人教版高中物理必修二ppt课件：第五章-曲线运动-复习

习 题 讲 解
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）
综 如图所示，位于竖直平面上的1/4圆弧光滑 合 轨道，半径为R，OB沿竖直方向，上端A距地面高 应 度为H，质量为m的小球从A点由静止释放，最后 用 落在水平地面上C点处，已知BC水平距离为s，不
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r
T
1、方向：始终指向圆心
向 2、向心力的大小： 2 2 v 2 2 2 心 2 Fn m m r m r m 2 n r m 2 f r r 力 T
3、向心力的来源： 沿半径方向的合力
匀速圆周运动：合力提供向心力
O 几 圆 FN 种 锥 r θ F 常 T 摆 F静 见 mg 的 F合 O' FN 匀 速 mg r O F 圆 合 周 火车 FN mg 圆台筒 运 转弯 θ 动 R F合 O
Av . 2 sin C.v2 cos
C
B.v2 / sin D.v2 / cos
平 抛 运 动
1、条件： ①具有水平初速度； ②只受重力。 2、性质： 匀变速曲线运动 3、处理方法： 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。
平 抛 运 动
O
θ
v0 O′
l
α
A
x
P (x,y)
zxxk 学科网
实 例 2： 绳 ＋ 滑 轮
垂直于绳方向的旋转运动
v
v⊥
?
θ
v∥
v
?
θ
?
沿绳方向的伸长或收缩运动 注意：沿绳的方向上各点 的速度大小相等
θ
v
例 2
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 m2，且m1< m2.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（ ）
l = x2 + y2
gt tan 2 tan tan v0
例 3
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。 V0 Vx
θ
θ
Vy
Vt
例 4
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？
F’N FN G
G
例3 下课后，小丽在运动场上荡秋千。 已知小丽的质量为40 kg，每根系秋千 的绳子长为4 m ，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3 m/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？
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。
例1
60
求M、N两点的ω、v、an 之比。
30
M N
例2 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)
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?
1 n=f=T ω=
2π
T
v=
2πr
T
v = ωr
2、匀速圆周运动的特点及性质
线速度的大小不变
变速圆周运动
两个重要结论：
c
a
O1
Ra
Rb O2
Rc
b
（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。
向 心 加 速 度 和 向 心 力
向 1、方向：始终指向圆心 心 2、物理意义： 描述速度方向变化的快慢 加 3、向心加速度的大小： 速 2 2 v 2 2 2 2 度 an r r 2 n r 2 f r
速度方向的反向延长线 与水平位移的交 O′ 有什么特点？
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？
速度
B
zxxk
α
vx = v0
y
vy
v
位移
水平方向
竖直方向
合运动 偏向角
x = v0 t 1 y = 2 g t2
gt tan 2v0
vx = v0 vy＝gt
v = v02 + vy2
曲线运动复习课
速度方向：轨迹的切线方向 曲线运动 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 运动的独立性 曲 运动的合成与分解运动的等时性 线 速度、位移、加速度等矢量的合成遵从平行四边形定则 运 动 水平方向：匀速运动v ＝ v ，s ＝ v t， a ＝0 竖直方向：自由落体运动v ＝gt，s ＝1gt ， a ＝g 平抛运动 2 合运动：v ＝ v ＋ v ，s＝ s ＋s ，a＝g
x 0 x 0 x y y 2 y t 2 x 2 y 2 x 2 y
曲 基本物理 线 圆周运动 量及公式 运 动
线速度： v＝ s/t＝ 2πr/T 周期： T＝ 2πr/v＝ 2π/ω
角速度： ω＝φ/t＝ 2π/T 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
也适用于非匀速圆周运动 向心力 Fn＝ mv2/r＝ mω2r＝ mωv
既适用于匀速圆周运动
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， 曲 它不仅要改变物体速度大小切向分力， 线 运 圆周运动 还要改变速度方向向心力 动 火车转弯 汽车过拱形桥 生活中的圆周运动 航天器中的失重现象 离心现象
实 运动的合成与分解 例 最短渡河时间 1： d tmin= v 船 小 当v船 垂直于河岸 船 渡 等效性、等时性、独立性、 河
v船
θ
v
d
v水
v船>v水
v
v船
θ
d
v水
最 短 渡 河 位 移
例 1
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？
曲 线 运 动
1、曲线运动的特点:
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。
2、做曲线运动的物体在某点速度方向是
曲线在该点的切线方向。
3、曲线运动的条件： 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。
小 试 牛 刀
1、关于物体做曲线运动，下列说法正确 的是 （C ） 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
转盘
F静
O
FN mg
mg
θ
滚 筒
r
几 种 常 见 的 圆 周 运 动
v
FN
mg
2 v mg+FN＝m R 2 v mg－FNO ＝m R 2 v FN－mgO ＝m R
v 光滑 管道
2 v mg±FN＝m R
FN
v
mg
向心、圆周、离心运动
供
半径方向的合力
需
v m r v m r
2
2
半径方向的合力
V0
x
B
θ
A
y
s
Vt
变 式
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 。
A B
37o
53o
圆 周 运 动
1、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T Δs v = Δt Δθ ω= Δt
v2 F= m r2 v F< m r v2 F> m r
圆周运动
离心运动 向心运动
小 试 牛 刀
2.下列关于离心现象的说法中正确（ BC ） 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。