【2017年整理】抛体运动和圆周运动

www.xkb1.com 新课标第一网不用注册，免 费下载！新课标第一网系列资料 www.xkb1.com 物理知识点复习提纲（二）（人教版必修 2 适用）专题四：抛体运动和圆周运动【知识要点】1、运动的合成与分解（A 级）（1）运动的合成与分解指的是位移、速度、加速度的合成与分解。由于它们都是矢量，所以遵循平行四边形定则。（2）合运动与分运动具有等时性、独立性。（3）合运动的性质讨论：两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动；匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动可能是匀变速直线运动或匀变速曲线运动。 2、平抛运动的规律（B 级）（1）定义：将物体以一定初速度水平抛出去，物体只在重力作用下的运动叫平抛运动，其轨迹是抛物线的一部分。（2）平抛运动是匀变速曲线运动，在任何相等的时间内速度变化大小相等，方向相同。（3 ）对平抛运动的处理办法：先进行运动的分解再进行运动的合成。Vx=V0 Vy=gt V= V02+（gt） 2 ，tan=Vy/Vx=gt/V 0X=V0·t Y=1/2gt2 S= X2+Y2 ，tan=Y/X= gt/2V 0ax =0 ay=g a=0（4）物体做平抛运动的时间由 决定；物体做平抛运动的水平射程由 和 决定。【例题分析】例 1、在高空匀加速水平飞行的飞机上自由释放一物，若空气阻力不计，飞机上人看物体的运动轨迹是 ( A )A.倾斜的直线 B.竖直的直线 C.不规则曲线 D.抛物线例 2、如图所示，在高度分别为 hA、h B(hAh B)两处以 vA、v B 相向水平抛出 A、B 两个小物体，不计空气阻力，已知它们的轨迹交于 C 点，若使 A、B 两物能在 C 处相遇，应该是( B )A。.v A 必须大于 vB B。A 物必须先抛C。v B 必须大于 vA D。A、B 必须同时抛3、匀速圆周运动（ A 级）（1）定义：物体做圆周运动，在任意相等的时间内里通过的弧长均相等的运动。（2）特点：速度大不变，方向时刻在变化，故不是匀变速曲线运动。（3）描述匀速圆周运动的物理量：线速度：描述质点沿圆弧运动的快慢，V=S/t=2R/T=R·w角速度：描述质点绕圆心转动的快慢，w=/t=2/T周期：质点绕圆周运动一圈所用时间国际单位 s，T 越小，运动越快 T=1/f向心加速度：只改变速度的大小，而不改变速度的方向。 www.xkb1.com 新课标第一网不用注册，免 费下载！新课标第一网系列资料 www.xkb1.com 公式：a=v 2/R=R· w2=R·42/T2=V·w由上式可以看出：当线速度 v 一定时，向心加速度，跟轨道半径 r 成反比；当角速度 一定时，向心加速度，跟轨道半径 r 成正比；由于 v=r ，所以 a=v，即 a 总是跟 v 与 的乘积成正比其中 、T、f、n 四个物理量任知一个即可求其它各量【例题分析】www.xkb1.com例 1、 一个质点做匀速圆周运动，它在任意相等的时间内 (AC)A.通过的弧长相等 B.通过的位移相同C.转过的角度相同 D.速度的变化相同分析与小结 (1)质点沿圆周运动，如果在相等时间内通过的弧长相等，这种运动就是匀速圆周运动，因轨迹为圆周，故匀速圆周运动一定是变速运动，其中"匀速" 二字只是指速度大小不变.(2)质点作匀速圆周运动，在相等时间内通过的弧长相等，由 r=s，表明转过的角度也相同，因位移，速度的变化均为矢量，只能说在相等时间内质点位移的大小，速度变化的大小相等，不能说位移，速度的变化相同.例 2、作匀速圆周运动的物体 (CD )A.因相等时间内通过的弧长相等，所以线速度恒定B.如果物体在 0.1s 转过 30°，则角速度为 300rad/sC.若半径 r 一定，则线速度与角速度成正比D.若半径为 r，周期为 T，则线速度 v=2r/T分析(1)线速度 v=s/t，反映质点沿圆弧运动的快慢程度，是矢量，大小恒定，方向沿圆弧切线方向，在不断地改变，故不能说 v 恒定.(2)角速度 =/t，反映质点与圆心连线转动的快慢，国际单位为 rad/，B 中 =( /6)/0.1= rad/s(3)线速度与角速度的关系为 v=r ，由该式可知，r 一定时，v，v 一定时， 1/r， 一定时，vr.4、向心力（B）（1）定义：做圆周运动的物体所受的指向圆心的力。（2）作用效果：产生向心加速度，以不断改变物体的线速度方向，维持做物体做圆周运动。（3）方向：总是沿半径指向圆心，是一个变力。（4）大小：F=ma=m v2/R=m R· w2=m R·42/T2 （5）向心力来源：向心力是按力的效果来命名的，只要达到维持物体做圆周运动效果的力，就是向心力。向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力，也可以是各力的合力或某力的分力。如：水平圆盘上跟圆盘一起匀速转动的物体和匀速转弯的汽车，其摩擦力是向心力；以规定速率转弯的汽车，向心力是重力和弹力的合力。（5）圆周运动向心力分析匀速圆周运动：物体做匀速圆周运动时受到的外力的合力就是向心力， 即F 合 =F 向 ，这是物体做匀速圆周运动的条件。变速圆周运动：合外力沿半径方向的分力提供向心力。5、万有引力定律（A 级） www.xkb1.com 新课标第一网不用注册，免 费下载！新课标第一网系列资料 www.xkb1.com (1) 内容：两个物体之间的万有引力定律的大小，跟它们质量的乘积成正比，跟它们之间距离的平方成反比(2)公式：F=Gm 1m2/R2，其中 G=6.67×10-11Nm2/kg2，叫做万有引力恒量由英国科学家卡文迪许用扭秤装置第一次精确测定(3)适用条件：严格来说公式只适用于质点之间的相互作用但对质量均匀的球体或球壳，在研究与球外物体的引力时，可视为质量集中在球心的质点而应用公式；当两个物体间的距离远远大于物体本身大小时，公式也近似适用，但它们之间的距离应取两物体质心之间的距离对于比如处于地球球心处物体与地球的万有引力、两个不规则又相互靠近的物体间的万有引力均不能直接用该式运算6、人造地球卫星（A 级）新课标第一网(1) 基本思路在任何情况下总满足条件：万有引力=向心力即：GMm/r 2=mv2/r=m 2r=m(4 2/T2)r =mv当不考虑天体的自转时，可由 重力=向心力即：mg=mv 2/r=m 2r=m(4 2/T2)r= mvg 是运动天体的重力加速度(2) 天体质量、密度的估算测出围绕天体表面运行的行星或卫星的运动半径 R 和绕行周期 T，M=4 2R3/GT2；测出围绕天体表面运行的行星或卫星的运动半径 R 和绕行速度 v，M=v 2R/G；测出围绕天体表面运行的行星或卫星的运动半径 R 和天体表面重力加速度 g，M=R2g/G结合 M=(4 R3/3)，可求天体密度1.卫星运行速度 v、角速度 、周期 t、向心加速度与轨道半径 r 的关系由 GMm/r2=mv2/r 有 v=GM/r，即 v1/r，故 r 越大，v 越小；由 GMm/r2=m 2r 有 = GM/r 3，即 1/r 3，故 r 越大， 越小；由 GMm/r2=m(4 2/T2)r 有 T=2r3/GM，即 Tr 3，故 r 越大，t 越大；由 GMm/r2=ma 有 a=GM/r2，即 a1/r 2，故 r 越大，a 越小 7、三种宇宙速度（A 级）(1)第一宇宙速度(环绕速度)：v=7.9km/s (地球卫星的最大运行速度，也是人造地球卫星所需的最小的发射速度) (2)第二宇宙速度(脱离速度)：v=11.2km/s(卫星挣脱地球束缚所需的最小的发射速度)；(3)第三宇宙速度(逃逸速度)：v=16.7km/s(卫星挣脱太阳束缚所需的最小的发射速度)8、地球同步卫星（A 级）(1)所谓同步卫星，指跟着地球自转( 相对于地面静止)，与地球做同步匀速转动的卫星(2)特点： 卫星的周期与地球自转的周期 T(或角速度 )相同，T=24h； 卫星位于地球赤道的正上方，距地球表面的距离 h 和线速度都是定值；由 T2/r3=4 2/GM 得 r=4.24×104km，则 h=3.6×104km；由 v=GM/r 得v=3.08km/s卫星的轨道平面与地球的赤道平面重合，绕行方向与地球自转方向相同。【例题分析】例 1、在下列情况中，汽车对凸形桥顶部的压力最小的是 ( D )A以较小的速度驶过半径较大的桥； www.xkb1.com 新课标第一网不用注册，免 费下载！新课标第一网系列资料 www.xkb1.com B以较小的速度驶过半径较小的桥；C以较大的速度驶过半径较大的桥：D以较大的速度驶过半径较小的桥例 2、有两颗行星环绕某恒星运动，它们的运动周期比为 27：1，则它们的轨道半径比为（B ）A 3：1 B 9：1 C 27：1 D 1：9例 3、人造卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，下列说法正确的是 ( B )A半径越大，速度越小，周期越小。 B半径越大，速度越小，周期越大。C所有卫星的速度均是相同的，与半径无关。 D所有卫星角速度都相同，与半径无关。【巩固练习】一单项选择题(在下列各小题的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的)1如图所示，斜面体固定在水平面上，小物块 A 与斜面体间接触面光滑在小物块沿斜面体下滑的过程中，斜面体对小物块的作用力 ( )A垂直于斜面，做功为零B垂直于斜面，做功不为零C不垂直于斜面，做功为零D不垂直于斜面，做功不为零2质量为 1kg 的物体从某一高度自由下落，设 1s 内物体未着地，则该物体下落 1 s 内重力做功的平均功率是（取 g = 10m/s2） ( )A25W B50W C75W D100W3一人用力踢质量为 10kg 的皮球，使球由静止以 20m/s 的速度飞出假定人踢球瞬间对球平均作用力是 200N，球在水平方向运动了 20m 停止 .那么人对球所做的功为( )A . 50 J B . 2000 J C 500 J D . 4 000 J4如图所示的是便携式放音机基本运动结构示意图在正常播放音乐时，保持不变的是 ( )A磁带盘边缘的线速度大小B磁带盘的角速度C磁带盘的转速D磁带盘的周期 xkb1.com5有两个质量都是 m 的小球 a、b，以相同的速率 v