圆周运动实例分析

1、第1讲曲线运动运动的合成与分解,思维深化 判断正误，正确的划“”，错误的划“” (1)速度发生变化的运动，一定是曲线运动() (2)曲线运动的物体加速度一定是变化的() (3)两个分运动的时间一定与它们合运动的时间相等() (4)只要两个分运动是直线运动，合运动一定是直线运动(),1、速度变化的运动必是曲线运动吗？ 2、加速度变化的运动必是曲线运动吗？ 3、曲线运动一定是变速运动？ 4、变速运动一定是曲线运动？ 5、曲线运动的速度一定变？ 6、做曲线运动的物体所受合力一定不为零？ 7、物体在恒力下不可能做曲线运动? 8、物体在变力作用下一定做曲线运动？ 9、加速度恒定的运动不可能是曲线运动？,

2、错,错,错,错,错,错,对,对,对,练习1,运动的合成与分解,1、合运动：物体 ；,3、特点：,4、原则：,运动的合成是惟一的，而运动的分解不是惟一的，通常按运动所产生的实际效果分解。,分运动：物体同时参与合成的运动的运动。,独立性、等时性、等效性、同体性,平行四边形定则或三角形定则,实际的运动,2、实质：运动的合成与分解是指 的合成与分解。,a、v、x,判断合运动的性质,判断两个直线运动的合运动的性质,直线运动还是曲线运动？,匀变速运动还是变加速运动？,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,合力或加速度是否恒定,讨论： 两个互成角度的直线运动的合运动有哪些类型？ 1.两匀速运动

3、合成为 2.一个匀速运动，一个匀加速直线运动合成为 3.两匀变速直线运动的合运动为,匀速直线运动,匀变速曲线运动,匀变速直线运动 或匀变速曲线运动,船速为v1 水速为v2,注意：需要船速大于水速,1)最短时间,2)最小位移,渡河时间：,实例1：船过河问题,最短位移为smin=d/sin,渡河时间最短 tmin=d/v2,位移最短Smin=d,位移为S=d/sin,渡河时间为t=d/v2sin,1.船头指向正对岸,2.船头偏向上游且v2v1,当cos=-v1/v2 时，,3.若v2v1,当船头与上游成(900), sin=v2/v1时,v2,v2,河宽d100m，水流速度v1=3m/s，船在静水

4、中的速度是v24m/s.求 （1）欲使船渡河时间最短，船应怎样渡河？最短时间是多少？船经过的位移多大？ （2）欲使船渡河距离最短，船应怎样渡河？渡河时间多长？,练习2,【例题】宽300米，河水流速3m/s，船在静水中的航速为1m/s，则该船渡河的最短时间为 ，渡河的最短位移为 。,运动矢量分析,【答案】300 s, 900m,实例2：绳滑轮,?,沿绳方向的伸长或收缩运动,垂直于绳方向的旋转运动,绳物模型绳端速度分解原则： 若被拉紧的绳子两端有两个物体做不同的运动时绳子哪一端有绕轴的转动，则分解该端物体的速度 分解原则沿着绳和垂直绳,则V与V1的关系为 ？,一个绳子(速度V1)连接一个实际运动的

5、物体(V2) 物体匀速，求：绳子速度和运动物体速度的关系,练习3,答案AB,实例3“绳+物”问题,【问题综述】 此类问题的关键是： 1.准确判断谁是合运动，谁是分运动；实际运动是合运动 2.根据运动效果寻找分运动； 3.一般情况下，分运动表现在： 沿绳方向的伸长或收缩运动； 垂直于绳方向的旋转运动。 4.根据运动效果认真做好运动矢量图，是解题的关键。 5.对多个用绳连接的物体系统，要牢记在绳的方向上各点的速度大小相等。,【例题】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】,寻找分运动效果,实例3“杆+物”问题,【问题综述】 此类

6、问题的关键是： 1.准确判断谁是合运动，谁是分运动；实际运动是合运动 2.根据运动效果寻找分运动； 3.一般情况下，分运动表现在： 沿杆方向的运动； 垂直于杆方向的旋转运动。 4.根据运动效果认真做好运动矢量图，是解题的关键。 5.要牢记在杆上各点沿杆的方向上的速度相等。 6.此类问题还经常用到微元法求解。,【例题】如图所示，长L的杆AB，它的两端在地板和竖直墙壁上，现拉A端由图示位置以速率v匀速向右运动，则B端坐标y和时间的函数关系是： 。B端滑动的速度是 。,【答案】,寻找分运动效果,【典例1】 如图413所示，一玻璃管中注满清水，水中放一软木做成的小圆柱体(其直径略小于玻璃管的直径，轻重

7、大小适宜，使它在水中能匀速上浮)将玻璃管的开口端用胶塞塞紧(图甲)现将玻璃管倒置(图乙)，在小圆柱体上升的同时，使玻璃管水平向右匀加速移动，经过一段时间，玻璃管移至图丙中虚线所示位置，小圆柱体恰好运动到玻璃管的顶端在下面四个图中，能正确反映小圆柱体运动轨迹的是 (),解析小圆柱体在竖直方向匀速运动，水平方向匀加速运动，因此轨迹为向右弯曲的抛物线，C项正确 答案C,【问题综述】 此类问题的关键是： 1.准确判断谁是合运动，谁是分运动；实际运动是合运动 2.根据运动效果寻找分运动； 3.根据运动效果认真做好运动矢量图，是解题的关键。 4.解题时经常用到的矢量关系式：,实例4 相对运动,【例题】当自

8、行车向正东方向以5km/h的速度行驶时，人感觉风从正北方向吹来；当自行车的速度增加两倍时，人感觉风从正东北方向吹来，求风对地的速度和风向。,【答案】,运动矢量分析,AD点的速率比C点的速率大 BD点的加速度比C点的加速度大,C从B到D加速度与速度始终垂直 D从B到D加速度与速度的夹角先增大后减小 解析铅球做斜抛运动，根据曲线运动的条件和题设中在B点的速度方向与加速度方向相互垂直，即竖直方向上的分速度为零，可判断B点是轨迹的最高点，根据加速度和速度方向间的关系可知A项正确；D点和C点的加速度一样大，都等于重力加速度，B错；过了B点后，在D点加速度与速度不可能再垂直，C错；根据曲线运动的特点，可判

9、断从B点到D点加速度与速度的夹角一直减小，D错 答案A,2一个物体以初速度v0从A点开始在光滑水平面上运动一个水平力作用在物体上，物体的运动轨迹如图中实线所示，图415中B为轨迹上一点，虚线是过A、B两点并与运动轨迹相切的直线，虚线和实线将水平面划分为图示的5个区域则关于该施力物体位置的判断，下列说法中正确的是(),A如果这个力是引力，则施力物体一定在区域 B如果这个力是引力，则施力物体一定在区域 C如果这个力是斥力，则施力物体一定在区域 D如果这个力是斥力，则施力物体可能在或区域,解析如果这个力是引力，则施力物体一定在区域，这是因为曲线运动的轨迹应介于合外力的方向与速度的方向之间，且弯向合外

10、力的一侧，选项A正确；如果这个力是斥力，在区域内任取一点分别与A、B两点相连并延长，可发现区域的各点，对应轨迹不在合外力方向和速度方向之间，而区域的点，对应轨迹在合外力方向和速度方向之间，因此选项C正确 答案AC,【典例2】 质量为m2 kg的物体在光滑的水平面上运动，在水平面上建立xOy坐标系，t0时物体位于坐标系的原点O.物体在x轴和y轴方向的分速度vx、vy随时间t变化的图线如图416甲、乙所示则(),A.t0时，物体速度的大小为3 m/s Bt8 s时，物体速度的大小为4 m/s Ct8 s时，物体速度的方向与x轴正向夹角为37 Dt8 s时，物体的位置坐标为(24 m,16 m),答案AD,A飞机的运动轨迹为曲线 B经20 s飞机水平方向的分速度与竖直方向的分速度大小相等 C在第20 s内，飞机在水平方向的分位移与竖直方向的分位移大小相等 D飞机在第20 s内，水平方向的平均速度为21 m/s,答案D,A笔尖留下的痕迹是一条抛物线 B笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线 C在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终保持不变 D在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终不变 解析以笔尖初始位置为坐标原点，沿刻度尺方向建立x轴，沿垂直刻度尺方向建立y轴，此运动为类平抛运动，利用运动的合成与分解可知，A、D正确 答案AD,A船渡河的最短时间是60 s