第讲曲线运动.ppt
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1、第一讲 曲线运动,曲线运动、曲线运动的条件及其运用是历年高考的重点、难点和热点,特别是运动的合成与分解的方法是学习物理的重要的思想方法。,1.做曲线运动的条件: 物体所受合外力的方向跟其速度方向不在一条 直线上。,一、 基本知识 (一)曲线运动,(1)在曲线运动中,运动质点在某一点的瞬 时速度方向,就是通过这一点的曲线的 切线方向。,2.曲线运动的特点:,(2)曲线运动是变速运动,这是因为曲线运动 的速度方向是不断变化的。,(3)做曲线运动的质点,其所受的合外力一定 不为零,一定具有加速度。,1.特点: 2.运动性质: 3.处理方法:,(二)平抛运动,只受重力 初速度与重力垂直,匀变速曲线运动
2、,分解: 水平方向: 匀速直线运动 竖直方向: 自由落体运动,水平方向:,竖直方向:,合运动:,方向:,4.规律:,速度,位移,关注图形中的两个矢量三角形,规律:都是时间的函数,6.相等的时间内速度改变量相等 即v=gt,v方向是竖直向下的,轨迹为抛物线,5.轨迹方程:,(三)圆周运动,合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心,(2)性质:等速率的变加速曲线运动,(1)质点做匀速圆周运动的条件:,1.匀速圆周运动,(3)向心力:全部合外力提供向心力,明确对象确定轨迹圆,受力分析:求出在半径方向的合力向心力,列方程求解:,(4)处理匀速圆周运动的一般方法:,找圆心 找半径 找向心力,三找
3、:,2.竖直平面内的变速圆周运动问题 -合外力不指向圆心,分解合外力: 沿半径方向的分力提供向心力,使物体产生 向心加速度,改变速度的方向, 沿切线方向的分力,使物体产生切向加速度, 改变速度的大小。,(1)无支撑物的小球在竖直平面内最高点情况,不能过最高点的条件:,临界条件:,过最高点的最小速度:,能过最高点的条件:,(2)有支撑物的小球在竖直面最高点的情况 临界条件:由于轻杆的支撑作用,小球恰好 能到最高点的临界速度vmin=0,0v 时, 0Nmg,v=0时, N=mg,v 时, 杆对小球有指向圆心的拉力, 其大小随速度的增大而增大,v= 时, N=0,(一)关于平抛运动的几个问题,1.
4、分解速度求解相关问题,二、 知识应用,以v0的水平初速度抛出一物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为的斜面上,则物体飞行的时间是多少?,两质点在空间同一点处同时水平抛出,速度分别为v1向左和v2向右,求:当两个质点速度相互垂直时用多长时间。,解:由图可知:速度偏向角互余,由速度三角形,思考: 可以求出此时两个物体间的距离吗? 如何求位移垂直时它们之间的距离呢?,球做平抛运动,在球落地前1s,其速度方向与竖直方向的夹角由450变为300,求此球做平抛运动的初速度。,解:,2.分解位移求解相关问题,在倾角为的斜面上的A点,以初速度v0水平抛出一个小球,小球落到斜面上的B点,不计空气阻力,求小球落到
5、B点的 时间?,解:由位移矢量三角形可知斜面的倾角为位移的偏向角,想一想:还可以求出什么?,如图所示小球a、b分别以大小相等、方向相反的初速度从三角形斜面的顶点同时水平抛出,已知两斜面的倾角分别为1和2,求小球a、b落到斜面上所用时间之比?(设三角形斜面足够长),解:由分解位移可知:,时间之比与初速度大小无关,3.注意一个有用的推论,平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线过水平位移的中点。,证明:设时间t 内物体的水平位移为s,竖直位移为h,,由数学关系,所以有,由物理关系,证明以上结论,如图所示,光滑斜面长为a,宽为b,倾角为,一物块沿斜面左上方顶点P水平射入,从右下方顶点Q离开斜面,求入
6、射时的初速度。,4.类平抛运动,解:等效重力加速度,等效高度,分解位移,长为l的平行金属板,板间形成匀强电场,一个带电为q、质量为m的带电粒子,以v0初速度紧贴上板垂直于电场线方向射入该电场,刚好从下板边缘射出,末速度恰与下板成30,如图所示。 求:(1)粒子末速度的大小; (2)匀强电场的场强; (3)两板间的距离d。,解:(1)由速度矢量三角形,得粒子末速度,粒子在电场中运动时间,(2)粒子射出电场时沿场强方向的分速度,则场强,(3)两板间距离,电场中的类平抛,如图所示,一足够长的固定斜面与水平面的夹角为370,物体A以初速度v1从斜面顶端水平抛出,物体B在斜面上距顶端L15m处同时以速度
7、v2沿斜面向下匀速运动,经历时间t物体A和物体B在斜面上相遇,则下列各组速度和时间中满足条件的是(sin37O0.6,cos3700.8,g10 m/s2) ( ),5.平抛和其它知识的综合,平抛与直线运动综合,A.v116 m/s,v215 m/s,t3s B.v116 m/s,v216 m/s,t2s C.v120 m/s,v220 m/s,t3s D.v120m/s, v216 m/s,t2s,解: 对A 分解位移,对B 匀速运动,必须同时满足以上两式条件的v1v2t才正确,平抛与直线运动综合,5.平抛和其它知识的综合,如图所示,一足够长的固定斜面与水平面的夹角为370,物体A以初速度v
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