高一物理暑假专题——曲线运动、天体运动(一)上科版【本讲教育信息】一、教学内容:复习曲线运动、天体运动等内容二、考点点拨这部分内容是高中知识的重点、难点,是高考重点考查的内容,在高中的地位十分重要三、跨越障碍(一)曲线运动1.曲线运动中的速度方向:沿轨迹上该点的切线方向,故曲线运动是变速运动,必有加速度。2.做曲线运动的条件物体所受的合外力(加速度)方向跟物体的速度方向不在一条直线上,物体做曲线运动;物体所受的合外力(加速度)方向跟物体的速度方向在一条直线上,物体做直线运动。(二)运动的合成与分解1.合成与分解的目的:将复杂的运动转化为简单的运动,将曲线运动转化为直线运动,便于研究。2.已知分运动求合运动叫运动的合成,已知合运动求分运动叫运动的分解。3.由于分解或合成的物理量(v、s、a等)是矢量,所以遵循平行四边形定则。4.合运动与分运动的关系:(1)等时性:合运动和分运动经历的时间相等,即合运动同分运动同时开始,同时结束。(2)独立性:物体在任何一个方向的运动,都按其本身规律进行,不会因为其他方向的运动是否存在而受影响。(3)等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果。(4)矢量性:合运动与分运动的位移,速度和加速度之间的关系均满足平行四边形定则。(三)平抛运动1.定义:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动,叫做平抛运动。2.性质:平抛运动是加速度为重力加速度(g)的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线。3.平抛运动的研究方法平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。4.平抛运动的规律(1)水平方向:0vvxtvsx0(2)竖直方向:gtvy221gtsy(3)任意时刻的速度:22022)(gtvvvvyx(4)任意时刻的总位移222022)21()(gttvsssyx用心爱心专心(5)运动时间ght2,可见运动时间仅取决于竖直下落的高度,与初速度无关(6)一段时间后0vv与间的夹角为θ,0tanvgtvvxy一段时间后s与水平方向间的夹角为φ,0022121tanvgttvgtssxytan=2tan速度偏角的正切是位移偏角正切的二倍。两个实例:1、绳子末端速度的分解:①沿绳子方向由两条绳连接的物体沿绳子方向的速度大小相等。②当绳与物体运动的方向有夹角时,沿绳子方向和垂直于绳子方向的速度为分速度,物体运动的方向为合速度的方向。2、小船过河问题①最短时间渡河这个问题较简单,水流速度(水v)始终沿河方向,不可能提供垂直于河岸的分速度,因此只要使船头垂直于河岸航行即可。这样,使船在静水中的速度(船v)垂直于河岸,渡河时间船vdtmin(d为河宽),这种情况下,渡河的位移大小为cosds(为位移或合速度与水流的夹角)。位移方向与水流的夹角水船vvarctan普通情况:渡河时间sin船vdt(为船头与河岸的夹角)②最短路程渡河第一种情况,水v<船v.这种情况比较简单,使船头向上游倾斜,使船在沿河方向的速度与水流速度恰好相抵消,这样,船的实际位移方向即垂直于河岸,最短的位移即为河宽d(如图)这种情况下,船头与上游夹角船水vvarccos,渡河所用时间sin船vdt用心爱心专心第二种情况,船v<水v。这种情况下,船头无论指向什么方向,都不能使船垂直河岸渡河,但也有一个最短位移的解。(四)圆周运动对于做匀速圆周运动的物体,其所受到的所有外力的合力即为产生向心加速度的向心力.匀速圆周运动的运动学问题是运用运动学的观点解决匀速圆周运动问题.这类问题的思维方法是运用线速度、角速度的概念以及线速度和角速度的关系分析问题,问题只涉及匀速圆周运动的运动情况,而不涉及匀速圆周运动的运动原因.匀速圆周运动的动力学问题是牛顿第二定律在匀速圆周运动中的应用.这类问题是从力的观点认识匀速圆周运动,解决问题的思维方法是运用匀速圆周运动的向心力公式,按牛顿第二定律列方程解题.这是匀速圆周运动问题的主要内容.在重力场中沿竖直轨道做圆周运动的物体,在最高点最易脱离圆轨道.对于沿轨道内侧或以细绳相连而做圆周运动的物体,轨道压力或细绳张力恰为零——即只有重力...