内容正文:
第五章
章末总结
内容索引
Ⅰ知识网络构建
Ⅱ 重点知识探究
知识网络构建
Ⅰ
曲线运动
曲线运动
速度方向:轨迹 方向
运动条件:________________________________
__________________
运动的合成与分解
合运动:物体的实际运动
运算法则:_______________
曲线运
动实例
平抛运动
水平方向: 运动
竖直方向: 运动
合运动: 运动
切线
物体所受合力的方向与它的速度方
向不在同一直线上
平行四边形定则
匀速直线
自由落体
匀变速曲线
曲线运
动实例
圆周
运动
物理量间的关系
v=ωr
匀速圆周运动:定义、特点
竖直平面内
的圆周运动
两个模型:绳模型、杆模型
临界条件
绳:_______________
杆:___________________
重力提供向心力
最高点速度恰好为零
曲线运动
生活中的圆周运动
铁路的弯道
拱形桥
航天器中的失重现象
离心
运动
若F合= ,物体做圆周运动
若F合< ,物体做离心运动若F合> ,物体做近心运动
曲线运
动实例
曲线运动
圆周
运动
Ⅱ
重点知识探究
一、运动的合成和分解
1.小船渡河的两类典型问题
设河宽为d、水流的速度为v水(方向:沿河岸指向下游)、船在静水中的速度为v船(方向:船头指向).
(1)最短时间
船头垂直于河岸行驶,tmin= ,与v水的大小
无关.船向下游偏移:x=v水tmin(如图1甲所示).
(2)最短航程(v船>v水)
最短航程为xmin=d,此时船的航向垂直于河岸,船头与上游河岸成θ角,满足cos θ= (如图乙所示).
图1
例1 有一只小船正在过河,河宽d=300m,小船在静水中的速度v1=3m/s,水的流速v2=1m/s.小船以下列条件过河时,求过河的时间.(结果保留三位有效数字)
(1)以最短的时间过河;
答案
答案 100 s
解析 当小船的船头方向垂直于河岸时,即船在静水中的速度v1的方
向垂直于河岸时,过河时间最短,则最短时间
解析
(2)以最短的位移过河.
答案
答案 106 s
解析 因为v1=3 m/s>v2=1 m/s,所以当小船的合速度方向垂直于河岸时,过河位移最短.此时合速度方向如图所示,则过河时间
解析
2.绳、杆关联速度问题
绳、杆等连接的两个物体在运动过程中,其速度通常是不一样的,但两者的速度是有联系的(一般两个物体沿绳或杆方向的速度大小相等),我们称之为“关联”速度.解决此类问题的一般步骤如下:
第一步:先确定合运动,物体的实际运动就是合运动;
第二步:确定合运动的两个实际作用效果,一是沿牵引方向的平动效果,改变速度的大小;二是沿垂直于牵引方向的转动效果,改变速度的方向;
第三步:按平行四边形定则进行分解,作好运动矢量图;
第四步:根据沿绳(或杆)牵引方向的速度相等列方程.
例2 如图2所示,当小车A以恒定的速度v向左运动时(定滑轮光滑),则对于B物体来说,下列说法正确的是
A.匀加速上升
B.匀速上升
C.B物体受到的拉力大于B物体受到的重力
D.B物体受到的拉力等于B物体受到的重力
图2
√
答案
解析
解析 如图所示,vB=vcos θ,当小车向左运动时,θ变小,cos θ变大,故B物体向上做变加速运动,A、B错误;
对B物体有FT-mBg=mBa>0,则FT>mBg,故C正确,D错误.
二、解决平抛运动的三个突破口
1.把平抛运动的时间作为突破口
平抛运动规律中,各物理量都与时间有联系,所以只要求出抛出时间,其他的物理量都可轻松解出.
2.把平抛运动的偏转角作为突破口
图3
所以有tan θ=2tan α.从以上各式可以看出偏转角和其他各物理量都有关联,通过偏转角可以确定其他的物理量.
3.把平抛运动的一段轨迹作为突破口
平抛运动的轨迹是一条抛物线,已知抛物线上的任意一段,就可求出水平初速度和抛出点,其他物理量也就迎刃而解了.设图4为某小球做平抛运动的一段轨迹,在轨迹上任取两点A和B,E为AB的中间时刻.
设tAE=tEB=T
由竖直方向上的匀变速直线运动得
图4
由水平方向上的匀速直线运动得
例3 跳台滑雪是勇敢者的运动,运动员在专用滑雪板上,不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,这项运动极为壮观.设一位运动员由a点沿水平方向滑出,到山坡b点着陆,如图5所示.测得a、b间距离L=40 m,山坡倾角θ=30°,山坡可以看成一