高一物理 曲线运动Word文档格式.docx

1、（1）合运动与分运动间的关系合运动指的是物体相对于参考系的实际运动；分运动指的是由物体的实际运动所引起的在某方向的运动效果。合运动与分运动间是“等效替代”关系；合运动及分运动在某一过程中，具有相等的运动时间；两个分运动间，互不干扰，各自独立进行。即时巩固2（2007扬大附中期中） 如图所示的塔吊臂上有一个可以沿水平方向运动的小车A，小车下装有吊着物体B的吊钩。在小车A与物体B以相同的水平速度沿吊臂方向匀速运动的同时，吊钩将物体B向上吊起。A、B之间的距离以d=H-2t2（SI）（SI表示国际单位制，式中H为吊臂离地面的高度）规律变化。则物体做：速度大小不变的曲线运动速度大小增加的曲线运动加速度

2、大小方向均不变的曲线运动加速度大小方向均变化的曲线运动解析 由题意可知，物体B同时参与了两个运动，一是与车A相同的水平匀速运动，二是竖直向上的匀加速运动，物体B在某时刻的合速度与加速度方向如图所示。由以上分析可见，物体B做加速度恒定、速度大小不断增大的曲线运动，因此，选项B、C正确。BC（2）两类典型问题小船渡河问题运动效果：小船渡河时同时参与两个运动，一是随水流沿河岸向下游并与水流速度相等的一个分运动；再是小船相对水的运动。小船同时参与的这两个运动的合运动就是它的实际运动。最短时间：小船的渡河时间，由河宽和小船沿垂直河岸方向的分运动的速度决定，与水流速度无关。在河宽一定的情况下，小船沿垂直河

3、岸方向的分运动的速度越大，渡河时间则越短。当小船垂直河岸航行时，沿垂直河岸方向的速度最大，渡河时间最短。最小位移：在小船相对于水的速度大于水流速度时，小船的实际航线可以与河岸垂直，此时，小船的位移最小且与河宽相等；当小船相对于水的速度小于水流速度时，小船的实际运动无论如何也不会垂直河岸，这时，应采用几何法确定小船的最小位移。即时巩固3 河宽60m，水流速度v=6m/s，小船在静水中的速度v2=3m/s，则：（1）它渡河的最短时间是多少？（2）最短航程是多少？解析（1）以水流速度方向为x轴正方向，以垂直河岸方向为y轴正方向，以船开出点为坐标原点建立坐标系，设船与岸成角开出（如图所示）将v2沿x、

4、y方向分解：，小船的过河时间为当时渡河时间最短，最短时间为（2）由于小船对水的速度小于水流速度，所以小船不能沿垂直河岸方向运动。先作出OA表示水流速度v1，然后以A点为圆心以船对水的速度v2大小为半径作圆，过O作圆的切线OB与圆相切于B点，连接AB，过O作AB的平行线，过B作OA的平行线，两平行线相交于C点，则OC为船对水的速度v2（如图所示），由图不难看出，船沿OBD行驶到对岸位移最短，设v2与河岸的夹角为，则有，所以位移的最小值为“牵连”问题处理“牵连”问题的关键：（1）研究对象的选取：必须选择绳子与物体的连接点为研究对象；（2）合运动的确定：研究对象相对参考系的运动即为合运动；（3）两个

5、分运动的确认：其一是沿绳子的，再是与绳子垂直的。需要注意的是，在绳子上各点沿绳方向的速度大小相等。即时巩固3（2007年菏泽期末）如图所示，物体A和B质量均为m，且分别与跨过光滑轻质定滑轮的轻绳相连，B放在光滑水平面上，A与悬绳竖直。用力F拉B沿水平面向左匀速运动过程中，绳对A的拉力的大小A大于mg B总等于mgC一定小于mg D以上三项都不正确解析 对A物体所受拉力和重力大小关系的分析，可根据其运动速度的变化情况进行判断。以绳子与B物体的连接点为研究对象，其实际运动即合运动方向水平向左，将其作图示分解。解三角形可得：由于物体B做匀速运动，所以v合一定，可见v1随的不断减小而不断增大。又因为物

6、体A与绳上其它各点沿绳方向的速率相等，所以A做速度不断增大的运动，因此A所受绳子的拉力大于其重力，选项A正确。（二）平抛物体的运动v0vBvySlhAB平抛运动是匀变速曲线运动的典范，处理方法具有代表意义。平抛运动的基本处理方法是正交分解法。即时巩固4 在倾角为370的斜面上从A点以6m/s的初速度水平抛出一个小球，小球落在B点，如图所示。求小球刚碰到斜面时的速度方向、A、B两点间的水平距离和小球在空中飞行的时间（g取10m/s2）。若改变小球的初速度大小，小球刚落到斜面时的速度方向如何变化？解析 设小球落到B点时的偏转角为，运动时间为t。则又因为解得A、B两点间的水平距离在B点时，所以根据平

7、抛运动中，速度偏向角的正切等于位移偏向角正切值的2倍的规律可知，无论初速度多大，只要小球落在斜面上，其刚落到斜面时速度的偏向角相等。（三）圆周运动1圆周运动问题的解题思路（1）选择研究对象；（2）明确圆周运动物体的轨道面；（3）分析向心力的来源；（4）建立力与运动间的关系；（5）解方程或方程组，求出待求量。2圆周运动的类型（1）水平面上的圆周运动特点：竖直方向受力平衡，水平方向的合外力提供向心力。（2）“圆锥摆”模型物体所受外力不垂直也不共线，由合外力提供向心力。（3）“水流星”模型非匀速圆周运动，除最高和最低点外，合力方向并不指向圆心，即合外力不完全用于提供向心力。这类问题，一般在最高点上都

8、有一个临界速度，只有在物体圆周运动速度大于或等于临界速度时，才能通过最高点。要注意区别轻绳约束和轻杆约束的不同。在轻绳约束时，物体在最高点所受合外力（即向心力）的最小等于物体的重力，所以物体通过圆周最高点的速度最小为；在轻杆约束时，合外力所提供的最小向心力为零，因此物体通过圆周最高点的最小速度为零。ORCH即时巩固5 如图所示，位于竖直平面上的圆弧形光滑轨道，半径为R，OB沿竖直方向，圆弧轨道上端A距地面高度为H，质量为2m的小球从A点由静止释放，到B点的速度为，最后落在地面上的C点处，不计空气阻力。求：小球刚运动到B点时，对轨道的压力多大？小球落地点C与B的水平距离为多大？比值R/H为多少时

9、，小球落地点C与B的水平距离最远？该水平距离最大值是多少？解析小球经过B点时，重力与支持力的合力提供向心力，由公式可得：解得：小球离开B点后做平抛运动，在竖直方向有：水平方向有：解以上两式得：由，根据数学知识知，当（即）时，S有最大值，其最大值为：3传动问题两类传动模型的特点：（1）皮带传动类的特点是边缘上各点的线速率大小相等；（2）同轴传动类的特点是各点的角速度相等。即时巩固6 如图所示，甲是一个半径为r的固定在转轴上的轮子，乙是一个支撑起来的中空的轮环，内半径为2r，外半径为3r，甲带动乙转动，接触处不打滑，当甲的角速度为时，轮环外壁N点的线速度是_，轮环外壁N点的向心加速度是_.解析 甲

10、、乙两轮接触处不打滑，说明甲轮外缘与乙内缘上各点线速度大小相等。甲轮边缘的线速度v=r，则乙轮环内径2r的圆周上各点线速度也为v乙（内）=r，其角速度= =0.5，乙轮环上各点的角速度相等，则N点的线速度vN=3r=1.5ra=0.752r1.5r;0.752r4圆周运动中的临界问题解决临界问题的常用方法：（1）极限法：把物理问题中的某一变量（或过程）推向极端，从而使临界现象显露，达到尽快求解的目的。（2）假设法：有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索，但在变化过程中可能出现临界问题，这时需用假设法确定下临界状态后，再作分析。（3）数学方法：将物理问题转化为数学问题，再应用数学规律来进行处理

11、。即时巩固7 如图所示，在水平转台上放有A、B两个小物块，它们距离轴心O分别为rA=0.2 m,rB=0.3 m,它们与台面间相互作用的静摩擦力的最大值为其重力的0.4倍，取g=10 m/s2.（1）当转台转动时，要使两物块都不发生相对于台面的滑动，求转台转动的角速度的范围.（2）要使两物块都对台面发生滑动，求转台转动角速度应满足的条件.【解析】 （1）因为rBrA.所以B物块先滑动.Ffm=0.4 mBg F向=mBB2rB 当B恰不相对台面滑动时，应有F向=Ffm 联立、式解得0.4mBg=mBB2rB 解式得B= rad/s故要使两物块都不相对台面滑动，的范围为02 rad/s.（2）同

12、理，当A恰不相对台面滑动时，应有0.4mAg=mAA2rA,解得A=2 rad/s故要使两物块都对台面发生滑动，的范围为2 rad/s【答案】 02 rad/s;2 rad/s典例剖析例题1 有一小船正在渡河，如甲图所示，在离对岸30 m时，其下游40 m处有一危险水域.假若水流速度为5 m/s，为了使小船在危险水域之前到达对岸，那么小船从现在起相对于静水的最小速度应是多大?甲【解析】 设小船到达危险水域前，恰好到达对岸，则其合位移方向如乙图所示，设合位移方向与河岸的夹角为，则乙tan即37小船的合速度方向与合位移方向相同，根据平行四边形定则知，当船相对于静水的速度v1垂直于合速度时，v1最小

13、.由图乙可知，v1的最小值为v1minv2sin5m/s3 m/s这时v1的方向与河岸的夹角9053.即从现在开始，船头指向与上游成53角，以相对于静水的速度3 m/s航行，在到达危险水域前恰好到达对岸.【答案】 见解析例题2 一架飞机在距地面h处以速度v1水平匀速飞行，在地面正下方有一条平直的公路，此时有一辆敌方的运送弹药的汽车正以速度v2相向行驶过来，则飞行员释放炸弹时应距汽车的直线距离为（ ）A.v1 B.（v1+v2）C. D.解析 炸弹被释放后做平抛运动，据平抛运动的规律知：炸弹的飞行时间为：水平方向所产生的位移为：在这段时间内，汽车所通过的位移为：释放炸弹时，飞机与汽车间的水平距离为：炸弹与汽车间的直线距离为：，选项C正确。例题3 如图所示，在质量为M的电动机上，装有质量为m的偏心轮，飞轮转动的角速度为，当飞轮重心在转轴正上方时，电动机对地面的压力刚好为零.则飞轮重心离转轴的距离多大?在转动过程中，电动机对地面的最大压力多大?【解析】 设偏心轮的重心距转轴r，偏心轮等效为