《三维设计》2014新课标高考物理一轮总复习课件 第四章(2)

图4－3－2
提示：如图所示为飞椅受力图，由 Fcos θ＝mg Fsin θ＝mω2L · θ sin g 可得：cos θ＝ω2L 可见，飞椅转速增大时，ω 增大，θ 增大，飞椅飘得 越来越高。
[记一记]
1．离心运动
(1)定义：做 圆周运动 的物体，在所受合外力突然 消失或不足以提供圆周运动所需 向心力 的情况下，所 做的逐渐远离圆心的运动。 (2)本质：做圆周运动的物体，由于本身的 惯性 ，
Δθ 2π ①ω＝Δt ＝ T
rad/s ②单位：_____
定义、意义

公式、单位
①周期是物体沿圆周运动 一圈
周期 _______的时间(T)
①T＝
__
；单位：
2πr s v 和转 ②转速是物体在单位时间内转过 ②n 的 单 位 r/s 、 1 速 的______(n)，也叫频率(f) r/min Hz 圈数 T ③f的单位： f＝
有：FT＋Ffm＝Mω22r 解得ω2≈6.5 rad/s 故ω的范围为：2.9 rad/s≤ω≤6.5 rad/s [答案] 2.9 rad/s≤ω≤6.5 rad/s
处理临界问题的解题步骤
mat，它只改变速度的 大小 。
②合力沿半径方向的分量Fn产生向心加速度，Fn＝ man，它只改变速度的 方向 。
[试一试]
2.如图4－3－1所示，一小球用细绳悬挂于O 点，将其拉离竖直位置一个角度后释放， 则小球以O点为圆心做圆周运动，运动中 小球所需向心力是
图4－3－1
(
)
A．绳的拉力
B．重力和绳拉力的合力 C．重力和绳拉力的合力沿绳方向的分力 D．绳的拉力和重力沿绳方向分力的合力
处相等，这种运动叫做匀速圆周运动。 (2)性质：向心加速度大小 不变 ，方向总是指向

1 2 由h＝ gt 可知，飞行时间由高度决定，hb＝hc>ha，故b与 2 c的飞行时间相同，均大于a的飞行时间，A错，B对；由 图可知a、b的水平位移满足xa>xb，由于飞行时间tb>ta，根 据x＝v0t得v0a>v0b，C错；同理可得v0b>v0c，D对。
[答案] BD
(1)解答平抛运动问题时，一般的方法是将平抛运动
[尝试解题]
(1)质点在水平方向上无外力作用做匀速直线运动，竖直方向 受恒力 F 和重力 mg 作用做匀加速直线运动。 由牛顿第二定律得： F－mg 15－10 a＝ m ＝ 1 m/s2＝5 m/s2。 设质点从 O 点到 P 点经历的时间为 t，P 点坐标为(xP，yP)， 1 则 xP＝v0t，yP＝2at2 yP 又 tan α＝x
是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角 θ＝37 ° ，运动员的质 量 m＝50 kg。不计空气阻力。(取 sin 37° ＝0.60，cos 37° ＝ 0.80；g 取 10 m/s2)求：
(1)A点与O点的距离L。
(2)运动员离开O点时的速度大小。 (3)运动员从O点飞出开始到离斜坡距离最远所用的时间。
3．基1)水平方向：v0x＝ v0cos θ ，F合x＝0。 (2)竖直方向：v0y＝ v0sin θ ，F合y＝mg。
因此斜抛运动可以看做是水平方向的 匀速直线运动 和竖直方向的竖直上抛运动的合运动。
[试一试]
2．物体以速度v0抛出做斜抛运动，则
(3)法一：运动员的平抛运动可分解为沿斜面方向的匀 加速运动(初速度为 v0cos 37° 加速度为 gsin 37° 、 )和垂直斜 面方向的类竖直上抛运动(初速度为 v0sin 37° 、加速度为 gcos 37° )。 当垂直斜面方向的速度减为零时，运动员离斜坡距离 最远，有 v0sin 37° ＝gcos 37°t，解得 t＝1.5 s。 ·

解析：平衡摩擦力时，使小车的重力沿斜面向下的分力与 小车运动所受摩擦力平衡，所以不能将小桶系在小车上， A 错。 平衡摩擦力后，小车和板间的动摩擦因数 μ＝tan α， 与小车的质量无关，所以改变小车的质量时，不需要重新 平衡摩擦力，B 正确。实验时，应先接通电源，待打点稳 定后，再放开小车，C 错误。本实验是探究作用力一定时， mg 加速度与质量成反比，不能直接用公式 a＝ M 求加速度， D 错误。
[解析]
(2)将坐标系中各点连成一条直线，连线时应使直线过尽 可能多的点，不在直线上的点应大致对称分布在直线的两侧， 离直线较远的点应视为错误数据，不予考虑，连线如图所示：
图实－4－7
(3)图线与横轴有截距，说明实验前没有平衡摩擦力或平衡 摩擦力不够。 [答案] (1)1.6 3.2 (2)见解析 (3)实验前没有平衡摩擦 力或平衡摩擦力不够
加速度a/(m·－2) s
小车和砝码的总 质量M/kg
4
(3)需要记录各组对应的加速度a与小车所受牵引力F， 然后建立直角坐标系，用纵坐标表示加速度a，横坐标表 示作用力F，描点画a－F图象，如果图象是一条过原点的 直线，便证明加速度与作用力成正比。再记录各组对应的 加速度a与小车和砝码总质量M，然后建立直角坐标系，用 1 纵坐标表示加速度a，横坐标表示总质量的倒数M，描点画 1 a－M图象，如果图象是一条过原点的直线，就证明了加速 度与质量成反比。
六、注意事项
(1)平衡摩擦力时，调节长木板形成一个合适的斜面， 使小车的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩 擦阻力。在平衡摩擦力时，不要把悬挂小盘的细线系在 小车上，即不要给小车加任何牵引力，并要让小车拖着 纸带运动。 (2)每条纸带必须在满足小车与车上所加砝码的总质

弹簧总长/cm
弹簧伸长/cm
五、数据处理 (1)以力为纵坐标，以弹簧的伸长量为横坐标，根据 所测数据在坐标纸上描点。 (2)按照图中各点的分布与走向，作出一条平滑的图
线。所画的点不一定正好都在这条图线上，但要注意使
图线两侧的点数大致相同。 (3)以弹簧的伸长为自变量，写出图线所代表的函数 表达式，并解释函数表达式中常数的物理意义。
原长。
(3)在弹簧下端挂上钩码，待钩码静止时测出弹簧的长度l，
求出弹簧的伸长量x和所受的外力F(等于所挂钩码的重力)。 (4)改变所挂钩码的数量，重复上述实验，要尽量多测几组
数据，将所测数据填写在下列表格中
记录表：弹簧原长l0＝________ cm。 次数 内容 拉力F/N 1 2 3 4 5 6
一、实验目的
(1)探究弹力和弹簧伸长量的关系。 (2)学会利用图象法处理实验数据，探究物理规律。 二、实验原理 (1)如图实－2－1所示，弹簧在下端悬挂钩码 时会伸长，平衡时弹簧产生的弹力与所挂钩码的 重力大小相等。
图实－2－1
(2)用刻度尺测出弹簧在不同钩码拉力下的伸长量x，
建立直角坐标系，以纵坐标表示弹力大小F，以横坐标表 示弹簧的伸长量x，在坐标系中描出实验所测得的各组(x、 F)对应的点，用平滑的曲线连接起来，根据实验所得的 图线，就可探知弹力大小与伸长量间的关系。
该弹簧的原长为L0＝______ cm，劲度系数k＝______
N/m。
(3)试根据以上该同学的实验情况，请你帮助他设计一 个记录实验数据的表格。(不必填写其实验测得的具体数 据) [解析] (1)如图实－2－12所示
图实－2－12
(2)由图线可得出的结论：在弹性限度内，弹力和弹
簧的伸长量成正比。弹簧的原长为10 cm，劲度系数k＝ 25 N/m。 (3)如下表所示 次数 弹力F/N 弹簧的长度 L/(10－2m ) [答案] 见解析 1 2 3 4 5 6