物理必修二讲义

1.1 曲线运动的特点与条件
物理上 决定物体运动的条件：������与������������决定物体的运动
描述曲线运动：曲线是从几何上描述质点的运动轨迹的形状 物理上则是用：位移、速度来描述物体的运动
位移：在平面直角坐标系中位移与轨迹的区别
方向：质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向
速
（证明：极限法）
思维操作
研究对象 受力分析
运动变化 情况分析
解答过程
寻找条件 挑选规律
运算过程
分析结果
例题 2.2.2
跳伞员跳伞后一段时间内的运动是匀速的。没风的时候，跳伞员着地的速度是 3m/s。现在 有风，风使他以 4m/s 的速度沿水平方向向西运动，那么跳伞员着陆的速度多大？方向如 何？
思维操作 研究对象 受力分析
������
因此，可得平抛小球初速度的两个基本测量式：
������������
=
√������������������ ������������
、������������
=
√������∆������������ ∆������
3 实验装置
平 抛 运 动 试 验 仪
实验器材：斜槽（带小球）、木板及竖直固定架、白纸、图钉、 重垂线、复写纸、三角板、铅笔、刻度尺
思维操作
情境图
研究对象 物理模型 适用规律 特定条件
决策
运算过程
解答过程
4.1 实验：研究平抛运动 A
1、实验目的
（1） 通过实验进一步明确平抛物体的运动是竖直方 向的自由落体运动与水平方向的匀速直线运动 的合运动。
（2）用实验的方法描出平抛运动物体的运动轨迹。 （3）由实验轨迹求平抛物体的初速度。
v1
0
两个匀速直线运动的合运动是什么运动？一个匀速直线运动与另 一个匀变速直线运动的合成又将是什么运动呢？
组合类型 1
分运动 1 匀速度直线运动 1
������������������
������������
������������ = ������
分运动 2 匀速直线运动 2
������������
解答过程
运动变化 情况分析
寻找条件 挑选规律
运算过程
分析结果
3.1 平抛运动的特点与规律 A
抛体运动：以一定的速度将物体抛出，如果物体只受重力的作 用，这时的运动叫做抛体运动。 平抛运动：物体初速度沿水平方向的抛体运动。
研究平抛运动
研究水平抛出的小球的位移、速度、加速度。
思维操作
解答过程
实际运动情境图
������ = √������������������ + ������������������
与
x
方向夹角
������������������
������
=
������������ ������������
������ = √������������ + ������������
与
x
方向夹角������������������
的方向抛出，其抛出速度为������������，最后小球能够通过 x 轴上的 B 点。 （1）利用作图法确定小球通过 B 点时的速度方向并画在图上。
（2）若 A 点坐标为（0，h），计算小球通过 B 点时速度的大小和
y A ������������
方向。
思维操作 研究对象 物理模型 适用规律
解答过程
������������ = ������������ ������������ = ������������ ������ = √������������������ + ������������������
空间关系
O
P
x
x
������ ������
y
s
������ ������������
y
������������ ������
o sφ Px
x
vx
Py P(x,y)
θ
研究对象 物理模型 特定条件 满足规律
决策 平抛运动满足的规律
y
vy
v
小球
从 O 点到 P 点，平抛运动
初速度水平，只受重力
牛顿运动定律
建立坐标系把平抛运动沿初速度方向和垂直初速度方向分解
水平方向 x
竖直方向 y
合运动
运动模型 分运动、合运动
情境图
加速度 速度
x
������ = ������������ t
g
������������ = ������������
������������
������ = ������ t
y
������
=
������ ������
������������������
t
平抛
o s φ Px
x
vx
Py P(x,y)
θ
y
vy
v
g（竖直向下）
������������ = ������ ������������ = ������
������ = ������
������ = ������������
������
=
������ ������
������������������
������ = √������������ + ������������
例题 2.1.1
小船需过一条河宽为 d 的小河，河水流速为 v 水，小船的静水航速为 v 船，且 v 船>v 水。
（1）小船如何过河用时最短，最短时间是多少？
（2）小船如何过河距离最短，多长时间到达对岸？
思维操作 研究对象
解答过程

情境图
物理模型 适用规律 特定条件
运算过程
例题 2.1.2 小船需过一条河宽为 d 的小河，河水流速为 v 水，小船的静水航速为 v 船，且 v 船＜v 水。如何 使航程最短？
度 特点：速度方向在时刻变化（曲线运动是变速运动）
物体做曲线运动的条件
画出小球在不同位置的受力分析（不计空气阻力）和速度分析。
会画 会画图
最高点
v0
v0
v0 v0
曲线运动的条件：合外力（或加速度）与速度不在一条直线上。
例题 1.1.1
关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ） A、匀变速运动不可能是曲线运动 B、变速运动一定是曲线运动 C、曲线运动一定是变速运动 D、变加速运动一定是曲线运动
位移
匀速度直线
������������ ������ = ������ ������������ O x Px
自由落体
O
������
������������ = ������ Py
������������
0 ������������ = ������������
������������
t
������ = ������������������
例题 1.2.3
一个质点受到恒力 F1 的作用，由静止开始运动，保持恒力 F1 不变，突然又增加一个方向与 F1 的方向垂直的恒力 F2 的作用。则该质点此后（ ） A、仍然做直线运动 B、可能做变加速直线运动 C、可能做变加速曲线运动 D、一定做匀变速曲线运动
解答过程
依据
A
B
C
D
条件与分析
结论
2.1 合运动与分运动
������������ ������ ������ = ������������������������⁡������ ������������ = ������������
例题 3.2.1
关于平抛运动，下列说法正确的是（） A 平抛运动是匀速运动 B 平抛运动是变速运动 C 平抛运动是匀变速运动 D 平抛运动是非匀变速运动
������������ ������ ������ = ������������������������⁡������
3.2 平抛运动的特点与规律 B
������������水平
������ = ������������ = ������
������
竖直向下
平抛 运动 模型
运动 合成 与 分解
������方向 ������方向 合运动
依据
解答过程
A
B
C
D
条件与分析
结论
例题 1.2.2
质点在三个恒力 F1、F2、F3、F4 的共同作用下保持平衡状态，若突然撤去 F1，而保持 F2、 F3、F4 不变，则质点（ ）
A、一定做曲线运动 B、一定做直线运动 C、一定做匀变速运动 D、一定做非匀变速运动
解答过程
依据
A
B
C
D
条件与分析
结论
思维操作 研究对象
解答过程
小船
情境图
物理模型 适用规律 特定条件
运算过程
5.2.2 运动的合成与分解的应用
运动合成与分解的逻辑关系图
运动的合成
分运动
合运动
（分位移、分速度等） 遵从平行四边形定则 （合位移、合速度等）
运动的分解
方法： 建立二维坐标系研究曲线运动 作图法解题
例题 2.2.1
飞机在下降时以 v=400km/h 的速度斜向下飞，飞行方向与水平面的夹角为 37°。求水平方向 的分速度 vx 和竖直方向的分速度 vy。
思维操作
解答过程
依据
A
B
C
D
条件与分析
结论
3.3 解决平抛问题 A
根据运动的独立性原理
平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落 体运动。即用两个简单的直线运动来等效替代，利用已知的直线 运动规律来研究复杂的曲线运动。