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2013高考一轮复习优秀课件：第四章抛体运动与圆周运动第二单元 第3课时

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高三物理一轮复习 第四章曲线运动—抛体运动课件

高三物理一轮复习 第四章曲线运动—抛体运动课件
一、平抛运动及其规律
1．定义：将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，物体 只在重力作用下所做的运动．
2．性质 (1)物体做平抛运动时，由于只受重力作用，所以物体的 加速度是重力加速度g，而物体的初速度v0沿水平方向，故平 抛运动是匀变速曲线运动，轨迹是抛物线．在运动过程中，
任何相等时间Δt内，速度的变化量均相等，均为Δv＝gΔt，并 且速度变化方向始终是竖直向下的．
tan θ＝yx00＝12×gvt02t＝2gvt0， 所以tan α＝2tan θ. 又tan α＝vv10＝x0－y0x′， 解得x′＝x20.
答案 B
如下图所示，从倾角为θ的斜面上某点先后 将同一小球以不同的初速度水平抛出，小球均落在斜面上， 当抛出的速度为v1时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角 为β1；当抛出速度为v2时，小球到达斜面时速度方向与斜面的 夹角为β2，则( )
(2)平抛物体运动中水平方向和竖直方向的两个分运动是 相互独立的，每个分运动都不会因另一分运动的存在而受到
影响，水平方向和竖直方向的两个分运动及其合运动具有等
时性．由t＝
2h g
可知，平抛物体在空中运动的时间t只决定
于物体抛出时离地的高度h，而与抛出时的初速度v0无关．
3．平抛运动的运动学特征 设物体以初速度v0水平抛出后(如下图)，t时刻物体的位置 为P，其坐标为(x，y)，t时刻的速度vt的坐标分量为vx、vy，
1．落在水平面上的平抛运动
(2011·惠州调研三)某人向放在水平地面的正前方小 桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的前方(如图所 示)．不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水 平抛时，他可能作出的调整为( )
Hale Waihona Puke A．A、B落地时间相同 B．A、B落地时间差与车辆速度无关 C．A、B落地时间差与车辆速度成正比 D．A、B落地时间差与车辆速度乘积等于ΔL

高考一轮复习备考资料之物理人教版ppt课件：第四章-第2讲-抛体运动

高考一轮复习备考资料之物理人教版ppt课件：第四章-第2讲-抛体运动

A.初速度较大
B.速度变化率较大
C.落地时速度一定较大
√D.落地时速度方向与其初速度方向的夹角较大
图1
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
答案
2.在一堵竖直高墙前x远处的高台上水平抛出A、B两小球，若两球抛出 的初速度vA>vB，A、B两球分别打到高墙a、b两点，则有(不计空气阻力)
图22
√
解析 答案
变式7 如图 23 所示，排球场总长为18 m，设 球网高度为2 m，运动员站在离网3 m的线上， 正对网向上跳起将球水平击出.(不计空气阻力， 取g＝10 m/s2) (1) 设击球点在 3 m 线正上方高度为 2.5 m 处， 试问击球的速度在什么范围内才能使球既不 触网也不越界？ 答案 见解析
解析 答案
研透命题点
1.飞行时间
命题点一 平抛运动基本规律的应用
能力考点 师生共研
2.水平射程
3.落地速度
4.速度改变量 因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g，所以做 平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量 Δv＝gΔt是相同的，方向恒为竖直向下，如图5所示.
图5
5.两个重要推论 (1)做平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时 水平位移的中点，如图6所示，即xB＝ . 推导：
一个小球从A点以速度v0水平抛出，不计空气阻力.则下列判断正确的是 A.只要v0足够大，小球可以击中B点 B.v0取值不同时，小球落在球壳上的速度方向和水平
方向之间的夹角可以相同
C.v0取值适当，可以使小球垂直撞击到半球壳上
图19
√D.无论v0取何值，小球都不可能垂直撞击到半球壳上
解析 答案
变式 5 如图 20 ， 竖直平面内有一段圆弧 MN ，小球从圆心 O 若初速度为va，将落在圆弧上的a点；若初速度为vb，将落在圆弧上的b 点.已知Oa、Ob与竖直方向的夹角分别为α、β，不计空气阻力，则

高三年级一轮复习,第四章第二节,《抛体运动》课件

高三年级一轮复习,第四章第二节,《抛体运动》课件

均可改变的风力。如图 427 所示，在风洞实验室中有足够大的光滑 水平面，在水平面上建立 xOy 直角坐标系。质量 m＝0.5 kg 的小球以 初速度 v0＝0.40 m/s 从 O 点沿 x 轴正方向运动，在 0～2.0 s 内受到一 个沿 y 轴正方向、大小 F1＝0.20 N 的风力作用；小球运动 2.0 s 后风 力方向变为 y 轴负方向、大小变为 F2＝0.10 N(图平抛问题
1．多体平抛运动问题是指多个物体在同一竖直平面内 平抛时所涉及的问题。 2．三类常见的多体平抛运动 (1)若两物体同时从同一高度(或同一点)抛出， 则两物体 始终在同一高度，二者间距只取决于两物体的水平分运动。
(2)若两物体同时从不同高度抛出，则两物体高度差 始终与抛出点高度差相同，二者间距由两物体的水平分 运动和竖直高度差决定。 (3)若两物体从同一点先后抛出，两物体竖直高度差 随时间均匀增大，二者间距取决于两物体的水平分运动 和竖直分运动。
解析
2．(2015· 山东高考)距地面高 5 m 的水平直轨 道上 A、B 两点相距 2 m，在 B 点用细线 悬挂一小球，离地高度为 h，如图 423。 小车始终以 4 m/s 的速度沿轨道匀速运
图 423 动，经过 A 点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小
车运动至 B 点时细线被轧断，最后两球同时落地。不计空气 阻力， 取重力加速度的大小 g＝10 m/s2。 可求得 h 等于 ( )
A．1.25 m C．3.75 m
B．2.25 m D．4.75 m
解析
3． (2016· 山东师大附中一模)以 v0 的速度水平抛出一物体， 当其水平分位移与竖直分位移相等时，下列说法错误 的是 A．此时速度的大小是 5v0 2v0 B．运动时间是 g C．竖直分速度大小等于水平分速度大小 2 2v02 D．运动的位移是 g

高中物理专题四抛体运动与圆周运动课件高中全册物理课件

高中物理专题四抛体运动与圆周运动课件高中全册物理课件

如图所示，一条小船过河，河水流速v1＝3 m/s， 船在静水中速度v2＝4 m/s，船头方向与河岸垂直，关于小 船的运动，以下说法正确的是( )
A．小船相对于岸的速度大小是7 m/s B．小船相对于岸的速度大小是5 m/s C．小船相对于岸的速度大小是1 m/s D．小船的实际运动轨迹与河岸垂直
解析：小船实际的运动是v1和v2的合运动，由平行四边 形定则知小船相对河岸的速度(实际速度)v＝ v21＋v22 ＝
一质点从a点运动到d点的轨迹如图所示，速度 方向图示正确的位置是( )
A．d点 B．c点 C．b点 D．a点 解析：做曲线运动的物体的速度方向沿轨迹的切线方 向，故速度方向图示正确的位置是b点，故选项C正确． 答案：C
曲线运动中，判断某点速度方向的步骤 (1)确定物体运动轨迹的方向． (2)确定该点的切线方向． (3)画出带箭头的切线，箭头指向为该点的速度方 向．
解析：飞镖做的是平抛运动，所以水平方向上有x＝
v0t，竖直方向上h＝
1 2
gt2，则得x＝v0
2h g
，保持初始位
置不变，适当增大初速度，可以减小竖直方向上下降的
距离，从而使飞镖扎中靶心，或保持初速度和水平距离
不变，适当增加初始高度，从而使飞镖扎中靶心，故选
项A正确，B、C、D错误． 答案：A
3.(2016年1月·广东学考)如图所示，小孩
考点2 抛体运动
单项选择题 1．(2019年6月·广东学考)忽略空气阻力，下列物体 的运动可视为平抛运动的是( ) A．苹果从树上自由下落 B．排球被运动员直接扣向地面 C．炸弹从水平匀速飞行的飞机上自由释放 D．炮弹从倾斜炮筒中射出
解析：根据平抛运动定义可知炸弹从水平匀速飞行 飞机上自由释放的运动可视为平抛运动，苹果从树上自 由下落是自由落体运动，排球被运动员直接扣向地面是 竖直下抛运动，炮弹从倾斜炮筒中射出是斜向上抛运 动，故选项C正确，A、B、D错误．

高考物理一轮总复习第4章抛体运动与圆周运动第3讲圆周运动课件

高考物理一轮总复习第4章抛体运动与圆周运动第3讲圆周运动课件

第3讲　圆周运动强基础•固本增分圆周运动1.匀速圆周运动 “匀速”指速率不变(1)定义:如果物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处 ,这种运动叫作匀速圆周运动。

(2)速度特点:速度的大小 ,方向始终与半径垂直。

相等不变2.描述圆周运动的物理量快慢转动　rad/s一周方向ω2r√ ×研考点•精准突破1.圆周运动各物理量间的关系2.常见的三种传动方式及特点(1)皮带传动:如图甲、乙所示,皮带与两轮之间无相对滑动时,两轮边缘线=v B。

速度大小相等,即vA(2)摩擦传动:如图丙所示,两轮边缘接触,接触点无打滑现象时,两轮边缘线=v B。

速度大小相等,即vA(3)同轴传动:如图丁所示,两轮固定在一起绕同一转轴转动,两轮转动的角=ωB。

速度大小相等,即ωA考向一圆周运动基本物理量的关系典题1 (2023湖北武汉模拟)剪纸艺术源远流长,经久不衰,是中国民间艺术中的瑰宝。

将如图所示具有对称性的剪纸平放并固定在水平圆盘上,剪纸中心与圆盘中心重合,圆盘匀速转动,在暗室中用每秒闪光10次的频闪光源照射圆盘,暗室中静止不动的观察者观察到剪纸相对静止,则圆盘的转速至少为( )A.0.02 r/sB.2 r/sC.4 r/sD.4π r/s B考向二 三种传动方式及特点典题2 如图甲所示,修正带是通过两个齿轮相互咬合进行工作的,其原理可简化为图乙所示的模型。

A 、B 是小、大齿轮边缘上的两点,C 是大轮上的一点。

若大轮半径是小轮半径的2倍,小轮中心到A 点和大轮中心到C 点的距离之比为2∶1,则A 、B 、C 三点( )A.线速度大小之比为4∶4∶1B.角速度之比为1∶1∶1C.转速之比为2∶2∶1D.向心加速度大小之比为2∶1∶1A解析A、B是小、大齿轮边缘上的两点,可知vA=v B,又v=ωr,r A= r B,可得ωA=2ωB,由于B、C两点都在大轮上,可知ωB=ωC,又v=ωr,r B=4r C,可得v B=4v C,则A、B、C三点线速度大小之比为v A∶v B∶v C=4∶4∶1,A、B、C三点角速度之比为ωA ∶ωB∶ωC=2∶1∶1,选项A正确,B错误;根据角速度和转速的关系ω=2πn,可知A、B、C三点转速之比为nA ∶nB∶nC=ωA∶ωB∶ωC=2∶1∶1,选项C错误;根据向心加速度a=ω2r可知,A、B、C三点向心加速度大小之比为aA ∶aB∶aC=8∶4∶1,选项D错误。

高考物理总复习第四章第2讲抛体运动课件

高考物理总复习第四章第2讲抛体运动课件

如图所示，有一倾角为30°光滑斜面，斜面长l＝10m， 一小球从斜面顶端以10m/s的速度在斜面上沿水平方向抛 出，求：
(1)小球沿斜面滑到底端时的水平位移； (2)小球到达斜面底端时的速度大小．(g＝10m/s2) [答案] (1)20m (2)14.1m/s
[解析] (1)在斜面上小球沿 v0 方向做匀速直线运动， 垂直 v0 方向做初速度为零的匀加速直线运动，加速度 a ＝gsin30°
二是沿 y 轴正方向(正北方向)做初速度为零的匀加速 直线运动，其加速度为：ay＝Fm2＝22m/s2＝1m/s2
经 10s 沿 y 轴正方向的位移： y＝12ayt22＝12×1×102m＝50m， 沿 y 轴正方向的速度：vy＝ay·t2＝1×10m/s＝10m/s 设 15s 末物体到达 Q 点： QO＝ y2＋x1＋x22＝ 502＋25＋1002m＝135m 方向为东偏北 θ＝arctan15205＝21.8°
(2)设发球高度为 h2，飞行时间为 t2，同理根据平抛 运动
h2＝12gt22④ x2＝v2t2⑤ 且 h2＝h⑥ 2x2＝L⑦ 得 v2＝L2 2gh⑧
(3)如图丙所示，发球高度为 h3，飞行时间为 t3，同 理根据平抛运动得，
h3＝12gt32⑨ x3＝v3t3⑩ 且 3x3＝2L⑪ 设球从恰好越过球网到最高点的时间为 t，水平距离 为 s，有
速度变化量 Δv 变化量 Δv＝g·Δt，方向恒为竖 度变化量 Δv＝gΔt，方向恒为
直向下
竖直向下
命题规律 (1)根据平抛运动的规律，求物体在空中 运动的时间、位移、速度．(2)根据平抛运动的特点，求 物体运动的初速度．
[考例1] (2010·北京理综)如图，跳台滑雪运动员经 过一段加速滑行后从O点水平飞出，经3.0 s落到斜坡上的 A点．已知O点是斜坡的起点，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sin37°＝ 0.60，cos37°＝0.80，g取10 m/s2)求
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4．圆周运动中的动力学方程
无论是匀速圆周运动，还是非匀速圆周运动，向心 力和向心加速度关系仍符合牛顿第二定律，即
v2 ＝mω2r＝m 4π2r＝m4π2f2r. F合＝ma向＝m r T2
注意：向心加速度是引起速度方向变化的速度矢量 的变化率．向心加速度的存在是速度方向变化的前提条 件．但向心加速度的大小并不简单地表示速度方向变化 的快慢，确切地说：当半径一定时，向心加速度的大小 反映了速度方向变化的快慢；当线速度一定时，向心加 速度的大小正比于速度方向变化的快慢．
考点二
向心力的特点及其计算
基础回顾 1．匀速圆周运动的向心力，是按________命名的力，其 动力学效果在于产生向心加速度，即只改变线速度的______， 不会改变线速度的______． 2．表达式：对于做匀速圆周运动的物体其向心力应由其 所受合外力提供： F合＝ma向＝________＝________＝________＝________＝ ________. 答案：1．作用效果 方向 大小 v2 2r 4π2r m4π2f2r mvω 2．m mω m 2 r T
要点深化 1．向心力的作用效果
产生向心加速度以便不断改变物体的线速度方向，维持 物体做圆周运动．
2．向心力的来源
向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可 以是各力的合力或某力的分力．总之，只要达到维持物 体做圆周运动效果的力，就是向心力，向心力是按力的 效果来命名的．对各种情况下向心力的来源应明确．如 水平圆盘上跟随圆盘一起匀速转动的物体(如右图a)和水 平地面上匀速转弯的汽车，其摩擦力是向心力，圆锥摆 (如右图b)和以规定速率转弯的火车，向心力是重力与弹 力的合力．
2πr T
(5)向心加速度 向心加速度是按______命名的，总是指向______，方向
v2 ________在变化，是一个____加速度．当v一定时，a＝ ，即 r
a与r成______；当ω一定时，a＝ω2r，即a与r成______． 向心加速度的公式：a 向 ＝______＝______＝________＝ ________＝______.
5．平抛运动与匀速圆周运动的四个比较 (1)受力情况的比较：平抛运动中，物体只受恒定的重力； 匀速圆周运动中，物体受到的合外力提供向心力，而向心力的 大小恒定、方向不断变化，始终指向圆心． (2)加速度特征的比较：平抛运动的加速度为恒定的重力 加速度g；匀速圆周运动的加速度为大小恒定，方向不断变化， 始终指向圆心的向心加速度，加速度是变量．
(2)角速度ω ①定义：连结质点和圆心的半径转过的圆心角φ与所用时 间t的比值． ②物理意义：描述质点绕圆心转动的 ______．
φ
③大小：ω＝ . t 过的角度． 答案：(2)②快慢
是连接质点和圆心的半径在时间t内转
(3)周期T和频率f 质点沿圆周运动一周所用的______叫周期．符号T，国际 单位是秒． 做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心所 ___________________，叫做频率，也叫转速．符号为f，国际 单位是赫兹． (4)v、ω、T、f之间的关系 T ＝ ______ ， ω ＝ ________ ＝ ______ ， v ＝ ________ ＝ ________________________________＝______. 答案：(3)时间 转过的圈数 (4) 1 2π 2πf f T 2πfr ωr
反比，所以ωa∶ωc ＝2∶1；b、c、d三点由于同轴，故各 点 角 速 度 ω 相 等 ， ωb∶ωc∶ωd ＝ 1∶1∶1 ， 归 纳 得 ： ωa∶ωb∶ωc∶ωd＝2∶1∶1∶1. 而线速度v＝ωr与半径r成正比，vb∶vc∶vd＝1∶2∶4，归
r
纳得：va∶ vb∶vc∶vd＝2∶1∶2∶4；
(3)速率(动能)变化情况的比较：平抛运动中，物体所受合 外力(重力mg)除初始时刻与速度方向垂直外，其余时刻均与速 度方向成锐角，因此将对物体做正功而使物体速率(动能)不断 增加；匀速圆周运动中，物体所受合外力(向心力)始终与速度 方向垂直，因此对物体不做功而保证物体速率(动能)保持恒 定． (4)速度(动量)变化情况的比较：平抛运动中，由于物体加 速度恒定，所以在任意相等的时间内物体速度(动量)的增加相 同；匀速圆周运动中，由于物体加速度大小恒定而方向变化， 所以在相等的时间内物体速度(动量)的增量大小相等而方向不 同．
B A
＝4，D正确．
答案：D
动．
(3)条件 ①合外力：即外力合成的合力______作为产生向心加速度的 力．合外力大小不变，始终与速度方向______且指向____． ②加速度：只存在向心加速度，不存在______加速度． 答案：1．(1)弧长 (2)时刻变化 (3)①全部 垂直 圆心 ②切向
2．描述圆周运动的物理量 (1)线速度v ①定义：质点运动通过的弧长s与所用时间t的比值． ②物理意义：描述质点沿圆周运动的______，是矢量． ③方向：质点在圆弧上某点的线速度方向沿圆弧该点的 ______方向． ④大小：v＝______(s是t时间内通过的弧长)． s 答案：2．(1)②快慢 ③切线 ④ t
Δs 一般的运动物体其速度定义为v＝ Δt ，这里Δs为时间Δt内物
2．描述圆周运动的各个物理量之间的关系
描述圆周运动的物理量有线速度、角速度、周期、频率、向 心加速度五个物理量．线速度是描述质点沿圆周运动的快慢，角 速度描述质点绕圆心转动的快慢，周期和频率表示质点做圆周运 动的快慢，向心加速度描述线速度方向变化的快慢．其中T、f、 ω三个量是密切相关的，任意一个量确定，其它两个量就是确定 2π 1 的，其关系为T＝ ＝ .当T、f、ω一定时，线速度v还与r有关， f ω r越大，v越大，r越小，v越小．
解析：做圆周运动的物体，其合力不一定指向圆心，但向 心力一定指向圆心．无论物体做什么样的圆周运动，向心
力总是与速度方向垂直，故向心力对物体绝对没有做功，
没有改变速度的大小，只有靠合力沿切向的分力做功来改 变速度的大小．
答案：AC
题型二
探究传动装置中圆周运动物理量的关系
在分析传动装置的各物理量时，要抓住不等量和相等量
3．圆周运动中向心力的分析
(1)匀速圆周运动：物体做匀速圆周运动时受到的外 力的合力就是向心力，向心力大小不变，方向始终与速 度方向垂直且指向圆心，就是物体做匀速圆周运动的条 件． (2)变速圆周运动：在变速圆周运动中，合外力不仅 大小随时间改变，其方向也不沿半径指向圆心．合外力 沿半径方向的分力(或所有外力沿半径方向的分力的矢量 和)提供向心力，使物体产生向心加速度，改变速度的方 向，合外力沿轨道切线方向的分力，使物体产生切向加 速度，改变速度的大小．
答案：D
点评：若对线速度和向心加速度的矢量性及产生原因理解
不清，就会出现错选ABC的情况．
题型训练 1．下列关于向心力的说法，正确的是( )
A．向心力具有瞬时性，时刻在变化
B．向心力是根据力的性质命名的，因为摩擦力也可做向心
ห้องสมุดไป่ตู้
力
C．只要做圆周运动，其向心力总指向圆心 D．物体做变速圆周运动，向心力要对物体做功，从而改变 物体运动的快慢
要点深化 物体做离心运动的条件
(1)做圆周运动的物体，由于本身具有惯性，总是想沿着 切线方向运动，只是由于向心力的作用，使它不能沿切线方 向飞出，而被限制着沿圆周运动，如右图中B情形所示．
(2)当产生向心力的合外力消失，F＝0，物体便沿所在位 置的切线方向飞出，如图中A所示．
(3)当提供向心力的合外力不完全消失，而只是小于应当 具有的向心力F′＝mω2r，即合外力不足以提供所需的向心力的 情况下，物体沿切线与圆周之间的一条曲线运动，如图中C所 示．
的关系．同轴的各点角速度ω相等；皮带不打滑的情况下，传
动皮带与皮带连接的两轮边缘的各点线速度大小相等． 在如右图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r， b点到圆心的距离为r，在不考虑皮带打滑的情况下，求图中a、
b、c、d各点的线速度之比、角速度之比、向心加速度之比．
v 解析：a、c两点线速度大小相等，而角速度ω＝ 与半径r成
答案：效果 圆心 时刻 变 反比 正比
ω2r
4π2 2r T
4π2f2r vω
v2 r
要点深化 1．关于线速度定义的理解
体发生的位移；而做匀速圆周运动的物体其线速度则定义为v＝ s/t，这里s为时间t内物体通过的弧长．事实上，上述两种定义并 Δs 不矛盾．严格地说，v＝ 只是运动物体在Δt时间内的平均速 Δt 度．只有取Δt→0时的极限值才成为瞬时速度；而按照这样的定 义方法，做匀速圆周运动的物体在时间t内的平均速度应为 ＝ v Δl/Δt，这里Δl是时间Δt内物体通过的圆弧所对应的弦长 ．取 Δt→0的极限时，相应的弦长与弧长Δs相等．另外考虑到做匀速 圆周运动的物体“在任意相等的时间内所通过的圆弧长度都相 等”，所以，定义式v＝s/t给出的就是其瞬时速度的大小．
3．解决匀速圆周运动应注意的问题
(1)靠皮带、链条、齿轮传动时，两轮边缘线速度大小相等， 两轮边缘上一点的角速度和向心加速度大小都与轮的半径成反比； (2)同一轮上，同轴转动的物体上各点的角速度相等，同一 轮上各点的线速度和向心加速度大小与各点转动的半径成正比． (3)要注意向心加速度与半径存在两种关系的条件． (4)向心加速度确切的决定因素是线速度与角速度，即由这 两个速度共同决定
考点三
离心现象及其应用
基础回顾 1．定义 做匀速圆周运动的物体，在合外力突然消失或者不足以提 供圆周运动所需要的向心力的情况下，就做逐渐______圆心的 运动，叫做离心运动． 2．离心运动的应用和危害 利用离心运动制成离心机械，如：离心干燥器、洗衣机的 脱水筒等． 汽车、火车转弯处，为防止离心运动造成的危害，一是把 路面筑成外高内低的斜坡，由斜坡的支持力沿______方向的分 力提供向心力．二是限定汽车和火车转弯的速度不能超过由斜 坡的支持力沿______方向的分力计算得到的线速度． 答案：1．远离2．水平 水平