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1、精品_精品资料_必修二第五章曲线运动 学问点归纳与重点题型总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_高中物理必修二第五章曲线运动学问点归纳与重点题型总结一、曲线运动的基本概念中几个关键问题 曲线运动的速度方向：曲线 切线的方向. 曲线运动的性质：曲线运动肯定是 变速运动 ,即曲线运动的加速度a 0. 物体做曲线运动的条件：物体所受合外力方向与它的速度方向不在同始终线上 . 做曲线运动的物体所受 合外力的方向指向曲线弯曲的一侧 .【例 1】如图 5-11 所示,物体在恒力 F 作用下沿曲线从 A 运动到 B,这时突然使它所受力反向,大小不变,即由 F 变为 F在此力作用下,物体以后A物
2、体不行能沿曲线 Ba运动B物体不行能沿直线 Bb运动C物体不行能沿曲线 Bc 运动D物体不行能沿原曲线返回到 A点【例 2】关于曲线运动性质的说法正确选项 A变速运动肯定是曲线运动 B曲线运动肯定是变速运动 C曲线运动肯定是变加速运动D曲线运动肯定是加速度不变的匀变速运动图 5-11二、运动的合成与分解合成和分解的基本概念.(1) 合运动与分运动的关系：分运动具有独立性.分运动与合运动具有等时性.分运动与合运动具有等效性.合运动运动通常就是我们所观看到的实际运动.(2) 运动的合成与分解包括位移、速度、加速度的合成与分解,遵循平行四边形定就 .(3) 几个结论：两个匀速直线运动的合运动仍是匀速
3、直线运动.两个直线运动的合运动,不肯定是直线运动 如平抛运动 .两个匀变速直线运动的合运动,肯定是匀变速运动,但不肯定是直线运动.船过河模型(1) 如使过河路径最短 ,小船要垂直于河岸过河,应将船头偏向上游,如图甲所示,此时过可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_d河时间：tv合d v1 sin可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_(2) 如使小船 过河的时间最短 ,应使船头正对河岸行驶,如图乙所示,此时过河时间td dv1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_为河宽.由于在垂直于河岸方向上,位移是肯定的,船头按这样的方向,在垂直于河岸方向上的速度最大.可编辑资料
4、 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【例 1】一条河宽 100m,水流速度为 3ms,一条小船在静水中的速度为5m s,关于船过河的过程,以下说法正确选项 A船过河的最短时间是 20s B船要垂直河岸过河需用 25s 的时间C船不行能垂直河岸过河 D只要不转变船的行驶方向,船过河肯定走一条直线绳端问题绳子末端运动速度的分解,按运动的实际成效进行可以便利我们的研究. 例如在右图中,用绳子通过定滑轮拉物体船,当以速度v 匀速拉绳子时,求船的速度.船的运动 即绳的末端的运动 可看作两个分运动的合成：a) 沿绳的方向被牵引,绳长缩短,绳长缩短的速度等于左端绳子伸长的速度.即为v.可编辑资料 - -
5、- 欢迎下载精品_精品资料_b) 垂直于绳以定滑轮为圆心的摇摆,它不转变绳长.这样就可以求得船的速度为v, 当cos可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_船向左移动,将逐步变大,船速逐步变大.虽然匀速拉绳子,但物体A 却在做变速运动.【例 2】如图 5 1 示,在河岸上用细绳拉船,为了使船匀速靠岸,拉绳的速度必需是（）A加速拉 B减速拉 C匀速拉 D先加速后减速拉图 5-1平抛运动1. 运动性质a) 水平方向：以初速度 v0 做匀速直线运动 b) 竖直方向：以加速度 a=g 做初速度为零的匀变速直线运动,即 自由落体运动 c) 在水平方向和竖直方向的两个分运动同时存在,互不影响,具有
6、独立性d) 平抛运动是 匀变速曲线运动 【例 3】物体在平抛运动的过程中,在相等的时间内,以下物理量相等的是 A速度的增量B加速度C位移D平均速度【例 4】正在水平匀速飞行的飞机,每隔1 秒钟释放一个小球,先后共释放 5 个不计阻力就A. 这 5 个球在空中排成一条直线B. 这 5 个球在空中处在同一抛物线上C. 在空中,第 1、2 两球间的距离保持不变D. 相邻两球的落的点间距离相等【例 5】对于平抛运动,以下条件中可确定物体初速度的是（）A已知水平位移B已知下落高度C. 已知物体的位移D已知落的速度的大小可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2. 平抛运动的规律以抛出点为坐标原点
7、,以初速度v0 方向为 x 正方向,竖直向下为 y 正方向,如右图所示,就有：o分速度 vxv0 , vygt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_合速度 vv 2g 2 t 2 , tangt v0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_分位移 xvt, y1 gt 22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_合位移 sx2y 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_ 留意：合位移方向与合速度方向不一样.3. 平抛运动的特点a) 平抛运动是 匀变速曲线运动 ,故相等的时间内 速度的变化量相等 由 v=gt ,速度的变化必沿竖直方向.b) 物体由肯定高度做平
8、抛运动,其运动时间由下落高度打算,与初速度无关由公式h1 gt 2 可得t2h.2g三、圆周运动1. 基本公式及概念1） 向心力：定义：做圆周运动的物体所受的指向圆心的力,是成效力.方向： 向心力总是沿半径指向圆心,大小保持不变,是变力.匀速圆周运动的向心力,就是物体所受的合外力.向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力,也可以是各力的合力或某力的分力匀速圆周运动：物体做匀速圆周运动时受到的外力的合力就是向心力,向心力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心,这是物体做匀速圆周运动的条件.变速圆周运动：在变速圆周运动中,合外力不仅大小随时间转变,其方向也不沿半径指向圆心合外力沿半径方向的分力
9、或全部外力沿半径方向的分力的矢量和供应向心力, 使物体产生向心加速度,转变速度的方向合外力沿轨道切线方向的分力,使物体产生切向加速度,转变速度的大小.【例 1】以下关于圆周运动的表达中正确选项（） A做匀速圆周运动的物体的合外力肯定指向圆心 B做圆周运动的物体,其加速度可以不指向圆心 C做圆周运动的物体,其加速度肯定指向圆心 D做圆周运动的物体,只要所受合外力不指向圆心,其速度方向就不与合外力垂直【例 2】在一个水平转台上放有 A、B、C 三个物体,它们跟台面间的摩擦因数相同A 的质量为 2m,B、C 各为 mA、B 离转轴均为 r,C 为 2r就（）A如 A、B、C 三物体随转台一起转动未发
10、生滑动, A、C 的向心加速度比 B 大B如 A、B、C 三物体随转台一起转动未发生滑动, B 所受的静摩擦力最小C当转台转速增加时, C 最先发生滑动D当转台转速连续增加时, A 比 B 先滑动可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【例 3】如图 5 211,细线吊着一个小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动关于小球的受力情形,正确选项 A重力、绳子的拉力、向心力B 重力、绳的拉力C 重力D以上说法均2） 运动参量：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_线速度： vx2 R / T t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_角速度：/ t2/ T可编辑资料 - -
11、- 欢迎下载精品_精品资料_周期T频率fT1fv 2222可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_向心加速度： arr r T图 5-2-11可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_向心力： Fmamv 2 / rm2 rm 2 2 r T可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_【例 1】如图 5-2-1 所示的传动装置中, A、B 两轮同轴转动 A、B、C 三轮的半径大小的关系是 RA=RC=2RB当皮带不打滑时,三轮的角速度之比、三轮边缘的线速度大小之比、三轮边缘的向心加速度大小之比分别为多少？图 5-2-3图 5-2-12. 竖直平面内的圆周运动问题的分析方法竖直
12、平面内的圆周运动,是典型的变速圆周运动,对于物体在竖直平面内做变速圆周运动的问题,中学物理中只讨论物体通过最高点和最低点的情形.在最高点和最低点,合外力就是向心力.（1） 如右图所示为没有物体支撑的小球,在竖直平面内做圆周运动过最高点的情形：临界条件：小球达最高点时绳子的拉力或轨道的弹力 刚好等于零,小球的重力供应其做圆周运动的向心力.2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_即 mgm v0r可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_式中的 v0 小球通过最高点的最小速度,通常叫临界速度v0gr能过最高点的条件： vv0,此时绳对球产生拉力 F不能过最高点的条件： vv0,实际
13、上球仍没有到最高点就脱离了轨道.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（2） 有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周运动的情形： 临界条件：由于硬杆和管壁的支撑作用,小球恰能达到最高点的临界速度v00右图中 a所示的小球过最高点时,轻杆对小球的弹力的情形： 当 0vgr 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右图 b所示的小球过最高点时,光滑硬管对小球的弹力情形与硬杆对小球的弹力类似.3. 对火车转弯问题的分析方法在火车转弯处,假如内、外轨一样高,外侧轨道作用在外侧轮缘上的弹力F指向圆心,使火车产生向心加速度,由于火车的质量和速度都相当大,所需向心力也特别大,就外轨很容易
14、损坏,所以应使外轨高于内轨如右图所示,这时支持力N 不再与重力 G 平稳,它们的合力指向圆心假如外轨超出内轨高度适当,可以使重力G 与支持力的合力,刚好等于火车所需的向心力另外,锥摆的向心力情形与火车相像.4. 离心运动做圆周运动的物体,由于本身具有惯性,总是想沿着切线方向运动,只足由于向心力作用,使它不能沿切线方向飞出,而被限制着沿圆周运动,如下图所示当产生向心力的合外力消逝, F=0,物体便沿所在位置的切线方向飞 II 去,如右图 A所示当供应向心力的合外力不完全消逝,而只是小于应当具有的向心力,即合外力不足供应所需的向心力的情形下,物体沿切线与圆周之间的一条曲线运动如右图B 所示可编辑资料 - - - 欢迎下载