(山東專(zhuān)用)2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第4章 曲線運(yùn)動(dòng)課件.ppt

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1、第4章 曲線運(yùn)動(dòng),考點(diǎn)10 平拋運(yùn)動(dòng),考點(diǎn)11 圓周運(yùn)動(dòng)與實(shí)例分析,專(zhuān)題6 離心運(yùn)動(dòng) 圓周運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題與臨界問(wèn)題,考點(diǎn)9 運(yùn)動(dòng)的合成與分解,考點(diǎn)9 運(yùn)動(dòng)的合成與分解,必備知識(shí) 全面把握 核心方法 重點(diǎn)突破 方法1兩直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 方法2小船渡河問(wèn)題的分析與求解方法 方法3連結(jié)運(yùn)動(dòng)的合成與分解方法 考法例析 成就能力 考法1速度的合成與分解 考法2運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,必備知識(shí) 全面把握,1曲線運(yùn)動(dòng) (1)做曲線運(yùn)動(dòng)的條件: 不為零; 不為零; 不在同一條直線上 (2)曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向:質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度方向是

2、曲線在這一點(diǎn)的 ,并 質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向,初速度,合外力,合外力的方向與速度的方向,切線方向,指向,2運(yùn)動(dòng)的合成與分解 (1)運(yùn)動(dòng)的合成與分解:已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng),叫運(yùn)動(dòng)的 已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng),叫運(yùn)動(dòng)的 進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成和分解的目的是把一些復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化為比較簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng),比如把曲線運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)化成直線運(yùn)動(dòng) (2)運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循的原則 運(yùn)動(dòng)的合成和分解均遵循 ,運(yùn)動(dòng)的分解遵循 的原則 運(yùn)動(dòng)的合成與分解實(shí)質(zhì)是 的合成與分解,包括位移、速度、加速度等矢量.,運(yùn)動(dòng)的物理量,劃重點(diǎn) 運(yùn)動(dòng)合成與分解的特性 (1)等時(shí)性:各分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間與合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等; (2)獨(dú)立性:

3、一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)時(shí),各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行,不受其他分運(yùn)動(dòng)的影響; (3)等效性:各分運(yùn)動(dòng)的疊加與合運(yùn)動(dòng)有完全相同的效果,核心方法 重點(diǎn)突破,方法1兩直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 上海閘北2018調(diào)研(多選)質(zhì)量為2 kg的質(zhì)點(diǎn)在xOy平面上做曲線運(yùn)動(dòng),在x方向的速度時(shí)間圖像和y方向的位移時(shí)間圖像如圖所示,下列說(shuō)法正確的是() A質(zhì)點(diǎn)的初速度為5 m/s B質(zhì)點(diǎn)所受的合外力為3 N,做勻加速曲線運(yùn)動(dòng) C2 s末質(zhì)點(diǎn)速度大小為6 m/s D2 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移大小約為12 m,例1,,例1,,例2,,例2,突破點(diǎn) 求解小船渡河問(wèn)題必須明確以下四點(diǎn): (1)正確區(qū)分分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng),船的航行方向也就是船頭

4、指向,是分運(yùn)動(dòng)方向,船的運(yùn)動(dòng)方向也就是船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)方向,是合運(yùn)動(dòng)方向,一般情況下與船頭指向不一致 (2)運(yùn)動(dòng)分解的基本方法,按實(shí)際效果分解,一般用平行四邊形定則按水流方向和船頭指向分解 (3)渡河時(shí)間只與垂直河岸的船的分速度有關(guān),與水流速度無(wú)關(guān) (4)求最短渡河位移時(shí),根據(jù)船速v船與水流速度v水的大小情況用三角形法則與求極限的方法處理,,例3,,例3,考法2運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題 質(zhì)量為m的飛機(jī)以水平速度v0飛離跑道后逐漸上升,若飛機(jī)在此過(guò)程中水平速度保持不變,同時(shí)受到重力和豎直向上的恒定升力(該升力由其他力的合力提供,不含重力)今測(cè)得當(dāng)飛機(jī)在水平方向的位移為l時(shí),它的上升高度為

5、h,如圖所示求: (1)飛機(jī)受到的升力大??; (2)從起飛到上升至h高度的過(guò)程中升力所做的功及在高度h處飛機(jī)的動(dòng)能,例2,,例2,考點(diǎn)10平拋運(yùn)動(dòng),必備知識(shí) 全面把握 核心方法 重點(diǎn)突破 方法4平拋運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的理解 方法5類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法 考法例析 成就能力 考法3平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解 考法4平拋運(yùn)動(dòng)與斜面 考法5平拋運(yùn)動(dòng)與圓周 考法6生活中的平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 考法7斜拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用,必備知識(shí)全面把握,1平拋物體的運(yùn)動(dòng) (1)定義:將物體以一定的初速度沿 方向拋出,不考慮空氣阻力,物體只在 作用下所做的運(yùn)動(dòng),叫平拋運(yùn)動(dòng) (2)運(yùn)動(dòng)性質(zhì):在平拋運(yùn)動(dòng)中,物體受到與速度方向成某

6、角度的重力作用,所以做曲線運(yùn)動(dòng),其軌跡為拋物線因加速度恒為 ,所以平拋運(yùn)動(dòng)是加速度為g的 (3)運(yùn)動(dòng)特征:平拋運(yùn)動(dòng)是 方向上速度為v0 的和 方向上的加速度為 的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng),,,下落高度h,2平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 (5)速度改變量 因?yàn)槠綊佭\(yùn)動(dòng)的加速度為重力加速度g,所以做平拋運(yùn)動(dòng)的物體在任意相等時(shí)間間隔t內(nèi)的速度改變量vgt相同,方向恒為豎直向下,如圖所示 (6)位移變化規(guī)律 任意相等時(shí)間間隔t內(nèi),水平位移不變,即xv0t. 連續(xù)相等時(shí)間間隔t內(nèi),豎直方向上的位移差不變,即yg(t)2.,3兩個(gè)重要推論 (1)做平拋(或類(lèi)平拋)運(yùn)動(dòng)的物體,任一時(shí)刻瞬時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線一

7、定通過(guò)此時(shí)水平位移的中點(diǎn),如圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)所示 (2)做平拋(或類(lèi)平拋)運(yùn)動(dòng)的物體,在任一時(shí)刻任一位置,設(shè)其速度方向與水平方向間的夾角為,位移與水平方向間的夾角為,則tan=2tan,4平拋運(yùn)動(dòng)常見(jiàn)模型分析,4平拋運(yùn)動(dòng)常見(jiàn)模型分析,5斜拋運(yùn)動(dòng)的求解方法 斜拋運(yùn)動(dòng)的處理方法與平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法相似,不同的是,斜拋物體在豎直方向上的初速度不為零如圖所示,物體被拋出后在水平方向上以水平分速度v0 x做勻速直線運(yùn)動(dòng);在豎直方向上做初速度為v0y的豎直上拋運(yùn)動(dòng),,核心方法重點(diǎn)突破,方法4平拋運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的理解 課標(biāo)全國(guó)201715發(fā)球機(jī)從同一高度向正前方依次水平射出兩個(gè)速度不同的乒乓球(忽略空氣的影響)

8、速度較大的球越過(guò)球網(wǎng),速度較小的球沒(méi)有越過(guò)球網(wǎng),其原因是() A速度較小的球下降相同距離所用的時(shí)間較多 B速度較小的球在下降相同距離時(shí)在豎直方向上的速度較大 C速度較大的球通過(guò)同一水平距離所用的時(shí)間較少 D速度較大的球在相同時(shí)間間隔內(nèi)下降的距離較大,例1,,例1,方法5平拋運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題 浙江理綜201623,16分在真空環(huán)境內(nèi)探測(cè)微粒在重力場(chǎng)中能量的簡(jiǎn)化裝置如圖所示P是一個(gè)微粒源, 能持續(xù)水平向右發(fā)射質(zhì)量相同、初速度不同的微粒高度為h的探測(cè)屏AB豎直放置,離P點(diǎn)的水平距離為L(zhǎng),上端A與P點(diǎn)的高度差也為h,重力加速度為g. (1)若微粒打在探測(cè)屏AB的中點(diǎn),求微粒在空中飛行的時(shí)間; (2)求能

9、被屏探測(cè)到的微粒的初速度范圍; (3)若打在探測(cè)屏A、B兩點(diǎn)的微粒的動(dòng)能相等,求L與h的關(guān)系,例2,,例2,方法6類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)的處理方法 光滑斜面傾角為,一小球在斜面上沿水平方向以速度v0拋出,拋出點(diǎn)到斜面底端的距離為L(zhǎng),如圖所示,求小球滑到底端時(shí),水平方向的位移s的大小,例3,,例3,考法例析成就能力,,例1,,例1,,例2,,例2,考法5平拋運(yùn)動(dòng)與圓周 (多選)如圖所示,從半徑為R1 m的半圓AB上的A點(diǎn)水平拋出一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球,經(jīng)t0.4 s小球落到半圓上,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭10 m/s2,則小球的初速度v0的大小可能是() A1 m/s B2 m/s C3 m/s D4 m/s,

10、例2,,例2,,例4,,例4,考法7斜拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及應(yīng)用 江蘇物理20162,3分有A、B兩小球,B的質(zhì)量為A的兩倍現(xiàn)將它們以相同速率沿同一方向拋出,不計(jì)空氣阻力圖中為A的運(yùn)動(dòng)軌跡,則B的運(yùn)動(dòng)軌跡是() A B C D,例5,【解析】 因?yàn)锳、B兩球只在重力作用下做拋體運(yùn)動(dòng),并且初速度相同,故兩球的運(yùn)動(dòng)軌跡相同,選項(xiàng)A正確 【答案】A,例5,考點(diǎn)11圓周運(yùn)動(dòng)與實(shí)例分析,必備知識(shí) 全面把握 核心方法 重點(diǎn)突破 方法6解圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的基本方法 方法7水平(豎直)面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 考法例析 成就能力 考法7勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì) 考法8向心力來(lái)源分析 考法9勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析,必備

11、知識(shí)全面把握,1描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量 (1)線速度: (2)角速度:,做圓周運(yùn)動(dòng)的物體, 的比值叫線速度的大小,即線速率 .線速度的方向就是圓周上該點(diǎn)的 .,通過(guò)的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間,,,切線方向,軌跡半徑經(jīng)過(guò)的角度跟所用時(shí)間t,,rad/s,(3)周期T和頻率f: (4)轉(zhuǎn)速:,,做圓周運(yùn)動(dòng)的物體單位時(shí)間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù),叫轉(zhuǎn)速通常用n表示,單位是r/min或r/s. 頻率和轉(zhuǎn)速對(duì)勻速圓周運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)在意義上是相同的,但頻率具有更廣泛的意義,兩者的單位也不相同,運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間,轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù),(5)向心加速度: (6)向心力:,,,線速度方向變化快慢,圓心,正比,反比,沿半徑

12、方向,法線方向上,,常見(jiàn)的圓錐擺類(lèi)模型還有:火車(chē)轉(zhuǎn)彎、雜技節(jié)目“飛車(chē)走壁”、飛機(jī)在水平面內(nèi)盤(pán)旋等 (2)水平轉(zhuǎn)臺(tái)上物體在靜摩擦力作用下的勻速圓周運(yùn)動(dòng) 水平轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng),靜摩擦力提供向心力,如圖乙所示 特征方程:Ff0mr2mg. 此類(lèi)模型問(wèn)題還有以下運(yùn)動(dòng)情況 總之,只要達(dá)到維持物體做圓周運(yùn)動(dòng)效果的力就是向心力,甲,乙,丙,3勻速圓周運(yùn)動(dòng) (1)定義:質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng),如果在相等的時(shí)間內(nèi) 相等,這種運(yùn)動(dòng)叫勻速圓周運(yùn)動(dòng) (2)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件:物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的外力的合力就是向心力,向心力大小不變,方向始終與速度方向

13、 ,這是物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件 (3)運(yùn)動(dòng)學(xué)特征:線速度 不變,周期恒定,角速度 ,向心加速度 不變,但 時(shí)刻在改變勻速圓周運(yùn)動(dòng)不是勻速運(yùn)動(dòng),也不是勻變速運(yùn)動(dòng),這是圓周運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)的區(qū)別,通過(guò)的弧長(zhǎng),垂直且指向圓心,,,5變速圓周運(yùn)動(dòng) 在變速圓周運(yùn)動(dòng)中,合外力不僅大小隨時(shí)間改變,其方向也不是始終沿半徑指向圓心合外力沿半徑方向的分力(或所有外力沿半徑方向的分力的矢量和)提供向心力,使物體產(chǎn)生向心加速度,改變速度的方向合外力沿圓周切線方向的分力,使物體產(chǎn)生切向加速度,改變速度的大小,,,7離心運(yùn)動(dòng) (1)定義:做圓周運(yùn)動(dòng)的物體,在受到的合外力突然消失或不足以提供圓周運(yùn)動(dòng)所需

14、的向心力的情況下,就會(huì)逐漸遠(yuǎn)離圓心的運(yùn)動(dòng)叫離心運(yùn)動(dòng) (2)離心運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用和防止 應(yīng)用:利用離心運(yùn)動(dòng)制成的離心機(jī)械,如:離心干燥器、洗衣機(jī)的脫水筒等 防止:汽車(chē)、火車(chē)轉(zhuǎn)彎處,為防止離心運(yùn)動(dòng)造成的危害,一是限定汽車(chē)和火車(chē)的轉(zhuǎn)彎速度;二是把路面筑成外高內(nèi)低的斜坡,核心方法重點(diǎn)突破,方法7描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量關(guān)系 浙江選考物理2018年4月4,3分A、B兩艘快艇在湖面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(如圖),在相同時(shí)間內(nèi),它們通過(guò)的路程之比是43,運(yùn)動(dòng)方向改變的角度之比是32,則它們() A線速度大小之比為43 B角速度大小之比為34 C圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比為21 D向心加速度大小之比為12,例1,,例1,方法8解圓周

15、運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的基本方法 課標(biāo)全國(guó)201417,6分如圖,一質(zhì)量為M的光滑大圓環(huán),用一細(xì)輕桿固定在豎直面內(nèi);套在大環(huán)上質(zhì)量為m的小環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn)),從大環(huán)的最高處由靜止滑下重力加速度大小為g.當(dāng)小環(huán)滑到大環(huán)的最低點(diǎn)時(shí),大環(huán)對(duì)輕桿拉力的大小為() AMg5mg BMgmg CMg5mg DMg10mg,例1,,例1,方法9水平(豎直)面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 課標(biāo)全國(guó)201321,6分(多選)公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶如圖,某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧,當(dāng)汽車(chē)行駛的速率為v0時(shí),汽車(chē)恰好沒(méi)有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動(dòng)的趨勢(shì)則在該彎道處() A路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低 B車(chē)速只要低于v0,車(chē)輛便會(huì)向內(nèi)側(cè)滑動(dòng) C車(chē)

16、速雖然高于v0,但只要不超出某一最高限度,車(chē)輛便不會(huì)向外側(cè)滑動(dòng) D當(dāng)路面結(jié)冰時(shí),與未結(jié)冰時(shí)相比,v0的值變小,例2,,例2,突破點(diǎn) (1)火車(chē)轉(zhuǎn)彎、飛機(jī)在空中水平盤(pán)旋、開(kāi)口向上的光滑圓錐體內(nèi)小球繞豎直軸線的圓周運(yùn)動(dòng)、騎自行車(chē)轉(zhuǎn)彎等,都是水平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng),其受力特點(diǎn)是合力沿水平方向指向軌跡圓心又可分兩種情況討論: 在路面有摩擦(汽車(chē))或軌道能夠提供側(cè)壓力(火車(chē))的情況下,一般在彎道處都提示司機(jī)注意彎道的設(shè)計(jì)速度v0,其意義是車(chē)輛通過(guò)彎道時(shí)路面徑向摩擦力或軌道側(cè)壓力恰為零時(shí)車(chē)輛的行駛速率,此時(shí)重力與路面(軌道)支持力的合力沿水平方向,恰好提供車(chē)輛做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力 不存在摩擦力或側(cè)壓力的情況

17、,如飛機(jī)在空中盤(pán)旋、開(kāi)口向上的光滑圓錐體內(nèi)小球繞豎直軸線的圓周運(yùn)動(dòng)等,物體只受兩個(gè)力:重力和斜向上的升力(或支持力),這兩個(gè)力的合力沿水平方向,提供物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,例2,突破點(diǎn) (2)豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題可分為勻速圓周運(yùn)動(dòng)和變速圓周運(yùn)動(dòng)兩種 勻速圓周運(yùn)動(dòng):利用受力分析,建立沿速度方向的平衡方程和沿半徑方向的平衡方程F合man,解方程組得出結(jié)論其中F合F向心是關(guān)鍵 變速圓周運(yùn)動(dòng):常見(jiàn)的情況是物體在軌道彈力(或繩、桿的彈力)與重力共同作用下運(yùn)動(dòng),多數(shù)情況下彈力方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直,只有重力對(duì)物體做功使物體的動(dòng)能不斷變化,因而物體做變速圓周運(yùn)動(dòng),例2,考法例析成就能力,考法8勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性

18、質(zhì) 遼寧六校2017聯(lián)考如圖所示為一皮帶傳動(dòng)裝置,右輪半徑為r,a為它邊緣上一點(diǎn);左側(cè)是一輪軸,大輪半徑為4r,小輪半徑為2r,b點(diǎn)在小輪上,到小輪中心的距離為r,c點(diǎn)和d點(diǎn)分別位于小輪和大輪的邊緣上若傳動(dòng)過(guò)程中皮帶不打滑,則() Aa點(diǎn)和b點(diǎn)的線速度大小相等 Ba點(diǎn)和b點(diǎn)的角速度大小相等 Ca點(diǎn)和d點(diǎn)的向心加速度大小相等 Da點(diǎn)和c點(diǎn)的周期大小相等,例1,【解析】 【答案】C,例1,,考法9向心力來(lái)源分析 河南南陽(yáng)一中2018月考如圖所示,半徑為R的半球形陶罐,固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)上,轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸與過(guò)陶罐球心O的對(duì)稱(chēng)軸OO重合轉(zhuǎn)臺(tái)以一定角速度勻速旋轉(zhuǎn),一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi),

19、經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動(dòng)且相對(duì)罐壁靜止,且受到的摩擦力恰好為零,它和O點(diǎn)的連線與OO之間的夾角為60.重力加速度大小為g. (1)求角速度0; (2)若變?yōu)?1k)0,且0k且k遠(yuǎn)小于1,小物塊沒(méi)有與罐壁發(fā)生相對(duì)滑動(dòng),求小物塊受到的摩擦力大小和方向,例2,,例2,,例3,,例2,,例4,,例4,,例5,考法11勻速圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析,,例5,專(zhuān)題6圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題,必備知識(shí) 全面把握 核心方法 重點(diǎn)突破 方法10水平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的臨界分析 方法11豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的分析方法 方法12接觸物體分離的臨界條件 考法例析 成就能力,必備知識(shí)全面把握,1豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的兩種模型 臨界問(wèn)題一般出現(xiàn)在變速圓周運(yùn)動(dòng)中豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)是典型的變速圓周運(yùn)動(dòng)一般情況下只討論最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況 (1)輕繩模型 沒(méi)有物體支撐的小球,在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)最高點(diǎn)的情況,,,核心方法重點(diǎn)突破,,例1,,例1,,例2,【答案】A,例2,方法12接觸物體分離的臨界條件 湖南株洲二中2019屆月考用一根細(xì)線一端系一小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),另一端固定在一光滑錐頂上,如圖所示,設(shè)小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為,線的張力為T(mén),則T隨2變化的圖像是下圖中的() ,A) ,B) ,C) ,D),例2,【答案】B,例3,謝謝觀賞,

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