曲线运动复习课件(上课用)

第一章曲线运动《曲线运动》复习曲线运动1、曲线运动的特点:轨迹是曲线；运动方向时刻在改变；是变速运动；一定具有加速度，合外力不为零。3、曲线运动的条件：运动物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上。2、做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该点的切线方向。曲线运动特点：合力指向凹侧，轨迹夹在合力与速度方向之间vF轨迹凹凸•三种典型的曲线运动：1.平抛运动2.圆周运动3.离心现象运动的合成与分解1、合运动：物体实际的运动；2、特点：3、原则：分运动：物体同时参与合成的运动的运动。独立性、等时性、等效性平行四边形定则或三角形定则判断合运动的性质判断两个直线运动的合运动的性质直线运动还是曲线运动？匀变速运动还是变加速运动？合力的方向或加速度的方向与合速度的方向是否同一直线合力或加速度是否恒定加速还是减速运动？合力与速度的夹角dd实例1：小船渡河v船垂直于河岸v船v水tmin=v船dvθdv船θv水vv船θv船v水v船v水最短渡河位移最短渡河时间v水v最短位移d最短位移d/cosθθ实例2：绳＋滑轮v1v2v?θv?vθ?平抛运动1、条件：①具有水平初速度；②只受重力。（空气阻力可忽略）3、处理方法：2、性质：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。匀变速曲线运动OyBxAP(x,y)v0平抛运动lθαvx=v0αvvyO′位移速度水平方向竖直方向合运动偏向角x=v0ty=gt212vx=v0vy＝gt决定平抛运动在空中的飞行时间与水平位移的因素分别是什么？0tan2gtv0tangtvtan2tan速度方向的反向延长线与水平位移的交点O′有什么特点？l=x2+y2v=v02+vy2对平抛运动规律的理解1．水平射程和飞行时间(1)飞行时间：t＝2hg，只与h、g有关，与v0无关．(2)水平射程：x＝v0t＝v02hg，由v0、h、g共同决定．2.速度变化规律(1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0.(2)任意相等的时间间隔Δt内速度变化量均竖直向下，且Δv＝Δvy＝gΔt.重要结论---平抛运动与斜面1、做平抛运动的物体垂直落在斜面上–---可得知两分速度的关系Vo/Vy=tana2、物体从斜面上平抛又落回到斜面①---两分位移间的几何关系y/x=tana。②---当合速度平行于斜面时，物体离斜面最远。Vy/Vo=tanaav0vv0vyaV0yxvyV0水平抛出一个小球，经过一段时间球速与水平方向成450角，再经过1秒球速与水平方向成600角，求小球的初速大小。1350v0045tanvgt00160tanvtg典型题研究平抛运动：实验器材实验器材:斜槽、小球、木板、白纸（可先画上坐标格）、图钉、铅垂线、直尺、三角板、铅笔等。铁架台斜槽木板白纸小球铅垂线注意事项1、应保持斜槽末端的切线水平，钉有坐标纸的木板竖直，并使小球的运动靠近坐标纸但不接触；2、小球每次必须从斜槽上同一位置无初速度滚下，在斜槽上释放小球的高度应适当，使小球以合适的水平初速度抛出，其轨迹在坐标纸的左上角到右下角间分布，从而减小测量误差；3、坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时球心在木板上的水平投影点。OO′坐标原点（平抛起点）4、斜槽粗糙不会影响实验abssh1h2c如图为平抛运动轨迹的一部分，已知条件如图所示。求：bvv和0212gthhtv/S0120hhgsv类平抛运动分析1.类平抛运动的受力特点物体所受合力为恒力，且与初速度的方向垂直.2.类平抛运动的运动特点在初速度v0方向做匀速直线运动，在合外力方向做初速度为零的匀加速直线运动，且加速度a＝Fm.3.类平抛运动的求解方法位移速度V0（x）方向合力（y）方向Y=at2/2x=v0tvx=v0vy＝at如图所示，光滑斜面长为b，宽为a，(为矩形）倾角为θ，一物块沿斜面左上方顶点P水平射入．而从右下方顶点Q离开斜面，求入射初速度．解析：物块在斜面上做类平抛运动0sin2gvab第二章圆周运动圆周运动快慢的描述定义：弧长和时间的比值公式：Lvt矢量：定义：转过的角度（弧度制）和时间t的比值公式：t单位m/s单位rad/s质点运动一周所用的时间（时间/转数）1）线速度v2）角速度3)周期T4）频率f․定义：1秒内完成圆周运动的次数（转数/时间）是周期的倒数，即f=1/T。5）转速n․定义：质点在单位时间里完成的圈数（转数/时间）․单位：Hz单位是r/s或r/min3、关系：TTrv22nfrv221.同一传动各轮边缘上线速度相等两个重要的结论2.同轴转动轮上各点的角速度相等皮带传动齿轮传动摩擦传动cAB(角速度与半径成反比)(速度与半径成正比)匀速圆周运动物理量：不变：变：角速度、周期、频率、转速、速率线速度、向心加速度、合外力匀速圆周运动定义，受力条件，相应公式（1）匀速圆周运动：质点在任意相等时间内通过的弧长相等。匀速指的是速率不变。匀速圆周运动是变速运动，有加速度。（2）受力条件：质点所受合力大小不变，方向始终指向圆心向心力向心力的来源：沿半径方向的合力匀速圆周运动：合力充当向心力向心加速度和向心力1、方向：2、物理意义：3、向心加速度的大小：v2ra==ωv=ω2r=r4π2T2向心加速度始终指向圆心（与速度垂直）描述速度方向变化的快慢变速圆周运动定义，受力条件，特点对于匀速圆周运动:(1)合力大小不变方向始终指向圆心与速度垂直作用是改变速度的方向变速圆周运动中(2)合力大小、方向都变方向不指向圆心与速度不垂直切向分力：改变速度大小法向分力：（提供向心力）改变速度方向在圆周运动中速度与合力方向关系如何?rmgF静OFNOθO'FTmgF合θFNmgθ几种常见的匀速圆周运动OrmgFNrF静mgFNF合ORF合火车转弯圆锥摆转盘圆台筒滚筒OθlOO几种常见的圆周运动FNmgFNmgmgFv2Rmg－FN＝mv2RFN－mg＝mθF1F2vv沿半径方向F－F1＝0失重超重即mgcosθ=F1、水平面内的圆周运动（1）汽车在水平面转弯NGfrmvf2mgfmgrv生活中圆周运动实例分析安全速率与m无关！NNGGFFNNNNNNGGGGFFNN（2）火车转弯rvmm2向心力由重力G和支持力N的合力提供.tangrvmtanmgFGNF安全速率与m无关！若vvm:外侧轨道(外轮)受力若vvm:内侧轨道(内轮)受力单轨模型双轨模型轻杆模型轻绳模型离心运动与向心运动离心运动：0F合＜Fn匀速圆周运动：F合=Fn向心运动：F合＞Fn注意：这里的F合为沿着半径（指向圆心）的合力离心的条件：做匀速圆周运动的物体合外力消失或不足以提供所需的向心力．离心运动：F合=0(沿切线方向飞出）例.长度为L＝0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m＝3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是2.0m／s，g取10m／s2，则此时细杆OA受到（）A、6.0N的拉力B、6.0N的压力C、24N的拉力D、24N的压力ALOm图5oAB质量相等的小球A、B分别固定在轻杆的中点及端点，当棒在光滑的水平面上绕O点匀速运动（如图所示）时，求棒的OA段及AB段对球的拉力之比。OABT1T2T2对A：对B：T1-T2=mω2rOA①T2=mω2rOB②rOA=rOB/2③T1/T2=3/2gL如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是（）A.小球在圆周最高点时所受向心力一定为重力B.小球在圆周最高点时绳子的拉力不可能为零C.若小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则其在最高点速率是D.小球在圆周最低点时拉力一定大于重力CD