高考物理第二轮复习专题三力与曲线运动课件 新课标 人教版

V0 x 水平方向: 水平方向:速度等于初速度的匀 O Φ 速直线运动. 速直线运动.(vx=v0,x=v0t) y S P vx 竖直方向:自由落体运动. 竖直方向:自由落体运动. θ gt, (vy=gt,y=gt 2) 运动规律: 运动规律: 2 2 vy 2, s = X=v0t, y=gt y= x +y vt Y y = gt g 2 方向 tan Φ= x x 2v 0 轨迹方程: 轨迹方程: y = 2 2v 0 vx=v0,vy=gt, v = v 2 + (g t)2 0 落地时间 : t = 2h g 方向 tan θ=
专题聚焦
例 2. 如图所示 , 点光源 S 到平面镜 M 的距离为 d . 光屏 如图所示, 点光源S 到平面镜M 的距离为d AB与平面镜的初始位置平行 当平面镜M 与平面镜的初始位置平行. AB 与平面镜的初始位置平行 . 当平面镜 M 绕垂直于纸 面过中心O的转轴以ω的角速度逆时针匀速转过30 面过中心O的转轴以ω 的角速度逆时针匀速转过300 时, 垂直射向平面镜的光线SO 在光屏上光斑P SO在光屏上光斑 垂直射向平面镜的光线 SO 在光屏上光斑 P 的即时速度 V 大小为 .
专题聚焦 3.带电粒子在电场中的曲线运动问题 3.带电粒子在电场中的曲线运动问题
例5,图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场 虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹, 线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹, 是轨迹上的两点. a,b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作 根据此图可作出正确判断的是( 用,根据此图可作出正确判断的是( ) BCD a A.带电粒子所带电荷的符号 带电粒子所带电荷的符号; A.带电粒子所带电荷的符号; B.带电粒子在 带电粒子在a 两点的受力方向; B.带电粒子在a,b两点的受力方向; C.带电粒子在 带电粒子在a 两点的速度何处较大; C.带电粒子在a,b两点的速度何处较大; b D.带电粒子在 带电粒子在a 两点的电势能何处较大. D.带电粒子在a,b两点的电势能何处较大. 由于不清楚电场线的方向,所以在只知道粒子在a 解:由于不清楚电场线的方向,所以在只知道粒子在a,b 间受力情况是不可能判断其带电情况的. 间受力情况是不可能判断其带电情况的.而根据带电粒子 做曲线运动的条件可判定, 做曲线运动的条件可判定,在a,b两点所受到的电场力的 方向都应在电场线上并大致向左.若粒子在电场中从a 方向都应在电场线上并大致向左.若粒子在电场中从a向b 点运动,故在不间断的电场力作用下,动能不断减小, 点运动,故在不间断的电场力作用下,动能不断减小,电 势能不断增大. 选项B 正确. 势能不断增大.故选项B,C,D正确.
= 10 2m
专题聚焦 例4,如图在倾角为θ的斜面顶端A处以速 如图在倾角为θ的斜面顶端A
度V0水平抛出一小球,落在斜面上的某一点B处,设空气 水平抛出一小球,落在斜面上的某一点B 阻力不计, 小球从A运动到B处所需的时间; 阻力不计,求(1)小球从A运动到B处所需的时间; 从抛出开始计时, (2)从抛出开始计时,经过多长时间小球离斜面的距离 V0 达到最大? 达到最大? V0 A 小球做平抛运动, ( 解: 1)小球做平抛运动,同时受到斜 Vy1 面体的限制,设从小球从A运动到B 面体的限制,设从小球从A运动到B处所 B θ 需的时间为t, t,则 水平位移为x=V0t 需的时间为t,则: 水平位移为x=V 竖直位移为y= y= 竖直位移为y= gt2 2V 0 tan θ 1 2 由数学关系得到: 由数学关系得到: g t = (V 0 t)tan θ,t = 2 g 从抛出开始计时,经过t (2)从抛出开始计时,经过t1时间小球离斜面的距离达 到最大,当小球的速度与斜面平行时, 到最大,当小球的速度与斜面平行时,小球离斜面的距离 达到最大. tanθ,所以 达到最大.因Vy1=gt1=V0tanθ,所以 t = V 0 tan θ 1 g
X
vy
v0
gt =
v0
落地位移: 落地位移: S =
x +h
2
2
a=g恒定,各个相等时间的速度增量v=gt相等 恒定,各个相等时间的速度增量v=gt相等
1.运动的合成与分解 专题聚焦 1.运动的合成与分解
例1.(05上海)如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向 (05上海 上海) 小车下装有吊着物体B的吊钩. 运动的小车A,小车下装有吊着物体B的吊钩.在小车A与 以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时, 物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时,吊 向上吊起, 之间的距离以d=H d=H- 钩将物体B向上吊起,A,B之间的距离以d=H-2t2(SI)(SI 表示国际单位制,式中H为吊臂离地面的高度)规律变化, 表示国际单位制,式中H为吊臂离地面的高度)规律变化, 则物体做 BC (A)速度大小不变的曲线运动 (A)速度大小不变的曲线运动. 速度大小不变的曲线运动. (B)速度大小增加的曲线运动. (B)速度大小增加的曲线运动. 速度大小增加的曲线运动 (C)加速度大小方向均不变的曲线运动 (C)加速度大小方向均不变的曲线运动. 加速度大小方向均不变的曲线运动. (D)加速度大小方向均变化的曲线运动 (D)加速度大小方向均变化的曲线运动 解析:由题意知,物体在水平方向做匀速运动, 解析:由题意知,物体在水平方向做匀速运动,在竖直方向 d=H- 规律变化,即做匀变速加速运动, 按d=H-2t2规律变化,即做匀变速加速运动,故物体做匀变 速加速曲线运动,BC正确 正确. 速加速曲线运动,BC正确.
解:当平面镜转过300时,反射光线转过 当平面镜转过30 600角,反射光线转动的角速度为平面镜转 0 30 ω 动角速度的2 即为2ω 2ω. 动角速度的2倍,即为2ω.将P点速度沿 OP方向和垂直于OP的方向进行分解 可得: 方向和垂直于OP的方向进行分解, OP方向和垂直于OP的方向进行分解,可得: O
专题聚焦 例6.(05北京)两块金属a,b平行放置,板间 6.(05北京 两块金属a 北京) 平行放置,
存在与匀强电场正交的匀强磁场,假设电场, 存在与匀强电场正交的匀强磁场,假设电场,磁场只存在于 两板间的空间区域.一束电子以一定的初速度v 两板间的空间区域.一束电子以一定的初速度v0从两极板中 沿垂直于电场,磁场的方向射入场中, 间,沿垂直于电场,磁场的方向射入场中,无偏转地通过场 如图所示.已知板长l=10cm,两板间距 两板间距d=3.0cm,两板间 区,如图所示.已知板长l=10cm,两板间距d=3.0cm,两板间 电势差U=150V,v =2.0× m/s. 电势差U=150V,v0=2.0×107m/s.求: 求磁感应强度B的大小; (1)求磁感应强度B的大小; 若撤去磁场,求电子穿过电场时偏离入射方向的距离, (2)若撤去磁场,求电子穿过电场时偏离入射方向的距离, 以及电子通过场区后动能增加多少? 以及电子通过场区后动能增加多少? (电子所带电荷量的大小与其质量之比 e/m=1.76× e/m=1.76×1011C/kg, 电子电荷量的大小e=1.60× 电子电荷量的大小e=1.60×10—19C)
d V船 θ V合 S合 V船
α θ V水
水流方向:速度为v 水流方向:速度为v水+v船 cosθ 的 匀速直线运动; 匀速直线运动; 垂直岸方向:速度为v船sinθ的 垂直岸方向:速度为v sinθ的 匀速直线运动. 匀速直线运动.
专题解说 (1)船渡河的最短时间: (1)船渡河的最短时间 船渡河的最短时间:
2008---2009 2008---2009 ---
高考复习
专题三: 专题三: 力与曲线运动
专题解说
一.命题趋向与考点
曲线运动, 曲线运动,曲线运动的条件及其运用历来是高考的 重点,难点和热点,特别是曲线运动的研究方法 曲线运动的研究方法——运 重点,难点和热点,特别是曲线运动的研究方法——运 动的合成与分解, 动的合成与分解,运用这一方法解决平抛运动在高考题目 中有较多的体现,它不仅涉及力学中的一般的曲线运动 一般的曲线运动, 中有较多的体现,它不仅涉及力学中的一般的曲线运动, 平抛运动,圆周运动,还常常涉及带电粒子在电磁场和 平抛运动,圆周运动,还常常涉及带电粒子在电磁场和 复合场中的运动问题,动力学问题,功能问题. 复合场中的运动问题,动力学问题,功能问题.平抛运 动经常与电场力,洛仑兹力联系起来进行综合考查. 动经常与电场力,洛仑兹力联系起来进行综合考查.与 实际应用和与生产,生活, 实际应用和与生产,生活,科技联系命题已经成为一种 命题的趋向. 命题的趋向.近几年的高考题中有运用曲线运动的条件和 动力学规律进行判断的选择题, 动力学规律进行判断的选择题,也有与其他知识综合进 行求解的解决的计算题. 行求解的解决的计算题.
物体运动的速度为合速度v, 物体运动的速度为合速度v, 物体速度v 物体速度v在沿绳方向的分速度 v1是使绳子拉长或缩短的速度,另 是使绳子拉长或缩短的速度, 一个分速度v 一个分速度v2是使绳子摆动的速 它一定和v 垂直. 度,它一定和v1垂直.
V0
v1 A
v v2
专题解说
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3. 平抛运动的规律: 平抛运动的规律:
v船垂直于V水 垂直于V
V船 θ S合 V合 α V水
(2)船渡河的最小位移: (2)船渡河的最小位移 船渡河的最小位移:
① v船 > v水 ② v船 < v水
V船 d V 合 θ d V船 θ α V水 S合
V船 α θ V水
V合
专题解说
2.跨过定滑轮的绳拉物体(或 2.跨过定滑轮的绳拉物体 跨过定滑轮的绳拉物体( 物体拉绳)运动的速度分解: 物体拉绳)运动的速度分解:
A P
M
600 d
B
S
Vcos600=2ω.op=4ωd,所以V=8ωd. =2ω.op=4ωd,所以 所以V=8ωd.
专题聚焦 2.重力场中的平抛运动问题 2.重力场中的平抛运动问题
例3.(05江苏)A,B两小球同时从距地面高为h=15m处 (05江苏 , 两小球同时从距地面高为h=15m处 江苏)A 的同一点抛出,初速度大小均为v =10m/s.A球竖直向下抛 的同一点抛出,初速度大小均为v0=10m/s.A球竖直向下抛 出,B球水平抛出,空气阻力不计,重力加速度取g=l0m 球水平抛出,空气阻力不计,重力加速度取g=l0m (1)A球经多长时间落地 球经多长时间落地? /s2.求:(1)A球经多长时间落地? (2)A球落地时 (2)A球落地时,A,B两球间的距离是多少? 球落地时, 两球间的距离是多少? 1 2 解: (1)A球做竖直下抛运动: = v 0 t+ g t 球做竖直下抛运动: h 2 =10m/s代入 可得: 代入, 将h=15m,v0=10m/s代入,可得:t=1s A B 1 2 (2)B球做平抛运动: x = v 0 t,y = g t 球做平抛运动: 2 L 将v0=10m/s,t=1s代入,可得:x=10m,y=5m. =10m/s,t=1s代入,可得: 代入 此时A球与B球的距离L 此时A球与B球的距离L为:L = x 2 + (h - y)2 将x,y,h代入,得: 代入, L
专题解说 二.知识概要与方法
运动的合成与分解 一定是变 速运动
小船渡河 绳子末端速度分解
曲线运动
特例
条件:F与 条件:F与V有一定的夹角 速度方向: 速度方向:沿切线方向
平抛运动 V0沿水平方向,a=g匀加速 沿水平方向,a=g匀加速 研究方法: 研究方法:运动 的合成和分解 水平方向匀速直 线运动 竖直方向自由落 体运动 公式: 公式: x=v0t y=gt y=gt 2
圆周运动 变加速
描述: 描述: v.ω.T.a.n.f V=ω V=ωr T=2π T=2π/ω /r=ω a=v2/r=ω2r
向心力: 向心力: F=mω F=mω2r =mv2/r
专题解说
1.小船渡河运动模型: 1.小船渡河运动模型: 小船渡河运动模型
分运动:即随水流的运动(水冲船的运动) 分运动:即随水流的运动(水冲船的运动) 船相对水的运动(即在静水中的船的运动) 船相对水的运动(即在静水中的船的运动) 合运动:船的实际运动 合运动: 水为水流速度,v船为船相对静水速度 为 船为船相对静水速度,θ 设v水为水流速度,v船为船相对静水速度,θ为v船与河岸的 夹角,d为河宽 为河宽. 夹角,d为河宽. 船的实际运动分解为两个方向处理: 船的实际运动分解为两个方向处理:
专题解说
一.命题趋向与考点
1,重力场中的平抛运动:明确平抛运动可以 重力场中的平抛运动: 用两个简单的直线运动来等效替代, 用两个简单的直线运动来等效替代,并能熟练 掌握平抛运动的研究方法(化曲为直)和规律. 掌握平抛运动的研究方法(化曲为直)和规律. 2,带电粒子在电磁场中的类平抛运动: 将之 带电粒子在电磁场中的类平抛运动: 类平抛运动 分解成互相垂直两个方向的直线运动进行研究, 分解成互相垂直两个方向的直线运动进行研究, 重点是掌握力及运动的合成与分解. 重点是掌握力及运动的合成与分解.