专题三力与曲线运动剖析.ppt

例2.如图所示是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图。已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法中正确的是 （ ） A．C点速率小于B点的速率 B．C点速率大于B点的速率 C．A点的加速度比C点的加速度大 D．从A到C，加速度与速度的夹角先增大后减小，速率是先减小后增大 * 专题三　力与曲线运动 网控全局 曲线运动 条件:F与V有一定的夹角 速度方向:沿切线方向 一定是变速运动 特例 运动的合成与分解 平抛运动 （V0沿水平方向,a=g匀加速） 圆周运动 （变加速） 研究方法:运动的合成和分解 水平方向：匀速直线运动 竖直方向：自由落体运动 公式： x=v0t y=?gt2 描述：v.ω.T.a.n.f V=ωr T=2π/ω a=v2/r=ω2r 向心力： F=mω2r =mv2/r 主干知识整合 一、曲线运动 1．物体做曲线运动的条件：运动物体所受合外力的方向跟其速度方向不在一条直线上时，物体做曲线运动． 2．曲线运动的轨迹：当做曲线运动的物体所受合外力为恒力时，其运动为匀变速曲线运动，运动轨迹为抛物线，如平抛运动、斜抛运动、带电粒子在匀强电场中的曲线运动．曲线运动的轨迹位于速度(轨迹上各点的切线)和合力的夹角之间，且运动轨迹总向合力一侧弯曲． 二、抛体运动 1．平抛运动 (1)平抛运动是匀变速曲线运动(其加速度为重力加速度)，可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，运动轨迹为抛物线． (2)物体做平抛运动时，运动时间由竖直高度决定，水平位移由初速度和竖直高度共同决定． (3)物体做平抛运动时，在任意相等时间间隔Δt内速度的改变量Δv大小相等、方向相同(Δv＝Δvy＝gΔt)． (4)平抛运动的两个重要推论 ①做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，如图所示．由 ②做平抛运动的物体在任意时刻、任意位置处的瞬时速度与水平方向的夹角θ及位移与水平方向的夹角φ满足：tanθ＝2tanφ. 2．类平抛运动 以一定的初速度将物体抛出，如果物体受的合力恒定且与初速度方向垂直，则物体所做的运动为类平抛运动，如以初速度v0垂直电场方向射入匀强电场中的带电粒子的运动． 类平抛运动的性质及解题方法与平抛运动类似，也是用运动的分解法． 三、圆周运动 1．描述圆周运动的物理量 物理量 大小 方向 物理意义 线速度 圆弧上各点的切线方向 描述质点沿圆周运动的快慢 角速度 中学不研究其方向 周期、频率 无方向 向心加速度 时刻指向圆心 描述线速度方向改变的快慢 相互关系 注意：同一转动体上各点的角速度相等，皮带传动轮子边缘各点的线速度大小相等． 2．向心力 做圆周运动物体的向心力可以由重力、弹力、摩擦力等各种性质的力提供，也可以由各力的合力或某力的分力提供． 物体做匀速圆周运动时，物体受到的合力全部提供向心力；物体做变速圆周运动时，物体的合力的方向不一定沿半径指向圆心，合力沿半径方向的分力提供向心力，合力沿切线方向的分力改变物体速度的大小． 3．处理圆周运动的动力学问题的步骤 (1)首先要明确研究对象； (2)对其受力分析，明确向心力的来源； (3)确定其运动轨道所在的平面、圆心的位置以及半径； (4)将牛顿第二定律应用于圆周运动，得到圆周运动中的动力学方程，有以下各种情况： 解题时应根据已知条件合理选择方程形式． 要点热点探究 ?　探究点一　一般曲线运动问题 1．利用运动的合成与分解研究曲线运动的一般思路：(求解)曲线运动的规律　　　　　(研究)两个直线运动的规律　　　　　(解得)曲线运动的规律 (1)曲线运动应按照运动的效果进行分解，应深刻挖掘曲线运动的实际效果，明确曲线运动应分解为哪两个方向的直线运动． (2)运动的合成与分解问题的切入点：等效合成时，要关注两个分运动的时间关系——运动的等时性． 2．合运动与分运动的关系 合运动是物体的实际运动，分运动是合运动的两个效果． 等时性 各分运动经历的时间与合运动经历的时间相等 独立性 一个物体同时参与几个分运动，各个运动独立进行而不受其他分运动的影响 等效性 各个分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果 　　例1[2011·四川卷] 某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R.将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度v0＝3 cm/s匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动．同学们测出某时刻R的坐标为(4,6)，此时R的速度大小为_____cm/s.R在上升过程