2008 高考物理复习高考物理复习 曲线运动曲线运动 万有引力与航天万有引力与航天考纲要求考纲要求1运动的合成和分解 2曲线运动中质点的速度沿轨道的切线方向，且必具有加速度 3平抛运动 4匀速圆周运动，线速度和角速度，周期，圆周运动的向心加速度 a=/R 2v5匀速圆周运动的向心力 6离心现象 7万有引力定律及其应用，人造地球卫星的运动（限于圆轨道） 8环绕速度 9.第二宇宙速度和第三宇宙速度 知识网络：知识网络：单元切块：单元切块：按照考纲的要求，本章内容可以分成三部分，即：运动的合成和分解、平抛运动；圆周运动；万有引力定律及其应用。其中重点是平抛运动的分解方法及运动规律、匀速圆周运动的线速度、角速度、向心加速度的概念并记住相应的关系式。难点是牛顿定律处理圆周运动问题。曲线运动条件：F合与初速 v0不在一条直线上特例方向：沿切线方向平抛运动匀速圆周运动条件：只受重力，初速水平研究方法：运动的合成和分解规律：水平方向匀速直线运动竖直方向自由落体运动条件：F合与初速 v0垂直特点：v、a 大小不变，方向时刻变化 描述：v、T、a、n、f万有引力定律天体运动地球卫星11 曲线运动、运动的合成与分解曲线运动、运动的合成与分解教学目标：教学目标：1明确形成曲线运动的条件（落实到平抛运动和匀速圆周运动） ；2理解和运动、分运动，能够运用平行四边形定则处理运动的合成与分解问题。3通过例题的分析，探究解决有关运动实际问题的基本思路和方法，并注意到相关物理 知识的综合运用，以提高学生的综合能力教学重点：教学重点：曲线运动的条件的理解教学难点：教学难点：运动的合成与分解教学方法：教学方法：讲练结合，计算机辅助教学教学过程：教学过程：基础回顾：基础回顾：一、曲线运动一、曲线运动1速度特点（1）曲线运动的速度方向：质点做曲线运动时，速度的方向时刻在改变，质点在某一点 （或某时刻）的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。（2）曲线运动的运动性质:质点在曲线运动中的速度方向时刻在改变，所以曲线运动一 定是变速运动，也就是具有加速度，但变速运动不一定是曲线运动。2曲线运动的条件：（1）从动力学角度看：质点所受合外力的方向（或加速度方向）跟它的速度方向不在同 一直线上，物体就做曲线运动。当物体受到的合力为恒力（大小恒定、方向不变）时，物体作匀变速曲线运动 ，如平抛 运动。当物体受到的合力大小恒定而方向总跟速度的方向垂直，则物体将做匀速率圆周运 动 （这里的合力可以是万有引力卫星的运动、库仑力电子绕核旋转、洛仑兹力 带电粒子在匀强磁场中的偏转、弹力绳拴着的物体在光滑水平面上绕绳的一端旋转、重 力与弹力的合力锥摆、静摩擦力水平转盘上的物体等 ）如果物体受到约束，只能沿圆形轨道运动，而速率不断变化如小球被绳或杆约束着在竖直平面内运动，是变速率圆周运动合力的方向并不总跟速度方向垂直（2）从运动学角度看：质点所受加速度的方向（或加速度方向）跟它的速度方向不在同一直 线上，物体就做曲线运动。物体做曲线运动，它在某一点（或某一时刻）的加速度方向指向 曲线的凹的那边，加速度方向与速度方向夹角小于 900，物体速率增大；加速度方向与速度 方向夹角大于 900，物体速率减小。如图中 P、Q 点所示。a 的分量改变速度方向，加速度由 物体所受合外力唯一决定，这就说明，为什么力与速度方向不在同一条直线上是物体做曲线 运动的条件。 3曲线运动的分类：一是加速度大小、方向均不变的曲 线运动，叫匀变速曲线运动，如平抛运动，另一是加速度大小 不变、方向时刻改变的曲线运动，如匀速圆周运动。二、运动的合成与分解二、运动的合成与分解1分运动和合运动：一个物体同时参与几个运动，参与的这几个运动都是分运动，物体 的实际运动就是合运动。2运动的合成：从已知的分运动来求合运动，叫做运动的合成，包括位移、速度和加速 度的合成，由于它们都是矢量，所以遵循平行四边形定则。3运动的分解：求一个已知运动的分运动，叫运动的分解，解题时应按实际“效果”分 解，或正交分解。4合运动与分运动的特征： 等效性：（矢量性）分运动共同作用效果与合运动相同。等时性：合运动所需时间和对应的每个分运动时间相等。独立性：一个物体可以同时参与几个不同的分运动，各个分运动独立进行，互不影响。基础自测：基础自测：1有关运动的合成，以下说法正确的是 ( B )A两个直线运动的合运动一定是直线运动B两个不在同一直线上的匀速直线运动的合运动一定是直线运动C两个匀加速直线运动的合运动一定是匀加速直线运动D匀加速直线运动和匀加速直线运动的合运动一定是直线运动2一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内 ( B )A速度一定在不断地改变，加速度也定不断地改变B速度定在不断地改变，加速度可以不变C速度可以不变，加速度一定不断地改变D速度可以不变，加速度也可以不变3下面说法中正确的是 ( A )A做曲线运动物体的速度方向必定变化B速度变化的运动必定是曲线运动C加速度恒定的运动不可能是曲线运动D加速度变化的运动必定是曲线运动4关于两个分运动的合运动，下列说法正确的是 ( AD )A两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动B两个直线运动的合运动定是直线运动C合运动的速度一定大于分运动的速度)合运动的位移大小可能小于分运动的位移大小5精彩的 F1 赛事相信你不会陌生吧! 车王舒马赫的精彩表演在全世界掀起一股强烈的红色 风潮在观众感觉精彩与刺激的同时，车手们却时刻处在紧张与危险之中。有次车王在 个弯道上高速行驶，突然赛车后轮脱落，从而不得不遗憾地退出了比赛关于脱落的后轮的 运动情况，以下说法正确的是 ( C )A仍然沿着汽车行驶的弯道运动B沿着与弯道垂直的方向飞出C沿着脱离时，轮子前进的方向做直线运动，离开弯道D上述情况都有可能6一个静上的质点，在两个互成锐角的恒力 F1、F2作用下开始运动，经过一段时间后撤掉 其中的一个力，则质点在撤去该力前后两个阶段的运动情况分别是 ( B )A匀加速直线运动，匀减速直线运动 B匀加速直线运动，匀变速曲线运动C匀变速曲线运动。匀速圆周运动 D匀加速直线运动。匀速圆周运动7水面很宽的条河，越靠近河中心水的流速越大。小船渡河时船头总是垂直河岸，速度不 变，则小船 ( AC )A渡河的轨迹为曲线 B。渡河的轨迹为直线C到河中心时速度最大 D到河对岸时速度最大重点、难点详解：重点、难点详解：一、运动类型的分类分析：匀速直线运动（条件：F合=0）（1）直线运动： 匀变速直线运动（条件：F合为恒力不等于零且与速度同线）非匀变速直线运动（条件：F合为变力且与速度同线）匀变速曲线运动（条件：F合0 为恒力且与速度不同线） （2）曲线运动： 非匀变速直线运动（条件：F合0 为变力且与速度不同线）【例 1】光滑平面上一运动质点以速度 vo 通过点 O，如图所示，与此同时，给质点加上 沿 x 轴正方向的恒力 Fx和沿 y 轴正方向的恒力 Fy，则 ( C D ) A 因为有 Fx，质点一定做曲线运动B如果 FyFx，质点向 y 轴一侧做曲线运动C如果 FyFxtan，质点做直线运动D如果 FxFycot，质点向 x 轴一侧做曲线运动【巩固】一个质点受两个互成锐角的恒力 F1和 F2作用，由静止开始运动，若运动过程 中保持二力方向不变，但 F1突然增大到 F1+F，则质点以后A一定做匀变速曲线运动B在相等时间内速度的变化一定相等C可能做匀速直线运动D可能做变加速曲线运动解析：先判定是曲线运动还是直线运动，方法是看力的方 向与速度方向是否在一条直 线上，再判定“加速运动或是匀速运动” ，方法是看 F 是否为零以及是否变化 选 A、B 本题主要考查物体做曲线运动的条件、物体做匀变速运动的条件二、物体的运动状态是由初速度状态（v0）和受力情况（F合）决定的，这是处理复杂运 动的力和运动的观点思路是：重点是判断合运动和分运动，这里分两种情况介绍。重点是判断合运动和分运动，这里分两种情况介绍。一种是研究对象被另一个运动物体所牵连，这个牵连指的是相互作用的牵连，如船在水 上航行，水也在流动着。船对地的运动为船对静水的运动与水对地的运动的合运动。一般地， 物体的实际运动就是合运动。第二种情况是物体间没有相互作用力的牵连，只是由于参照物的变换带来了运动的合成问题。 如两辆车的运动，甲车以 v甲8 ms 的速度向东运动，乙车以 v乙8 ms 的速度向西运动。 求甲车相对于乙车的运动速度 v甲对乙。（1）存在中间牵连参照物问题：如人在自动扶梯上行走，可将人对地运动转化为人对梯 和梯对地的两个分运动处理。（2）匀变速曲线运动问题：可根据初速度（v0）和受力情况建立直角坐标系，将复杂运 动转化为坐标轴上的简单运动来处理。如平抛运动、带电粒子在匀强电场中的偏转、带电粒 子在重力场和电场中的曲线运动等都可以利用这种方法处理。【例 2】如图所示的塔吊臂上有一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 dH 一 2t2(S1)(SI 表示国际单位制，式中 H 为吊臂离地面的 高度)规律就变化，则物体做（BC）A速度大小不变的曲线运动B速度大小增加的曲线运动C加速度大小方向均不变的曲线运动D加速度大小方向均变化的曲线运动【巩固】一点光源 S 的正上方相距 L 处放有一块平面镜，起初镜面与入射光线垂直，当平 面镜以 O 为轴逆时针方向转过 弧度时，求与 S 在同一水平上经平面镜反射后的光斑的移动 速度的大小？（设时间为 t，平面镜做匀速转动）Vn=2L/tcos2 v=vn/cos2三、运动的性质和轨迹物体运动的性质由加速度决定（加速度得零时物体静止或做匀速运动；加速度恒定时物 体做匀变速运动；加速度变化时物体做变加速运动） 。物体运动的轨迹（直线还是曲线）则由物体的速度和加速度的方向关系决定（速度与加 速度方向在同一条直线上时物体做直线运动；速度和加速度方向成角度时物体做曲线运动） 。两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动？决定于它们的合速度和合加速度方向是否共线（如图所示） 。 常见的类型有：a=0：匀速直线运动或静止。a 恒定：性质为匀变速运动，分为： v、a 同向，匀加速直线运动；v、a 反向，匀减速直线运动；v、a 成角度，匀变速曲线运动（轨迹在 v、a 之间， 和速度 v 的方向相切，方向逐渐向 a 的方向接近，但不可能达到。 ）a 变化：性质为变加速运动。如简谐运动， 加速度大小、方向都随时间变化。【例 3】如图甲所示，物体在恒力 F 作用下沿 曲线从 A 运动到 B，这时突然使它所受的力反向 而大小不变（即由 F