高一物理总复习课件必修2剖析

曲线运动速度方向--切线方向运动性质--变速运动条件--物体所受合外力与速度不在同一直线上特例平抛匀速圆周运动研究方法--运动的合成与分解平行四边形定则运动的等时性，独立性条件：只受重力有水平初速度规律：水平方向：匀速直线运动竖直方向：自由落体运动飞行时间：只取决于高度运动性质：匀变速运动描述运动的物理量线速度角速度周期频率转速向心加速度运动性质：变速曲线运动条件：合外力提供做匀速圆周运动所需的向心力.合外力不足以提供向心力----离心运动知识结构曲线运动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。练习1、如图所示,物体在恒力的作用下沿曲线从A运动到B,此时突然使力反向,物体的运动情况是()A、物体可能沿曲线Ba运动B、物体可能沿直线Bb运动C、物体可能沿曲线Bc运动D、物体可能沿曲线B返回AC练习2：物体受几个恒力作用恰做匀速直线运动，如果突然撤去其中的一个力F2，则它可能做（）A、匀速直线运动B、匀加速直线运动C、匀减速直线运动D、匀变速曲线运动BCD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：运动的合成是唯一的，而运动的分解不是唯一的，通常按运动所产生的实际效果分解。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、同体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？合外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外力或加速度是否恒定判断：两个匀速直线运动的合运动?一个匀速直线运动与一个匀加速直线运动的合运动？dd实例1：小船渡河当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vθ实例2：绳＋滑轮v∥v⊥v?沿绳方向的伸长或收缩运动垂直于绳方向的旋转运动注意：沿绳的方向上各点的速度大小相等v?θv?vθ?抛体运动1、条件：①具有一定的初速度；②只受重力。2、性质：3、处理方法：分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀变速直线运动。匀变速运动平抛运动1、条件：①具有水平初速度；②只受重力。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速度改变量因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g，所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv＝gΔt相同，方向恒为竖直向下，如图所示。练习1：甲乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高h，如图，将甲乙分别以速度v1和v2水平抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（）A、同时抛出，且v1v2B、甲迟抛出，且v1v2C、甲早抛出，且v1v2D、甲早抛出，且v1v2D练习2：如图，以9.8m/s的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为θ=30°的斜面上，则物体的飞行时间为多少？30°vv0练习3：如图所示在倾角为θ=30°的斜坡顶端A处，沿水平方向以初速度v0=10m/s抛出一小球，恰好落在斜坡脚的B点，求：（1）小球在空中飞行的时间。(2)AB间的距离。4、如图所示，在“研究平抛物体运动”的实验中，有一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.25cm.若小球在平抛运动过程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v0=__________(用L、g表示)，其值为__________（取g=9.8m/s2），小球在b点的速度为__________.练习练习5、如图为平抛运动轨迹的一部分，已知条件如图所示。求v0和vb。h1h2abcxx斜抛运动1、条件：①具有斜向上或斜向下的初速度；②只受重力。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竖直上抛或竖直下抛运动。匀变速曲线运动斜抛运动的规律水平方向X:竖直方向y:X=voxt=v0cosθtv0x=v0cosθv0y=v0sinθvy=v0y-gt=v0sinθ-gtvx=v0x=v0cosθv0xv0y水平方向:匀速直线运动竖直方向：竖直上抛运动X:y:⑵规律⑴方法：201sin2yvtgt射高和射程由：0sinyvvgt当vy=0时，小球达到最高点，所用时间0sinvtg小球飞行时间为：02sin2vTtg小球能达到的最大高度（Y）叫做射高；从抛出点到落地点的水平距离(X)叫做射程.射高Y=gv2sin220射程X=2v02sinθcosθ/g竖直方向y:v0y=v0sinθvy=v0y-gt=v0sinθ-gt201sin2yvtgtX=voxt=v0cosθtvvvo匀速圆周运动定义：物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。匀速圆周运动中的“匀速”指速度不变吗？注意：匀速圆周运动是一种变加速曲线运动加速度方向在变化匀速圆周运动v=T2πrω=T2πv=rω1、描述圆周运动快慢的物理量：线速度v、角速度ω、转速n、频率f、周期T2、匀速圆周运动的特点及性质变加速曲线运动v=ΔtΔlω=ΔtΔθn=f=T1线速度的大小不变1、关于物体做匀速圆周运动的速度，下列说法中正确的是（）A．速度的大小和方向都不变B．速度的大小和方向都改变C．速度的大小改变，方向不变D．速度的大小不变，方向改变匀速圆周运动速度大小（速率）不变，速度方向不断变化。D练习2、关于匀速圆周运动的角速度和线速度，下列说法正确的是（）A．半径一定，角速度与线速度成反比B．半径一定，角速度与线速度成正比C．线速度一定，角速度与半径成正比D．角速度一定，线速度与半径成反比B练习匀速圆周运动4、两个有用的结论：①皮带上及轮子边缘上各点的线速度相同②同一轮上各点的角速度相同O1abcO2RaRcRb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：v2ran==vω=rω2=r4π2T22、向心力的大小：v2rFn=m=mvω=mrω2=mr4π2T23、向心力的来源：匀速圆周运动：合力充当向心力向心加速度向心力始终指向圆心描述速度方向变化的快慢1、方向：始终指向圆心沿半径方向的合力总结：⑴向心力是根据效果命名的力，并不是一种新的性质的力。⑵向心力的来源：可以是重力、弹力、摩擦力等各种性质的力，也可以是几个力的合力，还可以是某个力的分力。物体做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。向心力不是物体真实受到的一个力，不能说物体受到向心力的作用，只能说某个力或某几个力提供了向心力。rmgF静OFNOθO'FTmgF合θFNmgθ几种常见的匀速圆周运动mgFNrF静ORF合火车转弯圆锥摆转盘滚筒OθlOO几种常见的圆周运动FNmgFNmgmgFv2Rmg－FN＝mv2RFN－mg＝mθF1F2vv沿半径方向Fn＝F－F1＝0垂直半径方向Ft＝F2练习1：甲乙两物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1∶2,转动半径之比为1∶2,在相同时间内甲转过4周，乙转过3周.则它们的向心力之比为（）A.1∶4B.2∶3C.4∶9D.9∶16C练习2：如图，半径为r的圆筒绕竖直中心轴转动，小橡皮块紧帖在圆筒内壁上，它与圆筒的摩擦因数为μ，现要使小橡皮不落下，则圆筒的角速度至少多大？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）解析：小橡皮受力分析如图。小橡皮恰不下落时，有：Ff=mg其中：Ff=μFN而由向心力公式：FN=mω2r解以上各式得：GFfFNrg＝练习3：一长为L的细绳栓一小球，当小球做圆锥摆时，绳与竖直方向成θ角，求：小球做匀速圆周运动的角速度ω。解：小球受竖直向下的重力G，沿绳方向的拉力F分析向心力的来源知：小球的向心力由F和G的合力提供，得annmgtFF合其中半径sinLr2mrmgtan则：2mrFn由向心力的公式知：cosLgrθOGFF合L铁路的弯道生活中的圆周运动◆圆周运动(Circularmotion)外轨高内轨低时转弯rvmmg2tanLghrvrvmmg2sinrvmLhmg2GFnF支hLθθ此为火车转弯时的设计速度r思考:(1)如果v行驶v设计,情况如何?(2)如果v行驶v设计,情况如何?θ很小时,sinθ≈tanθ火车转弯：①当v=v0时：②当vv0时：③当vv0时：轮缘不受侧向压力,最安全的转弯速度轮缘受到外轨向内的挤压力,外轨易损坏。轮缘受到内轨向外的挤压力,内轨易损坏。F弹F弹Lghrv0火车转弯：铁路弯道处超速是火车脱轨和翻车的主要原因离心运动与向心运动离心运动：0≤F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2NvFmgmr最高点：20NvFmgmr当＝时，minvgrv临＝讨论时，＞当grv(1)2NvFmmgr时，当grv(2)0NF时，当grv(3)物做近心运动①绳和内轨模型mgFNv轨道提供支持力,绳子提供拉力。实例研究——竖直面内的圆周运动v②杆和双轨模型能过最高点的临界条件:0＝临界v当速度v时,杆儿对小球是拉力;当速度v时,杆儿对小球是支持力;当速度v=时,杆儿对小球无作用力。grgrgrmgFNrvmmgFN2rvmFmgN2时当mgFN讨论FN=0杆既可以提供拉力,也可以提供支持力。FNFN绳杆圆管模型图m的受力情况最高点A的速度重力、绳的拉力gLvAAOmBL重力、杆的拉力或支持力0AvAOmBR重力、外管壁的支持力或内管壁的支持力0Av竖直平面内的变速圆周运动AOmBL练习1：如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动。现给小球一初速度，使它做圆周运动。图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是()A．a处为拉力，b处为拉力B．a处为拉力，b处为推力C．a处为推力，b处为拉力D．a处为推力，b处为推力AB练习2：长为L的轻绳的一端固定在O点，另一端栓一个质量为m的小球先令小球以O为圆心，L为半径在竖直平面内做圆周运动，小球能通过最高点，如图所示g为重力加速度，则（）A．小球通过最高点时速度可能为零B．小球通过最高点时所受轻绳的拉力可能为零C．小球通过最底点时速度大小可能等于2D．小球通过最底点时所受轻绳的拉力可能等于5mgB练习3:用钢管做成半径为R=0.5m的光滑圆环(管径远小于R)竖直放置,一小球(可看作质点,直径略小于管径)质量为m=0.2kg在环内做圆周运动,求:小球通过最高点A时,下列两种情况下球对管壁的作用力。取g=10m/s2(1)A的速率为1.0m/s(2)A的速率为4.0m/s解：AOm先求出杆的弹力为0的速率v0mg=mv02/lv02=gl=5v0=2.25m/s(1)v1=1m/sv0球应受到内壁向上的支持力N1,受力如图示:FN1mg得:FN1=1.6N(2)v2=4m/sv0球应受到外壁向下的支持力N2如图所示:AOmFN2mg得FN2=4.4N由牛顿第三定律,球对管壁的作用力分别为:(1)对内壁1.6N向下的压力;(2)对外壁4.4N向上的压力。lmvFmgN211lmvFmgN222万有引力与天体运动①重力近似等于万有引力②天体运动近似看作匀速圆周运动•两大定律：•两种模型：•两种近似：•两种速度：•两种半径：•两种周期：•两类问题：①开普勒行星运动定律②万有引力定律①环绕天体看作质点②天体运动看