(人教版)物理高中必修二课时同步导学案 (全书完整版)

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新课标人教版物理必修二导学案人教课标版2(优秀教案)

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总课题曲线运动总课时第课时课题向心加快度向心力课型习题课教.进一步掌握向心力、向心加快度的有关知识,理解向心力、向心加快度的观点。

学目.娴熟应用向心力、向心加快度的有关公式剖析和计算有关问题标教课理解向心力、向心加快度的观点并会运用它们解决实质问题。

要点教课应用向心力、向心加快度的有关公式剖析和计算有关问题。

难点学法合作研究、精讲精练、指导教课圆锥摆准备知识回首→学生掌握基本公式,基本观点→ 合作研究→ 突出要点,打破难点→ 典型例题剖析→ 稳固知识→ 达标提高上节课我们学习了向心力、向心加快度的知识,要掌握它们的含义及求解公式,教课假想弄清它们间的联系,为后边的学习做好准备。

下边我们经过习题课加深对上节课知识的理解和应用。

教学过程师生互动增补内容或错题校正任务一知识回首(独立达成以下问题).什么是向心力、向心加快度?()做匀速圆周运动的物体遇到的一直指向的协力,叫做向心力。

注意 : 向心力是依据力的作用成效命名的,不是一种新的性质的力。

向心力的作用成效:只改变运动物体的速度方向,不改变速度大小。

()做匀速圆周运动物体的沿半径指向的加快度,叫做向心加快度。

.向心加快度和向心力的大小如何计算?()、向心加快度公式:a===任务二典型例题剖析例题、如下图,用相同资料做成的、、三个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一同绕竖直轴转动.已知三物体质量间的关系,转动半径之间的关系是,那么以下说法中错误的选项是: ( ).物体遇到的摩擦力最大.物体遇到的摩擦力最小.物体的向心加快度最大.转台转速加快时,物体最初开始滑动合作与沟通:如下图,细绳一端系着质量为=0.6kg 的物体,静止在水平面上,另一端经过圆滑小孔吊着质量为=0.3kg 的物体,与圆孔的距离为 0.2m.和水平面的最大静摩擦力为.现使此平面绕中心轴转动.问角速度ω在什么范围内,会处于静止状态 ?(=10m)例题.内壁圆滑圆锥筒固定不动,其轴线竖直,如图,两质量相同的小球和紧贴内壁分别在图示所在的水平面内做匀速圆周运动,则().球的线速度必然大于球的线速度.球对筒壁的压力必然大于球对筒壁的压力.球的角速度必然大于球的角速度.球的运动周期必然大于球的运动周期合作与沟通:如下图,已知水平杆长米,绳长米,小球的质量千克,整个装置可绕竖直轴转动,当该装置以某一角速度转动时,绳索与竖直方向成°角.取,求:()试求该装置转动的角速度;()此时绳的张力是多大?ω任务三达标提高()、向心力公式:===...物体做圆周运动时其协力不改变线速度的大小.以下对于向心力的阐述中,正确的选项是:().物体做圆周运动后,过一段时间后就会遇到向心力.向心力与重力、弹力、摩擦力相同是一种特定的力,它只有物体做圆周运动时才产生。

人教版高一物理必修二导学案(全册)

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R第五章 曲线运动第1节 曲线运动【学考要求】 1.了解曲线运动的位移与速度,会用平行四边形定则解决有关位移、速度的合成与分解的简单问题; 2.理解物体做曲线运动的条件。

【知识梳理】1.曲线运动的速度(1)曲线运动的速度方向:做曲线运动的物体在某一点的速度方向,沿曲线在该点的 方向。

(2)特点:曲线运动的速度的 在时刻变化,但速度的 不一定在变化。

因此曲线运动是一种 速运动。

这也说明做曲线运动的物体 初速度 和所受 合力 都不为零。

2.做曲线运动的条件 (1)物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上.......。

(2)记忆图像:(3)拓展规律:可将合力F 合分解到运动方向F x 和垂直运动的方向F y ,可知:F x 只起改变速度v 大小的作用,F y 只起改变速度v 方向的作用。

即:若θ为锐角,物体做加速..曲线运动;θ为钝角,物体做减速..曲线运动;θ为直角,物体做速. 度大小不变.....的曲线运动3.运动的合成与分解(1)运动的合成与分解遵循的法则: 定则。

(2)牢记:合运动就是物体的实际运动....(眼睛看得见),分运动是物体实际运动的两个分效果(人为分析出来的,并不直观可见) (3)合运动与分运动的关系:合运动与分运动具有等效性和等时性;各分运动具有独立性。

(4)运动的合成与分解:运动的合成与分解就是要对和运动相关的矢量(位移、速度)进行合成与分解,使合矢量与分矢量相互转化,从而将复杂运动用简单运动进行等效替代。

(类比:力的合成与分解)【考题例析】例题1(2011学考第8题)跳水队员从10m 高台做“反身翻腾二周半”动作时, 头部运动的轨迹如图所示,下列有关头部运动的说法正确的是( ) A .直线运动 B .曲线运动C .速度大小不变D .速度方向不变例题2(2012学考第5题)向斜上方抛出的石子,它所受重力的方向与速度的方向不在一条直线上,则石子( )A .一定做直线运动B .可能做直线运动C .一定做曲线运动D .可能做曲线运动例题3(2010学考第5题)如图所示,一个在水平桌面上向右做直线 运动的钢球,如果在它运动路线的旁边放一块磁铁,则钢球可能的 运动轨迹是( )A .轨迹①B .轨迹②C .轨迹③D .轨迹①、②、③都有可能例题4(2011学考第16题)如图所示,蜡块R 可以在两端封闭、注满清水的竖直玻璃管中 匀速上升。

完整版人教版物理必修二导学案5.2平抛运动完美版

完整版人教版物理必修二导学案5.2平抛运动完美版

第五章曲线运动第二节平抛运动【学习目标】1.理解平抛运动的特色和规律并能运用平抛运动的公式求解有关问题。

2.知道研究平抛运动的方法。

【要点、难点】平抛运动的研究方法及规律预习案【自主学习】1.什么是抛体运动?2.什么是平抛运动?列举生活中做平抛运动的物体。

3.研究平抛运动的方法是什么?【学始于疑】研究案【合作研究一】平抛运动的特色问题 1:平抛运动的定义(与自由落体运动比较)问题 2:平抛运动的条件思虑:将一张小纸片水平抛出,小纸片的运动能否看作是平抛运动?(1)(2)问题 3:平抛运动的性质(1)竖直方向的运动性质(2)水平方向的运动性质(3)平抛物体的运动性质:加快度恒为的匀变速曲线运动,任意相等的时间内速度的变化。

归纳总结【合作研究二】平抛运动的速度物体抛出后,速度大小和方向时辰变化,我们如何来研究抛体运动的速度呢?试推导以初速度0平抛出的物体t 时辰运动的速度。

问题 1:研究方案:网问题 2:速度规律:水均分速度:( 1)竖直分速度:( 2)t 秒末的合速度:( 3)方向:(4)归纳总结:【合作研究三】平抛运动的位移水均分位移:( 5)竖直分位移:( 6)t 秒内的合位移:( 7)方向:(8)【合作研究四】一般的抛体运动斜向上抛出,物体的受力状况如何?问题 1:将物体以必定的初速度应如何解析物体的运动?问题 2:物体在双方向的初速度大小如何?在两个方向上分别做什么运动?【本节知识网络】平抛运动各方向及合运动规律:运动分类加快度速度位移轨迹分运动x 方向y 方向合运动大小与 x 方向的夹角的正切关系【思虑】【当堂检测】1.关于平抛运动,以下说法正确的选项是()A .平抛运动是非匀变速运动B .平抛运动是匀速运动C.平抛运动是匀变速曲线运动D.平抛运动的物体落地时的速度可能是竖直向下的2.从离地面h 高处投出A、 B、C 三个小球, A 球自由着落, B 球以速度水平抛出,以速度 2水平抛出,则它们落地时间t A、 t B、 t C的关系是(A .t A< tB < tC B . t A> t B > t C C. t A< t B=t C D. t A= t B=t C C 球)3.一小球以初速度0 水平抛出,落地时速度为,阻力不计。

导学案最新高中物理人教版必修二:7.1 追寻守恒量 7.2功

导学案最新高中物理人教版必修二:7.1 追寻守恒量 7.2功

7。

1 《追寻守恒量——能量》7.2《功》导学案【学习目标】⒈正确理解能量守恒的思想以及功的概念.2.理解功的概念。

3. (1)知道计算机械功的公式W=Fscosα;知道在国际单位制中,功的单位是焦耳(J);知道功是标量。

(2)能够用公式W=Fscosα进行有关计算【重点难点】1、功的计算2、正功负功的理解 3 总功【学法指导】认真阅读教材,体会能量转化和守恒的思想,加深对能量转化和守恒的感性认识。

观察教材插图,体会做功的要素和功的正负.【知识链接】要点一能及其转化与守恒的认识能是描述物质(或系统)运动状态的一个物理量,是物质运动的一种量度.任何物质都离不开运动,在自然界中物质的运动是多种多样的,相对于各种不同的运动形式,就有各种不同形式的能量.自然界中主要有机械能、热能、光能、电磁能和原子能等.各种不同形式的能可以相互转化,而在转化过程中,能的总量是不变的,这是能的最基本的性质.如图所示为伽利略的理想斜面示意图.伽利略发现:无论斜面B比斜面A陡些还是缓些,小球最后总会在斜面上的某点速度变为0,这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度相同.这个过程中势能先转化为动能,动能又转化为势能,动能和势能的总量保持不变,因此小球才能上升到与出发点等高处.能量守恒告诉我们,尽管物质世界千变万化,但这种变化不是没有规律的,基本的规律就是守恒定律,也就是说,一切运动变化无论属于什么形式,反映什么样的物质特性,都要满足一定的守恒定律.机械能守恒定律是人们在认识到动能和势能的具体形式,以及探索了它们之间能以一定的数量关系相互转化之后建立起来的.【学习过程】一、功的概念1、功:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段_____,这个力就对物体做了功.2、做功的两个不可缺少的因素:__ _和在力的方向上发生的__ ___。

3、功的公式(1)如图,力F的方向与位移方向一致,力F所做的功等于与的乘积。

用公式表示:(2)如图,当力F的方向与位移方向成某一角度时,可以把力F分解为两个分力:和。

高中物理导学案人教版必修二:7.2 第二课时

高中物理导学案人教版必修二:7.2 第二课时

高一物理 必修2
方法小结:化“变”为“不变”。

(其他求变力做功的方法请认真阅读《学法大视野》62页图像法和63页例四)
任务三 达标提升
1、在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放一质量不同的木块,在相同的拉力作用下,通过相同的位移,拉力对木块做的功( )
A 、在光滑的水平面上较多
B 、在粗糙的水平面上较多
C 、一样多
D 、由小车运动所需的时间决定
2.关于功的正负,下列叙述中正确的是 ( )
A .正功表示功的方向与物体运动方向相同,负功为相反
B .正功表示功大于零,负功表示功小于零
C .正功表示做功的力为动力,负功表示做功的力为阻力
D .以上说法都不对
3、质量为m 的物体沿倾角为θ的斜面匀速滑下,在通过位移s 的过程中
( )
A 、重力对物体做功mgs
B 、摩擦力对物体做正功,数值为mgssin
C 、支持力对物体做功mgscos
D 、重力对物体做功mgssin
4、两个互相垂直的力F 1和F 2作用在同一物体上,使
物体运动,如图所示.物体通过一段位移时,力F 1
对物体做功4J ,力F 2对物体做功3J ,则力F 1与F 2
的合力对物体做功为 ( )
A .7J
B .2J
C .5J
D .3.5J .•
5、以一定的初速度竖直向上抛出一小球,小球上升
的最大高度为h ,空气阻力的 大小恒为f ,则从抛出至落回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为 ( )
A .零
B .fh -
C .fh 2-
D .fh 4-
A B α β F H。

新课标人教版物理必修二导学案人教课标版7实用教案

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总课题曲线运动总课时第课时课题抛体运动的规律课型习题课知识与技能.掌握处理平抛运动的方法运动的合成与分解.理解合运动与分运动的关系.教.掌握合位移、合速度求分位移、分速度和分位移、分速度求合位移、合速度方法学目过程与方法标.掌握平抛运动的特点,能够运用平抛规律解决有关问题..通过例题分析再次体会平抛运动的规律.情感、态度与价值观通过典型,稳固自己所学的知识.教学掌握合位移、合速度求分位移、分速度和分位移、分速度求合位移、合速重点度方法教学难点处理平抛运动的方法运动的合成与分解学法自主学习、合作探究、精讲精练、指导教学准备本节课不仅是知识的学习,更为重要的是在已有根底知识的根底上实现知识的转教学移,灵活运用运动的合成分解的科学思维方法,将曲线运动转化为直线运动,将复杂设想问题简单化。

教学过程师生互动补充内容或错题订正任务一知识回忆一、平抛运动的定义:将物体用一定的沿水平方向抛出,不考虑,物体只在作用下所做的运动,叫做平抛运动。

二、平抛运动的轨迹是平抛运动的性质:运动。

三、平抛运动的常规处理方法四、平抛运动的规律() 平抛运动任一时刻的位置坐标()任一时刻的速度水平分速度:竖直分速度:实际(合)速度的大小:方向:()任一时刻的位移水平分位移:竖直分位移:实际(合)位移的大小:方向:任务二典型例题分析【例一】用、、分别表示平抛运动物体的质量、初速度和抛出点离水平地面的高度。

在这三个量中.物体在空中运动的时间是由决定的。

.在空中运动的水平位移是由决定的。

.落地时瞬时速度的大小是由决定的。

.落地时瞬时速度的方向是由决定的。

练习、在离地高为15m处以5m的水平速度抛出—个物体,那么物体在空中运动的时间为,物体落地点到抛出点的水平距离为.(取0m/)、一架老式飞机在高出地面的高度,以.×102km/的速度水平飞行。

为了使飞机上投下的炸弹落在指定的目标上,应该在与轰炸目标的水平距离为多远的地方投弹?不计空气阻力。

新课标人教版物理必修二导学案人教课标版(美教案)

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总课题万有引力与航天总课时第课时课题万有引力定律课型新授课知识与技能在开普勒第三定律的根底上,推导得到万有引力定律,使学生对此规律有初步理解。

过程与方法教学通过牛顿发现万有引力定律的思考过程和卡文迪许扭秤的设计方法,渗透科学发现与目标科学实验的方法论教育。

情感态度与价值观介绍万有引力恒量的测定方法,增加学生对万有引力定律的感性认识。

教学万有引力定律的推导过程重点太由于一般物体间的万有引力极小,学生对此缺乏感性认识,又无法进行演示实验,教学难点故应加强举例。

学法自主阅读、合作探究、精讲精练、指导教学准备教学预习导学→合作探究→突出重点,突破难点→典型例题分析→稳固知识→达标提设想升教学过程师生互动补充内容或错题订正任务预习导一学〔认真阅读教材,思考以下问题〕Mm上节课我们推导出了太阳与行星间的引力规律,即FG2。

知道了行星为什么能够绕太阳运转而不会飞离太阳。

那么大家想到过,是什么力使得地面的物体不能离开地球,总要落回地面呢?地球吸引物体的力与地球和太阳间的引力是同种性质的力吗?还有,月球能够绕地球运转,说明月球与地球之间也一定存在着相互作用力,这个拉住月球使它绕地球运转的力与地球对物体的引力是同一种力吗?任务二合作探究、月-地检验引导:学生阅读教材“月-地检验〞局部的内容,完成写列问题地面附近的重力加速度,月球绕地球运动的周期为天,地球半径为×106m,轨道半径为地球半径的倍。

设质量为的物体在月球的轨道上运动的加速度〔月球公转的向心加速度〕为,那么ar2,2,,T得a60R42T2代入数据解得a11g3 60060 2试利用教材提供的信息,通过上面计算结果,你能得出什么结论?、万有引力定律引导:学生阅读教材,思考问题:〔〕、把太阳与行星之间、地球与月球之间、地球与地面物体之间的引力遵从的规律推广到宇宙万物之间,你觉得适宜吗?发表自己的见解。

〔〕、万有引力定律的内容是什么?写出表达式。

并注明每个符号的单位和物理意义〔〕、你认为万有引力定律的发现有何深远意义?、引力常量引导学生阅读教材,思考问题:〔〕、测定引力常量有何意义?〔〕、引力常量是由哪位物理学家测出的,它的数值是多大?做一做:下面我们粗略的来计算一下两个质量为50kg,相距的人之间的引力。

新人教版高中物理必修全册导学案

新人教版高中物理必修全册导学案

新人教版高中物理必修 2 全册导学案目录 5.2 曲线运动学案(人教版必修2) ................................................................................... 3 5.2 平抛运动学案(人教版必修 2) ................................................................................... 7 5.3实验:研究平抛运动学案(人教版必修 2) (11)5.4 圆周运动学案(人教版必修 2) ................................................................................16 5.5 向心加速度学案(人教版必修2) ............................................................................ 20 5.6 向心力学案(人教版必修2) .................................................................................... 25 5.7 生活中的圆周运动学案(人教版必修 2) ................................................................ 30 6.1 行星的运动学案(人教版必修 2) ............................................................................ 35 6.2太阳与行星间的引力学案(人教版必修 2) (39)6.3 万有引力定律学案(人教版必修 2) ........................................................................43 6.4 万有引力理论的成就学案(人教版必修2) ............................................................ 48 6.5 宇宙航行学案(人教版必修2) ................................................................................ 52 6.6 经典力学的局限性学案(人教版必修 2) ................................................................ 56 7.1 追寻守恒量学案(人教版必修 2) ............................................................................ 60 7.2 功学案(人教版必修 2) ............................................................................................. 63 7.3 功率学案(人教版必修 2) . (68)7.4 重力势能学案(人教版必修 2) ................................................................................73 7.5 探究弹性势能的表达式学案(人教版必修2) ........................................................ 78 7.7 动能和动能定理学案(人教版必修2) .................................................................... 86 7.8 机械能守恒定律学案(人教版必修 2) .................................................................... 91 7.9实验:验证机械能守恒定律学案(人教版必修 2) (97)7.10 能量守恒定律与能源学案(人教版必修 2) ........................................................ 101 新人教版高中物理必修 2 导学案 5.2 曲线运动学案(人教版必修2)【学习目标】知识与技能1、知道曲线运动的方向,理解曲线运动的性质2、知道曲线运动的条件,会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系过程与方法1.体验曲线运动与直线运动的区别2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化情感态度与价值观能领会曲线运动的奇妙与和谐,培养对科学的好奇心和求知欲【学习重点】1. 什么是曲线运动2.物体做曲线运动方向的判定3. 物体做曲线运动的条件【学习难点】物体做曲线运动的条件【学习课时】 1课时【探究学习】1、曲线运动:___________________________________________ _______________2、曲线运动速度的方向:质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的方向。

新人教版高中物理必修二 同步学案

新人教版高中物理必修二 同步学案

新人教版高中物理必修二同步学案第七章机械能守恒定律第十节能量守恒定律与能源【自主学习】1能量(1)概念.一个物体能够对外,我们就说这个物体具有。

如:运动的物体可以推动与其接触的另一个物体一起向前运动,对被推动的物体做功,说明运动的物体具有能量。

又如流动的河水、被举高的重物、被压缩的弹簧、高温高压气体……都能对外做功.因此都具有能量。

(2〕形式:能量有各种不同的形式。

运动的物体具有 ;被举高的重物具有 ;发生弹性形变的物体具有 ;由大量粒子构成的系统具有。

另外自然界中还存在化学能、电能、光能、太阳能、风能、潮汐能、原子能等等不同形式的能。

不同的能与物体的不同运动形式相对应,如机械能对应 ;内能与大量微观粒子的相对应(3)能量的转化:各种不同形式的能量可以相互转化,而且在转化过程中保持不变。

也就是说当某个物体的能量时,一定存在其他物体的能量且减少量一定增加量;当的能量减少时,一定存在其他形式的能量增加,且减少量一定增加量。

(4)功是能量转化的量度不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的。

做功的过程就是各种形式的的过程。

且做了多少功,就有能量发生转化(或转移),因此,功是能量转化的。

2能量守恒定律(1)内容:能量既不会,也不会,它只会从一种形式为其地形式,或者从一个物体另一个物体,而在转化和转移过程中.能量的总量,这个规律叫做能量守恒定律.(2)定律的表达式:①②3.能源和能量耗散(1)能源是人类社会活动的物质基础.人类利用能源大致经历了三个时期,即,。

(2)能量耗散:燃料燃烧时一旦把自己的热量释放出去,它就不会起来供人类重新利用;电池中的化学能转化为电能,它又通过灯泡转化为内能和光能,热和光被其他物质吸收之后变成周围环境的内能,我们也无法把这些内能起来这种现象叫做能量的耗散。

【探究学习】引入新课教师活动:提出问题:我们已学习了多种形式的能,请同学们说出你所知道的能量形式。

我们还知道不同能量之间是可以相互转化的,请你举几个能量转化的例子。

人教版高中物理必修2导学案2(精品,含答案)

人教版高中物理必修2导学案2(精品,含答案)

高一物理新人教版必修二学案7.6 实验:探究功与速度变化的关系学案(人教版必修2)1.物体由于运动而具有的能称为________,动能的大小与速度的大小有关,速度越大,动能________;通过做功能够改变物体的动能,因此,对物体做功也就意味着物体的速度发生________.2.探究功与速度变化关系的思路:(1)使平板上的小车在力的作用下从________开始运动,测量力的大小及小车______________________________,可以计算力做的功,改变力的大小或小车运动的距离,也就改变了____________________.(2)小车的速度可以由____________和纸带测出.(3)以________为纵坐标,以__________为横坐标,作出图线,由图线特征了解两者的定量关系.3.操作技巧:(1)平衡摩擦力.如果纸带上打出的点距是______的,说明纸带的运动是匀速的,小车重力沿斜面方向的分力就刚好平衡了小车所受的摩擦力.(2)选择纸带.对纸带上的点进行分析,选择相邻距离基本________的若干个点作为小车匀速运动阶段的点,用这些点计算小车的速度.4.数据处理:根据实验测得的数据,分别作出W-v图线、W-1v图线、W-v2图线、W-v3图线…….如果哪一种图线更接近于过原点的倾斜直线,功与速度的某相关量之间可能就是一种________关系.【概念规律练】知识点一实验原理1.在本实验中,我们并不需要测出橡皮筋做的功到底是多少,只需测出以后各次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次实验的多少倍,使用的方法是()A.用同样的力对小车作用,让小车通过的距离为s、2s、3s…进行第1次,第2次,第3次…实验时,力对小车做的功就是W、2W、3W…B.让小车通过相同的距离,第1次力为F、第2次力为2F,第3次力为3F…实验时,力对小车做的功就是W、2W、3W…C.选用同样的橡皮筋,在实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致,当用1条、2条、3 条…同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次…实验时,橡皮筋对小车做的功就是W、2W、3W…D.利用弹簧测力计测量对小车的拉力F,利用直尺测量小车在力的作用下移动的距离s,便可求出每次实验中力对小车做的功,可控制为W、2W、3W…2.关于探究功与物体速度变化的关系实验中,下列叙述正确的是()A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致C.放小车的长木板应该尽量使其水平D.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出知识点二实验的注意事项3.实验时小车在运动中会受到阻力作用.在小车沿长木板滑行的过程中,除橡皮筋对其做功外,还有阻力做功,这样便会给实验带来误差,我们在实验中想到的办法是使长木板略为倾斜.对于长木板的倾斜程度,下列说法正确的是()①木板只要稍微倾斜一下即可,没有什么严格要求②木板的倾斜角度在理论上应满足以下条件,即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力③如果小车在倾斜的木板上做匀速运动,则木板的倾斜程度是符合要求的④其实木板不倾斜,问题也不大,因为实验总是存在误差的A.①②B.②③C.③④D.①④【方法技巧练】一、实验数据的处理方法4.某同学在探究功与物体速度变化的关系时得到了W与v的几组数据,请你对这些数据进行处理,并确定W与v之间的关系(W1为物体速度由0.00变化到0.80 m/s时所做的二、用其他方法探究功与速度变化的关系5.质量为1 kg的重物自由下落,通过打点计时器在纸带上记录运动过程,打点计时器所接电源为6 V、50 Hz的交流电源,如图1所示,纸带上O点为重物自由下落时纸带打点的起点,选取的计数点A、B、C、D、E、F、G依次间隔一个点(图中未画出),各计数点与O点之间的距离依次为31.4、70.6、125.4、195.9、282.1、383.8、501.2,单位为mm.则:图1(1)求出B、C、D、E、F各点速度并填入下表;(2)求出物体下落时从O点到图中各点过程中重力所做的功,并填入下表;(3)适当选择坐标轴,在图2中作出物体重力做的功与物体速度之间的关系图象.图中纵坐标表示____________,横坐标表示____________,由图可得重力所做的功与__________成________关系.图2参考答案课前预习练1.动能越大变化2.(1)静止在力的作用下运动的距离力对小车做的功的大小(2)打点计时器(3)功W速度v3.(1)均匀(2)相同4.正比课堂探究练1.C[实验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致,就可以保证每根橡皮筋所产生的拉力相等,且每次实验时小车在力的方向上发生的位移相等,C正确.]2.D[本实验没有必要测出橡皮筋做的功到底是多少焦耳,只要测出以后各次实验时橡皮筋做的功是第一次实验时的多少倍就已经足够了,A错;每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致,只有这样才能保证以后各次实验时,橡皮筋做的功是第一次实验时的整数倍,B错;小车运动中受到阻力,只有使木板倾斜到一定程度,才能减小误差,C错;实验时,应该先接通电源,让打点计时器开始工作,然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出,D正确.] 3.B[由动力学知识可以知道,要平衡摩擦力,就应使物体的重力沿斜面向下的分力等于物体受到的阻力,使小车能够匀速运动.]4.见解析解析以W为纵坐标,v为横坐标,作出W-v图线(如图甲).以W为纵坐标,v2为横坐标,作出W-v2图线(如图乙).由图象可看出:W∝v2.方法总结用图象分析两个物理量间的关系很直观,也很清晰,通过图线的形状确定W 和v以及W和v2的关系.5.(1)1.18 1.57 1.96 2.35 2.74(2)0.69 1.23 1.92 2.76 3.76(3)如图所示重力做的功W G物体速度的平方v2物体速度的平方v2正比解析(1)各点速度由公式v=v=Δx Δtv B=ACΔt=(125.4-31.4)×10-34×0.02m/s≈1.18 m/s同理v C≈1.57 m/s,v D≈1.96 m/s,v E≈2.35 m/s,v F≈2.74 m/s (2)重力做的功由W=mgΔx求出W B=mg OB=1×9.8×70.6×10-3 J≈0.69 J同理W C≈1.23 J,W D≈1.92 J,W E≈2.76 J,W F≈3.76 J7.7 动能和动能定理 学案(人教版必修2)1.物体由于运动而具有的能称为动能,表达式为__________,动能是______量,单位与功的单位相同,在国际单位制中都是________.2.两个质量为m 的物体,若速度相同,则两个物体的动能________,若动能相同,两 个物体的速度________________.3.力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中____________,这个结论叫动能定理.表达式为W =________.式中W 为合外力对物体做的功,也可理解为各力对物 体做功的__________,如果外力做正功,物体的动能________;外力做负功,物体的动 能减少.4.动能定理既适用于________运动,也适用于________运动,既适用于________做功, 也适用于________做功.且只需确定初、末状态而不必涉及过程细节,因而解题很方便. 5.下列关于运动物体所受合力做功和动能变化的关系正确的是( ) A .如果物体所受合力为零,则合力对物体做的功一定为零 B .如果合力对物体所做的功为零,则合力一定为零 C .物体在合力作用下做变速运动,动能一定发生变化 D .物体的动能不变,所受合力一定为零6.关于动能概念及公式W =E k 2-E k 1的说法中正确的是( ) A .若物体速度在变化,则动能一定在变化 B .速度大的物体,动能一定大 C .W =E k 2-E k 1表示功可以变成能D .动能的变化可以用合力做的功来量度【概念规律练】知识点一 动能的概念1.对动能的理解,下列说法正确的是( )A .动能是机械能的一种表现形式,凡是运动的物体都具有动能B .动能不可能为负值C .一定质量的物体,动能变化时,速度一定变化;但速度变化时,动能不一定变化D .动能不变的物体,一定处于平衡状态2.在下列几种情况中,甲、乙两物体的动能相等的是( )A .甲的速度是乙的2倍,甲的质量是乙的12B .甲的质量是乙的2倍,甲的速度是乙的12C .甲的质量是乙的4倍,甲的速度是乙的12D .质量相同,速度大小也相同,但甲向东运动,乙向西运动 知识点二 动能定理3.关于动能定理,下列说法中正确的是( )A .在某过程中,外力做的总功等于各个力单独做功的绝对值之和B .只要有力对物体做功,物体的动能就一定改变C .动能定理只适用于直线运动,不适用于曲线运动D .动能定理既适用于恒力做功的情况,又适用于变力做功的情况 4.图1有一质量为m的木块,从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点,如图1所示,如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变,则以下叙述正确的是()A.木块所受的合外力为零B.因木块所受的力都不对其做功,所以合外力的功为零C.重力和摩擦力做的功代数和为零D.重力和摩擦力的合力为零知识点三动能定理的应用5.一个25 kg的小孩从高度为3.0 m的滑梯顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为2.0 m/s.取g=10 m/s2,关于力对小孩做的功,以下结果正确的是()A.合外力做功50 J B.阻力做功500 JC.重力做功500 J D.支持力做功50 J6.一辆汽车以v1=6 m/s的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能滑行x1=3.6 m,如果以v2=8 m/s的速度行驶,在同样路面上急刹车后滑行的距离x2应为()A.6.4 m B.5.6 mC.7.2 m D.10.8 m【方法技巧练】一、应用动能定理分析多过程问题7.图2物体从高出地面H处由静止自由落下,不考虑空气阻力,落至地面进入沙坑h处停止,如图2所示,求物体在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍.8.图3如图3所示,物体在离斜面底端5 m处由静止开始下滑,然后滑上由小圆弧(长度忽略) 与斜面连接的水平面上,若斜面及水平面的动摩擦因数均为0.4,斜面倾角为37°,则物体能在水平面上滑行多远?二、利用动能定理求变力做功 9.如图4所示,图4一质量为m 的小球,用长为L 的轻绳悬挂于O 点,小球在水平拉力F 作用下从平衡位 置P 点缓慢地移到Q 点,此时悬线与竖直方向夹角为θ,则拉力F 做的功为( ) A .mgL cos θ B .mgL(1-cos θ) C .FL sin θ D .FL cos θ参考答案课前预习练1.E k =12m v 2 标 焦耳2.相同 不一定相同3.动能的变化 E k2-E k1 代数和 增加 4.直线 曲线 恒力 变力5.A [物体所受合力为零,则合力做功为零,物体的动能变化为零.但如果物体所受合力不为零,合力对物体做功也可能为零,动能变化为零,如匀速圆周运动.故A 正确.]6.D [速度是矢量,而动能是标量,若物体速度只改变方向,不改变大小,则动能不变,A 错;由E k =12m v 2知B 错;动能定理W =E k2-E k1表示动能的变化可用合力做的功来量度,但功和能是两个不同的概念,有着本质的区别,故C 错,D 正确.]课堂探究练1.ABC [物体由于运动而具有的能叫动能,故A 对;由E k =12m v 2知,B 对;由于速度是矢量,当速度大小不变、方向变化时,动能不变,但动能变化时,速度大小一定改变,故C 对;做匀速圆周运动的物体,其动能不变,但物体却处于非平衡状态,故D 错.]2.CD [由动能的表达式E k =12m v 2知A 、B 错误,C 正确.动能是标量,D 正确.]3.D4.C [物体做曲线运动,速度方向变化,加速度不为零,合外力不为零,A 错.速率不变,动能不变,由动能定理知,合外力做的功为零,支持力始终不做功,重力做正功,所以重力做的功与阻力做的功代数和为零,但重力和阻力的合力不为零,C 对,B 、D 错.]点评 (1)动能定理反映的是合外力做的功和物体动能变化的关系. (2)速率不变,速度有可能变化.5.A [由动能定理可得合力对小孩做的功W 合=12m v 2=12×25×22J =50 J又因为W 合=W G +W f所以W f =W 合-W G =50 J -750 J =-700 J由于支持力的方向始终与速度方向垂直,支持力对小孩不做功.]6.A [急刹车后,车只受摩擦阻力F f 的作用,且两种情况下摩擦力大小是相同的,汽车的末速度皆为零.-F f x 1=0-12m v 21 ①-F f x 2=0-12m v 22② ②式除以①式得x 2x 1=v 22v 21.故汽车滑行距离x 2=v 22v 21x 1=(86)2×3.6 m =6.4 m]点评 对恒力作用下的运动,可以考虑用牛顿运动定律分析.但在涉及力、位移、速度时,应优先考虑用动能定理分析.一般来说,动能定理不需要考虑中间过程,比牛顿运动定律要简单一些.7.H +h h解析 解法一:物体运动分两个物理过程,先自由落体,然后做匀减速运动.设物体落至地面时速度为v ,则由动能定理可得mgH =12m v 2①第二个物理过程中物体受重力和阻力,同理可得mgh -F 阻h =0-12m v 2②由①②式得F 阻mg =H +hh.解法二:若视全过程为一整体,由于物体的初、末动能均为0,由动能定理可知,重力对物体做的功与物体克服阻力做的功相等,即mg (H +h )=F 阻h解得F 阻mg =H +h h .8.3.5 m解析 物体在斜面上受重力mg 、支持力F N1、滑动摩擦力F f1的作用,沿斜面加速下滑,在水平面上减速直到静止.方法一:对物体在斜面上的受力分析如图甲所示,可知物体下滑阶段: F N1=mg cos 37°故F f1=μF N1=μmg cos 37° 由动能定理得mg sin 37°·l 1-μmg cos 37°·l 1=12m v 21 ①在水平面上的运动过程中,受力分析如图乙所示 F f2=μF N2=μmg 由动能定理得-μmg ·l 2=0-12m v 21②由①②两式可得l 2=sin 37°-μcos 37°μ1=0.6-0.4×0.80.4×5 m =3.5 m.方法二:物体受力分析同上,物体运动的全过程中,初、末状态的速度均为零,对全过程运用动能定理有mg sin 37°·l 1-μmg cos 37°·l 1-μmg ·l 2=0得l 2=sin 37°-μcos 37°μl 1=0.6-0.4×0.80.4×5 m =3.5 m.方法总结应用动能定理解题时,在分析过程的基础上无需深究物体的运动过程中变化的细节,只需考虑整个过程的功及过程始末的动能.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.若不涉及中间过程量时,用整个过程分析比较简单.但求功时,有些力不是全过程都作用的,必须根据不同情况分别对待,求出总功.计算时要把各力的功连同符号(正、负)一同代入公式.9.B[小球缓慢移动,时时都处于平衡状态,由平衡条件可知,F=mg tan θ,随着θ的增大,F也在增大,是一个变化的力,不能直接用功的公式求它的功,所以这道题要考虑用动能定理求解.由于物体缓慢移动,动能保持不变,由动能定理得:-mgL(1-cos θ)+W =0,所以W=mgL(1-cos θ).]方法总结利用动能定理求变力做的功时,可先把变力做的功用字母W表示出来,再结合物体动能的变化进行求解.7.8 机械能守恒定律学案(人教版必修2)1.如图1所示,在伽利略斜面实验中,球沿斜面下滑时,重力做______,物体的动能________.重力势能________,球沿斜面上滑过程中,重力做______,物体的动能________,重力势能________.如果忽略空气阻力和摩擦阻力,球在A、B两斜面上升的高度________.图12.如图2甲所示,以一定速度运动的小球能使弹簧压缩,这时小球________________ 做功,使动能转化成弹簧的____________;小球速度变为零以后,被压缩的弹簧又能将小球弹回(如图乙所示),这时弹力对小球做__________,又使弹簧的____________转化成小球的________.图23.在自由落体运动或抛体运动中,物体从高为h 1的A 处运动到高为h 2的B 处,重力做功等于重力势能的变化的负值,即________________,此过程也可由动能定理得到重力做功等于物体动能的变化,即W =________________,所以有E p 1-E p 2=E k 2-E k 1,即 E p 1+E k 1=________________.4.在只有________________做功的物体系统内,动能与势能可以相互________,而总的机械能保持不变,这叫做机械能________定律,其表达式可以写成E k 1+E p 1=___或E k 2 -E k 1=________________.5.关于机械能守恒定律的适用条件,下列说法正确的是( ) A .只有重力和弹力作用时,机械能才守恒B .当有其他外力作用时,只要合外力为零,机械能就守恒C .当有其他外力作用时,只要其他外力不做功,机械能就守恒D .炮弹在空中飞行不计阻力时,仅受重力作用,所以爆炸前后机械能守恒 6.图3从h 高处以初速度v 0竖直向上抛出一个质量为m 的小球,如图3所示.若取抛出处物 体的重力势能为0,不计空气阻力,则物体着地时的机械能为( )A .mghB .mgh +12mv 2C .12mv 20D .12mv 20-mgh 7.质量均为m 的甲、乙、丙三个小球,在离地面高为h 处以相同的动能在竖直平面内 分别做平抛、竖直下抛、沿光滑斜面下滑的运动,则( ) A .三者到达地面时的速率相同 B .三者到达地面时的动能相同 C .三者到达地面时的机械能相同 D .三者同时落地【概念规律练】知识点一 机械能守恒的判断1.机械能守恒的条件是“只有重力对物体做功”这句话的意思是( ) A .物体只能受重力的作用,而不能受其他力的作用B .物体除受重力以外,还可以受其他力的作用,但其他力不做功C .只要物体受到的重力做了功,物体的机械能就守恒,与其他力做不做功无关D .以上说法均不正确2.如图4所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )图4A .甲图中,物体A 将弹簧压缩的过程中,A 机械能守恒B .乙图中,在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时,物体B 机械能守恒C .丙图中,不计任何阻力时,A 加速下落,B 加速上升过程中,A 、B 组成的系统机械能守恒D .丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒 知识点二 机械能守恒定律 3.如图5所示,图5在地面上以速度v 0抛出质量为m 的物体,抛出后物体落到比地面低h 的海平面.若以 地面为参考平面且不计空气阻力,则( ) A .物体落到海平面时的重力势能为mgh B .重力对物体做的功为mghC .物体在海平面上的动能为12mv 20+mghD .物体在海平面上的机械能为12mv 20图64.假设过山车在轨道顶点A 无初速度释放后,全部运动过程中的摩擦均可忽略,其他 数据如图6所示,求过山车到达B 点时的速度.(g 取10 m /s 2)【方法技巧练】一、链条类问题的分析方法 5.如图7所示,图7总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮,开始时下端A、B相平齐,当略有扰动时其一端下落,则当铁链刚脱离滑轮的瞬间,铁链的速度为多大?二、系统机械能守恒问题的分析方法6.如图8所示,图8A、B两球质量分别为4m和5m,其间用轻绳连接,跨放在光滑的半圆柱体上(半圆柱体的半径为R).两球从水平直径的两端由静止释放.已知重力加速度为g,圆周率用π表示.当球A到达最高点C时,求:球A的速度大小.三、机械能守恒定律的综合应用7.如图9所示,图9质量不计的轻杆一端安装在水平轴O上,杆的中央和另一端分别固定一个质量均为m 的小球A和B(可以当做质点),杆长为l,将轻杆从静止开始释放,不计空气阻力.当轻杆通过竖直位置时,求:小球A、B的速度各是多少?参考答案课前预习练1.正功 增加 减少 负功 减少 增加 相同2.克服弹簧弹力 弹性势能 正功 弹性势能 动能 3.W =-(E p2-E p1) E k2-E k1 E p2+E k24.重力或弹力 转化 守恒 E k2+E p2 E p1-E p25.C [机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功,也就是物体可以受其他力作用,只要其他力不做功或做功之和为零即可,故A 、B 均错,C 正确.在炮弹爆炸过程中,爆炸时产生的化学能转化为机械能,机械能不守恒,D 错.]6.C [初态时机械能为12m v 20,由于只有重力做功,机械能守恒,物体在任意时刻机械能都是这么大,故C 正确.]7.ABC [只有重力做功,机械能守恒,mgh +E k1=E k2=12m v 2,A 、B 、C 对.]课堂探究练1.B [只有重力对物体做功指的是物体除受重力外,还可以受其他力作用,但其他力不做功,只有重力做功,故B 对,A 、C 、D 错.]2.BCD [甲图中重力和弹力做功,物体A 和弹簧组成的系统机械能守恒,但物体A 机械能不守恒,A 错.乙图中物体B 除受重力外,还受支持力、拉力、摩擦力,但除重力之外的三个力做功的代数和为零,机械能守恒,B 对.丙图中绳子张力对A 做负功,对B 做正功,代数和为零,A 、B 组成的系统机械能守恒,C 对.丁图中小球的动能不变,势能不变,机械能守恒,D 对.]点评 判断机械能是否守恒时,对单个物体就看是否只有重力(或弹力)做功,或者虽受其他力,但其他力不做功;对两个或几个物体组成的系统,就看是否只有重力或系统内弹力做功,若有其他外力或内力做功(如内部有摩擦等)且代数和不为零,则系统机械能不守恒.3.BCD [物体抛出后运动的全过程机械能守恒,以地面为参考平面,物体的机械能表示为12m v 20,也等于全过程中任意位臵的机械能,D 正确;由动能定理知:mgh =12m v 2-12m v 20,所以在海平面上的动能为mgh +12m v 20,C 正确;重力做的功W G =mgh ,所以B 正确;到达海平面时的重力势能E p =-mgh ,A 错误.所以正确答案为B 、C 、D.]点拨 明确物体抛出后运动的全过程机械能守恒,注意重力势能的相对性. 4.70 m/s解析 由题意可知,过山车在运动过程中仅有重力做功,故其机械能守恒.以圆周轨道的最低点所在平面为零势能参考平面,由机械能守恒定律得mgh A =mgh B +12m v 2Bv B =2g (h A -h B )=2×10×(7.2-3.7) m/s =70 m/s.5.gL 2解析 铁链在运动过程中,只有重力做功,机械能守恒.这里提供两种解法.解法一 (利用E 2=E 1求解):设铁链单位长度的质量为ρ,且选取初始位臵铁链的下端A 、B 所在的水平面为参考平面,则铁链初态的机械能为E 1=ρLg ·L 4=14ρg L 2末态的机械能为E 2=12m v 2=12ρL v 2根据机械能守恒定律有E 2=E 1 即12ρL v 2=142 解得铁链刚脱离滑轮时的速度v =gL2. 解法二 (利用ΔE k =-ΔE p 求解):如图所示,铁链刚离开滑轮时,相当于原来的BB ′部分移到了AA ′的位臵.重力势能的减少量-ΔE p =12ρLg ·L 2=14ρgL 2动能的增加量ΔE k =12ρL v 2根据机械能守恒定律有E k =-ΔE p ,即12ρL v 2=14ρgL 2解得铁链刚脱离滑轮时的速度v =gL2.方法总结 对于绳索、链条之类的物体,由于发生形变,其重心位置相对物体来说并不是固定不变的,确定重心的位置,常是解决该类问题的关键.可以采用分段法求出每段的重力势能,然后求和即为整体的重力势能;也可采用等效法求出重力势能的改变量.利用ΔE k =-ΔE p 列方程时,不需要选取参考平面,且便于分析计算.6.13Rg (5π-8) 解析 由机械能守恒,有5mg ·2R π4-4mgR =12(4m +5m )v 2解得v =13Rg (5π-8).方法总结 系统机械能守恒的表达式形式有三种:(1)系统初态的机械能等于末态的机械能,即E A 初+E B 初=E A 末+E B 末;(2)系统减少的重力势能等于增加的动能,即ΔE k 增=ΔE p 减;(3)A 增加的机械能等于B 减少的机械能,即ΔE A 增=ΔE B 减 .7.35gl 2 35gl解析 对A 、B (包括轻杆)组成的系统,由机械能守恒定律ΔE p 增=ΔE k 减,得mg l 2mgl =12m v 2A +12m v 2B ①又因A 、B 两球的角速度ω相等,则v A =ωl2②v B =ωl ③联立①②③式,代入数据解得v A =35gl ,v B =2 35gl .7.9 实验:验证机械能守恒定律 学案(人教版必修2)1.实验目的与实验器材(1)实验的目的是:研究物体自由下落过程中____________的变化,从而验证 ________________定律. (2)实验所需要的器材有:铁架台、铁夹、打点计时器、夹子、复写纸、刻度尺、__________、 ________、______、______等. 2.实验原理在只有________做功的自由落体运动中,物体的________和________互相转化,但总的机械能守恒.即动能的________等于重力势能的____________.(1)若以重物下落时的起点为基准,物体下落高度h 时的速度为v ,在误差允许的范围内, 如计算出12mv 2=mgh ,机械能守恒定律即被验证.(2)若以重物下落过程中的某一点A 为基准,设重物的质量为m ,测出物体对应于A 点 的速度v A ,再测出物体由A 点下落Δh 后经过B 点的速度v B ,则在误差允许范围内,由计算得出12mv 2B -12mv 2A =mg Δh ,机械能守恒定律即被验证.(3)测定第n 点的瞬时速度的方法是:测出第n 点前后两段相邻相等时间间隔T 内下落的距离s n 、s n +1,由公式v n =s n +1+s n2T求出.3.数据处理(1)利用公式v n =h n +1-h n -12T ,计算出点1、点2、点3、…的瞬时速度v 1、v 2、v 3、….(2)要验证的是12mv 2=__________或12mv 22-12mv 21=________,只需验证12v 2=gh 或12v 22-12v 21=g Δh ,因此__________测量重物的质量m.验证:通过计算,看在误差允许的范围之内12v 2n 与gh n 是否相等或12v 2m -12v 2n 与gh mn 是否相等.【概念规律练】知识点一 实验器材的选择和实验的操作1.用自由落体法验证机械能守恒定律的实验中,下列物理量中需要测量的有( ) A .重物的质量 B .重力的加速度 C .重物下落的高度D .与重物下落高度对应的重物的瞬时速度 2.在验证机械能守恒定律的实验中:(1)从下列器材中选出实验所必需的,其编号为______. A .打点计时器(包括纸带) B .重物C .天平D .毫米刻度尺E .秒表F .运动小车(2)打点计时器的安装放置要求为__________;开始打点计时的时候,应先_______,然 后再________________________________.(3)选择下列正确的实验步骤,并按次序排列为________. A .用天平测出重锤的质量B .把打点计时器竖直地夹稳在铁架台上C .接通电源,松开纸带D .松开纸带,接通电源E .用停表记下重锤下落的时间F .取下纸带,重复上述实验3次G .将纸带固定在重锤上,让纸带穿过打点计时器并用手提住,使重锤靠近打点计时器H .选取理想纸带,对几个方便的点测量并计算,看mgh 和12mv 2是否相等知识点二 实验的原理3.在某次验证机械能守恒定律的实验中,由于打点计时器两限位孔不在同一条竖直线上,使纸带通过时受到了较大的阻力,则结果( )A .mgh>12mv 2B .mgh<12mv 2C .mgh =12mv 2 D .以上都不可能4.某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时,不慎将一条选择好的纸带的前面部分损坏了,剩下的一段纸带上各点间的距离,他测出并标在纸带上,如图1所示.已知打 点计时器打点的周期T =0.02 s ,重力加速度g 取9.8 m /s 2.图1(1)利用纸带说明重物通过第2、5两点时机械能守恒.。

人教版高一物理必修2学案(全册)

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1 高一物理必修2学案(全册)§5.1 曲线运动【学习目标】l. 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与它的速度方向不在一条直线上.【学习重点】1.什么是曲线运动.2.物体做曲线运动的方向的确定.3.物体做曲线运动的条件.【学习难点】物体做曲线运动的条件.【学习过程】1.什么是曲线的切线? 阅读教材33页有关内容,明确切线的概念。

如图1,A 、B 为曲线上两点,当B 无限接近A 时,直线AB 叫做曲线在A 点的__________ 2.速度是矢量,既有大小,又有方向,那么速度的变化包含哪几层含义?3.质点做曲线运动时,质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的____________。

4.曲线运动中,_________时刻在变化,所以曲线运动是__________运动,做曲线运动的物体运动状态不断发生变化。

5.如果物体所受的合外力跟其速度方向____________,物体就做直线运动。

如果物体所受的合外力跟其速度方向__________________,物体就做曲线运动。

【同步导学】1.曲线运动的特点⑴ 轨迹是一条曲线⑵ 曲线运动速度的方向① 质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是沿曲线的这一点的切线方向。

② 曲线运动的速度方向时刻改变。

⑶ 是变速运动,必有加速度⑷ 合外力一定不为零(必受到外力作用)例 1 在砂轮上磨刀具时可以看到,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线飞出,为什么由此推断出砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向?2.物体作曲线运动的条件 当物体所受的合力的方向与它的速度方向在同一直线时,物体做直线运动;当物体所受合A B 图1力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动.例2 关于曲线运动,下面说法正确的是()A.物体运动状态改变着,它一定做曲线运动B.物体做曲线运动,它的运动状态一定在改变C.物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终和速度的方向一致D.物体做曲线运动时,它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致3.关于物体做直线和曲线运动条件的进一步分析① 物体不受力或合外力为零时,则物体静止或做匀速直线运动② 合外力不为零,但合外力方向与速度方向在同一直线上,则物体做直线运动,当合外力为恒力时,物体将做匀变速直线运动(匀加速或匀减速直线运动),当合外力为变力时,物体做变加速直线运动。

高中物理必修二人教版导学案:7.6 探究功和速度变化的关系

高中物理必修二人教版导学案:7.6 探究功和速度变化的关系

承德实验中学高一年级(探究功和速度变化的关系)导学案班级:;小组:;姓名:;评价:;课题探究功和速度变化的关系课型新授课课时 2 主备人麻智慧、潘静安审核人麻智慧时间学习目标1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。

2、学习利用物理图象探究功与物体速度变化的关系。

重点难点学习探究功与速度变化关系的物理方法,并会利用图象法处理数据。

实验数据的处理方法――图象法。

方法自主探究一、探知部分(学生独立完成)【课前预习】预习本节内容,完成下面问题:(1)探究过程中,我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值?是否需要测出各次小车速度的具体数值?可以怎么做?(2)每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求?为什么?(3)小车获得的速度怎样计算?(4)实验完毕后,我们用什么方法分析橡皮筋对小车作的功和小车速度的关系?(5)小车在木板上运动时会受到阻力,可以采用什么方法进行补偿?(6)纸带上的点距并不都是均匀的,应该采用那些点距来计算小车的速度?为什么?二研究部分(小组合作、展示交流、师生或生生评价)【【堂中互动】[问题探究1]1、测量橡皮筋对小车做的功W问题a:橡皮筋对小车做的功如何测量?F为变力,做的功很难测量。

问题b:探究过程中,我们是否需要测出橡皮筋做功的具体数值?措施:设法让橡皮筋每次对小车做的功分别为W、2W、3W……问题c:每次实验中橡皮筋拉伸的长度有什么要求?相同[问题探究2]小车在木板上运动时会受到阻力,可以采用什么方法进行补偿?使木板稍微倾斜,用重力的分力(下滑力)来平衡小车运动过程中受到的阻力。

[问题探究3]测量由于橡皮筋做功而使小车获得的速度v问题:如何测量小车的速度?利用打点计时器打出的纸带问题:纸带上打出的点并不都是均匀的,应该采用那些点来计算小车的速度?为什么?取点迹清晰且间距均匀的部分例: 为研究功与物体速度变化的关系,在某次实验中某同学得到了如图所示的一条纸带,教师或学生课堂随笔、后记等。

高中物理学案导学 模板(新人教版必修2)

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新人教版高中物理必修二 同步学案第六章 万有引力与航天第七节 向心力【学习目标】(一)知识与技能1、理解向心力的概念。

2、知道向心力大小与哪些因素有关。

理解公式的确切含义,并能用来进行计算。

3、知道在变速圆周运动中,可用上述公式求质点在某一点的向心力和向心加速度。

(二)过程与方法通过用圆锥摆粗略验证向心力的表达式的实验来了解向心力的大小与哪些因素有关,并理解公式的含义。

(三)情感、态度与价值观1、 在实验中,培养动手的习惯并提高分析问题、解决问题的能力。

2、 感受成功的快乐,体会实验的意义,激发学习物理的兴趣。

【学习重点】明确向心力的意义、作用、公式及其变形。

【学习难点】如何运用向心力、向心加速度的知识解释有关现象。

【教学课时】1课时【课堂实录】(一)引入新课教师活动:前面两节课,我们学习、研究了圆周运动的运动学特征,知道了如何描述圆周运动。

这节课我们再来学习物体做圆周运动的动力学特征――向心力。

(二)进行新课1、向心力教师活动:指导学生阅读教材 “向心力”部分,思考并回答以下问题:1、举出几个物体做圆周运动的实例,说明这些物体为什么不沿直线飞去。

2、用牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式。

学生活动:认真阅读教材,列举并分析实例,体会向心力的作用效果,并根据牛顿第二定律推导出匀速圆周运动的向心力表达式。

学生代表发表自己的见解。

教师活动:倾听学生回答,帮助学生分析实例,引导学生解决疑难,回答学生可能提出的问题。

投影向心力表达式:rv m F n 2=或2ωmr F n = 点评:激发学生的思维,充分调动学习的积极性。

通过学生发表见解,培养学生语言表达能力和分析问题的能力。

2、实验:用圆锥摆粗略验证向心力的表达式教师活动:指导学生阅读教材 “实验”部分,引导学生思考下面的问题:1、实验器材有哪些?2、简述实验原理(怎样达到验证的目的)3、实验过程中要注意什么?测量那些物理量(记录哪些数据)?4、实验过程中差生误差的原因主要有哪些?学生活动:认真阅读教材,思考问题,学生代表发言。

人教版高中物理必修二同步教学导学案5.5+5.6 向心力 向心加速度(无答案)

人教版高中物理必修二同步教学导学案5.5+5.6  向心力  向心加速度(无答案)

人教版高中物理必修二同步教学导学案5.5+5.6 向心力 向心加速度(无答案)1 / 45.5+5.6 向心力 向心加速度【学习目标】1.通过对圆周运动实例的分析,归纳总结物体做圆周运动的条件,理解向心力的概念.(重点)2.理解影响向心力大小的相关因素,理解公式确切的含义.(重点) 3.理解向心加速度的概念,会计算向心加速度的大小.(难点) 【使用说明】阅读教材P20至P25,自主完成预习案、探究案,用红笔标出疑问,以备合作探究。

【探究案】——帮助你理解重难点一.阅读教材P20“思考与讨论”,回答问题:(1) 地球绕太阳的运动可近似为匀速圆周运动,地球受到什么力的作用?这个力可能沿什么方向?(2) 光滑水平桌面上用细线牵引一小球做匀速圆周运动,小球受到哪些力作用?这些力的合力沿什么方向?如果突然间断细线,小球还会做匀速圆周运动吗?二.向心力(1)定义:做匀速圆周运动的物体所受合力方向始终指向_________,这个合力就叫向心力. (2)来源:可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供.向心力是按照力的作用效果命名的.(3)作用:向心力只改变速度方向,不改变速度大小.(4)公式:F 向=________________ 或F 向=________________ 三.向心加速度(1)定义:由向心力产生的加速度叫做____________加速度. (2) 大小:a =mF 向 = ____________ = ____________(3) 方向:向心加速度的方向时刻与速度方向垂直,且始终指向圆心.【典型例题】例题1:一个2.0kg 的物体在半径是1.6 m 的圆周上以4 m/s 的速率运动,求: (1)所需向心力为多大?(2)向心加速度为多大?例题2:如图所示,长为l 的细线一端固定在O 点,另一端拴一质量为m 的小球,让小球在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向成θ角,分析下列问题: (1) 小球的向心力是由什么力提供的?求小球运动的向心力大小;(2) 小球运动的向心加速度大小;(3) 线速度为v 大小。

人教版高中物理必修二( 第五章 曲线运动)导学案

人教版高中物理必修二(  第五章  曲线运动)导学案

3.某质点在恒力F作用下从A点沿图中曲线运动到B点,到达B点后,质点受到的力大小仍为F,但方向相反,则它从B点开始的运动轨迹可能是图中()A.曲线a B.曲线bC.曲线c D.以上三条曲线都不可能4.关于运动的合成和分解,下述说法中正确的是()A.合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和B.物体的两个分运动若是直线运动,则它的合运动一定是直线运动C.合运动和分运动具有同时性D.若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是曲线运动5.某人以一定速率垂直河岸向对岸游去,当水流运动是匀速时,他所游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是()A.水速大时,路程长,时间长B.水速大时,路程长,时间短C.水速大时,路程长,时间不变D.路程、时间与水速无关6.船在静水中的航速是1m/s,河岸笔直,河宽恒定,河水靠近岸边的流速为2m/s,河中间的流速为3m/s.以下说法中正确的是()A.因船速小于流速,船不能到达对岸B.船不能沿一直线过河C.船不能垂直河岸过河D.船过河的最短时间是一定的7.做平抛运动的物体,在水平方向通过的最大距离取决于()A.物体的高度和受到的重力B.物体受到的重力和初速度C.物体的高度和初速度D.物体受到的重力、高度和初速度8.一物体从某高度以初速度v0水平抛出,落地时速度大小为v t,则它运动时间为()A.B.C.D.9.物体做平抛运动时,它的速度的方向和水平方向间的夹角α的正切tanα随时间t变化的图象是图中的()A.B.C.D.10.平抛物体的运动规律可以概括为两点:(1)水平方向做匀速运动,(2)竖直方向做自由落体运动.为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面,这个实验()A.只能说明上述规律中的第(1)条B.只能说明上述规律中的第(2)条C.不能说明上述规律中的任何一条D.能同时说明上述两条规律11.《研究平抛物体的运动》实验的目的是()A.描出平抛物体的运动轨迹,求出平抛物体的初速度B.描出平抛物体的运动轨迹,求出重力加速度C.描出平抛物体的运动轨迹,求出平抛物体的运动时间D.描出平抛物体的运动轨迹,求出平抛物体的位移12.在做《研究平抛物体的运动》这一实验时,下列说法中正确的是()A.安装有斜槽的木板时,﹣定要检查木板是否水平B.安装有斜槽的木板时,只需注意将木板放稳C.每次实验时都要将小球从同﹣位置由静止释放D.每次实验时可以将小球从不同的位置由静止释放二、填空题13.如图所示,木块在水平桌面上移动的速度是v,跨过滑轮的绳子向下移动的速度是.(绳与水平方向之间的夹角为α)14.从某高度处以12m/s的初速度水平抛出一物体,经2s 落地,g取10m/s2,则物体抛出处的高度是m,物体落地点的水平距离是m,速度方向与竖直方向的夹角θ的正切tgθ=.15.倾角为45°,高为1.8m的斜面如图所示,在其顶点水平抛出一石子,它刚好落在这个斜面底端的B点,则石子抛出后,经s,石子的速度方向刚好与斜面平行.(g=10m/s2)16.如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算式为v0=(用L、g表示),其值是(取g=9.8m/s2)三、计算题(17题10分,18题13分,19题15分)17.宇航员站在某一星球表面上的某一高处,沿水平方向抛出一小球,经过时间t,小球落到星球表面上,测得抛出点与落地点之间的距离为L.若抛出时的初速度增大到原来的2倍,然后将小球仍从原抛出点抛出,这时抛出点与落地点之间的距离变为L.已知两落地点在同一水平面上,求该星球表面的重力加速度.18.小船在宽度为200m、水流速度为2m/s的河中驶向对岸,已知小船在静水中的速度为4m/s,两岸是平行的,求:(1)若小船的船头始终正指对岸航行时,它将在何时何处到达对岸?(2)若要使小船的船头到达正对岸,小船应如何行驶?要用多长时间?(3)若小船航向跟上游河岸成30°角,它将行驶多长时间,在何处到达对岸.19.排球场总长18m,网高2.25m,如图所示,设对方飞来一球,刚好在3m 线正上方被我方运动员后排强攻击回.假设排球被击回的初速度方向是水平的,那么可认为排球被击回时做平抛运动.(g取10m/s2)(1)若击球的高度h=2.5m,球击回的水平速度与底线垂直,球既不能触网又不出底线,则球被击回的水平速度在什么范围内?(2)若运动员仍从3m线处起跳,起跳高度h满足一定条件时,会出现无论球的水平初速多大都是触网或越界,试求h满足的条件.。

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(人教版)高中物理必修二(全册)课时同步导学案汇总第一节曲线运动树叶在秋风中翩翩落下,树叶的运动轨迹是曲线;铅球被掷出后在重力作用下落向地面,铅球的运动轨迹是曲线;在NBA比赛中,运动员高高跳起,投出的篮球在空中的运动轨迹是曲线;标志着中国航天实力、令国人扬眉吐气的“神舟十号”载人飞船和“嫦娥一号”探测器进入太空后的运动轨迹也是曲线.1.知道曲线运动是变速运动,知道曲线运动的速度方向,会根据实际把速度进行分解.2.学会用实验探究的方法研究曲线运动,知道运动的合成与分解概念,会用平行四边形定则进行运动的合成和分解.3.知道物体做曲线运动的条件,会判断做曲线运动的物体所受合外力的大致方向.4.会用运动的合成和分解研究实际物体的运动.一、曲线运动的位移和速度1.曲线运动的定义.所有物体的运动可根据其轨迹的不同分为两大类,即直线运动和曲线运动.运动轨迹为曲线的运动叫做曲线运动.2.曲线运动的位移.曲线运动的位移是指运动的物体从出发点到所研究位置的有向线段.曲线运动的位移是矢量,其大小为有向线段的长度,方向是从出发点指向所研究的位置.3.曲线运动的速度.(1)物体做曲线运动时,速度的方向时刻都在改变.(2)物体在某一点(或某一时刻)的速度方向为沿曲线在这一点的切线方向.(3)做曲线运动的物体,不管速度大小是否变化,速度的方向时刻都在变化,所以曲线运动是一种变速运动.二、物体做曲线运动的条件1.从运动学的角度看:质点加速度的方向与速度的方向不在一条直线上时,质点就做曲线运动.2.从动力学的角度看:当物体所受合外力不为零,且合外力方向与速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动.三、运动的实验探究一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水,水中放一个红蜡做的小圆柱体R.将玻璃管口塞紧.1.将这个玻璃管倒置,如图(1)所示.可以看到蜡块上升的速度大致不变.即蜡块做匀速运动.2.再次将玻璃管上下颠倒.在蜡块上升的同时将玻璃管向右匀速移动,观察研究蜡块的运动.3.以开始时蜡块的位置为原点,建立平面直角坐标系,如图(2)所示.设蜡块匀速上升的速度为v y、玻璃管水平向右移动的速度为v x.从蜡块开始运动的时刻计时,则t时刻蜡块的位置坐标为x=v x t,y=v y t;蜡块的运动轨迹y=v yv xx是直线.蜡块位移的大小l=t v2x+v2y,位移的方向可以用tan θ=v yv x求得.四、运动的合成与分解1.平面内的运动:为了更好地研究平面内的物体运动,常建立直角坐标系.2.合运动和分运动:如果物体同时参与了几个运动,那么物体的实际运动就叫做那几个运动的合运动,那几个运动叫做这个物体实际运动的分运动.(这是边文,请据需要手工删加)3.运动的合成与分解.由已知分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的合成;反之,由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的分解,即:4.运动合成和分解所遵循的法则.描述运动的物理量(位移、速度、加速度等)都是矢量,对它们进行合成和分解时可运用平行四边形定则和三角形定则.物理建模——小船过河问题分析一、模型特点1.条件:河岸为平行直线,水流速度v水恒定,船相对静水的速度v船大小一定,河宽设为d.2.常见问题:小船渡河问题可以分为四类,即能否垂直于河岸过河、过河时间最短、过河位移最短和躲避障碍,考查最多的是过河时间最短和过河位移最短的问题.二、处理方法 1.以渡河时间为限制条件——渡河时间最短问题.因为水流的速度始终是沿河岸方向,不可能提供垂直于河岸的分速度,因此只要是船头垂直于河岸航行,此时的渡河时间一定是最短时间,如图所示.即t min =d v 船,d 为河宽,此时的渡河位移x =d sin α,α为位移或合速度与水流的夹角,一般情况下,如果用时间t 渡河,t>t min ,这个时间可以用t =d vsin β来求,从而可以求出β,β为船头与河岸的夹角.注意,这种情况往往有两个解.2.以渡河位移为限制条件.先分析渡河位移最短的特例,分两种情况讨论.情况一:v 水<v 船.此时,使船头向上游倾斜,使船在沿河方向的分速度等于水流的速度,这样船的实际位移即垂直于河岸,最短的位移即为河宽d.这种情况下,船头与上游的夹角θ=arccos v 水v 船,渡河的时间t =d v 船sin θ. 情况二:v 水>v 船.此时,无论船头方向指向什么方向,都不能使船垂直于河岸航行,但也应该有一个最短位移.如图所示,当船的实际速度即合速度的方向沿图中的v 的方向时,船的位移最短.以船的速度为半径所做的圆表示了船可能的速度方向,很显然,只有当合速度的方向与圆周相切时,船渡河的实际位移最短,其它的方向不仅要大于该位移,而且沿该轨迹运动,船的速度方向对应两个方向,有两个合速度的大小.此时,速度三角形和位移三角形相似,有sd=v水v船,合速度的大小v=v2水-v2船,船头与河岸上游的夹角cos θ=v船v水.三、典例剖析河宽d=200 m,水流速度v1=3 m/s,船在静水中的速度v2=5 m/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)欲使船航行距离最短,船应怎样渡河?渡河时间多少?解析:(1)欲使船渡河时间最短,船头的方向应垂直河岸,如图1,渡河最短时间t min=d v2=2005s=40 s,船经过的位移大小x=vt=v21+v22·t=4034 m.(2)船过河距离最短为河宽,船的合速度方向垂直河岸,如图2,合速度v=v22-v21=4m/s.船速与河岸的夹角cos θ=v1v2=35,θ=53°,渡河时间t=dv=2004s=50 s.答案:见解析1.(多选)关于做曲线运动的物体的速度和加速度,下列说法中正确的是(BD) A.速度方向不断改变,加速度方向不断改变B.速度方向不断改变,加速度一定不为零C.加速度越大,速度的大小改变得越快D.加速度越大,速度改变得越快2.关于物体做曲线运动的条件,下列说法中正确的是(B)A.物体所受的合力是变力B.物体所受合力的方向与速度方向不在同一条直线上C.物体所受合力的方向与加速度的方向不在同一条直线上D.物体所受合力的方向一定是变化的3.(多选)如果两个分运动的速度大小相等,且为定值,则下列论述中正确的是(AC)A.当两个分速度夹角为0°时,合速度最大B.当两个分速度夹角为90°时,合速度最大C.当两个分速度夹角为120°时,合速度大小与每个分速度大小相等D.当两个分速度夹角为120°时,合速度大小一定小于分速度大小一、选择题1.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是(B)A.速率B.速度C.加速度 D.合外力2.对于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动,下列说法正确的是(C)A.一定是直线运动B.一定是曲线运动C.可能是直线运动,也可能是曲线运动D.以上说法均不正确解析:将两个运动的初速度合成、加速度合成,如右图所示.当a与v重合时,物体做直线运动;当a与v不重合时,物体做曲线运动,由于题目没有给出两个运动的初速度和加速度的具体数值及方向,故以上两种情况均有可能,C正确.3.一只船以一定的速度垂直河岸行驶,当河水流速恒定时,下列所述船所通过的路程、渡河时间与水流速度的关系,正确的是(D)A.水流速度越大,路程越长,时间越长B.水流速度越大,路程越短,时间越长C.水流速度越大,路程与时间都不变D.水流速度越大,路程越长,时间不变4.若一个物体的运动是由两个独立的分运动合成的,则(AB)A.若其中一个分运动是变速运动,另一个分运动是匀速直线运动,则物体的合运动一定是变速运动B.若两个分运动都是匀速直线运动,则物体的合运动一定是匀速直线运动(两分运动速度大小不等)C.若其中一个分运动是匀变速直线运动,另一个分运动是匀速直线运动,则物体的运动一定是曲线运动D.若其中一个分运动是匀加速直线运动,另一个分运动是匀减速直线运动,则合运动一定是曲线运动5.一质点(用字母O表示)的初速度v0与所受合外力的方向如图所示,质点的运动轨迹用虚线表示,则所画质点的运动轨迹中可能正确的是(A)6.一质点做曲线运动,在运动的某一位置,它的速度方向、加速度方向以及所受合外力的方向之间的关系是(B)A.速度、加速度、合外力的方向有可能都相同B.加速度方向与合外力的方向一定相同C.加速度方向与速度方向一定相同D.速度方向与合外力方向可能相同,也可能不同解析:质点做曲线运动时,速度方向沿轨迹的切线方向且与合外力方向不在同一直线上,而据牛顿第二定律知加速度方向与合外力的方向相同,故选B.7.如图所示为一质点在恒力F作用下在xOy平面上从O点运动到B点的轨迹,且在A点时的速度v A与x轴平行,则恒力F的方向可能是(D)A.沿+x方向B.沿-x方向C.沿+y方向 D.沿-y方向解析:根据做曲线运动的物体所受合外力指向曲线内侧的特点,质点在O点的受力方向可能沿+x方向或-y方向,而由A点可以推知恒力方向不能沿+x方向,但可以沿-y方向,所以D项正确.8.在平直铁路上以速度v0匀速行驶的列车车厢中,小明手拿一钢球将其从某高处释放,探究其下落的规律,通过实验,下列结论得到验证的是(D)A.由于小球同时参与水平方向上的匀速运动和竖直方向上的下落运动,落点应比释放点的正下方偏前一些B.由于列车以v0的速度向前运动,小球落点应比释放点的正下方偏后一些C.小球应落在释放点的正下方,原因是小球不参与水平方向上的运动D.小球应落在释放点的正下方,原因是小球在水平方向上速度也为v09.下列说法不正确的是(BD)A.判断物体是做曲线运动还是直线运动,应看合外力方向与速度方向是否在一条直线上B.静止物体在恒定外力作用下一定做曲线运动C.判断物体是做匀变速运动还是非匀变速运动应看所受合外力是否恒定D.匀变速运动的物体一定沿直线运动解析:当合外力方向与速度方向在一条直线上时,物体做直线运动,当它们方向有一夹角时,物体做曲线运动,故A对,B错.物体受的合外力恒定时,就做匀变速运动,合外力不恒定就做非匀变速运动,可见匀变速运动可能是直线运动也可能是曲线运动,故C对,D错.二、非选择题10. 一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m的重物,开始车在滑轮的正下方,绳子的端点离滑轮的距离是H.车由静止开始向左做匀加速运动,经过时间t绳子与水平方向的夹角为θ,如图所示,试求:(1)车向左运动的加速度的大小;(2)重物m 在t 时刻速度的大小.解析:(1)汽车在时间t 内向左走的位移:x =Hcot θ,又汽车匀加速运动x =12at 2, 所以a =2x t 2=2Hcot θt2. (2)此时汽车的速度v 汽=at =2Hcot θt, 由运动分解知识可知,汽车速度v 汽沿绳的分速度与重物m 的速度相等,即v 物=v 汽cos θ,得v 物=2Hcot θcos θt. 答案:(1)2Hcot θt 2 (2)2Hcot θcos θt 11.宽9 m 的成形玻璃以2 m/s 的速度连续不断地向前行进,在切割工序处,金刚割刀的速度为10 m/s ,为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,则:(1)金刚割刀的轨道应如何控制?(2)切割一次的时间多长?解析:(1)由题目条件知,割刀运动的速度是实际的速度,所以为合速度.其分速度的效果是恰好相对玻璃垂直切割.设割刀的速度v 2的方向与玻璃板运动速度v1的方向之间的夹角为θ,如图所示.要保证割下均是矩形的玻璃板,则由v 2是合速度得v 1=v 2cos θ所以cos θ=v 1v 2=15,即θ=arccos 15,所以,要割下矩形玻璃板,割刀速度方向与玻璃板运动速度方向成θ=arccos 15角.(2)切割一次的时间 t =dv 2sin θ=910×1-125s ≈0.92 s. 答案:(1)割刀速度方向与玻璃板运动速度方向成arccos 15角(2)0.92 s第五章 曲线运动 第二节 平 抛 运 动1997年,香港回归前夕,柯受良又驾跑车成功飞越了黄河天堑壶口瀑布(如右图所示),宽度达55米,获得了“亚洲第一飞人”的称号.柯受良能完成这一系列的跨越,不仅仅需要高超的技术和过人的气魄,还需要掌握科学规律.盲目自信、盲目挑战不是真正的勇敢.可以相信的是,柯受良的每一次跨越都建立在大量的准备和科学的分析上,他必须对抛体运动的规律基于实际情况加以应用,这才是一种有勇气和智慧的挑战.1.知道抛体运动的概念及特点、类型.2.掌握平抛运动的规律.3.理解处理平抛运动的思路,会解决实际的平抛运动的问题.一、抛体运动1.定义.以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力作用,这种运动叫做抛体运动.当物体做抛体运动的初速度沿水平方向时,叫做平抛运动.2.抛体运动的特点.(1)具有一定的初速度v0.(2)只受重力作用,加速度恒定,a=g,加速度方向总是竖直向下.二、平抛运动1.平抛运动的条件.(1)物体具有水平方向的初速度.(2)运动过程中只受重力作用.2.平抛运动的性质.由于做平抛运动的物体只受重力作用,由牛顿第二定律可知,其加速度恒为g,是匀变速运动,又重力与初速度方向不在同一直线上,物体做曲线运动,故平抛运动是匀变速曲线运动.3.平抛物体的位置.平抛运动的物体落至地面时,抛出点与落地点间的水平距离为x,竖直距离为y,在空中运动的时间为t.(1)在水平方向上,物体做匀速直线运动,所以x =v 0t . (2)在竖直方向上,物体做自由落体运动,所以y =12gt 2.(3)以抛出点为坐标原点,以v 0的方向为x 轴,向下为y 轴,则平抛运动的物体在t 时刻的位置为⎝⎛⎭⎫v 0t ,12gt 2.4.平抛物体的轨迹. (1)运动轨迹:y =g 2v 20x 2. (2)轨迹的性质:平抛运动的轨迹是一条抛物线. 5.平抛物体的速度. (1)水平速度:v x =v 0. (2)竖直速度:v y = gt .(3)落地速度:v 地= v 2x +v 2y = v 20+2gy .“斜面上方的平抛运动”的处理方法一、常见模型平抛运动经常和斜面结合起来命题,求解此类问题的关键是挖掘隐含的几何关系.常见模型有两种:1.物体从斜面平抛后又落到斜面上,如图所示.则其位移大小为抛出点与落点之间的距离,位移的偏角为斜面的倾角α,且tan α=yx.2.物体做平抛运动时以某一角度θ落到斜面上,如图所示.则其速度的偏角为θ-α,且tan (θ-α)=v yv 0.二、处理方法解答这类问题往往需要:1.作出水平或竖直辅助线,列出水平方向或竖直方向的运动方程.2.充分利用几何关系→找位移(或速度)与斜面倾角的关系.三、典例剖析如图所示,一固定斜面ABC,倾角为θ,高AC=h,在顶点A以某一初速度水平抛出一小球,恰好落在B点,空气阻力不计,试求自抛出起经多长时间小球离斜面最远.解析:如图所示,当小球的瞬时速度v与斜面平行时,小球离斜面最远,设此点为D,由A到D的时间为t1.解法一将平抛运动分解为水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动,则v y=gt1,又v y=v0 tan θ,设小球由A到B时间为t,则h=12gt2,而tan θ=hv0t,解得t1=h2g.解法二沿斜面和垂直于斜面建立坐标系如图所示,分解v0和加速度g,这样沿y轴方向的分运动是初速度为v y、加速度为g y的匀减速直线运动,沿x方向的分运动是初速度为v x、加速度为g x的匀加速直线运动.当v y=0时小球离斜面最远,经历时间为t1,当y=0时小球落到B点,经历时间为t,显然t=2t1.在y轴方向,当y=0时有0=v0sin θt-12gcos θ·t2,在水平方向有htan θ=v0t,解得t1=t2=h2g.答案:h 2g1.关于平抛运动的说法正确的是(A)A.平抛运动是匀变速曲线运动B.平抛运动在t时刻速度的方向与t时间内位移的方向相同C.平抛运动物体在空中运动的时间随初速度的增大而增大D.若平抛物体运动的时间足够长,则速度方向最终会竖直向下解析:由平抛运动知,A对;位移方向和速度方向是不同的,如图,B错;平抛运动飞行时间仅由高度决定,C错,平抛运动的速度总有一水平分量,不可能竖直,D错.2.(多选)做平抛运动的物体,下列叙述正确的是(AD)A.其速度方向与水平方向的夹角随时间的增大而增大B.其速度方向与水平方向的夹角不随时间变化C.其速度的大小与飞行时间成正比D.各个相等时间内速度的改变量相等解析:设速度方向与水平方向的夹角为θ,则tan θ=v yv0=gtv0,随时间增大而增大,A对,B错;其速度大小与飞行时间关系为v=v20+(gt)2,C错;相等时间速度改变量为Δv=g·Δt,D对.3.(多选)水平匀速飞行的飞机每隔1 s投下一颗炸弹,共投下5颗,若空气阻力及风的影响不计,则(BC)A.这5颗炸弹在空中排列成抛物线B.这5颗炸弹及飞机在空中排列成一条竖直线C.这5颗炸弹在空中各自运动的轨迹均是抛物线D.这5颗炸弹在空中均做直线运动解析:炸弹飞行时,水平方向的速度始终与飞机的速度相同,故空中排成一竖直线,A 错,B对;每颗炸弹在空中各自做平抛运动,轨迹是抛物线,C对,D错.4.如图所示,在同一竖直面内,小球a、b从高度不同的两点,分别以初速度v a和v b沿水平方向抛出,经过时间t a和t b后落到与两抛出点水平距离相等的P点.若不计空气阻力,下列关系式正确的(A)A.t a>t b,v a<v b B.t a>t b,v a>v bC.t a<t b,v a<v b D.t a>t b,v a<v b解析:飞行时间由高度决定,即t=2hg,则t a>t b;水平位移x=vt,x相等,t大则v小,故v a<v b,A对,其余均错.5.小球以15 m/s的水平初速度向一倾角为37°的斜面抛出,飞行一段时间后,恰好垂直撞在斜面上.取g=10 m/s2,tan 53°=43,求:(1)小球在空中的飞行时间;(2)抛出点距落点的高度.解析:(1)小球速度方向垂直斜面,则速度方向与水平方向夹角是53°,tan 53°=v yv0,①而v y=gt,②由①②并代入数值得:t=2 s.③(2)设抛出点距离落点的高度为h,则h=12gt2,将③代入得h=20 m.答案:(1)2 s (2)20 m一、选择题1.以初速度v0水平抛出一物体,当它的竖直分位移与水平分位移相等时(BC) A.竖直分速度等于水平速度B.瞬时速度等于5v0C.运动的时间为2v0 gD.位移大小是2v20 g2.一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示.小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为(D)A.tan θB.2tan θC.1tan θD.12tan θ解析:如图所示,设小球抛出时的初速度为v0,则v x=v0,①v y=v0cot θ,②v y=gt,③x=v0t,④y=v2y2g.⑤解①②③④⑤得yx=12tan θ,D正确.3.动物世界中也进行“体育比赛”,在英国威尔士沿岸,海洋生物学家看到了令他们惊奇的一幕:一群海豚在水中将水母当球上演即兴“足球比赛”.假设海豚先用身体将水母顶出水面一定高度h,再用尾巴水平拍打水母,使水母以一定初速度v0沿水平方向飞出.若不计空气阻力,水母落水前在水平方向的位移,由(C)A.水母质量、离水面高度h决定B.水母质量、水平初速度v0决定C.水母离水面高度h、水平初速度v0决定D.水母质量、离水面高度h、水平初速度v0决定解析:水母落水前做平抛运动,平抛运动水平方向的位移由高度h、水平初速度v0决定,选项C正确.4.如图所示,相对的两个斜面,倾角分别为37°和53°,在顶点两个小球A、B以同样大小的初速度分别向左、右水平抛出,小球都落在斜面上,若不计空气阻力,则A、B两个小球运动时间之比为(D)A.1∶1 B.4∶3C.16∶9 D.9∶16解析:结合平抛运动知识,A球满足tan 37°=12gt21vt1,B球满足tan 53°=12gt22vt2,那么t1∶t2=tan 37°∶tan 53°=9∶16.5.下面关于物体做平抛运动时,速度方向与水平方向的夹角θ的正切tan θ随时间t 的变化图象正确的是(B)解析:物体做平抛运动时,其速度方向与水平方向的夹角的正切为tan θ=v yv x=gtv0,即tan θ与t成正比,B正确.6.做斜上抛运动的物体,到达最高点时(D)A.具有水平方向的速度和水平方向的加速度B.速度为0,加速度向下C.速度不为0,加速度为0D.具有水平方向的速度和向下的加速度解析:斜上抛运动的物体到达最高点时,竖直方向的分速度减为0,而水平方向的分速度不变,其运动过程中的加速度始终为重力加速度,故D正确.7.如图所示,AB为斜面,BC为水平面.从A点以水平速度v向右抛出小球时,其落点与A点的水平距离为s1;从A点以水平速度2v向右抛出小球时,其落点与A点的水平距离为s2.不计空气阻力,则s1∶s2可能为(AB)A.1∶2 B.1∶3C.1∶6 D.1∶8解析:根据平抛运动的规律可知:如果两球都落在斜面上,则s1s2=14;如果两球都落在水平面上,则s1s2=12;如果一个球落在水平面上,另一个球落在斜面上,则s1s2>14.故正确选项为A、B.二、非选择题8.如图所示,一小球从平台上水平抛出,恰好落在平台前一倾角为α=53°的斜面顶端,并刚好沿斜面下滑,已知平台到斜面顶端的高度为h=0.8 m,求小球水平抛出的初速度v0和斜面与平台边缘的水平距离x各为多少(取sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g=10 m/s2)?解析:小球从平台到斜面顶端的过程中做平抛运动,由平抛运动规律有:x=v0t,h=1 2gt2,v y=gt,由题图可知:tan α=v yv0=gtv0,代入数据解得:v0=3 m/s,x=1.2 m.答案:3 m/s 1.2 m9.如图所示,射击枪水平放置,射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上,枪口与目标靶之间的距离s=100 m,子弹射出的水平速度v=200 m/s,子弹从枪口射出的瞬间,目标靶由静止开始释放,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2.(1)从子弹由枪口射出开始计时,经多长时间子弹击中目标靶?(2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中,下落的距离h为多少?解析:(1)子弹做平抛运动,它在水平方向的分运动是匀速直线运动,设子弹经时间t击中目标靶,则t=sv,①代入数据得t=0.5 s.②(2)目标靶做自由落体运动,则h=12gt2,③代入数据得h=1.25 m.④答案:(1)0.5 s (2)1.25 m10.“抛石机”是古代战争中常用的一种设备,它实际上是一个费力杠杆.如图所示,某研究小组用自制的抛石机演练抛石过程.所用抛石机长臂的长度L=4.8 m,质量m=10.0 kg 的石块装在长臂末端的口袋中.开始时长臂与水平面间的夹角α=30°,对短臂施力,使石块经较长路径获得较大的速度,当长臂转到竖直位置时立即停止转动,石块被水平抛出.石块落地位置与抛出位置间的水平距离s=19.2 m.不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2.求:(1)石块刚被抛出时的速度大小v0;(2)石块刚落地时的速度v t的大小和方向.解析:(1)石块被抛出后做平抛运动 水平方向s =v 0t , 竖直方向h =12gt 2,h =L +L·sin α, 解得v 0=16 m/s.(2)落地时,石块竖直方向的速度 v y =gt =12 m/s ,落地速度v t =v 20+v 2y =20 m/s ,设落地速度与水平方向的夹角为θ,如图.tan θ=v y v 0=34.答案:(1)16 m/s (2)20 m/s ,与水平方向夹角37°第五章 曲线运动第三节实验:研究平抛运动1945年7月16日的早上,世界上第一枚原子弹在美国新墨西哥州的沙漠里爆炸,40 s 后,爆炸冲击波传到基地.这时,物理学家费米把预先从笔记本上撕下来的碎纸片举过头顶撒下,碎纸片飘落到他身后2 m 处,经过计算,费米宣称那枚原子弹的威力相当于1万吨TNT炸药!1.知道平抛运动的条件及相应的控制方法.2.会通过实验描绘平抛运动的轨迹,会判断轨迹是抛物线.3.知道测量初速度时需要测量的物理量.4.会根据实验获得数据计算平抛运动的初速度.一、判断平抛运动的轨迹是不是抛物线1.平抛运动的轨迹是一条曲线,由于竖直方向只受重力作用,它的纵坐标的变化规律与自由落体的规律一样.。

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