(学案)专题2 曲线运动(抛体运动)
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专题二 曲线运动(抛体运动)
【知识梳理】
一、知识网络
二、曲线运动的理解:
1.曲线运动速度方向:
2.运动的性质:
3.做曲线运动的条件:
⑴从运动学角度说,
⑵从动力学角度说,
(具体运动实例: 、 ; 等)
三、处理曲线运动的方法:(运动的合成与分解)
1.已知分运动求合运动叫运动的合成。即已知分运动的位移、速度、和加速度等求合运动的
位移、速度、和加速度等,遵从平行四边形定则。
2.已知合运动求分运动叫运动的分解。它是运动合成的逆运算。处理曲线问题往往是把曲线
运动按实效分解成两个方向上的分运动。
3.合运动与分运动的关系
⑴ 等时性:各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等。
⑵ 独立性:一个物体同时参与的几个分运动,个分运动独立进行,不受其他分运动的影响。
2
⑶ 等效性:各分运动的叠加与合运动有完全相同的效果
4.运动合成与分解运算法则:平行四边形定则。
思考:
如何描述物体的运动?
1、运动的轨迹:
2、运动的的性质:
四、抛体运动:
1.平抛运动:设平抛运动的初速度为0v,建立坐标系如下图
速度:水平方向
竖直方向
合速度的大小
合速度的方向
位移:水平方向
竖直方向
合位移的方向
说明:做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处,设其速度方向与水平方向的
夹角为θ,位移与水平方向的夹角为α,则tanθ=2tamα.做平抛(或类平抛)运动的物体
任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过从水平抛出到该时刻物体水平位移的中点.
2.斜抛运动
1.定义:将物体以v沿斜向上方或斜向下方抛出,物体只在重力作用下的运动。
2.斜抛运动的处理方法:斜抛运动可以看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直抛
体运动的合运动
【典例分析】
[例题]1、如图5-1-1所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受
力反向,大小不变,即由F变为-F.在此力作用下,物体以后
A.物体不可能沿曲线Ba运动
B.物体不可能沿直线Bb运动
C.物体不可能沿曲线Bc运动
D.物体不可能沿原曲线返回到A点
[例题]2、
如图5-1-2所示,直杆ab搁在半径r的固定圆环上以速度竖直向下匀速平动,求直杆ab运动
到图示的位置时,杆与环的交点M的速度的大小________________.(已知ab⊥ON,∠MON=θ)
图5-1-3
图5-1-1
图5-1-2
3
m1
A
C
O
B
m2
2R
R
风
D
[例题]3、风洞实验室可产生水平方向的、大小可调节的风力。在风洞中有一固定的支撑架
ABC,该支撑架的上表面光滑,是一半径为R的1/4圆柱面,如图所示,圆弧面的圆心在O
点,O离地面高为2R,地面上的D处有一竖直的小洞,离O点的水平距离为65R。现将质
量分别为m1和m2的两小球用一不可伸长的轻绳连接按图中所示的
方式置于圆
弧面上,球m1放在与O在同一水平面上的A点,球m2竖直下垂。
让风洞实验室内产生的风迎面吹来,释放两小球使它们运动,
当小球m1滑至圆弧面的最高点C时轻绳突然断裂,通过调节水平
风力F的大小,使小球m1恰能与洞壁无接触地落入小洞D的底部,
此时小球m1经过C点时的速度是多少?水平风力F的大小是多少
(小球m1的质量已知)?
[例题]4、船在静水中的速度为v,流水的速度为u,河宽为L。
(1)为使渡河时间最短,应向什么方向划船?此时渡河所经历的时间和所通过的路程各为
多大?
(2)为使渡河通过的路程最短,应向什么方向划船?此时渡河所经历的时间和所通过的路程
各为多大?
[例题]5、物体在平抛运动的过程中,在相等的时间内,下列物理量相等的是 ( )
A.速度的增量 B.加速度
C.位移 D.平均速度
[例题]
6、如图5-1-5所示,MN为一竖直墙面,图中x轴与MN垂直.距墙面L的A点固定
一点光源.现从A点把一小球以水平速度向墙面抛出,则小球在墙面上的影子运动应是
A.自由落体运动
B.变加速直线运动
C.匀速直线运动
D.无法判定
图5-1-5
4
【针对训练】
1、关于运动和力,下列说法中正确的是…………………………………………( )
A. 物体受到恒定合外力作用时,一定作匀速直线运动
B. 物体受到变化的合外力作用时,它的运动速度大小一定变化
C. 物体做曲线运动时,合外力方向一定与瞬时速度方向垂直
D. 所有曲线运动的物体,所受的合外力一定与瞬时速度方向不在一条直线上
2、决定一个平抛运动的时间是………………………………………………( )
A. 抛出时的初速度 B. 抛出时的高度
C. 抛出时的初速度和高度 D. 以上说法都不正确
3、关于运动的合成,下列说法中正确的是…………………………………………( )
①合运动的速度一定比分运动的速度大]
②只要两个分运动是直线的,那么合运动一定是直线
③两个匀速直线运动的合运动一定是直线
④不在一条直线上的匀速直线运动和匀加速直线运动的合运动一定是曲线运动
A. ①③ B. ②③ C. ①④ D.③④
4、如图所示,以9.8m/s的水平速度V0抛出的物体,飞行一段时间后,垂直撞在倾角θ为
300的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是……………………………………( )
A. S33 B. S332
C. S3 D.2S
5、在速度为V,加速度为a的火车上的人从窗口上释放物体A,在不计空气阻力的情况下,
车上的人看到物体的运动轨迹为………………………………………………( )
A. 竖直的直线 B. 倾斜的直线 C. 不规则的曲线 D. 抛物线
6、某人以不变的速度垂直对岸游去,游到中间,水流速度加大,则此人渡河时间比预定时
间…………………………………………………………………………( )
A. 增加 B. 减少 C. 不变 D.无法确定
7、如图所示,人在岸上用轻绳拉船,若人匀速行进,则船将
做……………………( )
A. 匀速运动 B. 匀加速运动
C. 变加速运动 D. 减速运动
8、物体在平抛运动的过程中,在相等的时间内,下列物理量相等的是 ( )
A.速度的增量 B.加速度
C.位移 D.平均速度
9、一条河宽100米,船在静水中的速度为4m/s,水流速度是5m/s,则…………( )
A. 该船可能垂直河岸横渡到对岸
B. 当船头垂直河岸横渡时,过河所用的时间最短
C. 当船头垂直河岸横渡时,船的位移最小,是100米
D. 当船横渡时到对岸时,船对岸的最小位移是100米
v0
30°
5
10、在研究平抛物体运动的实验中,用一张印有小方格的纸来记录
轨迹,小方格的边长L=1.25cm,若小球在平抛运动途中的几个位置
如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛的初速度的计算公式为
V0= 用(L、g表示)其值是 m/s(g=10m/s2)
11、船在400米宽的河中横渡,河水流速是2m/s,船在静水中的航速是4m/s,试求:
(1)要使船到达对岸的时间最短,船头应指向何处?最短时间是多少?
(2)要使船航程最短,船头应指向何处?最短航程为多少?
12、如图所示,在与水平方向成α的山坡上的A点,以初速度V0水平抛出的一个物体最后
落在山坡的B点,则AB之间的距离和物体在空中飞行的时间各是多少?
【学习心得】
_________________________________________
_________________________________________
U
0
A
B
a
b
c
d
6
参考答案
1、D 2、B 3、D 4、C 5、B 6、C 7、C 8、B
9、gL2 0.5m/s 10、B 11、(1)船头正对河岸航行时,到达对岸的时间最短、100S
(2)船头指向上游与河岸成600角、400m 12、costan220gv gvtan20