2012高中物理 第一章拋體運動第二章圓周遠動學(xué)案 教科版必修2

1、第一章 拋體運動 第二章 圓周遠動 復(fù)習(xí)學(xué)案3學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握曲線運動的特點和條件；2.掌握平拋運動的特點和規(guī)律；3.掌握圓周遠動的特點和規(guī)律；4.靈活應(yīng)用本章知識和方法分析解決實際問題。知識點梳理1曲線運動中速度的方向時刻_，所以，曲線運動是_運動。2.曲線運動的條件：當(dāng)物體所受_的方向與它的_方向不在同一直線上時，物體做曲線運動。3.將物體沿 方向拋出，物體只在 力作用下的運動叫做平拋運動；4.平拋運動的運動規(guī)律（1）水平方向： ；公式為：_（2）豎直方向： ；公式為：_平拋運動是一種 曲線運動。（3）物體某一時刻的速度偏轉(zhuǎn)角的正切值為 ；此刻位移和X軸之間夾角正切值為： _；他們的關(guān)系是

2、 。5.描述圓周遠動的物理量：（1）線速度v：線速度的定義式為_ _。線速度是矢量，方向和半徑 ，勻速圓周運動線速度的特點是 。（2）角速度：定義式：=_。角速度的特點是_ 。（3）周期T和頻率f： 周期T：做勻速圓周運動的物體，經(jīng)過 所用的時間叫周期。頻率f：做勻速圓周運動的物體，每秒走過的 叫頻率。（4）線速度v、角速度和周期T的關(guān)系是 。6.做勻速圓周運動的物體，其加速度的方向總是_，叫做向心加速度.向心加速度的物理意義是 ；計算公式是：an=_=_（5）做勻速圓周運動的物體，其合力的方向總是_，叫做向心力，向心力是產(chǎn)生 的原因，它使物體速度的 不斷改變，但不能改變速度的 。向心力是按

3、命名的力，它可由重力、彈力、摩擦力等提供，也可以是這些力的合力或它們的分力來提供。向心力大小的計算公式 。要點探究hAv0要點探究一 平拋運動規(guī)律的分析和求解例題1 一個物體以10 m/s的速度從10 m的高度水平拋出，落地時速度的方向與地面的夾角是多少（不計空氣阻力）?分析：物體在水平方向不受力，所以加速度為0，速度總等于初速度v0=10 m/s；在豎直方向的加速度為g，初速度為0，可以用勻變速運動的規(guī)律.解答：落地時，物體在水平方向的速度vx=v0=10 m/s.落地時豎直方向的速度記為vy,在豎直方向遵循勻變速運動的規(guī)律，有=2gh，由此解出vy=14.1 m/stan=vy/vx=1.

4、41,=55°變式練習(xí)1 兩同高度斜面，傾角分別為、小球1、2分別由斜面頂端以相同水平速度V0拋出（如圖），假設(shè)兩球能落在斜面上，則：2V0V01飛行時間之比 水平位移之比 豎直下落高度之比 答案：(1)tan:tan (2) tan: tan (3) tan2: tan2要點探究二 圓周運動規(guī)律的分析和求解例2 如圖545所示，長為L的輕桿一端有一個質(zhì)量為m的小球，另一端有光滑的固定軸O，現(xiàn)給球一初速度，使球和桿一起繞O軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，不計空氣阻力，則（ ）A.小球到達最高點的速度必須大于B.小球到達最高點的速度可能為0C.小球到達最高點受桿的作用力一定為拉力D.小球到達最高點

5、受桿的作用力一定為支持力解析：由于桿對球有支撐作用，小球達最高點時速度可以為0，故B正確，A錯誤；當(dāng)最高點速度為，則只有重力提供做圓周運動的向心力，由此可見，此時干對球的作用力為0，若小球速度過大，又飛出的趨勢時，對小球受力分析可知，此時為拉力。若小球速度為0，對小球受力分析可知，則小球受到桿的支持力（即推力）為mg。由以上分析可知，小球在最高點受到的力可能是拉力，可能是推力，可能是0。答案：B圖546vR變式練習(xí)2 如圖546所示，在豎直平面內(nèi)有一內(nèi)徑為d的光滑圓管彎曲而成的環(huán)形軌道，環(huán)形軌道半徑R遠遠大于d，有一質(zhì)量為m的小球，直徑略小于d，可在圓管中做圓周運動。若小球恰能在圓環(huán)軌道中完成

6、圓周運動，則小球在通過最高點時受到軌道給它的作用力為_。答案：mg或0要點探究三 平拋運動與圓周遠動綜合題型的分析和求解例題3 如圖522所示，圖522一個人用一根長1 m、只能承受74 N拉力的繩子，拴著一個質(zhì)量為1 kg的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動，已知圓心O離地面h6 m.轉(zhuǎn)動中小球在最低點時繩子恰好斷了.(取g10 m/s2)(1)繩子斷時小球運動的角速度多大？(2)繩斷后，小球落地點與拋出點間的水平距離是多少？解析：(1)設(shè)繩斷時角速度為，則有Fmgm2L，代入數(shù)據(jù)得8 rad/s.(2)繩斷后，小球做平拋運動，其初速度vL8 m/s.由平拋運動規(guī)律有hL1/2gt2.得t1 s.

7、水平距離svt8 m.答案：(1)8 rad/s(2)8 mABCv0R變式練習(xí)3 如圖所示，半徑R=0.40m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內(nèi)，半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點A。一質(zhì)量m=0.10kg的小球，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左作加速度a=3.0m/s2的勻減速直線運動，運動4.0m后，沖上豎直半圓環(huán)，最后小球落在C點。求A、C間的距離（取重力加速度g=10m/s2）。 (答案：1.2m)課堂反饋1、一個物體以初速V0水平拋出，經(jīng)時間t，豎直方向速度大小為V0，則t為：（ ）A B C D答案：A2.小球在離地面高為h處，以初速度v水平拋出，球從拋出到著地，速度變

8、化量的大小和方向為()A.，方向豎直下B.，方向豎直向下C.，方向斜向下D. ，方向斜向下解析：選B.速度變化量vat，對平拋運動，a為重力加速度g，方向豎直向下，所以vgtg，即正確選項為B.3.關(guān)于圓周運動的說法，正確的是()A.做勻速圓周運動的物體，所受合力一定指向圓心B.做圓周運動的物體，其加速度可以不指向圓心C.做圓周運動的物體，其加速度一定指向圓心D.做圓周運動的物體，只要所受合力不指向圓心，其速度方向就不與合力方向垂直解析：選ABD.做變速圓周運動的物體，所受合力不指向圓心，故C錯誤.4.“神舟”七號飛船正載著我國三名航天員在太空遨游，飛船的速度大小不變，運動軌道近似是以地心為圓

9、心的圓，以下說法正確的是()A.飛船做勻速運動 B.飛船做變速運動C.飛船不受力的作用 D.飛船的加速度不為零解析：選BD.飛船的運動軌跡是圓，即飛般做曲線運動，在性質(zhì)上是變速運動，A錯，B對.由物體做曲線運動的條件知道，飛船肯定受外力作用，且合力不為零，飛船的加速度一定不為零，C錯，D對.5.如圖所示，細(xì)桿的一端與小球相連，可繞過O點的水平軸自由轉(zhuǎn)動.現(xiàn)給小球一初速度，使它做圓周運動，圖中a、b分別表示小球軌道的最低點和最高點，則桿對球的作用力可能是()A.a處為拉力，b處為拉力B.a處為拉力，b處為推力C.a處為推力，b處為拉力D.a處為推力，b處為推力解析：選AB.小球做圓周運動，在最低

10、點a時要想得到指向圓心的向心力，桿對球的作用力必為拉力，且符合公式Famg.故C、D選項錯誤.在最高點b，有兩個臨界條件，一個是最小速度為零，一個是對桿無作用力時，符合公式mg (重力提供向心力)，v.當(dāng)v時，桿對小球為拉力；當(dāng)v時，桿對小球的作用力為推力，由于本題中沒有給出小球過最高點b時的速度，因此兩種情況均有可能，所以A、B選項均正確.6、為了清理堵塞河道的冰凌，空軍實施投彈爆破.飛機在河道上空高H處以速度v0水平勻速飛行，投擲下炸彈并擊中目標(biāo).求炸彈剛脫離飛機到擊中目標(biāo)所飛行的水平距離及擊中目標(biāo)時的速度大小.(不計空氣阻力)解析：炸彈脫離飛機后作平拋運動在水平方向上：sv0t在豎直方向上：H1/2gt2,vygt聯(lián)立可解得：sv0v.答案：v0 7.一轎車以30 m/s的速率沿半徑為60 m的圓形跑道行駛.當(dāng)轎車從A點運動到B點時，轎車和圓心的連線轉(zhuǎn)過的角度為90°，求：（1）此過程中轎車位移的大小；（2）此過程中轎車運動的路程；（3）轎車運動的向心加速度的大小.解析：由題意知：v=30 m/s，R=60 m，=