人教版必修二 5.1 曲线运动 课件(40张).ppt

5 1曲线运动 第五章曲线运动 一辆汽车在沿平直公路运动 设想以公路为x轴建立直线坐标系 时刻t1汽车处于x1点 坐标是 一段时间之后 时刻t2到达x2点 坐标是 在图上标出汽车在t1到t2时间的位移 回顾 x1 10m x2 30m x 一认识曲线运动 一 探究曲线运动的位移 物体运动轨迹是曲线的运动 称为 曲线运动 从o到a的位移 la点的坐标 a xa ya 曲线运动的质点在某一点 或某一时刻 的速度方向在曲线的这一点的切线方向上 二 探究曲线运动的速度方向 a b 理论分析 瞬时速度 当时间 t或位移 x趋近于零时 曲线运动的质点在某一点 或某一时刻 的速度方向在曲线的这一点的切线方向上 质点沿曲线从左向右运动 画出质点在a b c三点的速度方向 练习 结论 曲线运动速度方向时刻在改变 是变速运动 加速度a不等于0 合力f不等于0 速度的分解 水平方向分速度 竖直方向分速度 三 探究物体做曲线运动的条件 由牛顿第二定律 当a与v方向不在同一直线时 物体做曲线运动 v 0 f 0 物体做曲线运动的条件 当物体所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直线上时 物体做曲线运动 问题 做曲线运动的物体运动轨迹 速度方向与其所受合力方向三者位置关系如何 物体运动轨迹夹在速度方向和合力方向之间 做曲线运动的物体所受合力必指向运动轨迹凹侧 内侧 练习 1 多 以下说法正确的是a 曲线运动一定是变速运动b 变速运动一定是曲线运动c 曲线运动的加速度一定不为零d 曲线运动轨迹上任一点的切线方向就是质点在这一点的瞬时速度方向 针对训练 acd 2 若已知物体运动的初速度v0的方向及它所受到的恒定的合外力f的方向 则图1中可能的轨迹是 2 如图所示 物体在恒力f作用下沿曲线从a运动到b 此时突然使它所受的力反向 则物体 a 可能沿曲线ba运动 b 可能沿曲线bb运动 c 可能沿曲线bc运动 d 可能沿原曲线由b返回a 一 轨迹是一条曲线 二 速度 1 某点的瞬时速度的方向 就是通过这一点的切线方向 2 曲线运动的速度方向时刻在改变 所以是变速运动 必有加速度 三 条件 质点所受合外力 a 的方向跟它的速度方向不在同一直线上 v 0 f 0 归纳总结 曲线运动 四 轨迹 物体运动轨迹夹在速度方向和合力方向之间 做曲线运动的物体所受合力必指向运动轨迹凹侧 内侧 4 双 物体在光滑水平桌面受三个水平恒力 不共线 处于平衡状态 当把其中一个水平恒力撤去时 物体将a 物体一定做匀加速直线运动b 物体可能做匀变速直线运动c 物体有可能做曲线运动d 物体一定做曲线运动 bc 物体在做曲线运动时 设合外力f a 与v方向夹角为 若 90 物体的速度大小如何变化 90 90 呢 思考 运动的合成与分解 运动描述的实例 运动描述的实例 运动的合成和分解 1 合运动 物体实际的运动 2 分运动 与合运动等效的其它方向的运动 3 运动的合成 已知分运动求合运动 4 运动的分解 已知合运动求分运动 1 几个基本概念 实际运动 合运动 2 运动的合成和分解的方法 速度 位移 加速度的合成和分解 遵循平行四边形定则 x x1 x2 v v1 v2 3 合运动与分运动的关系 1 等效性 合运动的效果与各分运动共同产生的效果相同 2 等时性 合运动与分运动所用时间相同 3 独立性 各分运动各自按自己的规律运动 互不干扰 1 分解的原则方法1 按运动的实际效果分解方法2 正交分解 2 运动分解的典型问题a 渡船问题的分解b 拉绳问题的分解 4 运动的分解 知识点总结 1 合运动 物体的实际运动为合运动2 合运动和分运动的关系 等时性 等效性 独立性3 运动的合成和分解的实质 是把位移 速度 加速度分解和合成 遵守平行四边形定则4 分解的原则1 按运动的实际效果分解2 正交分解 运动的合成与分解 1 如何判断两个直线运动的合成是直线运动还是曲线运动 2 如何判断两个直线运动的合成是匀变速运动还是变加速运动 思考 合力f合的方向 或加速度a的方向 与合速度v合的方向是否同一直线 合力 或加速度 是否恒定合力 或加速度 恒定即为匀变速运动 合运动与分运动 1 关于互成角度的两个初速度不为0的匀变速直线运动的合运动 下述说法正确的是 a 一定是直线运动b 一定是曲线线运动c 可能是直线运动d 以上说法都不对 c 2 如图所示 竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水 内有一个红蜡块能在水中以速度v匀速上浮 红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时 使玻璃管水平匀加速向右运动 则蜡块的轨迹可能是a 曲线qb 直线pc 曲线rd 无法确定 运动的合成和分解的应用 1 小船渡河 例1 一艘小船在100m宽的河中横渡到对岸 已知水流速度是3m s 小船在静水中的速度是4m s 求 1 欲使航行距离最短 船应该怎样渡河 渡河时间多长 2 欲使船渡河时间最短 船应该怎样渡河 最短时间是多少 船经过的位移多大 例1 一艘小船在100m宽的河中横渡到对岸 已知水流速度是3m s 小船在静水中的速度是4m s 求 1 欲使航行距离最短 船应该怎样渡河 渡河时间多长 d 当v船 v水时 最短航程等于河宽d 设船头指向斜上游 与岸夹角为 过河时间 例1 一艘小船在100m宽的河中横渡到对岸 已知水流速度是3m s 小船在静水中的速度是4m s 求 2 欲使船渡河时间最短 船应该怎样渡河 最短时间是多少 船经过的位移多大 d 结论 欲使船渡河时间最短 船头的方向应该垂直于河岸 1 一轮船以船头指向垂直于河岸的方向匀速驶向对岸 水匀速流动 则关于轮船通过的路程 渡河的时间与水流速度的关系 下述说法正确的是 a 水流速度越大 路程越长 时间越长b 水流速度越大 路程越短 时间越短c 渡河时间与水流速度无关d 路程和时间都与水流速度无关 练习 例3 若河宽仍为100m 已知水流速度是4m s 小船在静水中的速度是3m s 即船速 静水中 小于水速 求 1 欲使航行距离最短 船应该怎样渡河 最短航线是河宽吗 结论 当v船 v水时 最短航程不等于河宽d 船头指向与上游河岸成 此时 合位移 合速度的大小各是多少 过河的最短时间又是多少 例题 如图所示 纤绳以恒定速率v沿水平方向通过定滑轮牵引小船靠岸 当纤绳与水面夹角为 时 船靠岸的速度是 若绳子为匀速拉动 则小船的速度是 填 匀速 加速 减速 答案 寻找分运动效果 加速 绳 物 问题 练习 如图所示 汽车沿水平路面以恒定速度v前进 则当拉绳与水平方向成 角时 被吊起的物体m的速度为vm 答案 绳 物 问题 练习 如图所示 以速度v沿竖直杆匀速下滑的物体a 用细绳通过定滑轮拉动物体b在水平桌面上运动 当绳与水平面夹角为 时 物体b的速率为 答案 vb vsin 绳 物 问题 1 在一次抗洪救灾工作中 一架直升机a用长h 50m的悬索 重力可忽略不计 系住一质量m 50kg的被困人员b 直升机a和被困人员b以v0 10m s的速度一起沿水平方向匀速运动 如图所示 从某时刻开始计时 悬索将人吊起 在5s时间内 a b之间的竖直距离以l 50 t2 单位 m 的规律变化 取g 10m s2 1 求这段时间内悬索对被困人员b的拉力大小 2 求在5s末被困人员b的速度大小及5s内的位移大小 2 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v1 摩托艇在静水中的航速为v2 战士救人的地点a离岸边最近处