拋運動規(guī)律的理解 考法4平拋運動與斜面 考法5平拋運動與圓周 考法6生活中的平拋運動問題 考法7斜拋運動的特點及應用,必備知識全面把握,1平拋物體的運動 (1)定義：將物體以一定的初速度沿 方向拋出，不考慮空氣阻力，物體只在 作用下所做的運動，叫平拋運動 (2)運動性質(zhì)：在平拋運動中，物體受到與速度方向成某角度的重力作用，所以做曲線運動，其軌跡為拋物線因加速度恒為 ，所以平拋運動是加速度為g的 (3)運動特征：平拋運動是

6、方向上速度為v0 的和 方向上的加速度為 的自由落體運動的合運動,下落高度h,2平拋運動的規(guī)律 (5)速度改變量 因為平拋運動的加速度為重力加速度g，所以做平拋運動的物體在任意相等時間間隔t內(nèi)的速度改變量vgt相同，方向恒為豎直向下，如圖所示 (6)位移變化規(guī)律 任意相等時間間隔t內(nèi)，水平位移不變，即xv0t. 連續(xù)相等時間間隔t內(nèi)，豎直方向上的位移差不變，即yg(t)2.,3兩個重要推論 (1)做平拋(或類平拋)運動的物體，任一時刻瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點，如圖中A點和B點所示 (2)做平拋(或類平拋)運動的物體，在任一時刻任一位置，設其速度方向與水平方向間的夾角為，位

7、移與水平方向間的夾角為，則tan=2tan,4平拋運動常見模型分析,4平拋運動常見模型分析,5斜拋運動的求解方法 斜拋運動的處理方法與平拋運動的處理方法相似，不同的是，斜拋物體在豎直方向上的初速度不為零如圖所示，物體被拋出后在水平方向上以水平分速度v0 x做勻速直線運動；在豎直方向上做初速度為v0y的豎直上拋運動,核心方法重點突破,方法4平拋運動性質(zhì)的理解 課標全國201715發(fā)球機從同一高度向正前方依次水平射出兩個速度不同的乒乓球(忽略空氣的影響)速度較大的球越過球網(wǎng)，速度較小的球沒有越過球網(wǎng)，其原因是() A速度較小的球下降相同距離所用的時間較多 B速度較小的球在下降相同距離時在豎直方向上

8、的速度較大 C速度較大的球通過同一水平距離所用的時間較少 D速度較大的球在相同時間間隔內(nèi)下降的距離較大,例1,例1,方法5平拋運動的臨界問題 浙江理綜201623，16分在真空環(huán)境內(nèi)探測微粒在重力場中能量的簡化裝置如圖所示P是一個微粒源， 能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同、初速度不同的微粒高度為h的探測屏AB豎直放置，離P點的水平距離為L，上端A與P點的高度差也為h，重力加速度為g. (1)若微粒打在探測屏AB的中點，求微粒在空中飛行的時間； (2)求能被屏探測到的微粒的初速度范圍； (3)若打在探測屏A、B兩點的微粒的動能相等，求L與h的關系,例2,例2,方法6類平拋運動的處理方法 光滑斜面傾角為

9、，一小球在斜面上沿水平方向以速度v0拋出，拋出點到斜面底端的距離為L，如圖所示，求小球滑到底端時，水平方向的位移s的大小,例3,例3,考法例析成就能力,例1,例1,例2,例2,考法5平拋運動與圓周 (多選)如圖所示，從半徑為R1 m的半圓AB上的A點水平拋出一個可視為質(zhì)點的小球，經(jīng)t0.4 s小球落到半圓上，已知當?shù)氐闹亓铀俣萭10 m/s2，則小球的初速度v0的大小可能是() A1 m/s B2 m/s C3 m/s D4 m/s,例2,例2,例4,例4,考法7斜拋運動的特點及應用 江蘇物理20162，3分有A、B兩小球，B的質(zhì)量為A的兩倍現(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出，不計空氣阻力圖中

10、為A的運動軌跡，則B的運動軌跡是() A B C D,例5,【解析】 因為A、B兩球只在重力作用下做拋體運動，并且初速度相同，故兩球的運動軌跡相同，選項A正確 【答案】A,例5,考點11圓周運動與實例分析,必備知識 全面把握 核心方法 重點突破 方法6解圓周運動動力學問題的基本方法 方法7水平(豎直)面內(nèi)的圓周運動問題 考法例析 成就能力 考法7勻速圓周運動的性質(zhì) 考法8向心力來源分析 考法9勻速圓周運動實例分析,必備知識全面把握,1描述圓周運動的物理量 (1)線速度： (2)角速度：,做圓周運動的物體， 的比值叫線速度的大小，即線速率 .線速度的方向就是圓周上該點的 .,通過的弧長與所用時間

11、,切線方向,軌跡半徑經(jīng)過的角度跟所用時間t,rad/s,(3)周期T和頻率f： (4)轉(zhuǎn)速：,做圓周運動的物體單位時間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，叫轉(zhuǎn)速通常用n表示，單位是r/min或r/s. 頻率和轉(zhuǎn)速對勻速圓周運動來說在意義上是相同的，但頻率具有更廣泛的意義，兩者的單位也不相同,運動一周所用的時間,轉(zhuǎn)過的圈數(shù),(5)向心加速度： (6)向心力：,線速度方向變化快慢,圓心,正比,反比,沿半徑方向,法線方向上,常見的圓錐擺類模型還有：火車轉(zhuǎn)彎、雜技節(jié)目“飛車走壁”、飛機在水平面內(nèi)盤旋等 (2)水平轉(zhuǎn)臺上物體在靜摩擦力作用下的勻速圓周運動 水平轉(zhuǎn)臺上的物體隨轉(zhuǎn)臺一起做勻速圓周運動，靜摩擦力提供向心

12、力，如圖乙所示 特征方程：Ff0mr2mg. 此類模型問題還有以下運動情況 總之，只要達到維持物體做圓周運動效果的力就是向心力,甲,乙,丙,3勻速圓周運動 (1)定義：質(zhì)點沿圓周運動，如果在相等的時間內(nèi) 相等，這種運動叫勻速圓周運動 (2)做勻速圓周運動的條件：物體做勻速圓周運動時受到的外力的合力就是向心力，向心力大小不變，方向始終與速度方向 ，這是物體做勻速圓周運動的條件 (3)運動學特征：線速度 不變，周期恒定，角速度 ，向心加速度 不變，但 時刻在改變勻速圓周運動不是勻速運動，也不是勻變速運動，這是圓周運動與平拋運動的區(qū)別,通過的弧長,垂直且指向圓心,5變速圓周運動 在變速圓周運動中，合

13、外力不僅大小隨時間改變，其方向也不是始終沿半徑指向圓心合外力沿半徑方向的分力(或所有外力沿半徑方向的分力的矢量和)提供向心力，使物體產(chǎn)生向心加速度，改變速度的方向合外力沿圓周切線方向的分力，使物體產(chǎn)生切向加速度，改變速度的大小,7離心運動 (1)定義：做圓周運動的物體，在受到的合外力突然消失或不足以提供圓周運動所需的向心力的情況下，就會逐漸遠離圓心的運動叫離心運動 (2)離心運動的應用和防止 應用：利用離心運動制成的離心機械，如：離心干燥器、洗衣機的脫水筒等 防止：汽車、火車轉(zhuǎn)彎處，為防止離心運動造成的危害，一是限定汽車和火車的轉(zhuǎn)彎速度；二是把路面筑成外高內(nèi)低的斜坡,核心方法重點突破,方法7描

14、述圓周運動的物理量關系 浙江選考物理2018年4月4，3分A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運動(如圖)，在相同時間內(nèi)，它們通過的路程之比是43，運動方向改變的角度之比是32，則它們() A線速度大小之比為43 B角速度大小之比為34 C圓周運動的半徑之比為21 D向心加速度大小之比為12,例1,例1,方法8解圓周運動動力學問題的基本方法 課標全國201417，6分如圖，一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán)，用一細輕桿固定在豎直面內(nèi)；套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)(可視為質(zhì)點)，從大環(huán)的最高處由靜止滑下重力加速度大小為g.當小環(huán)滑到大環(huán)的最低點時，大環(huán)對輕桿拉力的大小為() AMg5mg BMgmg CMg5mg

15、DMg10mg,例1,例1,方法9水平(豎直)面內(nèi)的圓周運動問題 課標全國201321，6分(多選)公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶如圖，某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧，當汽車行駛的速率為v0時，汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢則在該彎道處() A路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低 B車速只要低于v0，車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動 C車速雖然高于v0，但只要不超出某一最高限度，車輛便不會向外側(cè)滑動 D當路面結(jié)冰時，與未結(jié)冰時相比，v0的值變小,例2,例2,突破點 (1)火車轉(zhuǎn)彎、飛機在空中水平盤旋、開口向上的光滑圓錐體內(nèi)小球繞豎直軸線的圓周運動、騎自行車轉(zhuǎn)彎等，都是水平面內(nèi)的圓周運動，其受力特點是合力沿水平方向指向軌跡圓心

16、又可分兩種情況討論： 在路面有摩擦(汽車)或軌道能夠提供側(cè)壓力(火車)的情況下，一般在彎道處都提示司機注意彎道的設計速度v0，其意義是車輛通過彎道時路面徑向摩擦力或軌道側(cè)壓力恰為零時車輛的行駛速率，此時重力與路面(軌道)支持力的合力沿水平方向，恰好提供車輛做圓周運動所需的向心力 不存在摩擦力或側(cè)壓力的情況，如飛機在空中盤旋、開口向上的光滑圓錐體內(nèi)小球繞豎直軸線的圓周運動等，物體只受兩個力：重力和斜向上的升力(或支持力)，這兩個力的合力沿水平方向，提供物體做圓周運動的向心力,例2,突破點 (2)豎直面內(nèi)的圓周運動問題可分為勻速圓周運動和變速圓周運動兩種 勻速圓周運動：利用受力分析，建立沿速度方向

17、的平衡方程和沿半徑方向的平衡方程F合man，解方程組得出結(jié)論其中F合F向心是關鍵 變速圓周運動：常見的情況是物體在軌道彈力(或繩、桿的彈力)與重力共同作用下運動，多數(shù)情況下彈力方向與運動方向垂直，只有重力對物體做功使物體的動能不斷變化，因而物體做變速圓周運動,例2,考法例析成就能力,考法8勻速圓周運動的性質(zhì) 遼寧六校2017聯(lián)考如圖所示為一皮帶傳動裝置，右輪半徑為r，a為它邊緣上一點；左側(cè)是一輪軸，大輪半徑為4r，小輪半徑為2r，b點在小輪上，到小輪中心的距離為r，c點和d點分別位于小輪和大輪的邊緣上若傳動過程中皮帶不打滑，則() Aa點和b點的線速度大小相等 Ba點和b點的角速度大小相等 C

18、a點和d點的向心加速度大小相等 Da點和c點的周期大小相等,例1,【解析】 【答案】C,例1,考法9向心力來源分析 河南南陽一中2018月考如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO重合轉(zhuǎn)臺以一定角速度勻速旋轉(zhuǎn)，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時間后，小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止，且受到的摩擦力恰好為零，它和O點的連線與OO之間的夾角為60.重力加速度大小為g. (1)求角速度0； (2)若變?yōu)?1k)0，且0k且k遠小于1，小物塊沒有與罐壁發(fā)生相對滑動，求小物塊受到的摩擦力大小和方向,例2,例2,例3,例2,例4,例4,

19、例5,考法11勻速圓周運動實例分析,例5,專題6圓周運動的臨界問題,必備知識 全面把握 核心方法 重點突破 方法10水平面內(nèi)圓周運動的臨界分析 方法11豎直面內(nèi)圓周運動問題的分析方法 方法12接觸物體分離的臨界條件 考法例析 成就能力,必備知識全面把握,1豎直面內(nèi)圓周運動的兩種模型 臨界問題一般出現(xiàn)在變速圓周運動中豎直面內(nèi)的圓周運動是典型的變速圓周運動一般情況下只討論最高點和最低點的情況 (1)輕繩模型 沒有物體支撐的小球，在豎直面內(nèi)做圓周運動過最高點的情況,核心方法重點突破,例1,例1,例2,【答案】A,例2,方法12接觸物體分離的臨界條件 湖南株洲二中2019屆月考用一根細線一端系一小球(可視為質(zhì)點)，另一端固定在一光滑錐頂上，如圖所示，設小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動的角速度為，線的張力為T，則T隨2變化的圖像是下圖中的() ,A) ,B) ,C) ,D),例2,【答案】B,例3,謝謝觀賞,