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《第五章曲线运动》复习.doc
《第五章 曲线运动》复习
教学目标:
1、知道匀速圆周运动及物体作曲线运动的条件;
2、理解描述匀速圆周运动的物理量及它们之间的联系;
3、理解向心力和向心加速度;
4、知道向心力是效果力且向心力对物体不做功;
重点:1、匀速圆周运动的物理量之间的关系 2、向心力和向心加速度
难点:向心力的确定
一、曲线运动
1、定义:轨迹是曲线的运动
2、曲线运动的速度:
3、物体作曲线运动的条件:物体所受合外力不等于零且方向与速度不在一条直线上。
F合分解为:Ft:—改变V的大小;Fn:—改变V的大小
4、处理曲线运动的方法:运动的合成与分解
5、模型:(1)小船过河 (2)岸上绳子拉水中船
二、曲线运动的特例
(一)平抛运动
1、定义:
2、特点:(1)初速度水平 (2)加速度恒为g (竖直向下)
是匀变速曲线运动
3、处理方法: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。
规律为:
位移: 速度:
4、实验:(1)如何求初速度?(2)不知道抛出点的如何求初速度?
5、一个推论:
(二)圆周运动
1、定义:轨迹为圆周或圆周的一部分。若作圆周运动的质点,在相等时间内通过的弧长相等,则为匀速圆周运动
2、匀速圆周运动的特点:
A、运动轨迹为圆周 B、运动速度大小不变,方向为该点的切线方向
3、性质:变力作用下的变加速曲线运动
4、描述匀速圆周运动的物理量:
A、线速度:
a、定义:弧长与通过这段弧长所用时间的比值(比值定义)
b、定义式: c、单位:
d、方向:曲线上某点的切线方向(物理意义:描述质点沿圆周运动的快慢)
B、角速度:(物理意义:描述质点绕圆心转动的快慢)
a、定义:连接质点和圆心的半径转过的角度与所用时间的比值
b、定义式: c、单位:
C、周期和频率:
a、定义:周期:作圆周运动的物体运动一周所用的时间
频率:作圆周运动的物体在单位时间内绕圆心转过的圈数
b、单位:周期(T):秒(s) 频率(f):赫兹(Hz)
D、线速度、角速度、周期及频率相互联系:
E、向心加速度:
a、物理义:描述线速度(方向)变化快慢的物理量
b、大小:
c、方向:始终指向圆心,方向时刻变化
F、向心力:作圆周运动的质点始终受到一个指向圆心的力
a、来源:匀速圆周运动——合外力 变速圆周运动——合外力在半径方向的分力
b、作用:产生向心加速度,只改变线速度的方向,不改变线速度的大小(效果力)
c、大小:受力分析求合力, Fn=
d、方向:始终沿半径指向圆心
G、向心力与线速度、角速度、周期及频率的联系:
注意:a、不能说向心力与半径成正比(或反比) b、向心力与角速度和线速度的乘积成正比
C、向心力是效果力,是一个力或几个力的合力;或合外力在半径方向的实际不存在的分力。
例题1、如右图所示,请完成下列空格:
若四个点上均固定一个质量为m的质点则向心力:
注意:a、同一个转盘(或杆)上的角速度相等
b、同一根传输皮带(或链条)上的线速度相等
c、作匀速圆周运动的物体若合力(即向心力)突然消失:物体沿该点作匀速直线运动。
H、向心加速度与线速度、角速度、周期及频率的联系:
例题2、一个质量为m的小球,用一长为R的轻质细绳的一端拴住,细绳的另一端固定,求:小球在竖直平面内作圆周运动过最高点的条件。
解析:如图所示:要小球到达最高的临界条件是:绳的拉力最小(T=0),重力提供向心力;则:
能过最高点的条件:
例题3、将例题1的轻绳换成轻杆,试讨论小球做圆周运动过最高点的情况。
解析:杆既能提供拉力又能提供支持力,所以:
d
c
4r
2r
r
b
a
r
v
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