物理第四章 曲线运动.ppt

1 1第四章第四章曲曲线运运动2 2第四章第四章曲曲线运运动运动的合成与分解平抛运动考点考点1212圆周运动规律与应用圆周运动的临界问题考点考点1313专题4 43 3u考点考点12 12 运动的合成与分解运动的合成与分解 平抛运动平抛运动l高考考法突破考法考法1 1合运动的性质与轨迹判断合运动的性质与轨迹判断l应试基础必备考法考法2 2对运动的合成与分解的考查对运动的合成与分解的考查考法考法3 3对平抛运动规律的考查对平抛运动规律的考查考法考法4 4斜抛运动的求解方法（近几年高考很少涉及）斜抛运动的求解方法（近几年高考很少涉及）4u考点考点12 12 运动的合成与分解运动的合成与分解 平抛运动平抛运动1物体做曲线运动的条件和特点合外力的方向跟运动方向不在同一直线上物体做曲线运动曲线运动的物体的瞬时速度方向沿曲线的切线方向曲线运动的速度方向时刻在改变2.运动的合成与分解(1)合运动与分运动关系独立性：各分运动独立进行，互不干扰等时性：合运动和分运动同时发生、同时进行、同时结束等效性：合运动产生的效果是各分运动分别产生的效果的总效果(2)运动的合成与分解的运算法则运动的合成与分解包含了位移、速度、加速度的合成与分解53平抛运动(1)运动性质加速度恒为重力加速度g【关键点拨】速度的变化量vgt，方向恒为竖直向下任意相同时间内的v都相同6考法考法1 1合运动的性质与轨迹判断合运动的性质与轨迹判断2合力方向与速率变化的关系(1)合力方向与速度方向夹角为锐角时，物体速率增大(2)合力方向与速度方向夹角为钝角时，物体速率减小(3)合力方向与速度方向垂直时，物体速率不变1合力的方向与轨迹的关系运动轨迹夹在合外力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”7考法2对运动的合成与分解的考查1对运动独立性、运动合成与分解的考查以小船渡河或空中落下雨滴等情景考查（1）小船渡河两类经典问题v船v水，合速度v垂直于河岸，渡河有最短位移x短d，cos v船v水，船头与运动轨迹垂直时，路程最短 小船渡河的时间问题仅与小船自身的速度有关小船渡河的路程问题由小船运动的实际轨迹决定，实际轨迹由船速和水速共同决定8(2)思路与方法合运动绳拉物体的实际运动速度v分运动(3)解题的原则实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)的两个分量沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解常见模型如图2对关联物体速度关系的考查(1)模型特点沿绳(或杆)方向的速度分量大小相等910方法2从分解速度的角度进行解题（重点）分解速度，构建速度三角形，确定飞行时间，确定位移方法3从分解位移的角度进行解题（重点）平抛运动的物体，知道某时刻位移方向位移分解到水平方向和竖直方向考法3对平抛运动规律的考查11方法4利用等效法求解类平抛运动（重点）初速度方向垂直于恒定的合外力时，其轨迹与平抛运动相似，简称类平抛运动将运动分解为沿初速度方向的匀速直线运动和垂直于初速度方向的匀加速直线运动，找到等效加速度.【关键点拨】物体做类平抛运动的条件是：物体受到与初速度方向垂直的恒力作用.12方法5运用推论法求解（重点）推论：平抛(或类平抛)运动瞬时速度方向反向延长线通过此时水平位移的中点推论：平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置，速度方向与水平方向的夹角为，位移与水平方向的夹角为，则tan2tan【关键点拨】平抛运动物体的合位移与合速度的方向并不一致.速度和位移与水平方向的夹角关系为tan 2tan，但不能误认为2.【特别说明】若运动过程中不涉及运动时间，只需确定初速度、末速度、高度等，利用机械能守恒定律或动能定理解题更方便.13考法4斜抛运动的求解方法(近几年高考很少涉及)斜抛物体在竖直方向上的初速度不为零水平方向上以水平分速度v0 x做匀速直线运动竖直方向上以初速度为v0y的竖直上抛运动1414u考点考点13 13 圆周运动规律及应用圆周运动规律及应用l高考考法突破考法考法5 5考查传动装置线速度与角速度的关系考查传动装置线速度与角速度的关系l应试基础必备考法考法6 6考查圆周运动中的动力学问题考查圆周运动中的动力学问题考法考法7 7圆周运动模型及其应用圆周运动模型及其应用15u考点考点13 13 圆周运动规律及应用圆周运动规律及应用1描述匀速圆周运动的物理量线速度v、角速度、周期T、频率f、转速n2圆周运动中的动力学分析向心力只改变线速度方向，不改变其大小匀速圆周运动物体的向心力由合外力提供关键点拨匀速圆周运动是变加速曲线运动16考法考法5 5考查传动装置线速度与角速度的关系考查传动装置线速度与角速度的关系1共轴转动各点角速度相同线速度、向心加速度都与半径成正比圆周运动考查一般有两类一、传动装置为情景，考查圆周运动的基本规律二、细绳、轻杆、转台、轨道为情景，考查受力分析、向心力公式和动力学方程2皮带传动边缘上各点线速度大小相等角速度、向心加速度都与半径成反比1718考法考法6 6考查圆周运动中的动力学问题考查圆周运动中的动力学问题1向心力的来源向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力也可以是几个力的合力或某个力的分力向心力的作用效果是改变物体的速度方向，不改变速度的大小2解决圆周运动动力学问题的思路(1)确定研究对象，分析物体的受力情况，画出受力示意图，确定向心力(2)分析物体的运动情况(3)据牛顿运动定律、向心力公式或机械能守恒定律等列方程圆周运动过程某一状态点，用牛顿运动定律和向心力公式建立方程圆周运动的过程，只能用机械能守恒定律或动能定理建立初末态联系193.物体做圆周运动、离心运动和近心运动的判断(1)提供的向心力 指向圆心的合力，提供的向心力F供F需，物体做匀速圆周运动(2)物体做圆周运动所需的向心力物体做圆周运动所需的向心力用运动学表达式表示F供F需，物体做近心运动F供F需，物体做离心运动2021考法考法7 7圆周运动模型及其应用圆周运动模型及其应用222323u专题专题4 4 圆周运动到的临界问题圆周运动到的临界问题l高考考法突破考法考法8 8水平面内圆周运动的临界问题水平面内圆周运动的临界问题考法考法9 9轻绳模型与轻杆模型的临界情况轻绳模型与轻杆模型的临界情况24u专题专题4 4 圆周运动的临界问题圆周运动的临界问题一、在某特殊位置，存在临界速度，小于(或大于)此速度，物体不再做圆周运动二、物体受力变化，运动状态变化，出现相应临界状态考法8水平面内圆周运动的临界问题 1静摩擦力产生的临界情况水平转台上做圆周运动的物体，静摩擦力f=fmax，有临界角速度解决这类问题要牢记“静摩擦力大小有个范围，方向可以改变”2与弹簧或绳连接的物体的临界情况关键是分析弹力的大小和方向的改变有摩擦力参与的问题需要和静摩擦力的特点相结合，弹簧连接的物体的圆周运动，明确半径是否改变、什么情况下改变、伸长还是缩短253圆锥面上的临界问题（4）涉及绳子拉力的临界问题小球已经或恰好离开锥面绳长固定，绳子张力达到最大值对应的绳与轴线的夹角为小球做圆周运动的最大线速度小球仍在锥面上，不会考查26考法9轻绳模型与轻杆模型产生的临界情况遇到圆周运动的临界问题判定属于哪一类情况通过受力分析确定临界状态和条件列动力学方程求解【关键点拨】有“刚好”“恰好”“正好”等，表明题述的过程中存在着临界点有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等，表明题述的过程中存在着“起止点”，起止点一般是临界状态有“最大”“最小”“至多”“至少”等，表明题述的过程中存在着极值，极值点一般是临界状态