黑龙江省哈尔滨市木兰高级中学高中物理 第五章 曲线运动知识结构课件 新人教版.ppt

第五章曲线运动知识结构图 曲线运动 运动合成与分解 抛体运动 曲线特例一 速度特点 运动规律 性质 做曲线运动条件 研究方法 化曲为直 合运动分运动 研究方法 建立直角坐标系 位移速度加速度力关系 平行四边形定则 性质 等时性等效性独立性 斜抛和平抛定义 研究方法和运动规律 位移 速度公式和影响因素 思想迁移 应用 经典问题 运动合成分解遵守原则 一 二 三 圆周运动 曲线特例二 描述圆周运动的物理量v t f n a向 f向定义特点 匀速圆周运动定义 受力条件 相应公式 变速圆周运动定义 受力条件 特点 圆周运动实例 应用 汽车 火车转弯问题 拱凹桥 超失重问题 离心和向心运动 圆周运动经典问题 水流星 轨道模型 轻杆 圆管模型 四 五 六 应用 七 物体运动规律条件分析 圆锥摆 圆锥模型 曲线运动 速度特点 运动规律 性质 做曲线运动条件 一 1 质点在某一点的瞬时速度方向 就是通过这一点的曲线切线方向 2 曲线运动是一种变速运动 速度方向时刻变化 3 合力的方向 加速度的方向 与物体速度方向不在共线 我们只看速度方向与合力 或加速度 方向关系不看二者大小关系 4物体曲线运动弯曲反向 轨迹弯曲偏向受力的一侧 右侧两图速度是增大还是减小 合运动分运动 研究方法 建立直角坐标系 位移速度加速度力关系 平行四边形定则 运动合成与分解 二 1 分运动 水平运动 竖直运动 合运动 蜡块实际的运动 运动的合成 运动的分解 平行四边形定则 2 注意 水平和竖直都是匀速直线运动 合运动是匀速直线运动 速度与位移同向 水平是匀速直线竖直是初速度为零的匀加速直线运动合成轨迹如何 经典问题 性质 等时性等效性独立性 3 运动合成与分解遵守原则 1 合运动与分运动所用时间相同 2 两个分运动的共同运动效果和一个合运动的运动效果相同 3 两个分运动是相互独立的 互相不影响 4 5 1 小船过河问题 2 拉伸转动问题 问题1 当v船 v水时和v船 v水时 1 最短时间过河 2 最短位移过河 一个绳子 速度v1 连接一个实际运动的物体 v2 物体匀速 求 绳子速度和运动物体速度的关系 斜抛和平抛定义 研究方法和运动规律 位移 速度公式和影响因素 三抛体运动 1 2 斜抛 1 初速度倾斜 2 只受重力作用 平抛 1 初速度水平 2 只受重力作用 近似处理 当g f 重力远远大于阻力时候可以看成抛体运动 规律 各种抛体运动都是匀变速运动 a g 匀变速直线 竖直上抛 竖直下抛运动 v向与g共线 匀变速曲线 平抛 斜抛 斜下抛等等 v向与g不共线 平抛研究方法 建立坐标系 画曲为直 把上一节运动的分解运动到这里 水平方向 匀速直线运动竖直方向 竖直方向自由落体运动 v0 0 a g 3 x y 速度方向与x轴交点为水平位移中点 4 5典型问题 已知位移关系来接求解剩余关系 描述圆周运动的物理量v t f n a向 f向定义特点 四圆周运动 1 f 1 t 线速度方向沿着轨迹切线 角速度是矢量 v r 向心力 圆周运动中改变物体速度方向的力 下文详述 向心加速度 向心力产生的加速度 注意 1 同一个转轴上的物体角速度相同 2 同一个皮带上的质点 或靠摩擦传动的两个轮子 线速度大小一定相同 例题如果ra rb rc 2 1 1求 abc 线速度之比 角速度之比 例题地球平均半径为6 4 103km 物体位于北纬60度的质点求 角速度多大 线速度多大 匀速圆周运动定义 受力条件 相应公式 2 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 2 受力条件 质点所受合力大小不变 方向始终指向圆心 匀速圆周运动是变速运动 有加速度 变速圆周运动定义 受力条件 特点 3 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 合力与速度方向成锐角是加速圆周运动合力与速度方向成钝角是减速圆周运动 v v o 汽车 火车转弯问题 五圆周运动实例分析 1 1 汽车匀速转弯请分析汽车所受向心力来源 2 汽车质量为m 转弯半径为r 求安全行驶速度 3 已经m r 路面倾角为 求安全行驶速度 b火车转弯问题 火车匀速通过 不计摩擦 火车的拐弯处轨道面倾角为 两轨道间距为l 两轨高度差为h 转弯半径为r 重力加速度g求 1 火车不挤压内外轨道速度 2 火车挤压内轨条件 3 火车挤压外轨条件 a汽车转弯问题 汽车匀速转弯 在以上问题中如果互动摩擦因数为 则火车不挤压内外轨道条件 拱凹桥 超失重问题 离心运动和向心运动 2 a b c 汽车以相同的速度通过以上abc三点 在那点最容易爆胎 如果在c点速度足够大将出现什么现象 3 水流星 单摆 轨道模型 轻杆 圆管模型 圆锥摆 圆锥模型 六圆周运动经典问题分析 1 2 1 要想做完整的圆周运动 在最高点的最小速度多大 2 要想做完整的圆周运动在最低点速度多大 已知r g 1 要想做完整的圆周运动 在最高点的最小速度多大 2 要想做完整的圆周运动在最低点速度多大 已知r g 4 1 a b不同个轨道区别 2 求周期 已知l g 3 分析临界角速度 已知 l 细绳一端系着质量为m 0 6kg的物体 静止在水平圆盘上 另一端通过光滑的小孔吊着质量为m 0 3kg的物体 m的中点与圆孔的距离为0 2m 并已知m与圆盘的最大静摩擦力为2n 现使此圆盘绕中心轴线转动 问角速度在什么范围内可使m处于静止状态 取g 10m s2 5临界问题 如图所示 匀速转动的水平圆盘上 沿半径方向两个用细线相连小物体a b的质量均为m 它们到转轴距离分别为20cm a b与盘面间的最大静摩擦力均为重力的0 4倍试求 1 当细线上开始出现张力时 圆盘的角速度 2 当a开始滑动时 圆盘的角速度 3 当即将滑动时