一、曲線運(yùn)動(dòng)1、曲線運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)叫曲線運(yùn)動(dòng).適用范圍：曲線運(yùn)動(dòng)是普遍的運(yùn)動(dòng)情形,小到圍觀世界、大到宏觀世界.2、曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的速度方向沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向.vCABCvAvB第五章曲線運(yùn)動(dòng)

課時(shí)1曲線運(yùn)動(dòng)3、曲線運(yùn)動(dòng)的位移

4、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件

從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度講,物體的加速度方向跟速度的方向不在同一條直線上時(shí),物體就做曲線運(yùn)動(dòng)；從動(dòng)力學(xué)的角度講,物體所受合力的方向跟速度的方向不在同一條直線上時(shí),物體就做曲線運(yùn)動(dòng).

說明：判斷直線還是曲線運(yùn)動(dòng)關(guān)鍵看a與v是否同一直線；判斷勻變速還是變加速關(guān)鍵看a是否恒定a恒定→勻變速曲線運(yùn)動(dòng)a變化→變加速曲線運(yùn)動(dòng)F合或

a跟v不在同一直線上a恒定→勻變速直線運(yùn)動(dòng)a變化→變加速直線運(yùn)動(dòng)F合或a跟v在同一直線上二、運(yùn)動(dòng)的合成與分解2、運(yùn)動(dòng)的合成與分解

包括位移、速度、加速度的合成與分解,由已知的分運(yùn)動(dòng)求跟它們等效的合運(yùn)動(dòng)叫做運(yùn)動(dòng)的合成,而已知合運(yùn)動(dòng)求跟它等效的分運(yùn)動(dòng)叫做運(yùn)動(dòng)的分解.1、合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)

合運(yùn)動(dòng)就是物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng).一個(gè)運(yùn)動(dòng)也可以看作物體同時(shí)參與了幾個(gè)運(yùn)動(dòng),這幾個(gè)運(yùn)動(dòng)就是物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng),物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)(合運(yùn)動(dòng))位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度,而分運(yùn)動(dòng)的位移、速度、加速度是它的分位移、分速度、分加速度.3、合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)的關(guān)系

(1)等時(shí)性：合運(yùn)動(dòng)與分運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間相等.

(2)獨(dú)立性：一個(gè)物體同時(shí)參與幾個(gè)分運(yùn)動(dòng),各分運(yùn)動(dòng)獨(dú)立進(jìn)行,不受其他分運(yùn)動(dòng)的影響.

(3)等效性：各分運(yùn)動(dòng)的規(guī)律疊加起來與合運(yùn)動(dòng)規(guī)律有完全相同的效果.4、運(yùn)動(dòng)的合成與分解的運(yùn)算法則

運(yùn)動(dòng)的合成與分解是指描述運(yùn)動(dòng)的各物理量,即位移、速度、加速度的合成與分解,由于它們都是矢量,所以都遵循平行四邊形定則．

(1)兩分運(yùn)動(dòng)在同一直線上時(shí),同向相加,反向相減．

(2)兩分運(yùn)動(dòng)不在同一直線上時(shí),按照平行四邊形定則進(jìn)行合成,如圖所示：三、小船渡河問題分析

船在過河時(shí),同時(shí)參與了兩個(gè)運(yùn)動(dòng),一是船隨水沿河岸方向的運(yùn)動(dòng),二是船本身相對(duì)水的運(yùn)動(dòng).設(shè)一條河寬L,水流速度為v水,船在靜水中的速度為v船,船的實(shí)際速度為v合.那么：

四、繩連物體的速度分解問題

指物拉繩(桿)或繩(桿)拉物問題.由于高中研究的繩都是不可伸長(zhǎng)的,桿都是不可伸長(zhǎng)和壓縮的,即繩或桿的長(zhǎng)度不會(huì)改變,所以解題原則是：把物體的實(shí)際速度分解為垂直于繩(桿)和平行于繩(桿)方向的兩個(gè)分量,根據(jù)繩(桿)連物體沿繩(桿)方向的分速度大小相同求解.隨堂訓(xùn)練1、船在靜水中的航速為v1,水流的速度為v2,為使船行駛到河正對(duì)岸的碼頭,則v1相對(duì)v2的方向應(yīng)為 (

)答案：C

2、一小船在靜水中的速度為3m/s,它在一條河寬150m,水流速度為4m/s的河流中渡河,則(

)A．小船不可能到達(dá)正對(duì)岸B．小船渡河的時(shí)間不可能少于50sC．小船以最短時(shí)間渡河時(shí),它沿水流方向的位移大小為200mD．小船以最短位移渡河時(shí),位移大小為150m解析：小船在靜水中的速度為3m/s,水流速度為4m/s,小船在靜水中的速度小于水流速度,所以小船不能到達(dá)正對(duì)岸,其位移必大于150m,A正確,D錯(cuò)誤；當(dāng)船頭垂直河岸運(yùn)動(dòng)時(shí),分運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短,合運(yùn)動(dòng)時(shí)間也最短,為50s,B正確；這時(shí)小船沿水流方向的位移大小為200m,C正確．答案：ABC3、如圖所示,重物M沿豎直桿下滑,并通過繩帶動(dòng)小車m沿斜面升高,當(dāng)滑輪右側(cè)繩與豎直方向的夾角為θ時(shí),知重物下滑的速度為u,求：此時(shí)小車的速度v是多少？答案：物體M下滑的速度是合運(yùn)動(dòng)的速度,且物體M和繩的端點(diǎn)的速度也是合速度u,其速度可以分解為沿繩子方向拉小車的速度v1和垂直于繩子方向的速度v2,如圖15所示．由圖可知：v＝v1＝ucosθ.一、拋體運(yùn)動(dòng)

1、定義：將物體以一定的速度將物體拋出,不考慮空氣阻力,物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng).

2、幾種拋體運(yùn)動(dòng)

斜上拋運(yùn)動(dòng)、斜下拋運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)課時(shí)2平拋運(yùn)動(dòng)二、平拋運(yùn)動(dòng)

1、定義：將物體以一定的速度水平拋出,物體只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)叫平拋運(yùn)動(dòng).

2、平拋運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)

（1）從受力情況看

a）重力與速度方向有夾角,做曲線運(yùn)動(dòng)

b）水平方向不受力,做勻速直線運(yùn)動(dòng)

c）豎直方向只受重力,初速度為零,自由落體運(yùn)動(dòng)

因此,平拋運(yùn)動(dòng)是勻變速曲線運(yùn)動(dòng).（2）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

a）豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)

b）水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)3、平拋運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律第四節(jié)圓周運(yùn)動(dòng)一、圓周運(yùn)動(dòng) 在物理學(xué)中,把質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是圓或圓弧的一部分的運(yùn)動(dòng)叫做圓周運(yùn)動(dòng).二、勻速圓周運(yùn)動(dòng)

定義：物體沿著圓周運(yùn)動(dòng),并且線速度的大小處處相等,這種運(yùn)動(dòng)叫做勻速圓周運(yùn)動(dòng).1）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢.2）定義：質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)通過的弧長(zhǎng)Δs和所用時(shí)間Δt

的比值叫做線速度.3）大?。?）單位：m/sv

=ΔtΔs5）方向：質(zhì)點(diǎn)在圓周某點(diǎn)的線速度方向沿圓周上該點(diǎn)的切線方向.1、線速度?s三、描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量1、物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過圓心角的快慢.

2、定義：質(zhì)點(diǎn)所在的半徑轉(zhuǎn)過圓心角Δθ和所用時(shí)間Δt的比值叫做角速度.3、大?。?、單位：rad/s或s-1ω=ΔtΔθΔθ說明：勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的運(yùn)動(dòng).2、角速度轉(zhuǎn)速周期頻率定義符號(hào)單位物理意義關(guān)系物體在單位時(shí)間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)nr/s或r/min描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)的快慢

物體運(yùn)動(dòng)一周所用的時(shí)間物體在單位時(shí)間所轉(zhuǎn)過的圈數(shù)TfsHz或s-1n=

f=T13、轉(zhuǎn)速、周期、頻率思考線速度、角速度與周期的關(guān)系？設(shè)物體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)：v=T2πr線速度與周期的關(guān)系：角速度與周期的關(guān)系：ω=T2π思考線速度與角速度的關(guān)系？設(shè)物體做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),在Δt內(nèi)通過的弧長(zhǎng)為Δs,半徑轉(zhuǎn)過的角度為Δθ由數(shù)學(xué)知識(shí)得Δs=rΔθv

===rωΔtΔsΔtrΔθv

=rω?sΔθr四、常見傳動(dòng)從動(dòng)裝置a、皮帶傳動(dòng)－線速度大小相等b、齒輪傳動(dòng)－線速度大小相等c、自行車鋼條上離圓心不同遠(yuǎn)近的質(zhì)點(diǎn)－角速度相等對(duì)自行車三輪轉(zhuǎn)動(dòng)的描述CBA(1)A、B的線速度相同(2)B、C的角速度相同隨堂訓(xùn)練：1、一個(gè)物體以角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),下列說法中正確的是()A.軌道半徑越大線速度越大B.軌道半徑越大線速度越小C.軌道半徑越大周期越大D.軌道半徑越大周期越小解析由v=ωr,可知ω一定時(shí),v與r成正比,A正確,B錯(cuò)誤,2、一個(gè)大輪通過皮帶帶動(dòng)小輪轉(zhuǎn)動(dòng),皮帶和兩輪之間無滑動(dòng),大輪半徑是小輪半徑的3倍,大輪上一點(diǎn)S離轉(zhuǎn)軸O1的距離是半徑的1/3,大輪邊緣上一點(diǎn)P,小輪邊緣上一點(diǎn)Q,則vQ:vP:vS=________ωQ:ωP:ωS=__________

o1o2SPQ重要結(jié)論：①同一轉(zhuǎn)盤上各點(diǎn)的角速度相等②同一皮帶輪緣上各點(diǎn)的線速度相等3：3：13：1：13、如圖所示皮帶傳動(dòng)裝置,皮帶輪O1和O2上的三點(diǎn)A、B和C,O1A＝O2C＝r,O2B＝2r,則皮帶傳動(dòng)時(shí)(皮帶傳動(dòng)時(shí)不打滑),關(guān)于A、B、C三質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況是（）解析

O1、O2兩輪通過皮帶傳動(dòng),且皮帶不打滑則O1、O2兩輪邊緣的線速度大小相等,即vA＝vB．因?yàn)镺1A<O2B,即rA<rB,由v=ωr可知ωA>ωB,B、C兩點(diǎn)在同一個(gè)輪上,具有相同的角速度,即ωB=ωC

,而rB=2rC,所以由v=ω

r可知vB>vC,故A正確,選項(xiàng)B,C、D均錯(cuò)誤．第五節(jié)向心加速度、向心力一、速度變化量速度的變化量△V是矢量還是標(biāo)量?

如果初速度v1和末速度v2不在同一直線上,如何表示速度的變化量△V?把我們?cè)谝郧皩W(xué)過的兩個(gè)矢量相加的三角形法則逆過來運(yùn)用就可以得出兩個(gè)不在同一直線上的矢量的相減．四、關(guān)于向心力的基本描述1.定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的合力始終指向圓心這個(gè)合力就叫做向心力.2.大?。?.方向：總指向圓心,與速度垂直,方向不斷變化.4.作用效果：只改變速度的方向,不改變速度的大小.思考：向心力是按照性質(zhì)還是按照作用效果命名的？②向心力通常由重力、彈力、摩擦力……中的某一個(gè)力,或者是某個(gè)力的分力,或幾個(gè)力在半徑方向的合力所提供.①向心力是根據(jù)力的作用效果來命名的,不是性質(zhì)的力,(也可以說不是實(shí)際存在的力)受力分析時(shí)不要重復(fù)考慮.

五、向心力的來源：

課堂練習(xí)1、關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是（）A、勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻速運(yùn)動(dòng)B、勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種勻變速運(yùn)動(dòng)C、勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變加速運(yùn)動(dòng)D、物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)其向心力不改變線速度的大小CD2、分析下圖中物體A、B、C的受力情況,并說明這些物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力的來源.BωAωωCθA的向心力源自轉(zhuǎn)盤對(duì)它的摩擦力B的向心力源自筒壁對(duì)它的壓力C的向心力源自繩對(duì)它的拉力和它受到重力的合力NNGGGffT課堂小結(jié)一、向心力：⑴大?。孩品较颍貉匕霃街赶驁A心,是變力.⑶特點(diǎn)：F與V始終垂直,方向不斷變化.⑷來源：重力、彈力、摩擦力或某個(gè)力的分力,或幾個(gè)力在半徑方向的合力所提供.或：F=mv2rF=mω2r二、向心加速度:⑴大小:

a=ω2r

或a=V2/r⑵方向:沿半徑指向圓心,方向不斷變化,是變加速運(yùn)動(dòng).⑶物理意義:表示速度方向變化快慢的物理量.

第七節(jié)生活中的圓周運(yùn)動(dòng)一、鐵路的彎道火車在軌道上運(yùn)行

火車水平轉(zhuǎn)彎時(shí)情況分析：由外側(cè)軌道對(duì)車輪輪緣的擠壓力F提供向心力FF車輪介紹由上圖知:

①此時(shí)火車車輪受三個(gè)力：重力、支持力、外軌對(duì)輪緣的彈力.②外軌對(duì)輪緣的彈力提供向心力.③由于該彈力是由輪緣和外軌的擠壓產(chǎn)生的,且由于火車質(zhì)量很大,故輪緣和外軌間的相互作用力很大,易損害鐵軌.mgFFxαα火車外軌高于內(nèi)軌時(shí)車輪的受力情況由上圖知:①說明此時(shí)火車的支持力FN的方向不再是豎直的,而是斜向彎道的內(nèi)側(cè).②此時(shí)支持里與重力的合力提供火車轉(zhuǎn)彎所需的向心力.③轉(zhuǎn)彎處要選擇內(nèi)外軌適當(dāng)?shù)母叨炔?使轉(zhuǎn)彎時(shí)所需的向心力完全由重力G和支持里FN來提供.這樣外軌就不受輪緣的擠壓了.二、拱型橋小車經(jīng)過三種不同形式的橋

汽車在拱橋上以速度v前進(jìn),橋面的圓弧半徑為R,求汽車過橋的最高點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面的壓力？步驟：①選汽車為研究對(duì)象.②對(duì)汽車進(jìn)行受力分析：受到重力和橋?qū)嚨闹С至?

③上述兩個(gè)力的合力提供向心力、且向心力方向向下.

④建立關(guān)系式.

⑤又因支持力與壓力是一對(duì)作用力與反作用力,所以,一輛質(zhì)量ｍ＝2.0ｔ的小轎車,駛過半徑R=90m的一段圓弧形橋面,重力加速度g=10m／s2．求：（1）若橋面為凹形,汽車以20m／s的速度通過橋面最低點(diǎn)時(shí),對(duì)橋面壓力是多大?

（2）若橋面為凸形,汽車以10m／s的速度通過橋面最高點(diǎn)時(shí),對(duì)橋面壓力是多大?

（3）汽車以多大速度通過凸形橋面頂點(diǎn)時(shí),對(duì)橋面剛好沒有壓力?課堂練習(xí)：解析：

（1）汽車通過凹形橋面最低點(diǎn)時(shí),在水平方向受到牽引力F和阻力f．在豎直方向受到橋面向上的支持力N和向下的重力G＝mg的合力為N1-mg,這個(gè)合力就是汽車通過橋面最低點(diǎn)時(shí)的向心力,即F向＝－ｍｇ由向心力公式有：解得橋面的支持力大小為:

根據(jù)牛頓第三定律,汽車對(duì)橋面最低點(diǎn)的壓力大小是2.98×104N．

（2）汽車通過凸形橋面最高點(diǎn)時(shí),在水平方向受到牽引力F和阻力ｆ在豎直方向受到豎直向下的重力G=ｍｇ和橋面向上的支持力N2,圓弧形軌道的圓心在汽車的下方,重力G=ｍｇ與支持力的合力為,這個(gè)合力就是汽車通過橋面頂點(diǎn)時(shí)的向心力,即F向=ｍｇ-N2,由向心力公式有:

解得橋面的支持力大小為

根據(jù)牛頓第三定律,汽車在橋的頂點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面壓力的大小為l.78X104N（3）設(shè)汽車速度未知時(shí),通過凸形橋面頂點(diǎn)時(shí)對(duì)橋面壓力等于零.根據(jù)牛頓第三定律,這時(shí)橋面對(duì)汽車的支持力也為零,汽車在豎直方向只受到重力G作用,重力G=ｍｇ就是汽車駛過橋頂點(diǎn)時(shí)的向心力,即F向=mg,由向心力公式有解得：汽車以30m／s的速度通過橋面頂點(diǎn)時(shí),對(duì)橋面剛好沒有壓力．三、航天器中的失重現(xiàn)象

以繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的宇宙飛船為例做些說明,當(dāng)飛船距地面高度為一、二百千米時(shí),它的軌道半徑近似等于地球半徑R,航天員受到的地球引力近似等于他在地面測(cè)得的體重,除此之外,他還可能受到飛船座艙對(duì)他的支持力FN,引力與支持力的合力為他提供了繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力.探究

此時(shí),座艙對(duì)航天員的支持力FN=0,航天員處于失重狀態(tài).四、離心運(yùn)動(dòng)做圓周運(yùn)動(dòng)的物體一旦失去向心力