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1、精品_精品资料_第五章 平抛运动 5-1曲线运动 &运动的合成与分解一、曲线运动名师1. 定义: 物体运动轨迹是曲线的运动.归纳结总2. 条件: 运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同始终线上.|大3. 特点: 方向:某点瞬时速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向.肚有容运动类型:变速运动(速度方向不断变化) .,容习学F 合0 ,肯定有加速度 a.困难之F 合方向肯定指向曲线凹侧.事,业学F 合可以分解成水平和竖直的两个力.有成,4.运动描述蜡块运动更上一层可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_楼vyv涉及的公式:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_vv22vxyv
2、xPvy可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_蜡块的位置tanvx可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_二、运动的合成与分解1. 合运动与分运动的关系: 等时性、独立性、等效性、矢量性.2. 互成角度的两个分运动的合运动的判定:两个匀速直线运动的合运动仍旧是匀速直线运动.速度方向不在同始终线上的两个分运动,一个是匀速直线运动,一个是匀变速直线运动,其可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_合运动是匀变速 曲线运动, a 合为分运动的加速度.两初速度为 0 的匀加速直线运动的合运动仍旧是匀加速直线运动.两个初速度不为 0 的匀加速直线运动的合运动可能是直线运动也可能是
3、曲线运动.当两个分名师运动的初速度的和速度方向与这两个分运动的和加速度在同始终线上时,合运动是匀变速直线归纳结总运动,否就即为曲线运动.|大|三、有关“曲线运动”的两大题型肚有容(一)小船过河问题,容习学模型一: 过河时间 t 最短:困难之可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_事v 船,学业有成, 更tvd v 水d, xd可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_上m in层一v 船楼tanv 船sin可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v 水模型二: 直接位移 x 最短:模型三: 间接位移 x 最短:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_vv 船dv
4、水v 船v 船d A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_当 v 水v 船时,v 水dxminv水 L ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_min=d,td,cosv船dv可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v 船sint, cos船可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_cosv 水v 船sinv 水L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v 船sminv水 - v船 cosv船sin可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_触类旁通 1 2022年上海卷 如图 5 4 所示,人沿平直的河岸以速度 v 行走,且通过不行伸长的绳拖船,
5、 船沿绳的方向行进 此过程中绳始终与水面平行,名师当绳与河岸的夹角为时,船的速率为(C ).归可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_纳总A.v sin结|B. v s i nC. v c o sD. c o s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_大解析:依题意,船沿着绳子的方向前进, 即船的速度总是沿着绳子的,肚有容依据绳子两端连接的物体在绳子方向上的投影速度相同,可知人的速,容习学度 v 在绳子方向上的重量等于船速,故困难之v 船v cos ,C 正确事,业学22022年江苏卷 如图 55 所示,甲、乙两同学从河中 O 点动身,有成,分别沿直线游到A 点和 B 点后,立
6、刻沿原路线返回到O 点,OA、OB 分别与水流方向平行更上层一和垂直,且 OA OB. 如水流速度不变,两人在静水中游速相等,就他们所用时间t 甲、t 乙的楼大小关系为 CAt 甲t 乙D无法确定ll解析: 设游速为 v,水速为 v0, OA OB l,就 t 甲.乙沿 OB 运动,乙的速度矢可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_量图如图 4 所示,合速度必需沿 OB 方向,就 tvv0vv0乙甲乙 2 l,联立解得 tt,C 正确可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2v2v0(二)绳杆问题 连带运动问题 1 、实质:合运动的识别与合运动的分解.2 、关键:物体的实际运动
7、是合速度,分速度的方向要按实际运动成效确定.沿绳(或杆)方向的分速度大小相等.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_模型四: 如图甲,绳子一头连着物体 B,一头拉小船 A,这时船的运动方向不沿绳子.BO Ov1vAAvA名师归v2纳结总甲乙| 大肚有容, 容学习困难之事,业学处理方法: 如图乙,把小船的速度 vA 沿绳方向和垂直于绳的方向分解为v 1 和 v2 , v1 就是拉绳的速有成,度, vA 就是小船的实际速度.更上层一触类旁通 如图,在水平的面上做匀速直线运动的汽车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体,如汽楼车和被吊物体在同一时刻的速度分别为v1 和 v2,就以下说法正确选项 C
8、)A物体做匀速运动,且v2v1B物体做加速运动,且v2 v1C物体做加速运动,且v2v 1D物体做减速运动,且v2r,联立式解得 rv0 .g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 5-3圆周运动 & 向心力 & 生活中常见圆周运动一、匀速圆周运动1. 定义:物体的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动, 物体运动的线速度大小不变的圆周运动即为匀速圆周运动.2. 特点: 轨迹是圆.线速度、加速度均大小不变,方向不断转变,故属于加速度转变的变速可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_曲线运动,匀速圆周运动的角速度恒定.匀速圆周运动发生条件是质点受到大小不变、方向始终与速度方向垂直的合外
9、力.匀速圆周运动的运动状态周而复始的显现,匀速圆周运动具有周期性.名师3. 描述圆周运动的物理量:归纳结总(1 )线速度 v 是描述质点沿圆周运动快慢的物理量,是矢量.其方向沿轨迹切线,国际单位制|大中单位符号是 m/s ,匀速圆周运动中, v 的大小不变,方向却始终在变.肚有容(2 )角速度是描述质点绕圆心转动快慢的物理量,是矢量.国际单位符号是rad s.,容习学(3 )周期 T 是质点沿圆周运动一周所用时间,在国际单位制中单位符号是s.困难之(4 )频率 f 是质点在单位时间内完成一个完整圆周运动的次数, 在国际单位制中单位符号是 Hz.事,业学(5 )转速 n 是质点在单位时间内转过的
10、圈数,单位符号为r/s,以及 r/min 有成,4. 各运动参量之间的转换关系:更2上可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_一vR楼层R2 nR变形Tv222 n,TR.RTv可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5.三种常见的转动装置及其特点:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_模型一: 共轴传A动模型二:皮带传动模型三: 齿轮传A 动可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ABrOrORr1r2B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_, vAR ,TTBO RATrn可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_vrABABBBvAvB
11、,Ar , TBRR TArvAvB ,TB1 1Br2n2A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_名师触类旁通 1、一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定,归纳结总有质量相同的小球 A 和 B 沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,如图|大所示, A 的运动半径较大,就 AC 肚有容AA 球的角速度必小于 B 球的角速度,容习学BA 球的线速度必小于 B 球的线速度困难之CA 球的运动周期必大于 B 球的运动周期事,业学DA 球对筒壁的压力必大于B 球对筒壁的压力有成,解析: 小球 A、B 的运动状态即运动条件均相同,属于三种模型中的皮带传送.就可以知道,两更上层一个
12、小球的线速度 v 相同, B 错.由于 RARB,就AB,TA TB,A.C 正确.又由于两小球各方面楼条件均相同,所以,两小球对筒壁的压力相同,D 错.所以 A、C 正确.2、两个大轮半径相等的皮带轮的结构如下列图, AB 两点的半径之比为 2 : 1 ,CD 两点的半径之比也为 2 : 1 ,就 ABCD 四点的角速度之比为 1 1 2 2 ,这四点的线速度之比为 2 1 4 2 .二、向心加速度1. 定义: 任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心,这个加速度叫向心加速度.注:并不是任何情形下,向心加速度的方向都是指向圆心.当物体做变速圆周运动时,向心加速度的一个分加速度指向圆心.2.
13、 方向:在匀速圆周运动中,始终指向圆心, 始终与线速度的方向垂直.向心加速度只转变线速度的方向而非大小.3. 意义: 描述圆周运动速度方向方向转变快慢的物理量.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v24. 公式: anr2 rv2r2 Tn 2 r.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_5. 两个函数图像:师名anan归纳总结|可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_大有肚Ov 肯定r容, 容学习困难之事, 学业有成,更Or肯定可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2上触类旁通 1、如下列图的吊臂上有一个可
14、以沿水平方向运动的小车A,A一层楼小车下装有吊着物体 B 的吊钩.在小车 A 与物体 B 以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时, 吊钩将物体 B 向上吊起. A、B 之间的距离以Bd = H 2t2SISI 表示国际单位制,式中 H 为吊臂离的面的高度 规律变化.对于的面的人来说,就物体做 AC 速度大小不变的曲线运动 速度大小增加的曲线运动 加速度大小方向均不变的曲线运动加速度大小方向均变化的曲线运动2、如下列图,位于竖直平面上的圆弧轨道光滑,半径为R, OB沿竖直方向,上端A 距的面高度为 H,质量为 m 的小球从 A 点由静止释放, 到达 B点时的速度为,最终落在的面上 C 点处,不
15、计空气阻力,求:(1) 小球刚运动到 B 点时的加速度为多大,对轨道的压力多大.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 小球落的点 C 与 B 点水平距离为多少._精品资料_|大|三、向心力肚有容1. 定义: 做圆周运动的物体所受到的沿着半径指向圆心的合力,叫做向心力.,容习学2. 方向: 总是指向圆心.困难2之v2222可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_事3. 公式: Fnm,r学业mrmvmrm 2 n r .T可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_成有4. 几个留意点: 向心力的方向总是指向圆心,它的方向时刻在变化,虽然它的大小不变,但是, 更上向
16、心力也是变力.在受力分析时,只分析性质力,而不分析成效力,因此在受力分析是,不一层楼要加上向心力.描述做匀速圆周运动的物体时,不能说该物体受向心力,而是说该物体受到什么力,这几个力的合力充当或供应向心力.四、变速圆周运动的处理方法1. 特点: 线速度、向心力、向心加速度的大小和方向均变化.22.v2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_动力学方程: 合外力沿法线方向的分力供应向心力:力产生切线加速度: FT =maT .3.离心运动:Fnmrmr .合外力沿切线方向的分可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) )当物体实际受到的沿半径方向的合力满意F 供=F 需=m2r
17、 时,物体做圆周运动.当 F 供F 需=m2r 时,物体做离心运动.(2) )离心运动并不是受“离心力”的作用产生的运动,而是惯性的表现,是 F 供gR如 F0,就 mgmv2R,vgR小球固定在轻杆的一端在竖直平面内转动杆对球可以是拉力也可以是支持力v2如 F 向下,就 mg Fm,vRmv 2gR如 F 向上,就 mg FR或 mg F0,就 0vgR小球在竖直细管内转动管对球的弹力FN 可以向上也可以向下mv 20依据 mg R判定,如 vv0 ,FN0.如vv 0, FN 向下球壳外的小球在最高点时弹力 FN 的方向向上假如刚好能通过球壳的最高点 A,就 vA0,FNmg假如到达某点后
18、离开球壳面, 该点处小球受到壳面的弹力 FN0,之后改做斜抛运动,如在最高点离开就为平抛运动_精品资料_| 大肚有容, 容学习困难之事, 学业有成, 更上一层楼六、有关生活中常见圆周运动的涉及的几大题型分析(一)解题步骤:明确争论对象.定圆心找半径.对争论对象进行受力分析.对外力进行正交分解.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_列方程:将与和物体在同一圆周运动平面上的力或其分力代数运算后,另得数等于向心力.解方程并对结果进行必要的争论.名师(二)典型模型:归纳I 、圆周运动中的动力学问题总结谈一谈: 圆周运动问题属于一般的动力学问题,无非是由物体的受力情形确定物体的运动情形,|或者
19、由物体的运动情形求解物体的受力情形.解题思路就是,以加速度为纽带,运用那个牛顿肚大其次定律和运动学公式列方程,求解并争论.有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_容模型一: 火车转弯问题:,容习学FNa、涉及公式: F合2mgtanmgsinmg h L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_困难之事,F 合v0F合 mR,由得: v0Rgh .L可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学业L有成h,更一上mg层b、分析: 设转弯时火车的行驶速度为 v,就:(1)如 vv 0,外轨道对火车轮缘有挤压作用.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_楼模型二: 汽车
20、过拱桥问题: a、涉及公式: mgFNv2m,所以当 FN Rv2mgmRmg,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_此时汽车处于失重状态,而且v 越大越明显,因此汽车过拱桥时不可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_宜告知行驶.b、分析: 当 FNmgm vv R2gR :可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(1) vgR ,汽车对桥面的压力为0,汽车出于完全失重状态.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 0vgR ,汽车对桥面的压力为 0FNmg .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(3) vgR ,汽车将脱离桥面,显现飞车现象
21、.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_c、留意: 同样,当汽车过凹形桥底端时满意FNmgmv ,汽车对2R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_触类旁通 1、铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的,已知内外轨道平面与水平面的倾角为,如下列图,弯道处的圆弧半径为R,如质量为 m 的火车转弯时速度小于,就 A 名师A内轨对内侧车轮轮缘有挤压归纳结总B外轨对外侧车轮轮缘有挤压|大C这时铁轨对火车的支持力等于肚有容D这时铁轨对火车的支持力大于,容学习解析: 当内外轨对轮缘没有挤压时,物体受重力和支持力的合力供应向心力,此时速度为困难之gRtan.事,业学2、如下列图,质量为 m 的物
22、体从半径为 R 的半球形碗边向碗底滑动,滑有成,倒最低点时的速度为 v.如物体滑倒最低点时受到的摩擦力是f,就物体与更上层一碗的动摩擦因数为( B ).楼可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_A、 fB、fRC、fRD、 fR可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mgmgRmv2mgRmv2mv 2v2v2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解析: 设在最低点时,碗对物体的支持力为F,就 Fmgmam,解得 FRmgm,由R可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ffR可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_f=F 解得mgmv 2 ,化简得Rm
23、gRmv2,所以 B 正确.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_II 、圆周运动的临界问题A. 常见竖直平面内圆周运动的最高点的临界问题谈一谈: 竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动.对于物体在竖直平面内做变速圆周运动的问题,中学物理只争论问题通过最高点和最低点的情形,并且常常显现有关最高点的临界问题.模型三: 轻绳约束、单轨约束条件下,小球过圆周最高点:名(留意: 绳对小球只能产生沿绳收缩方向的拉力.)师归纳总(1)临界条件:小球到达最高点时,绳子的拉力或单轨结|大v|v的弹力刚好等于 0,小球的重力供应向心力.即:肚有绳2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_容v临界mgmvgR .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_O,临界容Rv学R习可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_困(2)小球能过最高点的条件: v难之gR.当vgR时,绳可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_,事对球产生向下的拉力或轨道对球产生向下的压力.学业可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_有成,模型四: 轻杆约束、双轨约束条件下,小球过圆周最高点:更上一vgR可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_层楼vv( 1
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