新课标人教版教材物理专题五 曲线运动.doc

新课标人教版物理专题五曲线运动

课时安排：2课时
教学目标：1．深入理解物体做曲线运动的条件，理解运动的合成与分解
2．掌握平抛运动、圆周运动的运动规律及解题方法
本讲重点：运动的合成与分解，抛体运动，匀速圆周运动的向心力
本讲难点：1．运动的合成与分解
2．抛体运动
3．匀速圆周运动的向心力

一、考纲解读
本专题涉及的考点有：运动的合成与分解；抛体运动；匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度；匀速圆周运动的向心力。
《大纲》对匀速圆周运动、角速度、线速度、向心加速度等考点为Ⅰ类要求，对运动的合成与分解，抛体运动，匀速圆周运动的向心力等考点均为Ⅱ类要求。
抛体运动与圆周运动是高中阶段学习的两种重要的运动形式，是历年高考重点考查的内容之一。平抛运动、匀速圆周运动的规律及物体做曲线运动的条件是考查的重点和难点，同学们复习时要在扎实掌握在部分内容的基础上注章与其他部分的渗透以及与实际生活相结合，与电场和磁场相联系的综合问题（如电场中带电粒子的类平抛运动、匀强磁场中带电粒子的匀速圆周运动）更要引起重视。本部分还可以与匀变速直线运动、牛顿定律相结合构成多过程分析题，甚至涉及到公路、铁路、航海、航空等交通方面的知识。
二、命题趋势
从历年的高考情况来看，单纯考查这部分知识的题目不是很多，较多的是结合万有引力、电场磁场、机械能守恒等问题来考查。
三、例题精析
【例1】关于互成角度的两个初速度不为零的匀变速直线运动的合运动，下列说法正确的是（）
A．合运动的轨迹一定是抛物线B．合运动的性质一定是匀变速运动
C．合运动的轨迹可能是直线，也可能是曲线D．合运动的性质无法确定
解析：合力是恒定的，合运动的性质一定是匀变速运动；当合速度与合力在一条直线上时，合运动是直线运动，当合速度与合力不在一条直线上时，合运动是曲线运动。所以，BC正确。
答案：BC
题后反思：本题考查物体作曲线运动的条件。物体该做怎样的运动是由它的受力和初始条件决定的。
【例2】如图所示，一足够长的固定光滑斜面与水平面的夹角为53°，物体A以初速度v1从斜面顶端水平抛出，物体B在斜面上距顶端L=20m处同时以速度v2沿斜面向下匀加速运动，经历时间t物体A和物体B在斜面上相遇，则下列各组速度和时间中满足条件的是（cos53°=0.6，sin53°=0.8，g=10m/s2）
A．v1=15m/s，v2=4m/s，t=4s
B．v1=15m/s，v2=6m/s，t=3s
C．v1=18m/s，v2=4m/s，t=4s
D．v1=18m/s，v2=6m/s，t=3s
解析：由平抛运动知识得，得4v1＝15t，把各选项中的时间t和速度v1代入上式，只有A项能使关系式有解。故正确答案为A。
答案：A。
题后反思：本题考查考点“平抛运动”，涉及到运动的合成与分解、匀变速直线运动等知识。本题重在考查考生对“物体A和物体B在斜面上相遇”这一条件的理解应用能力。本题不仅考查对平抛运动规律的应用，同时考查考生应用多种方法解决问题的能力。如果不采用代入法而自接推导会复杂得多。平抛运动还可结合牛顿运动定律、天体运行、电场等知识进行综合命题。
【例3】B

s
O
A
雨伞边缘半径为r，且离地面高为h。现让雨伞以角速度绕伞柄匀速旋转，使雨滴从边缘甩出并落在地面上形成一圆圈，试求此圆圈的半径为。
B
O
A

s
r
R
解析：所述情景如图所示，设伞柄在地面上的投影为O，雨滴从伞的边缘甩出后将做平抛运动，其初速度为v0=r，落地时间为t，故。雨滴在这段时间内的水平位移为s=v0t。由图可知，在直角三角形ABO中，=。
题后反思：解本题的关键在于把题中所述情景与所学物理知识联系起来，同时注意立体图与平面图的联系。
【例4】已知排球网高H，半场长L，发球点高度h，发球点离网水平距离s，不计空气阻力。求：运动员水平发球的速度范围。
h
H
sL
v

解析：假设运动员用速度v1扣球时，球刚好不会出界，用速度v2扣球时，球刚好不触网，排球做平抛运动。从图示关系可得：
；

实际扣球速度应在这两个值之间。
题后反思：本题以体育运动为背景，考查平抛运动的知识，涉及到临界分析。发球的速度过大，将会出界，发球的速度过小，将会触网，因此，运动员水平发球的速度要满足一定的范围，才能保证既不出界又不会触网。
【例5】
B
A
m

如图所示，两绳系一质量为m=0.1kg的小球，两绳的另一端分别固定于轴的AB两处，上面绳长l=2m，两绳拉直时与轴的夹角分别为30°和45°，问球的角速度在什么范围内两绳始终有张力?
解析：设两细线都拉直时，A、B绳的拉力分别为、，小球的质量为m，A线与竖直方向的夹角为，B线与竖直方向的夹角为，受力分析，由牛顿第二定律得：
当B线中恰无拉力时，①
②
由①、②解得rad/s
当A