高中物理人教版 (新课标)必修21.曲线运动学案

曲线运动复习（预习案）

课标要求

1. 会用运动的合成与分解的方法分析抛体运动。
2. 会描述圆周运动；知道向心加速度。
3. 能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力，分析生活和生产中的离心现象。
4. 关注抛体运动和圆周运动的规律与日常生活的联系。

学法指导

1.研究复杂的、不便于研究的曲线运动规律可采用运动分解的方法，平抛运动就是一个典型的实例。

2. 解决匀速圆周运动的动力学问题的基本思路，就是牛顿第二定律的应用思路。

全章知识结构

知识梳理

1.曲线运动的质点在某一位置（或某一时刻）的速度方向是曲线上这一点的______________，曲线运动是______运动。物体做曲线运动的条件是_______________________________________。

2.由于合成和分解的物理量是矢量，如a、x、v等，所以运算法则是_______________。

3.平抛运动是指______________________________；性质是____________________处理方法：可分解为水平方向上的______________运动，对应公式为x＝________；竖直方向上的___________运动，对应公式为vy＝_________，y＝________________。

4.圆周运动线速度的大小等于_________________________，公式是___________，国际单位是_____。

5.角速度大小等于_____________________________，公式是___________，国际单位是___________。

6.v、ω、T、n的关系是________________、________________、_______________、______________

7.向心加速度的大小an＝_______________________________________，方向__________________

8._____________________________________________叫做匀速圆周运动，其运动学特征： v的大小不变、ω不变、T不变、n不变、an的大小不变。

9.斜出应用向心力公式解题的一般步骤：

（1）____________________

（2）____________________

（3）____________________

（4）____________________

【例题1】如图所示，A、B是两块竖直放置的薄纸片，子弹m以水平速度穿过A后再穿过B，在两个纸片上穿的两个洞的高度差为h，A、B间距为L，则子弹的初速度是___________。

解析：

【例题2】如图所示，在一个内壁光滑的平底试管内部装有一个质量为1Kg的小球。试管的开口处装一转轴，轴到管底小球的距离为5cm，使试管在竖直平面内作匀速圆周运动。（g取10m/s2）

（1）转动中，试管底部受到小球压力的最大值是最小值的3倍，求此时的角速度。

（2）当角速度ω＝30rad/s时，管底对小球压力的最大值与最小值分别是多少？

章末测试

一、选择题

1.一个质点作圆周运动，其速度处处不为零，则（         ）

A.任何时刻质点受的合力一定不为零     B.任何时刻质点的加速度一定不为零

C.质点速度大小一定不断变化           D.质点速度方向一定不断变化

2.在水平铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了（         ）

A.减轻火车轮子挤压外轨   B. 减轻火车轮子挤压内轨

C.使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需向心力   D.限制火车向外脱轨

3.一辆卡车在丘陵低端运速率行驶，如图所示，由于轮胎太旧，则爆胎可能性最大的地方为（d处半径比b处小，a处半径比c处小）（         ）

A. a          B. b处        C. c处       D. d处

4.有一种大型游戏器械，它是一个圆筒形大容器，筒壁竖直，游客进入容器后靠筒壁站立当圆筒开始转动，转速加快到一定程度时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去，这是因为（         ）

A.游客受到的筒壁作用力垂直于筒壁      B.游客处于失重状态

C.游客受到的摩擦力等与重力           D.游客随着转速的增大有沿筒壁向上滑动的趋势

5.关于离心运动下列说法正确的是（         ）

A.物体一直不受外力作用时，可能做离心运动

B.做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时做离心运动

C.做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化就将做离心运动

D.做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或竖直变小时将做离心运动

6.如图所示，线杆的一端与小球相连，可绕过O点的轴自由转动。现给小球一初速度，使它做圆周运动，图中a、b分别表示小球轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是（         ）

A.a处为拉力，b处为拉力            B.a处为拉力，b处为推力

C.a处为推力，b处为拉力            D.a处为推力，b处为推力

7.由上海飞往美国洛杉矶的飞机在飞越太平洋上空的过程中，如果保持飞行速度的大小和距离海平面的高度均不变，则以下说法正确的是（         ）

A.飞机做的是匀速直线运动B.飞机上的乘客对座椅的压力略大于地球对乘客的引力

C.飞机上的乘客对座椅的压力略小于地球对乘客的引力若  D.飞机上的乘客对座椅的压力为零

二、填空题

8.毛泽东在《七律·送瘟神》这首诗中有一句为“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，请你根据所学知识及诗中的有用信息，估算一下身处赤道附近的人随地球自转的线速度大小为_________m/s。

9.水平抛出一物体，经ts，物体的速度方向与水平方向成30°角，（t+2）s时，速度方向与水平方向成60°角，则抛出的初速度v0＝___________m/s（g取10m/s2）。

10.如图所示，是自行车传动结构的示意图，假设脚踏板酶n秒转一圈，要知道这种情况下自行车的行驶速度，则

（1）还需要测量那些物理量，在图中标出并写出相应的物理意义____________、____________、______________。

（2）自行车的行驶速度是多少？（用你假设的物理量表示）_________________

 三、计算题

11.质量为m的飞机以水平速度v0飞离跑道后逐渐上升，若飞机在此过程中水平速度保持不变，同时受到重力和竖直向上的恒定升力（该升力由其它力的合力提供，不含重力），今测得当飞机的水平方向的位移为l时，它的上升高度为h，如图所示，求飞机受到的升力大小。

12.如图5－70所示，质量为M＝2Kg的物体置于可绕竖直轴匀速转动的平台上。M用细绳通过光滑的定滑轮与质量为m＝0.4Kg的物体相连，m悬于空中与M都处于静止状态。假定M与轴O的距离r＝0.5m，与平台的最大静摩擦力为重力的0.3倍。（g取10m/s2），试问：

（1）平台转速由零增大时，M受到的摩擦力如何变化？

（2）M受到的摩擦力最小时，平台的角速度ω0等于多少？

（3）保持M与平台相对静止，平台的最大角速度ωm等于多少？