高中物理 第五章 曲线运动课件 新人教版必修2.ppt

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第五章 曲线运动,一、曲线运动,问题1、曲线运动是一定是变速运动吗?,问题2、如何确定曲线运动速度方向?,2、速度方向:是在曲线的这一点的切线方向,问题3、曲线运动的条件是什么?是什么原因使速度方向改变的?,1、一定是变速度运动,4、力的方向总是指向曲线的内侧,3、曲线运动的条件: F合与V的方向不在一条直线上,问题4:力的方向与曲线弯曲的方向有何关系?,二、运动的合成和分解,1、合运动与分运动的概念,3、合运动与分运动的关系,1)已知分运动求合运动运动的合成,2)已知合运动求分运动运动的分解,2、运动的合成和分解的方法,1)独立性,2)等时性,即速度、位移、加速度的合成和分解遵循平行四边形定则,4、两个直线运动的合成可以是直线运动也可以是曲线运动,3)等效性,关于船过河问题的讨论,1、船在静水中的运动问题,2、船在流水中的运动问题,1)船速大于水速,2)水速大于船速,1)最短时间,2)最小位移,最短时间,最小位移,最短时间,最小位移,三、平抛物体的运动,1、条件,1)给水平初速度,2)只受重力作用,2、特性,是匀变速曲线运动,加速度为重力加速度g,3、规律,是水平匀速运动和竖直自由落体运动的合运动,1)位移,2)速度,可以证明,例2、从A点以水平速度v0抛出小球,不计空气阻力。小球落在 倾角为的斜面上B点,速度方向与斜面夹角为,如图所示。则小球到达B点时速度大小vB_,小球在空中 飞行的时间t_。,例1、水平抛出一个小球,经过一段时间球速与水平方向成 角,再经过1秒球速与水平方向成角,求小球的初速 大小。,4、规律的应用,方法:利用分运动的规律,运用合成分解的方法,例3如图所示,在“研究平抛物体运动”的实验中,用一张印 有小方格的纸记录轨迹,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 速度的计算式为vo= (用 l、g表示),其值是 (取g=9.8m/s2),小球在b点的速率是 。,例4、如图为平抛运动轨迹的一部分, 已知条件如图所示。 求:,四、匀速圆周运动,1、概念:,1)质点在圆周上运动,2)相等的时间内通过的圆弧长度相等,2、快慢的描述,定义:弧长s和时间t的比值,公式:,矢量:,定义:半径转过的角度和时间t的比值,公式:,矢量,单位 m/s,单位 rad/s,质点运动一周所用的时间,1)线速度,2)角速度,3) 周 期,4)频率f,定义:1秒内完成圆周运动的次数,是周期的倒数,即f=1/T。,5)转速n,定义:,质点在单位时间里做圆周运动的圈数,单位:1/s又称Hz,标量:单位是r/s或r/min,3、关系:,(n为r/s),五、向心力 向心加速度,1、向心力,1)方向,总是指向圆心,2)作用,只改变速度的方向,3)由物体所受到的合力提供,4)大小,2、向心加速度,1)由向心力产生的加速度,方向总是指向圆心,2)是描述速度方向变化快慢的物理量,3)大小,注意:是根据力的效果命名的,而不是根据力的性质命名的。,六、匀速圆周运动的实例分析,1、火车转弯,2、汽车过桥,规定速度,1)凸,2)凹,3、圆锥摆,例、已知:,七、离心现象及其应用,1、离心和向心运动,1)定义:,2)条件,3)路线,沿切线或切线圆周之间的某一条曲线,2、离心运动的应用和防止,圆周运动,向心运动,离心运动,离心,向心,做半径不断变小的圆周运动,八、竖直面内的变速圆周运动,G,T1,G,T2,1)最低点,2)最高点,讨论:,当T2=0时,最高点的 速度最小,最小值为:,1、轻绳连接小球,2、轻杆连接小球,1)最低点,2)最高点,杆受拉时,杆受压时,例1、在火车拐弯时,为了减小火车轮缘与铁轨之间的 挤压,要把外轨抬高,同时规定火车通过弯道的速度。 设外轨比内轨高h, 弯道处的半径为R,内、外轨距为d,火车拐弯时的速率为v (1)证明: ( 很小时, tansin) (2)如果火车不按规定速率转弯,会产生什么后果,为什么?,例2、一根长为L的轻质硬杆,两端各固定一 质量为m的小球。现以杆的中点为轴心, 使两小球在竖直平面内匀速转动,其周期 为 。求在图所示竖直位置时, 杆对两球的作用力。,例3、如图所示,质点A从某一时刻开始在竖直平面内做匀速圆 周运动,出发点是与圆心O等高的a点,与此同时,位于圆心的 质点B自由下落。圆半径为R,A、B质量分别为mA、mB,问: 质点A的角速度满足什么条件才能使AB相遇? 质点A的角速度满足什么条件, AB才能出现速度相同的情况?,
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