初速度沿水平方向.PPT

* * 曲线运动（一） 高一物理 一.关于曲线运动的产生条件 1.曲线运动的产生条件物体的运动情况由物体受到的合力和物体的初速度两个因素决定。如果物体受到合力的方向同物体的速度方向不在同一条直线上，物体将做曲线运动。2.平抛运动的产生(1)初速度沿水平方向； (2)运动过程中只受重力的作用。 3.圆周运动的产生(1)如果物体受到的合力大小不变，方向同速度方向始终相互垂直，物体将做匀速圆周运动。(2)如果物体做速度大小变化的圆周运动，物体受到的合力沿半径方向指向圆心的分力充当向心力，改变线速度的方向。合力沿圆周轨迹切线方向的分力用来改变线速度的大小。 二．曲线运动的解题方法 1.解决平抛运动问题的方法①将平抛运动分解成两个简单的分运动：水平方向的匀速直线运动 竖直方向的自由落体运动 ②由分运动的规律，利用矢量合成的平行四边形法则或三角形法则，求合运动的位移和速度。? 例1：在足够高的地方，以水平初速度v0抛出一物体，忽略空气阻力，求抛出t秒后物体的位移和速度。 v0 y x s )α 求位移的方法(1)如图，将平抛运动分解为水平匀速直线运动和竖直自由落体运动。 (2)利用位移的几何关系，求位移 vx vt vy ) β 求速度的方法 (1)平抛运动过程中任何一点的速度都可以分解成水平方向的分速度vx ?v0和竖直方向上的分速度vy ?gt。(2)利用速度的几何关系，求抛出t时间后的速度 【小结】: 解决平抛问题的关键是合理利用速度和位移两个几何关系列方程求解 2.圆周运动的解题方法(1)画出研究对象物理过程的示意图，准确定出向心力的方向(2)准确定出圆心，然后利用长度的几何关系计算半径。(3)合理利用下列一组动力学公式 列方程求解。 三.典型题 题1：一条宽为L的河流，河水流速为v1，船在静水中的速度为v2，讨论在v2v1和v2v1两种情况下，要使船到对岸的航程最短时，船头应指向什么方向？最短航程是多少？ v1 v2 v （ θ 甲 分析：(1)当v2v1时，如图甲所示，由速度的三角形几何关系，可以看出当船的合速度方向垂直于河岸时，航程最短，大小为L.此时船头的方向指向斜上游同河岸的夹角θ 乙 v1 v2 v θ( ) α L S (2)当v2v1时，如图乙所示，由速度的三角形几何关系，可以看出当船的速度v方向和v2的方向相互垂直时，航程s最短 此时船头的方向指向斜上游同河岸的夹角θ， (3)题1中条件不变，讨论船如何航行时过河时间最短。在河宽一定的条件下，船的过河时间只取决于船在垂直于河岸方向的分速度，两种情况下，只有当船头垂直于河岸方向航行时，垂直于河岸方向的分速度才能最大等于v2，此时过河的最短时间? 【小结】过河位移最短与过河时间最短是两个不同的物理过程。航程最短是指合位移最小。时间最短是指当船头垂直于河岸航行时，船在垂直于河岸方向的分速度最大，此时过河时间最短。解决这类问题的关键就是依据合运动与分运动的等时性、独立性。合理构建速度和位移的几何关系来求解。 ）θ v0 题2：如图所示，以水平速度v0抛出的一小物体,忽略空气阻力的影响，飞行一段时间后,垂直撞在倾角为θ的斜面上。求(1)物体完成这段飞行的时间是多少?(2)物体的位移？ ）θ v0 v0 v vy θ y x s ） β 分析：(1)根据小物体垂直撞在斜面上的条件，可以构建如图所示的速度的几何关系，根据几何关系可得： 分析：(2)在构建如图所示的位移的几何关系，可以得出： 位移s的方向斜向下和水平方向的夹角β， ）θ v0 v0 v vy θ y x s ） β θ( v0 题3. 滑雪运动员从倾角为θ，可看成斜面的滑道顶端，以水平速度V0滑出 ，最后落在滑道上，忽略空气阻力的影响，估算滑雪运动员在空中可用于完成动作的时间。 分析：滑雪运动员在空中的运动近似看成平抛运动，构建如图所示的位移几何关系，由位移的几何关系可以得出： θ( v0 x y s θ ) 拓展：题3中条件不变，求运动员落到滑道前瞬间的落地速度，如图利用速度的几何关系 vx?v0 ,　vy?gt 速度方向斜向下和水平方向的夹角β，上面结果中的　　　　　将t 带入上面的公式中，既可以求出最后结果。 θ v0 s θ ) vx v vy ) β 小结：解平抛运动的问题关键是要合理利用速度 和位移的几何关系，然后列方程求解。 图1?7 A B C Δh2 Δh1 题4：如图所示，实线是某质点平抛轨迹的一部分,测得AB、BC间的水平距离Δs1?Δs2?0.4m， 高度差Δh1?0.25m，Δh2?0.35m求：(1)质点平抛的初速