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1、新人教版高中物理必修2同步课件授课教师：期中复习第五章 抛体运动的规律第六章 圆周运动知识框架曲线运动曲线运动运动的合运动的合成与分解成与分解运动的独运动的独立性原理立性原理条件条件:F F与与v v有一定夹角有一定夹角特点特点:速度速度沿方向轨迹沿方向轨迹的切线方向的切线方向是变速运动是变速运动a0a0小船过河小船过河绳子末端速度的分解绳子末端速度的分解实例实例圆周运动圆周运动(变加速变加速)平抛物体的运动平抛物体的运动(匀变速匀变速)v v0 0沿水平方向沿水平方向,a=g,a=g分分解解水平水平:匀速匀速直线运动直线运动竖直竖直:自由自由落体运动落体运动公公式式描述的物理量描述的物理量v
2、,T,f,nv,T,f,n关系关系v=rv=r=2/T=2f=2/T=2fa=va=v2 2/r=r/r=r2 2向心力来源向心力来源F=mvF=mv2 2/r=m/r=m2 2r r生活中的圆周运动生活中的圆周运动向心加速度向心加速度a=ma=m2 2/r=/r=2 2r r知识回顾：曲线运动1.1.曲线运动的定义：曲线运动的定义：_的运动叫做曲线运动的运动叫做曲线运动.速度速度的方向：质点在某一点的速度，沿曲线在这一的方向：质点在某一点的速度，沿曲线在这一点点的的_.2.2.曲线运动的性质：做曲线运动的物体，速度的方曲线运动的性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变，所以曲线运动一定向
3、时刻在改变，所以曲线运动一定是是_运动运动.3.3.曲线运动的条件：物体所曲线运动的条件：物体所受受_的的方向与它的方向与它的速度方向不在同一直线上或它速度方向不在同一直线上或它的的_方向方向与速度与速度方向不在同一直线上方向不在同一直线上.轨迹是曲线轨迹是曲线切线方向切线方向变速变速合力合力加速度加速度技巧点拨1.1.运动轨迹的判断运动轨迹的判断(1)(1)若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上，若物体所受合力方向与速度方向在同一直线上，则物体则物体做做 运动运动.(2)(2)若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线若物体所受合力方向与速度方向不在同一直线上，则物体上，则物体做做 运动运动
4、.2.2.曲线运动中速度方向、合力方向与运动轨迹之间曲线运动中速度方向、合力方向与运动轨迹之间的关系的关系(1)(1)速度方向与运动速度方向与运动轨迹轨迹 ；(2)(2)合力方向指向曲线的合力方向指向曲线的“_”侧；侧；(3)(3)运动轨迹一定夹在速度方向和合力方向之间运动轨迹一定夹在速度方向和合力方向之间.直线直线曲线曲线相切相切凹凹小试牛刀 若若已知物体运动的已知物体运动的初速度初速度v0v0的的方向及它方向及它受到的受到的合力合力F F的的方向，图方向，图中中a a、b b、c c、d d表示表示物体运动的轨迹，其中正确的物体运动的轨迹，其中正确的是是()()A.B.A.B.C.D.C.
5、D.B知识回顾：曲线运动1.1.基本概念基本概念(1)(1)运动的合成：运动的合成：已知已知_求求合运动合运动.(2)(2)运动的分解：已知运动的分解：已知 求分运动求分运动.2 2.遵循的法则遵循的法则位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循位移、速度、加速度都是矢量，故它们的合成与分解都遵循_ _ _.3.3.运动分解的运动分解的原则原则:根据根据运动运动的的 分解分解，也可采用正交分解法，也可采用正交分解法.4.4.合运动与分运动的关系合运动与分运动的关系(1)(1)等时性：合运动与分运动经历的等时性：合运动与分运动经历的 相等，即同时开始、同时进相等，即同时开始、同时进行、
6、同时停止行、同时停止.(2)(2)独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动 ，不受其不受其他运动的影响他运动的影响.(3)(3)等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的完全相同的 .分运动分运动合运动合运动平行四边形定则平行四边形定则实际效果实际效果时间时间独立进行独立进行效果效果小试牛刀 如如图所示，在一张白纸上放置一根图所示，在一张白纸上放置一根直直尺尺，沿直尺的边缘放置一块直角三角板，沿直尺的边缘放置一块直角三角板将将三角板沿直尺水平向右匀速直线运动三角板沿直尺水平向右匀速直线运
7、动，同时同时将一支铅笔从三角板直角边的最下端沿直角边向上运将一支铅笔从三角板直角边的最下端沿直角边向上运动，而且向上的速度越来越大，则铅笔在纸上留下的痕迹动，而且向上的速度越来越大，则铅笔在纸上留下的痕迹可能可能是是()()A.B.A.B.C.D.C.D.C技巧点拨：两个互成角度的直线运动的合运动性质的判断两个互成角度的分运两个互成角度的分运动合运合运动两个匀速直两个匀速直线运运动匀速直线运动两个初速度两个初速度为零的匀加速直零的匀加速直线运运动匀加速直线运动两个初速度不两个初速度不为零的匀零的匀变速直速直线运运动如果v合与a合共线,为匀变速直线运动如果v合与a合不共线,为匀变速曲线运动一个匀
8、速直一个匀速直线运运动和一个匀和一个匀变速直速直线运运动如果v合与a合共线,为匀变速直线运动如果v合与a合不共线,为匀变速曲线运动小试牛刀 一一质量质量为为2kg2kg的的物体，可视为物体，可视为质点质点，在竖直平面内运动，它在竖直方向在竖直平面内运动，它在竖直方向的的速度速度时间时间图像和水平方向的图像和水平方向的位移位移时间时间图像图像分别如图甲、乙所示。则下列分别如图甲、乙所示。则下列说法说法正确正确的的是是()()A.A.物体物体的运动轨迹是一条直线的运动轨迹是一条直线B B.物体所受合力的大小物体所受合力的大小为为2N2NC C.t=0t=0时刻时刻，物体的速度大小，物体的速度大小为
9、为2m/s2m/sD.D.在在0 03s3s内内物体的位移大小物体的位移大小为为6m6mB典型问题：小船过河模型解模型解读分运分运动1分运分运动2合运合运动运运动船相对于静水的划行运动船随水漂流的运动船的实际运动速度本速度本质发动机给船的速度 水流给船的速度 船相对于岸的速度 速度方向速度方向沿船头指向沿水流方向合速度方向,轨迹(切线)方向渡河渡河时间(1)渡河时间只与船垂直于河岸方向的分速度有关,与水流速度无关(2)渡河时间最短:船头正对河岸时,渡河时间最短,(d为河宽)渡河位移渡河位移(1)渡河路径最短(时):合速度垂直于河岸时,航程最短,.船头指向上游,与河岸夹角为 ,(2)渡河路径最短
10、(时):合速度不可能垂直于河岸,无法垂直于河岸渡河小试牛刀 一一小船在静水中的速率小船在静水中的速率是是5m/s5m/s，要要渡过渡过宽宽120m120m的的小河，水流的速度小河，水流的速度为为3m/s3m/s，下列说法正确的下列说法正确的是是()()A.A.小船渡河的最短时间小船渡河的最短时间是是30s30sB.B.小船渡河的最短时间小船渡河的最短时间是是40s40sC.C.小船渡河的最短位移小船渡河的最短位移是是120m120mD.D.小船渡河的最短位移小船渡河的最短位移是是200m200mC知识回顾：平抛运动1 1.定义：将物体以一定的初速度沿定义：将物体以一定的初速度沿 方方向抛出，物
11、体只在向抛出，物体只在 作用下的运动作用下的运动.2.2.性质：平抛运动是加速度为性质：平抛运动是加速度为g g的的 曲曲线运动线运动，运动轨迹是，运动轨迹是 .3.3.研究方法：化曲为直研究方法：化曲为直(1)(1)水平方向：水平方向：直线运动；直线运动；(2)(2)竖直方向：竖直方向：运动运动.水平水平重力重力匀变速匀变速抛物线抛物线匀速匀速自由落体自由落体知识回顾：平抛运动的基本规律xyo水平方向匀速运动匀速运动竖直方向自由落体自由落体合运动速度速度位移位移速度偏转角速度偏转角位移偏转角位移偏转角空中运动时间空中运动时间水平射程水平射程只与离地高度有关与离地高度与抛出速度有关技巧点拨1.
12、1.做做平抛运动的物体在任意相等平抛运动的物体在任意相等时间间隔时间间隔tt内内的速度的速度改变量改变量vvgtgt是相同的，是相同的，方方向向恒为恒为竖直向下竖直向下2.2.做做平抛运动的物体在任意时刻平抛运动的物体在任意时刻(任意位置任意位置)处处，有，有tantan2tan 2tan 3.3.做做平抛运动的物体在任意时刻的平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度瞬时速度的的反向延长线一定通过水平位移的中点反向延长线一定通过水平位移的中点典型问题：平抛运动与斜面结合从空中水平抛出垂直落到斜面上从空中水平抛出垂直落到斜面上解法：分解速度解法：分解速度以最短位移打到斜面以最短位移打到斜面解法：分解位
13、移解法：分解位移典型问题：平抛运动与斜面结合解法：分解位移解法：分解位移从斜面水平抛出又落到斜面上从斜面水平抛出又落到斜面上离最远的时候：离最远的时候：速度与斜面平行速度与斜面平行最远距离最远距离典型问题：平抛运动与斜面结合斜面外开始，沿斜面方向落入斜面解法：分解速度解法：分解速度小试牛刀如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后如图，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从从O O点点水平飞出，水平飞出，经经3.0s3.0s落落到斜坡上到斜坡上的的A A点点。已知已知O O点点是斜坡的起点，斜坡与水是斜坡的起点，斜坡与水平面的平面的夹角夹角=37=37，运动员的运动员的质量质量m=50kgm=50kg
14、。不计空气阻力不计空气阻力。sin37sin37=0.60,cos37=0.60,cos37=0.80,g=0.80,g取取10m/s10m/s2 2)求：求：1)A1)A点与点与O O点点的的距离距离L;L;2)2)运动员离开运动员离开O O点点时的速度大小。时的速度大小。小试牛刀 棒球棒球运动是一项集智慧、勇敢、趣味与协作于一体的集体运动项目，运动是一项集智慧、勇敢、趣味与协作于一体的集体运动项目，深受青少年喜爱如图所示，某次投手深受青少年喜爱如图所示，某次投手在在A A点将点将球水平抛向捕手，捕手预球水平抛向捕手，捕手预备备在在B B点点接球，击球员预备接球，击球员预备在在C C点点击球
15、棒球可看作质点，空气阻力击球棒球可看作质点，空气阻力不计不计已知已知：A A点点离离地面地面1.8m1.8m，C C点点离离地面地面1.0m1.0m，A A、B B两两点的水平距离点的水平距离为为20m20m，球抛出后球抛出后经经0.5s0.5s到达到达B B点，点，g g取取10m/s10m/s2 2.求：求：(1)(1)棒球棒球抛出后抛出后到达到达C C点点的时间；的时间；(2)(2)棒球棒球被抛出时的速度大小；被抛出时的速度大小；(3)(3)若若击球员和捕手均未碰到球击球员和捕手均未碰到球，棒球棒球落地时的速度方向落地时的速度方向知识回顾：斜抛运动1.1.定义：将物体以初速度定义：将物体
16、以初速度v v0 0 或或斜向下斜向下方抛出，物体只在方抛出，物体只在 作用下的运动作用下的运动.2.2.性质：斜抛运动是加速度为性质：斜抛运动是加速度为g g的的 曲曲线运动线运动，运动轨迹是，运动轨迹是 .3.3.研究方法：运动的合成与分解研究方法：运动的合成与分解(1)(1)水平方向：水平方向：直线运动直线运动；(2)2)竖直方向：竖直方向：直线运动直线运动.斜向上方斜向上方重力重力匀变速匀变速抛物线抛物线匀速匀速自由落体自由落体知识回顾：斜抛运动的基本规律yxo匀速运动匀速运动上抛运动上抛运动水平方向竖直方向小试牛刀篮球比赛中，投篮的投出角度太大和太小，都会影响投篮的篮球比赛中，投篮的
17、投出角度太大和太小，都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中，运动员在空中一个漂亮的投篮，命中率。在某次投篮表演中，运动员在空中一个漂亮的投篮，篮球以与水平面篮球以与水平面成成4545的的倾角准确落入篮筐，这次跳起投篮倾角准确落入篮筐，这次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面时，投球点和篮筐正好在同一水平面上上(如图如图)，设投球点到设投球点到篮筐距离篮筐距离为为9.8m9.8m，不考虑空气阻力不考虑空气阻力。g g取取10m/s10m/s2 2。(1)(1)篮球篮球进筐的速度有多大？进筐的速度有多大？(2)(2)篮球篮球投出后的最高点相对篮筐投出后的最高点相对篮筐的的竖直竖直高度是多少？高
18、度是多少？知识回顾：描述圆周运动的物理量1 1.线速度线速度(v)(v)：描述圆周运动的物体运动快慢的描述圆周运动的物体运动快慢的物理量物理量 公式：公式：是是 ，方向为质点在圆弧某点方向为质点在圆弧某点的的线速度线速度方向方向沿圆弧该沿圆弧该点点 方向方向2.2.角速度角速度()描述物体绕圆心转动快慢的描述物体绕圆心转动快慢的物理量物理量 公式：公式：是是 ，但中学阶段不研究其方向但中学阶段不研究其方向 线速度与角速度关系：线速度与角速度关系：矢量矢量矢量矢量切线切线知识回顾：描述圆周运动的物理量3.3.周期周期(T)(T)是是物体沿物体沿圆周运动圆周运动 所所用的时间，周期用的时间，周期的
19、的 为频率为频率(f)(f)。4.4.转速转速(n)(n)是是单位时间内物体转过的圈数，也叫单位时间内物体转过的圈数，也叫频率频率一周一周倒数倒数知识回顾：描述圆周运动的物理量5.5.向心加速度向心加速度(a(an n)描述描述 变化变化快慢的物理量快慢的物理量 公式：公式：方向指向方向指向 .6.6.向心力向心力(F(Fn n)公式：公式：向心力向心力总是总是指向指向 ，产生产生向心加速度，只向心加速度，只改改变线速度变线速度的的 ，不改变速度不改变速度的的 .向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，还可以由一个力的分力提供合力提供，还可以由
20、一个力的分力提供线速度方向线速度方向圆心圆心圆心圆心方向方向大小大小知识回顾：匀速圆周运动1.1.定义定义：如果物体沿着圆周运动，：如果物体沿着圆周运动，并且并且 处处处处相等，所做的运动就是匀速圆周运动相等，所做的运动就是匀速圆周运动2.2.特点特点：线速度的大小恒定：线速度的大小恒定，都是都是恒定不变的，恒定不变的，加速度加速度 不变不变，方向始终，方向始终指向指向 ，是速度，是速度大小不变而速度方向时刻在变大小不变而速度方向时刻在变的的 曲线曲线运动运动3.3.条件条件：合：合外力外力 不变不变、方向始终与速度方向垂、方向始终与速度方向垂直且指向圆心直且指向圆心线速度大小线速度大小角速度
21、、周期和频率角速度、周期和频率大小大小圆心圆心变速变速大小大小小试牛刀 一一质点做匀速圆周运动，其线速度质点做匀速圆周运动，其线速度为为4m/s4m/s，转转速速为为0.5r/s0.5r/s，下列说法中正确的下列说法中正确的是是()()A A.该质点做匀速圆周运动的角速度该质点做匀速圆周运动的角速度为为2rad/s2rad/sB.B.该质点做匀速圆周运动的半径该质点做匀速圆周运动的半径为为4m4mC.C.该质点做匀速圆周运动的加速度大小该质点做匀速圆周运动的加速度大小为为4m/s4m/s2 2D.D.匀速圆周运动是一种加速度不变的运动匀速圆周运动是一种加速度不变的运动C经典问题：传动方式皮带、
22、齿轮传动：皮带、齿轮连接处线速度大小相等同轴传动：同轴传动上到转轴不同的点处角速度大小相等角速度与半径成反比线速度与半径成正比小试牛刀 两两个大轮半径相等的皮带轮的结构如图所示个大轮半径相等的皮带轮的结构如图所示，ABAB两两点的半径之比点的半径之比为为2 2：1 1，CDCD两两点的半径之比也点的半径之比也为为2 2：1 1，下列说法正确的下列说法正确的是是()()A A.A A，B B两两点的线速度之比点的线速度之比为为v vA A:v:vB B=1=1：2 2B B.A A、C C两两点的线速度之比点的线速度之比为为v vA A:v:vC C=1=1：1 1C.C.A A、C C两两点的
23、角速度之比点的角速度之比为为A A：C C=1=1：2 2D.D.A A、D D两两点的线速度之比点的线速度之比为为v vA A:v:vD D=1=1：2 2C典型问题：生活中的圆周运动飞机水平转弯火车转弯典型问题：生活中的圆周运动圆锥摆飞车走壁典型问题：生活中的圆周运动汽车在水平路面转弯水平转台(光滑)典型问题：生活中的圆周运动汽车过拱形桥汽车过凹形桥FN mgFN mg当 ，时，汽车对桥面压力为零典型问题：生活中的圆周运动汽车在水平路面转弯水平转台(光滑)小试牛刀如图是生活中的圆周运动实例，下列选项说法正确的如图是生活中的圆周运动实例，下列选项说法正确的是是()()A.A.图甲中，火车转弯
24、超过规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用图甲中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用B.B.图乙中，汽车通过拱桥的最高点时，无论汽车速度多大，汽车对桥始图乙中，汽车通过拱桥的最高点时，无论汽车速度多大，汽车对桥始终有压力终有压力C.C.图丙中，汽车通过凹形路面的最低点时受到的支持力大于重力图丙中，汽车通过凹形路面的最低点时受到的支持力大于重力D.D.图丁中，图丁中，“水流星水流星”可以在竖直平面内以任意大小的速度做完整的圆可以在竖直平面内以任意大小的速度做完整的圆周运动周运动C小试牛刀一质量一质量为为2.0102.0103 3kgkg的的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎汽车在水
25、平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力的径向最大静摩擦力为为1.4101.4104 4N N，当汽车经过半径当汽车经过半径为为80m80m的的弯道时，下列判断正确的弯道时，下列判断正确的是是()()A A.汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力B.B.汽车转弯的速度汽车转弯的速度为为20m/s20m/s时时所需的向心力所需的向心力为为1.4101.4104 4N NC.C.汽车转弯的速度汽车转弯的速度为为20m/s20m/s时时汽车会发生侧滑汽车会发生侧滑D.D.汽车能安全转弯的向心加速度不汽车能安全转弯的向心加速度不超过超过7.0m/
26、s7.0m/s2 2D典型问题：轻绳和轻杆轻绳模型(最高点无支撑)轻杆模型(最高点有支撑)实例：球与绳连接、水流星、沿内轨道运动的“过山车”等实例：球与杆连接、球在光滑管道中运动等0最高点：最低点：最高点：最低点：V最，T=0V较小V最小V较大V增大转折T=0小试牛刀 杂技杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的小桶可视为质点在演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的小桶可视为质点在竖直平面内做圆周运动，竖直平面内做圆周运动，当小桶运动到最高点时，当小桶运动到最高点时，水恰好不流出来。水恰好不流出来。已知最高点距地面的高度已知最高点距地面的高度为为h=1.25mh=1.25m，若水的若水的质量
27、质量m=0.5kgm=0.5kg，绳绳长长l=40cml=40cm，空气阻力忽略不计，空气阻力忽略不计，重力加速度重力加速度g g取取10m/s10m/s2 2。(1)(1)求求小桶在最高点时的速度小桶在最高点时的速度大小大小;(2)(2)如果如果小桶运动到最高点时杂技演员突然脱手，求该小桶落地时与演员小桶运动到最高点时杂技演员突然脱手，求该小桶落地时与演员之间的水平距离为之间的水平距离为多少多少;(3)(3)若若在最高点时水桶的在最高点时水桶的速率速率v=4m/sv=4m/s，求水对桶底的压力大小。求水对桶底的压力大小。小试牛刀 某人某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的站在水平地
28、面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量另一端系有质量为为m m的的小球，使球在竖直平面内以手为圆心小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，通过受的最大拉力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，通过水水平距离平距离d d后后落地。已知握绳的手离地面高度落地。已知握绳的手离地面高度为为d d，手与球之间手与球之间的绳长的绳长为为d/4d/4，重力加速度重力加速度为为g g，忽略空气阻力。忽略空气阻力。(1)(1)绳绳能承受的最大拉力是能承受的最大拉力是多少？多少？(2)(2)保持保持手的高度不变，改变绳长，使球重复上述运动，若手的高度不变，改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时达到最大拉力被拉断，要使球抛出绳仍在球运动到最低点时达到最大拉力被拉断，要使球抛出的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离是多少？的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离是多少？