力和曲线运动 飞鸥网.pptVIP

* 专题一:力和运动 第三讲:力和曲线运动 2008.03.27 一、曲线运动 ●是物体运动的位移ｓ、速度ｖ及加速度　ａ的合成与分解 ●运动合成的特点：独立性和等时性 １．运动的合成和分解 ●两个实际问题的讨论 轮船渡河 跨过定滑轮的绳拉物体运动速度的分解 最短位移和最短时间 例.关于互成角度的两个初速度不为0的匀变速直线运动的合运动，下述说法正确的是( ) A.一定是直线运动 B.一定是抛物线运动 C.可能是直线运动，也可能是抛物线运动 D.以上说法都不对 注:两直线运动的合运动的性质和轨迹由各分运动 的性质及合初速度与合加速度的方向和大小关系决定． （1）两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动(方向沿合初速度的方向)． （2）一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动，当两者共线时为匀变速直线运动，不共线时为匀变速曲线运动． （3）两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动．若合初速度方向与合加速度方向在同一条直线上时，则是直线运动；若合初速度方向与合加速度方向不在一条直线上时，则是曲线运动． ●合外力恒定，且与初速度垂直 ●加速度恒定，匀变速曲线运动 2．平抛运动 ●分解为 在相同时间内，速度增量相同、动量改变量相同 垂直合外力方向上的匀速运动 沿合外力方向上的匀变速直线运动 如图4-2-1是一质点从Ｏ点以水平速度v0经时间t到A点 1).速度：水平和竖直方向分速度分别为 vx=v0,　vy=gt, 则它在A点的合速度为： 速度方向(与水平方向夹角) 2).位移：水平位移和竖直位移分别为 故合位移 位移方向(与水平方向的夹角) 从速度方向与位移方向可看出，tan?=2tan?， 运动时间为 g h t 2 = 射程为 １）、定义： 质点沿圆周运动，在相等的时间里通过的圆弧长 度相等。 ２）、描述运动的物理量： 线速度： 角速度： 周期： 频率： 向心加速度 大小： 方向： 始终指向圆心 向心力 始终指向圆心 大小： 方向： 非匀变速曲线运动。 ３、匀速圆周运动性质是： ３．匀速圆周运动 时，物体作圆周运动； 时，物体作离心运动； 时，物体靠近圆心运动。 v R 例1：某年9月，四川、重庆普降暴雨，造成重庆市10余县区发生历史上罕见的洪涝灾害，造成百余人死亡．在此次抗洪抢险中，战士驾驶冲锋舟救人，假设江岸是平直的，洪水沿江而下，水的流速为5m/s，舟在静水中的航速为10m/s，战士救人的地点A离岸边最近点O的距离为50m，如图．求： （1）战士要想通过最短的时间将人送上岸，则最短时间是多少？ （2）战士要想通过最短的航程将人送上岸，冲锋舟的舟头应与河岸成多少度角？ 题型一、渡河问题 答案：（1）tmin=5s （2）θ=600 （3）smin=100m （3）若水的流速是10m/s，而舟的航速（静水中）为5m/s，战士想通过最短的距离将人送上岸，则这个最短距离是多少？ 题型二、平抛运动 例2：如图所示，墙壁上落有两只飞镖，它们是从同一位置水平射出的，飞镖A与竖直墙壁成53角，飞镖B与竖直墙壁成37角，两者相距为d，假设飞镖的运动是平抛运动，求射出点离墙壁的水平距离?(sin37=0．6，cos37＝0.8) 【分析】设射出点离墙壁的水平距离为s，A下降的高度h1， B下降的高度h2，根据平抛运动规律可知： 【点评】 本题的关键是理解箭头指向的含义——箭头指向代表这一时刻速度的方向，而不是平抛物体的位移方向。 理解两个重要的推论(如图所示)： 推论1：做平抛(或类平抛)运动的物体在任一时刻任一位置处，设其末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=2tanα 推论2：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此时水平位移的中点。 题型三、圆周运动 例3：铁路转弯处的弯道半径r是根据地形决定的．弯道处要求外轨比内轨高，其内外轨高度差h的设计不仅与r有关，还取决于火车在弯道上的行驶速率．下图表格中是铁路设计人员技术手册中弯道半径r及与之对应的轨道的高度差h． 300 250 200 150 100 50 内外轨高度差h/mm 110 132 165 220 330 660 弯道半径r/m （1）根据表中数据，试导出h和r关系的表达式，并求出当r=440m时，h的设计值； （2）铁路建成后，火车通过弯道时，为保证绝对安全，要求内外轨道均不向车轮施加侧向压力，又已知我国铁路内外轨的间距设计值为L=1435mm，结合表中数据，算出我国火车的转弯速率v（以km/h为单位，结果取整数；路轨倾角很小时，正弦值按正切值处理（3）随着人们生活节奏加快，对交通运输的快捷提出了