高中物理必修2知识梳理考点复习课件.ppt
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1、高中物理必修2知识梳理考点复习说一说说一说砂轮打磨下来的炽热砂轮打磨下来的炽热的微粒它们沿着什么的微粒它们沿着什么方向运动方向运动?一、曲线运动的速度方向一、曲线运动的速度方向2 2、曲线运、曲线运动中速度的动中速度的方向时刻在方向时刻在变,所以曲变,所以曲线运动是线运动是变变速运动速运动。我们已经知道如何确定曲线运动的速度的方向我们已经知道如何确定曲线运动的速度的方向:在曲线运动中,运动质点在某一点的即时速度的在曲线运动中,运动质点在某一点的即时速度的方向,就是通过这一点的曲线的切线的方向。方向,就是通过这一点的曲线的切线的方向。课堂训练课堂训练1.关于曲线运动,下列说法正确的是关于曲线运动
2、,下列说法正确的是 ()A.曲线运动一定是变速运动曲线运动一定是变速运动 B.曲线运动速度的方向不断地变化。但速度曲线运动速度的方向不断地变化。但速度 的大小可以不变的大小可以不变 C.曲线运动的速度方向可能不变曲线运动的速度方向可能不变 D.曲线运动的速度大小和方向一定同时改变曲线运动的速度大小和方向一定同时改变实验总结实验总结1 1、当物体所受、当物体所受的合力方向跟的合力方向跟它的速度方向它的速度方向不在同一直线不在同一直线上时物体将上时物体将做曲线运动。做曲线运动。实例分析实例分析1实例分析实例分析2水平方向:水平方向:蜡块随管向右做匀速直线运动蜡块随管向右做匀速直线运动竖直方向:竖直
3、方向:蜡块相对管向上做匀速直线运动蜡块相对管向上做匀速直线运动蜡块相对黑板蜡块相对黑板 向右上方运动向右上方运动合成与分解合成与分解红蜡块在平面内的运动红蜡块在平面内的运动例:河宽d100m,水流速度v1=3m/s,船在静水中的速度是v24m/s.求(1)欲使船渡河时间最短,船应怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移多大?分析分析1:时间最短:时间最短2v1vvd结论结论:当船头垂直河岸时,所用时间最短当船头垂直河岸时,所用时间最短例:河宽d100m,水流速度v1=3m/s,船在静水中的速度是v24m/s.求(2)欲使船渡河距离最短,船应怎样渡河?渡河时间多长?分析分析2:航程最短:航程最短2
4、v1vd结论结论:当合运动垂直河岸时,航程最短当合运动垂直河岸时,航程最短21vv 1关于运动的合成,下列说法中正确的是关于运动的合成,下列说法中正确的是()A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大合运动的速度一定比每一个分运动的速度大 B.两个速度不等的匀速直线运动的合运动,一两个速度不等的匀速直线运动的合运动,一定是匀速直线运动定是匀速直线运动 C.两个分运动是直线运动的合运动,一定是直两个分运动是直线运动的合运动,一定是直线运动线运动 D.两个分运动的时间,一定与它们的合运动的两个分运动的时间,一定与它们的合运动的时间相等时间相等BD1.1.基本规律:基本规律:水平方向:水平方向:竖直
5、方向:竖直方向:tvx0位移:位移:水平方向:水平方向:竖直方向:竖直方向:合位移合位移22yxs大小:大小:02tanvgtxy方向:方向:速度:速度:合速度合速度大小:大小:22yxvvv方向:方向:0tanvgtvvxy2.2.位移位移变化变化有什么规律?相等时间内竖直位移变化呢?有什么规律?相等时间内竖直位移变化呢?1.1.速度速度变化变化有什么规律?有什么规律?3.3.飞行时间和水平射程分别有什么因素决定?飞行时间和水平射程分别有什么因素决定?4.4.任一时刻的末速度与初速度方向的夹角(速度偏向角)和位移任一时刻的末速度与初速度方向的夹角(速度偏向角)和位移与初速度方向的夹角(位移偏
6、向角)有什么关系?与初速度方向的夹角(位移偏向角)有什么关系?平抛运动平抛运动221gty Gv0v1v2v3vv0vvv1v2v3tgv方向竖直向下方向竖直向下 课堂练习课堂练习2 2:如图所示,为一物体平抛运动的如图所示,为一物体平抛运动的x-yx-y图象,物体从图象,物体从O O点抛出,点抛出,x x、y y分别为其水平和竖直位移,在物体运动分别为其水平和竖直位移,在物体运动过程中的任一点过程中的任一点P P(x x,y y),其速度的反向延长线交于),其速度的反向延长线交于x x轴的轴的A A点(点(A A点未画出),则点未画出),则OAOA的长度为(的长度为()A.x B.0.5x
7、C.0.3x D.A.x B.0.5x C.0.3x D.不能确定不能确定Bxyv0P(x,y)Oxyxy 课堂练习:将一物体以初速度课堂练习:将一物体以初速度V V0 0水平抛出,不水平抛出,不计空气阻力,求经计空气阻力,求经t t时间物体速度和位移?时间物体速度和位移?v0vsvxvy 速度大小:速度大小:22yxvvv速度方向:速度方向:0tanvgtvvxy位移大小:位移大小:22yxs位移方向:位移方向:02tanvgtxy思考:任一时刻末速度与初速思考:任一时刻末速度与初速度方向的夹角和位移与初速度度方向的夹角和位移与初速度方向的夹角有什么关系?方向的夹角有什么关系?GGN NF
8、F质点通过的圆弧长质点通过的圆弧长s跟所用时间跟所用时间t的比值。的比值。物体作匀速圆周运动一周所用的时间。物体作匀速圆周运动一周所用的时间。单位时间内转过的圈数。单位时间内转过的圈数。质点所在的半径转过的角度质点所在的半径转过的角度 跟所用时间跟所用时间t的比值。的比值。22rTv 即:即:单位:米单位:米/秒,秒,m/s即:即:单位:弧度单位:弧度/秒,秒,rad/s即:即:单位:秒,单位:秒,s即:即:Nnt 单位:转单位:转/秒,秒,r/s1s时间内完成圆周运动的次数。时间内完成圆周运动的次数。即:即:fT 1单位:赫兹,单位:赫兹,Hz v=r t tsv1.链条传动链条传动 或皮带
9、传动或皮带传动 2.齿轮传动齿轮传动 1.两种传动轮缘上的线速两种传动轮缘上的线速度大小相等。度大小相等。AB2.共轴转动角速度相等。共轴转动角速度相等。二、向心加速度二、向心加速度a=v/tV=L/t22rrva向A 1:12:12:1分析OF引引F合合F引引 F向向在匀速圆周运动中,合力提供向心力在匀速圆周运动中,合力提供向心力向心力向心力向OGNT竖直方向上竖直方向上NG,故故T即为合力即为合力F合合TF向向在匀速圆周运动中,合力提供向心力在匀速圆周运动中,合力提供向心力分析轻绳栓一小球,在光滑水平面做匀速圆周运动小球受到哪些小球受到哪些力的作用?力的作用?向心力由什么向心力由什么力提供
10、?力提供?rOGF合T结论结论:向心力由向心力由重力重力G和弹力和弹力T的的合力提供合力提供思考:思考:小球受到哪些小球受到哪些力的作用?力的作用?向心力由什么向心力由什么力提供?力提供?结论结论:向心力由向心力由重力重力G和弹力和弹力T的的合力提供合力提供GfN滚筒洗衣机中物体跟着滚筒匀速转动时;滚筒洗衣机中物体跟着滚筒匀速转动时;向心力由什么力提供?向心力由什么力提供?分析在匀速圆周运动中,在匀速圆周运动中,合力提供向心力合力提供向心力小结大小大小作用效果作用效果:只改变速度的方向只改变速度的方向方向方向:始终指向圆心始终指向圆心(与与v v 垂直垂直););是变力是变力来源来源:合力提供
11、向心力合力提供向心力(匀速圆周运动中匀速圆周运动中)F向向=m v2rF向向=m2rF向向=m r 42T 2飞机在水平面内盘旋飞机在水平面内盘旋几种常见的圆周运动OmOlmF合合=F=Fn n=m2l sinF合合=Fn=m2rOrTmgF合合mgF合合F升升F合合mg tan几种常见的圆周运动OORmmF合合=F向向=m2rOrF合合=F向向=m2 R sinmgNF合合mgNF合合F合合mg tanO几种常见的圆周运动mgN物体相对转盘静止,物体相对转盘静止,随盘做匀速圆周运动随盘做匀速圆周运动rf静静竖直方向:竖直方向:Nmg水平方向:水平方向:F合合=f静静=m2rf静静vABFa回
12、顾:回顾:A、B一起向左加一起向左加速,分析速,分析A的受力情况。的受力情况。f静静v谁提供向谁提供向心力?心力?静摩擦力静摩擦力指向圆心指向圆心向心力的分析思路3 3、按序、按序分析受力分析受力 指向圆心的合力即向心力指向圆心的合力即向心力2 2、确定圆心、半径确定圆心、半径确定圆周运动所在的平面、轨迹、圆心、半径确定圆周运动所在的平面、轨迹、圆心、半径1 1、确定研究对象确定研究对象小结OO思考FnFtF合合vFnFtvF合合速度增大的速度增大的圆周运动圆周运动变速圆周运动速度减小的速度减小的圆周运动圆周运动匀速圆周运动所受的合力提供向心力,方向始终匀速圆周运动所受的合力提供向心力,方向始
13、终指向圆心;如果一个沿圆周运动的物体所受的合指向圆心;如果一个沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心,还能做匀速圆周运动吗?力不指向圆心,还能做匀速圆周运动吗?当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时,当沿圆周运动的物体所受的合力不指向圆心时,物体做变速圆周运动。物体做变速圆周运动。切向力切向力Ft :垂直半径方向的合力:垂直半径方向的合力向心力向心力F向向:沿着半径(或指向圆心)的合力:沿着半径(或指向圆心)的合力产生切向加速度,改变速度的大小产生切向加速度,改变速度的大小产生向心加速度,改变速度的方向产生向心加速度,改变速度的方向匀速圆周运动GGN NF F变速圆周运动合力全部 提供向心力合
14、力部分 提供向心力OFnFtF合合v例与练例与练1.1.关于圆周运动的合力,下列说法中正确的是关于圆周运动的合力,下列说法中正确的是 ()A.A.圆周运动的合力方向一定指向圆心圆周运动的合力方向一定指向圆心B.B.匀速圆周运动的合力方向一定指向圆心匀速圆周运动的合力方向一定指向圆心C.C.匀速圆周运动的合力一定不变匀速圆周运动的合力一定不变D.D.匀速圆周运动的合力大小一定不变匀速圆周运动的合力大小一定不变 匀速圆周运动的物体速度大小不变,速度匀速圆周运动的物体速度大小不变,速度方向不断变化。匀速圆周运动向心力只改变方向不断变化。匀速圆周运动向心力只改变物体速度方向,不改变物体速度大小。物体速
15、度方向,不改变物体速度大小。BD例与练例与练2.2.质量为质量为mm的球用长为的球用长为L L的细绳悬于天花板的的细绳悬于天花板的O O点,并使之在水平面内做匀速圆周运动,细线与点,并使之在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直线成竖直线成 角,则以下正确的是角,则以下正确的是 ()A.A.摆球受重力、拉力和向心力的作用摆球受重力、拉力和向心力的作用B.B.摆球只受重力、拉力的作用摆球只受重力、拉力的作用C.C.摆球做匀速圆周运动的向心力为摆球做匀速圆周运动的向心力为mg tan mg tan D.D.摆球做匀速圆周运动的向心力为摆球做匀速圆周运动的向心力为mg sin mg sin BC铁路的弯
16、道铁路的弯道生生活活中中的的圆圆周周运运动动 圆周运动(Circular motion)(2)外轨高内轨低时转弯GFnNhLr背景问题背景问题1 1、火车转弯:、火车转弯:2vNGmr2vNGmGrNGvG和和N的合力提供汽车做圆周运动的合力提供汽车做圆周运动的向心力,由牛顿第二定律得:的向心力,由牛顿第二定律得:m生生活活中中的的圆圆周周运运动动 圆周运动(Circular motion)rvmFGN2FN=GrvmGFN2汽车过桥问题小结汽车过桥问题小结eg1.一辆卡车在丘陵地匀速行驶一辆卡车在丘陵地匀速行驶,地形如图所示地形如图所示,由于轮胎太旧由于轮胎太旧,途中爆胎途中爆胎,爆胎可能性
17、最大的地段爆胎可能性最大的地段应是应是()A.a处处 B.b处处 C.c处处 D.d处处生生活活中中的的圆圆周周运运动动 圆周运动(Circular motion)abcdD可能飞离路面的地段应是?当堂练习当堂练习对宇航员,重力提供向心力:对宇航员,重力提供向心力:mg=mvmg=mv2 2/r/r由此可以得出由此可以得出vgr 宇航员处于完宇航员处于完全失重状态全失重状态此时人对座椅的压此时人对座椅的压力为零力为零四四离心运动离心运动1.1.离心运动:离心运动:离心运动的应用用离心机把用离心机把体温计的水体温计的水银柱甩回玻银柱甩回玻璃泡内璃泡内制作棉花糖的原理:制作棉花糖的原理:内筒与洗衣
18、机的脱水筒相似,里内筒与洗衣机的脱水筒相似,里面加入白砂糖,加热使糖熔化成面加入白砂糖,加热使糖熔化成糖汁。内筒高速旋转,黏稠的糖糖汁。内筒高速旋转,黏稠的糖汁就做离心运动,从内筒壁的小汁就做离心运动,从内筒壁的小孔飞散出去,成为丝状到达温度孔飞散出去,成为丝状到达温度较低的外筒,并迅速冷却凝固,较低的外筒,并迅速冷却凝固,变得纤细雪白,像一团团棉花。变得纤细雪白,像一团团棉花。分析做圆周运动的物体受力情况分析做圆周运动的物体受力情况OmgFNFfOmgFN提供向心力提供向心力受力分析受力分析FfFN+mg课堂练习课堂练习 航天飞机中的物体处于失重状态,是指这航天飞机中的物体处于失重状态,是指
19、这个物体:个物体:(A)(A)不受地球的吸引力;不受地球的吸引力;(B)(B)地球吸引力和向心力平衡;地球吸引力和向心力平衡;(C)(C)受的向心力和离心力平衡;受的向心力和离心力平衡;(D)(D)对支持它的物体的压力为零。对支持它的物体的压力为零。D拓展与思考:拓展与思考:汽车能通过圆形轨道的最高点吗?汽车能通过圆形轨道的最高点吗?R联想:过山车上的人为什么不会掉下来联想:过山车上的人为什么不会掉下来rvmFGN2GFN一、竖直面内的圆周运动1、“轻绳”模型(均是没有支撑的小球)2、“轻杆”模型(均是有物体支撑的小球)圆周运动中的临界问题1、“轻绳”模型(均是没有支撑的小球)过最高点的临界条
20、件:由grvrvmmg临得2讨论分析:1、过最高点时,绳、轨道对小球产生弹力 ,方向指向圆心;2、不能过最高点时 在到达最高点前小球已经脱离了圆轨道;grv rvmmgFN20NFgrv 2、“轻杆”模型(均是有物体支撑的小球)过最高点的临界条件:小球能运动即可,0临v讨论分析:1、当v=0时,FN=mg,FN为支持力,沿半径指向圆心 2、当0vv7.9km/sV2=11.2km/s2、第二宇宙速度、第二宇宙速度:当物体:当物体的速度大于或等于的速度大于或等于11.2km/s时,卫星就会脱离地球的吸时,卫星就会脱离地球的吸引,不再绕地球运行。我们引,不再绕地球运行。我们把这个速度叫第二宇宙速度
21、。把这个速度叫第二宇宙速度。达到第二宇宙速度的还受到达到第二宇宙速度的还受到太阳的引力。太阳的引力。V3=16.7km/s3、第三宇宙速度、第三宇宙速度:如果物体的速度等于或大于:如果物体的速度等于或大于16.7km/s,物体就摆脱了太阳引力的束缚,飞到太阳,物体就摆脱了太阳引力的束缚,飞到太阳系以外的宇宙空间去。这个速度叫系以外的宇宙空间去。这个速度叫第三宇宙速度第三宇宙速度。h0R=6.4x106mT=24hh=3.6107mr=4.2107mv=3km/sT=24hh0r=6.4106mv=7.9km/sTmin=84分钟分钟同步卫星同步卫星近地卫星近地卫星地球赤道上物体、近地卫星、同步
22、卫星、月球四者比较地球赤道上物体、近地卫星、同步卫星、月球四者比较赤道上的物体赤道上的物体h=3.8108mr3.8108mv=1km/sT=27天天月球月球500千米以下的航天器,计算时轨道半径可近似取地球半径发射过程:发射过程:1停泊轨道 2转移轨道 3静止轨道四、卫星的发射与回收四、卫星的发射与回收Main Ideav1v2v3123Main Ideav1v2v3v4v2v1v4v3v1v4v2v1v4v3A AB B已知小圆半径为已知小圆半径为R,R,周期周期为为T,T,大圆半径为大圆半径为r,r,你能你能求出卫星从求出卫星从A A运动到运动到B B的的时间吗?时间吗?232322AB
23、TrRTR 试比较下列各处速度和加速度的大小试比较下列各处速度和加速度的大小a1=a2 a3=a4变轨:变轨:速度增加(速度增加(F F引引F F向心向心离心运动)离心运动)半径增大(半径增大(F F引引为阻力)速度减小为阻力)速度减小 新轨道新轨道r r新新r;Vr;V新新V V速度减小(速度减小(F F引引F F向心向心向心运动)向心运动)半径减小(半径减小(F F引引为动力)速度增大为动力)速度增大 新轨道新轨道r r新新r;Vr;V新新V V 能量分析:能量分析:飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力,轨道高度会逐渐降低,飞船受轨道上稀薄空气的摩擦阻力,轨道高度会逐渐降低,由于阻力很小,轨道高
24、度的变化很慢,卫星运行的每一圈仍可认由于阻力很小,轨道高度的变化很慢,卫星运行的每一圈仍可认为是匀速圆周运动。为是匀速圆周运动。1、发射和回收阶段、发射和回收阶段发射发射加速上升加速上升超重超重回收回收减速下降减速下降超重超重2、沿圆轨道正常运行、沿圆轨道正常运行只受重力只受重力a=g完全失重完全失重与重力有关的现象全部消失与重力有关的现象全部消失卫星追赶问题1、两星相距最远的条件:2、两星相距最近的条件:.)3210()12(、nnttba.)3210(2、nnttba 1、宇宙飞船要与轨道空间站对接,飞船为了、宇宙飞船要与轨道空间站对接,飞船为了追上轨道空间站追上轨道空间站()A从较低轨道
25、上加速从较低轨道上加速B从较高轨道上加速从较高轨道上加速C从空间站同一高度轨道上加速从空间站同一高度轨道上加速D无论从什么轨道上加速都可以无论从什么轨道上加速都可以A2、在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭在发射地球同步卫星的过程中,卫星首先进入椭圆轨道圆轨道,然后在,然后在Q点通过改变卫星速度,让卫星进点通过改变卫星速度,让卫星进入地球同步轨道入地球同步轨道。则。则 ()A.该卫星的发射速度必定大于该卫星的发射速度必定大于11.2km/sB.卫星在同步轨道卫星在同步轨道上的运行速度大于上的运行速度大于7.9km/s C.在轨道在轨道上,卫星在上,卫星在P点的速度大于在点的速度大于在Q点
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