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        曲線運動的物理教學方案

        時間:2022-10-07 20:39:18 方案

        曲線運動的物理教學方案

          【課 題】

        曲線運動的物理教學方案

          曲線運動 運動的合成與分解

          【導學目標】

          1、了解曲線運動的特點,掌握物體做曲線運動的條件;

          2、知道運動合成與分解的方法,并會用來解決一些實際問題。

          【知識要點】

          一、曲線運動的特點:

          1、作曲線運動的物體,速度始終在軌跡的切線方向上,因此,曲線運動速度方向在不斷變化,故曲線運動一定是變速運動;

          2、曲線運動中一定有加速度且加速度和速度不能在一條直線上,加速度方向一定指向曲線運動凹的那一邊。

          二、曲線運動的條件:

          物體所受合外力與速度方向不在同一直線上。中學階段實際處理的合外力與速度的關系常有以下三種情況:

          1、合外力為恒力,合外力與速度成某一角度,如在重力作用下平拋,帶電粒子垂直進入勻強電場的類平拋等。

          2、合外力為變力,大小不變,僅方向變,且合力與速度垂直,如勻速圓周運動。

          3、一般情況,合外力既是變力,又與速度不垂直時,高中階段只作定性分析。

          三、運動的合成與分解:

          1、運動的合成與分解包含了位移、加速度、速度的合成與分解。均遵循平行四邊形法則。(一般采用正交分解法處理合運動與分運動的關系)中學階段,運動的合成與分解是設法把曲線運動(正交)分解成直線運動再用直線運動規律求解。

          2、常見模型: 船渡河問題;

          牽連物體運動問題。

          3、渡河問題:

          (1)要使過河的時間最短,則船頭必須垂直河岸;

          (2) 要使過河的位移最短:

          a、若v船 v水,則船頭必須指向河岸上游方向;使合速度垂直河岸,最小位移等于河寬;

          b、若v船 v水,只有當v船 v合 時,過河的位移最小。

          4、對于牽連物體運動問題:一般把與繩(或其他牽連物)不共線的物體實際速度作為合速度,然后沿繩和垂直繩分解。

          【典型剖析】

          [例1] (2008屆海安如皋高三物理期中聯考卷)在地面上觀察下列物體的運動,其中物體做曲線運動的是 ( )

          A.正在豎直下落的雨滴突然遭遇一陣北風

          B.向東運動的質點受到一個向西方向力的作用

          C.河水勻速流動,正在河里勻加速駛向對岸的汽艇

          D.在以速度v前進的列車尾部,以相對列車的速度v水平向后拋出的小球

          [例2] (1)(南通海門市08屆高三第一次診斷性考試試卷)一只小船在靜水中的速度大小始終為5m/s,在流速為3m/s的河中航行,則河岸上的人能看到船的實際航速大小可能是( )

          A.1m/s B.3m/s C.8m/s D.10m/s

          (2)(揚州市08屆高考模擬試卷 )河水的流速隨離河岸的距離的變化關系如下圖左圖所示,船在靜水中的速度與時間的關系如如下圖右圖所示,若要使船以最短時間渡河,則( )

          A.船渡河的最短時間是60s B.船在行駛過程中,船頭始終與河岸垂直

          C.船在河水中的最大速度是5m/s D.船在河水中航行的軌跡是一條直線

          [例3] (奉賢區09屆高三物理試題)3.在抗雪災中,空軍從很高的高空用降落傘空投救災物資,降落傘下面的重物有500kg,降落傘在下落過程中始終遇3m/s的水平風,已知降落傘下落中受到的阻力F=kv2(k=200Ns2/m2),而降落傘自身重力忽略不計,則降落傘在勻速運動前做_______________運動,降落傘勻速通過最后的200m高空所需的時間為________s。

          [例4]如圖所示,一質量為m的氫氣球用細繩拴在地面上,地面上空風速水平且恒為v0,球靜止時繩與水平方向夾角為.某時刻繩突然斷裂,氫氣球飛走.已知氫氣球在空氣中運動時所受到的阻力f正比于其相對空氣的速度v,可以表示為f=kv(k為已知的常數).則

          (1)氫氣球受到的浮力為多大?

          (2)繩斷裂瞬間,氫氣球加速度為多大?

          (3)一段時間后氫氣球在空中做勻速直線運動,其水平方向上的速度與風速v0相等,求此時氣球速度大小(設空氣密度不發生變化,重力加速度為g).

          【訓練設計】

          1、(2008屆蘇州五市三區高三教學調研測試試卷)如圖所示,在一次救災工作中,一架沿水平直線飛行的直升飛機 ,用懸索(重力可忽略不計)救護困在湖水中的傷員 。在直升飛機 和傷員 以相同的水平速度勻速運動的同時,懸索將傷員提起,在某一段時間內, 、 之間的距離以 (式中 為直升飛機 離地面的高度,各物理量的單位均為國際單位制單位)規律變化,則在這段時間內,下面判斷中正確的是(不計空氣作用力)( )

          、懸索的拉力小于傷員的重力;

          、懸索成傾斜直線;

          、傷員做速度減小的曲線運動;

          、傷員做加速度大小、方向均不變的曲線運動;

          2、(2010上海物理)12. 降落傘在勻速下降過程中遇到水平方向吹來的風,若風速越大,則降落傘( )

          (A)下落的時間越短 (B)下落的時間越長

          (C)落地時速度越小 (D)落地時速度越大

          3、(2010江蘇卷)如圖所示,一塊橡皮用細線懸掛于O點,用鉛筆靠著線的左側水平向右勻速移動,運動中始終保持懸線豎直,則橡皮運動的速度( )

          (A)大小和方向均不變

          (B)大小不變,方向改變

          (C)大小改變,方向不變

          (D)大小和方向均改變

          4、(09廣東理科基礎6)船在靜水中的航速為v1,水流的速度為v2。為使船行駛到河正對岸的碼頭,則v1相對v2的方向應為 ( )

          5、(普陀區高三年級物理學科期末調研試卷)一個物體在幾個共點力的作用下,保持平衡狀態,如果撤去其中一個力F1,而其余力保持不變,關于該物體的運動,下列說法中正確的是( )

          A、可能沿著F1的方向做勻變速直線運動

          B、可能沿著F1的反方向做勻變速直線運動

          C、可能做勻變速曲線運動 D、可能做勻速圓周運動

          6、(虹口區2009高三教學質量監測題)、在河面上方20m的岸上有人用長繩栓住一條小船,開始時繩與水面的夾角為30。人以恒定的速率v=3m/s拉繩,使小船靠岸,那么5s后小船前進了_________m,此時小船的速率為_____m/s。

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