第六章+抛体运动+圆周运动+人教版物理必修第二册

抛体运动圆周运动1.请根据加速度的特点，对以下七种运动进行分类，并画出分类的树状结构图:匀速直线运动;匀变速直线运动;自由落体运动;抛体运动;平抛运动;匀速圆周运动;变速圆周运动。2.图6-1是一皮带传动装置的示意图，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，那么A、B、C、D点的线速度、角速度、向心加速度之比分别是多少?比较A、C：v相同比较B、C、D：ω相同2:1:2:4,2:1:1:1;4:1:2:4。3.在空间站中，宇航员长期处于失重状态。为缓解这种状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图6-2所示。圆环绕中心匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度为g，圆环的半径为r，宇航员可视为质点，为达到目的，旋转舱绕其轴线匀速转动的角速度应为多大?图6-2宇航员站在地球表面时有FN=mg要使宇航员站在旋转舱内侧壁上受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，则有：由此解得：FN=mrω24.如图6-3所示，长L的轻杆两端分别固定着可以视为质点的小球A、B，放置在光滑水平桌面上，杆中心O有一竖直方向的固定转动轴，A、B的质量分别为3m、m。当轻杆以角速度ω绕轴在水平桌面上转动时，求转轴受杆拉力的大小。对A球有：对B球有：又有：A球对杆的拉力：B球对杆的拉力：转轴受到杆的拉力：5.如图6-4所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。滚筒上有很多漏水孔，滚筒转动时，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的。如果认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，那么，湿衣服上的水是在最低点还是最高点时更容易甩出?请说明道理。滚筒洗衣机的脱水筒匀速旋转时，附着在筒壁上的衣服做圆周运动的向心力由重力和弹力的合力提供。脱水筒匀速旋转时，附着在潮湿衣服上的水的重力mg和衣服与水之间的附着力（分子力）F的合力提供水的向心力。在最高点有：在最低点有：对比最高点和最低点水的受力情况可知：由此可见，在同一转速的情况下，水在最低点所受到的分子力更大，所以更容易在最低点从漏水孔甩出，做离心运动。6.波轮洗衣机中的脱水筒(图6-5)在脱水时，衣服紧贴在筒壁上做匀速圆周运动。某洗衣机的有关规格如下表所示。在运行脱水程序时，有一质量m=6g的硬币被甩到桶壁上，随桶壁一起做匀速圆周运动。求桶壁对它的静摩擦力和弹力的大小。在解答本题时可以选择表格中有用的数据。g取10m/s2。mgFfFN分析硬币的受力情况如图所示。由表格中的数据可知，脱水桶的转速n=600r/min=10r/s，脱水桶的直径D=0.3m，则半径r=0.15m。在水平方向由弹力提供向心力，即FN

=4π2mn2r，得FN=3.6N。在竖直方向上，摩擦力与重力平衡，故Ff=mg=0.06N。7.如图6-6所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO'重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时小物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与OO'之间的夹角θ为60°，重力加速度为g。求转台转动的角速度。mgFNF合得：平均速度=平均速率=加速度a=匀变速直线运动:加速度恒定自由落体运动:初速度为0,加速度为g速度——时间速度——时间位移——时间位移——时间位移——速度位移——速度平均速度=中间时刻速度=公式回顾根据纸带求某点瞬时速度vn

求物体运动的加速度a0123456根据纸带求某点瞬时速度vn

求物体运动的加速度a重力G=弹簧弹力F=滑动摩擦力Ff=静摩擦力f力F1和F2的合力范围牛顿第二定律：牛顿第三定律：平抛运动：水平初速度V0，只受重力（水平：匀速直线运动；竖直：自由落体运动）Vx=Vy=V合=与水平方向的夹角：tanθ=x=y=X合=与水平方向的夹角：tanɑ=知识梳理：曲线运动轨迹是曲线的运动叫曲线运动。1、曲线运动的速度方向（1）做曲线运动的物体，速度方向

。（2）质点在某一点的速度，沿曲线在该点的

。（3）曲线运动一定是

。2、物体做曲线运动的条件当物体所受

方向与它的速度方向

时，物体做曲线运动。①曲线运动物体的轨迹夹在速度方向和合力（加速度）方向之间。②做曲线运动的物体所受合力（加速度）必指向曲线的

。推论：时刻变化切线方向变速运动合力（加速度）不共线凹（内）侧1、合运动：即物体的__________；分运动：物体同时参与的几个运动。2、运算法则：_______________。知识梳理：运动的合成与分解实际运动平行四边形定则等时性各分运动与合运动同时发生和结束，时间相同等效性各分运动的共同效果与合运动的效果相同同体性各分运动与合运动是同一物体的运动独立性各分运动之间互不相干，彼此独立，互不影响分运动分运动合运动匀速直线运动匀速直线运动匀速直线运动匀速直线运动匀变速直线运动匀变速曲线运动匀变速直线运动匀变速直线运动当合初速度与合加速度共线时，物体做匀变速直线运动当合初速度与合加速度不共线时，物体做匀变速曲线运动3、实例：小船过河

（1）过河时间最短：

船头指向垂直河岸（2）过河路径最短：船头指向偏上游v船>v水时，图中θ满足：1、条件:运动条件：___________,受力条件：_________。2、运动性质：_________________。知识梳理：平抛运动初速度水平只受重力匀变速曲线运动初速度受力情况运动情况水平方向竖直方向匀速直线运动自由落体运动速度变化量：抛运动中，任意两个时刻的速度变化量Δv＝gΔt.规律：平抛运动任意相等时间Δt

内的速度变化量相同。BOxyΔtv0v1Av2v3ΔtCΔtOxyv0v1v2v3vy1vy3vy2方向恒为竖直向下平抛运动的速度变化特点1.定义：如果物体被抛出时的速度v0不沿水平方向，而是沿斜上方或斜下方，且只受重力的作用，这样的抛体运动称为斜抛运动。2.性质：由于做斜抛运动的物体只受重力，且初速度与合外力不共线，故斜抛运动是匀变速曲线运动。水平方向的匀速直线运动+竖直方向的匀变速一般的抛体运动(匀变速运动)斜抛运动斜上抛运动（2）时间对称：关于过轨迹最高点的竖直线对称的曲线上升时间等于下降时间。（1）速度对称：轨迹上关于过轨迹最高点的竖直线对称的两点速度大小相等，水平方向速度相同，竖直方向速度等大反向。（3）轨迹对称：其运动轨迹关于过最高点的竖直线对称。（4）斜上抛运动的最高点，只有水平方向的速度。斜上抛运动平抛运动在水平方向上和匀速直线运动相同平抛运动在竖直方向上和自由落体运动相同探究平抛运动竖直方向的性质如图甲所示，用小锤击打弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面探究平抛运动水平方向的性质把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平木板平滑连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上时恰好击中球2(1)安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，并使其末端保持水平;(2)调整木板：用悬挂在槽口的铅垂线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行且靠近，固定好木板；(3)确定坐标轴：把小球放在槽口处，用铅笔记下小球在槽口时球心在木板上的水平投影点O，O即为坐标原点，再利用铅垂线在纸上画出通过O点的竖直线，即y轴，过O点垂直y轴画出x轴;探究平抛运动的性质思考1：安装斜槽时要保持斜槽末端水平为什么？思考2：如何验证平板竖直?思考3：如何保证每次实验v0大小相同？保证小球到达斜槽末端时速度方向水平利用铅垂线，调节背板，使其与铅垂线平行小球每次从同一位置静止释放关于“研究物体平抛运动”的实验，下列说法正确的是_____.A.小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差B.安装斜槽时其末端切线应水平C.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放D.小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些E.将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行圆周运动（以匀速圆周为例）线速度角速度周期转速向心力向心加速度CBA核心一：同皮带转动线速度相等核心二：同轴转动角速度相等2.向心力由某个力或某个力的分力或几个力的合力提供。1.向心力是一种按效果命名的力（受力分析时不存在）。试一试受力分析？GFNF合力F提供=F需要F提供=0F提供

＜F需要F提供＞F需要圆周近心切线离心FNmgF静轮缘火车（汽车）转弯赛道为什么要外高内低设计？

v2RFN－mg＝mF压

＞mgv2Rmg－FN＝mF压

＜mg汽车过桥FN＝0

时，汽车的速度为多大？当FN

=0

时，汽车脱离桥面，做平抛运动，汽车及其中的物体处于完全失重状态。内外轨无侧向弹力外轨施加侧向弹力内轨施加侧向弹力汽车脱离拱形桥F提供=F需要

圆周F提供=0

切线F提供<F需要

离