【中學(xué)教材全解】2020-2021學(xué)年人教版高中物理必修2-第5章-曲線運(yùn)動(dòng)-本章復(fù)習(xí)學(xué)案

第五章曲線運(yùn)動(dòng)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.鞏固曲線運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)學(xué)問(wèn)。2.把握平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律并機(jī)敏應(yīng)用。課內(nèi)探究一、曲線運(yùn)動(dòng)1.特點(diǎn)：。2.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件（1）物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件：。（2）物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：。圖5-8-1例1（單選）如圖5-8-1所示，汽車在一段彎曲水平路面上勻速行駛，它受到的水平方向的作用力的示意圖（如圖5-8-2所示）可能正確的是（QUOTE為地面對(duì)汽車的靜摩擦力，QUOTE為它行駛時(shí)所受的阻力）（）圖5-8-1ABCD圖5-8-2圖5-8-3例2（多選）電動(dòng)自行車?yán)@圖5-8-3所示的400米標(biāo)準(zhǔn)跑道運(yùn)動(dòng)，車上的車速表指針始終指在36km/h圖5-8-3A.電動(dòng)車的速度始終保持不變B.電動(dòng)車沿彎道QUOTE運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，車始終具有加速度C.電動(dòng)車?yán)@跑道一周需40秒鐘，此40秒內(nèi)的平均速度等于零D.電動(dòng)車在彎道上運(yùn)動(dòng)時(shí)合力方向不行能沿切線方向3.合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系（1）等時(shí)性：。（2）獨(dú)立性：。（3）等效性：。4.運(yùn)動(dòng)的合成與分解（1）運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循。（2）“繩拉物”問(wèn)題：物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)就是合運(yùn)動(dòng)，我們要分解的是。留意：①合運(yùn)動(dòng)是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)。②兩個(gè)做直線運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)，它們的合運(yùn)動(dòng)的軌跡是不是直線要看合初速度與合加速度的方向關(guān)系。③進(jìn)行等效合成時(shí)，要查找兩分運(yùn)動(dòng)時(shí)間的聯(lián)系——等時(shí)性。圖5-8-4例3（單選）如圖5-8-4所示，小車勻速向右運(yùn)動(dòng)，不計(jì)繩子的質(zhì)量和一切摩擦阻力，物體QUOTE的受力狀況是（）圖5-8-4A.繩子的拉力大于QUOTE的重力B.繩子的拉力小于QUOTE的重力C.繩子的拉力等于QUOTE的重力D.拉力先是大于重力，后變?yōu)樾∮谥亓Χ?、平拋運(yùn)動(dòng)1.運(yùn)動(dòng)性質(zhì)：。2.爭(zhēng)辯平拋運(yùn)動(dòng)的方法：圖5-8-5利用運(yùn)動(dòng)的合成與分解，將簡(jiǎn)潔運(yùn)動(dòng)分解成水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，如圖5-8-5圖5-8-5水平方向：。豎直方向：。勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一切規(guī)律在豎直方向上都成立。合運(yùn)動(dòng)：QUOTE，QUOTE，QUOTE與QUOTE的夾角。QUOTE，QUOTE與QUOTE的夾角tanQUOTE。圖5-8-6例4如圖5-8-6所示，一個(gè)小球從高QUOTE=10m處以水平速度QUOTE＝10m/s拋出，撞在傾角QUOTE45°的斜面上的QUOTE點(diǎn)，已知QUOTE＝5m，求：（QUOTE取10QUOTE）圖5-8-6（1）QUOTE之間的距離；（2）小球撞擊QUOTE點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向。3.爭(zhēng)辯平拋運(yùn)動(dòng)的試驗(yàn)圖5-8-7例5如圖5-8-7是小球在某一星球上做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照片，圖中每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)都是0.5cm。已知閃光頻率是50Hz，那么重力加速度QUOTE是_______QUOTE，小球的初速度是m/s，小球通過(guò)QUOTE點(diǎn)時(shí)的速率是m/s。圖5-8-7三、圓周運(yùn)動(dòng)1.基本物理量及關(guān)系（1）線速度：QUOTE（2）角速度：QUOTE（3）周期：QUOTE（4）線速度與角速度的關(guān)系：（5）向心加速度：QUOTE（6）向心力:QUOTE說(shuō)明：（1）勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：角速度不變,速度、加速度及合力的大小不變，但方向時(shí)刻轉(zhuǎn)變，合力就是向心力，它只轉(zhuǎn)變速度方向。（2）變速圓周運(yùn)動(dòng)：合力不指向圓心，它不僅要轉(zhuǎn)變物體速度大?。ㄇ邢蚍至Φ淖饔眯Ч?，還要轉(zhuǎn)變速度方向（沿半徑方向分力的作用效果）。2.圓周運(yùn)動(dòng)和平拋運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題圖5-8-8例6如圖5-8-8所示，一玩溜冰的小孩（可視作質(zhì)點(diǎn)）質(zhì)量QUOTE30kg，他在左側(cè)平臺(tái)上滑行一段距離后平拋，恰能無(wú)碰撞地沿圓弧切線從QUOTE點(diǎn)進(jìn)入豎直圓弧軌道，并沿軌道下滑，QUOTE為圓弧兩端點(diǎn)，其連線水平。已知圓弧半徑為QUOTE1.0m，對(duì)應(yīng)圓心角為QUOTE106°，平臺(tái)與QUOTE連線的高度差QUOTE0.8m。（QUOTE取10QUOTE，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：圖5-8-8（1）小孩自離開平臺(tái)到達(dá)QUOTE點(diǎn)所用的時(shí)間；（2）小孩平拋的初速度；（3）小孩運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最低點(diǎn)QUOTE時(shí),對(duì)軌道的壓力為780N，則小孩在QUOTE點(diǎn)的速度。3.圓周運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題模型圖物、繩模型軌道模型物、桿模型管道模型拱橋模型向心力=QUOTE=QUOTE=QUOTE最小速度QUOTE=QUOTE=QUOTE=速度要求QUOTE≥QUOTEQUOTE≥0QUOTE<QUOTE臨界速度與受力QUOTE拉力或壓力QUOTE=QUOTE物與繩、軌道無(wú)作用力QUOTE離開軌道QUOTE桿拉、外管壓QUOTE=QUOTE物與桿、管道無(wú)作用力QUOTE桿、內(nèi)管支持QUOTE≥QUOTE飛離軌道QUOTE軌道支持留意：豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)及臨界狀況分析，繩類的約束條件為：QUOTE＝QUOTE，桿類的約束條件為：QUOTE＝0。圖5-8-9例7長(zhǎng)QUOTE＝0.5m、質(zhì)量可忽視的桿，其一端固定于QUOTE點(diǎn)，另一端連有質(zhì)量QUOTE＝2kg的小球，它繞QUOTE點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)。當(dāng)通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)，如圖5-8-9所示，求下列狀況下，桿受到的力(計(jì)算出大小，并說(shuō)明是拉力還是壓力，QUOTE取10QUOTE)：圖5-8-9（1）當(dāng)QUOTE＝1m/s時(shí)，桿受到的力多大，是什么力？（2）當(dāng)QUOTE＝4m/s時(shí)，桿受到的力多大，是什么力？圖5-8-10例8如圖5-8-10所示，QUOTE、QUOTE兩繩長(zhǎng)度不等，一質(zhì)量為QUOTE0.1kg的小球被兩繩拴住在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。已知QUOTE繩長(zhǎng)QUOTE2m，兩繩都拉直時(shí)，兩繩與豎直方向的夾角分別為30°和45°。問(wèn)：小球的角速度在什么范圍內(nèi)兩繩均拉緊？當(dāng)QUOTE3rad/s時(shí)，QUOTE、QUOTE兩繩拉力分別為多少？圖5-8-10圖5-8-11例9QUOTE兩小球質(zhì)量分別為QUOTE與QUOTE，用一勁度系數(shù)為QUOTE的彈簧相連，一長(zhǎng)為QUOTE的細(xì)線與