5-8曲线运动(复习)-“自主参与学习法”导学稿.doc

宁都县宁师中学 崇德尚学 持正立新班别：学号：姓名：宁师中学“自主参与学习法” 物理 学科导学稿编号Wlb2-1-5-8主编人:王文昕 审稿人：物理备课组 定稿日：2013-3-22协编人:邓志良 使用日：一、课题: 曲线运动（人教版必修2 第五章 复习课 ）二、考纲要求类：运动的合成与分解类：曲线运动中质点的速度沿轨道的切线方向，且必具有加速度；平抛运动；匀速率圆周运动，线速度和角速度，周期，圆周运动的向心加速度a=v2/R。 三、使用说明和方法指导1. 曲线运动是历年高考的必考内容，一般以选择题的形式出现，重点考查加速度、线速度角速度向心加速度。2. 分层完成，A层全部完成并梳理知识结构，标“”的题目要求B层选做。小组长职责：知道引领小组各层成员按时完成任务，人人达标。3 自主学习法、合作学习法、探究法。四、复习过程（一）知识梳理1、曲线运动：（1）曲线运动中运动的方向时刻_ （变、不变、） ，质点在某一时刻（某一点）的速度方向是沿_ ，并指向运动的一侧。曲线运动一定是_ 运动，一定具有_ 。（2）曲线运动的条件:运动速度方向与加速度的方向共线时，运动轨迹是_；运动速度方向与加速度的方向不共线，且合力为定值，运动为_运动，如：_；运动速度方向与加速度的方向不共线，且合力不为定值，运动为_ _运动，如：_；（3）曲线运动速度大小、方向的的判定：当力的方向与速度垂直时：速度的大小_（变、不变、可能变）；当力的方向与速度成锐角时：速度的大小_ （变大、不变、变小）；力的方向与速度成钝角时：速度的大小_ （变大、不变、变小），曲线运动轨迹向_弯曲；2、运动的合成与分解分运动与合运动的关系分运动的独立性 运动的等时性 速度、位移、加速度等矢量的合成遵从平行四边形定则。3、平抛运动 （1）性质：平抛运动是 运动。（2）规律：水平方向做 线运动，即：x= vx= ；竖直方向做 运动，y = ，vy = ;位移角和速度角的关系 ;（3）平抛运动的飞行时间仅由抛出点与落地点间的竖直高度决定，即与v0无关。水平射程x=v0。平抛物体速度的变化有何规律? 平抛运动的速端连线有什么特点?4、圆周运动（1）线速度、角速度、周期、转速各量的关系 。（2）匀速圆周运动特点：线速度的大小 ，线速度的方向时刻 ；角速度、周期、频率均是恒定不变的。匀速圆周运动的“匀速”理解为 。匀速圆周运动是变加速曲线运动。向心加速度表达式：a= = = 方向： 。合外力（向心力）表达式：Fn=ma= = = 方向 (注意：向心力只改变速度 ，不改变速度 。)（3）一般圆周运动:物体所受的合力不指向圆心，合力的一个分力指向圆心，充当向心力，另一个分力沿切线方向，改变速度的大小。（二）探究解决问题的方法自主探究1曲线运动问题导学【2010-江苏-1】如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度（A）大小和方向均不变（B）大小不变，方向改变（C）大小改变，方向不变（D）大小和方向均改变 答案A 难度：中等 考查运动的合成。解析：橡皮在水平方向匀速运动，在竖直方向匀速运动，合运动是匀速运动；【典题训练】1、【2001年全国理综19】在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为，摩托艇在静水中的航速为，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d，如战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为AB0CD2、【2011-上海-11】如图，人沿平直的河岸以速度行走，且通过不可伸长的绳拖船，船沿绳的方向行进，此过程中绳始终与水面平行。当绳与河岸的夹角为，船的速率为(A) (B)(C) (D)【解析】速度分解图如下，根据此图得。所以本题选C。精讲点拨 （1）注意：合运动是物体的实际运动。两个做直线运动的分运动，它们的合运动的轨迹是否是直线要看合初速度与合加速度的方向关系。进行等效合成时，要寻找两分运动时间的联系等时性（2）渡河速度的合成特点： 绳滑轮中速度的分解特点：自主探究2平抛运动问题导学以速度v0水平抛出一物体当其竖直分位移与水平分位移相等时，此物体的( )A. 竖直分速度与水平分速度 B.瞬时速度为C. 运动时间为 D. 发生的位移为解析：由平抛运动规律得 由题意得：x = y 解式得 故C正确此时 故A不对瞬时速度 故B正确发生的位移 故D正确【典题训练】12008-全国卷1-14如图所示，一物体自倾角为的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上。物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角满足A.tan=sinB. tan=cosC. tan=tanD. tan=2tan答案：D解析：竖直速度与水平速度之比为：tan = ，竖直位移与水平位移之比为：tan = ，故tan =2 tan ，D正确。 22003年上海物理如图所示，一高度为h=0.2m的水平面在A点处与一倾角为=30的斜面连接，一小球以v0=5m/s的速度在平面上向右运动求小球从A点运动到地面所需的时间（平面与斜面均光滑，取g=10m/s2）某同学对此题的解法为：小球沿斜面运动，则，由此可求得落地时间t问：你同意上述解法吗？若同意，求出所需时间；若不同意则说明理由并求出你认为正确的结果Ahv0答案：不同意。小球应在A点离开平面做平抛运动，而不是沿斜面下滑。正确做法为：落地点与A点的水平距离 斜面底宽 小球离开A点后不会落到斜面，因此落地时间即为平抛运动时间。 精讲点拨 典型应用平抛与斜面（1）做平抛运动的物体垂直落在斜面上-可得知速度与竖直方向夹角。（2）物体从斜面上平抛又落回到斜面-可得知位移与水平方向夹角。- -当合速度平行于斜面时，物体离斜面最远。自主探究3圆周运动的综合应用问题导学（1）凸形桥半径为R，汽车在顶端的最大速度是多少？（2）长为R的轻绳一端系一小球在竖直平面内做圆周运动，它在最高点的最小速度是多少？ （3）如果上题改成长为R的轻杆一端系一小球在竖直平面内做圆周运动，它在最高点的最小速度是多少？当球在最高点速度为v1=2时，求杆对球的作用力，当小球在最高点速度v2=0.5时，求杆对球的作用力。【典题训练】12002年上海物理)如图所示为一实验小车中利用光脉冲测量车速和行程的装置的示意图，A为光源，B为光电接收器，A、B均固定在车身上，C为小车的车轮，D为与C同轴相连的齿轮. 车轮转动时，A发出的光束通过旋转齿轮上齿的间隙后变成脉冲光信号，被B接收并转换成电信号，由电子电路记录和显示. 若实验显示单位时间内的脉冲数为n，累计脉冲数为N，则要测出小车的速度和行程还必须测量的物理量或数据是 ；小车速度的表达式为v ；行程的表达式为s . 答案：车轮半径R和齿轮的齿数p，2Rn/p，2rn/p2游乐园里过山车原理的示意图如图所示。设过山车的总质量为m，由静止从高为h的斜轨顶端A点开始下滑，到半径为r的圆形轨道最高点B时恰好对轨道无压力。求过山车在圆形轨道最高点B时的速度大小。rBAh训练2 答案： 精讲点拨 对匀速圆周运动的实例分析应结合受力分析，找准圆心位置，找出向心力,结合牛顿第二定律和向心力公式列方程求解。要注意竖直平面内的圆周运动及临界情况分析，绳类的约束条件为，杆类的约束条件为。 （三）归纳小结曲线运动的条件研究运动的方法物体所受的合外力与速度不在一条直线上运动的合成与分解平行四边形定则物体受恒力作用。初速度方向：匀速直线运动；合力方向：匀加速直线运动。平抛运动圆周运动曲线运动物体受变力作用。切向分力：改变速度大小；法向分力：改变速度方向。（四）巩固练习BA12005年上海物理如图所示的塔吊臂上有一可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上吊起，A、B之间的距离以（SI）（SI表示国际单位制），式中H为吊臂离地面的高度规律变化，则物体做A速度大小不变的曲线运动B速度大小增加的曲线运动C加速度大小方向均不变的曲线运动D加速度大小方向均变化的曲线运动2【2011-四川-22】某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与Y轴重合，在R从坐标原点以速度v=3cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为（4，6）,此时R的速度大小为 Cm/s，R在上升过程中运动轨迹的示意图是 。（R视为质点）答案：解析：运动时间，所以水平方向平均速度为，瞬时速度为，由速度合成知此刻R的速度大小为5cm/s,由曲线运动条件知道D正确。3【20OAB水流方向11-江苏-3】如图所示，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点后，立即沿原路线返回到O点，OA、OB分别与水流方向平行和垂直，且OA=OB。若水流速度不变，两人在靜水中游速相等，则他们所用时间t甲、t乙的大小关系为At甲t乙 D无法确定v0vv合答案C【解析】设游速为v，水速为v0，OAOBl，则甲时间；乙沿OB运动，乙的速度矢量图如图，合速度必须沿OB方向，则乙时间，联立解得：， C正确。42010-全国卷1-18一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如右图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为A BC D答案:DAO52010北京22如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经过3.0 s落到斜坡上的A点。已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角37，运动员的质量m50 kg。不计空气阻力。（取sin370.60，cos370.80;g取10 m/s2）求（1）A点与O点的距离L;（2）运动员离开O点时的速度大小; 解析 22（16分）（1）运动员在竖直方向做自由落体运动，有 A点与o点的距离（2）设运动员离开O点的速度为v0运动员在水平方向做匀速直线运动，即 L cos370=v0 t解得 62005年江苏物理A、B两小球同时从距离地面高为h=15m处的同一点抛出，初速度大小均为v0=10m/s，A球竖直向下抛出，B球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取g=10m/s2，求：（1）A球经多长时间落地？（2）A球落地时，A、B两球间的距离是多少？解：（1）A球竖直向下加速运动：得：t=1s（2）在这段时间内，B球做平抛运动： 得：x=10m，y=5m此时A、B两球间的距离是：m7长L0.5m的细绳拴着小水桶绕固定轴在竖直平面内转动，筒中有质量m0.5Kg的水，问：（1）在最高点时，水不流出的最小速度是多少？（2）在最高点时，若速度v3m/s，水对筒底的压力多大？(圆周运动中绳模型的应用)解析：（1）若水恰不流出，则有，所求最小速率m/s2.2m/s(2)N0.59.8N4.1N由牛顿第三定律知，水对桶底的压力FNFN4.1N答案：（1）2.2m/s （2）4.1N8 如图所示，长为L的轻杆一端有一个质量为m的小球，另一端有光滑的固定轴O，现给球一初速度，使球和杆一起绕O轴在竖直平面内转动，不计空气阻力，则（ ）(圆周运动中的杆模型)OLmA.小球到达最高点的速度必须大于B.小球到达最高点的速度可能为0