第五章 曲线运动 单元复习课件 -2023-2024学年高一下学期物理人教版必修2

第五章 《曲线运动》知识网络 专题归纳整合 运动的合成与分解 1．合运动与分运动的确定 物体的实际运动是合运动，分运动是实际运动带来的效果． 3．进行运动合成或分解的方法技巧 （1）依据合速度与合加速度的方向是否共线进行轨迹的判定． （2）依据合加速度是否恒定进行运动性质的判定． （3）将实际运动分解时，分运动要有实际意义． 渡河模型：沿河岸随水漂流和垂直河岸渡河 牵连模型：沿绳（杆）方向改变长度和垂直绳（杆）方向 改变方位. 2．合运动与分运动的关系 (1)合运动与分运动具有等时性； (2)各分运动具有各自的独立性． 例1.某小船横渡一条小河，第一次小船从A处相对静水以v1=5m/s的速度渡河用时最短，第二次仍从A处相对静水以v2=3m/s的速度渡河航程最短，结果两次到达对岸的同一位置，求恒定的水流速度v的大小？ A v1 v v2 点评：船速小于水速时，船不可能到达正对岸。 当船头航向与合速度方向垂直时，实际航程最短. 例2、如图所示不计所有接触处的摩擦，若牵连甲物体的绳子与水平方向的夹角为α,此时速度为v1, 牵连乙物体的绳子与水平方向的夹角为β，则这时乙的速度大小v2为多少？ 甲 乙 α β v1 点评：沿牵连物体的弹力方向的速率相等. 平抛运动是典型的匀变速曲线运动，它的动力学特征是： 水平方向有初速度而不受外力，竖直方向只受重力而无初速度. 平抛运动的特征和解题方法 2．利用平抛运动的偏转角度解题 分解为:水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动. 1. 利用平抛的时间特点解题 3. 利用平抛运动的轨迹解题 【解析】由于两球同时抛出，相同时间下落的高度相同，故同一时刻它们的连线比水平，且竖直分速度相同，如图所示，则： 例1.在离地某一高度的同一位置处，有A、B 两个小球，A球以 vA＝3 m/s的速度水平向左抛出，同时B 球以vB＝4 m/s的速度水平向右抛出，试求当两个小球的速度方向垂直时，它们之间的距离为多大？(g取9.8 m/s2) 例2.如图所示，从倾角为α的斜面上的某点先后将同一小球以不同的初速水平抛出，均落到斜面上，当抛出的速度为υ1时,小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为θ1 ,当抛出的速度为υ2时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为θ2，若不考虑空气阻力，则 ( ) A．θ1可能大于θ2 B．θ1可能小于θ2 C．θ1一定等于θ2 D．θ1、θ2的大小关系与斜面倾角α无关 tanθ=2tanα 例3.如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l=1.25cm。若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为vo=　　　　　　（用l、g表示），其值是 　　　m/s（取g=9.8m/s2），小球在b点的速率是　　 m/s。 圆周运动问题的分析 1．描述圆周运动的几个物理量之间的关系 2．圆周运动的特点 (1)匀速圆周运动：合外力全部提供向心力，仅改变线速度方向． (2)变速圆周运动：合外力部分提供向心力，沿半径指向圆心的 分量改变线速度方向，沿切线方向的分量改变线速度大小． 3．处理圆周运动问题的基本步骤 (1)选择研究对象 (2)确定轨道参数 (3)进行受力分析 （4）找向心力来源 （5）择法求向心力 （6）选所需表达式 （7）联立方程求解 （8）必要讨论说明 例1.水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，则(　　) A．小球到达c点的速度为 B. 小球从c点落到d点用时为 C. 小球在直轨道上的落点d与b点间距为2R D. 小球落地时速度为 a b O v１ V2 Ｆ 例2.穿过光滑水平平面中央小孔O的细线与平面上质量为m的小球P相连，手拉细线的另一端，让小球在水平面内以角速度ω1沿半径为a的圆周做匀速圆周运动（所有摩擦均不考虑）求： ①这时细线上的张力多大？ ②若突然松开手中的细线，经时间Δt再握紧细线，随后小球 沿半径为b的圆周做匀速圆周运动。试问：Δt等于多大？ 这时的角速度ω2为多大？ 例3.如图所示，细绳一端系着质量为M=1.0kg的物体,静止在水平板上，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体，M的中点与圆孔距离为r=0.2m，并知M与水平面的最大静摩擦力为2N，现使此平面绕中心轴线以角速度ω转动，为使m处于静止状态。M转动的角速度ω应取何值?