物理必修2人教版 第四章曲线运动章末复习 (共26张PPT)(完美版下载)
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(1)该装置转动的角速度;
(2)此时绳的张力是多大?
L1
ω
L2 300
六 竖直平面内的圆周运动:
竖直平面内的圆周运动是典型 的变速圆周运动,时常与能量 及动量相结合,中学物理中只研 究物体在最高点与最低点的两 种情况.主要有以下两种类型:
1.绳球模型:无支撑物的小球在竖直平面内 过最高点情况.
(1)临界条件:小球达最高点时绳子的g拉r 力(或轨道 的弹力)刚好等于0,小球在最高点的向心力全部由 重力来提供,这时有mg=mv2min/r,式中的vmin是 小球通过最高点的最小速度,通常叫临界速度 vmin= gr . (2)能通过最高点的条件:v≥vmin. (3)不能通过最高点条件v<vmin。注意的是这是假设 到最高点而做出一个v,其实球没到最高点就脱离 了轨道或是沿原轨道返回或是做斜抛运动了.
R O
滚
Made by Liven
筒
转盘
Made by
Liven
F静
FN
O
r
mg
几
种 沿半径方向 Fn=F-F1=0
常
见
O
的
θ
圆
l
周
F
运
动
F1 θ
F2
mg
Made by Liven
垂直半径方向 Ft =F2
v FN
mg
mg-FNO=m
v2
R
FN-mg=O m
v2
R
FN
v
mg
离
心
运 动
离心运动:0 ≤F合<Fn
③两匀变速直线运动的合运动为什么运动?
v 匀变速直线运动
或匀变速曲线运动 a1 1
v
a
a2
v2
4.两种典型的模型:
①小船过河问题
船速为v1 水速为v2
1)最短时间
t min
d v1
2)最小位移 smin d
v1
d
v1
v
d
v2
渡河时间: t d v
v1 v
d
v2
注意:需要船速大于水速
例2.关于轮船渡河,正确的说法是
与
向 心
匀速圆周运动:F合= Fn
运
动 向心运动:F合>Fn
供<需 供=需 供>需
注意:这里的F合为沿着半径(指向 圆心)的合力
总结:匀速圆周运动解题步骤
• 1明确研究对象 • 2受力分析 • 3确定”圆轨道平面和圆心” • 4明确”向心力来源” • 5根据牛顿运动定律列方程求解
例6.如图所示,已知水平杆长L1=0.1米,绳长L2=0.2 米,小球m的质量m=0.3千克,整个装置可绕竖直 轴转动,当该装置以某一角速度转动时,绳子与 竖直方向成30°角.g取10m/s2,求:
( BC ) A、水流的速度越大,渡河的时间越 长 B、欲使渡河时间越短,船头的指向 应垂直河岸 C、欲使轮船垂直驶达对岸,则船的 速度与水流速度的合速度应垂直河岸 D、轮船相对水的速度越大,渡河的 时间一定越短
② 绳 垂直于绳方向的旋转运动
末
端
v⊥
速
?
θ
v
度
v∥
的 沿绳方向的伸长或收缩运动 分
解 注意:沿绳的方向上各点 的速度大小相等
度
1、方向:始终指向圆心
向 2、向心力的大小:
向心 心力
Fn=
m
v2 r
=
mvω
=
mrω2
=
m
4Tπ22r
力
3、向心力的来源:沿半径方向的合力
匀速圆周运动:合力充当向心力
几
O圆
种
锥
常 FT θ
摆
见
FN r
F静
的 匀
F合 O'
mg FN
速 圆 mg
r F合O
周 运
火车 转弯
FN
θ
动
F合
θ
mg
mg
圆台筒
vt2
tg600=g(t+1)/V0
例5、如图为平抛运动轨迹的一部分, 已知条件如图所示。 求:
v0和vb
a
h1
b
h2 c
ss
四、匀速圆周运动
1、描述圆周运动快慢的物理量:
线速度v 、角速度ω 、转速n 、频率f 、周期T
v
=
Δl Δt
ω=
Δθ
Δt
v = 2πr
ω=
T
n =f
1 T
=
2π
T
v = ωr
在曲线的这一点的切线方向 问题3、曲线运动的条件是什么?是什么 原因使速度方向改变的?
F合与V的方向不在一条直线上或a与V 的方向不在一条直线上
二、运动的合成与分解
1 . 合运动与分运动 ⑴.定义: 物体实际发生的运动叫合运动 物体同时参与的几个运动叫分 运动 ⑵ .相互关系: 独立性、等时性、等效性
vx = v0 vy=gt
合运动 偏向角
l=
ta n y2
x2
gt
+
v= v02
tan2tanta n
+
vyg2t
2v0
v0
例4、水平抛出一个小球,经过一段时间球
速与水平方向成450角,再经过1秒球速与
水平方向成600角,求小球的初速大小。
450
v0
v0
600
vy1 vt1
tg450=gt/V0
vy2
曲线运动章末复习
例1.下列关于曲线运动的描述中,正 确的是( BC )
A.曲线运动可以是匀速运动
B.曲线运动一定是变速运动
C.曲线运动可以是匀变速运动
D.曲线运动的加速度可能为零 如何把复杂的曲线运动转变成简单
的运动?
一、曲线运动
问题1、曲线运动是一定是变速运动吗?
一定是变速度运动 问题2、如何确定曲线运动速度方向?
2 . 运动的合成与分解 ⑴ . 定义: 已知分运动的情况,求合运动 的情况叫做运动的合成
已知合运动的情况,求分运动 的情况叫做运动的分解
⑵ . 遵循的原则:平行四边形定 则
3.讨论:
①两匀速运动合成为什么运动?
匀速直线运动 ②一个匀速运动,一个匀加速直线运动合成为什
么运动?(不在匀一变条速直曲线线)运动
v
Made by Liven
θ?
? θ
v
v
?
例3、如图,水平面上有一物体,人
通过定滑轮用绳子拉它,在图示 位置时,若人的速度为5m/s,求 物体的瞬时速度为多少?
5 3m/ s
600 ?
5m/s 300
三、平抛物体的运动
1、条件 1)水平初速度 2)只受重力作用
2、特性 是匀变速曲线运动 加速度为g
2、匀速圆周运动的特点及性质
线速度的大小不变 变加速曲线运动
3、两个有用的结论:
①皮带上及轮子边缘上各点 的线速度相同
②同一轮上各点的角速度相同
a
Ra
O1
c
Rb
Rc
O2
b
五 向 1、方向:始终指向圆心
向
心 2、物理意义:描述速度方向变化的快慢 加
心 速 3、向心加速度的大小:
加度 速
an= vr2= vω = ω2r = 4Tπr22
3、规律 水平:匀速运动 竖直:自由落体运动
O
v0 O′ A
θα
速度方向的反向延长线
x
与水平位移的交点 O′
平
l
抛B
有什么特点? P (x,y)
α vx = v0 决定平抛运动在空中的
运y 动
vy v
飞行时间与水平位移的 因素分别是什么?
的
位移
速度
规 水平方向 律 竖直方向
x = v0 t y = 21g t 2
2.杆球模型:有支撑物的小球在竖直平面内 过最高点情况.
(2)此时绳的张力是多大?
L1
ω
L2 300
六 竖直平面内的圆周运动:
竖直平面内的圆周运动是典型 的变速圆周运动,时常与能量 及动量相结合,中学物理中只研 究物体在最高点与最低点的两 种情况.主要有以下两种类型:
1.绳球模型:无支撑物的小球在竖直平面内 过最高点情况.
(1)临界条件:小球达最高点时绳子的g拉r 力(或轨道 的弹力)刚好等于0,小球在最高点的向心力全部由 重力来提供,这时有mg=mv2min/r,式中的vmin是 小球通过最高点的最小速度,通常叫临界速度 vmin= gr . (2)能通过最高点的条件:v≥vmin. (3)不能通过最高点条件v<vmin。注意的是这是假设 到最高点而做出一个v,其实球没到最高点就脱离 了轨道或是沿原轨道返回或是做斜抛运动了.
R O
滚
Made by Liven
筒
转盘
Made by
Liven
F静
FN
O
r
mg
几
种 沿半径方向 Fn=F-F1=0
常
见
O
的
θ
圆
l
周
F
运
动
F1 θ
F2
mg
Made by Liven
垂直半径方向 Ft =F2
v FN
mg
mg-FNO=m
v2
R
FN-mg=O m
v2
R
FN
v
mg
离
心
运 动
离心运动:0 ≤F合<Fn
③两匀变速直线运动的合运动为什么运动?
v 匀变速直线运动
或匀变速曲线运动 a1 1
v
a
a2
v2
4.两种典型的模型:
①小船过河问题
船速为v1 水速为v2
1)最短时间
t min
d v1
2)最小位移 smin d
v1
d
v1
v
d
v2
渡河时间: t d v
v1 v
d
v2
注意:需要船速大于水速
例2.关于轮船渡河,正确的说法是
与
向 心
匀速圆周运动:F合= Fn
运
动 向心运动:F合>Fn
供<需 供=需 供>需
注意:这里的F合为沿着半径(指向 圆心)的合力
总结:匀速圆周运动解题步骤
• 1明确研究对象 • 2受力分析 • 3确定”圆轨道平面和圆心” • 4明确”向心力来源” • 5根据牛顿运动定律列方程求解
例6.如图所示,已知水平杆长L1=0.1米,绳长L2=0.2 米,小球m的质量m=0.3千克,整个装置可绕竖直 轴转动,当该装置以某一角速度转动时,绳子与 竖直方向成30°角.g取10m/s2,求:
( BC ) A、水流的速度越大,渡河的时间越 长 B、欲使渡河时间越短,船头的指向 应垂直河岸 C、欲使轮船垂直驶达对岸,则船的 速度与水流速度的合速度应垂直河岸 D、轮船相对水的速度越大,渡河的 时间一定越短
② 绳 垂直于绳方向的旋转运动
末
端
v⊥
速
?
θ
v
度
v∥
的 沿绳方向的伸长或收缩运动 分
解 注意:沿绳的方向上各点 的速度大小相等
度
1、方向:始终指向圆心
向 2、向心力的大小:
向心 心力
Fn=
m
v2 r
=
mvω
=
mrω2
=
m
4Tπ22r
力
3、向心力的来源:沿半径方向的合力
匀速圆周运动:合力充当向心力
几
O圆
种
锥
常 FT θ
摆
见
FN r
F静
的 匀
F合 O'
mg FN
速 圆 mg
r F合O
周 运
火车 转弯
FN
θ
动
F合
θ
mg
mg
圆台筒
vt2
tg600=g(t+1)/V0
例5、如图为平抛运动轨迹的一部分, 已知条件如图所示。 求:
v0和vb
a
h1
b
h2 c
ss
四、匀速圆周运动
1、描述圆周运动快慢的物理量:
线速度v 、角速度ω 、转速n 、频率f 、周期T
v
=
Δl Δt
ω=
Δθ
Δt
v = 2πr
ω=
T
n =f
1 T
=
2π
T
v = ωr
在曲线的这一点的切线方向 问题3、曲线运动的条件是什么?是什么 原因使速度方向改变的?
F合与V的方向不在一条直线上或a与V 的方向不在一条直线上
二、运动的合成与分解
1 . 合运动与分运动 ⑴.定义: 物体实际发生的运动叫合运动 物体同时参与的几个运动叫分 运动 ⑵ .相互关系: 独立性、等时性、等效性
vx = v0 vy=gt
合运动 偏向角
l=
ta n y2
x2
gt
+
v= v02
tan2tanta n
+
vyg2t
2v0
v0
例4、水平抛出一个小球,经过一段时间球
速与水平方向成450角,再经过1秒球速与
水平方向成600角,求小球的初速大小。
450
v0
v0
600
vy1 vt1
tg450=gt/V0
vy2
曲线运动章末复习
例1.下列关于曲线运动的描述中,正 确的是( BC )
A.曲线运动可以是匀速运动
B.曲线运动一定是变速运动
C.曲线运动可以是匀变速运动
D.曲线运动的加速度可能为零 如何把复杂的曲线运动转变成简单
的运动?
一、曲线运动
问题1、曲线运动是一定是变速运动吗?
一定是变速度运动 问题2、如何确定曲线运动速度方向?
2 . 运动的合成与分解 ⑴ . 定义: 已知分运动的情况,求合运动 的情况叫做运动的合成
已知合运动的情况,求分运动 的情况叫做运动的分解
⑵ . 遵循的原则:平行四边形定 则
3.讨论:
①两匀速运动合成为什么运动?
匀速直线运动 ②一个匀速运动,一个匀加速直线运动合成为什
么运动?(不在匀一变条速直曲线线)运动
v
Made by Liven
θ?
? θ
v
v
?
例3、如图,水平面上有一物体,人
通过定滑轮用绳子拉它,在图示 位置时,若人的速度为5m/s,求 物体的瞬时速度为多少?
5 3m/ s
600 ?
5m/s 300
三、平抛物体的运动
1、条件 1)水平初速度 2)只受重力作用
2、特性 是匀变速曲线运动 加速度为g
2、匀速圆周运动的特点及性质
线速度的大小不变 变加速曲线运动
3、两个有用的结论:
①皮带上及轮子边缘上各点 的线速度相同
②同一轮上各点的角速度相同
a
Ra
O1
c
Rb
Rc
O2
b
五 向 1、方向:始终指向圆心
向
心 2、物理意义:描述速度方向变化的快慢 加
心 速 3、向心加速度的大小:
加度 速
an= vr2= vω = ω2r = 4Tπr22
3、规律 水平:匀速运动 竖直:自由落体运动
O
v0 O′ A
θα
速度方向的反向延长线
x
与水平位移的交点 O′
平
l
抛B
有什么特点? P (x,y)
α vx = v0 决定平抛运动在空中的
运y 动
vy v
飞行时间与水平位移的 因素分别是什么?
的
位移
速度
规 水平方向 律 竖直方向
x = v0 t y = 21g t 2
2.杆球模型:有支撑物的小球在竖直平面内 过最高点情况.