高中物理总复习讲议之教案 - 图文

由①②得： tan?? 所以: x'?1y1ytan? 即 ? ③ '2x2(x?x)1x ④ 2④式说明：做平抛运动的物体，任意时刻速度的反向延长线一定经过此时沿抛出方向水总位移的中点。 ①平抛物体在时间t内的位移S可由③⑤两式推得s=?v0t?2t?1?44v0?g2t2， ??gt2?=2?2?2②位移的方向与水平方向的夹角α由下式决定tgα=y/x=?gt2/v0t=gt/2v0 2③平抛物体经时间t时的瞬时速度vt可由②⑤两式推得vt=v0??gt?2， ④速度vt的方向与水平方向的夹角β可由下式决定tgβ=vy/vx=gt/v0 ⑤平抛物体的轨迹方程可由③⑥两式通过消去时间t而推得：y=可见平抛物体运动的轨迹是一条抛物线． ⑥运动时间由高度决定，与v0无关，所以t=2h/g，水平距离x＝v0t＝v02h/g ⑦Δt时间内速度改变量相等，即△v＝gΔt，ΔV方向是竖直向下的．说明平抛运动是匀变速曲线运动． 2、处理平抛物体的运动时应注意： ① 水平方向和竖直方向的两个分运动是相互独立的，其中每个分运动都不会因另一个分运动的存在而受到影响——即垂直不相干关系； ② 水平方向和竖直方向的两个分运动具有等时性，运动时间由高度决定，与v0无关； ③ 末速度和水平方向的夹角不等于位移和水平方向的夹角，由上证明可知tgβ=2tgα 【小结】若此题中传送带顺时针转动，物块相对传送带的运动情况就应讨论了。 （1）当v0=vB物块滑到底的速度等于传送带速度，没有摩擦力作用，物块做匀速运动，离开传送带做平抛的初速度比传送带不动时的大，水平位移也大，所以落在Q点的右边。 （2）当v0＞vB物块滑到底速度小于传送带的速度，有两种情况，一是物块始终做匀加速运动，二是物块先做加速运动，当物块速度等于传送带的速度时，物体做匀速运动。这两种情况落点都在Q点右边。 （3）v0＜vB当物块滑上传送带的速度大于传送带的速度，有两种情况，一是物块一直减速，二是先减速后匀速。第一种落在Q点，第二种落在Q点的右边。 规律方法 1、平抛运动的分析方法 用运动合成和分解方法研究平抛运动，要根据运动的独立性理解平抛运动的两分运动，即水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动．其运动规律有两部分：一部分是速度规律，一部分是位移规律．对具体的平抛运动，关键是分析出问题中是与位移规律有关还是与速度规律有关 结论：在斜面上平抛物体落在斜面上的速度方向与斜面的夹角，和平抛的初速度无关，只与斜面的倾角有关 2、平抛运动的速度变化和重要推论 ①水平方向分速度保持vx=v0.竖直方向，加速度恒为g,速度vy =gt,从抛出点起，每隔Δt时间的速度的矢量关系如图所示．这一矢量关系有两个特点：(1)任意时刻的速度水平分量均等于初速度v0; (2)任意相等时间间隔Δt内的速度改变量均竖直向下，且Δv=Δvy=gΔt. ②平抛物体任意时刻瞬时刻速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半。 33

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g22v0·x2， 证明：设时间t内物体的水平位移为s，竖直位移为h，则末速度的水平分量2h， 所以有s??h?s vx=v0=s/t，而竖直分量vy=2h/t， tan???tan?2vxsvyv0 h α s/ 3、平抛运动的拓展（类平抛运动） α v带电粒子垂电匀强电场方向进入作类平抛运动。是类平抛运动的典型。 vv关键要搞清楚受力特征，受力情况决定了运动性质。 【例7】如图所示，光滑斜面长为a，宽为b，倾角为θ，一物块沿斜面左上方顶点P水平射入，而从右下方顶点Q离开斜面，求入射初速度． 说明：运用运动分解的方法来解决曲线运动问题，就是分析好两个分运动，根据分运动的运动性质，选择合适的运动学公式求解 第 3 课 匀速圆周运动 概念：质点做沿着圆周运动，如果在相等时间内通过的弧长相等，这种运动叫匀速圆周运动。 知识简析一、描述圆周运动的物理量 1．线速度：做匀速圆周运动的物体所通过的弧长与所用的时间的比值。 （1）物理意义：描述质点沿切线方向运动的快慢． （2）方向：某点线速度方向沿圆弧该点切线方向． （3）大小：V=S/t 说明:线速度是物体做圆周运动的即时速度，其方向时刻改变，所以匀速圆周运动是变速运动。 2．角速度：做匀速圆周运动的物体，连接物体与圆心的半径转过的圆心角与所用的时间的比值。 （l）物理意义：描述质点绕圆心转动的快慢． （2）大小：ω＝φ/t 单位：（rad／s） 3．周期T，频率f：做圆周运动物体一周所用的时间叫周期．周期的广范含义： 做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数，叫做频率，也叫转速 4．转速：单位时间内绕圆心转过的圈数。r/min 5．V、ω、T、f的关系 T＝1/f，ω＝2πs /T= v /r=2πf，v＝2πr/T＝2πrf=ωr． T、f、ω三个量中任一个确定，其余两个也就确定了．但v还和半径r有关． 6．向心加速度 （1）物理意义：描述线速度方向改变的快慢的物理量。 （2）大小：a=v2/r=ω2r=4π2fr=4π2r/T2=ωv， （3）方向：总是指向圆心，方向时刻在变化．不论a的大小是否变化，a都是个变加速度． （4）注意：a与r是成正比还是反比，要看前提条件， 若ω相同，a与r成正比；若v相同，a与r成反比；若是r相同，a与ω2成正比，与v2也成正比． 7．向心力 （1）作用：产生向心加速度，只改变线速度的方向，不改变速度的大小．因此，向心力对做圆周运动的物体不做功． （2）大小： F＝ma＝mv2/r＝mω2 r=m4π2fr=m4π2r/T2=mωv （3）方向：总是沿半径指向圆心，时刻在变化．即向心力是个变力． 说明: 向心力是按效果命名的力，不是某种性质的力，因此，向心力可以由某一个力提供，也可以由几个力的合力提供，要根据物体受力的实际情况判定． 34 第 页

4?2v22 ?m?R= m2R?m4?2n2 R= mωv F心= ma心= mRT 二、匀速圆周运动 1．特点：线速度的大小恒定，角速度、周期和频率都是恒定不变的，向心加速度和向心力的大小也都是恒定不变的． 2．性质：是速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动，并且是加速度大小不变、方向时刻变化的变加速曲线运动． 3．加速度和向心力：由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变，故仅存在向心加速度，因此向心力就是做匀速圆周运动的物体所受外力的合力． 4．质点做匀速圆周运动的条件：合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心． 三、变速圆周运动（非匀速圆周运动）典型是：竖直平面的圆周运动。 变速圆周运动的物体，不仅线速度大小、方向时刻在改变，而且加速度的大小、方向也时刻在改变，是变加速曲线运动（注：匀速圆周运动也是变加速运动）． 变速圆周运动的合力一般不指向圆心，变速圆周运动所受的合外力产生两个效果． 1．半径方向的分力：产生向心加速度而改变速度方向．法向加速度。 2．切线方向的分力：产生切线方向加速度而改变速度大小．切向加速度 法向分力：产生向心加速度，改变方向快慢的物理量。 故利用公式求圆周上某一点的向心力和向心加速度的大小，必须用该点的瞬时速度值． 四、圆周运动解题思路 1．灵活、正确地运用公式 ΣFn＝man=mv2/r＝mω2r＝m4π2r/T2＝m4π2fr ； 2．正确地分析物体的受力情况，找出向心力． 五、有辐条的圆周转动产生的顺转反现象：如何解释？ 每1/30秒更一帧，车上有8根对称辐条，若在1/30秒内，每根辐条恰好转过角度为 （45、360、365、355）观众觉得车轮是怎样转的。（45度时不动；360时不动、355度倒转）。 规律方法 1.线速度、角速度、向心加速度大小的比较 在分析传动装置的各物理量时．要抓住不等量和相等量的关系．同轴的各点角速度ω和n相等，而线速度v＝ωr与半径r成正比．在不考虑皮带打滑的情况下．传动皮带与皮带连接的两轮边缘的各点线速度大小相等，而角速度ω＝v/r与半径r成反比． 【例1】对如图所示的皮带传动装置，下列说法中正确的是 (A)A轮带动B轮沿逆时针方向旋转．(B)B轮带动A轮沿逆时针方向旋转． (C)C轮带动D轮沿顺时针方向旋转．(D)D轮带动C轮沿顺时针方向旋转． 【例3】如图所示，直径为d的纸质圆筒，以角速度ω绕轴O高速运动，有一颗子弹沿直径穿过圆筒，若子弹穿过圆筒时间小于半个周期，在筒上先、后留下a、b两个弹孔，已知ao、bo间夹角为φ弧度，则子弹速度为 2．向心力的认识和来源 （1）向心力不是和重力、弹力、摩擦力相并列的一种类型的力，是根据力的效果命名的．在分析做圆周运动的质点受力情况时，切不可在物体的相互作用力（重力、弹力、摩擦力、万有引力）以外再添加一个向心力． 35

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(2)由于匀速圆周运动仅是速度方向变化而速度大小不变的运动，故只存在向心加速 度，物体受的外力的合力就是向心力。显然物体做匀速圆周运动的条件是：物体的合外力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心。 （3）分析向心力来源的步骤是:首先确定研究对象运动的轨道平面和圆心的位置，然后分析圆周运动物体所受的力,作出受力图,最后找出这些力指向圆心方向的合外力就是向心力．例如，沿半球形碗的光滑内表面，一小球在水平面上做匀速圆周运动，如图小球做圆周运动的圆心在与小球同一水平面上的O/点，不在球心O，也不在弹力N所指的PO线上．这种分析方法和结论同样适用于圆锥摆、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周飞行等在水平面内的匀速圆周运动的问题。共同点是由重力和弹力的合力提供向心力，向心力方向水平。 (4）变速圆周运动向心力的来源：分析向心力来源的步骤同分析匀速圆周运动向心力来源的步骤相向．但要注意， ①一般情况下，变速圆周运动的向心力是合外为沿半径方向的分力提供． ②分析竖直面上变速圆周运动的向心力的来源时，通常有细绳和杆两种模型． v(5)当物体所受的合外力小于所需要提供的向心力时，即F向＜m时，物体做离心运动；当物体所受的合外力大于所需要r2v的向心力，即F向＞m时，物体做向心运动。 r23、圆周运动与其它运动的结合 圆周运动和其他运动相结合，要注意寻找这两种运动的结合点：如位移关系、速度关系、时间关系等．还要注意圆周运动的特点：如具有一定的周期性等． 点评：对于比较复杂的问题，一定要注意分清物理过程，而分析物理过程的前提是通过分析物体的受力情况进行． 4、圆周运动中实例分析 第 4 课 圆周运动的应用专题 知识简析 一、圆周运动的临界问题 1.圆周运动中的临界问题的分析方法 首先明确物理过程，对研究对象进行正确的受力分析，然后确定向心力，根据向心力公式列出方程，由方程中的某个力的变化与速度变化的对应关系，从而分析找到临界值． 2.特例（1）如图所示，没有物体支撑的小球，在竖直平面做圆周运动过最高点的情况： 注意：绳对小球只能产生沿绳收缩方向的拉力 ①临界条件：绳子或轨道对小球没有力的作用：mg=mv2/R→v临界=Rg（可理解为恰好转过或恰好转不过的速度） 注意：如果小球带电，且空间存在电、磁场时，临界条件应是小球重力、电场力和洛伦兹力的合力作为向心力，此时临界速度V临≠Rg ②能过最高点的条件：v≥Rg，当V＞Rg时，绳对球产生拉力，轨道对球产生压力． ③不能过最高点的条件：V＜V临界（实际上球还没到最高点时就脱离了轨道） （2）如图（a）的球过最高点时，轻质杆（管）对球产生的弹力情况： 注意：杆与绳不同，杆对球既能产生拉力，也能对球产生支持力． ①当v＝0时，N＝mg（N为支持力） ②当 0＜v＜Rg时， N随v增大而减小，且mg＞N＞0，N为支持力． ③当v=Rg时，N＝0 36

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