必修2《曲線運(yùn)動》復(fù)習(xí)

1、PAGE PAGE 85-1一、曲線運(yùn)動1曲線運(yùn)動的速度方向做曲線運(yùn)動的物體，在某點(diǎn)的速度方向，就是通過這一點(diǎn)的軌跡的_方向物體在曲線運(yùn)動中的速度方向時刻在改變，所以曲線運(yùn)動一定是_速運(yùn)動2物體做曲線運(yùn)動的條件：物體所受的_的方向與_方向不在同一直線上，也就是加速度方向與速度方向不在同一直線上當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為銳角時，物體做曲線運(yùn)動的速率將_；當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為鈍角時，物體做曲線運(yùn)動的速率將_；當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度的方向垂直時，該力只改變速度方向，不改變速度的大小3曲線運(yùn)動的分類4曲線運(yùn)動的軌跡做曲線運(yùn)動的物體，其軌跡向合外力所指一方彎

2、曲，若已知物體的運(yùn)動軌跡，可判斷出物體所受合力的大致方向如平拋運(yùn)動的軌跡向下彎曲，圓周運(yùn)動的軌跡總向圓心彎曲等二、合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系1等時性：合運(yùn)動和各分運(yùn)動經(jīng)歷的_相等即同時開始，同時進(jìn)行，同時停止2獨(dú)立性：一個物體同時參與幾個分運(yùn)動，各分運(yùn)動_進(jìn)行，不受其他分運(yùn)動的影響物體的實(shí)際運(yùn)動是這幾個分運(yùn)動的合運(yùn)動3等效性：各分運(yùn)動的規(guī)律疊加起來與合運(yùn)動的規(guī)律有完全相同的_三、運(yùn)動的合成與分解的方法1運(yùn)動的合成與分解：包括位移、速度、加速度的合成和分解它們和力的合成與分解一樣都遵守_定則，由已知的分運(yùn)動求跟它們等效的合運(yùn)動叫做運(yùn)動的_，由已知的合運(yùn)動求跟它等效的分運(yùn)動叫做運(yùn)動的_研究運(yùn)動的合成和分

3、解，目的在于把一些復(fù)雜的運(yùn)動簡化為比較簡單的直線運(yùn)動，這樣就可以應(yīng)用已經(jīng)掌握的有關(guān)直線運(yùn)動的規(guī)律，來研究一些復(fù)雜的曲線運(yùn)動2運(yùn)動分解的基本方法根據(jù)運(yùn)動的_效果將描述合運(yùn)動規(guī)律的各物理量(位移、速度、加速度)按平行四邊形定則分別分解，或進(jìn)行正交分解5-2/5-3一、平拋運(yùn)動的定義將物體用一定的初速度沿_方向拋出，不考慮空氣阻力，物體只在_作用下所做的運(yùn)動叫做平拋運(yùn)動二、平拋運(yùn)動的性質(zhì)平拋運(yùn)動是加速度為重力加速度(g)的_曲線運(yùn)動，軌跡是拋物線三、平拋運(yùn)動的研究方法平拋運(yùn)動可以分解為水平方向的_運(yùn)動和豎直方向的_運(yùn)動兩個分運(yùn)動四、平拋運(yùn)動的規(guī)律1水平方向eq blcrc (avs4alco1(vx

4、；,x.)2豎直方向eq blcrc (avs4alco1(vy；,y.)3任意時刻的速度veq r(vx2vy2)_.v與v0的夾角為，tan eq f(vy,vx)_.4任意時刻的總位移seq r(x2y2)_.s與x軸夾角為，位移的方向taneq f(y,x)_.5運(yùn)動時間t_，僅取決于豎直下落的高度h。6射程L_，取決于豎直下落的_和_五、探究平拋運(yùn)動的規(guī)律1豎直方向的運(yùn)動規(guī)律如圖所示，用小錘打擊彈性金屬片，金屬片把A沿_方向拋出，同時B球松開，自由下落，A、B兩球_開始運(yùn)動觀察到兩球_落地，多次改變小球距地面的高度和打擊力度，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，觀察到兩球總是_落地，這說明了小球A在豎直方向上

5、的運(yùn)動為_運(yùn)動2水平方向的運(yùn)動規(guī)律(1)用實(shí)驗(yàn)方法得到平拋運(yùn)動的軌跡(噴水法、描跡法、頻閃照相法)(2)在軌跡上建立直角坐標(biāo)系，拋出點(diǎn)為原點(diǎn)O，豎直方向?yàn)閥軸，水平方向?yàn)閤軸(3)在y軸上，從原點(diǎn)開始向下適當(dāng)選一點(diǎn)縱坐標(biāo)為h，再找縱坐標(biāo)為4h，_，16h的幾個點(diǎn)(4)由對應(yīng)點(diǎn)向軌跡作水平線，交點(diǎn)A、B、C就是每經(jīng)過相等時間物體到達(dá)的位置，如下圖所示測量x軸上兩相鄰的水平位移，如近似相等，x1x2x3則水平方向?yàn)開運(yùn)動六、總結(jié)與拓展：1飛行時間和水平射程(1)飛行時間：teq r(f(2h,g)，取決于物體下落的高度h，與初速度v0無關(guān)(2)水平射程：xv0tv0eq r(f(2h,g)，由平拋

6、初速度v0和下落高度h共同決定2速度的變化規(guī)律(1)任意時刻的速度水平分量均等于初速度V0.(2)任意相等時間間隔t內(nèi)的速度變化量均豎直向下，且VVygt.(3)任意兩時刻的速度與速度變化量V構(gòu)成三角形，V沿豎直方向如圖所示3位移變化規(guī)律(1)任意相等時間間隔內(nèi)，水平位移不變，即xv0t.(2)連續(xù)相等的時間間隔t內(nèi)，豎直方向上的位移差不變，即ygt2.(3)連續(xù)相等時間內(nèi)的豎直位移之比為：135(2n1)(n1,2,3，)4.推論：推論1：做平拋(或類平拋)運(yùn)動的物體在任一時刻任一位置處，設(shè)其末速度方向與水平方向的夾角為，位移與水平方向的夾角為，則tan 2 tan .證明：如圖所示，由平拋

7、運(yùn)動規(guī)律得tan eq f(vy,v0)eq f(gt,v0)，tan eq f(y,x)eq f(1,2)eq f(gt2,v0t)eq f(gt,2v0)，所以tan 2tan .推論2：做平拋(或類平拋)運(yùn)動的物體任意時刻的瞬時速度的反向延長線一定通過此時水平位移的中點(diǎn)如圖中點(diǎn)為B點(diǎn)證明：設(shè)平拋物體的初速度為v0，從原點(diǎn)O到A點(diǎn)的時間為t，A點(diǎn)坐標(biāo)為(x，y)，B點(diǎn)坐標(biāo)為(x，0)則xv0t，yeq f(1,2)gt2，vygt，又tan eq f(vy,v0)eq f(y,xx)，解得xeq f(x,2).5. 類平拋運(yùn)動：（1）類平拋運(yùn)動的特點(diǎn)是物體所受的合力為恒力，且與初速度方向垂

8、直(初速度v0方向不一定是水平方向，即合力的方向也不一定是豎直方向，且加速度大小不一定等于重力加速度g)（2）平拋運(yùn)動是典型的勻變速曲線運(yùn)動，類平拋運(yùn)動的特點(diǎn)與平拋運(yùn)動相類似，所以處理平拋運(yùn)動的思路和方法可以遷移到討論類平拋運(yùn)動中（3）類平拋運(yùn)動可看成是沿初速度方向的勻速直線運(yùn)動和垂直初速度方向(沿受力方向)的勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動但要分析清楚加速度的大小和方向5-45-7：一、描述圓周運(yùn)動的物理量定義、意義公式、單位線速度1.描述圓周運(yùn)動的物體運(yùn)動_的物理量(v)2.是矢量，方向和半徑垂直，和圓周相切1.veq f(l,t)_2.單位：m/s角速度1.描述物體繞圓心_的物理量() 2.中學(xué)階

9、段不研究其方向1.eq f(,t)_.2.單位：rad/s周期和轉(zhuǎn)速1.周期是物體沿圓周運(yùn)動_的時間：(T) 2.轉(zhuǎn)速是物體單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的_(n)，也叫頻率(f)1.Teq f(2r,v)單位：s2.n的單位：r/s、r/min，f的單位：赫茲(Hz)向心加速度1.描述速度_變化快慢的物理量(a)2.方向指向_1.aeq f(v2,r)_.2.單位：m/s2定義、意義公式、單位向心力1.作用效果是產(chǎn)生向心加速度，只改變線速度的_，不改變線速度的_2.方向指向_1.Fn_meq f(v2,r).2.單位：N相互關(guān)系1.vreq f(2,T)r2rf2.aeq f(v2,r)r2veq f(42

10、r,T2)42f2r3.Fnmeq f(v2,r)mr2meq f(42r,T2)mv42mf2r二、勻速圓周運(yùn)動1特點(diǎn)：線速度的大小_，角速度、周期和頻率都是恒定不變的，向心加速度和向心力的_也都是恒定不變的2性質(zhì)：是速度大小_，而速度方向時刻在變的變速曲線運(yùn)動，并且加速度大小_，方向_變化的變加速曲線運(yùn)動3加速度和向心力：由于勻速圓周運(yùn)動僅是速度方向_而速度大小_，故僅存在向心加速度因此向心力就是做勻速圓周運(yùn)動的物體所受外力的_4質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動的條件：合外力大小_，方向始終與速度方向_且指向_5兩個結(jié)論(1)同一轉(zhuǎn)動圓盤(或物體)上的各點(diǎn)_相同(2)皮帶連接的兩輪不打滑時，輪緣上各點(diǎn)的

11、_大小相等三、離心運(yùn)動和近心運(yùn)動1離心現(xiàn)象條件分析(1)做圓周運(yùn)動的物體，由于_作用，使它不能沿切線方向飛出，當(dāng)FnF外時，被限制著沿圓周運(yùn)動，如圖所示(2)當(dāng)產(chǎn)生向心力的合外力消失時，F(xiàn)0，物體便沿所在位置的_飛出去，如圖中A直線所示(3)當(dāng)提供向心力的合外力不完全消失，而只是小于需要的向心力，F(xiàn)mr2，物體離圓心將越來越近，即為近心運(yùn)動，如圖中C曲線所示3離心運(yùn)動的應(yīng)用和危害利用離心運(yùn)動制成離心機(jī)械如：離心干燥器、洗衣機(jī)的脫水筒等汽車、火車轉(zhuǎn)彎處，為防止離心運(yùn)動造成的危害，一是限定汽車和火車的轉(zhuǎn)彎速度不能太大；二是把路面(或路基)筑成 的斜坡以增大向心力思考：是否所有做圓周運(yùn)動的物體所受的

12、合力一定指向圓心？1向心力是根據(jù)力的效果命名的，在分析做圓周運(yùn)動物體的受力情況時，切不可在物體的相互作用力外再添加一個向心力2向心力的來源(1)做勻速圓周運(yùn)動時，物體的合外力充當(dāng)向心力(2)變速圓周運(yùn)動中物體合外力沿垂直線速度方向的分量充當(dāng)向心力說明：1.無論勻速圓周運(yùn)動還是非勻速圓周運(yùn)動，沿半徑指向圓心的合力均為向心力2當(dāng)采用正交分解法分析向心力的來源時，做圓周運(yùn)動的物體在坐標(biāo)原點(diǎn)，一定有一個坐標(biāo)軸沿半徑指向圓心1火車轉(zhuǎn)彎問題由于火車的質(zhì)量很大，火車拐彎時所需的向心力就很大如果鐵軌內(nèi)外側(cè)一樣高，則外側(cè)輪緣所受的壓力很大，容易損壞所以，實(shí)際中使轉(zhuǎn)彎處的外側(cè)軌道略高于內(nèi)側(cè)軌道，從而使支持力和重力

13、的合力提供火車轉(zhuǎn)彎時所需的向心力若鐵軌轉(zhuǎn)彎處半徑為R，內(nèi)外軌高度差為H，兩軌間距為L，火車總質(zhì)量為M，則(1)火車在拐彎處運(yùn)動的“規(guī)定速度”，即內(nèi)外軌均不受側(cè)面擠壓的速度vpeq r(f(gRH,L)；(2)若火車實(shí)際速度大于vp，則外軌將受到側(cè)向壓力；(3)若火車實(shí)際速度小于vp，則內(nèi)軌將受到側(cè)向壓力2“水流星”問題用繩系裝滿水的杯子在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動，即使到了最高點(diǎn)杯子中的水也不會流出，這是因?yàn)樗闹亓μ峁┧鰣A周運(yùn)動的向心力 (2)當(dāng)杯子在最高點(diǎn)速度v1vmin時，杯子內(nèi)的水對杯底有壓力；若計算中求得杯子在最高點(diǎn)速度v2時，F(xiàn)N0，物體能通過軌道最高點(diǎn)，對繩有拉力或?qū)壍烙袎毫?3)v時，物體沒有達(dá)到軌道最高點(diǎn)便脫離了軌道2在輕桿或管的約束下的圓周