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1、物理高一课堂讲义学习课题:曲线运动、平抛运动 上课时间: 学习内容:一、曲线运动1. 运动的分类:根据 根据 2物体做曲线运动的条件(1)当物体所受合力的方向跟它的速度方向 时,物体就一定做曲线运动。(2)物体的运动状态是由其 和 确定的3. 曲线运动的特点:质点在某一点的速度方向,就是通过该点的曲线的切线方向.质点的速度方向时刻在改 ,所以曲线运动在性质上一定是 运动。4. 曲线运动的速度方向在曲线运动中,质点在某一点的瞬时速度方向,就是通过这一点的曲线 的方向。5. 曲线运动的轨迹和受力方向的判定: 。【跟踪训练】1关于曲线运动,下列说法中正确的是( )A物体所受合外力是变力; B物体在恒
2、力作用下不可能做曲线运动;C物体所受合外力方向与加速度方向不在一直线上;D物体所受合外力方向与速度方向不在一条直线上。2下列说法中正确的是( )A物体在恒力作用下不可能做曲线运动; B物体在恒力作用下有可能做曲线运动;C物体在变力作用下不可能做曲线运动; D物体在变力作用下有可能做曲线运动;3如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点),A、B、C为曲线上的三点,关于铅球在B点的速度方向,说法正确的是 ( )A为AB的方向 B为BC的方向C为BD的方向 D为BE的方向4关于曲线运动,下列说法中正确的是 ( )A变速运动定是曲线运动 B曲线运动定是变速运动C速率不变的曲线运动是匀速运
3、动 D曲线运动也可以是速度不变的运动5物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去外力F1,则物体的运动情况是( )A必沿着F1的方向做匀加速直线运动 B必沿着F1的方向做匀减速直线运动C不可能做匀速直线运动 D可能做直线运动,也可能做曲线运动二、运动的合成和分解1. 合运动和分运动当物体实际发生的运动较复杂时,我们可将其等效为同时参与几个简单的运动,实际发生的运动称作合运动,后者则称作物体实际运动的分运动2. 运动的合成和分解已知分运动求合运动,叫做运动的合成;已知合运动求分运动,叫做运动的分解,这种双向的等效操作过程,是研究复杂运动的重要万法(1)合运动与分运动的关系:等
4、时性;独立性;等效性。(2)运动的合成与分解的法则:平行四边形定则(3)合运动性质的判定:合运动的运动性质取决于其 是否恒定及 与 方向上的关系,合加速度和合速度都要通过将 合成之后再做判断。两个匀速直线运动的合成是 运动;匀速直线运动与匀变速直线运动的合运动为 运动;两个匀变速直线运动的合运动是 运动【跟踪训练】1. 如图所示,红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升,若红蜡块在 A点匀速上升的同时,使玻璃管水平向右作匀加速直线运动,则红蜡块实际运动的轨迹是图中的( )A直线p B曲线Q C曲线R D无法确定2民族运动会上有一个骑射项目,运动员骑在奔驶的马背上,弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑
5、马奔驰的速度为v1,运动员静止时射出的弓箭速度为v2 ,跑道离固定目标的最近距离为d。要想在最短的时间内射中目标,则运动员放箭处离目标的距离应该为( )AB C D3一人站在匀速运动的自动扶梯上,经时间20s到楼上,若自动扶梯不动,人沿扶梯匀速上楼需要时间30s,当自动扶梯匀速运动的同时,人沿扶梯匀速(相对扶梯的速度不变)上楼,则人到达楼上所需的时间为_s 4飞机以恒定的速度俯冲飞行,已知方向与水平面夹角为300,水平分速度的大小为200km/h,求: (1) 飞机的飞行速度; (2) 飞机在1min内下降的高度 三、小船过河问题若用v1表示水速,v2表示船速,则:过河时间仅由v2的垂直于岸的
6、分量v决定,即,与v1无关,所以当v2岸时,过河所用时间最短,最短时间为也与v1无关。过河路程由实际运动轨迹的方向决定。小船过河的三种情况:v2过河时间最短 垂直对岸过河(v1 v2 ) 无法垂直对岸过河(v1v1C. 物体做加速运动,且v2v1D. 物体做减速运动,且v2v12用跨过定滑轮的绳把湖中小船拉靠岸,如图所示,已知拉绳的速度v不变,则船速( ) A. 不变 B. 逐渐增大 C. 逐渐减小 D. 先增大后减小3一辆大卡车在平地上以速度v匀速前进,它的尾部栓一根绳子通过一个悬在高处的定滑轮起吊矿井里的物体。当卡车尾部的绳子跟水平面间的夹角为时,物体上升的速度为多大?三、平抛运动的规律1
7、. 特点(1)具有水平方向的初速度(2)只受重力作用,是加速度为 的 运动。2. 运动规律平抛运动可以分解为水平方向的 运动和竖直方向的 运动。建立直角坐标系(一般以抛出点为坐标原点O,以初速度v0方向为x轴正方向,竖直向下为y轴正方向)。由两个分运动规律来处理。(1)水平方向上:ax=0,vx=v0, x= ;(2)竖直方向上:ay=g,vy= ,y= ;(3)任意时刻的速度:, 速度方向:tan= ;(4)合位移的大小:s= ,位移的方向tana= 。由于tan = tan,vt的反向延长线与x轴的交点为水平位移的 。3. 平抛运动的推论:平抛运动中飞行时间仅由抛出点与落地点的 ,来决定,
8、即,与v0无关。水平射程s=v0.4. 平抛的几种特殊情况告诉你的潜台词 【跟踪训练】1关于平抛物体的运动,下列说法中正确的是 ( )A平抛物体运动的速度和加速度都随时间的增加而增大B平抛物体的运动是变加速运动C做平抛运动的物体仅受到重力的作用,所以加速度保持不变D做平抛运动的物体水平方向的速度逐渐增大2以初速度v水平抛出一物体,当物体的水平位移等于竖直位移时,物体运动的时间为 ( )Av/(2g) Bv/g C2v/g D4v/g 3决定平抛运动物体飞行时间的因素是( )A初速度 B抛出时的高度C抛出时的高度和初速度 D以上均不对4将一石块从倾角为的斜坡上水平抛出,已知再次落到斜面上的地点距
9、抛出点的距离为l,则抛出时的初速度为 ( ) 5如图所示,以v0=9.8m/s的水平速度抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在斜角为30的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是 () 6在一次“飞车过黄河”的表演中,汽车在空中飞经最高点后在对岸着地,已知汽车从最高点至着地点经历的时间约0.8 s,两点间的水平距离约为30 m,忽略空气阻力,则汽车在最高点时速度约为 _m/s,最高点与着地点的高度差为 m(取g=10 m/s2)7如图所示,一个小球从楼梯顶部以v0=2 m/s的水平速度抛出,所有的台阶都是高0.2 m、宽0.25 m,问小球从楼梯顶部抛出后首先撞到哪一级台阶上?8如图所示,光滑斜面
10、长为a,宽为b,倾角为,以物块沿斜面左上方顶点P水平摄入,而从右下方顶点Q离开斜面,求入射出速度。9如图所示,排球场总长为18m,设网的高度为2m,运动员站在离网3m远的线上正对网前竖直向上跳起把球垂直于网水平击出。(g取10m/s2) (1)设击球点的高度为2.5m,问球被水平击出时的速度在什么范围内才能使球既不触网也不出界? (2)若击球点的高度小于某个值,那么无论球被水平击出的速度多大,球不是触网就是出界,试求此高度。四、实验:研究平抛运动(1)处理平抛运动问题,要把握手抛运动的特点,将其分解成两个直线运动:在水平方向利用匀速直线运动的规律;在竖直方向则利用初速为零的匀加速直线运动的规律
11、例如:匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度v中任意两个连续相等时间间隔T内位移差:ssIss=sa T2速度为零的匀加速直线运动,前1,2,n个等时间间隔内位移之比:s1:s2:s3:snl:4:n2第1,2,N个等时间间隔内位移之比:s:s:sN=1:3:(2nl)(2)当平抛物体的落点在水平面上时,物体在空中运动的时间由自由落体分运动的下落高度h决定,与初速度v0大小无关;t而物体的水平射程则由高度与初速度两者共同决定。(3)一个有用的推论平抛物体任意时刻瞬时时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。【跟踪训练】1做杂技表演的汽车从高台水平飞出,在空中运动后
12、着地,一架照相机通过多次曝光,拍摄得到汽车在着地前后一段时间内的运动照片如图所示(虚线为正方形格子)已知汽车长度为3.6m,相邻两次曝光的时间间隔相等,由照片可推算出汽车离开高台时的瞬时速度大小为_m/s,高台离地面高度为_m。(g取10m/s2)2在做“研究平抛物体的运动”的实验时,通过描点法画出小球平抛运动轨迹,并求出平抛运动初速度。实验装置如图甲所示。(1)实验时将固定在斜槽的木板放在实验桌上,实验前要检查斜槽末端切线是否水平,请简述你的检查方法:_ _。(2)关于这个实验,以下说法正确的是()A小球释放的初始位置越高越好B每次小球要从同一高度由静止释放C实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直D小球的平抛运动要靠近但不接触木板(3)某同学在描绘平抛运动轨迹时,得到的部分轨迹曲线如图乙所示。在曲线上取A、B、C三个点,测量得到A、B、C三点间竖直距离h110.20cm,h220.20cm,A、B、C三点间水平距离x1x212.40cm,g取10m/s2,则小球平抛运动的初速度大小为_ _m/s。