2018年高中物理 第五章 曲線運動 習(xí)題課1 曲線運動課件 新人教版必修2.ppt

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1、習(xí)題課:曲線運動,知識點一,知識點二,知識點三,問題導(dǎo)引如圖所示,旋臂式起重機的旋臂保持不動,可沿旋臂“行走”的天車有兩個功能,一是吊著貨物沿豎直方向運動,二是吊著貨物沿旋臂水平方向運動?，F(xiàn)天車吊著貨物正在沿水平方向向右勻速行駛,同時又使貨物沿豎直向上做勻減速運動。貨物做直線運動還是曲線運動?在地面上觀察到貨物運動的軌跡是怎樣的?,知識點一,知識點二,知識點三,要點提示貨物做曲線運動。軌跡如圖所示。,知識歸納物體運動性質(zhì)和軌跡的判斷方法兩個互成角度的直線運動的合運動的性質(zhì)和軌跡,由兩分運動的性質(zhì)及合初速度與合加速度的方向關(guān)系決定。(1)根據(jù)合加速度是否恒定判定合運動是勻變速運動還是非勻變速運動

2、。若合加速度不變且不為零,則合運動為勻變速運動;若合加速度變化,則為非勻變速運動。(2)根據(jù)合加速度與合初速度是否共線判斷合運動是直線運動還是曲線運動。若合加速度與合初速度在同一直線上,則合運動為直線運動,否則為曲線運動。(3)合運動的軌跡一定向著合加速度的方向彎曲。如物體在一個方向上做勻速運動和在一個方向上做勻加速運動的合運動的軌跡一定向著做勻加速運動的方向彎曲。,知識點一,知識點二,知識點三,知識點一,知識點二,知識點三,典例剖析【例1】(多選)關(guān)于運動的合成,下列說法正確的是()A.兩個直線運動的合運動,一定是直線運動B.兩個直線運動的合運動,可能是曲線運動C.兩個互成角度的勻速直線運動

3、的合運動,一定是勻速直線運動D.兩個互成角度的勻加速直線運動的合運動,一定是勻加速直線運動解析:兩個勻速直線運動的合成,就是其速度的合成,其合速度是確定的,等于兩個分速度的矢量和,加速度為零,即合力為零,故合運動一定是勻速直線運動,C對;兩個分運動的合加速度方向與合速度的方向不一定在同一直線上,既合運動有可能是曲線運動,也有可能是直線運動,不是“一定”,而是“可能”,故A、D錯,B對。答案:BC,知識點一,知識點二,知識點三,規(guī)律方法不在一條直線上的兩個直線運動的合運動的幾種可能情況(1)兩個勻速直線運動的合運動仍然是勻速直線運動。(2)一個勻速直線運動與一個勻變速直線運動的合運動一定是勻變速

4、曲線運動。(3)兩個初速度為零的勻加速直線運動的合運動一定是勻加速直線運動,合運動的方向即兩個加速度合成的方向。(4)兩個初速度不為零的勻變速直線運動的合運動可能是勻變速直線運動,也可能是勻變速曲線運動,當(dāng)兩個分運動的初速度的合速度方向與兩個分運動的合加速度方向在同一直線上時,合運動為勻變速直線運動,否則為勻變速曲線運動。,知識點一,知識點二,知識點三,變式訓(xùn)練1(多選)兩個互相垂直的勻變速直線運動,初速度分別為v1和v2,加速度分別為a1和a2,它們的合運動軌跡有()A.如果v1=v2=0,那么軌跡一定是直線B.如果v1≠0,v2≠0,那么軌跡一定是曲線C.如果a1=a2,那么軌跡一定是直線

5、解析:判斷合運動是直線還是曲線,看合初速度與合加速度是否共線。答案:AD,知識點一,知識點二,知識點三,問題導(dǎo)引如圖所示,一條小船過河,河寬為d,河水流速為v1,船在靜水中速度為v2,且v1>v2。(1)若要使小船在最短時間內(nèi)過河,小船的船頭指向哪航行?過河時間為多少?(2)若要使小船過河時位移最小,小船的船頭指向哪航行?過河時間為多少?,知識點一,知識點二,知識點三,知識歸納小船相對于河岸的運動是小船的實際運動,也是合運動,可分解為小船相對靜水和隨水下漂兩個分運動。此類問題常常討論以下兩種情況:(1)渡河時間最短,知識點一,知識點二,知識點三,知識點一,知識點二,知識點三,典例剖析【例2】(

6、多選)在寬度為d的河中,水流速度為v2,船在靜水中速度為v1(且v1>v2),方向可以選擇,現(xiàn)讓該船開始渡河,則該船()B.可能的最短渡河位移為dC.只有當(dāng)船頭垂直河岸渡河時,渡河時間才和水速無關(guān)D.不管船頭與河岸夾角是多少,渡河時間和水速均無關(guān)解析:當(dāng)船頭與河岸垂直時,渡河時間最短,為,故A錯誤;當(dāng)合速度與河岸垂直時,渡河位移最小,為d,故B正確;將船的實際運動沿船頭方向和水流方向分解,由于各個分運動互不影響,因而渡河時間等于沿船頭方向的分運動時間,為(x1為沿船頭指向的分位移),顯然與水流速度無關(guān),故C錯誤,D正確。答案:BD,知識點一,知識點二,知識點三,知識點一,知識點二,知識點三,規(guī)

7、律方法如何正確求解渡河問題(1)小船同時參與隨水漂流和在靜水中的運動,兩個運動互不干擾,且這兩個運動具有等時性。(2)渡河時間由垂直河岸方向船的分速度決定,與河水速度無關(guān)。,知識點一,知識點二,知識點三,變式訓(xùn)練2如圖所示,河水流動的速度為v且處處相同,河寬度為a。在船下水點A的下游距離為b處是瀑布。為了使小船渡河安全(不掉到瀑布里去)(),知識點一,知識點二,知識點三,答案:D,知識點一,知識點二,知識點三,問題導(dǎo)引如圖所示,人在岸上拉船,已知人向左勻速運動的速度為v0,當(dāng)輕繩與水平面的夾角為θ時,船的速度為多大?船做的是加速運動還是減速運動?要點提示將船的速度分解為沿繩的速度和垂直繩的速度

8、,沿繩的速度為v0,故船速度為。向左運動時,θ角變大,cosθ減小,故船速增大。,知識點一,知識點二,知識點三,知識歸納關(guān)聯(lián)物體運動的分解1.常見問題:物體斜拉繩或繩斜拉物體,如圖甲、乙所示。2.規(guī)律:由于繩不可伸長,繩兩端所連物體的速度沿著繩方向的分速度大小相同。,知識點一,知識點二,知識點三,3.速度分解方法:圖甲中小車向右運動,拉繩的結(jié)果一方面使滑輪右側(cè)繩變長,另一方面使繩繞滑輪轉(zhuǎn)動。由此可確定車的速度應(yīng)分解為沿繩和垂直于繩的兩個分速度。甲、乙兩圖的速度分解如圖丙、丁所示。4.在進行速度分解時,首先要分清合速度與分速度。合速度就是物體的實際運動的速度,分析物體的實際運動是由哪兩個分運動合

9、成的,找出相應(yīng)的分速度。不可伸長的繩和桿,若各點速度不同,但沿線或桿軸線上的速度大小是相同的,這是解決問題的關(guān)鍵。,知識點一,知識點二,知識點三,典例剖析【例3】如圖所示,以速度v沿豎直桿勻速下滑的物體A用輕繩通過定滑輪拉物體B,當(dāng)繩與水平面夾角為θ時,物體B的速度為(),知識點一,知識點二,知識點三,解析:將A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向,如圖所示,根據(jù)平行四邊形定則得,vB=vsinθ,故D正確。答案:D,知識點一,知識點二,知識點三,規(guī)律方法解決關(guān)聯(lián)物體速度的分解問題的一般步驟第一步:先確定合運動,物體的實際運動就是合運動;第二步:確定合運動的兩個實際作用效果,一是沿牽引方向的

10、平動效果,改變速度的大小;二是沿垂直于牽引方向的轉(zhuǎn)動效果,改變速度的方向;第三步:按平行四邊形定則進行分解,作好運動矢量圖;第四步:根據(jù)沿繩(或桿)牽引方向的速度相等列方程。,知識點一,知識點二,知識點三,變式訓(xùn)練3(多選)如圖所示,做勻速直線運動的汽車A通過一根繞過定滑輪的長繩吊起一重物B,設(shè)重物和汽車的速度的大小分別為vB、vA,則()A.vA=vBB.vAvBD.重物B的速度逐漸增大,知識點一,知識點二,知識點三,解析:如圖所示,汽車的實際運動是水平向左的運動,它的速度vA可以產(chǎn)生兩個運動效果:一是使繩子伸長;二是使繩子與豎直方向的夾角增大,所以車的速度vA應(yīng)有沿繩方向的分速度v0和垂直

11、繩的分速度v1,由運動的分解可得v0=vAcosα;又由于vB=v0,所以vA>vB,故C正確。因為隨著汽車向左行駛,α角逐漸減小,所以vB逐漸增大,故D正確。答案:CD,1,2,3,4,1.一蠟塊置于注滿清水的長玻璃管中,封閉管口后將玻璃管豎直倒置,在蠟塊勻加速上浮的同時,使玻璃管緊貼豎直黑板面沿水平方向向右勻速移動,如圖所示。設(shè)坐標(biāo)系的x、y軸正方向分別為水平向右、豎直向上,則蠟塊相對于黑板面的運動軌跡是(),1,2,3,4,解析:蠟塊參與了豎直方向上的勻加速直線運動和水平方向上的勻速直線運動,合力的方向豎直向上,而軌跡的彎曲方向偏向合力的方向,故A、B、D錯誤,C正確。答案:C,1,2,

12、3,4,2.如圖所示,塔吊上的小車A沿水平吊臂做勻速運動,同時,吊繩將物體B向上勻速吊起,從地面上觀察,物體B做()A.勻速直線運動B.勻加速直線運動C.勻加速曲線運動D.變加速曲線運動解析:因為兩個不在同一條直線上的勻速直線運動,合運動仍然是勻速直線運動,所以物體B做勻速直線運動。故A正確,B、C、D錯誤。答案:A,1,2,3,4,3.(多選)在一條寬200m的河中,水的流速v1=1m/s,一只小船要渡過河至少需要100s的時間。則下列判斷正確的是()A.小船相對于靜水的速度為2m/sB.無論小船怎樣渡河都無法到達正對岸C.若小船以最短時間渡河,到達對岸時,距正對岸100mD.若小船航向(船頭指向)與上游河岸成60,則小船渡河位移最短,1,2,3,4,答案:ACD,1,2,3,4,4.(多選)如圖,一人以恒定速度v0通過定滑輪豎直向下拉小車在水平面上運動,當(dāng)運動到如圖位置時,細(xì)繩與水平方向成60,則此時()A.小車運動的速度為v0B.小車運動的速度為2v0C.小車在水平面上做加速運動D.小車在水平面上做減速運動,1,2,3,4,答案:BC,