人教版高中物理必修第二冊(cè)第六章主題提升課(一)曲線運(yùn)動(dòng)課件

主題提升課(一)曲線運(yùn)動(dòng)第六章

圓周運(yùn)動(dòng)在物理中，曲線運(yùn)動(dòng)是指物體在彎曲軌道上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。在高中我們碰到的曲線運(yùn)動(dòng)為拋體運(yùn)動(dòng)與圓周運(yùn)動(dòng)。拋體運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，圓周運(yùn)動(dòng)可以分為勻速圓周運(yùn)動(dòng)和非勻速圓周運(yùn)動(dòng)兩種情況。主題一拋體運(yùn)動(dòng)中的化難為簡(jiǎn)拋體運(yùn)動(dòng)分為平拋、斜拋。由于只受重力作用，且重力方向沿豎直方向，大部分情況我們將速度分解成豎直方向與水平方向，水平方向勻速運(yùn)動(dòng)，豎直方向勻變速運(yùn)動(dòng)。有時(shí)也會(huì)分解速度至其他方向?！镜淅?】第24屆冬季奧運(yùn)會(huì)于2022年2月4日至20日在北京和張家口聯(lián)合舉行，跳臺(tái)滑雪是冬奧會(huì)中最具觀賞性的項(xiàng)目之一，北京跳臺(tái)滑雪賽道“雪如意”如圖甲所示，其簡(jiǎn)化圖如圖乙所示，跳臺(tái)滑雪賽道由助滑道AB，著陸坡BC，減速停止區(qū)CD三部分組成。比賽中滑雪運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)由靜止下滑，運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后水平飛出，落在著陸坡的C點(diǎn)，已知運(yùn)動(dòng)員在空中的飛行時(shí)間為4.5s，著陸坡的傾角θ＝37°，重力加速度g取10m/s2，忽略空氣阻力影響，試求：(1)運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)水平飛出的速度大??；(2)運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)飛出后離斜面最遠(yuǎn)時(shí)速度大??；(3)運(yùn)動(dòng)員從B點(diǎn)飛出后離斜面最遠(yuǎn)的距離。

[答案]

(1)30m/s

(2)37.5m/s

(3)20.25m【典例2】如圖所示，滑雪運(yùn)動(dòng)員通過(guò)助滑道加速后從A點(diǎn)垂直于緩沖坡以v0＝24m/s起跳，最后落在緩沖坡上的B點(diǎn)，緩沖坡傾角θ＝37°，軌跡上的C點(diǎn)與A點(diǎn)等高(圖中未畫出)。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度取g＝10m/s2，若不計(jì)空氣阻力，求：(1)運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中的速度變化量Δv；(2)緩沖坡上A、B兩點(diǎn)間的距離L．[解析]

(1)運(yùn)動(dòng)員豎直分速度vy＝v0cos37°＝19.2m/s從A點(diǎn)到C點(diǎn)過(guò)程中速度變化量Δv＝2vy＝38.4m/s方向豎直向下。

[答案]

(1)38.4m/s，方向豎直向下(2)108m主題二圓周運(yùn)動(dòng)中的化難為簡(jiǎn)勻速圓周運(yùn)動(dòng)合力提供向心力，合力與速度方向始終垂直。勻變速圓周運(yùn)動(dòng)合力方向與速度方向(除了特殊位置垂直)成任一角度，但軌跡是圓，處理方法是將合力分解成沿徑向和切向，徑向提供向心力，切向改變速度大小。與之接觸的物體沿彈力方向速度是相同的。

√

【典例4】如圖所示，在水平地面上有一個(gè)表面光滑的直角三角形物塊M，長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕桿下端用光滑鉸鏈連接于O點(diǎn)(O點(diǎn)固定于地面上)，上端連接小球m，小球靠在物塊左側(cè)，水平向左的推力F施于物塊，整個(gè)裝置靜止。若撤去力F，下列說(shuō)法正確的是(

)A．物塊先做加速運(yùn)動(dòng)，后做減速運(yùn)動(dòng)直至靜止B．小球與物塊分離時(shí)，輕桿中有力C．小球與物塊分離時(shí)，若輕桿與水平地面成α角，小球的角速度大小為ω，則物塊的速度大小是ωLsinαD．小球落地的瞬間與物塊分離√C

[當(dāng)撤去力F后，隨著直角三角形物塊M向右運(yùn)動(dòng)，小球

m邊轉(zhuǎn)動(dòng)邊隨同直角三角形物塊M向右運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樾∏?/p>

m對(duì)直角三角形物塊M有向右的力，所以物塊M先做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩者分離后兩者作用力為0，又由于物塊表面光滑，所以接著做勻速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；由于物塊分開后做勻速運(yùn)動(dòng)，所以小球與物塊分離時(shí)兩者水平方向加速度為0，且兩者之間作用力也為0，又因?yàn)闂U為可動(dòng)桿，作用力沿桿，若桿有作用力必然有水平方向分力，與實(shí)際不符，故小球與物塊分離時(shí)，輕桿中無(wú)力，故B錯(cuò)誤；如圖所示，兩物體水平速度相同，小球角速度為ω，則小球的線速度v＝

ωL，方向垂直桿向下，然后分解為水平速度，vx＝ωLsinα，即