高考物理专题力与曲线运动教学案
2021-2022年高考物理二轮专题突破专题三力与物体的曲线运动1力学中的曲线运动教案
2021年高考物理二轮专题突破专题三力与物体的曲线运动1力学中的曲线运动教案一、学习目标1、掌握曲线运动的条件和运动的合成与分解2、掌握平抛运动规律3、掌握圆周运动规律4、会分析平抛运动与圆周运动的多过程组合问题 二、课时安排 2课时 三、教学过程 (一)知识梳理 1.物体做曲线运动的条件当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不共线时,物体做曲线运动.合运动与分运动具有等时性、独立性和等效性.2.平抛运动(1)规律:v x =v 0,v y =gt ,x =v 0t ,y =12gt 2.(2)推论:做平抛(或类平抛)运动的物体①任意时刻速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点;②设在任意时刻瞬时速度与水平方向的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为φ,则有tan θ=2tan φ.3.竖直平面内圆周运动的两种临界问题(1)绳固定,物体能通过最高点的条件是(2)杆固定,物体能通过最高点的条件是v>0.(二)规律方法1.竖直平面内圆周运动的最高点和最低点的速度关系通常利用动能定理来建立联系,然后结合牛顿第二定律进行动力学分析.2.对于平抛或类平抛运动与圆周运动组合的问题,应用合成与分解的思想分析这两种运动转折点的速度是解题的关键.(三)典例精讲高考题型一运动的合成与分解【例1】在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度v0水平向右匀速移动,经过时间t,猴子沿杆向上移动的高度为h,人顶杆沿水平地面移动的距离为x,如图1所示.关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是( )图1A.相对地面的运动轨迹为直线B.相对地面做匀加速直线运动C.t时刻猴子速度的大小为v0+atD.t时间内猴子的位移大小为x2+h2解析猴子在水平方向上做匀速直线运动,在竖直方向上做初速度为0的匀加速直线运动,根据运动的合成,知合速度与合加速度不在同一条直线上,所以猴子运动的轨迹为曲线.故A错误;猴子在水平方向上的加速度为0,在竖直方向上有恒定的加速度,根据运动的合成,知猴子做曲线运动的加速度不变,做匀变速曲线运动.故B错误;t时刻猴子在水平方向上的分速度为v0,在竖直方向上的分速度为at,所以合速度v=v20+at2.故C错误.在t时间内猴子在水平方向和竖直方向上的位移分别为x和h,根据运动的合成,知合位移s=x2+h2.故D正确.答案D归纳小结解决运动的合成与分解的一般思路(1)明确合运动或分运动的运动性质.(2)确定合运动是在哪两个方向上的合成或分解.(3)找出各个方向上已知的物理量(速度、位移、加速度等).(4)运用力与速度的关系或矢量的运算法则进行分析求解.高考题型二抛体运动问题【例2】(xx·浙江理综·23)在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图2所示.P是个微粒源,能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒.高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离为L,上端A与P点的高度差也为h.图2(1)若微粒打在探测屏AB 的中点,求微粒在空中飞行的时间; (2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围;(3)若打在探测屏A 、B 两点的微粒的动能相等,求L 与h 的关系. 解析 (1)打在AB 中点的微粒32h =12gt 2①解得t =3hg②(2)打在B 点的微粒v 1=L t 1;2h =12gt 21③v 1=Lg4h④同理,打在A 点的微粒初速度v 2=Lg 2h⑤微粒初速度范围Lg4h ≤v ≤L g 2h⑥(3)由能量关系12mv 22+mgh =12mv 21+2mgh⑦代入④⑤式得L =22h .答案 (1)3hg(2)Lg4h ≤v ≤L g2h(3)L =22h 高考题型三 圆周运动问题【例3】 (多选)(xx·浙江理综·20)如图3所示为赛车场的一个水平“梨形”赛道,两个弯道分别为半径R =90m 的大圆弧和r =40m 的小圆弧,直道与弯道相切.大、小圆弧圆心O 、O ′距离L =100m.赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的2.25倍,假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动,要使赛车不打滑,绕赛道一圈时间最短(发动机功率足够大,重力加速度g =10m/s 2,π=3.14),则赛车( )图3A.在绕过小圆弧弯道后加速B.在大圆弧弯道上的速率为45m/sC.在直道上的加速度大小为5.63m/s 2D.通过小圆弧弯道的时间为5.58s解析 在弯道上做匀速圆周运动时,根据径向静摩擦力提供向心力得,kmg =m v 2mr,当弯道半径一定时,在弯道上的最大速率是一定的,且在大弯道上的最大速率大于小弯道上的最大速率,故要想时间最短,可在绕过小圆弧弯道后加速,选项A 正确;在大圆弧弯道上的速率为v m R =kgR = 2.25×10×90m/s =45 m/s ,选项B 正确;直道的长度为x =L 2-R -r2=503m ,在小弯道上的最大速率为:v m r =kgr = 2.25×10×40m/s =30 m/s ,在直道上的加速度大小为a =v 2m R -v 2m r 2x =452-3022×503m/s 2≈6.50 m/s 2,选项C 错误;由几何关系可知,小圆弧轨道的长度为2πr 3,通过小圆弧弯道的时间为t =2πr3v m r =2×3.14×403×30s≈2.80s,选项D 错误.答案 AB 归纳小结1.解决圆周运动问题要注意以下几点:(1)要进行受力分析,明确向心力的来源,确定圆心以及半径.(2)列出正确的动力学方程F =m v 2r =mrω2=mωv =mr 4π2T2.2.竖直平面内圆周运动的最高点和最低点的速度通常利用动能定理来建立联系,然后结合牛顿第二定律进行动力学分析.高考题型四 平抛与圆周运动组合问题【例4】 如图4所示,半径R =0.5m 的光滑圆弧轨道ABC 与足够长的粗糙轨道CD 在C 处平滑连接,O 为圆弧轨道ABC 的圆心,B 点为圆弧轨道的最低点,半径OA 、OC 与OB 的夹角分别为53°和37°.将一个质量m =0.5kg 的物体(视为质点)从A 点左侧高为h =0.8m 处的P 点水平抛出,恰从A 点沿切线方向进入圆弧轨道.已知物体与轨道CD 间的动摩擦因数μ=0.8,重力加速度g =10m/s 2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:图4(1)物体水平抛出时的初速度大小v 0;(2)物体经过B 点时,对圆弧轨道的压力大小F N ;(3)物体在轨道CD 上运动的距离x .(结果保留三位有效数字)解析 (1)由平抛运动规律知:v 2y =2gh 竖直分速度v y =2gh =4m/s 初速度v 0=v y tan37°=3m/s.(2)从P 点至B 点的过程,由机械能守恒有mg (h +R -R cos53°)=12mv 2B -12mv 20经过B 点时,由向心力公式有F N ′-mg =m v 2BR代入数据解得F N ′=34N由牛顿第三定律知,物体对轨道的压力大小为F N =34N.(3)因μmg cos37°>mg sin37°,物体沿轨道CD 向上做匀减速运动,速度减为零后不会下滑.从B 点到上滑至最高点的过程,由动能定理有-mgR (1-cos37°)-(mg sin37°+μmg cos37°)x =0-12mv 2B代入数据可解得x =135124m≈1.09m.答案 (1)3m/s (2)34N (3)1.09m 四、板书设计1、曲线运动的条件和运动的合成与分解2、平抛运动规律3、圆周运动规律4、平抛运动与圆周运动的多过程组合问题五、作业布置完成力与物体的曲线运动(1)的课时作业六、教学反思借助多媒体形式,使同学们能直观感受本模块内容,以促进学生对所学知识的充分理解与掌握。
曲线运动教案
曲线运动教案一、教学目标:1. 了解曲线运动的特点和产生条件。
2. 掌握曲线运动的速度方向和加速度方向。
3. 能够运用牛顿运动定律分析曲线运动的问题。
二、教学重难点:1. 教学重点:曲线运动的速度方向和加速度方向。
2. 教学难点:运用牛顿运动定律分析曲线运动的问题。
三、教学方法:讲授法、演示法、练习法四、教学过程:1. 导入(5 分钟):- 通过展示一些曲线运动的图片或视频,引发学生对曲线运动的兴趣。
- 提问学生对曲线运动的了解,引导学生思考曲线运动的特点和产生条件。
2. 知识讲解(20 分钟):- 讲解曲线运动的定义和特点,如速度方向时刻改变、加速度不为零等。
- 通过演示实验或动画演示,帮助学生理解曲线运动的速度方向和加速度方向。
- 引导学生运用牛顿运动定律分析曲线运动的问题,如向心力的来源和作用。
3. 练习环节(10 分钟):- 给出一些曲线运动的问题,让学生进行分析和计算。
- 学生可以分组讨论,共同解决问题。
4. 课堂总结(5 分钟):- 回顾本节课的重点内容,强调曲线运动的速度方向和加速度方向。
- 布置课后作业,让学生进一步巩固所学知识。
五、教学反思:通过本次教学,学生对曲线运动的特点和产生条件有了初步的了解,能够掌握曲线运动的速度方向和加速度方向,并运用牛顿运动定律分析曲线运动的问题。
在教学过程中,学生的积极性和参与度较高,通过练习和讨论,他们的分析和解决问题的能力得到了锻炼。
不足之处是,由于时间限制,对一些复杂的曲线运动问题无法深入探讨。
在今后的教学中,可以安排更多的时间进行实例分析和应用拓展。
2023最新-曲线运动教案(优秀9篇)
曲线运动教案(优秀9篇)作为一名默默奉献的教育工作者,通常会被要求编写教案,编写教案有利于我们准确把握教材的重点与难点,进而选择恰当的教学方法。
那么写教案需要注意哪些问题呢?它山之石可以攻玉,以下内容是为您带来的9篇《曲线运动教案》,希望能够满足亲的需求。
曲线运动教案篇一一。
教学内容:第一节曲线运动第二节运动的合成与分解要点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、知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力的方向与它的速度方向不在一条直线上。
3、在一个具体问题中知道什么是合运动,什么是分运动;知道合运动和分运动是同时发生的,并且互相不影响。
4、知道什么是运动的合成,什么是运动的分解,理解运动合成和分解遵循平行四边形定则。
5、会用作图法和直角三角形知识解决有关位移和速度的合成、分解问题。
重点、难点解析一、曲线运动1、曲线运动的速度(1)曲线运动的方向是时刻改变的。
(2)质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是在曲线上这一点的切线方向。
(3)曲线运动一定是变速运动。
,则曲线运动的平均速度应为时间t内位移与时间的比值,如下图所示1201731390 随时间取值减小,由下图可知时间t内位移的方向逐渐向A点的切线方向靠近,当时间趋向无限短时,位移方向即为A点的切线方向,故极短时间内的平均速度的方向即为A点的瞬时速度方向,即A点的切线方向。
style=#39;width:108pt;2、物体做曲线运动的条件运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
3、曲线运动中速度方向与加速度方向的关系做曲线运动的物体,它的加速度的方向跟它的速度方向也不在同一直线上。
(2)速度(3)加速度(2)将船渡河的运动沿平行于河岸和垂直于河岸方向正交分解如图所示,则为轮船实际上沿河岸方向的运动速度,为轮船垂直于河岸方向的运动速度。
当时:①要使船垂直横渡,则应使=0,此时渡河位移即实际航程最小,等于河宽d。
②要使船渡河时间最短,则应使最大,即当。
高中物理必修二《曲线运动》教学设计
高中物理必修二《曲线运动》教学设计人教版高中物理必修二《曲线运动》教学设计(通用11篇)作为一名教学工作者,就有可能用到教学设计,教学设计是根据课程标准的要求和教学对象的特点,将教学诸要素有序安排,确定合适的教学方案的设想和计划。
教学设计应该怎么写呢?以下是小编精心整理的人教版高中物理必修二《曲线运动》教学设计,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。
高中物理必修二《曲线运动》教学设计1 一、教学目标1.知识与技能(1)知道曲线运动是一种变速运动,它在某点的瞬时速度方向在曲线这一点的切线上;(2)理解物体做曲线运动的条件是所受合外力与初速度不在同一直线上。
2.方法与过程(1)类比直线运动认识曲线运动、瞬时速度方向的判断和曲线运动的条件;(2)通过实验观察培养学生的实验能力和分析归纳的能力。
3.情感态度与价值观激发学生学习兴趣,培养学生探究物理问题的习惯。
二、教学重难点1.曲线运动中瞬时速度方向的判断2.理解物体做曲线运动的条件三、教学过程1.新课导入,引入曲线运动教师:在必修一里我们学习了直线运动,我们知道物体做直线运动时他的运动轨迹是直线,需要满足的条件是物体所受的合力与速度的方向在同一条直线上。
但在现实生活中,很多物体做的并非是直线运动,比如玩过山车的游客的运动、火车在其轨道上的'运动、风中摇曳着的枝条的运动、人造地球围绕地球的运动(图片)。
问题1:在这几幅图片中,物体的运动轨迹有什么特点?(运动的轨迹是一条曲线)教师:我们把像这样运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。
设计意图:通过复习直线运动引入生活中更为常见的曲线运动,并借助实例归纳出曲线运动的概念,帮助学生认识曲线运动。
2.曲线运动的方向问题2:我们知道物体在做直线运动时,物体的速度方向始终是保持不变的,那么在做曲线运动时,物体的速度的方向又有什么特点呢?(方向时刻在改变)问题3:那么,我们该如何确定物体做曲线运动时每时每刻所对应速度的方向呢?教师:我们来猜想一下,钢珠从弯曲的玻璃管中滚落出来,运动方向会是下面那一种情况呢?学生:猜想教师:现在咱们从理论上分析一下,钢珠从弯曲玻璃管中滚落出来的运动方向当B点无限接近A点时,这条割线变成了曲线在A点的切线,这一过程中AB段的平均速度变成了A点的瞬时速度,瞬时速度的方向沿切线方向。
物理课高中曲线运动教案
物理课高中曲线运动教案
课题:曲线运动
教学目标:学生能够掌握曲线运动的基本概念,能够应用运动学公式解决实际问题。
教学重点:曲线运动的定义和特点,曲线运动的加速度和速度关系,曲线运动中的力分析。
教学难点:曲线运动中的向心力和离心力的理解及应用。
教学过程:
一、复习与导入(5分钟)
1. 回顾直线运动的知识,引入曲线运动的概念;
2. 提出问题:为什么汽车在弯道行驶时会有偏离惯性的情况出现?
二、讲解曲线运动的基本概念(15分钟)
1.定义:瞬时速度,瞬时加速度,向心加速度等;
2. 特点:速度方向和大小不断变化,加速度方向和大小不断变化;
3. 曲线运动中的力分析。
三、分组讨论实例分析(20分钟)
1. 讲解一个实际例子,例如:车辆在直线和曲线道路上的移动;
2. 学生分组讨论并解决实际问题:当车辆在弯道行驶时,如何调整速度和方向。
四、练习与拓展(15分钟)
1. 练习题:车辆在半径为100米的圆弧上匀速行驶,速度为20m/s,求向心力的大小;
2. 拓展题:如何计算车辆在不同曲线道路半径上需要的速度大小。
五、总结与评价(5分钟)
1. 总结课程内容,强调曲线运动的重要性;
2. 每位学生做一次简单的练习,检验学生对课程内容的掌握情况。
教学反思:本节课通过引入实例分析和解决问题的方式,帮助学生更好地理解曲线运动的
概念和应用。
同时,通过练习题和拓展题的设置,提高学生对课程内容的理解和应用能力。
高中优秀教案高三物理教案:《曲线运动》教学设计
高三物理教案:《曲线运动》教学设计【教学目标】l.知道什么是曲线运动。
2.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。
3.会用作图和计算的方法,求解位移和速度的合成与分解问题。
4.知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上。
【教学重点】1.什么是曲线运动。
2.物体做曲线运动的方向的确定。
3.位移和速度的合成与分解。
4.物体做曲线运动的条件。
【教学难点】1.曲线运动是变速运动。
2.应用位移和速度的合成和分解分析解决实际问题。
3.物体做曲线运动的条件。
【教学方法】探究、讲授、商量、练习【教学用具】投影仪、演示红蜡烛运动的有关装置、斜面、小钢球、条形磁铁【教材分析】本章明确物体做曲线运动的条件和和曲线运动的特点,如何描述曲线运动,阐述了讨论曲线运动的基本方法,并用这个方法详细讨论了平抛运动的特点和规律。
匀速圆周运动的描述方法和基本规律以及匀速圆周运动规律的应用举例。
牛顿运动定律对不同形式的机械运动是普遍适用的,在讨论不同运动时要留意各自的特点,对详细问题进行详细分析,敏捷运用所学的学问。
【教学过程】[新课导入]前面我们讨论了直线运动:匀速直线运动、匀变速直线运动(自由落体运动、竖直上抛运动)。
在实际中,普遍发生的是曲线运动。
那什么是直线、曲线运动?物体做直线、曲线运动的条件是什么?如何处理曲线运动?这就是本节要学习的内容。
[新课教学]下面来看几个试验:演示自由落体运动。
该运动的轨迹是什么?(直线)演示平抛运动。
该运动的轨迹是什么?(曲线)1、直线运动和曲线运动运动轨迹是直线的运动叫直线运动,运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
请大家再举出一些生活中的曲线运动的例子。
(微观世界里如电子绕原子核旋转;宏观世界里如天体运行;生活中如投标抢、导弹、掷铁饼、跳高、跳远、汽车转弯等均为曲线运动。
)曲线运动比直线运动复杂,但同样可以用位移和速度来描述,选取参考系,建立坐标系。
只是讨论直线运动时沿着物体或质点运动的轨迹建立一维直线坐标系,而我们现在只讨论在平面内的曲线运动,则可建立二维平面直角坐标系,以把物体沿水平方向抛出为例,其坐标系可以这样建立:以物体抛出点为原点,水平抛出方向为x轴,竖直向下方向为y轴。
曲线运动高中物理教案
曲线运动高中物理教案
教学目标:
1. 了解曲线运动的基本概念
2. 掌握曲线运动的相关公式和计算方法
3. 能够分析曲线运动中的加速度、速度、位移、力等相关物理量
教学重点:
1. 曲线运动的特点和规律
2. 曲线运动中的加速度和速度关系
3. 曲线运动中的力和位移关系
教学难点:
1. 计算曲线运动中的加速度和速度
2. 掌握曲线运动中的力和位移关系
教学过程:
一、引入
通过实际生活中的例子引入曲线运动的概念,让学生了解曲线运动的基本特点和定义。
二、讲解
1. 讲解曲线运动的基本概念和规律
2. 分析曲线运动中的加速度、速度、位移、力等相关物理量之间的关系
3. 介绍曲线运动的相关公式和计算方法
三、实验
进行一些曲线运动的实验,让学生通过实验操作和数据分析加深对曲线运动的理解。
四、练习
布置一些练习题,让学生独立解决问题,巩固所学知识。
五、总结
总结本节课的重点内容,澄清学生对曲线运动的理解,提出问题,并解答学生疑惑。
六、作业
布置一些课后作业,巩固所学知识,并鼓励学生自主学习。
七、课堂反馈
对学生的学习情况进行反馈,帮助学生及时找到学习中存在的问题,及时调整教学方法。
八、课后拓展
推荐一些相关的拓展资料,让学生进一步了解曲线运动及其应用领域。
教学资源:
1. 教材资料
2. 实验器材
3. 课堂练习题
4. 课后作业
教学评价:
通过讲解、实验、练习等多种方式,全面评价学生对曲线运动的理解和掌握情况,及时纠正学生存在的问题,提高学生的学习效果。
高一物理曲线运动教案优秀8篇
高一物理曲线运动教案优秀8篇高一物理曲线运动教案篇一(一)教学目的1.知道什么是机械运动,知道机械运动是宇宙中最普遍的现象。
2.知道什么叫参照物,知道判断物体的运动情况需要选定参照物。
知道运动和静止的相对性。
3.知道什么是匀速直线运动。
(二)教具1米长的一端封闭的玻璃管,管内注入水,并留约2厘米长的一段空气柱,管口被封闭;节拍器(或秒表)。
(三)教学过程一、复习提问1.常用的测量长度的工具是什么?常用的长度单位有哪些?它们之间的换算关系是怎样的?2.完成下列长度单位的换算,要求有单位换算的过程。
由两名同学到黑板上演算,其他同学在笔记本上进行练习。
教师口述:0.2千米=______厘米。
(答:2某104厘米)500微米=______米。
(答:0.0005米)对学生所答进行讲评。
3.用最小刻度是毫米的刻度尺测量课本图1—5甲图中木块的实际长度。
要求每个学生动手测量。
由同学说出测量结果。
巩固上节所学正确使用刻度尺测长度、正确读、记测量结果和减小误差的基本知识。
二、新课教学1.新课的引入组织同学阅读课本节前大“?”的内容。
提问:飞机在天空中飞行,子弹在运动吗?飞行员为什么能顺手抓住一颗飞行的子弹呢?要回答这些问题,我们就要认真学习有关物体运动的知识。
板书:“第二章简单的运动一、机械运动”2.机械运动(1)什么是机械运动?运动是个多义词,物理学里讲的运动是指物体位置的变化。
同学们骑自行车时,人和自行车对地面或路旁的树都有位置的变化;飞机在天空中飞行,它相对于地面有位置的变化。
物理学里把物体位置的变化叫机械运动。
(2)机械运动是宇宙中最普遍的运动。
提问并组织学生回答:举例说明我们周围的物体哪些是在做机械运动。
对于回答中所举机械运动实例,教师要明确指出是哪个物体相对什么物体有位置的改变。
组织同学看课本图2—2,提问:图中的哪些物体在做机械运动?答:图2—2中运动员、足球、列车、地球、人造卫星、太阳系、银河系都在不停地做机械运动。
教师招聘:高中物理《曲线运动》教案
高中物理《曲线运动》教案第一章:引言1.1 教学目标让学生了解曲线运动的概念。
使学生理解曲线运动的特点。
引导学生思考曲线运动在实际生活中的应用。
1.2 教学内容曲线运动的概念介绍。
曲线运动的特点分析。
曲线运动在实际生活中的应用举例。
1.3 教学方法采用问题导入法引导学生思考曲线运动的概念。
通过实例分析法让学生理解曲线运动的特点。
利用生活中的实际例子让学生了解曲线运动的应用。
1.4 教学评估课堂提问:学生能准确回答曲线运动的概念和特点。
实例分析:学生能分析实际例子中的曲线运动。
第二章:曲线运动的条件2.1 教学目标让学生了解曲线运动的条件。
使学生理解曲线运动与力的关系。
2.2 教学内容曲线运动的条件介绍。
曲线运动与力的关系分析。
2.3 教学方法采用讲解法让学生理解曲线运动的条件。
通过图示法让学生了解曲线运动与力的关系。
2.4 教学评估课堂提问:学生能准确回答曲线运动的条件。
图示分析:学生能理解曲线运动与力的关系。
第三章:曲线运动的轨迹3.1 教学目标让学生了解曲线运动的轨迹。
使学生理解曲线运动的轨迹与速度方向的关系。
3.2 教学内容曲线运动的轨迹介绍。
曲线运动的轨迹与速度方向的关系分析。
3.3 教学方法采用讲解法让学生理解曲线运动的轨迹。
通过图示法让学生了解曲线运动的轨迹与速度方向的关系。
3.4 教学评估课堂提问:学生能准确回答曲线运动的轨迹。
图示分析:学生能理解曲线运动的轨迹与速度方向的关系。
第四章:曲线运动的速度和加速度让学生了解曲线运动的速度和加速度。
使学生理解曲线运动的速度和加速度的特点。
4.2 教学内容曲线运动的速度和加速度介绍。
曲线运动的速度和加速度的特点分析。
4.3 教学方法采用讲解法让学生理解曲线运动的速度和加速度。
通过实例分析法让学生了解曲线运动的速度和加速度的特点。
4.4 教学评估课堂提问:学生能准确回答曲线运动的速度和加速度。
实例分析:学生能分析实际例子中的曲线运动速度和加速度的特点。
高中物理《曲线运动》教案三篇
【导语】物体运动轨迹是曲线的运动,称为“曲线运动”。
当物体所受的合外⼒和它速度⽅向不在同⼀直线上,物体就是在做曲线运动。
准备了以下教案,希望对你有帮助! 篇⼀ 教学⽬标: 1、掌握曲线运动中速度的⽅向,理解曲线运动是⼀种变速运动。
2、掌握物体做曲线运动的条件及分析⽅法。
教学重点: 1、分析曲线运动中速度的⽅向。
2、分析曲线运动的条件及分析⽅法。
教学⼿段及⽅法: 多媒体,启发讨论式。
教学过程: ⼀、什么是曲线运动 1、现象分析: (1)演⽰⾃由落体运动。
(实际做与动画演⽰) 提问并讨论:该运动的特征是什么? 结论:轨迹是直线 (2)演⽰平抛运动(实际做与动画演⽰) 提问并讨论:该运动的特征是什么? 结论:轨迹是曲线 2、结论: (1)概念:轨迹是曲线的运动叫曲线运动。
(2)范围:曲线运动是普遍的运动情形。
⼩到微观世界(如电⼦绕原⼦核旋转);⼤到宏观世界(如天体运⾏)都存在。
⽣活中如投标枪、铁饼、跳⾼、跳远等均为曲线运动。
(说明)为什么有些物体做直线运动,有些物体做曲线运动呢?那我们必须掌握曲线运动的性质及产⽣的条件。
⼆、曲线运动的物体的速度⽅向 1、三个演⽰实验 (1)演⽰在旋转的砂轮上磨⼑具。
观察并思考问题:磨出的⽕星如何运动?为什么? 分析:磨出的⽕星是砂轮与⼑具磨擦出的微粒,由于惯性,以脱离砂 轮时的速度沿切线⽅向飞出,切线⽅向即为⽕星飞出时的速度⽅向。
(2)演⽰撑开带有⾬滴的⾬伞绕柄旋转,伞边缘上的⽔滴如何运动? 观察并思考:⽔滴为什么会沿脱离时的轨迹的切线飞出? 分析:同上 (3)演⽰链球运动员运动到最快时突然松⼿,在脱⼿处⼩球如何飞出? 观察并思考:链球为什么会沿脱⼿处的切线飞出? 分析:同上 2、理论分析: 思考并讨论: (1)在变速直线运动中如何确定某点⼼瞬时速度? 分析:如要求直线上的某处A点的瞬时速度,可在离A不远处取⼀B点,求AB的平均速度来近似表⽰A点的瞬时速度,如果时间取得更短,这种近似更精确,如时间趋近于零,那么AB间的平均速度即为A点的瞬时速度。
【高中物理必修二曲线运动】高中物理曲线运动的教案两篇
【高中物理必修二曲线运动】高中物理曲线运动的教案两篇篇一:高中物理《曲线运动》教案一、教学目标1、知道什么是曲线运动。
2、知道曲线运动中速度的方向。
3、理解曲线运动是一种变速运动。
4、理解物体做曲线运动的条件是所受合外力的方向与它的速度方向不在一条直线上。
二、重点难点重点:曲线运动中的速度方向和物体做曲线运动的条件。
难点:理解并掌握物体做曲线运动的条件。
三、教学方法实验、讲解、归纳、推理四、教学用具多媒体设备、小钢球、条形磁铁五、教学过程(一)、引入新课:【放录像】飞行的铁饼,导弹,卫星?在实际生活中,曲线运动是普遍发生的。
曲线运动有什么特点?物体为什么会做曲线运动?本节课我们就来学习这些问题。
(二)、曲线运动的速度方向1、提问:曲线运动与直线运动有什么区别?——运动轨迹是曲线。
——速度方向时刻改变。
2、曲线运动的速度方向【放录像】1、在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线方向飞出;(见课件)2、撑开的带有水的伞绕着伞柄旋转,伞面上的水滴沿伞边各点所划圆周的切线方向飞出。
总结:曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。
(3)、推理:a:速度是矢量,既有大小,又有方向。
b:只要速度的大小、方向中的一个或两个同时变化,就表示速度矢量发生了变化,也就是具有加速度。
C:曲线运动中速度的方向时刻在改变,所以曲线运动是变速运动。
过渡:那么物体在什么条件下才做曲线运动呢?(三)、物体做曲线运动的条件【演示实验】(投影仪显示)一个在水平面上做直线运动的钢珠,如果从旁边给它施加一个侧向力,它的运动方向就会改变,不断给钢珠施加侧向力,或者在钢珠运动的路线旁放一块磁铁,钢珠就偏离原来的方向而做曲线运动。
归纳得到:当运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动。
【讨论】做曲线运动的物体,其加速度的方向跟它的速度方向是否一致?对照物体做直线运动的条件:当物体所受的合外力方向跟它的速度方向在同一直线上时,物体做直线运动。
高一物理《曲线运动》教案
高一物理《曲线运动》教案高一物理《曲线运动》教案1教学目标学问目标1、知道曲线运动是一种变速运动,它在某点的瞬时速度方向在曲线这一点的切线上。
2、理解物体做曲线运动的条件是所受合外力与初速度不在同始终线上。
力量目标培育学生观看试验和分析推理的力量。
情感目标激发学生学习兴趣,培育学生探究物理问题的习惯。
教材分析本节教材主要有两个学问点:曲线运动的速度方向和物体做曲线运动的条件。
教材一开头提出曲线运动与直线运动的明显区分,引出曲线运动的速度方向问题,紧接着通过观看一些常见的现象,得到曲线运动中速度方向是时刻转变的,质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是曲线的这一点(或这一时刻)的切线方向。
再结合矢量的特点,给出曲线运动是变速运动。
关于物体做曲线运动的条件,教材从试验入手得到:当运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同始终线上时,物体就做曲线运动。
再通过实例加以说明,最终从牛顿其次定律角度从理论上加以分析。
教材的编排自然顺畅,适合学生由特别到一般再到特别的认知规律,感性学问和理性学问相互渗透,适合对学生进展探求物理学问的训练:制造情境,提出问题,探求规律,验证规律,解释规律,理解规律,自然顺畅,严密合理。
本节教材的学问内容和力量因素,是对前面所学学问的重要补充,是对运动和力的关系的进一步理解和完善,是进一步学习的根底。
教法建议“关于曲线运动的速度方向”的教学建议是:首先让学生明确曲线运动是普遍存在的,通过图片、动画,或让学生举例,接着提出问题,怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢?可让学生先提出自己的看法,然后展现录像资料,让学生总结出结论。
接着通过分析速度的矢量性及加速度的定义,得到曲线运动是变速运动。
“关于物体做曲线运动的条件”的教学建议是:可以根据教材的编排先做演示试验,引导学生提问题:物体做曲线运动的条件是什么?得到结论,再从力和运动的关系角度加以解释。
假如学生根底较好,也可以运用规律推理的方法,先从理论上分析,然后做试验加以验证。
高一物理曲线运动教案5篇
高一物理曲线运动教案5篇那种远离课标,脱离教材完整性、系统性,随心所欲另搞一套的写教案的做法是绝对不允许的。
一个好教案首先要依标合本,具有科学性。
这里由小编给大家分享高一物理曲线运动教案,方便大家学习。
高一物理曲线运动教案篇1[教学要求]1、力的示意图2、力的分类[重点难点]1、力的分类[教学要求]1、力的示意图:(表示力的意思的图,一为逗乐,二为揭示物体名词的命名方式)用有向线段表示力的方向和作用点的图,叫做力的示意图。
(力的图示和力的示意图的区别在于,力的图示除表示力的方向和作用点外,还表示力的大小。
即力的大小、方向、作用点,正好是力的三要素。
而力的示意图中并不表示力的大小)2、力的分类(力有许多种分类方式,比如力可以分成接触力和非接触力。
但今天我们学习的是其它的分类方法)①按力的性质分--重力、摩擦力;弹力、电场力、磁场力、分子力等(性质力)②按力的效果分--引力、斥力;压力、支持力、浮力、动力、阻力、拉力等(每个分类前两个力的后面之所以用分号分开,目的是说,前面的两个力老师直接给出它们是什么力,也通过这四个力让同学们知道什么是“性质力”什么是“效果力”。
后面的力,告诉同学们名称,让同学们试着自己分析是性质力还是效果力。
以增强同学们的分析能力。
这比直接把几个力都写出来效果好多了。
)(这里还有两个没有学过的知识,老师可以提前简单地做一下介绍。
第一个是“弹力”,我告诉同学们说,“弹力”这一概念是中学物理中同学们遇到的第一个难理解的概念,它包括三层含义,先是“变形”二是“恢复原状”,三是“产生弹力”,然后叙述:发生形变的物体,由于要恢复原状,对跟它接触的物体产生力的作用,这个力就是弹力。
第二个是“电场力”,让同学们想象小学学到的“摩擦起电”中带电体吸引轻小物体,初中学到的“同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引”,实际上物理学上把这种力叫做电场力;同理,磁体间的作用力就叫磁场力。
)(实际上到目前为止,我们所见到的性质力一般不超过这六种)[巩固练习](练习时间:三分钟)把下列的力按“性质力”和“效果力”进行分类弹力、重力、动力、摩擦力、磁力、阻力、压力、支持力、拉力、斥力、引力。
高中物理曲线运动的教案
高中物理曲线运动的教案
课题:曲线运动
目标:学生能够理解曲线运动的基本概念并能够应用相关知识解决问题。
教学内容:
1. 曲线运动的定义与特点
2. 曲线运动中的速度、加速度与位移的关系
3. 曲线运动中的向心力与离心力
教学方法:
1. 通过实例引导学生理解曲线运动的基本概念
2. 通过公式推导与实验验证,让学生掌握曲线运动中速度、加速度与位移的关系
3. 通过实例分析,帮助学生理解曲线运动中的向心力与离心力的作用
教学步骤:
1. 引入:通过展示一段视频或图片,引导学生对曲线运动的概念有一个直观的认识。
2. 概念讲解:介绍曲线运动的定义与特点,引导学生思考曲线运动与直线运动的区别。
3. 知识学习:讲解曲线运动中速度、加速度与位移的关系,让学生掌握相关公式并能够应用。
4. 实例分析:通过几个实例,让学生掌握曲线运动中向心力与离心力的作用。
5. 拓展应用:提出一些实际问题,让学生通过所学知识解决问题。
课堂练习:让学生完成几道相关习题,巩固所学知识。
课堂总结:通过讨论总结,强调曲线运动的特点与重要性。
作业布置:布置相关作业,让学生进一步巩固所学知识。
教学反思:教师根据学生的反馈情况,对本节课进行反思,并进行适当调整。
教具准备:视频、图片、实验装置、习题册等。
教学辅导:提供学生相关学习资料,帮助他们更好地理解曲线运动。
评估方式:通过课堂练习与作业考查学生对曲线运动的理解与应用能力。
高中物理《曲线运动》教案
高中物理《曲线运动》教案一、教学目标1.了解曲线运动的基本概念和特征;2.能够掌握曲线运动的常用量化表达方式;3.掌握曲线运动的数学描述方法。
二、教学内容1.曲线运动的概念和特征;2.曲线运动的等速和变速运动;3.曲线运动的数学描述和图像表达。
三、教学重点1.曲线运动的特征和表达方式;2.等速曲线运动和变速曲线运动的区别;3.曲线运动的数学描述方法。
四、教学步骤及内容第一步:导入•引导学生回顾直线运动的概念和特点;•提问:你们知道什么是曲线运动吗?曲线运动和直线运动有什么不同?第二步:概念解释•讲解曲线运动的定义和基本特征;•提供示例图片,要求学生观察并描述图片中的曲线运动;•引导学生思考曲线运动可能会有哪些不同的特点。
第三步:等速曲线运动和变速曲线运动•讲解等速曲线运动和变速曲线运动的区别;•通过示例问题让学生理解等速和变速运动的概念;•提供多个示例,要求学生判断其是等速曲线运动还是变速曲线运动。
第四步:曲线运动的数学描述•介绍曲线运动的数学描述方法;•讲解位移、速度和加速度等概念在曲线运动中的具体应用;•通过实例计算的方式让学生掌握数学描述方法。
第五步:图像表达•引导学生使用图像表达法描述曲线运动;•提供曲线运动的实例图像,要求学生根据图像描述其运动特点;•鼓励学生对图像进行分析和思考。
第六步:小结与展示•小结曲线运动的概念、特征及数学描述方法;•进行教学内容的总结回顾;•鼓励学生在课后继续探索和思考曲线运动。
五、课堂活动1.小组合作:讨论并整理曲线运动的特征和分类;2.个人练习:在纸上绘制曲线运动的图像并描述其特点;3.设计实验:设计一个简单的实验,观察并记录曲线运动的特点;4.学生展示:学生根据自身兴趣和能力,选择一种方式展示曲线运动的应用领域。
六、教学资源•PowerPoint课件;•示例图片;•曲线运动的实例图片。
七、教学评估•小组合作讨论的结果;•个人练习的成果;•实验设计和记录的质量;•学生展示的表现。
高中物理人教版曲线运动教案
高中物理人教版曲线运动教案教材版本:高中物理人教版教学目标:1. 了解曲线运动的定义及特点;2. 掌握曲线运动中的速度、加速度的计算方法;3. 能够分析曲线运动中的力的作用及曲线运动与直线运动的区别;4. 能够应用所学知识解决相关问题。
教学重点:1. 曲线运动的特点及速度、加速度的计算;2. 曲线运动中的力的作用;3. 曲线运动与直线运动的区别。
教学难点:1. 速度、加速度的计算在曲线运动中的应用;2. 曲线运动中的力的分析及作用。
教学准备:1. 课件及教学图表;2. 实验器材及实验步骤;3. 有关曲线运动的例题及练习题。
教学过程:1. 导入:讲解曲线运动的定义及特点,并与直线运动进行对比,引出曲线运动与直线运动的区别。
2. 探究:通过实验或图表展示曲线运动中速度、加速度的变化规律,并让学生通过计算实际数据,掌握速度、加速度的计算方法。
3. 拓展:讨论曲线运动中力的作用及影响,并结合实例进行分析,引导学生理解力与曲线运动的关系。
4. 确定性:讲解曲线运动中的力的方向及大小的计算方法,并演示相关例题,引导学生独立解决类似问题。
5. 巩固:布置相关课后作业,让学生通过练习提升对曲线运动的理解和掌握能力。
6. 总结:梳理本节课的重点内容,强调曲线运动的特点及与直线运动的区别,引导学生深入理解曲线运动的知识。
教学反思:通过本节课的教学,学生应能够清楚掌握曲线运动的特点、速度、加速度的计算方法,以及力在曲线运动中的作用。
教学中应注重实践操作与理论知识的结合,引导学生深入思考和解决实际问题,提升学生的学习能力和应用能力。
教师招聘:高中物理《曲线运动》教案
一、教学目标1. 让学生理解曲线运动的概念,掌握物体做曲线运动的条件和特点。
2. 引导学生运用物理学知识分析实际问题,提高学生的解决问题的能力。
3. 培养学生的观察能力、思考能力和创新能力,提高学生的科学素养。
二、教学内容1. 曲线运动的概念和特点2. 物体做曲线运动的条件3. 曲线运动的实例和应用4. 曲线运动的处理方法5. 曲线运动与直线运动的比较三、教学重点与难点1. 教学重点:曲线运动的概念、特点、条件、实例和应用。
2. 教学难点:曲线运动的处理方法,曲线运动与直线运动的比较。
四、教学方法与手段1. 采用问题驱动的教学方法,引导学生通过观察、实验、分析、综合等方法,掌握曲线运动的知识。
2. 使用多媒体教学手段,如PPT、视频、动画等,帮助学生形象地理解曲线运动的概念和特点。
五、教学安排1. 第一课时:介绍曲线运动的概念和特点,引导学生理解物体做曲线运动的条件。
2. 第二课时:介绍曲线运动的实例和应用,引导学生掌握曲线运动的处理方法。
3. 第三课时:介绍曲线运动与直线运动的比较,引导学生总结两者之间的异同。
4. 第四课时:进行课堂练习,巩固学生对曲线运动知识的掌握。
5. 第五课时:进行课后作业布置,引导学生深入思考曲线运动的相关问题。
六、教学过程1. 导入新课:通过展示奥运会运动员的曲线运动视频,引起学生对曲线运动的兴趣。
2. 讲解概念:介绍曲线运动的概念,解释物体做曲线运动的条件。
3. 分析实例:分析生活中常见的曲线运动实例,如圆周运动、平抛运动等。
4. 处理方法:讲解曲线运动的处理方法,如速度、加速度、位移等物理量的计算。
5. 比较直线运动:总结曲线运动与直线运动的异同,加深学生对曲线运动的理解。
七、课堂练习1. 针对本节课的内容,设计一些有关曲线运动的练习题,包括选择题、填空题和计算题。
2. 学生独立完成练习题,教师进行解答和讲解。
3. 针对学生的错误和疑问,进行针对性的讲解和辅导。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
专题3 力与曲线运动【2018年高考考纲解读】(1)曲线运动及运动的合成与分解(2)平抛运动(3)万有引力定律的应用(4)人造卫星的运动规律(5)平抛运动、圆周运动与其他知识点综合的问题【命题趋势】(1)单独考查曲线运动的知识点时,题型一般为选择题.(2)人造卫星问题仍是2016年高考的热点,题型仍为选择题,涉及的问题一般有:①结合牛顿第二定律和万有引力定律考查.②结合圆周运动知识考查卫星的线速度、角速度、周期、向心加速度与轨道半径的关系.③结合宇宙速度进行考查.【重点、难点剖析】本专题的高频考点主要集中在对平抛运动和圆周运动规律的考查上,本专题常考的考点还有运动的合成与分解,考查的难度中等,题型一般为选择和计算。
本专题还常与功和能、电场和磁场等知识进行综合考查。
1.必须精通的几种方法(1)两个分运动的轨迹及运动性质的判断方法(2)小船渡河问题、绳和杆末端速度分解问题的分析方法(3)平抛运动、类平抛运动的分析方法(4)火车转弯问题、竖直面内圆周运动问题的分析方法2.必须明确的易错易混点(1)两个直线运动的合运动不一定是直线运动(2)合运动是物体的实际运动(3)小船渡河时,最短位移不一定等于小河的宽度(4)做平抛运动的物体,其位移方向与速度方向不同(5)做圆周运动的物体,其向心力由合外力指向圆心方向的分力提供,向心力并不是物体“额外”受到的力(6)做离心运动的物体并没有受到“离心力”的作用3.合运动与分运动之间的三个关系关系说明等时性各分运动运动的时间与合运动运动的时间相等一个物体同时参与几个分运动,各个分运动独立进行、互不影独立性响等效性各个分运动的规律叠加起来与合运动的规律效果完全相同4.分析平抛运动的常用方法和应注意的问题(1)处理平抛运动(或类平抛运动)时,一般将运动沿初速度方向和垂直于初速度方向进行分解,先按分运动规律列式,再用运动的合成求合运动。
(2)对于在斜面上平抛又落到斜面上的问题,其竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角的正切值。
(3)若平抛的物体垂直打在斜面上,则物体打在斜面上瞬间,其水平速度与竖直速度之比等于斜面倾角的正切值。
5.平抛运动的两个重要结论(1)设做平抛运动的物体在任意时刻、任意位置处的瞬时速度与水平方向的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为φ,则有tanθ=2tanφ。
如图甲所示。
(2)做平抛运动的物体任意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。
如图乙所示。
6. 解答圆周运动问题(1)对于竖直面内的圆周运动要注意区分“绳模型”和“杆模型”,两种模型在最高点的临界条件不同。
(2)解答圆周运动问题的关键是正确地受力分析,确定向心力的来源。
解决竖直面内圆周问题的基本思路是两点一过程。
“两点”即最高点和最低点,在最高点和最低点对物体进行受力分析,找出向心力的来源,根据牛顿第二定律列方程;“一过程”即从最高点到最低点,往往用动能定理将这两点联系起来。
【题型示例】题型一曲线运动运动的合成与分解例1.[2016·天津卷] 如图1所示,空间中存在着水平向右的匀强电场,电场强度大小E =5 N/C,同时存在着水平方向的匀强磁场,其方向与电场方向垂直,磁感应强度大小B=0.5 T.有一带正电的小球,质量m=1×10-6 kg,电荷量q=2×10-6 C,正以速度v在图示的竖直面内做匀速直线运动,当经过P点时撤掉磁场(不考虑磁场消失引起的电磁感应现象),g取10 m/s2.求:图1(1)小球做匀速直线运动的速度v的大小和方向;(2)从撤掉磁场到小球再次穿过P点所在的这条电场线经历的时间t.【答案】 (1)20 m/s 方向与电场E的方向之间的夹角为60°斜向上 (2)3.5 s(2)解法一:撤去磁场,小球在重力与电场力的合力作用下做类平抛运动,设其加速度为a ,有a =m q2E2+m2g2⑤设撤掉磁场后小球在初速度方向上的分位移为x ,有x =vt ⑥设小球在重力与电场力的合力方向上分位移为y ,有y =21at 2 ⑦a 与mg 的夹角和v 与E 的夹角相同,均为θ,又tan θ=x y⑧联立④⑤⑥⑦⑧式,代入数据解得t =2 s =3.5 s ⑨解法二:撤去磁场后,由于电场力垂直于竖直方向,它对竖直方向的分运动没有影响,以P 点为坐标原点,竖直向上为正方向,小球在竖直方向上做匀减速运动,其初速度为v y =v sin θ ⑤ 若使小球再次穿过P 点所在的电场线,仅需小球的竖直方向上分位移为零,则有v y t -21gt 2=0 ⑥联立⑤⑥式,代入数据解得t =2 s =3.5 s【举一反三】(2015·安徽理综,14,6分)图示是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 点解析 α粒子在散射过程中受到重金属原子核的库仑斥力作用,方向总是沿着二者连线且指向粒子轨迹弯曲的凹侧,其加速度方向与库仑力方向一致,故C 项正确. 答案 C【变式探究】(2014·四川理综,4,6分)(难度★★)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.k2-1kvB.1-k2vC.1-k2kvD.k2-1v解析 去程时船头垂直河岸如图所示,由合运动与分运动具有等时性并设河宽为d ,则去程时间t 1=v1d ;回程时行驶路线垂直河岸,故回程时间t 2=12-v22,由题意有t2t1=k ,则k =12-v2,得v 1=1-k2v2=1-k2v,选项B 正确.答案 B【变式探究】由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是0.28 m 3/min ,水离开喷口时的速度大小为16 m/s ,方向与水平面夹角为60°,在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力,则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速度g 取10 m/s 2)( ) A .28.8 m ,1.12×10-2m 3B .28.8 m ,0.672 m 3C .38.4 m ,1.29×10-2m 3D .38.4 m ,0.776 m 3解析 由题意可知,水柱做斜抛运动,竖直方向初速度v y =v sin 60°=24 m/s ,到达着火点位置时竖直速度变为0,由v 2-v 02=2gh ,得h =y 2y =28.8 m ;由v =gt ,得t =g vy=2.4 s ,则空中水量V =600.28×2.4 m 3=1.12×10-2 m 3,故A 正确. 答案 A【变式探究】如图所示,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 .无法确定解析 设水流的速度为v 水,学生在静水中的速度为v 人,从题意可知v 人> v 水,OA =OB=L ,对甲同学t 甲=v 人+v 水L +v 人-v 水L,对乙同学来说,要想垂直 到达B 点,其速度方向要指向上游,并且来回时间相等,即t 乙=人2水2水2,则t 甲2-t 乙2=(v 人-v 水L-v 人+v 水L )2>0,即t 甲>t 乙,C 正确. 答案 C题型二 抛体运动例2.【2017·新课标Ⅰ卷】发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)。
速度较大的球越过球网,速度较小的球没有越过球网;其原因是 A .速度较小的球下降相同距离所用的时间较多B .速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大C .速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少D .速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 【答案】C【解析】由题意知,速度大的球先过球网,即同样的时间速度大的球水平位移大,或者同样的水平距离速度大的球用时少,故C 正确,ABD 错误。
【变式探究】[2016·江苏卷] 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.图中①为A 的运动轨迹,则B 的运动轨迹是( )图1A .①B .②C .③D .④【答案】A 【解析】抛体运动的加速度始终为g ,与抛体的质量无关.当将它们以相同速率沿同一方向抛出时,运动轨迹应该相同.故选项A 正确.【举一反三】(2015·新课标全国Ⅰ,18,6分)(难度★★★)一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示.水平台面的长和宽分别为L 1和L 2,中间球网高度为h .发射机安装于台面左侧边缘的中点,能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球,发射点距台面高度为3h .不计空气的作用,重力加速度大小为g .若乒乓球的发射速率v 在某范围内,通过选择合适的方向,就能使乒乓球落到球网右侧台面上,则v 的最大取值范围是( )A.2L16h g <v <L 16h gB.4L1h g <v <12226h )gC.2L16h g <v <2112226h )gD.4L1h g <v <2112226h )g解析 发射机无论向哪个方向水平发射,乒乓球都做平抛运动.当速度v 最小时,球沿中线恰好过网,有: 3h -h =121 ①=v 1t 1②联立①②得v 1=4L1h g当速度最大时,球斜向右侧台面两个角发射,有 21122222=v 2t 2③ 3h =21gt 22④联立③④得v 2=2112226h )g所以使乒乓球落到球网右侧台面上,v 的最大取值范围为4L1h g<v < 2112226h )g,选项D正确.答案 D【变式探究】(2015·浙江理综,17,6分)(难度★★★)如图所示为足球球门,球门宽为L .一个球员在球门中心正前方距离球门s 处高高跃起,将足球顶入球门的左下方死角(图中P 点).球员顶球点的高度为h ,足球做平抛运动(足球可看成质点,忽略空气阻力),则( )A .足球位移的大小x =+s2L2B .足球初速度的大小v 0=+s2)L2C .足球末速度的大小v =+s2)+4gh L2D .足球初速度的方向与球门线夹角的正切值tan θ=2s L【变式探究】(2014·新课标全国Ⅱ,15,6分)(难度★★★)取水平地面为重力势能零点.一物块从某一高度水平抛出,在抛出点其动能与重力势能恰好相等.不计空气阻力.该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为( ) A.6πB.4πC.3πD.125π解析 设物块在抛出点的速度为v 0,落地时速度为v ,抛出时重力势能为E p ,由题意知E p =21mv 02;由机械能守恒定律,得21mv 2=E p +21mv 02,解得v =v 0,设落地时速度方向与水平方向的夹角为θ,则cos θ=v v0=22,解得θ=4π,B 正确. 答案 B【变式探究】(2013·江苏物理,7,4分)(难度★★)(多选)如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A 、B ,分别落在地面上的M 、N 点,两球运动的最大高度相同.空气阻力不计,则( )A .B 的加速度比A 的大 B .B 的飞行时间比A 的长C .B 在最高点的速度比A 在最高点的大D .B 在落地时的速度比A 在落地时的大解析 A 、B 两球均受重力,根据牛顿运动定律,知两球加速度均为重力加速度,A 错误;由最大高度相同,知两球运动时间相等,B 错误;因为B 球的射程较远.所以B 的水平分速度较大,在最高点,两球只有水平分速度,所以C 正确;由落地时的速度为水平分速度与竖直分速度的合速度,可知D 正确. 答案 CD题型三 圆周运动例3.【2017·江苏卷】如图所示,一小物块被夹子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环套在水平光滑细杆上,物块质量为M ,到小环的距离为L ,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F .小环和物块以速度v 向右匀速运动,小环碰到杆上的钉子P 后立刻停止,物块向上摆动.整个过程中,物块在夹子中没有滑动.小环和夹子的质量均不计,重力加速度为g .下列说法正确的是(A )物块向右匀速运动时,绳中的张力等于2F (B )小环碰到钉子P 时,绳中的张力大于2F (C )物块上升的最大高度为(D )速度v 不能超过【答案】D【解析】由题意知,F 为夹子与物块间的最大静摩擦力,但在实际运动过程中,夹子与物块间的静摩擦力没有达到最大,故物块向右匀速运动时,绳中的张力等于Mg ,A 错误;小环碰到钉子时,物块做圆周运动, ,绳中的张力大于物块的重力Mg ,当绳中的张力大于2F 时,物块将从夹子中滑出,即,此时速度,故B 错误;D 正确;物块能上升的最大高度, ,所以C 错误.【变式探究】[2016·全国卷Ⅲ] 如图1所示,在竖直平面内有由41圆弧AB 和21圆弧BC 组成的光滑固定轨道,两者在最低点B 平滑连接.AB 弧的半径为R ,BC 弧的半径为2R.一小球在A 点正上方与A 相距4R处由静止开始自由下落,经A 点沿圆弧轨道运动. (1)求小球在B 、A 两点的动能之比;(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C 点.图1【答案】 (1)5 (2)能【解析】(1)设小球的质量为m ,小球在A 点的动能为E k A ,由机械能守恒得E k A =mg 4R ①设小球在B 点的动能为E k B ,同理有E k B =mg 45R ②由①②式得EkA EkB =5 ③(2)若小球能沿轨道运动到C 点,小球在C 点所受轨道的正压力N 应满足N ≥0 ④设小球在C 点的速度大小为v C ,由牛顿运动定律和向心加速度公式有N +mg =C 22R ⑤由④⑤式得,v C 应满足mg ≤m C 2C ⑥由机械能守恒有mg 4R =21mv C 2 ⑦由⑥⑦式可知,小球恰好可以沿轨道运动到C 点.【举一反三】(2015·天津理综,4,6分)(难度★★)未来的星际航行中,宇航员长期处于零重力状态,为缓解这种状态带来的不适,有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”,如图所示.当旋转舱绕其轴线匀速旋转时,宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上,可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力.为达到上述目的,下列说法正确的是( )A .旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越大B .旋转舱的半径越大,转动的角速度就应越小C .宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越大D .宇航员质量越大,旋转舱的角速度就应越小解析 由题意知有mg =F =mω2r ,即g =ω2r ,因此r 越大,ω越小,且与m 无关,B 正确. 答案 B【变式探究】(2015·福建理综,17,6分)(难度★★★)如图,在竖直平面内,滑道ABC 关于B 点对称,且A 、B 、C 三点在同一水平线上.若小滑块第一次由A 滑到C ,所用的时间为t1,第二次由C滑到A,所用的时间为t2,小滑块两次的初速度大小相同且运动过程始终沿着滑道滑行,小滑块与滑道的动摩擦因数恒定,则( )A.t1<t2B.t1=t2C.t1>t2D.无法比较t1、t2的大小解析在AB段,由于是凸形滑道,根据牛顿第二定律知,速度越大,滑块对滑道的压力越小,摩擦力就越小,克服摩擦力做功越少;在BC段,根据牛顿第二定律知,速度越大,滑块对滑道的压力越大,摩擦力就越大,克服摩擦力做功越多.滑块从A运动到C与从C到A相比,从A到C运动过程,克服摩擦力做功较少,又由于两次的初速度大小相同,故到达C点的速率较大,平均速率也较大,故用时较短,所以A正确.答案 A【变式探究】(2015·浙江理综,19,6分)(难度★★★)(多选)如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道,转弯处为圆心在O点的半圆,内外半径分别为r和2r.一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达A′B′线,有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以O′为圆心的半圆,OO′=r.赛车沿圆弧路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力为F max.选择路线,赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变,发动机功率足够大),则( )A.选择路线①,赛车经过的路程最短B.选择路线②,赛车的速率最小C.选择路线③,赛车所用时间最短D.①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等答案 ACD【变式探究】(2014·新课标全国Ⅱ,17,6分)(难度★★★)如图,一质量为M 的光滑大圆环,用一细轻杆固定在竖直平面内;套在大环上质量为m 的小环(可视为质点),从大环的最高处由静止滑下.重力加速度大小为g .当小环滑到大环的最低点时,大环对轻杆拉力的大小为( )A .Mg -5mgB .Mg +mgC .Mg +5mgD .Mg +10mg解析 解法一 以小环为研究对象,设大环半径为R ,根据机械能守恒定律,得mg ·2R =21mv 2,在大环最低点有F N -mg =m R v2,得F N =5mg ,此时再以大环为研究对象,受力分析如图,由牛顿第三定律知,小环对大环的压力为 F N ′=F N ,方向竖直向下,故F =Mg +5mg ,由牛顿第三定律知C 正确.解法二 设小环滑到大环最低点时速度为v ,加速度为a ,根据机械能守恒定律21mv 2=mg ·2R ,且a =R v2,所以a =4g ,以整体为研究对象,受力情况如图所示.F -Mg -mg =ma +M ·0所以F=Mg+5mg,C正确.答案:C题型四天体运动例4.【2017·新课标Ⅲ卷】2017年4月,我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接,对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行。