高中物理--曲线运动--高考复习教案新部编本设计

在x方向：以初速度为vx0=v0cosα， 加速度为ax=gsinα的匀加速直线运动。

在y方向：以初速度为vy0=v0sinα， 加速度为ay=gcosα的匀加速直线运动。

二．平抛运动的规律

平抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动。 （从抛出点开始计时）

1. 速度规律： VX=V0

VY=gt V与水平方向的夹角tgθ=gt/v0

2. 位移规律： X=v0t (证明：轨迹是一条抛物线)

Y=

S与水平方向的夹角tanα=gt/2v0=

1tanθ 23. 平抛运动时间t与水平射程X

平抛运动时间t由高度Y决定，与初速度无关；水平射程X由初速度和高度共同决定。

平抛运动中，任何两时刻的速度变化量?v?g?t（方向恒定向下）

三．斜抛运动的规律

斜抛运动可以看成是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的竖直上抛或竖直下抛运动的合运动.

【典型例题】

（2010，天津，高考）如图所示，在高为h的平台边缘水平抛出小球A，同时在水平地面上距台面边缘水平距离为s处竖直上抛小球B，两球运动轨迹在同一竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度为g。若两球能在空中相遇，则小球A的初速度vA应大于_________，A、B两球初速

A h s vA vB B v度之比A为__________。

vB（2006，天津，高考）在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行

一段时间后落地。若不计空气阻力，则

A．垒球落地时瞬间速度的大小仅由初速度决定

B．垒球落地时瞬时速度的方向仅由击球点离地面的高度决定 C．垒球在空中运动的水平位移仅由初速度决定

C D．垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定 B Q （2009，天津，高一质量检测）如图所示，红蜡块可以在竖直玻璃管内

的水中匀速上升，速度为v， P v 育人犹如春风化雨，授业不惜蜡炬成灰

A R a

D 若在红蜡块从A点开始匀速上升的同时，玻璃管从AB位置由静止 开始水平向右做匀加速直线运动到DC位置，加速度大小为a，红 蜡块的实际运动轨迹可能是图中的 ( B ) A．直线P B．曲线Q

（2009，天津，高一期中考试）从距地面高为H的A点以速度vA平抛一物体，其水平射程为2L，在A的正上方距地面高为2H的B点，以速度vB同方向平抛出另一物体，其水平射程为L，两物体在空中运动的轨迹在同一竖直面内，且都从同一屏的顶端擦过，求： （1）抛出时的速度vA和vB的比值。

（2）屏的高度h (注意：H是已知的, L是未知的) 。 答案： 解： （1）2L?vAv2H4H ， L?vB 联立得：A?22 ggvB62?H?h?2?2H?h? ，x?vB 联立得：h?H

7ggL 2L

(2)设O点到屏的水平距离为x，则：

x?vA【板块三】圆周运动 【基础知识】

一、匀速圆周运动

1．定义：质点沿圆周运动，如果在相等时间内通过的弧长相等，这种运动叫做匀速圆周运

动．

2．描述圆周运动的物理量 (1)线速度

①线速度的大小：做圆周运动的物体，通过的弧长与所用时间的比值叫线速度的大小，即线速率．

②线速度大小的计算公式：V=

s2?R==?R=2?f R tT ③线速度的方向：线速度的方向就是圆周该点的切线方向．

注：线速度是做圆周运动的瞬时速度，是矢量，不仅有大小，而且有方向，且方向时刻改变，故匀速l圆周运动是变速运动． (2)角速度

①定义：做匀速圆周运动的物体其半径转过的角度θ跟所用时间 t的比值，叫做物体的角速度．

②定义式：ω＝θ/t，描述质点绕圆心转动的快慢．计算公式：?=

?t?2??2?f T ③角速度是矢量

④单位：在国际单位制中，角度用弧度(rad)表示，故角速度的单位是弧度/秒，符号为

育人犹如春风化雨，授业不惜蜡炬成灰

rad/s．

★ 说明：关于角速度的方向，在高中阶段不做要求，但要明确在匀速圆周运动中其角速度是恒定的．

(3)周期T：做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期．

(4)频率：周期的倒数叫频率，表示1s内质点所转过的周数．频率的单位是Hz． (5)转速：做圆周运动的物体单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数，叫转速．通常用n表示，单位是r/s．

★实际中所说的转数是指做匀速圆周运动的物体每分钟转过的圈数，用h 表示，单位是转每分(r／min)．

★说明：频率和转速对匀速圆周运动来说在意义上是相等的，但频率具有更广泛的意义，两者的单位也不相同．

(6)v、ω、T的关系：二、向心加速度与向心力

1.向心加速度

①物理意义：描述线速度方向改变的快慢．

v24?22??R?2R?4?2 f2 R=??v ②大小：an =RT ③方向：总是指向圆心，方向时则发生变化、．

说明：做圆周运动物体的向心加速度an，在ω不变的情况下an与r成正比，在v不变的情况下an与r成反比． 2.向心力

(1)理解要点

①定义：做圆周运动的物体所受的指向圆心的力．

②作用效果：产生向心加速度，以不断改变物体的线速度方向，维持物体做圆周运动,不改变线速度的大小，是效果力．．

③来源：向心力是作圆周运动的物体所受外力在向心方向上的合力． ★匀速圆周运动的向心力，就是物体所受的合外力．

2v24?222F?ma?m?m?R?mR?m4?fR ④大小：nn2RT ⑤方向：向心力总是沿半径指向圆心，大小保持不变，是变力．

★向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是各力的合力或某力的分力，总之，只要达到维持物体做圆周运动效果的力，就是向心力．向心力足按力的作用效果来命名的．对各种情况下向心力的来源应明确．如：水平圆盘上跟随圆盘一起匀速转动的物体(右图(a))和水平地面上匀速转弯的汽车，其摩擦力是向心力；圆锥摆(右图(b))和以规定速率转弯的火车．向心力是重力与弹力的合力．

3.圆周运动中向心力分析 ①匀速圆周运动：物体做匀速圆周运动时受到的外力的合力就是向心力，向心力大小不变，方向始终与速度方向垂直且指向圆心，这是物体做匀速圆周运动的条件．

育人犹如春风化雨，授业不惜蜡炬成灰

②变速圆周运动：在变速圆周运动中，合外力不仅大小随时间改变，其方向也不沿半径指向圆心．合外力沿半径方向的分力(或所有外力沿半径方向的分力的矢量和)提供向心力，使物体产生向心加速度，改变速度的方向．合外力沿轨道切线方向的分力，使物体产生切向加速度，改变速度的大小． 4. 离心运动

(1)离心现象条件分析

①做圆周运动的物体，由于本身具有惯性，总是想沿着切线方向运动，只足由于向心力作用，使它不能沿切 线方向飞出，而被限制着沿圆周运动。

②当产生向心力的合外力消失，F=0，物体便沿所在位置的切线方向飞去。 ③当提供向心力的合外力不完全消失，而只是小于应当具有的向心力，，即合外力不足提供所需的向心力的情况下，物体沿切线与圆周之间的一条曲线运动。 (2)离心运动的应用和危害

利用离心运动制成离心机械．如：离心干燥器、洗衣机的脱水筒等．

汽车、火车转弯处，为防止离心运动造成的危害，一是限定汽车和火车的转弯速度不能太大；二是把路面筑成外高内低的斜坡以增大向心力．

说明：若合外力大于所需的向心力，物体离圆心将越来越近．即为近心运动． 【典型例题】

（2010，天津，南开区高一下期末质量检测）甲、乙、丙三个物体，甲静止地放在北京，乙静止地放在南京，丙静止地放在广州．当它们随地球一起转动时( D ) A．甲的角速度最大，乙的线速度最小 B．丙的角速度最小，甲的线速度最大 C．三个物体的角速度、周期和线速度都相等 D．三个物体的角速度、周期一样，丙的线速度最大

（2010，天津，南开区高一下期末质量检测）上海锦江乐园的“摩天转轮”的直径达98 m，世界排名第五。游人乘坐时，转轮始终不停地在竖直平面内做匀速转动，每转一周用时25 min，每个厢轿共有6个座位。试判断下列说法中正确的是( A ) A．每时每刻，每个人受到的合力都不等于零 B．每个乘客都在做加速度为零的匀速运动 C．乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变 D．乘客在乘坐过程中的机械能始终保持不变

（2009，天津，高一质量检测）质量m=5t的汽车以速率v=10m/s分别驶过一座半径R=100m

的凸形和凹形桥的中央，g=10m/s ，若在凹形桥的中央，汽车对桥面的压力是 N；若汽车通过凸形桥顶端时对桥面的压力为零，此时汽车的速率是 m/s．

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答案：源网5.5×10 、1010

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育人犹如春风化雨，授业不惜蜡炬成灰