2007年高考复习第4章曲线运动高三物理课件

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2006---2007高考复习第四章曲线运动万有引力2006、9第一单元曲线运动运动的合成与分解一、物体做曲线运动的条件1.曲线运动是指物体运动的轨迹为曲线;曲线运动的速度方向是该点的切线方向,曲线运动速度方向不断变化,曲线运动一定是变速运动.2.物体做一般曲线运动的条件:运动物体所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直线上.3.重点掌握的两种情况:a.加速度大小、方向都不变的曲线运动,叫匀变曲线运动,如平抛运动;b.加速度大小不变、方向时刻改变的曲线运动,如匀速圆周运动.知识简析规律方法做曲线运动的物体,其轨迹向合外力所指的一方弯曲,若已知物体的运动轨迹,可判断出合外力的大致方向.若合外力为变力,则为变加速运动;若合外力为恒力,则为匀变速运动;【例1】质量为m的物体受到一组共点恒力作用而处于平衡状态,当撤去某个恒力F1时,物体可能做()A.匀加速直线运动;B.匀减速直线运动;C.匀变速曲线运动;D.变加速曲线运动。答案为:A、B、C。规律方法ab【例2】图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a,b是轨迹上的两点.若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是()A.带电粒子所带电荷的符号B.带电粒子在a,b两点的受力方向C.带电粒子在a,b两点的速度何处较大D.带电粒子在a,b两点的电势能何处较大解析:由图中的曲线可以看出,不管带电粒子由a→b还是由b→a,力的方向必然指向左下方,从而得到正确答案:BCD知识简析二、运动的合成1.由已知的分运动求其合运动叫运动的合成.这既可能是一个实际问题,即确有一个物体同时参与几个分运动而存在合运动;又可能是一种思维方法,即可以把一个较为复杂的实际运动看成是几个基本的运动合成的,通过对简单分运动的处理,来得到对于复杂运动所需的结果.2.描述运动的物理量如位移、速度、加速度都是矢量,运动的合成应遵循矢量运算的法则:如果分运动都在同一条直线上,需选取正方向,与正方向相同的量取正,相反的量取负,矢量运算简化为代数运算.如果分运动互成角度,运动合成要遵循平行四边形定则.知识简析3.合运动的性质取决于分运动的情况:①两个匀速直线运动的合运动仍为匀速直线运动.②一个匀速运动和一个匀变速运动的合运动是匀变速运动,二者共线时,为匀变速直线运动,二者不共线时,为匀变速曲线运动。③两个匀变速直线运动的合运动为匀变速运动,当合运动的初速度与合运动的加速度共线时为匀变速直线运动,当合运动的初速度与合运动的加速度不共线时为匀变速曲线运动。知识简析三、运动的分解1.已知合运动求分运动叫运动的分解.2.运动分解也遵循矢量运算的平行四边形定则.3.将速度正交分解为vx=vcosα和vy=vsinα是常用的处理方法.4.速度分解的一个基本原则就是按实际效果来进行分解,常用的思想方法有两种:一种思想方法是先虚拟合运动的一个位移,看看这个位移产生了什么效果,从中找到运动分解的办法;另一种思想方法是先确定合运动的速度方向(物体的实际运动方向就是合速度的方向),然后分析由这个合速度所产生的实际效果,以确定两个分速度的方向.知识简析合运动与分运动的特征:(1)等时性:合运动所需时间和对应的每个分运动所需时间相等.(2)独立性:一个物体可以同时参与几个不同的分运动,各个分运动独立进行,互不影响.(3)等效性:合运动和分运动是等效替代关系,不能并存;(4)矢量性:加速度、速度、位移都是矢量,其合成和分解遵循平行四边形定则。规律方法【例3】玻璃板生产线上,宽9m的成型玻璃板以4m/s的速度连续不断地向前行进,在切割工序处,金刚钻的走刀速度为8m/s,为了使割下的玻璃板都成规定尺寸的矩形,金刚钻割刀的轨道应如何控制?切割一次的时间多长?解析:要切成矩形则割刀相对玻璃板的速度垂直v,如图设v刀与v玻方向夹角为θ,cosθ=v玻/v刀=43/8,则θ=300。226448vvv刀玻4m/s时间t=s/v=9/4=2·45s3规律方法【例5】如图所示的装置中,物体A、B的质量mA>mB。最初,滑轮两侧的轻绳都处于竖直方向,若用水平力F向右拉A,起动后,使B匀速上升。设水平地面对A的摩擦力为f,绳对A的拉力为T,则力f,T及A所受合力F合的大小()A.F合≠O,f减小,T增大;B.F合≠O,f增大,T不变;C.F合=O,f增大,T减小;D.F合=O,f减小,T增大;【例5】如图所示的装置中,物体A、B的质量mA>mB。最初,滑轮两侧的轻绳都处于竖直方向,若用水平力F向右拉A,起动后,使B匀速上升。设水平地面对A的摩擦力为f,绳对A的拉力为T,则力f,T及A所受合力F合的大小()A.F合≠O,f减小,T增大;B.F合≠O,f增大,T不变;C.F合=O,f增大,T减小;D.F合=O,f减小,T增大;↑BAF【例5】如图所示的装置中,物体A、B的质量mA>mB。最初,滑轮两侧的轻绳都处于竖直方向,若用水平力F向右拉A,起动后,使B匀速上升。设水平地面对A的摩擦力为f,绳对A的拉力为T,则力f,T及A所受合力F合的大小()A.F合≠O,f减小,T增大;B.F合≠O,f增大,T不变;C.F合=O,f增大,T减小;D.F合=O,f减小,T增大;【例5】如图所示的装置中,物体A、B的质量mA>mB。最初,滑轮两侧的轻绳都处于竖直方向,若用水平力F向右拉A,起动后,使B匀速上升。设水平地面对A的摩擦力为f,绳对A的拉力为T,则力f,T及A所受合力F合的大小()A.F合≠O,f减小,T增大;B.F合≠O,f增大,T不变;C.F合=O,f增大,T减小;D.F合=O,f减小,T增大;【例4】如图所示的装置中,物体A、B的质量mA>mB。最初,滑轮两侧的轻绳都处于竖直方向,若用水平力F向右拉A,起动后,使B匀速上升。设水平地面对A的摩擦力为f,绳对A的拉力为T,则力f,T及A所受合力F合的大小()A.F合≠O,f减小,T增大;B.F合≠O,f增大,T不变;C.F合=O,f增大,T减小;D.F合=O,f减小,T增大;解:对B物:T=mBg,保持不变。对A物:受力分析如图,①随A物体右移,θ变小,由竖直平衡可以判断支持力变大。由f=μN,得f变大。②将A物体水平运动分解如图所示,有vB=vAcosθ,故随θ变小,cosθ变大,VB不变,VA变小,A物体速度时时改变,必有F合≠O。所得结论为:F合≠O,f变大,T不变。B项正确规律方法【例5】两个宽度相同但长度不同的台球框固定在水平面上,从两个框的长边同时以相同的速度分别发出小球A和B,如图所示,设球与框边碰撞时无机械能损失,不计摩擦,则两球回到最初出发的框边的先后是()A.A球先回到出发框边B.B球先回到出发框边C.两球同时回到出发框边D.因两框长度不明,故无法确定哪一个球先回到出发框边BA规律方法AA/CDEE/解析:小球与框边碰撞无机械能损失,小球每次碰撞前后的运动速率不变,且遵守反射定律。以A球进行分析,如图。小球沿AC方向运动至C处与长边碰后,沿CD方向运动到D处与短边相碰,最后沿DE回到出发边。经对称得到的直线A/CDE/的长度与折线ACDE的总长度相等。框的长边不同,只要出发点的速度与方向相同,不论D点在何处,球所通过的总路程总是相同的,不计碰撞时间,故两球应同时到达最初出发的框边。答案:C分解方法:水流方向:垂直河岸方向:速度为cos21vv的匀速直线运动速度为的匀速直线运动sin2vV2V1Vd1、船渡河的最小时间在垂直于河岸方向上:sin2vdt20t90vd有最小值时,当知识简析四、小船过河问题的分析2、船渡河的最小位移(1)当时12vvdv1vv2船垂直于河岸渡河航程最短(等于河宽),这时航向(船头)应斜上游,与上游河岸夹角为21arccosvv知识简析(2)当时12vvdv1v2船不能垂直于河岸过河,当航向斜向上游与河岸夹角为航程最短,12arccosvv21vdv且等于知识简析【例6】一艘小艇从河岸的A处出发渡河,若小艇保持与河岸垂直方向行驶,经过10mim到达正对岸下游120m的C处,若图所示,若小艇保持原来的速度逆水斜向上游与河岸成角行驶,则经过12.5min恰好到达正对岸的B处,求河宽。CBA规律方法CBA解析:设河宽为d,水流速度为v1船速为v2,第一次渡河历时t1,第二次历时t2,则船两次运动速度合成图为V1V2vV1V’v2依据题意有:atvtvsin221211tvBCcos21vvmin/1211mtBCv解之得:8.0sin6.0cosmtvtv200106.012cosd1112故河宽

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