第五章曲线运动 单元复习课件

1、第五章第五章 曲线运动复习曲线运动复习 曲曲 线线 运运 动动 两种典两种典 型运动型运动 平平 抛抛 匀速圆周运动匀速圆周运动 含义含义 性质性质 问题问题1 1、曲线运动一定是变速运动吗？、曲线运动一定是变速运动吗？ 问题问题2 2、如何确定曲线运动速度方向？、如何确定曲线运动速度方向？ 问题问题3 3、曲线运动的条件是什么？、曲线运动的条件是什么？ 问题问题4 4：力的方向与曲线弯曲的方向有何关系？：力的方向与曲线弯曲的方向有何关系？ 一、曲线运动的含义与特征一、曲线运动的含义与特征 1 1、曲线运动的特点曲线运动的特点: : 轨迹是曲线；运动方向时刻在改变；是轨迹是曲线；运动方向时刻在

2、改变；是变速变速 运动运动；一定具有加速度，；一定具有加速度，合外力不为零合外力不为零。 2 2、做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线 在该点的在该点的切线方向切线方向。 3 3、曲线运动的条件：运动物体所受合外力方曲线运动的条件：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。向跟它的速度方向不在同一直线上。 二、合运动与分运动的关系二、合运动与分运动的关系 1 1）独立性）独立性 2 2）等时性）等时性 问题：两个直线运动的合运动可以是问题：两个直线运动的合运动可以是 什么运动？什么运动？ 3 3）等效性）等效性 判断两个直线运动的合运动的性质判断

3、两个直线运动的合运动的性质 直线运动还是直线运动还是曲线运动曲线运动？ 匀变速运动还是匀变速运动还是变加速运动变加速运动？ 合力的方向或加速度的方向与合合力的方向或加速度的方向与合 速度的方向是否同一直线速度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是否恒定 关于船在静水中的运动问题关于船在静水中的运动问题 最短时间最短时间 1 min v d t d 1 v 2 v v d 1、船头垂直河岸过河、船头垂直河岸过河 实际到达对岸位置在实际到达对岸位置在 什么地方？什么地方？ 过河时间是多少？过河时间是多少？ 如果水流速度发生变化，过河时间是否发生变化？如果水流速度发生变化，过河时间是

4、否发生变化？ 最小位移最小位移ds min d 1 v 2 v v d 2、船要到达正对岸，船、船要到达正对岸，船 头该向哪个方向行驶？头该向哪个方向行驶？ 过河位移是多少？过河位移是多少？ 三、平抛物体的运动三、平抛物体的运动 1 1、条件、条件 1 1）水平初速度水平初速度 2 2）只受重力作用只受重力作用 2 2、特性、特性 是匀变速曲线运动，是匀变速曲线运动， 加速度为加速度为重力加速度重力加速度g g 3 3、规律、规律 是是水平匀速运动水平匀速运动和和 竖直自由落体运动竖直自由落体运动的合运动的合运动 O y B x A P (x,y) v0 l vx = = v0 v vy O

5、位移位移速度速度 水平方向水平方向 竖直方向竖直方向 合运动合运动 偏向角偏向角 x = = v0 t y = = g t 2 1 1 2 2 vx = = v0 vygt 决定平抛运动在空中的决定平抛运动在空中的 飞行时间与水平位移的飞行时间与水平位移的 因素分别是什么？因素分别是什么？ 0 tan 2 gt v 0 tan gt v tan2tan 速度方向的反向延长线速度方向的反向延长线 与水平位移的交点与水平位移的交点 O 有什么特点？有什么特点？ l = = x2 + + y2l = = v02 + + vy2 例例.95年高考年高考在研究平抛物体运动的实验中，用在研究平抛物体运动的

6、实验中，用 一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l 1.25cm，若小球在平抛运动中先后经过的几个位，若小球在平抛运动中先后经过的几个位 置如图中的置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速所示，则小球平抛的初速 度的计算式为度的计算式为v0(用用l、g表示表示)， 其值是其值是 (g取取9.8ms2) d a b c 解析：由平抛运动规律解析：由平抛运动规律 y=gT 2= l x=v0 T gl2 v0 = x/T=2l /T= 代入数字代入数字 l = 1.25cm=1/80 m 得到得到 v0 =0.7m/s gl2 0.7m/s 四、匀

7、速圆周运动四、匀速圆周运动 1 1、“匀速匀速”二字的理解二字的理解 2 2、快慢的描述、快慢的描述 定义：弧长和时间的比值定义：弧长和时间的比值 公式：公式： L v t 矢量：矢量： 定义：半径转过的角度定义：半径转过的角度 和时间和时间t t的比值的比值 公式：公式： t 单位单位 m/sm/s 单位单位 rad/srad/s 质点运动一周所用的时间质点运动一周所用的时间 1 1）线速度）线速度v 2 2）角速度）角速度 3) 3) 周周 期期 T 4 4）频率）频率f f 定义：定义：1 1秒内完成圆周运动的次数秒内完成圆周运动的次数 是周期的倒数，即是周期的倒数，即f=1/Tf=1/

8、T。 5 5）转速）转速n n 定义：定义： 质点在单位时间里完成的圈数质点在单位时间里完成的圈数 单位：单位：1/1/s s又称又称HzHz 单位是单位是r/sr/s或或r/minr/min 3 3、关系：、关系： T T r v 2 2 （n为为r/s)nf rv 22 v = T 2r = T 2 v = r 1、描述圆周运动快慢的物理量：、描述圆周运动快慢的物理量： 线速度线速度v 、角速度、角速度 、转速、转速n 、频率、频率f 、周期、周期T 2 2、匀速圆周运动的特点及性质匀速圆周运动的特点及性质 变加速曲线运动变加速曲线运动 v = = t l = = t n = = f =

9、= T 1 线速度的大小不变线速度的大小不变 五、向心力五、向心力 向心加速度向心加速度 1 1、向心力、向心力 1 1）方向）方向 总是指向圆心总是指向圆心 2 2）作用）作用 只改变速度的方向只改变速度的方向 3 3）大小）大小 向心力是根据力的效果命名的，向心力是根据力的效果命名的， 是由其它力提供的。是由其它力提供的。 rm r v mmaF 2 2 向心力是变力还是恒力向心力是变力还是恒力? ?变力变力 2 2、向心加速度向心加速度 2 2）是描述速度方向变化快慢的物理量）是描述速度方向变化快慢的物理量 3 3）大小）大小 r r v a 2 2 1 1）由向心力产生）由向心力产生的

10、加速度，方向的加速度，方向总总 是指向圆心是指向圆心 向心加速度是变化的还是恒定的向心加速度是变化的还是恒定的? ? 变化变化 1 1、方向：方向： 2 2、物理意义：物理意义： 3 3、向心加速度的大小：向心加速度的大小： v2 r an= = = v = = r2 = = r 42 T 2 2 2、向心力的大小：向心力的大小： v2 r Fn= = m = = mv = = mr2 = = m r 42 T 2 3 3、向心力的来源：向心力的来源： 匀速圆周运动：合力充当向心力匀速圆周运动：合力充当向心力 向向 心心 加加 速速 度度 向向 心心 力力 始终指向圆心始终指向圆心 1 1、方

11、向：方向：始终指向圆心始终指向圆心 沿半径方向的合力沿半径方向的合力 两个有用的结论：两个有用的结论： 皮带上及轮子边缘上各点的线速度相同皮带上及轮子边缘上各点的线速度相同 同一轮上各点的角速度相同同一轮上各点的角速度相同 O1 a b c O2 RaRc Rb r mg F静 静 O FN O O FT mg F合 合 FN mg O r mg FN r F静 静 mg FN F合 合 O R F合 合 火车火车 转弯转弯 圆圆 锥锥 摆摆 转盘转盘 圆台筒圆台筒 滚滚 筒筒 一一. .铁路的弯道铁路的弯道外轨略高于内轨外轨略高于内轨 当当V=VV=V规 规时 时, ,内、外轨对内、外轨对

12、车轮都无侧向压力车轮都无侧向压力 当当V VV V规 规时 时, ,仅仅外轨外轨对对 车轮车轮有侧向压力有侧向压力 当当V VV V规 规时 时, ,仅仅内轨内轨对对 车轮车轮有侧向压力有侧向压力 六、匀速圆周运动的实例分析六、匀速圆周运动的实例分析 二、拱形桥二、拱形桥 v R O mg FN O R v mg FN F FN N-mg=mv-mg=mv2 2/R/R F F合 合=F =Fn n 有：有：mg-Fmg-FN N=mv=mv2 2/R/R F F合 合=F =Fn n mg R v mmgFN 22 N v Fmgmmg R 离心运动离心运动 rmF 2 rmF 2 0 2

13、FrmF或 圆周运动圆周运动 向心运动向心运动 离心运动离心运动 离心运动：离心运动：0 F合 合 Fn 匀速圆周运动：匀速圆周运动：F合 合= = Fn 向心运动：向心运动：F合 合 Fn 注意：这里的注意：这里的F合 合为沿着半径（指向圆心）的合力 为沿着半径（指向圆心）的合力 绳绳 小球能过最高点的最小速度？小球能过最高点的最小速度？ 此时绳子的拉力是多大？此时绳子的拉力是多大？ grVmin F=0 mg F V O 轨道 mg F V 八、竖直面内的变速圆周运动八、竖直面内的变速圆周运动 杆杆 球能过最高点时的最小速度？此时杆球能过最高点时的最小速度？此时杆 对球的作用力多大？对球的作用力多大？ FN=mg V mg O FN V mg FN 竖直向上竖直向上 曲曲 线 线 运 运 动 动 方向方向 -切线方向切线方向 运动性质运动性质 -变速运动变速运动 条件条件 -物体所受合外力与物体所受合外力与 速度不在同一直线上速度不在同一直线上 特例特例 平平 抛抛 匀速圆匀速圆 周运动周运动研究方法研究方法 -运动的合成与分解运动的合成与分解 平行四边形定则平行四边形定则 运动的等时性，独立性运动的等时性，独立性 条件：只受重力条件：只受重力 有水平初速度有水平初速度 规律：规律： 水平方向：匀速直线运动水平