高中物理课件-人教版高一物理必修2 曲线运动单元复习课件(共24张)

例5：（多选）轻杆一端固定在光滑水平轴O上，另 一端固定一质量为m的小球，如图所示．给小球一 初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，且刚好能 通过最高点P，下列说法正确的是：（BD ）
A．小球在最高点时对杆的作用力为零 B．小球在最高点时对杆的作用力为mg C．若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的 力一定增大 D．若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的 力可能为零
练1：（多选）如图所示，在匀速转动的水平圆盘上， 沿半径方向放着用细绳相连的质量均为m的两个物 体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA ＝r，RB＝2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，当圆盘 转速加快到两物体刚好要发生滑动时，最大静摩擦
力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（ BC）
A．此时绳子张力为μmg
F0＝mω02R 由①②得
①
F＝mω2 R ②
F F0
2 02
9 1
③
又因为 F＝F0+40N ④ 联立③④式解得 F＝45N
（2）该线断开时速度为v
v2 F m
R
v FR 45 0.1 5m/s
m
0.18
（3）设桌面高度为h，落地点与飞出桌面点的水平距离为s．
t 2h 0.4s s＝vt＝2 m g
【解析】(1 )设船与岸成θ角开出，如图所示。
渡河时间为：t＝ d v2sin θ
当θ＝90 °时渡河时间最短，tm in ＝vd2＝630 s＝20 s (2) 因为船速小于水速，所以小船一定向下游漂移。如图所示，
以 v1 矢量末端为圆心，以 v2 矢量的大小为半径画弧，从 v1 矢量的始端向圆弧作切线，
A．无论初速度取何值，小球均不可以垂直撞击 半圆形轨道 B．初速度不同的小球运动时间一定不相同 C．初速度小的小球运动时间长 D．落在半圆形轨道最低点的小球运动时间最长
3.4水平面内的匀速圆周运动
水平面内的匀速圆周运动的分析方法 1.运动实例：圆锥摆、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆 周飞行等. 2.这类问题的特点是: (1)运动轨迹是圆且在水平面内； (2)向心力的方向水平，竖直方向的合力为零. 3.解答此类问题的方法： (1)对研究对象受力分析，确定向心力的来源； (2)确定圆周运动的圆心和半径； (3)应用相关力学规律列方程求解.
A. 人拉绳行走的速度为vsinθ
B．人拉绳行走的速度为 C．船的加速度为 D．船的加速度为
例2：有一小船正在渡河，离对岸50m时，已知 在下游120m处有一危险区，假设河水流速为5m/s， 为了使小船不通过危险区到达对岸，那么，小船从 现在起相对于静水的最小速度应是（ B ）
A.2.08m/s B.1.92m/s C.1.58m/s D.1.42m/s
g 2l
D .Q 点速度 vQ 2gl
练2：如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面 的固定对称轴以恒定角速度ω转动，盘面上离转轴 距离2.5 m处有一小物体与圆盘始终保持相对静止。 物体与盘面间的动摩擦因数为23 (设最大静摩擦力 等于滑动摩擦力)，盘面与水平面的夹角为30°， g取10 m/s2。则ω的最大值是(C )
B．此时圆盘的角速度为
2g r
C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外
D．此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动
3.5 竖直平面内的圆周运动的求解思路
（1）定模型：首先判断是轻绳模型还是轻杆模型，两种 模型过最高点的临界条件不同，其原因主要是：“绳” 不能支持物体，而“杆”既能支持物体，也能拉物体. （2）确定临界点：v临= ，对轻绳模型来说是能否通 过最高点的临界点，而对轻杆模型来说是FN表现为支持 力还是拉力的临界点. （3）研究状态：通常情况下竖直平面内的圆周运动只涉 及最高点和最低点的运动情况. （4）受力分析：对物体在最高点或最低点时进行受力分 析，根据牛顿第二定律列出方程，F合=F向. （5）过程分析：应用动能定理或机械能守恒定律将初、 末两个状态联系起来列方程.
A．先抛出A球 B．先抛出B球 C．同时抛出两球 D．B球的初速度大于A球的初速度
练1：（多选）如图所示，以v0＝10 m/s的速度水平抛 出的小球，飞行一段时间垂直地撞在倾角θ＝30°的 斜面上，按g＝10 m/s2考虑，以下结论中不正确的是： （ CD）
A．物体飞行时间是 3 s
B．物体撞击斜面时的速度大小为20 m/s C．物体飞行的时间是2 s D．物体下降的距离是10m
B ． vA gL D ． vB 3gL
练1：如图所示的光滑斜面长为l，宽为b，倾角为θ， 一物块（可看成质点）沿斜面左上方顶点P以初速度 v0水平射入，恰好从底端Q点离开斜面，则（C ）
A .物块由P 点运动到 Q 点所用的时间t 2l g
C 初速度 v0 b
g sin
2l
B .初速度
v0 b
3.6斜面上的运动
例6：如图所示，在倾角θ=30°的光滑斜面上，长为L 的细线一端固定，另一端连接质量为m的小球，小球 在斜面上做圆周运动，A、B分别是圆弧的最高点和最 低点，若小球在A、B点做圆周运动的最小速度分别为 vA、vB，重力加速度为g，则（C ）
A ． vA 0
C
．
vB
1 2
10gL
则合速度沿此切线方向航程最短．由图可知 sin θ＝vv21 ，
最短航程为：x
短＝s
d in
θ＝vv
1 2
d
＝6 3
×6
0
m
＝1 2 0
m
.
【答案】(1)20 s (2)120 m
例3：在同一水平直线上的两位置分别沿同方向抛 出两小球A和B，其运动轨迹如图所示，不计空气 阻力．要使两球在空中相遇，则必须（ C ）
5
rad/s
rad/s
A. rad/s 3 C. 1.0 rad/s
B. D. 0.5
3.7 圆周运动与平抛运动综合问题
典题赏析
例7．如图所示，一根长0.1m的细线，一端系着一个质 量为0.18kg的小球．拉住线的另一端，使球在光滑的水平 桌面上作匀速圆周运动，使小球的转速很缓慢地增加，当 小球的转速增加到开始时转速的3倍时，细线断开，线断开 前的瞬间线受到的拉力比开始时大40N，求：
练1：（多选）如图所示，小球m可以在竖直放置的光 滑圆形管道内做圆周运动，下列说法中正确的是： （BCD）
A. 小球通过最高点的最小速度为 v gR B. 小球通过最高点的最小速度可以为0 C. 小球在水平线ab以下管道中运动时，内侧管壁 对小球一定无作用力 D. 小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁 对小球可能有作用力
例3：如图所示,小物体P放在水平圆盘上随圆盘一起 转动，下列关于小物体所受摩擦力f的叙述正确的是： （C）
A．f的方向总是指向圆心 B．圆盘匀速转动时f=0[来源:学科网ZXXK] C．在转速一定的条件下，f跟物体到轴O的距离成正比 D．在物体与轴O的距离一定的条件下, f跟圆盘转动的 角速度成正比
则落地点到桌边线的水平距离为 l＝s sin600＝1.73 m
v1 v cos vM v1 v cos
当汽车向左运动时，θ变小，cosθ变大，故物体向上做变加速运动， 由牛顿第二定律可知物体受到的拉力大于物体的重力
练1、如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为 m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时， 船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则（ C ）
练2：如图，在一半经为R的球面顶端放一质量为 m的物块，现给物块一初速度v0，则（ BD）
A ．若 v0 gR ，则物块落地点离 A 点 2R B ．若球面是粗糙的，当 v0 gR 时，物块可能会沿球面下滑一段，再斜抛离球面 C ．若 v0 gR ，则物块落地点离 A 点为 R D ．若移 v0 gR ，则物块落地点离 A 点至少为 2R
【解析】要避开危险区，则合速度方向应在AC 左
侧，航线越往上游偏，小船的最小速度越大．当
合速度方向沿AC方向时，船有最小速度．
由几何关系得 AC=130m，sin 5
vmin
v水sin
5
5 13
1.92
m/s
13
120m
C
B
v合v船
危 险
d=50m区
θ
A
v水
2、河宽60 m，水流速度v1＝6 m/s，小船在静水中 的速度v2＝3 m/s，则： (1) 它渡河的最短时间是多少？ (2) 最短航程是多少？
曲线运动单元复习
v r
an
v2 r
r 2
v
4 2 T2
r
4 2
f
2r
Fn
m
v2 r
mr 2
m
4 2r T2
m4 2
f
2r
mv
例1. 汽车以速度v向左匀速行驶时，对于物体来说，
下列说法正确的是（
）vθ θA Nhomakorabea匀加速上升
v
B．匀速上升
P
v1
M
C．物体受到的拉力大于物体受到的重力
D．物体受到的拉力等于物体受到的重力
练2：如图所示，在斜面顶端A以速度v水平抛出 一小球，经过时间t1恰好落在斜面的中点P；若在 A点以速度2v水平抛出小球，经过时间t2落地完成 平抛运动。不计空气阻力，则：（ C ）
A．t2>2t1 C．t2<2t1
B．t2=2t1 D．落在B点[来
练3：（多选）如图所示，竖直面内有一个半圆 形轨道，AB为水平直径，O为圆心，将一些半径 远小于轨道半径的小球从A点以不同的初速度沿 直径水平向右抛出，若不计空气阻力，在小球从 抛出到碰到轨道这个过程中。则： （ AD ）