高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 圆周运动图文ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册1 圆周运动图文ppt课件，共30页。PPT课件主要包含了曲线运动，曲线运动实例，平行四边形定则，平抛运动，匀速直线，自由落体，匀变速曲线，圆周运动，物理量间的关系，竖直平面内的圆周运动等内容，欢迎下载使用。
速度方向：轨迹 方向运动条件：_______________________________________________
运动的合成 与分解
物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上
合运动：物体的实际运动运算法则：_______________
水平方向： 运动竖直方向： 运动合运动： 运动
匀速圆周运动：定义、特点
两个模型：绳模型、杆模型
绳：________________杆：___________________
铁路的弯道拱形桥航天器中的失重现象
1.小船渡河的两类典型问题设河宽为d、水流的速度为v水(方向：沿河岸指向下游)、船在静水中的速度为v船(方向：船头指向).
例1　如图2所示,两次渡河时船相对水的速度大小和方向都不变.已知第一次实际航程为A至B,位移为x1,实际航速为v1,所用时间为t1.由于水速增大,第二次实际航程为A至C,位移为x2,实际航速为v2,所用时间为t2.则(　　)
针对训练1　(多选)某河宽为600 m,河中某点的水流速度v与该点到较近河岸的距离d的关系如图3所示.船在静水中的速度为4 m/s,要想使船渡河的时间最短,下列说法正确的是(　　)
A.船在航行过程中,船头应与河岸垂直B.船在河水中航行的轨迹是一条直线C.渡河的最短时间为240 s
解析　若船渡河的时间最短,船在航行过程中,必须保证船头始终与河岸垂直,选项A正确；因水流的速度大小发生变化,根据运动的合成与分解可知,船在河水中航行的轨迹是一条曲线,选项B错误；
2.绳、杆关联速度问题绳、杆等连接的两个物体在运动过程中,其速度通常是不一样的,但两者的速度是有联系的(一般两个物体沿绳或杆方向的速度大小相等),我们称之为“关联”速度.解决此类问题的一般步骤如下：第一步：先确定合运动,物体的实际运动就是合运动；第二步：确定合运动的两个实际作用效果,一是沿牵引方向的平动效果,改变速度的大小；二是沿垂直于牵引方向的转动效果,改变速度的方向；第三步：按平行四边形定则进行分解,作好运动矢量图；第四步：根据沿绳(或杆)牵引方向的速度相等列方程.
例2　如图4所示,汽车甲以速度v1拉汽车乙前进,乙的速度为v2,甲、乙都在水平面上运动,求此时两车的速度之比v1∶v2.
解析　甲、乙沿绳的速度分别为v1和v2cs α,两者应该相等,所以有v1＝v2cs α,故v1∶v2＝cs α∶1.答案　cs α∶1
二、解决平抛运动的三个突破口
1.把平抛运动的时间作为突破口平抛运动规律中,各物理量都与时间有联系,所以只要求出抛出时间,其他的物理量都可轻松解出.2.把平抛运动的偏转角作为突破口
3.把平抛运动的一段轨迹作为突破口
平抛运动的轨迹是一条抛物线,已知抛物线上的任意一段,就可求出水平初速度和抛出点,其他物理量也就迎刃而解了.设图6为某小球做平抛运动的一段轨迹,在轨迹上任取两点A和B,E为AB的中间时刻.设tAE＝tEB＝T
例3　如图7所示,在倾角为37°的斜面上从A点以6 m/s的初速度水平抛出一个小球,小球落在B点,求：
(1)A、B两点间的距离和小球在空中飞行的时间；
解析　如图所示,设小球落到B点时速度的偏转角为α,运动时间为t.
答案　6.75 m 0.9 s
(2)小球刚碰到斜面时的速度方向与水平方向夹角的正切值.
针对训练2　如图8所示,P是水平面上的圆弧凹槽.从高台边B点以某速度v0水平飞出的小球,恰能从固定在某位置的凹槽的圆弧轨道的左端A点沿圆弧切线方向进入轨道.O是圆弧的圆心,θ1是OA与竖直方向的夹角,θ2是BA与竖直方向的夹角.则(　　)
三、分析圆周运动问题的基本方法
1.分析物体的运动情况,明确圆周轨道在怎样的一个平面内,确定圆心在何处,半径是多大.2.分析物体的受力情况,弄清向心力的来源跟运用牛顿第二定律解直线运动问题一样,解圆周运动问题,也要先选择研究对象,然后进行受力分析,画出受力示意图.3.由牛顿第二定律F＝ma列方程求解相应问题,其中F是指指向圆心方向的合外力(向心力),a是指向心加速度,即 或ω2r或用周期T来表示的形式.
例4　如图9所示,两根长度相同的轻绳(图中未画出),连接着相同的两个小球,让它们穿过光滑的杆在水平面内做匀速圆周运动,其中O为圆心,两段细绳在同一直线上,此时,两段绳子受到的拉力之比为多少？
解析　对两小球受力分析如图所示,设每段绳子长为l,对球2有F2＝2mlω2
四、圆周运动中的临界问题
1.临界状态：当物体从某种特性变化为另一种特性时发生质的飞跃的转折状态,通常叫做临界状态,出现临界状态时,既可理解为“恰好出现”,也可理解为“恰好不出现”.2.轻绳类：轻绳拴球在竖直面内做圆周运动,过最高点时,临界速度为v＝ ,此时F绳＝0.
例5　如图12所示,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台半径R＝0.5 m,离水平地面的高度H＝0.8 m,物块平抛落地过程水平位移的大小x＝0.4 m.设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g＝10 m/s2.求：
(1)物块做平抛运动的初速度大小v0；
(2)物块与转台间的动摩擦因数μ.
例6　如图13所示,AB为半径为R的金属导轨(导轨厚度不计),a、b为分别沿导轨上、下两表面做圆周运动的小球(可看做质点),要使小球不脱离导轨,则a、b在导轨最高点的速度va、vb应满足什么条件？