曲线运动万有引力定律.ppt
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1、第四部分 曲线运动 万有引力定律,专题一运动的合成与分解,专题二抛体运动,专题三圆周运动,专题四万有引力定律及其应用,专题一运动的合成与分解,备考导航,例题剖析,(一)知识与技能 本专题复习过程中,要知道曲线运动是一种变速运动,知道曲线运动必受到与运动方向不在同一直线上的力的作用,必有加速度.要理解物体做曲线运动的条件,知道速度的方向、加速度的方向和合外力的作用效果.会进行运动合成与分解,掌握两种典型的模型,即小船过河和绳拉物体运动模型,知道速度分解的依据.(二)过程与方法 本专题的特点是曲线运动的研究方法运动的合成与分解,运用这一方法解决平抛运动问题在高考中有较多的体现。突破此类试题的关键在
2、于深刻理解运动的合成与分解的分析方法.,小宇在学习运动的合成与分解后,对于两个分运动与合运动的关系及物体是否做曲线运动提出了下列观点,你认为小宇的说法正确的是()A.合运动的速度一定大于两个分运动的速度B.合运动方向就是物体的实际运动方向C.若两个匀变速运动合加速度方向与合速度方向相同,则物体做直线运动D.两个匀变速运动的合运动一定是曲线运动,【思路剖析】根据平行四边形法则对速度进行合成分析.,解析:速度是矢量,由平行四边形定则可知,合速度可大于分速度,也可小于分速度,但不知分速度的方向,就无法确定合速度的大小和方向.则A错误,B正确;若合加速度方向与速度方向共线,则物体做直线运动,则C正确;
3、D错误.,【答案】BC,【思维拓展】物体实际运动(合运动)的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度,而分运动的位移、速度、加速度就是它的分位移、分速度、分加速度.以求两个分速度的合速度为例,当两个分速度v1和v2相互垂直时,其合运动为由两个分运动为邻边所组成的矩形的对角线,如右图所示,其合速度的大小和方向分别为:v=,tan=,其中为合速度v与分速度v1的夹角.若两个分速度v1和v2相互成某一角度时,其合运动为由两个分运动为邻边所组成的平行四边形的对角线的大小和方向,如下图所示.则tan=,为v1、v2之间的夹角.,在四川汶川地震中,由于山体的崩塌形成许多堰塞湖,由于堰塞湖湖底情况
4、复杂,解放军只能用小木船渡河抢救被困的群众.设某段宽200m的河水向堰塞湖注水,水流动速度v1=2m/s,船在静水中的速度为v2=4m/s,解放军战士现使用小木船渡河.(1)如果要求船到对岸的航程最短(您注意这个条件了吗?),则船头应指向什么方向?最短航程是多长?(2)如果要求船划到对岸时间最短,则船头应指向什么方向?最短时间是多少?航程是多少?,【思路剖析】小船同时参与两个分运动,因分运动之间具有等时性、独立性,若要船航程最短,则合速度方向与河岸垂直.小船过河所用时间与水流速无关,若要小船用最短时间过河,则v2垂直于河岸.,【答案】(1)船头指向上游且与河岸成60角,最短航程为200m,时间
5、为57.7m.(2)船头垂直河岸时所用的最短时间为50s,航程为224m.,【思维拓展】在运动合成分解中,可以把运动合成与分解的关系类比于前面学过的合力与分力的关系,另外准确作图有利于解题.关于小船过河问题是指一个类型题,如人在车上运动,切割玻璃,雨滴通过运动的车窗等,与该题解法类似.,小强同学通过定滑轮、小车、细绳中间有孔能在杆上自由滑动的重物组成如下图所示的实验装置,重物M沿竖直杆下滑,并通过绳带动小车m沿斜面升高.(1)当他通过传感器测得滑轮右侧绳与竖直方向夹角为时重物下滑的速度为v,此时小车的速度是多少?(2)若重物匀速下落时,小车的动能如何变化?,【思路剖析】要注意物体竖直下滑的速度
6、是合速度.,解析:(1)物体M下滑的速度v为合速度,被M带动的绳参与了两种运动,一是沿绳的速度v1(径向),二是沿绳摆动方向垂直于v1的速度v2,以v1和v2为邻边做平行四边形,v为对角线,v1与v的夹角为,如上图所示,则v1=vcos=v(2)重物匀速下降过程中,拉重物的细绳与竖直方向的夹角不断变小,则cos值不断增大,则小车的速度v也不断增大,其动能也增大.,【答案】(1)v=vcos;(2)增大.,【思维拓展】对于绳的速度分解是解题过程中同学们经常出现错误的地方,在进行运动的合成与分解时一定要与力的合成与分解区分开来,速度是按运动的实际效果进行分解,每个分速度都有实际的物理意义.,专题二
7、抛体运动,备考导航,例题剖析,(一)知识与技能 平抛运动是历年高考命题的热点,在选择题和计算题中都可能出现,而在计算题中往往同机械能守恒定律、动量守恒定律、带电粒子在电场中的运动等相结合.平抛运动的规律及其研究方法与在生产、生活、科技联系的命题将成为一种命题趋势.(二)过程与方法 在复习本专题知识时要重点掌握平抛运动规律、计算方法;能用平抛运动规律分析类平抛运动.应侧重曲线运动的分析方法,平抛运动的规律以及其基础应用.有关平抛运动的试题有时题目给的已知条件较少,同学们要善于从生活经验中寻找已知条件进行求解相关的问题.,【思路剖析】注意平抛物体的速度随时间变化的规律的应用,在高处以初速度v0水平
8、抛出一石子,当它的速度由水平方向变化为与水平成角的过程中,石子水平方向的位移是(),【答案】C,【思路拓展】根据速度或位移与水平方向的夹角求平抛运动物体的各物理量是近年高考中常见的题型,此种类型题的特点是给的条件少,可以求的物理量很多.解决此类问题的关键是通过位移与水平方向夹角关系或速度与水平方向关系求出做平抛运动物体运动的时间,然后再根据题意求出各未知的物理量.另外,对于类平抛问题我们也要重视,请关注与例3类似的相关问题.,小宇同学从某一高度平抛一物体并用一固定的摄像机摄下物体做平抛运动的过程,她发现当抛出2s后它的速度方向与水平方向成45角速度方向与水平面成60角,由于不知摄像机中画面与实
9、际物体之间的比例,请你帮小宇同学求出下列问题:(1)物体抛出时的速度;(2)物体落地时的速度;(3)物体抛出点距地面的高度;(4)物体的水平射程.(g取10m/s2),【思路剖析】做平抛运动的物体,在落地前的最后时刻内水平速度不变,竖直速度的变化可以由几何关系式求出.,【答案】(1)20m/s;(2)40m/s;(3)60m;(4)40 m,【思维拓展】平抛运动是近年高考命题的热点,其命题形式多样,考查的知识点比较全面,特别是对一些实际生活中提取信息的命题,如上海近年多次出现由滑雪引起的平抛运动,此类命题的关键是如何提取正确的信息,然后进行求解.,光滑水平面上,一个质量为2kg的物体从静止开始
10、运动,在前5s受到一个沿正东方向大小为4N的水平恒力作用;从第5s末开始改为正北方向大小为2N的水平恒力作用了10s求物体在15s内的位移和15s末的速度大小及方向.,【思路剖析】要注意类平抛运动的条件:受恒力作用与初速度方向垂直;(2)确定两个分运动的速度方向和位移方向,分别列式来解.,【思维拓展】处理类平抛运动时应注意在受力方向上做匀加速运动,在垂直于力的方向上是做匀速直线运动.类平抛运动 在电场中经常会涉及,也是近年命题的热点,同学们应注意相关综合命题的训练.,【答案】135m;21.8;10 m/s;45,专题三圆周运动,备考导航,例题剖析,(一)知识与技能 圆周运动作为一种特殊的曲线
11、运动,在高中物理中处于较重要的地位,是研究各种曲线运动的基础,圆周运动与万有引力定律相结合的应用、带电粒子在磁场中的运动、机械能守恒和转化等知识有着密切的关系,本单元内容是高中物理必备的基础知识.从近年高考命题的发展趋势看,涉及到圆周运动的命题有可能出现的情况:考查有关圆周运动基本概念和基础知识的命题;在有关生活实践方面探究性问题;圆周运动同万有引力、平抛运动、机械能守恒和转化相结合的命题;圆周运动同电磁学相结合的命题.,(二)过程与方法 在复习本专题内容时要注意的是:向心力是按效果命名的力.分析做圆周运动的质点受力情况时,切不可以在物体相互作用力(重力、弹力、摩擦力)外再添一个向心力;要对竖
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