專題三第1課時平拋、圓周和天體的運動 2

1、專題三力與物體的曲線運動專題定位本專題考查的主要內容有：曲線運動的條件和運動的合成與分解；平拋運動規(guī)律；圓周運動的規(guī)律；平拋運動與圓周運動的多過程組合問題; 帶電粒子在電場中的類平帶電粒子在電場中的類平拋運動問題和磁場內的勻速圓周運動拋運動問題和磁場內的勻速圓周運動問題。用到的主要物理思想和方法有問題。用到的主要物理思想和方法有: :運動的合成與分解思想運動的合成與分解思想; ;應用臨界條件應用臨界條件處理臨界問題的方法；等效的思想方處理臨界問題的方法；等效的思想方法等法等 第第1 1課時平拋、圓周課時平拋、圓周知 識 回 顧1物體做曲線運動的條件當物體所受合外力的方向跟它的速度方向時,物體做

2、曲線運動合運動與分運動具有、和2 物體(或帶電粒子)做平拋運動或類平拋運動的條件是：有初速度；初速度與加速度的方向不共線不共線等時性等時性獨立性獨立性等效性等效性垂直垂直3平拋運動(1)規(guī)律：vx，vy，x，y.(2)推論：做拋體(或類平拋)運動的物體任意時刻速度的反向延長線一定通過此時水平位移的；設在任意時刻瞬時速度與水平方向的夾角為，位移與水 平 方 向 的 夾 角 為 ， 則 有 tan .v0 gt v0t中點中點 3 3物體做勻速圓周運動的條件是：合物體做勻速圓周運動的條件是：合外力的方向與物體運動的向外力的方向與物體運動的向 ；繩固定物體能通過最高點的條件繩固定物體能通過最高點的條

3、件是是 ; ;桿固定物體能桿固定物體能通過最高點的條件是通過最高點的條件是 . . 物體做勻速圓周運動的向心力，即為物體做勻速圓周運動的向心力，即為物體所受物體所受 垂直垂直vv 0合外力合外力4平拋(類平拋)運動是運動，物體所受合力為；而圓周運動是變速運動，物體所受合力為變力勻變速曲線勻變速曲線恒力恒力規(guī) 律 方 法1處理曲線運動的基本思路是“化曲為直”;平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的_運動2定則仍是運動的合成與分解的基本方法自由落體自由落體平行四邊形平行四邊形3 3豎直平面內圓周運動的最高點和最低點的豎直平面內圓周運動的最高點和最低點的速度關系通常利用速度關系通常利用

4、_ _ 來建立聯(lián)系，來建立聯(lián)系，然后結合牛頓第二定律進行動力學分析然后結合牛頓第二定律進行動力學分析4 4對于平拋或類平拋運動與圓周運動組合的對于平拋或類平拋運動與圓周運動組合的問題，應用合成與分解的思想分析這兩種運問題，應用合成與分解的思想分析這兩種運動轉折點的動轉折點的_是解題的關鍵是解題的關鍵動能定理動能定理速度速度熱點題型例析熱點題型例析題型題型1 1平拋運動問題分析平拋運動問題分析例題 1 如圖所示，兩個小球從水平地面上方同一點 O分別以初速度 v1、v2水平拋出，落在地面上的位置分別是 A、B，O是 O 在地面上的豎直投影，且OAAB13.若不計空氣阻力，則兩小球()A拋出的初速度

5、大小之比為 14B落地豎直速度大小之比為 13C落地速度與水平地面夾角的正切值之比為 13D通過的位移大小之比為 1 3解析由平拋運動規(guī)律得 t2hg， 兩球下落所用時間相同.平拋速度 v0 xt，所以v1v2x1x214；tan vyv02ghv0，tan 1tan 2v2v14；s h2x2，其中 x1x214，故s1s21 3；故只有選項 A 正確訓練 1 如圖，一小球從一半圓軌道左端A 點正上方某處開始做平拋運動(小球可視為質點)，飛行過程中恰好與半圓軌道相切于 B 點O 為半圓軌道圓心，半圓軌道半徑為 R，OB 與水平方向夾角為60，重力加速度為 g，則小球拋出時的初速度為 ()A.

6、3gR2B.3 3gR2C.3gR2D.3gR3B 題型題型2 2 豎直平面內的圓周豎直平面內的圓周 運動問題分析運動問題分析例 2 如圖所示，BCDG是光滑絕緣的3/4 圓形軌道,位于豎直平面內，軌道半徑為R，下端與水平絕緣軌道在B點平滑連接，整個軌道處在水平向左的勻強電場中，現(xiàn)有一質量為m帶正電的小滑塊(可視為質點)置于水平軌道上，滑塊受到的電場力大小為3/4mg， 滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g.(1)若滑塊從水平軌道上距離若滑塊從水平軌道上距離B點點s3R的的A點點由靜止釋放，滑塊到達與圓心由靜止釋放，滑塊到達與圓心O等高的等高的C點點時速度為多大？時速度為多大？

7、(2)在在(1)的情況下的情況下,求滑塊到達求滑塊到達C點時受到軌道點時受到軌道的作用力大??？的作用力大?。拷馕?1)設滑塊到達 C 點時的速度為 v，由動能定理得qE(sR)mgsmgR12mv20qE3mg4解得 v gR(2)設滑塊到達C點時受到軌道的作用力大小為 F，則 FqEmv2R解得 F74mg訓練 2 如圖所示，半徑為 R 的豎直光滑圓軌道內側底部靜止著一個光滑小球， 現(xiàn)給小球一個沖擊使其在瞬時得到一個水平初速度 v0，若 v0103gR，則有關小球在圓軌道上能夠上升到的最大高度(距離底部)的說法中正確的是 ()A一定可以表示為v202gB可能為4R3C可能為 RD可能為53R

8、B小結應用動能定理進行全程列式時，應注意分析各力做功的特點電場力做功與路徑無關，而摩擦力做功則與路徑有關題型題型3 3平拋與圓周運動組合的綜合問平拋與圓周運動組合的綜合問題分析題分析例題 3 一長 l0.80m 的輕繩一端固定在O 點， 另一端連接一質量m0.10kg 的小球，懸點O 距離水平地面的高度 H1.00 m 開始時小球處于 A 點， 此時輕繩拉直處于水平方向上，如圖所示讓小球從靜止釋放，當小球運動到 B 點時，輕繩碰到懸點O 正下方一個固定的釘子P 時立刻斷裂不計輕繩斷裂的能量損失，取重力加速度 g10 m/s2.求：(1)當小球運動到 B 點時的速度大??；(2)繩斷裂后球從 B

9、點拋出并落在水平地面的 C 點，求 C點與 B 點之間的水平距離；(3)若 OP0.6 m，輕繩碰到釘子 P 時繩中拉力達到所能承受的最大拉力斷裂，求輕繩能承受的最大拉力(2)小球從 B 點做平拋運動，由運動學規(guī)律得xvBtyHl12gt2解析(1)設小球運動到 B 點時的速度大小為 vB，由機械能守恒定律得12mv2Bmgl解得小球運動到B 點時的速度大小vB 2gl4.0 m/s(3)由圓周運動規(guī)律得Fmmgmv2BrrlOP由以上各式解得Fm9 N訓練訓練3如圖如圖所示，圓弧形凹槽固定在水平地面上，所示，圓弧形凹槽固定在水平地面上，其中其中ABC是以是以O為圓心的一段圓弧，位于豎直平為圓心的一段圓弧，位于豎直平面內現(xiàn)有一小球從一水平桌面的邊緣面內現(xiàn)有一小球從一水平桌面的邊緣P點向右點向右水平飛出，該小球恰好能從水平飛出，該小