内容正文:
第3讲 抛体运动与圆周运动(01)导学案
班级:________ 组别:________姓名:____ ____
【命题分析】1、运动的合成与分解;2、平抛运动的规律及其研究方法;3、圆周运动的角速度、线速度、向心加速度,做圆周运动的物体受力与运动的关系;4、竖直平面内的圆周运动可以和牛顿第二定律、功能关系结合考查,还可以和带电粒子在电磁场中的运动等知识进行综合考查。
【备考策略】在复习圆周运动知识时,不仅会计算向心加速度,而且要深入理解向心加速度的概念,知道向心加速度只改变速度的方向,不改变速度的大小。
【核心自查】
一、曲线运动
1.合运动与分运动之间的三个关系
关系
说明
等时性
分运动与合运动的运动时间_____
独立性
一个物体同时参与几个分运动,各运动_________
等效性
各个分运动的叠加效果与合运动的_________
2.物体做曲线运动的条件:合外力与速度方向不在同一条直线上,物体将做曲线运动,有以下两种情况:(1)若合外力为恒力,物体将做______ ________;(2)若合外力为变力,物体将做_________ ______。
二、平抛运动
1.平抛运动的两个关系
(1)位移关系 ___________;_____________[来源:学科网][来源:学科网]
(2)速度关系___________;___________
2.平抛(类平抛)运动的两个推论
(1)做平抛(类平抛)运动的物体任意时刻速度的反向延长线一定通过此时水平位移的_____,如图甲所示。
(2)如图乙,设做平抛(类平抛)运动的物体在任意时刻、任意位置处瞬时速度与水平方向的夹角为θ,位移与水平方向的夹角为φ, 则有tanθ=_______。
三、竖直平面圆周运动两种问题的比较
实例
图示
最高点受力
列式
恰好过最高点
最高点无支撑
水流星、翻滚过山车
重力G和向下的弹力F
mg+F=______
v=_____
最高点有支撑
车过拱桥、球过管道
重力G和弹力F(向上或向下)
mg±F=______
v=_____
【热点考向1】运动的合成与分解
【典题训练1】(2012·潍坊二模)如图所示,图甲表示某物体在水平方向上分速度的vx-t图象,图乙表示该物体在竖直方向上分速度的vy-t图象(规定向上为正方向)。则( )
A.物体的运动轨迹是抛物线
B.物体做匀变速运动
C.t=8 s时物体的速度大小是5 m/s
D.物体处于失重状态[来源:学科网ZXXK]
【典题训练2】(2012·江苏高考)如图所示,相距l的两小球A、B位于同一高度h(l、h均为定值)。将A向B水平抛出的同时,B自由下落。A、B与地面碰撞前后,水平分速度不变,竖直分速度大小不变、方向相反。不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间,则( )
A.A、B在第一次落地前能否相碰,取决于A的初速度
B.A、B在第一次落地前若不碰,此后就不会相碰
C.A、B不可能运动到最高处相碰[来源:Zxxk.Com]
D.A、B一定能相碰
【热点考向2】平抛(类平抛)运动的基本规律
【典题训练3】(2012·衡水二模)如图所示为一真空示波管,电子从灯丝K发出(初速度不计),经灯丝与A板间的加速电压U1加速,从A板中心孔沿中心线KO射出,然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知M、N两板间的电压为U2,两板间的距离为d,板长为L1,板右端到荧光屏的距离为L2,电子的质量为m,电荷量为e。求:
(1)电子穿过A板时的速度大小;
(2)电子从偏转电场射出时的侧移量;
(3)P点到O点的距离。
【热点考向3】圆周运动的综合运用
【典题训练4】(2012·海南高考)如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为R的水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R的圆弧轨道,两轨道相切于B点。在外力作用下,一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,重力加速度大小为g。求:
(1)小球在AB段运动的加速度的大小;
(2)小球从D点运动到A点所用的时间。
【典题例证】曲线运动综合问题的规范求解
【典例5】(2012·无锡二模)(13分)如图所示,ABC和DEF是两条在同一竖直平面内的光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4 m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看做距离F的高度相同,现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放。
(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,