高中物理必修2专题复习.docx

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高中物理必修2专题复****br/>一、第五章曲线运动
考大纲求:
曲线运动,运动的合成与分解Ⅱ(曲线运动和运动的合成与分解,常常交融
在力学综合问题中观察)
Ⅱ
匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加快度、离心现象Ⅰ
匀速圆周运动的向心力Ⅱ
(一)、知识网络
曲线运动的条件:物体所受协力的方向跟它的速度方向不在同向来线上研究曲线运动的基本方法:运动的合成与分解
运动性质:匀变速曲线运动
规律:
曲
vx=v0
线
平抛运动vy=gt
运
动
0
x=vt

tan

vy
vx
y
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y=gt2/2

tan
x
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运动性质:变速运动
曲两
描绘匀速圆周运动的几个物理量:
线种
匀速圆周运动
运特
l
2r
动殊
v
,v
;
的
t
T
曲
,
2
;
线
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运
t
T
动
v
r
Fn
mr
2
v2
m(
2
)
2
r
向心力:
m
T
r
向心加快度:an
r
2v2
(
2
)2r
r
T
(二)重点内容解说
1、物体的运动轨迹不是直线的运动称为曲线运动,曲线运动的条件可从两个角度来理
解:(1)从运动学角度来理解;物体的加快度方向不在同一条直线上;(2)从动力学角度来
理解:物体所受协力的方向与物体的速度方向不在一条直线上。曲线运动的速度方向沿曲线的切线方向,曲线运动是一种变速运动。
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曲线运动是一种复杂的运动,为了简化解题过程引入了运动的合成与分解。一个复杂的
运动可依据运动的实质成效按正交分解或按平行四边形定章进行分解。合运动与分运动是等
效代替关系,它们拥有独立性和等时性的特色。运动的合成是运动分解的逆运算,相同按照
同等四边形定章。
2、平抛运动
平抛运动拥有水平初速度且只受重力作用,是匀变速曲线运动。研究平抛运动的方法是利用运动的合成与分解,将复杂运动分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运
动。其运动规律为:(1)水平方向:ax=0,vx=v0,x=v0t。
2)竖直方向:ay=g,vy=gt,y=gt2/2。
(3)合运动:a=g,vt
vx
2
vy
2
,sx2
y2。vt与v0方向夹角为θ,tanθ=gt/
v0,s与x方向夹角为α,tanα=gt/2v0。
平抛运动中飞翔时间仅由抛出点与落地址的竖直高度来决定,
即t
2h
,与v0没关。
g
水平射程s=v0
2h。
g
3、匀速圆周运动、描绘匀速圆周运动的几个物理量、匀速圆周运动的实例剖析。
正确理解并掌握匀速圆周运动、线速度、角速度、周期和频次、向心加快度、向心力的
观点及物理意义,并掌握有关公式。
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式求解。向心力能够由某一个力来供给,也能够由某个力的分力供给,还可以够由合外力来提
供,在匀速圆周运动中,合外力即为向心力,一直指向圆心,其大小不变,作用是改变线速
度的方向,不改变线速度的大小,在非匀速圆周运动中,物体所受的合外力一般不指向圆心,
各力沿半径方向的重量的协力指向圆心,此协力供给向心力,大小和方向均发生变化;与半
径垂直的各分力的协力改变速度大小,在中学阶段不做研究。
对匀速圆周运动的实例剖析应联合受力剖析,找准圆心的地点,联合牛顿第二定律和向
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心力公式列方程求解,要注意绳类的拘束条件为

v临=

gR,杆类的拘束条件为

v临=0。
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(三)常考模型规律示例总结
渡河问题剖析
小船过河的问题,能够小船渡河运动分解为他同时参加的两个运动,一是小船相对水的运动(设水不流时船的运动,即在静水中的运动),一是随水流的运动(水冲船的运动,等于水流的运动),船的实质运动为合运动.
例1:设河宽为d,船在静水中的速度为v1,河水流速为v2
①船头正对河岸行驶,渡河时间最短
,t
d
短=
v1
②当v1>v2时,且合速度垂直于河岸
,航程最短x1=d
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当v<v
2
时,合速度不行能垂直河岸
,确立方法以下:
1
以下图,以v2矢量尾端为圆心;以v1矢量的大小为半径画弧
,从v2矢量的始端向圆弧
作切线,则
合速度沿此切线航程最短,
d
v1
x
2
θ
v2
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由图知:sinθ=v1
v2
d
v2d
最短航程x2=
=
sin
v1
注意:船的划行方向与船头指向一致
,而船的航行方向是实质运动方向.
[变式训练
1]小船过河,
,则经10min可
抵达下游
120m处的对岸;若船头指向与上游河岸成θ角向前划行
,
岸,试问河宽有多少米?[答案]河宽200m
平抛运动的规律
平抛运动能够当作是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运动。
以抛出点为原点,取水平方向为x轴,正方向与初速度v0的方向相同;竖直方向为y轴,
正方向向下;物体在任一时刻t地点坐标P(x,y),位移s,速度vt(如图)的关系为:
Ox
α
vx
v
y
v
t
y
速度公式
水均分速度:v
=v,竖直分速度:v
=gt.
x
0
y
T时刻平抛物体的速度大小和方向
:
t
2
2
vy
0
V=
vx
vy,tanα==gt/v
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vx
位移公式(地点坐标):水均分位移:x=v0t,
竖直分位移:y=gt2/2
t时间内合位移的大小和方向:l=x2
y2
,tanθ=y=
g
x
2v0t
因为tanα=2tanθ,vt的反向延伸线与
x轴的交点为水平位移的中点.
(3)
轨迹方程:平抛物体在随意时刻的地点坐标
x和y所知足的方程,叫轨迹方程,由位
移公式消去t可得:
g
2
2
2v02
y=
2v02
x
或x=
g
y
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明显这是极点在原点,张口向下的抛物线方程,所以平抛运动的轨迹是一条抛物线.
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[例2]小球以初速度v0水平抛出,落地时速度为
v1,阻力不计,以抛出点为坐标原点
,以水平
初速度v0方向为x轴正向,以竖直向下方向为
y轴正方向,成立坐标系
(1)
小球在空中飞翔时间
t
(2)
抛出点离地面高度
h
(3)
水平射程x
(4)
小球的位移s
(5)
落地时速度v1的方向,反向延伸线与
x轴交点坐标x是多少?
[思路剖析](1)如图在着地址速度v1可分解为水平方向速度
v0和竖直方向分速度
vy,
x1
x
O
x
s
h
v0
vyv1
y
2
22
22
v12
v02
而vy=gt则v1=v0
+vy
=v0+(gt)
可求t=
g
平抛运动在竖直方向分运动为自由落体运动
2g
·
1
2
2
v12
v02
h=gt/2=
g
2
v1
v0
=
2g
2
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平抛运动在水平方向分运动为匀速直线运动
v0v12
v02
x=v0t=
g
(4)位移大小s=
x2
h2
2v02v12
3v04
v14
=
2g
位移s与水平方向间的夹角的正切值
h
v12
v02
tanθ=
=
x
2v0
(5)落地时速度v1方向的反方向延伸线与
v12
v02
x轴交点坐标x1=x/2=v0
2g
v12
v02
v12
v02
(3)x=
v0v12
v02
[答案](1)t=
(2)h=
2g
g
g
(4)s=
2v02v12
3v04
v14
θ=
v12
v02
v12
v02
tan
(5)
x1=v0
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2g2v02g
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[总结]平抛运动常分解成水平方向和竖直方向的两个分运动来办理,由竖直分运动是自由落
体运动,所以匀变速直线运动公式和推论均可应用.
2
2
,若不计空气阻力,g=10m/s,则
物体落地时间为多少?
(2)物体落地时与乘客的水平距离是多少?
[答案](1)t=
2s
(2)s=
2
传动装置的两个基本关系:皮带(齿轴,靠背轮)传动线速度相等,同轴转动的角速度相
等.
在剖析传动装置的各物理量之间的关系时,要第一明确什么量是相等的,什么量是不等
的,在往常状况下同轴的各点角速度ω,转速n和周期T相等,而线速度v=ωr与半径成正比。
在以为皮带不打滑的状况下,传动皮带与皮带连结的边沿的各点线速度的大小相等
,而角速
度ω=v/r
与半径r成反比.
[例3]
以下图的传动装置中,
B,C两轮固定在一同绕同一轴转动,
A,B两轮用皮带传动,
三轮的半径关系是
r=r=2r
.若皮带不打滑,求A,B,C轮边沿的a,b,c
三点的角速度之比和线
A
C
B
速度之比.
c
a·
b
A
·
·B
C
[分析]
A,B两轮经过皮带传动,皮带不打滑
,则A,B两轮边沿的线速度大小相等
.即
va=vb
或va:vb=1:1
①
由
得
ω
ωb=rB:rA=1:2
②
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v=ωr
a:
B,C两轮固定在一同绕同一轴转动
,则B,C两轮的角速度相同,即
ωb=ωc或
ωb:ωc=1:1
③
由v=ωr
得vb:vc=rB:r
C=1:2
④
由②③得ωa:ωb:
ωc=1:2:2
由①④得va:vb:vc=1:1:2
[答案]
a,b,c
三点的角速度之比为
1:2:2;
线速度之比为1:2:2
[变式训练
3]以下图皮带传动装置,皮带轮为O,O′,RB=RA/2,RC=2RA/3,当皮带轮匀速转动
时,皮带不皮带轮之间不打滑
,求A,B,C三点的角速度之比、线速度之比和周期之比。
[答案](1)
ω:ω:
ω
=2:2:3
A
A
B
c
(2)v
A:vB:vc=2:1:2
C
(1)
T:T:T=3:3:2
B
A
BC
·O
·O/

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【例4】细杆的一端与小球相连,可绕

O点的水平轴自由转动,不计摩擦,杆长为

R。
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(1)若小球在最高点速度为

gR,杆对球作使劲为多少?当球运动到最低点时,杆对球
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