河北省肃宁县第二中学高三物理复习课件曲线运动1

1、一、曲线运动 1、物体做曲线运动的条件：运动物体所受的合力跟它的速度方向不在一条直线上。 2、曲线运动的特点： （1）运动学特征：做曲线运动物体在某点的速度方向就是曲线运动在该点的切线方向，所以曲线运动的物体速度方向时刻改变。曲线运动一定是变速运动，加速度一定不为零。 （2）动力学特征：曲线运动物体所受合外力方向和速度方向不在同一条直线上，且一定指向曲线的凹侧。 3、曲线运动的轨迹与合外力方向的确定,（1）做曲线的物体，其轨迹向合外力所指的一方弯曲，若已知物体的运动轨迹，可判断出合外力的大致方向，若合外力为变力，则为变加速运动；若合外力为恒力，则为匀变速运动；若合外力为恒力且与初速度方向不在同

2、一直线上，则物体做匀变速曲线运动。 （2）当物体受到的合外力的方向和速度方向的夹角为锐角时，物体做曲线运动的速率将增大；当物体受到的合外力方向与速度方向夹角为钝角时，物体做曲线运动的速率将减小；当物体所受合外力的方向与速度方向垂直时，该力只改变速度的方向，不改变其大小。,二、运动的合成与分解 1、合运动与分运动的关系 （1）等时性：各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等。 （2）独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他运动的影响。 （3）等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动规律有完全相同的效果。 2、合运动的轨迹与分运动性质的关系 （1）两个匀速直线运动的合运动仍然是

3、匀速直线运动,（2）一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动，当二者共线时为匀变速直线运动，不共线时为匀变速曲线运动。 （3）两个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动，若合初速度方向与合加速度方向在一条直线上，是直线运动;若合初速度方向与合加速度方向不在一条直线上，是曲线运动。 3、运动的分解的两种基本方法 （1）运动效果法：在实际问题中，一个运动到底应该怎样分解，可以根据合运动产生的效果，具体问题具体分析。 （2）功率相等法：在确定哪个运动是合运动，哪个运动是分运动时，要明白的一点是：实际轨迹上的运动是合运动。,三、平抛运动 1、性质：是加速度为重力加速度g的匀变速曲线

4、运动，轨迹是抛物线，值得注意的是：平抛运动的速率随时间变化并不均匀，但速度随时间的变化是均匀的，平抛运动可看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动的合成。 2、平抛运动的规律 以抛出点为原点，取水平方向为x轴，正方向与初速度v0的方向相同；竖直方向为y轴，正方向向下；物体在任一时刻t位置坐标P(x,y)，位移s、速度vt（如图）的关系为： （1）速度公式： 水平分速度：vx=v0， 竖直分速度：vy=gt,t时刻平抛物体的速度大小和方向：,（2）位移公式（位置坐标） 水平位移：x=v0t，竖直分位移：y=gt2/2 t时间内合位移的大小和方向：,由于tana=2tan，vt的反向

5、延长线与x轴的交点为水平位移的中点。,（3）平抛物体运动中的速度变化 水平方向分速度保持vx=v0，竖直方向加速度恒为g，速度vy=gt，从抛出点起，每隔t时间的速度的矢量关系如图所示，这一矢量关系有两个特点：任一时刻的速度水平分量均等于初速度v0；任意相等时间间隔t内的速度改变量均竖直向下，且v= vy=g t.,(4)平抛运动的求解方法： 常规方法是运动的合成与分解，具体方法是将平抛运动分解为水平方向的匀速直线和竖直方向上的自由落体运动。 特殊方法是选择一个恰当的参考系，如自由落体运动物体为参考系，平抛物体相对这个参考系是水平匀速直线运动；选择一个相同初速的水平匀速直线运动物体为参考系，平

6、抛物体相对于这个参考系便是自由落体运动。,类型一、曲线运动条件的理解与运用 例一、如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，这时突然使它所受的力方向改变而大小不变（即由F变为-F）。在此力作用下，物体以后的运动情况，下列说法正确的是（ ） A物体不可能沿曲线Ba运动 B物体不可能沿直线Bb运动 C物体不可能沿曲线Bc运动 D物体不可能沿原曲线由B返回A,ABD,例二、关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动，下列说法正确的是（ ） A一定是直线运动 B一定是抛物线运动 C可能是直线运动，也可能是抛物线运动 D以上说法都不对,C,例三、一质点在xoy平面内运动的轨迹如图所示，

7、下面关于其分运动的判断正确的是（ ） A若在x方向始终匀速运动，则在y方向先减速后加速运动 B若在x方向始终匀速运动，则在y方向先加速后减速运动 C若在y方向始终匀速运动，则在x方向一直加速运动 D若在y方向始终匀速运动，则在x方向一直减速运动,A,类型二、绳端速度的分解问题 例一、如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车匀速向右运动时，物体A的受力情况是（ ） A绳的拉力大于A的重力 B绳的拉力等于A的重力 C绳的拉力小于A的重力 D拉力先大于重力，后变为小于重力,A,例二、如图所示，若中间的物体M以速度v匀速下降，那么在如图所示的位置，定滑轮两侧绳子上质量也是M的两物体的瞬间速度

8、v1与v2是（ ）,M,M,M,v1,v,v2,o,D,类型三、小船渡河问题 例：一条宽度为l的河流，水流速度为v水，已知船在静水中的速度为v船，那么: （1）怎样渡河时间最短？ （2）若v船v水,怎样渡河位移最小？ （3）若v船v水，怎样渡河船飘下的距离最短？,解析：如图所示，设船头斜向上游与河岸成任意角，这时船速在垂直于河岸方向的速度分量为v1=v船sin ,渡河所需的时间为,可以看出：l、v船一定时，t随sin 增大而减小；当=90时，sin=l(最大），所以，船头与河岸垂直， t min=l/v船,o,V水,v1,v2,V船,如图所示，渡河的最小位移即河的宽度，为了使渡河位移等于l，必

9、须使船的合速度v的方向与河岸垂直，这时船头应指向河的上游，并与河岸成一定的角度，根据三角函数关系有：,o,V水,v1,v2,V船,（3）如果水流速度大于船在静水中的航行速度，则不论船的航向如何，总是被水冲向下游，如图所示，设船头v船与河岸成角，合速度v合与河岸成a角。可以看出：a角越大，船飘下的距离x越短，那么，在什么条件下a角最大呢？以v水的矢尖为圆心，v船大小为半径画圆，当v合与圆相切时，a角最大，根据cos =v船/v水，船头与河岸的夹角为,例一、在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水离江向下游流去，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O的距离为d，如果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（ ）,C,例二、如图所示玻璃生产线上，宽为d的成型玻璃以v1速度连续不断地在平直的轨道上前进，在切割工序处，金刚石切割刀以相对地速度为v2切割玻璃，且每次割下玻璃板都成规定尺寸的矩形，以下说法正确的是（ ）,C,o,a,b,c,v1,类平抛运动 例一、如图所示，光滑斜面长为a，宽为b，倾角为，一物块A沿斜面左上方顶点P水