第一节曲线运动

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第一节曲线运动-PPT

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如果合力得方向跟速度方向不在同一条 直线上时,产生得加速度就与速度成一夹角, 这时,合力就不但可以改变速度得大小,而且 可以改变速度得方向,物体就做曲线运动、
曲线运动得条件
当运动物体所受合力得方向跟它得速度方向不在同 一直线上时,物体就做曲线运动。
练习
• 1、如图所示,物体在恒力得作用下沿从A
曲线运动到B,此时突然使力反向,物体 得
翻滚过山车 做曲线运动
说一说
您能不能说清楚
砂轮打磨下来 得炽热得微粒 它们沿着什么 方向运动?
,
大家学习辛苦了,还是要坚持
继续保持安静
说一说
您能不能说清楚
飞出去得链球, 它们沿着什么方 向运动?
说一说
您能不能说清楚
飞出去得雨滴, 它们沿着什么方 向运动?
曲线运动得速度方向
曲线运动中速度得方向就是时刻改变 得,质点在某一点(或某一时刻)得即时 速度得方向在曲线得这一点得切线上。
确定曲线运动得速度得方向:
在曲线运动中,运动质点在某一点得即时速度得 方向,就就是通过这一点得曲线得切线得方向。
n曲线运动得性质
曲线运动中速度得方向时 刻在变,所以曲线运动就是 变速运动。
用牛顿第二定律分析物体做曲线运动得条件:
当合力得方向与物体得速度方向在同一 直线上时,产生得加速度也在这条直线上,物 体就做直线运动、
第一节曲线运动
1
曲线运动
我们开始学习第一节
一、教学目标
1、知道什么就是曲线运动;
2、知道曲线运动中速度得方向,理解曲线运动就 是一种变速运动;
3、知道物体做曲线运动得条件、
二、教学重点与难点 物体做曲线运动得条件及速度得方向。 直线运动与曲线运动得统一认识。

教科版必修2第一章 第一节 曲线运动课件

教科版必修2第一章 第一节   曲线运动课件
c b B a A
D、可能沿原曲线由 B 返回 A 、
思考与讨论: 思考与讨论: 飞机扔炸弹,分析为什么炸弹做曲线运 飞机扔炸弹,分析为什么炸弹做曲线运 动? 分析: 分析:炸弹离开飞机后由于 惯性, 惯性,具有与飞机同样的初 速度,且受重力, 速度,且受重力,初速度与 重力成90 重力成90。,所以做曲线运 动。
做曲线运动的物体运动轨迹 运动轨迹、 问 做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向 题 与其所受合外力方向三者位置关系如何? 与其所受合外力方向三者位置关系如何? 合外力方向三者位置关系如何 1 v1 v2 G v
G F G
v3
物体运动轨迹夹在速度方向和合外力 方向之间
问 做曲线运动的物体运动轨迹弯曲方向 做曲线运动的物体运动轨迹弯曲方向 题 与其所受合外力方向有什么关系呢? 与其所受合外力方向有什么关系呢? 合外力方向有什么关系呢 2 v1 v2 G v
物 体 运 动 性 质
合外力为零或不受外力 物体做匀速直线运动或静止
同一直线上 变速直线运动 合外力方向
合外力不为零
速度方向 不在同一直线上 曲线运动
[课堂训练 课堂训练] 课堂训练 关于曲线运动,下列说法正确的是 关于曲线运动,下列说法正确的是…….( AB ) A 曲线运动一定是变速运动 B 曲线运动速度的方向不断变化,但速度的 曲线运动速度的方向不断变化, 大小可以不变 C 曲线运动的速度方向可能不变 D 曲线运动的速度大小和方向一定同时改变
物 体 做 曲 线 运 动 的 条 件
物体做曲线运动的条 当物体所受的合 件:当物体所受的合 外力方向跟它的 跟它的速度 外力方向跟它的速度 方向不在同一直线 不在同一直线上 方向不在同一直线上 时,物体做曲线运动。 物体做曲线运动。

高一物理《第一章 第1节 曲线运动》课件

高一物理《第一章   第1节  曲线运动》课件
zxxk
C.速度的方向不断发生变化,速度的大小不一定发 生变化 D.质点在某一点的速度方向是在曲线上该点的切线 方向
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解析:物体做曲线运动时速度的方向沿曲线的切线方向, 而曲线上不同点的切线方向是不同的,所以速度的方向是 不断发生变化的;如果没有沿切线方向的合力作用,速度 的大小是不会发生变化的,故C、D正确。 答案:CD
知识点一
理解教材新知
知识点二
第 一 章
第 1 节
考向一
把握热点考向
考向二
随堂基础巩固
应用创新演练
课时跟踪训练
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1.做曲线运动的物体,其运动轨迹是一
条曲线。 2.做曲线运动的质点,在某一点的速 度方向为曲线在这一点的切线方向, 由于曲线运动的速度方向时刻发生变 化,所以曲线运动为变速运动。
(1)当合力的方向跟物体的速度方向在同一直线上(力与
速度方向相同或相反)时,物体做直线运动。 (2)当合力的方向跟物体的速度方向始终垂直时,物体 做速度大小不变,方向不断改变的曲线运动,此时的合力 只改变速度的方向,不改变速度的大小。
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(3)当合力的方向跟速度方向不在同一直线
上时,可将合力分解到沿着速度方向和垂直于 速度方向这两个方向上,如图1-1-3所示,沿 着速度方向的分力F1只改变速度的大小,垂直 于速度方向的分力F2只改变速度的方向,这时 物体做曲线运动。 (4)若合力和速度之间的夹角为θ,当0≤θ<90°时,物
zxxk
3.做曲线运动的质点,其合外力与速度的方向不在同一直
线上,合外力指向轨迹的凹侧。
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[自学教材] 1.曲线运动的定义 物体运动轨迹是 曲线 的运动。
2.速度方向

高中物理第1节曲线运动课件

高中物理第1节曲线运动课件

五、物体运动性质的判断:
1、轨迹的曲直:力〔或加速度〕的方向与速度 方向的夹角决定轨迹的曲直.
2、是否匀变速:仅决定于物体所受合力是否恒 定
物体的运动
直线运动
匀速直线运动
匀加速直线运动
匀变速直线运动 匀减速直线运动
非匀变速直线运动
曲线运动
匀变速曲线运动
非匀变速曲线运动
曲线运动
一曲线运动:轨迹是一条曲线的运动叫做曲线运 动。
1、曲线运动
一、曲线运动:轨迹是一条曲线的运动叫做曲线运 动。
二、曲线运动的速度方向
火星沿砂轮的切线方向飞出
1.曲线运动的速度方向:质点在某一位置〔或某一时 刻〕的速度方向是在曲线的这一点的切线方向上
vA
vB
B
A
质点在A点和B点的瞬时速度方向在过A和B点的切
线方向上
2.曲线运动是变速运动:做曲线运动物体的速 度方向时刻在改变,具有加速度.
2、是否匀变速:仅决定于物体所受合力是否恒 定
例1:关于曲线运动,以下说法正确的选项是〔 〕 A.曲线运动是一种变速运动 B.做曲线运动的物体合外力一定不为零 C.做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化
的 D.曲线运动不可能是一种匀变速运动
例2:下面说法中正确的选项是〔 〕
A.做曲线运动的物体速度的方向必定变化
三、物体做曲线运动的条件
实验说明:当物体所受的合外力(或加速度〕方向跟它 的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动.
四、曲线运动的特征:
1、曲线运动一定是变速运动:做曲线运动物体 的速度方向时刻在改变
2、物体所受的合外力(或加速度〕不为零且合外力 (或加速度〕跟它的速度方向不在同一直线上,但合 外力(或加速度〕的方向一定指向曲线的内侧

高中物理必修二 第一章 第一节 曲线运动

高中物理必修二 第一章 第一节 曲线运动

导学探究
2.物体做曲线运动的条件是什么? 答案 物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上. 3.上面两种情况下:轨迹、速度方向与合力方向三者有什么关系? 答案 轨迹、速度方向、合力方向三者不共线,合力指向轨迹的 凹侧,轨迹夹在速度方向与合力方向之间.
知识深化
1.物体做曲线运动的条件 合力方向(或加速度方向)与速度方向不共线是物体做曲ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ运动的 充要条件.
因为磁铁对小铁珠只能提供引力,磁铁在A处时,F与v0同向,小铁珠 做加速直线运动,运动轨迹为b; 当磁铁放在B处时,F与v0不在同一直线上,合力的方向指向轨迹的凹 侧,运动轨迹为c. 当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做 曲线运动.
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Part 2 探究重点 提升素养
一、曲线运动的速度方向
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
8.(多选)(2022·张家口一中高一月考)关于物体做曲线运动的条件,下列 说法正确的是 A.物体受变力作用才可能做曲线运动
√B.物体受恒力作用也可能做曲线运动 √C.物体所受合力为零时不可能做曲线运动
D.物体只要受到合力作用就一定做曲线运动

当物体所受合力方向与速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运 动,并且合力指向轨迹的凹侧,故选D.
针对训练3
(2021·福州市高一期中)下列四幅图中,标出了一个沿MN做曲线运动的 质点在Q点的速度v和加速度a,其中可能正确的是

做曲线运动的物体,其速度方向沿着运动轨迹的切线方向;运动轨迹 夹在合外力方向和速度方向之间,且偏向合外力的方向;由牛顿第二 定律可知,加速度方向沿着合外力的方向.故选D.
例2 (2021·吕梁市高一期中)下列关于曲线运动的说法中,正确的是

高中物理必修二知识点总结

高中物理必修二知识点总结

第一节 曲线运动 运动的合成与分解【基本概念、规律】 一、曲线运动1.速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.2.运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动. 3.曲线运动的条件:物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上. 二、运动的合成与分解 1.运算法则位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则. 2.合运动和分运动的关系(1)等时性:合运动与分运动经历的时间相等.(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动时,各分运动独立进行,不受其他分运动的影响. (3)等效性:各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果. 【重要考点归纳】考点一 对曲线运动规律的理解 1.曲线运动的分类及特点(1)匀变速曲线运动:合力(加速度)恒定不变. (2)变加速曲线运动:合力(加速度)变化. 2.合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向轨迹的“凹”侧. 3.速率变化情况判断(1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,速率增大; (2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,速率减小; (3)当合力方向与速度方向垂直时,速率不变. 考点二 运动的合成及合运动性质的判断 1.运动的合成与分解的运算法则运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解,由于它们均是矢量,故合成与分解都遵循平行四边形定则. 2.合运动的性质判断⎩⎪⎨⎪⎧加速度或合外力⎩⎨⎧变化:变加速运动不变:匀变速运动加速度或合外力与速度方向⎩⎨⎧共线:直线运动不共线:曲线运动3.两个直线运动的合运动性质的判断两个互成角度的分运动 合运动的性质 两个匀速直线运动 匀速直线运动 一个匀速直线运动、匀变速曲线运动进行各量的合成运算.【思想方法与技巧】两种运动的合成与分解实例一、小船渡河模型1.模型特点两个分运动和合运动都是匀速直线运动,其中一个分运动的速度大小、方向都不变,另一分运动的速度大小不变,研究其速度方向不同时对合运动的影响.这样的运动系统可看做小船渡河模型.2.模型分析(1)船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动.(2)三种速度:v1(船在静水中的速度)、v2(水流速度)、v(船的实际速度).(3)两个极值①过河时间最短:v1⊥v2,t min=dv1(d为河宽).②过河位移最小:v⊥v2(前提v1>v2),如图甲所示,此时x min=d,船头指向上游与河岸夹角为α,cos α=v2v1;v1⊥v(前提v1<v2),如图乙所示.过河最小位移为x min=dsin α=v2v1d.3.求解小船渡河问题的方法求解小船渡河问题有两类:一是求最短渡河时间,二是求最短渡河位移.无论哪类都必须明确以下三点:(1)解决这类问题的关键是:正确区分分运动和合运动,在船的航行方向也就是船头指向方向的运动,是分运动;船的运动也就是船的实际运动,是合运动,一般情况下与船头指向不共线.(2)运动分解的基本方法,按实际效果分解,一般用平行四边形定则沿水流方向和船头指向分解.(3)渡河时间只与垂直河岸的船的分速度有关,与水流速度无关.二、绳(杆)端速度分解模型1.模型特点绳(杆)拉物体或物体拉绳(杆),以及两物体通过绳(杆)相连,物体运动方向与绳(杆)不在一条直线上,求解运动过程中它们的速度关系,都属于该模型.2.模型分析(1)合运动→绳拉物体的实际运动速度v(2)分运动→⎩⎨⎧其一:沿绳或杆的分速度v 1其二:与绳或杆垂直的分速度v 2(3)关系:沿绳(杆)方向的速度分量大小相等. 3.解决绳(杆)端速度分解问题的技巧(1)明确分解谁——分解不沿绳(杆)方向运动物体的速度; (2)知道如何分解——沿绳(杆)方向和垂直绳(杆)方向分解;(3)求解依据——因为绳(杆)不能伸长,所以沿绳(杆)方向的速度分量大小相等.第二节 抛体运动【基本概念、规律】 一、平抛运动1.性质:平抛运动是加速度恒为重力加速度g 的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线.2.规律:以抛出点为原点,以水平方向(初速度v 0方向)为x 轴,以竖直向下的方向为y 轴建立平面直角坐标系,则(1)水平方向:做匀速直线运动,速度:v x =v 0,位移:x =v 0t .(2)竖直方向:做自由落体运动,速度:v y =gt ,位移:y =12gt 2. (3)合运动①合速度:v =v 2x +v 2y ,方向与水平方向夹角为θ,则tan θ=v y v 0=gt v 0. ②合位移:x 合=x 2+y 2,方向与水平方向夹角为α,则tan α=y x =gt2v 0.二、斜抛运动 1.性质加速度为g 的匀变速曲线运动,轨迹为抛物线.2.规律(以斜向上抛为例说明,如图所示)(1)水平方向:做匀速直线运动,v x =v 0cos θ. (2)竖直方向:做竖直上抛运动,v y =v 0sin θ-gt . 【重要考点归纳】考点一 平抛运动的基本规律及应用 1.飞行时间:由t =2hg 知,时间取决于下落高度h ,与初速度v 0无关.2.水平射程:x =v 0t =v 02hg ,即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共同决定,与其他因素无关.3.落地速度:v t =v 2x +v 2y =v 20+2gh ,以θ表示落地速度与x轴正方向的夹角,有tan θ=v y v x =2ghv 0,所以落地速度也只与初速度v 0和下落高度h 有关.4.速度改变量:因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv=gΔt相同,方向恒为竖直向下,如图甲所示.5.两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,如图乙中A点和B点所示.(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处,设其末速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,则tan α=2tan θ.6.“化曲为直”思想在抛体运动中的应用(1)根据等效性,利用运动分解的方法,将其转化为两个方向上的直线运动,在这两个方向上分别求解.(2)运用运动合成的方法求出平抛运动的速度、位移等.考点二与斜面相关联的平抛运动1.斜面上的平抛问题是一种常见的题型,在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律,还要充分运用斜面倾角,找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系,从而使问题得到顺利解决.常见的模型如下:2.(1)从斜面上某点抛出又落到斜面上,位移与水平方向夹角等于斜面倾角;(2)从斜面外抛出的物体落到斜面上,注意找速度方向与斜面倾角的关系.考点三与圆轨道关联的平抛运动在竖直半圆内进行平抛时,圆的半径和半圆轨道对平抛运动形成制约.画出落点相对圆心的位置,利用几何关系和平抛运动规律求解.平抛运动的临界问题(1)在解决临界和极值问题时,正确找出临界条件(点)是解题关键.(2)对于平抛运动,已知平抛点高度,又已知初速度和水平距离时,要进行平抛运动时间的判断,即比较t1=2hg与t2=xv0,平抛运动时间取t1、t2的小者.(3)本题中,两发子弹不可能打到靶上同一点的说明:若打到靶上同一点,则子弹平抛运动时间相同,即t =Lv 0+v =L -90v ,L =3 690 m ,t =4.5 s >2hg =0.6 s ,即子弹0.6 s 后就已经打到地上.第三节 圆周运动【基本概念、规律】一、描述圆周运动的物理量1.线速度:描述物体圆周运动的快慢,v =Δs Δt =2πrT .2.角速度:描述物体转动的快慢,ω=ΔθΔt =2πT .3.周期和频率:描述物体转动的快慢,T =2πr v ,T =1f . 4.向心加速度:描述线速度方向变化的快慢.a n =rω2=v 2r =ωv =4π2T 2r .5.向心力:作用效果产生向心加速度,F n =ma n . 二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较 项目 匀速圆周运动 非匀速圆周运动 定义 线速度大小不变的圆周运动 线速度大小变化的圆周运动 运动特点 F 向、a 向、v 均大小不变,方向变化,ω不变F 向、a 向、v 大小、方向均发生变化,ω发生变化向心力F 向=F 合由F 合沿半径方向的分力提供三、离心运动1.定义:做圆周运动的物体,在合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动. 2.供需关系与运动如图所示,F 为实际提供的向心力,则: (1)当F =mω2r 时,物体做匀速圆周运动; (2)当F =0时,物体沿切线方向飞出; (3)当F <mω2r 时,物体逐渐远离圆心; (4)当F >mω2r 时,物体逐渐靠近圆心. 【重要考点归纳】考点一 水平面内的圆周运动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.重力对向心力没有贡献,向心力一般来自弹力、摩擦力或电磁力.向心力的方向水平,竖直方向的合力为零.3.涉及静摩擦力时,常出现临界和极值问题. 4.水平面内的匀速圆周运动的解题方法(1)对研究对象受力分析,确定向心力的来源,涉及临界问题时,确定临界条件; (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.考点二竖直面内的圆周运动1.物体在竖直平面内的圆周运动有匀速圆周运动和变速圆周运动两种.2.只有重力做功的竖直面内的圆周运动一定是变速圆周运动,遵守机械能守恒.3.竖直面内的圆周运动问题,涉及知识面比较广,既有临界问题,又有能量守恒的问题.4.一般情况下,竖直面内的变速圆周运动问题只涉及最高点和最低点的两种情形.考点三圆周运动的综合问题圆周运动常与平抛(类平抛)运动、匀变速直线运动等组合而成为多过程问题,除应用各自的运动规律外,还要结合功能关系进行求解.解答时应从下列两点入手:1.分析转变点:分析哪些物理量突变,哪些物理量不变,特别是转变点前后的速度关系.2.分析每个运动过程的受力情况和运动性质,明确遵守的规律.3.平抛运动与圆周运动的组合题,用平抛运动的规律求解平抛运动问题,用牛顿定律求解圆周运动问题,关键是找到两者的速度关系.若先做圆周运动后做平抛运动,则圆周运动的末速等于平抛运动的水平初速;若物体平抛后进入圆轨道,圆周运动的初速等于平抛末速在圆切线方向的分速度.【思想方法与技巧】竖直平面内圆周运动的“轻杆、轻绳”模型1.模型特点在竖直平面内做圆周运动的物体,运动至轨道最高点时的受力情况可分为两类:一是无支撑(如球与绳连接、沿内轨道的“过山车”等),称为“轻绳模型”;二是有支撑(如球与杆连接、小球在弯管内运动等),称为“轻杆模型”.2.模型分析绳、杆模型常涉及临界问题,分析如下:(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=gr ,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F N 表现为支持力还是拉力的临界点. (3)定规律:用牛顿第二定律列方程求解.第四节 万有引力与航天【基本概念、规律】 一、万有引力定律1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m 1和m 2的乘积成正比,与它们之间距离r 的二次方成反比.2.公式:F =G m 1m 2r 2,其中G =6.67×10-11 N·m 2/kg 2.3.适用条件:严格地说,公式只适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,物体可视为质点.均匀的球体可视为质点,其中r 是两球心间的距离.一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力也适用,其中r 为球心到质点间的距离. 二、宇宙速度1.经典时空观(1)在经典力学中,物体的质量是不随速度的改变而改变的.(2)在经典力学中,同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是相同的.2.相对论时空观同一过程的位移和时间的测量与参考系有关,在不同的参考系中不同. 3.经典力学的适用范围只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界. 【重要考点归纳】考点一 天体质量和密度的估算 1.解决天体(卫星)运动问题的基本思路(1)天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力,即 G Mm r 2=ma n =m v 2r =mω2r =m 4π2r T 2(2)在中心天体表面或附近运动时,万有引力近似等于重力,即G MmR 2=mg (g 表示天体表面的重力加速度).2.天体质量和密度的计算(1)利用天体表面的重力加速度g 和天体半径R .由于G Mm R 2=mg ,故天体质量M =gR 2G ,天体密度ρ=M V =M 43πR 3=3g4πGR .(2)通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T 和轨道半径r .①由万有引力等于向心力,即G Mm r 2=m 4π2T 2r ,得出中心天体质量M =4π2r 3GT 2; ②若已知天体半径R ,则天体的平均密度 ρ=M V =M 43πR 3=3πr 3GT 2R 3;③若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动,可认为其轨道半径r 等于天体半径R ,则天体密度ρ=3πGT 2.可见,只要测出卫星环绕天体表面运动的周期T ,就可估算出中心天体的密度. 3.(1)利用圆周运动模型,只能估算中心天体质量,而不能估算环绕天体质量.(2)区别天体半径R 和卫星轨道半径r :只有在天体表面附近的卫星才有r ≈R ;计算天体密度时,V =43πR 3中的R 只能是中心天体的半径.考点二 卫星运行参量的比较与运算 1.卫星的各物理量随轨道半径变化的规律2.卫星运动中的机械能(1)只在万有引力作用下卫星绕中心天体做匀速圆周运动和沿椭圆轨道运动,机械能均守恒,这里的机械能包括卫星的动能、卫星(与中心天体)的引力势能.(2)质量相同的卫星,圆轨道半径越大,动能越小,势能越大,机械能越大. 3.极地卫星、近地卫星和同步卫星(1)极地卫星运行时每圈都经过南北两极,由于地球自转,极地卫星可以实现全球覆盖.(2)近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星,其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径,其运行线速度约为7.9 km/s. (3)同步卫星①轨道平面一定:轨道平面和赤道平面重合.②周期一定:与地球自转周期相同,即T =24 h =86 400 s. ③角速度一定:与地球自转的角速度相同. ④高度一定:卫星离地面高度h =3.6×104 km.⑤速率一定:运动速度v=3.07 km/s(为恒量).⑥绕行方向一定:与地球自转的方向一致.考点三卫星(航天器)的变轨问题1.轨道的渐变做匀速圆周运动的卫星的轨道半径发生缓慢变化,由于半径变化缓慢,卫星每一周的运动仍可以看做是匀速圆周运动.解决此类问题,首先要判断这种变轨是离心还是向心,即轨道半径r是增大还是减小,然后再判断卫星的其他相关物理量如何变化.2.轨道的突变由于技术上的需要,有时要在适当的位置短时间启动飞行器上的发动机,使飞行器轨道发生突变,使其进入预定的轨道.(1)当卫星的速度突然增加时,G Mmr2<mv2r,即万有引力不足以提供向心力,卫星将做离心运动,脱离原来的圆轨道,轨道半径变大,当卫星进入新的轨道稳定运行时由v=GMr可知其运行速度比原轨道时减小.(2)当卫星的速度突然减小时,G Mmr2>mv2r,即万有引力大于所需要的向心力,卫星将做近心运动,脱离原来的圆轨道,轨道半径变小,当卫星进入新的轨道稳定运行时由v=GMr可知其运行速度比原轨道时增大;卫星的发射和回收就是利用这一原理.不论是轨道的渐变还是突变,都将涉及功和能量问题,对卫星做正功,卫星机械能增大,由低轨道进入高轨道;对卫星做负功,卫星机械能减小,由高轨道进入低轨道.考点四宇宙速度的理解与计算1.第一宇宙速度v1=7.9 km/s,既是发射卫星的最小发射速度,也是卫星绕地球运行的最大环绕速度.2.第一宇宙速度的求法:(1)GMmR2=mv21R,所以v1=GMR. (2)mg=mv21R,所以v1=gR.【思想方法与技巧】双星系统模型1.模型特点(1)两颗星彼此相距较近,且间距保持不变.(2)两颗星靠相互之间的万有引力做匀速圆周运动.(3)两颗星绕同一圆心做圆周运动.2.模型分析(1)双星运动的周期和角速度相等,各以一定的速率绕某一点转动,才不至于因万有引力作用而吸在一起.(2)双星做匀速圆周运动的向心力大小相等,方向相反.(3)双星绕共同的中心做圆周运动时总是位于旋转中心的两侧,且三者在一条直线上.(4)双星轨道半径之和等于它们之间的距离.3.(1)解决双星问题时,应注意区分星体间距与轨道半径:万有引力定律中的r为两星体间距离,向心力公式中的r为所研究星球做圆周运动的轨道半径.(2)宇宙空间大量存在这样的双星系统,如地月系统就可视为一个双星系统,只不过旋转中心没有出地壳而已,在不是很精确的计算中,可以认为月球绕着地球的中心旋转.求极值的六种方法从近几年高考物理试题来看,考查极值问题的频率越来越高,由于这类试题既能考查考生对知识的理解能力、推理能力,又能考查应用数学知识解决问题的能力,因此必将受到高考命题者的青睐.下面介绍极值问题的六种求解方法. 一、临界条件法对物理情景和物理过程进行分析,利用临界条件和关系建立方程组求解,这是高中物理中最常用的方法.二、二次函数极值法对于二次函数y =ax 2+bx +c ,当a >0时,y 有最小值y min =4ac -b 24a ,当a <0时,y 有最大值y max =4ac -b 24a .也可以采取配方法求解. 三、三角函数法某些物理量之间存在着三角函数关系,可根据三角函数知识求解极值. 四、图解法此种方法一般适用于求矢量极值问题,如动态平衡问题,运动的合成问题,都是应用点到直线的距离最短求最小值. 五、均值不等式法任意两个正整数a 、b ,若a +b =恒量,当a =b 时,其乘积a ·b 最大;若a ·b =恒量,当a =b 时,其和a +b 最小. 六、判别式法一元二次方程的判别式Δ=b 2-4ac ≥0时有实数根,取等号时为极值,在列出的方程数少于未知量个数时,求解极值问题常用这种方法.第五节 功和功率【基本概念、规律】 一、功1.做功的两个必要条件:力和物体在力的方向上发生的位移.2.公式:W =Fl cos_α.适用于恒力做功.其中α为F 、l 方向间夹角,l 为物体对地的位移. 3.功的正负判断(1)α<90°,力对物体做正功.(2)α>90°,力对物体做负功,或说物体克服该力做功. (3)α=90°,力对物体不做功.特别提示:功是标量,比较做功多少看功的绝对值. 二、功率1.定义:功与完成这些功所用时间的比值. 2.物理意义:描述力对物体做功的快慢. 3.公式(1)定义式:P =Wt ,P 为时间t 内的平均功率.(2)推论式:P=Fv cos_α.(α为F与v的夹角)【重要考点归纳】考点一恒力做功的计算1.恒力做的功直接用W=Fl cos α计算.不论物体做直线运动还是曲线运动,上式均适用.2.合外力做的功方法一:先求合外力F合,再用W合=F合l cos α求功.适用于F合为恒力的过程.方法二:先求各个力做的功W1、W2、W3…,再应用W合=W1+W2+W3+…求合外力做的功.3.(1)在求力做功时,首先要区分是求某个力的功还是合力的功,是求恒力的功还是变力的功.(2)恒力做功与物体的实际路径无关,等于力与物体在力方向上的位移的乘积,或等于位移与在位移方向上的力的乘积.考点二功率的计算1.平均功率的计算:(1)利用P=W t.(2)利用P=F·v cos α,其中v为物体运动的平均速度.2.瞬时功率的计算:利用公式P=F·v cos α,其中v为t时刻的瞬时速度.注意:对于α变化的不能用P=Fv cos α计算平均功率.3.计算功率的基本思路:(1)首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率,对应于某一过程的功率为平均功率,对应于某一时刻的功率为瞬时功率.(2)求瞬时功率时,如果F与v不同向,可用力F乘以F方向的分速度,或速度v乘以速度v 方向的分力求解.考点三机车启动问题的分析1.两种启动方式的比较v↑⇒F=P不变v↓⇒a=F-F阻m↓F-F2.三个重要关系式(1)无论哪种运行过程,机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度,即v m=PF min=PF阻(式中F min为最小牵引力,其值等于阻力F阻).(2)机车以恒定加速度启动的过程中,匀加速过程结束时,功率最大,速度不是最大,即v=P F<v m=P F阻.(3)机车以恒定功率运行时,牵引力做的功W=Pt.由动能定理:Pt-F阻x=ΔE k.此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小.3.分析机车启动问题时的注意事项(1)在用公式P=Fv计算机车的功率时,F是指机车的牵引力而不是机车所受到的合力.(2)恒定功率下的加速一定不是匀加速,这种加速过程发动机做的功可用W=Pt计算,不能用W=Fl计算(因为F是变力).(3)以恒定牵引力加速时的功率一定不恒定,这种加速过程发动机做的功常用W=Fl计算,不能用W=Pt计算(因为功率P是变化的).【思想方法与技巧】变力做功的求解方法一、动能定理法动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动,既适用于求恒力功也适用于求变力功.二、平均力法如果力的方向不变,力的大小对位移按线性规律变化(即F=kx+b)时,F由F1变化到F2的过程中,力的平均值为F=F1+F22,再利用功的定义式W=F l cos α来求功.三、微元法当物体在变力的作用下做曲线运动时,若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变,可将曲线分成无限个小元段,每一小元段可认为恒力做功,总功即为各个小元段做功的代数和.通过微元法不难得到,在往返的运动中,摩擦力、空气阻力做的功,其大小等于力和路程的乘积.四、等效转换法若某一变力的功和某一恒力的功相等,即效果相同,则可以通过计算该恒力做的功,求出该变力做的功,从而使问题变得简单,也就是说通过关联点,将变力做功转化为恒力做功,这种方法称为等效转换法.五、图象法由于功W=Fx,则在F-x图象中图线和x轴所围图形的面积表示F做的功.在x轴上方的“面积”表示正功,x轴下方的“面积”表示负功.六、用W=Pt计算机车以恒定功率P行驶的过程,随速度增加牵引力不断减小,此时牵引力所做的功不能用W=Fx来计算,但因功率恒定,可以用W=Pt计算.第六节动能动能定理【基本概念、规律】一、动能1.定义:物体由于运动而具有的能.2.表达式:E k =12mv 2.3.单位:焦耳,1 J =1 N·m =1 kg·m 2/s 2. 4.矢标性:标量. 二、动能定理1.内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.2.表达式:W =E k2-E k1=12mv 22-12mv 21. 3.适用范围(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动. (2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功.(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用. 【重要考点归纳】考点一 动能定理及其应用 1.对动能定理的理解(1)动能定理公式中等号表明了合外力做功与物体动能的变化间的两个关系: ①数量关系:即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系. ②因果关系:合外力的功是引起物体动能变化的原因.(2)动能定理中涉及的物理量有F 、l 、m 、v 、W 、E k 等,在处理含有上述物理量的问题时,优先考虑使用动能定理.2.运用动能定理需注意的问题(1)应用动能定理解题时,不必深究物体运动过程中状态变化的细节,只需考虑整个过程的功及过程初末的动能.(2)若过程包含了几个运动性质不同的分过程,既可分段考虑,也可整个过程考虑.但求功时,有些力不是全过程都作用的,必须根据不同的情况分别对待求出总功,计算时要把各力的功连同正负号一同代入公式. 3.应用动能定理解题的基本思路(1)选取研究对象,明确它的运动过程;(2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况: 受哪些力→各力是否做功→做正功还是负功→做多少功→各力做功的代数和(3)明确研究对象在过程的初末状态的动能E k1和E k2;(4)列动能定理的方程W 合=E k2-E k1及其他必要的解题方程,进行求解. 考点二 动能定理与图象结合问题 解决物理图象问题的基本步骤1.观察题目给出的图象,弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义. 2.根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式.3.将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比,找出图线的斜率、截距、图线的交点,图线下的面积所对应的物理意义,分析解答问题.或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量.4.解决这类问题首先要分清图象的类型.若是F -x 图象,则图象与坐标轴围成的图形的面积。

高一物理第一节曲线运动课件 人教

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小结:
当物体所受的合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动.
9、静夜四无邻,荒居旧业贫。。*** 10、雨中黄叶树,灯下白头人。。**** 11、以我独沈久,愧君相见频。。***** 12、故人江海别,几度隔山川。。**** 13、乍见翻疑梦,相悲各问年。。***** 14、他乡生白发,旧国见青山。。**** 15、比不了得就不比,得不到的就不要。。。***** 16、行动出成果,工作出财富。。*** 17、做前,能够环视四周;做时,你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。**** 9、没有失败,只有暂时停止成功!。*** 10、很多事情努力了未必有结果,但是不努力却什么改变也没有。。**** 11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。***** 12、世间成事,不求其绝对圆满,留一份不足,可得无限完美。。**** 13、不知香积寺,数里入云峰。。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、楚塞三湘接,荆门九派通。。。***** 16、少年十五二十时,步行夺得胡马骑。。*** 17、空山新雨后,天气晚来秋。。**** 9、杨柳散和风,青山澹吾虑。。*** 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。**** 11、越是没有本领的就越加自命不凡。***** 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。**** 13、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。***** 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。**** 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。***** 16、业余生活要有意义,不要越轨。*** 17、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。****

人教版高一物理必修二第五章曲线运动第一节《曲线运动》课件(共13张)

人教版高一物理必修二第五章曲线运动第一节《曲线运动》课件(共13张)

练习题3
• 3、某物体受同一平面内的几个力作用而做
匀速直线运动,从某时刻起撤去其中一个
C 力,而其它力没变,则该物体(
)
• A、一定做匀加速直线运动
• B、一定做匀减速直线运动
• C、其轨迹可能是曲线
• D.其轨迹不可能是直线
长风破浪会有时,直挂云帆济沧海。努力,终会有所收获,功夫不负有心人。以铜为镜,可以正衣冠;以古为镜,可以知兴替;以人为镜,可以明得失。前进的路上 照自己的不足,学习更多东西,更进一步。穷则独善其身,达则兼济天下。现代社会,有很多人,钻进钱眼,不惜违法乱纪;做人,穷,也要穷的有骨气! 古之立大 之才,亦必有坚忍不拔之志。想干成大事,除了勤于修炼才华和能力,更重要的是要能坚持下来。士不可以不弘毅,任重而道远。仁以为己任,不亦重乎?死而后已, 理想,脚下的路再远,也不会迷失方向。太上有立德,其次有立功,其次有立言,虽久不废,此谓不朽。任何事业,学业的基础,都要以自身品德的修炼为根基。饭 而枕之,乐亦在其中矣。不义而富且贵,于我如浮云。财富如浮云,生不带来,死不带去,真正留下的,是我们对这个世界的贡献。英雄者,胸怀大志,腹有良策, 吞吐天地之志者也英雄气概,威压八万里,体恤弱小,善德加身。老当益壮,宁移白首之心;穷且益坚,不坠青云之志老去的只是身体,心灵可以永远保持丰盛。乐 其乐;忧民之忧者,民亦忧其忧。做领导,要能体恤下属,一味打压,尽失民心。勿以恶小而为之,勿以善小而不为。越是微小的事情,越见品质。学而不知道,与 行,与不知同。知行合一,方可成就事业。以家为家,以乡为乡,以国为国,以天下为天下。若是天下人都能互相体谅,纷扰世事可以停歇。志不强者智不达,言不 越高,所需要的能力越强,相应的,逼迫自己所学的,也就越多。臣心一片磁针石,不指南方不肯休。忠心,也是很多现代人缺乏的精神。吾日三省乎吾身。为人谋 交而不信乎?传不习乎?若人人皆每日反省自身,世间又会多出多少君子。人人好公,则天下太平;人人营私,则天下大乱。给世界和身边人,多一点宽容,多一份担 为生民立命,为往圣继绝学,为万世开太平。立千古大志,乃是圣人也。丹青不知老将至,贫贱于我如浮云。淡看世间事,心情如浮云天行健,君子以自强不息。地 载物。君子,生在世间,当靠自己拼搏奋斗。博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之。进学之道,一步步逼近真相,逼近更高。百学须先立志。天下大事,不立 川,有容乃大;壁立千仞,无欲则刚做人,心胸要宽广。其身正,不令而行;其身不正,虽令不从。身心端正,方可知行合一。子曰:“知者不惑,仁者不忧,勇者不 进者,不会把时间耗费在负性情绪上。好学近乎知,力行近乎仁,知耻近乎勇。力行善事,有羞耻之心,方可成君子。操千曲尔后晓声,观千剑尔后识器做学问和学 次的练习。第一个青春是上帝给的;第二个的青春是靠自己努力当眼泪流尽的时候,留下的应该是坚强。人总是珍惜未得到的,而遗忘了所拥有的。谁伤害过你,谁 要。重要的是谁让你重现笑容。幸运并非没有恐惧和烦恼;厄运并非没有安慰与希望。你不要一直不满人家,你应该一直检讨自己才对。不满人家,是苦了你自己。 久的一个人,而是心里没有了任何期望。要铭记在心;每一天都是一年中最完美的日子。只因幸福只是一个过往,沉溺在幸福中的人;一直不知道幸福却很短暂。一 看他贡献什么,而不应当看他取得什么。做个明媚的女子。不倾国,不倾城,只倾其所有过的生活。生活就是生下来,活下去。人生最美的是过程,最难的是相知, 幸福的是真爱,最后悔的是错过。两个人在一起能过就好好过! 不能过就麻利点分开。当一个人真正觉悟的一刻,他放下追寻外在世界的财富,而开始追寻他内心世

第一节 曲线运动课件

第一节  曲线运动课件

直线运动还是曲线运动
合外力是否恒定决定:
匀变速运动还是非匀变速运动
曲线运动特点:
1、路程大于位移
2、合外力与加速度不为0且 指向曲线内侧
3、曲线运动一定是变速运动, 运动方向一定变化。
关于曲线运动,下列说法 正确的是( A C ) A、曲线运动一定是变速运动 B、变速运动一定是曲线运动 C、曲线运动可能是匀变速运动 D、变加速运动一定是曲线运动
演示:
1、自由落体运动 2、平抛运动
轨迹是直线
轨迹是曲线
一、概念:轨迹是曲线的运动叫 曲线运动
上海南浦大桥
导弹的曲线运动Biblioteka 电子绕原子核旋转; 天体运行; 投标枪、掷铁饼、跳高、跳远
• 曲线
砂轮打磨下来的炽 热的微粒它们沿着 什么方向运动?
砂轮磨螺纹钢时产生的火花
•雨滴飞离伞时,它们 沿着什么方向运动?
一般曲线运动又是什么情况 呢?
二、曲线运动的速度方向
做曲线运动的物体,在某一位 置的速度方向就是沿在曲线上 该点的切线方向
演示:
思考物体做曲线运动 的条件
视频
三、曲线运动的条件
物体受到的合外力与速度不在 同一条直线上 或 物体的加速度与速度不在同一 条直线上
物体作直线运动的条件?
合外力与速度方向关系决定:
2、质点在三个恒力F1、F2、F3 的共同作用下保持平衡状态,若 突然撤去F1 ,而保持F2、F3不变, 则质点( )A A、一定做匀变速运动 B、一定做直线运动 C、一定做非匀变速运动 D、一定做曲线运动

曲线运动第一节ppt

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讨论3:
钢球离开轨 道时的速度 方向与轨道 (曲线)有什 么关系?
V
C
2.曲线运动的速度方向
曲线运动物体在某一点的速度方向, 沿曲线在这一点的切线方向。
B
A
3.曲线运动的运动性质 曲线运动中,至少速度的方向会改变 => 速度一定改变 => 一定存在加速度a
所以,曲线运动一定是变速运动。
总结:曲线运动的特点
作业:
1.设计:一个小实验来说明曲线运动 的速度特点. 2.研究:火车轨道,高速公路在转 弯处路面的情况,分析为什么那样 做?
课堂练习5 以下说法正确的是:
( CD )
A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B.物体在变力的作用下不可能做直线运动 C.物体在恒力作用下可能做曲线运动
D.物体在变力的作用下可能做直线运动
课堂练习6
如图所示,物体在恒力的作用下沿从A曲 线运动到B,此时突然使力反向,物体 的运动 情况是 ( C ) A 物体可能沿曲线Ba运动 B 物体可能沿直线Bb运动 C 物体可能沿曲线Bc运动 D 物体可能沿曲线B返回A
(1)轨迹为曲线 v (2)某点速度方向沿过该点切线方向, 速度的 方向在改变,一定为变速运 动 (3)一定有加速度
二、物体做曲线运动的条件
讨论:
在光滑的水平面上,有一具有初速度 的小铁球,给你一磁铁: (1)如何让小铁球做直线运动? (2)如何让小铁球做曲线运动?
结论:
做曲线运动的条件是:
第1节 曲线运动
一、认识曲线运动
摩天轮
1.曲线运动
物体的运动轨迹是曲线的运动。
2、曲线运动的速度方向
观看以下图片思考相应问题
讨论1?
2.没有打磨下来时 运动到A点速度 的方向指向哪?

第1节曲线运动(共19张)PPT课件

第1节曲线运动(共19张)PPT课件

学习目标1. 认识曲线运动。

2. 研究曲线运动的速度方向。

3. 探究物体做曲线运动的条件和特点。

4.分析生活中的曲线运动实例。

X YoAB割线BB切线伞边各点水滴砂轮微粒踢出的足球链球运动卫星绕地运动V1V2V3V3V1V2V3V4V1GV2GGV3内容小结1.曲线运动是一种轨迹为曲线的运动.2.曲线运动的特点:轨迹是曲线运动方向改变变速运动,一定具有加速度,合外力不为零3.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4.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物体运动性质物体做匀速直线运动或静止合外力为零或不受外力合外力不为零同一直线上不在同一直线上变速直线运动曲线运动常考题型题组一 曲线运动的条件及特点题1 [2019•江苏徐州高一期中]关于物体做曲线运动,下列说法中正确的是( )A.曲线运动的速度方向可能不变B.变速运动一定是曲线运动C.物体在恒力的作用下不能做曲线运动D.判断物体是做曲线运动还是直线运动,应看合力方向与速度方向是否在同一条直线上◆物体做曲线运动的条件①初速度不为零;②合力不为零;③合力方向与速度方向不共线。

【解析】A错:曲线运动的速度方向沿轨迹切线方向,始终变化。

B错:当速度大小变化、方向不变时,物体做直线运动。

C错,D对:不论物体所受合力是恒力还是变力,只要力与速度不在同一直线上,物体就做曲线运动。

D题2[2019•河南安阳高一检测]对曲线运动的速度,下列说法正确的是( )A.速度的大小与方向都在时刻变化B.速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化C.质点在某一点的速度方向是这一点的受力方向D.质点在某一点的速度方向沿曲线上该点的切线方向D 题3 [2019•北京平谷区高一期末]在研究曲线运动的条件时,某同学做了如图5-1-1所示的实验。

未放置磁铁时,钢球在水平面上做直线运动,若在钢球运动路线的旁边放置一块磁铁,钢球将做曲线运动。

高中物理 第一节曲线运动ppt.ppt

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试讨论物体的运动情况将怎样?
00或1800 直线 变力:非匀变


恒力:匀变速
00 1800 曲线 变力:非匀变

1、运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。 2、做曲线运动的物体瞬时速度的方向就是 曲线上这一点的切线方向。
3、曲线运动是变速运动(速度方向时 刻发生变化)
4、物体做曲线说法中正确的是 A、做曲线运动的物体一定具有加速度 B、做曲线运动物体的加速度一定是变化的 C、物体在恒力的作用下,不可能做曲线运动 D、物体在变力的作用下,可能做直线运动,
也可能做曲线运动
典型例题
例题2、质点在恒力F作用下,F从A点沿下图中 曲线运动到B点,到达B点后,质点受到的力大 小C仍为F,但方向相反,则它从B点开始的运动 轨迹可能是图中的哪条曲线?
A.曲线a B.直线b C.曲线c D.三 条曲线均有可能
典型例题
例题3、一质量为m的物体在一组共点力FD1、F2、 F3作用下处于平衡状态,如图所示,若撤去F1,
1、运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。 2、做曲线运动的物体瞬时速度的方向就是 曲线上这一点的切线方向。
3、曲线运动是变速运动(速度方向时 刻发生变化)
4、物体做曲线运动的条件:
5、运动形式小结:
运动形式小结
物体的运动规律由初速度及合力决定, 两者方向关系决定了运动轨迹的曲直。
F

v
恒力:匀变速
5.1 曲 线 运 动
1、运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
思考:
曲线运动速度方向?
1、运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
2、做曲线运动的物体瞬时速度的方向就是 曲线上这一点的切线方向。
思考: 曲线运动是一种怎样规律的运动

第一节《曲线运动》教案

第一节《曲线运动》教案

曲线运动教案课标要求:1.知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动。

2.掌握物体作曲线运动的条件。

3.能运用牛顿运动定律,推出物体作曲线运动的条件。

学习重点: 曲线运动瞬时速度方向。

学习难点:物体作曲线运动的条件。

主要内容:一、曲线运动1.所有物体的运动从轨迹的不同可以分为两大类,即直线运动和曲线运动。

2.运动轨迹是直线的运动叫做直线运动;运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。

注:曲线运动比直线运动复杂得多,而自然界中普遍发生的运动大多是曲线运动,所以运用已学过的运动学的基本概念和动力学的基本规律——牛顿运动定律来研究曲线运动问题是十分必要的。

本章将重点学习曲线运动中比较简单但又非常实用的两种情况:平抛运动和圆周运动。

二、曲线运动速度的方向1.质点做曲线运动时,速度的方向时刻发生变化速度是一个矢量,既有大小,又有方向。

如果物体的速度方向不变,则物体做直线运动,例如我们前面已学过的匀速直线运动,匀变速直线运动等。

曲线运动和直线运动的区别就在于速度方向发生变化。

2.做曲线运动的质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是在曲线(物体运动的轨迹)的这一点的切线方向上。

这一结论是怎样得出的?我们是通过观察现象得出的。

例如,砂轮打磨下来的炽热微粒,它们沿着砂轮运转的切线方向飞去;运动员掷链球时,链球在运动员的牵引下做曲线运动,一旦运动员放手,链球即刻沿该点的切线方向飞去。

我们还可以通过实验得出这一结论。

因为切线是一条直线,其方向有两个,所以对于做曲线运动的质点的速度,确切的说法是:质点在某一点或某一时刻的速度方向是曲线在这一点的切线方向,并指向质点下一时刻位置一侧的方向。

注意:物理中所讲的“切线方向”与数学上的“切线方向”是有区别的。

3.曲线运动的性质,一定是变速运动因为速度是矢量,既有大小,又有方向。

当速度的大小发生改变,或者速度的方向发生改变,或者速度的大小和方向都发生改变,就表示速度矢量发生了变化。

第一节曲线运动复习讲义

第一节曲线运动复习讲义

曲线运动复习讲义第1讲 曲线运动 运动的合成与分解一、曲线运动的基本概念 1.曲线运动(1)速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.(2)运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动. (3)曲线运动的条件:物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上. 2.合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向轨迹的“凹”侧. 二、运动的合成与分解 1.遵循的法则位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则. 2.合运动与分运动的关系(1)等时性:合运动和分运动经历的时间相等,即同时开始、同时进行、同时停止. (2)独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他运动的影响. (3)等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果. 3.合运动的性质判断⎩⎨⎧加速度(或合外力)⎩⎪⎨⎪⎧ 变化:非匀变速运动不变:匀变速运动加速度(或合外力)方向与速度方向⎩⎪⎨⎪⎧共线:直线运动不共线:曲线运动4.两个直线运动的合运动性质的判断如果v 合与a 合不共线,为匀变速曲线运动1.(教科版必修2P4第2题)(多选)一质点做曲线运动,它的速度方向和加速度方向的关系是( ) A .质点速度方向时刻在改变B .质点加速度方向时刻在改变C .质点速度方向一定与加速度方向相同D .质点速度方向一定沿曲线的切线方向2.(人教版必修2P7第2题改编)(多选)跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目,如图1所示,当运动员从直升机上由静止跳下后,在下落过程中将会受到水平风力的影响,下列说法中正确的是( ) A .风力越大,运动员下落时间越长,运动员可完成更多的动作 B .风力越大,运动员着地速度越大,有可能对运动员造成伤害 C .运动员下落时间与风力无关 D .运动员着地速度与风力无关 3.(多选)物体受到几个力的作用处于平衡状态,若再对物体施加一个恒力,则物体可能做( )A .匀速直线运动或静止B .匀变速直线运动C .非匀变速曲线运动D .匀变速曲线运动4.(人教版必修2P6演示实验改编)小文同学在探究物体做曲线运动的条件时,将一条形磁铁放在桌面的不同位置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v 0运动,得到不同轨迹.图2中a 、b 、c 、d 为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置A 时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号),磁铁放在位置B 时,小钢珠的运动轨迹是________(填轨迹字母代号).实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向________(选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动.命题点一 运动的合成及运动性质分析1.分析运动的合成与分解问题时,要注意运动的分解方向,一般情况下按运动效果进行分解,切记不可按分解力的思路来分解运动.2.要注意分析物体在两个方向上的受力及运动规律,分别在两个方向上列式求解. 3.两个方向上的分运动具有等时性,这常是处理运动分解问题的关键点. 例1 (2015·新课标全国Ⅱ·16)由于卫星的发射场不在赤道上,同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道.当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时,发动机点火,给卫星一附加速度,使卫星沿同步轨道运行.已知同步卫星的环绕速度约为3.1×103 m /s ,某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103m/s ,此时卫星的高度与同步轨道的高度相同,转移轨道和同步轨道的夹角为30°,如图4所示,发动机给卫星的附加速度的方向和大小约为( )A .西偏北方向,1.9×103 m/sB .东偏南方向,1.9×103 m/sC .西偏北方向,2.7×103 m/sD .东偏南方向,2.7×103 m/s1.如图5所示,光滑水平桌面上,一小球以速度v 向右匀速运动,当它经过靠近桌边的竖直木板的ad 边正前方时,木板开始做自由落体运动.若木板开始运动时,cd 边与桌面相齐,则小球在木板上的正投影轨迹是( )2.(2015·广东理综·14)如图6所示,帆板在海面上以速度v 朝正西方向运动,帆船以速度v 朝正北方向航行,以帆板为参照物( )A .帆船朝正东方向航行,速度大小为vB .帆船朝正西方向航行,速度大小为vC .帆船朝南偏东45°方向航行,速度大小为2vD .帆船朝北偏东45°方向航行,速度大小为2v3.(多选)如图7甲所示,在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上运动,其v -t 图像如图乙所示,同时人顶着杆沿水平地面运动的x -t 图像如图丙所示.若以地面为参考系,下列说法正确的是( ) A .猴子的运动轨迹为直线B .猴子在2 s 内做匀变速曲线运动C .t =0时猴子的速度大小为8 m/sD .猴子在2 s 内的加速度大小为4 m/s 2命题点二 小船渡河模型问题1.船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动.2.三种速度:v 1(船在静水中的速度)、v 2(水流速度)、v (船的实际速度). 3.两种情景(1)过河时间最短:船头正对河岸时,渡河时间最短,t 短=dv 1(d 为河宽).(2)过河路径最短(v 2<v 1时):合速度垂直于河岸时,航程最短,s 短=d .船头指向上游与河岸夹角为α,cos α=v 2v 1.例2 河宽l =300 m ,水速μ=1 m /s ,船在静水中的速度v =3 m/s ,欲分别按下列要求过河时,船头应与河岸成多大角度?过河时间是多少? (1)以最短时间过河; (2)以最小位移过河;(3)到达正对岸上游100 m 处.4.(粤教版必修2P25第2题改编)已知河水的流速为v 1,小船在静水中的速度为v 2,且v 2>v 1,图9中用小箭头表示小船及船头的指向,则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景图依次是( )A .①②B .①⑤C .④⑤D .②③5.(多选)一只小船渡河,水流速度各处相同且恒定不变,方向平行于岸边.小船相对于水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,运动轨迹如图10所示.船相对于水的初速度大小均相同,方向垂直于岸边,且船在渡河过程中船头方向始终不变.由此可以确定( ) A .沿AD 轨迹运动时,船相对于水做匀减速直线运动 B .沿三条不同路径渡河的时间相同 C .沿AC 轨迹渡河所用的时间最短 D .沿AC 轨迹到达对岸的速度最小 6.(2014·四川·4)有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v 的大河.小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直.去程与回程所用时间的比值为k ,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为( )A.k v k 2-1B.v 1-k 2C.k v 1-k 2D.v k 2-1命题点三 绳(杆)端速度分解模型1.模型特点绳(杆)方向的速度分量大小相等.2.思路与方法合速度→绳(杆)拉物体的实际运动速度v分速度→⎩⎪⎨⎪⎧其一:沿绳(杆)的速度v 1其二:与绳(杆)垂直的分速度v 2方法:v 1与v 2的合成遵循平行四边形定则.3.解题的原则把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量,根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解.常见的模型如图11所示.例3 两根光滑的杆互相垂直地固定在一起,上面分别穿有一个小球,小球a 、b 间用一细直棒相连,如图12所示.当细直棒与竖直杆夹角为θ时,求小球a、b实际速度大小之比.绳(杆)牵连物体的分析技巧 1.解题关键找出合速度与分速度的关系是求解关联问题的关键. 2.基本思路(1)先确定合速度的方向(物体实际运动方向).(2)分析合运动所产生的实际效果:一方面使绳或杆伸缩;另一方面使绳或杆转动.(3)确定两个分速度的方向:沿绳或杆方向的分速度和垂直绳或杆方向的分速度,而沿绳或杆方向的分速度大小相等.7.如图13所示,汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A .汽车匀速向右运动,在物块A 到达滑轮之前,关于物块A ,下列说法正确的是( ) A .将竖直向上做匀速运动 B .将处于超重状态 C .将处于失重状态D .将竖直向上先加速后减速 生活中的运动合成问题 一、骑马射箭典例1 (多选)民族运动会上有一骑射项目如图15所示,运动员骑在奔跑的马上,弯弓放箭射击侧向的固定目标.假设运动员骑马奔驰的速度为v 1,运动员静止时射出的弓箭速度为v 2,跑道离固定目标的最近距离为d .要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短,则( ) A .运动员放箭处离目标的距离为d v 2v 1B .运动员放箭处离目标的距离为d v 21+v 22v 2C .箭射到固定目标的最短时间为dv 2D .箭射到固定目标的最短时间为dv 22-v 21二、风中骑车典例2 某人骑自行车以4 m /s 的速度向正东方向行驶,天气预报报告当时是正北风,风速为4 m/s ,那么,骑车人感觉到的风向和风速为( ) A .西北风 风速为4 m/s B .西北风 风速为4 2 m/s C .东北风 风速为4 m/sD .东北风 风速为4 2 m/s 案三、下雨打伞典例3 雨滴在空中以4 m /s 的速度竖直下落,人打伞以3 m/s 的速度向西急行,如果希望雨滴垂直打向伞的截面而少淋雨,伞柄应指向什么方向? 答案 向西倾斜,与竖直方向成37°角四、转台投篮典例4 趣味投篮比赛中,运动员站在一个旋转较快的大平台边缘上,相对平台静止,向平台圆心处的球筐内投篮球.则如图(各俯视图)篮球可能被投入球筐(图中箭头指向表示投篮方向)的是( )题组1 运动的合成及运动性质分析1.(2015·安徽理综·14)如图1所示是α粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹,M 、N 、P 、Q 是轨迹上的四点,在散射过程中可以认为重金属原子核静止不动.图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是( )A .M 点B .N 点C .P 点D .Q 点2.帆船船头指向正东以速度v (静水中速度)航行,海面正刮着南风,风速为3v ,以海岸为参考系,不计阻力.关于帆船的实际航行方向和速度大小,下列说法中正确的是( ) A .帆船沿北偏东30°方向航行,速度大小为2v B .帆船沿东偏北60°方向航行,速度大小为2v C .帆船沿东偏北30°方向航行,速度大小为2vD .帆船沿东偏南60°方向航行,速度大小为2v3.(多选)质量为0.2 kg 的物体在水平面上运动,它的两个正交分速度图线分别如图2甲、乙所示,由图可知( )A .最初4 s 内物体的位移为8 2 mB .从开始至6 s 末物体都做曲线运动C .最初4 s 内物体做曲线运动,接下来的2 s 内物体做直线运动D .最初4 s 内物体做直线运动,接下来的2 s 内物体做曲线运动 4.如图3所示,一块橡皮用细线悬挂于O 点,用钉子靠着线的左侧,沿与水平方向成30°的斜面向右以速度v 匀速运动,运动中始终保持悬线竖直,则橡皮运动的速度( )A .大小为v ,方向不变,与水平方向成60°角B .大小为3v ,方向不变,与水平方向成60°角C .大小为2v ,方向不变,与水平方向成60°角D .大小和方向都会改变5.有A 、B 两小球,B 的质量为A 的两倍,现将它们以相同速率沿同一方向抛出,不计空气阻力,图4中①为A 的运动轨迹,则B的运动轨迹是()A .①B .②C .③D .④ 题组2 小船渡河模型6.如图5所示,甲、乙两同学从河中O 点出发,分别沿直线游到A 点和B 点后,立即沿原路线返回到O 点,OA 、OB 分别与水流方向平行和垂直,且OA =OB .若水流速度不变,两人在静水中游速相等,则他们所用时间t 甲、t 乙的大小关系为( ) A .t 甲>t 乙 B .t 甲=t 乙 C .t 甲<t 乙 D .无法确定7.如图6所示,河水由西向东流,河宽为800 m ,河中各点的水流速度大小为v 水,各点到较近河岸的距离为x ,v 水与x 的关系为v 水=3400x (m /s)(x 的单位为m),让小船船头垂直河岸由南向北渡河,小船划水速度大小恒为v 船=4 m/s ,则下列说法中正确的是( )A .小船渡河的轨迹为直线B .小船在河水中的最大速度是5 m/sC .小船在距南岸200 m 处的速度小于在距北岸200 m 处的速度D .小船渡河的时间是160 s8.(多选)甲、乙两船在同一河流中同时开始渡河.河水流速为v 0.两船在静水中的速率均为v .甲、乙两船船头均与河岸夹角为θ,如图7所示,已知甲船恰好能垂直到达河正对岸的A 点,乙船到达河对岸的B 点,A 、B 之间的距离为l .则下列判断正确的是( ) A .甲、乙两船同时到达对岸B .若仅是河水流速v 0增大,则两船的渡河时间都不变C .不论河水流速v 0如何改变,只要适当改变θ,甲船总能到达正对岸的A 点D .若仅是河水流速v 0增大,则两船到达对岸时,两船之间的距离仍然为l 题组3 绳(杆)端速度分解模型9.如图8所示,一名学生把被风刮倒的旗杆绕着O 点扶起来,已知旗杆的长度为L ,学生的手与杆的接触位置高为h ,当学生以速度v 向左运动时,旗杆转动的角速度为(此时旗杆与地面的夹角为α)( ) A .ω=vLB .ω=v sin αhC .ω=v sin 2αhD .ω=vh sin α第2讲 平抛运动一、平抛运动1.定义:以一定的初速度沿水平方向抛出的物体只在重力作用下的运动. 2.性质:平抛运动是加速度为g 的匀加速曲线运动,其运动轨迹是抛物线. 3.平抛运动的条件(1)v 0≠0,沿水平方向;(2)只受重力作用. 4.研究方法平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动. 5.基本规律(如图1所示)[深度思考] 从离水平地面某一高度的地方平抛的物体,其落地的时间由哪些因素决定?其水平射程由哪些因素决定?平抛的初速度越大,水平射程越大吗? 答案 运动时间t =2hg,取决于高度h 和当地的重力加速度g .水平射程x =v 0t =v 02hg,取决于初速度v 0、高度h 和当地的重力加速度g .当高度、重力加速度一定时,初速度越大,水平射程越大.二、斜抛运动(说明:斜抛运动只作定性要求)1.定义将物体以初速度v0沿斜向上方或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动.2.性质加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线.3.研究方法斜抛运动可以看做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动的合运动.1.判断下列说法是否正确.(1)平抛运动的轨迹是抛物线,速度方向时刻变化,加速度方向也可能时刻变化.(×)(2)无论初速度是斜向上方还是斜向下方的斜抛运动都是匀变速曲线运动.(√)(3)做平抛运动的物体质量越大,水平位移越大.(×)(4)做平抛运动的物体初速度越大,落地时竖直方向的速度越大.(×)(5)从同一高度水平抛出的物体,不计空气阻力,初速度大的落地速度大.(√)2.(人教版必修2P10做一做改编)(多选)为了验证平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动,用如图2所示的装置进行实验.小锤打击弹性金属片后,A球水平抛出,同时B球被松开,自由下落,关于该实验,下列说法中正确的有()图2A.两球的质量应相等B.两球应同时落地C.应改变装置的高度,多次实验D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动答案BC解析小锤打击弹性金属片后,A球做平抛运动,B球做自由落体运动.A球在竖直方向上的运动情况与B球相同,做自由落体运动,因此两球同时落地.实验时,需A、B两球从同一高度开始运动,对质量没有要求,但两球的初始高度及击打力度应该有变化,实验时要进行3~5次得出结论.本实验不能说明A球在水平方向上的运动性质,故选项B、C正确,选项A、D错误.3.(教科版必修2P18第2题)一架投放救援物资的飞机在某个受援区域的上空水平地匀速飞行,从飞机上每隔1 s投下1包救援物资,先后共投下4包,若不计空气阻力,则4包物资落地前() A.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的B.在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点不是等间距的C.在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的D.在空中任何时刻总在飞机正下方排成竖直的直线,它们的落地点不是等间距的答案 C4.如图3所示,在水平路面上一运动员驾驶摩托车跨越壕沟,壕沟两侧的高度差为0.8 m,水平距离为8 m,则运动员跨过壕沟的初速度至少为(g取10 m/s2)()图3A.0.5 m/s B.2 m/sC.10 m/s D.20 m/s答案 D。

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二、曲线运动的速度
做曲线运动的物体在不同位置的速度方向不同。
二、曲线运动的速度
二、曲线运动的速度
做曲线运动的物体在不同位置的速度方向不同。 1、猜想:曲线运动的物体在某一点的速度沿什么 方向?
二、曲线运动的速度
2、探究曲线运动的速度方向:
实验 探究
二、曲线运动的速度
2、探究曲线运动的速度方向:
设计3:
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
课堂小结:
学习内容:
1、曲线运动的速度方向是该点的切线方向。 2、曲线运动是变速运动。 3、物体做曲线运动的条件是物体所受合力的方向
与它的速度方向不在一条直线上。
课堂小结:
研究方法:
1、实验探究与理论分析。 2、复杂运动的合成与分解。 3、极限思想。
课后作业:
课本第7页:问题与练习 1-5
2、确定轨迹:
y vy x =kx vx
3、确定速度:
v合
vx2
v
2 y
tan y vy
x vx
结论1:红蜡块的运动轨迹是直线。
结论2:红蜡块的运动是匀速直线运动。
探究物体做曲线运动的条件
问题:小钢球如何才能做曲线运动呢?
方法1:在小钢球运动方向的侧方放一块磁铁。
探究物体做曲线运动的条件
3、曲线运动的速度有什么特点?
结论:做曲线运动的物体速度方向是不断发生变 化的。
二、曲线运动的速度
曲线运动中某一点的速度沿切线方向,所以曲线 运
动的速度方向发生改变,表示速度矢量发生了变 化,也就有了加速度。 4、曲线运动的性质:曲线运动是变速运动。
二、曲线运动的速度
5、速度的分解:遵循平行四边形定则
第五章 曲线运动
江苏省如东高级中学 沈蔡林
观察:这些物体的运动轨迹有什么共同点?
思考:在生活中我们还见过那些物体的运动是曲 线运动呢?
第一节 曲线运动
思考:如何描述曲线运动呢?
用位移和速度来描述曲线运动。
一、曲线运动的位移:
一、曲线运动的位移:
1、曲线运动中位移的特点:方向发生变化。 2、位移的分解: 遵循平行四边形 定则。
速度)的方向与它的速度方向不在一条直线上。
思考:行星为什么绕太阳做曲线运动?
思考:如何才能使红蜡块做曲线运动?
设计1:让红蜡块在水平面上做匀加速运动。
思考:如何才能使红蜡块做曲线运动?
设计1:让红蜡块在水平面上做匀加速运动。
思考:如何才能使红蜡块做曲线运动?
设计1:让红蜡块在水平面上做匀加速运动。 设计2:
理论 分析
二、曲线运动的速度
2、探究曲线运动的速度方向:
理论 分析
二、曲线运动的速度
2、探究曲线运动的速度方向:
结论:做曲线运动的物体在某一点的速度是沿曲 线在该点的切线方向。
二、曲线运动的速度
3、曲线运动的速度有什么特点?
二、曲线运动的速度
3、曲线运动的速度有什么特点?
二、曲线运动的速度
谢 谢!
问题:小钢球如何才能做曲线运动呢?
方法1:在小钢球运动方向的侧方放一块磁铁。
探究物体做曲线运动的条件
问题:小钢球如何才能做曲线运动呢?
方法1:在小钢球运动方向的侧方放一块磁铁。 方法2:小钢球离开桌面,在重力作用下的运动。
v1
G
v2
G
G v3
四、物体做曲线运动的条件
结论:物体做曲线运动的条件是物体所受合力 (加
三、运动描述的实例
研究红蜡块的运动
探究红蜡块的运动性质:
实验探究:
1、观察红蜡块的运动: 问题:红蜡块的运动是直线吗?
红蜡块的速度变化吗? 2、描绘出红蜡块的运动轨迹:
3、实验结论:红蜡块的运动是直线运动。
探究红蜡块的运动性质:
探究红蜡块的运动性质:
理论分析:
理论分析:
1、确定位置: x vxt y vyt
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