高中物理 第五章 曲线运动小结教案 新人教版必修2Word格式文档下载.docx
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2、两图中的F为物体所受的合外力，沿半径方向的力F1改变速度的方向，沿切线方向的力F2改变速度的大小。
3.运动的合成与分解
运动的合成与分解：
指描述运动的各物理量（如位移、速度、加速度）的合成与分解。
1.等时性：
各分运动经历的时间与合运动经历的时间相同。
2.独立性：
一个物体同时参与几个分运动，各分运动独立进行，不受其他分运动的影响。
3.等效性：
各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。
蜡块同时参与两个分运动：
A运动到B，从A运动到D
蜡块最后的运动表现为：
从A运动到C
等时性：
分运动A→B与A→D的时间相等
独立性：
分运动A→B与A→D互不影响
等效性：
蜡块先上浮运动再水平运动最后也能到达C点
4.矢量运算法则
1.运动的合成：
①如果分运动都在同一直线上，则可选取正方向，与正方向相同的量取正，与正方向相反的量取负，将矢量运算简化为代数运算。
②如果分运动互成角度，运动合成时要遵循平行四边形定则。
2.运动的分解：
①确定合速度的方向（就是物体的实际运动方向）；
②根据合速度产生的实际运动效果确定分速度的方向；
③运用平行四边形定则进行分解。
高中阶段遇到的合成与分解问题，一般都能分解为两个互相垂直的分运动。
如平抛运动与斜抛运动。
5.平抛运动
将物体以一定的初速度沿水平方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在重力作用下所做的运动，叫做平抛运动。
1.存在条件：
①具有水平方向的初速度。
②只受重力。
2.运动特点：
平抛运动是加速度为重力加速度的匀变速曲线运动，轨迹是抛物线。
做平抛运动的物体，水平方向运动不受力，不受竖直方向影响，水平方向做匀速直线运动；
竖直方向运动只受重力，不受水平方向影响，竖直方向做自由落体运动；
物体同时参与水平和竖直方向运动，最后表现出来的合运动为平抛运动。
1.正例：
水平方向初速度，只受重力作用，是平抛运动
2.反例：
初速度不沿水平方向，只受重力作用，不是平抛运动
6.平抛运动的公式
水平方向速度保持为；
水平方向位移为
竖直方向速度随时间变化为；
竖直方向位移为
物体的合速度为；
物体的合位移为
合速度与x轴夹角：
；
合位移与x轴夹角：
夹角θ与夹角a的关系：
平抛运动中的公式只利用到数学中简单的平面几何关系，认真看图推导就可以得出。
1、运动时间，即平抛物体在空中的飞行时间取决于下落的高度，与初速度无关。
2、落地的水平距离,即水平距离与初速度和下落高度h有关，与其他因素无关。
3、落地速度，即落地速度也只与初速度和下落高度h有关。
4、平抛物体的运动中，任意两个时刻的速度变化量，方向恒为竖直向下，、、三个速度矢量构成的三角形一定是直角三角形。
5、平抛物体某时刻的速度反向延长线交x轴的坐标值为此时方向位移的一半。
7.斜抛运动
斜抛运动：
物体斜向射出，只在重力作用下，物体作曲线运动。
竖直方向分速度
水平方向分速度
射高为
射程为
1.射高：
在斜抛运动中，物体能达到的最大高度叫做射高。
2.射程：
物体从抛出点到落地点的水平距离叫做射程。
8.线速度
做圆周运动的物体通过的弧长s与所用时间t的比值
符号：
大小：
：
做匀速圆周运动的物体通过的弧长，国际单位制单位是
通过弧长所用的时间，国际单位制单位是
单位：
方向：
沿着圆弧的切线方向
物理意义：
描述质点沿圆周运动的快慢
注意：
1、线速度是矢量，有大小也有方向，是矢量。
圆周运动的线速度方向时刻改变，即使是匀速圆周运动也不是匀速运动，而是变速运动。
2、在实际计算中要将物理量换算成国际单位制单位运算。
无
9.角速度
半径转过的角度与所用时间的比值
半径转过的角度，国际单位制单位是
半径转过的角度所用的时间，国际单位制单位是
T：
圆周运动的周期，国际单位制单位是s
f：
圆周运动的频率，国际单位制单位是Hz
矢量，但高中阶段不讨论其方向问题
描述线速度的方向改变的快慢。
10.线速度与角速度的关系
在圆周运动中，线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积：
1.如图所示，设物体做圆周运动的半径为r，由A运动到B的时间为，AB的弧长为，AB弧对应的圆心角为，当以弧度为单位时，，以及，解三式得：
2.当线速度v一定时，角速度与半径r成反比；
当角速度一定时，线速度与半径成正比；
当半径r一定时，线速度v与角速度成正比。
3.同轴转动的质点角速度相同；
皮带、齿轮、摩擦传动的轮子边缘上的点线速度相等。
1.凡是直接用皮带传动（包括链条传动、摩擦传动）的两个轮子，两轮边缘上各点的线速度大小相等。
a与c的线速度相等，a与c的角速度与半径成反比
2.凡是同一个轮轴上（各个轮都绕同一根轴同步转动）的各点角速度相等（轴上的点除外）。
b、c、d的角速度相等，b、c、d的线速度与半径成正比
11.匀速圆周运动
在任意相等时间内通过的弧长都相等的圆周运动。
匀速圆周运动中的速度方向始终在变化，所以匀速圆周运动实际上是匀速率圆周运动
12.周期
周期性运动每重复一次所需要的时间
：
频率，国际单位制单位是
标量，有大小无方向
对圆周运动而言，周期就是运动一周所用的时间
在实际计算中要将物理量换算成国际单位制单位运算。
1.地球自转是周期性运动，每重复一次所需要的时间是24小时，地球自转的周期是24小时
2.分针做的是周期性运动，每转一圈所需要的时间是1小时=60分钟=3600秒
13.频率
单位时间内运动重复的次数
周期，国际单位制单位是
标量，有大小，无方向
14.转速
单位时间内的转动圈数。
1.符号：
n
2.单位：
转/秒，r/s，r/min
3.存在条件：
物体要受到向心力的作用
15.线速度、角速度、周期的关系
匀速圆周运动的线速度，国际单位制单位是
匀速圆周运动的轨道半径，国际单位制单位是
匀速圆周运动的角速度，国际单位制单位是
匀速圆周运动的周期，国际单位制单位是
匀速圆周运动的频率，国际单位制单位是
1、在实际计算中要将物理量换算成国际单位制单位运算。
2、在匀速圆周运动中，当半径一定时，线速度与角速度成正比；
当线速度一定时，角速度与半径成反比。
3、如图所示，设物体做圆周运动的半径为r，由A运动到B的时间为，AB的弧长为，AB弧对应的圆心角为，当以弧度为单位时，，以及，解三式得：
4、当线速度v一定时，角速度与半径r成反比；
5、同轴转动的质点角速度相同；
16.向心力
做圆周运动的物体要受到一个始终指向圆心的等效力的作用
始终指向圆心
1、做匀速圆周运动的物体，向心力就是物体受到的合外力，向心力是效果力。
3、解匀速圆周运动（或竖直方向上圆周运动的最高点和最低点）问题遵循以下步骤：
①确定研究对象（研究对象通常是做圆周运动的那个物体）
②画出研究对象的圆轨迹，找圆心（受力分析后的合外力），求半径
③对研究对象受力分析，求出合外力，合外力沿半径方向（受力分析不分析向心力）
④合外力提供物体做圆周运动所需要的向心力（合外力与向心力是供需关系）
1、确定研究对象：
研究的是做圆周运动的小球。
2、画圆轨迹，找圆心，求半径，如图。
3、小球受到竖直向下的重力和沿绳子方向的拉力作用，求合力。
4、合力等于向心力。
17.向心加速度
匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心，这个加速度叫做向心加速度。
a
（米每二次方秒）
3.定义式:
4.匀速圆周运动物体的加速度方向始终指向圆心，不断变化，故匀速圆周运动是非匀变速曲线运动。
5.当线速度一定时，向心加速度与半径成反比；
当角速度一定时，向心加速度与半径成正比。
6.物理意义：
描述线速度方向改变的快慢，只改变线速度方向，不改变其大小（感谢用户6691589提供）
18.汽车过拱形桥最高点受力情况。
汽车过拱形桥最高点时，汽车所受支持力与重力的合力充当向心力。
解匀速圆周运动（或竖直方向上圆周运动的最高点和最低点）问题遵循以下步骤：
①确定研究对象是汽车
②画出研究对象的圆轨迹的是公路，找圆心在地底下，半径是最高点到圆心的位置
③对研究对象受力分析，汽车受到重力G和地面对它的支持力F求出合外力，合外力沿半径方向（受力分析不分析向心力）
④合外力提供物体做圆周运动所需要的向心力：
汽车过拱形桥最高点时，受重力和支持力作用，合力充当向心力，指向圆心，，解得：
可见，汽车对拱形桥压力小于重力，处于失重状态。
19.汽车过凹形桥最低点受力情况。
汽车过凹形桥最低点时，汽车所受支持力与重力的合力充当向心力。
汽车过凹形桥最低点时，受重力和支持力作用，合力充当向心力，指向圆心，，解得：
可见，汽车对凹形桥压力大于重力，处于超重状态。
20.轻绳模型
如图所示，没有物体支撑的小球，在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况：
1.小球过最高点临界条件：
小球到达最高点时绳子的拉力（或轨道的弹力）刚好等于零，小球的重力提供其做圆周运动的向心力，即
是小球通过最高点的最小速度，通常叫临界速度,所以，；
2.能过最高点的条件：
3.不能过最高点的条件：
（因为小球还没有到最高点就已脱离了轨道）
21.轻杆模型
如图所示
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