高三物理第一轮总复习四：曲线运动-万有引力定律名师优质课获奖市赛课一等奖课件.ppt

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1、高三物理第一轮总复习高三物理第一轮总复习第四章 曲线运动 万有引力定律（届）（届）第1页第四章第四章 曲线运动曲线运动 万有引力定律万有引力定律考考纲纲下下载载内容内容要求要求l1.运动合成与分解2.抛体运动（说明：斜抛运动只作定性要求）抛体运动（说明：斜抛运动只作定性要求）3.匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度l4.匀速圆周运动向心力5.离心现象离心现象6.万有引力定律及其应用万有引力定律及其应用l7.围绕速度8.第二宇宙速度和第三宇宙速度第二宇宙速度和第三宇宙速度9.经典时空观和相对时空观经典时空观和相对时空观章前考纲统览章前考纲统览第2页考考

2、纲纲解解读读l1.本章内容命题率极高，尤其是平抛运动规律及其研究思想。l2.相关竖直平面内圆周运动近几年高考题也经常包括，且难度较大，该部分计算题，通常是在“最高点”和“最低点”。l3.万有引力定律在天体中应用。近几年高考以天体问题为背景信息给予题，备受命题者青睐，尤其是近几年中国及世界上空间技术飞速发展，另首先还能够考查学生从材料中获取“有效信息”能力。l4.应用万有引力定律处理实际问题，即使考点不多，但需要利用这个定律处理习题题型多，综合性强，包括到题型以天体运动为关键，如变轨问题、能量问题、估算天体质量或平均密度问题，关键是万有引力提供向心力和惯用黄金代换：GM=gR2。第3页第一课时运

3、动合成与分解第一课时运动合成与分解一、曲线运动一、曲线运动1、曲曲线线运运动动特特点点：做做曲曲线线运运动动物物体体在在某某点点速速度度方方向向，沿沿着着曲曲线线在在该该点点切切线线方方向向，所所以以速速度度方方向向时时刻刻在在改改变变，所所以以曲曲线线运运动动一一定定是是变变速速运运动动，但但变变速速运运动动不不一一定定是是曲线运动曲线运动2、匀匀变变速速曲曲线线运运动动和和非非匀匀变变速速曲曲线线运运动动：加加速速度度a恒恒定定曲曲线线运运动动为为匀匀变变速速曲曲线线运运动动，加加速速度度a改改变变曲曲线线运运动动为非匀变速曲线运动为非匀变速曲线运动3、物物体体做做曲曲线线运运动动和和直直

4、线线运运动动条条件件：假假如如物物体体所所受受合合外外力力方方向向和和速速度度方方向向不不在在同同一一直直线线上上(即即加加速速度度方方向向和和速速度度方方向向不不在在同同一一直直线线上上)，则则物物体体做做曲曲线线运运动动反反之之，则物体做直线运动则物体做直线运动第4页假如假如合外力合外力大小和方向都是大小和方向都是恒定恒定，即所受力为恒力，即所受力为恒力，物体就做匀变速曲线运动。如物体就做匀变速曲线运动。如平抛运动平抛运动。假如合假如合外力大小恒定，方向一直与速度垂直外力大小恒定，方向一直与速度垂直，物体就，物体就做做匀速圆周运动匀速圆周运动，匀速圆周运动，匀速圆周运动 是非匀变速曲线运动

5、。是非匀变速曲线运动。当物体受到合外力方向与速度夹角为当物体受到合外力方向与速度夹角为锐角时锐角时，物体运，物体运动动速率将增大速率将增大；当物体受到合外力方向与速度夹角为；当物体受到合外力方向与速度夹角为钝钝角时角时，物体运动，物体运动速率将减小速率将减小.说明：说明：做曲线运动物体，做曲线运动物体，其轨迹向合外力所指方向弯曲其轨迹向合外力所指方向弯曲，物物体轨迹一定在合外力方向和速度方向之间体轨迹一定在合外力方向和速度方向之间若已知物体若已知物体运动轨迹，可判断出物体运动轨迹，可判断出物体所受合外力大致方向。若已知合外所受合外力大致方向。若已知合外力方向和速度方向，可判断出物力方向和速度方

6、向，可判断出物体运动轨迹大致方向。体运动轨迹大致方向。第5页二、运动合成与分解二、运动合成与分解1、合运动与分运动、合运动与分运动一个物体实际运动往往参加几个运动，我们把这几个一个物体实际运动往往参加几个运动，我们把这几个运动叫做实际运动运动叫做实际运动分运动分运动，把这个实际运动叫做这几，把这个实际运动叫做这几个分运动个分运动合运动合运动2、运动合成：已知分运动求、运动合成：已知分运动求合运动合运动过程，叫运动合过程，叫运动合成成3、运动分解：已知、运动分解：已知合运动合运动求分运动过程，叫运动分求分运动过程，叫运动分解解4、运算法则：运动合成与分解包含位移、速度和加、运算法则：运动合成与分

7、解包含位移、速度和加速度合成与分解，恪守速度合成与分解，恪守平行四边形定则平行四边形定则第6页v01v02v0a1a2aO两分运动垂直时或正交分解后合成：两分运动垂直时或正交分解后合成：=0，直线运动，直线运动0，曲线运动，曲线运动轨迹走向？轨迹走向？关于互成角度两个初速度不为零匀变速关于互成角度两个初速度不为零匀变速直线运动合运动直线运动合运动,下述说法正确是下述说法正确是()A.一定是直线运动一定是直线运动B.一定是抛物线运动一定是抛物线运动C.可能是直线运动可能是直线运动,也可能是抛物线运动也可能是抛物线运动D.以上说法都不对以上说法都不对例与练例与练C第7页5、合运动与分运动特征、合运

8、动与分运动特征运动合成与分解符合平行四边形定则分运动共线时运动合成与分解符合平行四边形定则分运动共线时变成了代数相加减变成了代数相加减矢量性矢量性合运动与分运动含有时间上对应关系合运动与分运动含有时间上对应关系同时性同时性每个分运动都是独立，不受其它运动影响每个分运动都是独立，不受其它运动影响独立性独立性合运动性质是由分运动决定合运动性质是由分运动决定相关性相关性实际表现出来运动是合运动实际表现出来运动是合运动速度、时间、位移、加速度要速度、时间、位移、加速度要一一对应一一对应运动分解要依据力作用效果运动分解要依据力作用效果(或正交分解或正交分解)第8页注意注意:一个速度按矢量运算法则分解为两

9、个分速度，数量关一个速度按矢量运算法则分解为两个分速度，数量关系上可能无误，但若与实际情况不符，则所得分速度系上可能无误，但若与实际情况不符，则所得分速度毫无物理意义。毫无物理意义。速度分解一个基本标准就是按实际效速度分解一个基本标准就是按实际效果来进行分解，物体实际运动方向就是合速度方向。果来进行分解，物体实际运动方向就是合速度方向。只有物体实际运动，才是能供分只有物体实际运动，才是能供分解解“合运动合运动”。第9页如图所表示，货车正在以如图所表示，货车正在以a1=0.1 m/s2加速度开启，同时，加速度开启，同时，一只壁虎以一只壁虎以v2=0.2 m/s速度在货车壁上向上匀速爬行。速度在货

10、车壁上向上匀速爬行。试求：试求：(1)经过经过2 s时，地面上人看到壁虎速度大小和方向。时，地面上人看到壁虎速度大小和方向。(2)经过经过2 s时壁虎相对于地面发生位移大小。时壁虎相对于地面发生位移大小。(3)在地面上观察壁虎做直线运动还是曲线运动？在地面上观察壁虎做直线运动还是曲线运动？答案：答案：(1)0.28 m/s，与水平方向成，与水平方向成45 (2)0.45 m (3)曲线运动曲线运动例与练例与练第10页如图所表示，一物体在水平恒力作用下沿光滑水平面如图所表示，一物体在水平恒力作用下沿光滑水平面做曲线运动，当物体从做曲线运动，当物体从A点运动到点运动到B点时，其速度方点时，其速度方

11、向恰好改变向恰好改变900，则物体在，则物体在A点到点到B点运动过程中，动点运动过程中，动能将（能将（）A、不停增大、不停增大B、不停减小、不停减小C、先减小后增大、先减小后增大D、先增大后减小、先增大后减小vAvBABC例与练例与练第11页如图所表示，甲、乙两运动员同时从水流湍急河流两如图所表示，甲、乙两运动员同时从水流湍急河流两岸下水游泳，甲在乙下游且游速大于乙，欲使两人尽岸下水游泳，甲在乙下游且游速大于乙，欲使两人尽快在河中相遇，则应选择游泳方向是（快在河中相遇，则应选择游泳方向是（）A、都沿虚线偏下游方向游、都沿虚线偏下游方向游B、都沿虚线方向朝对方游、都沿虚线方向朝对方游C、甲沿虚线

12、方向，乙沿虚线偏上游方向游、甲沿虚线方向，乙沿虚线偏上游方向游D、乙沿虚线方向，甲沿虚线偏上游方向游、乙沿虚线方向，甲沿虚线偏上游方向游甲甲乙乙B例与练例与练第12页在同一个竖直面内，以相同初速度从同一点同时向各在同一个竖直面内，以相同初速度从同一点同时向各个方向抛出几个小球，经时间个方向抛出几个小球，经时间t（全部球都没有落地）（全部球都没有落地），这些小球所处位置有什么特点？，这些小球所处位置有什么特点？v0tv0tv0tv0tv0tOv0tv0tv0tv0tv0tO例与练例与练答案：在同一个圆周上答案：在同一个圆周上解析解析：各个方向运动都是匀速直线运动和自由落体运：各个方向运动都是匀速

13、直线运动和自由落体运动合运动。动合运动。第13页三、运动合成与分解两种模型三、运动合成与分解两种模型1小船过河模型分析小船过河模型分析(1)把握三种速度：把握三种速度：v1(船在静水中速度船在静水中速度)、v2(水流速度水流速度)、v合合(船实际速度即合速度船实际速度即合速度)(2)分清三种情景分清三种情景过河时间最短：船头正对河岸如图过河时间最短：船头正对河岸如图(甲甲)所表示最短所表示最短时时间为间为 (d为河宽为河宽)过河位移最短过河位移最短(v2v1)时：合速度垂直河岸，船头偏时：合速度垂直河岸，船头偏向上游如图向上游如图(乙乙)所表示此情景最短位移所表示此情景最短位移sd(d为河宽为

14、河宽)过河时间过河时间 .第14页过河路径最短过河路径最短(v2v1)时：合速度不可能垂直于河岸，时：合速度不可能垂直于河岸，无法垂直渡河确定方法以下：如图无法垂直渡河确定方法以下：如图(丙丙)所表示，以所表示，以v2矢量末端为圆心，以矢量末端为圆心，以v1矢量大小为半径画弧，从矢量大小为半径画弧，从v2矢量矢量始端向圆弧作切线，则合速度沿此切线方向航程最短。始端向圆弧作切线，则合速度沿此切线方向航程最短。由图可知：由图可知：渡河时间：渡河时间：最短航程：最短航程：船漂下最短距离：船漂下最短距离：第15页小船过河，河宽为小船过河，河宽为90 m，船在静水中航行速度是，船在静水中航行速度是3 m

15、/s，水流速度是水流速度是4 m/s，则，则()A.船渡过河最短时间为船渡过河最短时间为30 sB.小船渡河最短旅程为小船渡河最短旅程为90 mC.船头偏向上游某一角度可使船以最短旅程过河船头偏向上游某一角度可使船以最短旅程过河D.小船渡河最短旅程为小船渡河最短旅程为150 mAC例与练例与练第16页有一小船正在横渡一条宽为有一小船正在横渡一条宽为30 m河流，在正对岸下游河流，在正对岸下游40 m处有一危险水域，假若水流速度为处有一危险水域，假若水流速度为5 m/s，为了使，为了使小船在危险水域之前抵达对岸。那么，小船相对于静小船在危险水域之前抵达对岸。那么，小船相对于静水最小速度是多少水最

16、小速度是多少?答案答案:3 m/s例与练例与练第17页南风速度为南风速度为4 m/s，大河中水流正以，大河中水流正以3 m/s速度向东流速度向东流动，船上乘客看见轮船烟囱冒出烟柱是竖直，求轮船动，船上乘客看见轮船烟囱冒出烟柱是竖直，求轮船相对于水航行速度是多大相对于水航行速度是多大?什么方向什么方向?解析：烟柱竖直，轮船实际运动应同风速相同。解析：烟柱竖直，轮船实际运动应同风速相同。例与练例与练答案：轮船相对于水速度大小为答案：轮船相对于水速度大小为5m/s，方向是北偏，方向是北偏西西370。v合合v水水v船船第18页2“绳牵物体绳牵物体”或或“物体牵绳物体牵绳”类模型分析类模型分析(1)合运

17、动方向：物体实际运动方向就是合运动方向合运动方向：物体实际运动方向就是合运动方向(2)两个分运动方向：两个分运动方向：绳子末端运动效果有两个，一个绳子末端运动效果有两个，一个是沿牵引方向平动效果，改变速度大小；二是垂直于是沿牵引方向平动效果，改变速度大小；二是垂直于牵引方向转动效果，改变速度方向牵引方向转动效果，改变速度方向所以，这类问题所以，这类问题中两分运动方向分别为沿绳和垂直于绳方向中两分运动方向分别为沿绳和垂直于绳方向提醒：提醒：解解答答绳绳、杆杆类类问问题题时时要要注注意意，不不可可伸伸长长绳绳或或杆杆尽尽管管各各点点速速度度不不一一样样，但但各各点点速速度度沿沿绳绳或或杆杆方方向向

18、投投影影相同相同第19页如如图图所所表表示示，在在河河岸岸上上利利用用定定滑滑轮轮拉拉绳绳索索使使小小船船靠靠岸岸，拉拉绳绳速速度度为为v，当当拉拉船船头头绳绳索索与与水水平平面面夹夹角角为为时，船速度是多少？时，船速度是多少？例与练例与练答案：答案：第20页如图所表示，物体如图所表示，物体A和和B质量均为质量均为m，且分别与轻绳连，且分别与轻绳连接跨过定滑轮接跨过定滑轮(不计绳子与滑轮，滑轮与轴之间摩擦不计绳子与滑轮，滑轮与轴之间摩擦)，当用水平拉力，当用水平拉力F拉物体拉物体B沿水平向右做匀速直线运动沿水平向右做匀速直线运动过程中过程中()A物体物体A也做匀速直线运动也做匀速直线运动B绳子

19、拉力一直大于物体绳子拉力一直大于物体A所受重力所受重力C绳子对绳子对A物体拉力逐步增大物体拉力逐步增大D绳子对绳子对A物体拉力逐步减小物体拉力逐步减小 BD例与练例与练第21页如图所表示，重物如图所表示，重物A、B由刚性绳拴接，跨过定滑轮处由刚性绳拴接，跨过定滑轮处于图中实线位置，此时绳恰好拉紧，重物静止在水平面于图中实线位置，此时绳恰好拉紧，重物静止在水平面上，用外力水平向左推上，用外力水平向左推A，当，当A水平速度为水平速度为vA时，如图时，如图中虚线所表示，求此时中虚线所表示，求此时B速度速度vB=_.例与练例与练第22页如图所表示，套在竖直细杆上环如图所表示，套在竖直细杆上环A由跨过定

20、滑轮不可伸由跨过定滑轮不可伸长轻绳与重物长轻绳与重物B相连。因为相连。因为B质量较大，故在释放质量较大，故在释放B后，后，A将沿杆上升，当将沿杆上升，当A球上升至与定滑轮连线处于水平位球上升至与定滑轮连线处于水平位置时，其上升速度置时，其上升速度v10，若这时，若这时B速度为速度为v2，则，则()A.v2=v1 B.v2v1C.v20 D.v2=0D例与练例与练第23页如图所表示，用一根长杆和两个定滑轮组合装置来提升如图所表示，用一根长杆和两个定滑轮组合装置来提升重物重物M，长杆一端放在地上经过铰链联结形成转轴，其，长杆一端放在地上经过铰链联结形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方端点恰好处于

21、左侧滑轮正下方O点处，在杆中点点处，在杆中点C处拴处拴一细绳，绕过两个滑轮后挂上重物一细绳，绕过两个滑轮后挂上重物M，C点与点与O点距离点距离为为l。现在杆另一端用力使其逆时针匀速转动，由竖。现在杆另一端用力使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度直位置以角速度缓缓转至水平位置缓缓转至水平位置(转过了转过了90角角)，此，此过程中下述说法正确是过程中下述说法正确是()A重物重物M做匀速直线运动做匀速直线运动B重物重物M做匀变速直线运动做匀变速直线运动C重物重物M最大速度是最大速度是lD重物重物M速度先减小后增大速度先减小后增大C例与练例与练第24页第二课时平抛运动第二课时平抛运动一、平抛运动一、

22、平抛运动1、定义：将物体以一定初速度沿、定义：将物体以一定初速度沿水平水平方向抛出，不考方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在虑空气阻力，物体只在重力重力作用下所做运动，叫做平作用下所做运动，叫做平抛运动抛运动2、性质：平抛运动是加速度为重力加速度、性质：平抛运动是加速度为重力加速度(g)匀变速匀变速曲曲线运动，轨迹是抛物线线运动，轨迹是抛物线3、平抛运动研究方法、平抛运动研究方法平抛运动能够分解为水平方向平抛运动能够分解为水平方向匀速直线匀速直线运动和竖直方运动和竖直方向向自由落体运动自由落体运动第25页1、位移关系：、位移关系：二、平抛运动规律二、平抛运动规律为位移偏角为位移偏角第26页2、速

23、度关系：、速度关系：为速度偏角为速度偏角第27页3、平抛运动基本特点、平抛运动基本特点飞行时间：飞行时间：，取决于物体下落高度，取决于物体下落高度h，与初速，与初速度度v0无关。无关。水平射程：水平射程：，由平抛初速度，由平抛初速度v0和下落高度和下落高度h共同决定。共同决定。4、平抛运动速度、位移改变规律、平抛运动速度、位移改变规律平抛运动速度改变：水平方向分平抛运动速度改变：水平方向分速度保持速度保持vxv0。竖直方向，加速。竖直方向，加速度恒为度恒为g，速度，速度vygt，从抛出点起，从抛出点起，每隔每隔t时间速度矢量关系如图所表时间速度矢量关系如图所表示。示。这一矢量关系有两个特点：这

24、一矢量关系有两个特点：第28页 任意时刻速度水平分量均等于初速度任意时刻速度水平分量均等于初速度v0任意相等时间间隔任意相等时间间隔t内速度改变量均竖直向下，且内速度改变量均竖直向下，且vvygt。所以平抛。所以平抛运动是经典匀变速曲线运动。运动是经典匀变速曲线运动。平抛运动位移改变规律平抛运动位移改变规律任意相等时间间隔内，水平位移相等，即任意相等时间间隔内，水平位移相等，即xv0t。连续相等时间间隔连续相等时间间隔t内，竖直方向上位移差不变，内，竖直方向上位移差不变，即即ygt 2。第29页三、平抛运动推论三、平抛运动推论推推论论：做做平平抛抛(或或类类平平抛抛)运运动动物物体体在在任任一

25、一时时刻刻任任一一位位置置处处，设设其其末末速速度度方方向向与与水水平平方方向向夹夹角角为为，位位移移与与水水平平方方向向夹夹角角为为，则则tan 2tan.推推论论：做做平平抛抛(或或类类平平抛抛)运运动动物物体体，任任意意时时刻刻瞬瞬时时速速度度方方向向反反向向延延长长线线一定经过此时水平位移中点一定经过此时水平位移中点第30页推推论论：以以不不一一样样初初速速度度，从从倾倾角角为为斜斜面面上上沿沿水水平平方方向向抛抛出出物物体体，再再次次落落到到斜斜面面上上时时速速度度与与斜斜面面夹夹角角相相同同，与与初初速速度度无无关关(飞飞行行时时间间与与速速度度相相关关，速速度度越越大大，时时间越

26、长间越长)第31页如图所表示，在同一竖直面内，小球如图所表示，在同一竖直面内，小球a、b从高度不一从高度不一样两点，分别以初速度样两点，分别以初速度va和和vb沿水平方向抛出，经过时沿水平方向抛出，经过时间间ta和和tb后落到与两抛出点水平距离相等后落到与两抛出点水平距离相等P点，若不计点，若不计空气阻力，以下关系式正确是空气阻力，以下关系式正确是()Atatb，vavbBtatb，vavbCtatb，vavb Dtatb，vavb例与练例与练A第32页人在距地面高人在距地面高 h、离靶面距离、离靶面距离 L处，将质量处，将质量 m 飞镖以飞镖以速度速度 v0 水平投出，落在靶心正下方，如图所

27、表示只水平投出，落在靶心正下方，如图所表示只改变改变 h、L、m、v0 四个量中一个，可使飞镖投中靶心四个量中一个，可使飞镖投中靶心是是()A适当减小适当减小 v0 B适当提升适当提升 hC适当减小适当减小 m D适当减小适当减小 LBD例与练例与练第33页一小球以初速度一小球以初速度 v0水平抛出，落地时速度为水平抛出，落地时速度为 vt，阻力不，阻力不计求：计求：(1)小球在空中飞行时间小球在空中飞行时间(2)抛点离落地点高度抛点离落地点高度(3)水平射程水平射程(4)小球位移小球位移解：依题意作平抛轨迹如图所表示：解：依题意作平抛轨迹如图所表示：例与练例与练第34页(年福建卷年福建卷)如

28、图如图 所表示，射击枪水平放置，射击枪与所表示，射击枪水平放置，射击枪与目标靶中心位于离地面足够高同一水平线上，枪口与目目标靶中心位于离地面足够高同一水平线上，枪口与目标靶之间距离标靶之间距离 s100 m，子弹射出水平速度，子弹射出水平速度 v200 m/s，子弹从枪口射出瞬间目标靶由静止开始释放，不，子弹从枪口射出瞬间目标靶由静止开始释放，不计空气阻力，取重力加速度计空气阻力，取重力加速度 g 为为 10 m/s2，求：，求：(1)从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中从子弹由枪口射出开始计时，经多长时间子弹击中目标靶？目标靶？(2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中，下落距离目标靶由

29、静止开始释放到被子弹击中，下落距离 h 为多少？为多少？例与练例与练第35页解析：解析：子弹做平抛运动，设子弹经子弹做平抛运动，设子弹经t时间击中目标靶，时间击中目标靶，则：则：目标靶做自由落体运动，则：目标靶做自由落体运动，则：第36页如图所表示如图所表示,墙壁上落有两只飞镖墙壁上落有两只飞镖,它们是从同一位置水它们是从同一位置水平射出平射出,飞镖飞镖A与竖直墙壁成与竖直墙壁成53角角,飞镖飞镖B与竖直墙壁成与竖直墙壁成37角角,二者相距为二者相距为d,假设飞镖运动是平抛运动假设飞镖运动是平抛运动,求射出点求射出点离墙壁水平距离离墙壁水平距离.(sin37=0.6,cos37=0.8)解析解

30、析:设射出点离墙壁水平距离为设射出点离墙壁水平距离为x,A下降下降高度为高度为h1,B下降高度为下降高度为h2,依据平抛运动规依据平抛运动规律可知律可知:而而h2-h1=d联立解得联立解得:例与练例与练。O/第37页在研究平抛物体运动试验中，某同学统计了运动轨迹在研究平抛物体运动试验中，某同学统计了运动轨迹上三点上三点A、B、C，如图所表示，以，如图所表示，以A点为坐标原点建点为坐标原点建立坐标系，各点坐标值已在图中标出，求：立坐标系，各点坐标值已在图中标出，求：小球平抛初速度大小；小球平抛初速度大小；小球做平抛运动初始位置坐标。小球做平抛运动初始位置坐标。ABCx/cmy/cm1020154

31、0解析：解析：竖直方向做自由落体运动竖直方向做自由落体运动例与练例与练第38页经经B点竖直向下速度为：点竖直向下速度为：从抛出到从抛出到B点时间：点时间：在在A点之前小球已运动时间：点之前小球已运动时间：由运动学公式得小球做平抛运动初始位置坐标分别为：由运动学公式得小球做平抛运动初始位置坐标分别为：ABCx/cmy/cm10201540第39页(年全国卷年全国卷)一水平抛出小球落到一倾角为一水平抛出小球落到一倾角为斜面上时，斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所表示其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所表示小球在竖直方向下落距离与在水平方向经过距离之小球在竖直方向下落距离与在

32、水平方向经过距离之比为比为()A.B.C.D.D例与练例与练第40页(年北京理综卷年北京理综卷)如图所表示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行如图所表示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从后从O点水平飞出，经点水平飞出，经3.0 s落到斜坡上落到斜坡上A点。已知点。已知O点是斜坡起点，点是斜坡起点，斜坡与水平面夹角斜坡与水平面夹角37，运动员质量，运动员质量m50 kg。不计空气阻力。不计空气阻力。求：求：(取取sin3700.60，cos3700.80；g取取10 m/s2)(1)A点与点与O点距离点距离L；(2)运动员离开运动员离开O点时速度大小；点时速度大小；(3)运动员落到运动员落到A点时

33、动能。点时动能。例与练例与练第41页解析：解析：竖直方向：自由落体运动竖直方向：自由落体运动水平方向：匀速直线运动水平方向：匀速直线运动由机械能守恒：（取由机械能守恒：（取A点为重力势能零点）点为重力势能零点）第42页如图所表示，如图所表示，A、B两小球以相同初速度两小球以相同初速度v0左右平抛，左右平抛，小球均落在斜面上，不计空气阻力，两球在空中运动小球均落在斜面上，不计空气阻力，两球在空中运动时间之比为多少？时间之比为多少？例与练例与练530370v0v0A B解析：解析：第43页如图所表示，光滑斜面长为如图所表示，光滑斜面长为b，宽为，宽为a，倾角为，倾角为，一物，一物块沿斜面左上方顶点

34、块沿斜面左上方顶点P水平射入而从右下方顶点水平射入而从右下方顶点Q离离开斜面，求入射初速度开斜面，求入射初速度解析：物块在斜面上做类平抛运动解析：物块在斜面上做类平抛运动例与练例与练第44页如图所表示，一小球自平台上水平抛出，恰好无碰撞地落在邻如图所表示，一小球自平台上水平抛出，恰好无碰撞地落在邻近平台一倾角为近平台一倾角为530 光滑斜面顶端，并沿光滑斜面下滑已光滑斜面顶端，并沿光滑斜面下滑已知斜面顶端与平台高度差知斜面顶端与平台高度差h0.8 m，重力加速度，重力加速度g取取10 m/s2，sin5300.8，cos5300.6，求：，求：(1)小球水平抛出初速度小球水平抛出初速度v0是多

35、少？是多少？(2)斜面顶端与平台边缘水平距离斜面顶端与平台边缘水平距离x是多少？是多少？(3)若斜面顶端高若斜面顶端高H20.8 m，则小球离开平台后经多长时间，则小球离开平台后经多长时间t 抵抵达斜面底端？达斜面底端？例与练例与练第45页解析：解析：由题意可知，小球落在斜面顶端时速度方向由题意可知，小球落在斜面顶端时速度方向平行于斜面。平行于斜面。设小球从抛出到落到斜面顶端时间为设小球从抛出到落到斜面顶端时间为t1第46页小球沿斜面向下做匀加速直线运动小球沿斜面向下做匀加速直线运动初速度：初速度：加速度：加速度：由运动学公式和几何关系得：由运动学公式和几何关系得：代入数据得：代入数据得：解得

36、：解得：t2=2s（舍去一项负）（舍去一项负）第47页如图所表示，如图所表示，AB为斜面，为斜面，BC为水平面。从为水平面。从A点以水点以水平速度平速度v 向右抛出小球时，其落点与向右抛出小球时，其落点与A点水平距离为点水平距离为x1；从；从A点以水平速度点以水平速度2v 向右抛出小球时。其落点与向右抛出小球时。其落点与A点水平距离为点水平距离为x2。不计空气阻力，则。不计空气阻力，则x1:x2可能为可能为()A.1:2 B.1:3C.1:4 D.1:5ABC例与练例与练vABC第48页第三课时圆周运动基本规律第三课时圆周运动基本规律一、描述圆周运动物理量及其相互关系一、描述圆周运动物理量及其

37、相互关系定义：质点做圆周运动经过弧长定义：质点做圆周运动经过弧长s和所用时间和所用时间t比值叫比值叫做线速度做线速度.对于匀速圆周运动，在任意相等时间内经过对于匀速圆周运动，在任意相等时间内经过弧长弧长都相都相等，即线速度大小不变，方向时刻改变。等，即线速度大小不变，方向时刻改变。物理意义：描述质点沿圆周运动快慢物理意义：描述质点沿圆周运动快慢.方向：某点线速度方向即为该点切线方向方向：某点线速度方向即为该点切线方向.（与半径（与半径垂直）垂直）大小：大小：单位为单位为m/s.1、线速度、线速度第49页2、角速度、角速度定义：在匀速圆周运动中，连接运动质点和圆心半定义：在匀速圆周运动中，连接运

38、动质点和圆心半径转过角度径转过角度 跟所用时间跟所用时间t比值，就是质点运动角速度比值，就是质点运动角速度.大小：大小：单位单位:rad/s.物理意义：描述质点绕圆心转动快慢物理意义：描述质点绕圆心转动快慢.对于匀速圆周运动，角速度大小不变。对于匀速圆周运动，角速度大小不变。第50页说明：匀速圆周运动中有两个结论：说明：匀速圆周运动中有两个结论：同一转动圆盘同一转动圆盘(或物体或物体)上各点上各点角速度角速度相同相同不打滑不打滑摩擦摩擦传动和传动和皮带皮带(或齿轮或齿轮)传动两轮边缘上各传动两轮边缘上各点点线速度线速度大小相等。大小相等。如图所表示皮带传动装置，主动轮如图所表示皮带传动装置，主

39、动轮O1上两轮半径分别为上两轮半径分别为3r和和r，从动轮，从动轮O2半径为半径为2r，A、B、C分别为轮子边缘分别为轮子边缘上三点，设皮带不打滑，求上三点，设皮带不打滑，求:(1)A、B、C三点角速度之比三点角速度之比A:B:C=_.(2)A、B、C三点线速度大小之比三点线速度大小之比vA:vB:vC=_.2:2:13:1:1例与练例与练第51页如图所表示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相如图所表示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3。若甲轮角速。若甲轮角速度为度为 1，则丙轮角速度为，则丙轮角速度为()A.r1 1/r3

40、 B.r3 1/r1C.r3 1/r2 D.r1 1/r2A例与练例与练第52页3、周期、频率、转速、周期、频率、转速 周期：做匀速圆周运动物体，转过一周所用时间叫周期：做匀速圆周运动物体，转过一周所用时间叫做周期。用做周期。用T表示，单位为表示，单位为s。频率：做匀速圆周运动物体在频率：做匀速圆周运动物体在1 s内转圈数叫做频率。内转圈数叫做频率。用用f表示，表示，其单位为转其单位为转/秒秒(或赫兹或赫兹)，符号为，符号为r/s(或或Hz)。转速：工程技术中惯用转速来描述转动物体上质点转速：工程技术中惯用转速来描述转动物体上质点做圆周运动快慢。转速是指物体单位时间所转过圈数，做圆周运动快慢。

41、转速是指物体单位时间所转过圈数，惯用符号惯用符号n表示，表示，转速单位为转转速单位为转/秒秒，符号是，符号是r/s，或转，或转/分分(r/min)。第53页4、向心加速度、向心加速度定义：做圆周运动物体，指向圆心加速度称为向心定义：做圆周运动物体，指向圆心加速度称为向心加速度加速度.大小：大小：方向：沿半径指向圆心方向：沿半径指向圆心.意义：向心加速度大小表示速度方向改变快慢意义：向心加速度大小表示速度方向改变快慢.说明说明:向心加速度总指向圆心，方向一直与速度方向垂直，向心加速度总指向圆心，方向一直与速度方向垂直，故向心加速度只改变速度方向，不改变速度大小。故向心加速度只改变速度方向，不改变

42、速度大小。向心加速度方向时刻改变，故匀速圆周运动是一个向心加速度方向时刻改变，故匀速圆周运动是一个加速度改变变加速曲线运动加速度改变变加速曲线运动(或称非匀变速曲线运动或称非匀变速曲线运动).第54页向心加速度不一定是物体做圆周运动实际加速度向心加速度不一定是物体做圆周运动实际加速度。对。对于于匀速圆周运动匀速圆周运动，其所受，其所受合外力就是向心力合外力就是向心力，只产生向，只产生向心加速度，因而心加速度，因而匀速圆周运动向心加速度是其实际加速匀速圆周运动向心加速度是其实际加速度度。对于非匀速圆周运动，比如竖直平面内圆周运动。对于非匀速圆周运动，比如竖直平面内圆周运动。如图所表示，小球协力不

43、指向圆心，因而其实际加速度如图所表示，小球协力不指向圆心，因而其实际加速度也不指向圆心，此时向心加速度只是它一个分加速度，也不指向圆心，此时向心加速度只是它一个分加速度，其只改变速度方向。而沿切线分加速度只改变速度大小。其只改变速度方向。而沿切线分加速度只改变速度大小。第55页5、向心力、向心力定义：做圆周运动物体受到指向圆心合外力，叫向定义：做圆周运动物体受到指向圆心合外力，叫向心力。心力。方向：向心力方向沿半径指向圆心，一直和质点运方向：向心力方向沿半径指向圆心，一直和质点运动方向垂直，即总与圆周运动线速度方向垂直。动方向垂直，即总与圆周运动线速度方向垂直。大小大小:向心力效果：向心力只改

44、变线速度方向，不改变线向心力效果：向心力只改变线速度方向，不改变线速度大小。速度大小。第56页二、离心运动和向心运动二、离心运动和向心运动1、离心运动、离心运动定义：做圆周运动物体，在所受到合外力突然消失定义：做圆周运动物体，在所受到合外力突然消失或不足以提供圆周运动或不足以提供圆周运动所需向心力所需向心力情况下，就做逐步情况下，就做逐步远离圆心运动远离圆心运动本质：做圆周运动物体，因为本身惯性，总有沿着本质：做圆周运动物体，因为本身惯性，总有沿着切线方向切线方向飞出去倾向飞出去倾向受力特点受力特点当当Fm2r时，物体做时，物体做匀速圆周运动匀速圆周运动；当当F0时，物体沿时，物体沿切线切线方

45、向方向飞出飞出；当当Fm2r，物体逐步向，物体逐步向圆心圆心靠近如图所表示靠近如图所表示第58页三、圆周运动中动力学问题分析三、圆周运动中动力学问题分析1、向心力起源、向心力起源向心力是按力作用效果命名，能够是重力、弹力、向心力是按力作用效果命名，能够是重力、弹力、摩擦力等各种力，也能够是几个力协力或某个力分摩擦力等各种力，也能够是几个力协力或某个力分力，所以在受力分析中要防止再另外添加一个向心力，所以在受力分析中要防止再另外添加一个向心力。力。2、向心力确实定、向心力确实定(1)确定圆周运动轨道所在平面，确定圆心位置。确定圆周运动轨道所在平面，确定圆心位置。(2)分析物体受力情况，找出全部力

46、沿半径方向指向分析物体受力情况，找出全部力沿半径方向指向圆心协力就是向心力圆心协力就是向心力第59页3、处理圆周运动问题主要步骤、处理圆周运动问题主要步骤(1)审清题意，确定研究对象；审清题意，确定研究对象；(2)分析物体运动情况，即物体线速度、角速度、周期、分析物体运动情况，即物体线速度、角速度、周期、轨道平面、圆心、半径等；轨道平面、圆心、半径等；(3)分析物体受力情况，画出受力示意图，确定向心力分析物体受力情况，画出受力示意图，确定向心力起源；起源；(4)据牛顿运动定律及向心力公式列方程；据牛顿运动定律及向心力公式列方程；(5)求解、讨论求解、讨论第60页甲甲 乙两名溜冰运动员，面对面拉

47、着弹簧秤做圆周运乙两名溜冰运动员，面对面拉着弹簧秤做圆周运动溜冰演出，如图所表示。已知动溜冰演出，如图所表示。已知M甲甲=80 kg，M乙乙=40 kg，两人相距，两人相距0.9 m，弹簧秤示数为，弹簧秤示数为96 N，以下判断，以下判断中正确是中正确是()A.两人线速度相同，约为两人线速度相同，约为40 m/sB.两人角速度相同，为两人角速度相同，为2 rad/sC.两人运动半径相同，都是两人运动半径相同，都是0.45 mD.两人运动半径不一样，甲为两人运动半径不一样，甲为0.3 m，乙为，乙为0.6 mBD例与练例与练第61页如图所表示，在匀速转动水平圆盘上，沿半径方向放着如图所表示，在匀

48、速转动水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连质量相等两个物体用细线相连质量相等两个物体A和和B，它们与盘间摩擦，它们与盘间摩擦因数相同，当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，因数相同，当圆盘转动到两个物体刚好还未发生滑动时，烧断细线，两个物体运动情况是烧断细线，两个物体运动情况是()A两物体沿切向方向滑动两物体沿切向方向滑动B两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远两物体均沿半径方向滑动，离圆盘圆心越来越远C两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动两物体仍随圆盘一起做圆周运动，不发生滑动D物体物体B仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体仍随圆盘一起做匀速圆周运动，物体A发生滑发生滑动，离圆盘圆心越

49、来越远动，离圆盘圆心越来越远D例与练例与练第62页O如图所表示，水平转盘上放一小木块，当转速为如图所表示，水平转盘上放一小木块，当转速为60 r/min时，木块离轴时，木块离轴8 cm，并恰好与转盘间无相对，并恰好与转盘间无相对滑动滑动;当转速增加到当转速增加到120 r/min时，木块应放在离轴时，木块应放在离轴_ cm处才能刚好与转盘保持相对静止。处才能刚好与转盘保持相对静止。2例与练例与练第63页如图所表示，一个内壁光滑圆锥筒轴线垂直于水平面，如图所表示，一个内壁光滑圆锥筒轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相同小球圆锥筒固定不动，有两个质量相同小球A和和B紧贴着内紧贴着内壁分别

50、在图中所表示水平面内做匀速圆周运动。则以壁分别在图中所表示水平面内做匀速圆周运动。则以下说法正确是下说法正确是()A.球球A线速度必定大于球线速度必定大于球B线速度线速度B.球球A角速度必定等于球角速度必定等于球B角速度角速度C.球球A运动周期必定小于球运动周期必定小于球B运动周期运动周期D.球球A对筒壁压力必定大于球对筒壁压力必定大于球B对筒壁压力对筒壁压力A例与练例与练第64页长为长为L细线一端拴一质量为细线一端拴一质量为m小球，另一端固定于小球，另一端固定于O点，点，让其在水平面内做匀速圆周运动，如图所表示，摆线让其在水平面内做匀速圆周运动，如图所表示，摆线L与竖直方向夹角是与竖直方向夹