复习课件：第4部分 曲线运动 万有引力定律.pptVIP

【思路剖析】 先作出火车的受力分析示意图，求出向心力，再由圆周运动向心力与其他物理的关系式进行求解. 一段铁路转弯处，内外轨高度差为h =10cm，（这是关键）弯道半径为 r =625m，轨距l=1435mm，求这段弯道的设计速度v0是多大.讨论当火车速度大于或小于v0时内外轨的侧压力（g取10m/s2）. 解析:火车受到重力和铁轨的支持力，其合力为火车转 弯提供了向心力，其受力分析如右图所示， 则F向=mgtanθ=m 当θ很小时sinθ=tanθ= 则vo= =20.87m/s=75km/h 当v vo时，火车所受的重力和支持力的合力不能满足其转弯所需的向心力，则外轨对外轮边缘产生向内沿路面的弹力，在指向火车转弯内侧圆心方向的分力来补充所需的向心力. 当v vo时，火车所受的重力和支持力的合力比其做圆周运动所需的向心力大，则由内轨对内轮产生向背向圆心的弹力. l ghr l h r v 2 0 【答案】75km/h 讨论：略 【思维拓展】对于由重力和弹力的合力提供向心力的类型题，首先要确定物体做圆周运动的运动轨迹平面，确定出向心力的方向，明确此方向的合力，列方程求解. * * 第四部分 曲线运动 万有引力定律 专题一　运动的合成与分解 专题二　抛体运动 专题三　圆周运动 专题四　万有引力定律及其应用 （一）知识与技能 本专题复习过程中，要知道曲线运动是一种变速运动，知道曲线运动必受到与运动方向不在同一直线上的力的作用，必有加速度. 要理解物体做曲线运动的条件，知道速度的方向、加速度的方向和合外力的作用效果. 会进行运动合成与分解，掌握两种典型的模型，即小船过河和绳拉物体运动模型，知道速度分解的依据. （二）过程与方法 本专题的特点是曲线运动的研究方法——运动的合成与分解，运用这一方法解决平抛运动问题在高考中有较多的体现。突破此类试题的关键在于深刻理解运动的合成与分解的分析方法. 小宇在学习运动的合成与分解后，对于两个分运动与合运动的关系及物体是否做曲线运动提出了下列观点，你认为小宇的说法正确的是( ) A.合运动的速度一定大于两个分运动的速度 B.合运动方向就是物体的实际运动方向 C.若两个匀变速运动合加速度方向与合速度方向相同，则物体做直线运动 D.两个匀变速运动的合运动一定是曲线运动 【思路剖析】根据平行四边形法则对速度进行合成分析. 解析:速度是矢量，由平行四边形定则可知，合速度可大于分速度，也可小于分速度，但不知分速度的方向，就无法确定合速度的大小和方向.则A错误，B正确；若合加速度方向与速度方向共线，则物体做直线运动，则C正确；D错误. 【答案】BC 【思维拓展】物体实际运动（合运动）的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度，而分运动的位移、速度、加速度就是它的分位移、分速度、分加速度.以求两个分速度的合速度为例，当两个分速度v1和v2相互垂直时，其合运动为由两个分运动为邻边所组成的矩形的对角线，如右图所示，其合速度的大小和方向分别为：v = ,tanθ= ，其中θ为合速度v与分速度v1的夹角.若两个分速度v1和v2相互成某一角度时，其合运动为由两个分运动为邻边所组成的平行四边形的对角线的大小和方向， 如下图所示.则tanθ= ,α为v1、v2之间的夹角. 在四川汶川地震中，由于山体的崩塌形成许多堰塞湖，由于堰塞湖湖底情况复杂，解放军只能用小木船渡河抢救被困的群众.设某段宽200m的河水向堰塞湖注水，水流动速度v1=2m/s，船在静水中的速度为v2=4m/s，解放军战士现使用小木船渡河. （1）如果要求船到对岸的航程最短（您注意这个条 件了吗？），则船头应指向什么方向？最短航程是多长？ （2）如果要求船划到对岸时间最短，则船头应指向什么 方向？最短时间是多少？航程是多少？ 【思路剖析】 小船同时参与两个分运动，因分运动之间具有等时性、独立性，若要船航程最短，则合速度方向与河岸垂直.小船过河所用时间与水流速无关，若要小船用最短时间过河，则v2垂直于河岸. 解析:（1）如右图所示，当船头指向斜上游，与岸夹角为θ时，合运动垂直于河岸，航程最短，数值等于200m宽，则： cosθ= ,θ=arccos =60° 即船头指向斜上游60°角，过河时间 t=  （2）当船头垂直河岸时，所用时间最短，最短时间为 t= =50s 此时航程：s= ·t=224m 2 1 v v 2 1 v v s 7 . 57 2