《导学部分及答案.》由会员分享，可在线阅读，更多相关《导学部分及答案.（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第五章曲 线 运 动课时5.1曲 线 运 动知识体系梳理平面直角分矢量切线改变变速vcos vsin vx2+vy2平行四边形定则不在预习效果检测1.B2.BCD3.D4.(1)匀加速直线F1mF1的反方向(2)匀变速曲线F2mF2的反方向(3)匀减速直线F3mF3的反方向重点难点探究主题1:(1)物体做曲线运动时,不会始终在某一直线上运动,因此无法应用直线坐标系,而应该选择平面直角坐标系。(2)质点的位置P可以用它的两个坐标xP、yP表示,即P(xP,yP)。(3)由图可知,位移的大小L=xP2+yP2,位移L与x轴的夹角可由tan =yPxP求出。主题2:(1)砂轮打磨下来的微粒在离开砂轮
2、前,随砂轮转动而做圆周运动。微粒在A点离开砂轮后,由于惯性,沿圆周的切线方向飞出。微粒做圆周运动在某点的速度方向就是微粒在该点离开砂轮做直线运动的方向。(2)运动员应在链球转到位置1时放手,链球沿圆周切线方向飞出,能够落在场地内,如图所示。(3)质点瞬时速度方向为曲线某点的切线方向。主题3:(1)如图所示,可确定小球实际的运动轨迹是直线。(2)小球实际的运动位移大小x=x12+x22=2L,位移与水平方向夹角为45。(3)小球实际的运动速度大小v=v12+v22=2v,速度与水平方向夹角为45。主题4:(1)物体做匀速直线运动时,合力F为零;物体做加速直线运动时,合力F的方向与速度v的方向一致
3、;物体做减速直线运动时,合力F的方向与速度v的方向相反。可见当物体所受的合力为零或合力不为零但合力的方向与它的速度方向在同一直线上时,物体就做直线运动。(2)如图所示,当合力F与速度v的方向之间有一定夹角时,可以把合力F分解为与速度v平行的力F1和与速度v垂直的力F2,F1改变速度v的大小,F2改变速度v的方向,所以物体做曲线运动。(3)物体运动的轨迹向合外力的方向弯曲,物体的运动轨迹位于速度与合外力之间。基础智能检测1.B2.C3.AC4.A全新视角拓展1.C2.(1)3 m/s(2)5 m/s(3)410 m课时5.2平 抛 运 动知识体系梳理速度水平方向斜向上斜向下竖直向上重力重力加速度
4、g匀变速匀速直线重力匀加速直线匀速直线自由落体v0tg2v02x2v0gt预习效果检测1.B2.B3.B4.C重点难点探究主题1:(1)用手水平抛出的小钢球所受空气阻力相对小钢球的重力来说小很多,因此可以认为小钢球做平抛运动;纸飞机由于所受空气阻力较大,因此它的运动不是平抛运动。物体做平抛运动的条件:有水平初速度且只受重力作用。(2)平抛运动的特点:运动轨迹为曲线,具有水平初速度,运动过程中只受重力。根据平抛运动的轨迹和受力情况可知,平抛运动是匀变速曲线运动。主题2:(1)以物体水平抛出时的位置为坐标原点,以水平抛出的方向为x轴的正方向,竖直向下的方向为y轴的正方向,建立坐标系,并从抛出瞬间开
5、始计时。因平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动,故平抛物体的水平坐标随时间变化的规律是x=vt;竖直方向的分运动为自由落体运动,故竖直坐标随时间变化的规律是y=12gt2。(2)因为x=vt,y=12gt2。从中消去t,可得y=g2v2x2,式中g、v都是与x、y无关的常量,所以g2v2也是常量。这正是初中数学中的抛物线方程y=ax2。(3)初速度为v的平抛运动,经过时间t后,其水平分速度vx=v,竖直分速度vy=gt。根据运动的合成规律可知物体在这个时刻的速度(即合速度)大小v=vx2+vy2=v2+g2t2,设这个时刻物体的速度与水平方向的夹角为,则有tan =vyvx=gtv。(4)初
6、速度为v的平抛运动,经时间t后,水平位移x=v0t,竖直位移y=12gt2,根据运动的合成规律可知,合位移大小l=x2+y2=(v0t)2+(12gt2)2,与水平方向的夹角为,有tan =yx=gt2v0。主题3:(1)如图甲所示,位移与水平方向的夹角为,甲tan =yx=12gt2vt=gt2v末速度方向与水平方向的夹角为tan =vyvx=gtv所以,tan =2tan 。(2)如图乙所示,平抛运动的偏角即为平抛运动的速度与水平方向的夹角乙所以有tan =vyvx=gtv=12gt212vt=yx2可见,平抛运动的物体在任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点。主题4:(
7、1)斜抛运动是指以一定的初速度将物体沿着与水平方向成一定角度斜向上或向下抛出,物体仅在重力作用下所做的曲线运动。(2)斜抛运动的物体运动轨迹为抛物线,运动过程中仅受重力作用。根据斜抛运动的轨迹和受力情况可知:斜抛运动是匀变速曲线运动。(3)研究斜上抛运动可以仿照平抛运动的处理方法。最高点速度不为零,还有水平速度vx=v0cos 。水平方向不受力,做匀速直线运动,水平方向初速度:v0x=v0cos ,水平方向的位移x=v0tcos ,竖直方向仅受重力,做竖直上抛运动,竖直方向初速度:v0y=v0sin ,竖直方向的位移y=v0t sin -gt22。基础智能检测1.B2.C3.D4.C全新视角拓
8、展1.23.2 m/s27.4 m2.D课时5.3实验:研究平抛运动知识体系梳理重力g自由落体匀速直线垂线y=ax249y=ax212gt22y3g水平距离x3x3g2y3预习效果检测1.(1)使轨道末端切线位于水平方向(2)每次都从同一位置释放(3)重锤线竖直线2.CD3.CD4.BC重点难点探究主题1:(1)本实验的目的是描绘出平抛物体的运动轨迹,求出平抛物体的初速度。(2)平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成,即x=v0t,y=12gt2。让小球做平抛运动,利用追踪法逐点描出小球运动的轨迹,建立坐标系,测量出x、y,再利用公式v0=xt=xg2y求出平抛物体
9、的初速度。主题2:(1)安装调整斜槽:用图钉把坐标纸钉在竖直板上,在木板的左上角固定斜槽,并使其末端保持水平。确定抛出点(坐标轴):利用重垂线在坐标纸上画出经过斜槽末端点的竖直线,将它作为y轴。把小球放在槽口处,以球心高度为准,在坐标纸上画一条垂直于y轴的水平线,将其作为x轴。两条轴线的交点O作为小球平抛运动的抛出点。(2)由于本实验是采用寻找同一运动轨迹上的各处不同点,然后再用描点法来确定轨迹的方法,而小球下落一次只能测一个点,需要多次测量,故应保证小球每次的平抛运动完全相同,即平抛物体的初速度必须每次都相同。为做到这一点,应使小球每次都从斜槽上的同一位置无初速度滚下。(3)描绘运动轨迹(描
10、迹法):把笔尖放在小球可能经过的位置上,如果小球运动中碰到笔尖,用铅笔在该位置画上一点。用同样的方法,从同一位置释放小球,在小球运动路线上描下若干点。 取下坐标纸,用平滑的曲线把记下小球通过的位置连接起来,就得出小球做平抛运动的轨迹。主题3:(1)测量某点的下落距离y和水平距离x。(2)先由y=12gt2求出时间,再由x=v0t求出初速度v0=xt=xg2y。(3)取两段相等的水平位移,则两段时间相同,它们对应的竖直位移为y1、y2,由y2-y1=gt2可得出时间t再由x=v0t求出初速度v0=xt=xgy2-y1。基础智能检测1.BC2.BD3.BC4.(1)CF(2)ACE(3)水平位移x
11、竖直位移yv0=xg2y全新视角拓展1.2 m/s3 m/s2.(1)保证同一初速度平抛(2)xgy2-y1(3)1.0课时5.4圆 周 运 动知识体系梳理时间圆弧长度圆弧长时间圆心角时间弧度/秒v=r预习效果检测1.A2.A3.BD4.1127201181296重点难点探究主题1:(1)秒针的末端运动的线速度更大。分针与秒针的末端做圆周运动的半径基本相同,相同时间秒针的末端转过的圈数多,运动轨迹更长,根据线速度定义可知,秒针的线速度更大。(2)用弧长(路程)与时间的比值来描述,线速度是瞬时速度。线速度是矢量,方向是圆周上各点的切线方向。不一样。“匀速圆周运动”的“匀速”指的是速率,“匀速直线
12、运动”的“匀速”指的是速度。主题2:(1)线速度大小不同,角速度大小相同,周期大小相同。(2)线速度是描述质点做圆周运动快慢的物理量,角速度是描述质点绕圆心转动快慢的物理量。国际单位制中,角速度单位是弧度/秒(rad/s)。(3)匀速圆周运动是线速度变化(方向时刻变化)的运动;匀速圆周运动是角速度不变(大小、方向均不变)的运动,通俗地描述角速度方向可用顺时针方向和逆时间方向。(4)周期与角速度有必然的关系,即=t=2T,周期越大则角速度越小。主题3:一物体做半径为r的匀速圆周运动,它运动一周所用的时间叫周期,用T表示。它在周期T内转过的弧长为2r,由此可知线速度与周期的关系为v=2rT。上式表
13、明,当半径相同时,周期小的线速度大;当半径不同时,周期小的线速度不一定大。所以周期与线速度描述的快慢是不一样的。一个周期T内转过的角度为2,由=t得物体的角速度与周期的关系为=2T。线速度与角速度关系为v=r。考虑到转速,则有=2n,v=2nr。主题4:均有道理,但作为计时工具我们只关心角速度(周期)。基础智能检测1.A2.BCD3.AD4.AC全新视角拓展1.C2.(1)Rg2h(2)2Rg2h课时5.5向心加速度知识体系梳理改变加速度引力拉力圆心指向圆心向心加速度v2rr2预习效果检测1.B2.A3.B4.B重点难点探究主题1:(1)地球受到指向太阳的引力作用。小球受到重力、支持力和绳子的
14、拉力三个力的作用,其合力即为绳子的拉力。它们受到的合力都不为零,且方向都指向圆心。(2)做匀速圆周运动的物体,线速度大小不变,但方向时刻变化,所以匀速圆周运动是变速运动。既然是变速运动,就一定会有加速度。由于做匀速圆周运动的物体所受的力或合外力指向圆心,根据牛顿第二定律,物体的加速度也指向圆心。在理论上可以得出结论:任何做匀速圆周运动的物体一定存在加速度,且加速度方向都指向圆心。主题2:(1)a=vt表示质点运动的平均加速度,速度的变化量v是矢量,v的方向就是加速度的方向。(2)分别画出质点在A、B两点的速度矢量(长度一样),将vA的起点移到B点,并保持vA的长度和方向不变,以vA的箭头端为起
15、点,vB的箭头端为终点作矢量v。当t无限趋近于零时,A、B两点无限靠近,vA、vB的夹角无限趋近于零,等腰三角形的底角接近直角,v 的方向跟vA(或vB)的方向垂直,即沿半径方向,并且指向圆心。由此可知,做匀速圆周运动的物体的加速度一定指向圆心。既然是指向圆心的加速度,我们就把它叫作向心加速度。(3)v表明的是速度变化的大小,或者说是速度变化了多少,不用管时间,而vt是指速度变化的快慢,是速度的变化量与所用时间的比值。主题3:(1)向心加速度是矢量,它的方向总是指向圆心。(2)由于v=r,因此a=v2r=(r)2r=2r;由于v=2rT,因此a=v2r=(2rT)2r=(2T)2r,又因为周期T与频率f是倒数关系,因此a=(
