高一下学期物理必修2全套导学案(5-7章)配答案
第五章曲线运动 1.曲线运动导学案
课型：新授课课时：2 主备：日期：
班级组别座号姓名
一、学习目标
1.知道曲线运动是一种变速运动。
2.知道曲线运动的位移方向。
3.知道曲线运动的速度方向，能在曲线运动的轨迹上画出各点的速度方向。
4.经历蜡块运动的探究过程，体会研究平面运动的方法。
5.通过实例归纳做曲线运动的条件，理解曲线运动是变速运动
重点：1.能确定曲线运动的速度方向。
2.描述曲线运动的方法。
3.物体做曲线运动的条件。
难点：1.曲线运动的速度方向。
2.理解曲线运动是变速运动，理解物体做曲线运动的条件。
3.描述曲线运动的方法。
教学方法：学案导学
一、自主学习效果检测
（一）曲线运动的位移和速度
1.曲线运动：轨迹是__ ___的运动。
2.位移：研究曲线运动时可以建立_________坐标系，图中曲线
OA为某质点的运动轨迹，若建立图中所示的坐标系，直线
OA与x轴的夹角为θ，A点坐标为(a,b)，质点的位移大小
为_______，与x轴的夹角满足tanθ= 。
3.速度
(1)做曲线运动的质点在某一点的速度方向沿_______________
_________。
(2)由于曲线运动的_________在变，所以曲线运动是变速运动。
(3)与位移一样，速度也可以用它在相互垂直的两个方向的分矢量来表示，这两个分矢量叫做_______。
（二）运动描述的实例
1.在“红蜡块”实验中，当玻璃管不动时，红蜡块上升的速度_________。
2.在红蜡块沿玻璃管以速度vy上升的同时，使玻璃管向右以速度vx匀速移动，观察到红蜡块的实际运动轨迹是一条_____。
3.运动速度：蜡块的速度大小为v=_________。
4.运动轨迹：可以用水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀速直线运动来描述，蜡块的轨迹方程为y= 。
（三）物体做曲线运动的条件
1.当物体所受_____的方向与它的_____方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。
2.物体加速度的方向与它受力的方向总是_____的，当物体所受合力方向跟它的速度方向_____________时，物体做直线运动。
【判一判】
(1)做曲线运动的物体速度可能不变。( )
(2)过山车做曲线运动时所受的合力为零。( )
(3)合运动的速度一定比每一个分运动的速度大。( )
(4)物体无论是在恒力还是在变力作用下，都有可能做曲线
运动。( )
二、课堂导学，小组合作探究
主题一：曲线运动的位移和速度
1．探究曲线运动的位移
如图，当物体沿曲线由O运动到A时，如何来描述物体的位移？
2．探究曲线运动的速度
(1)图中曲线为物体做曲线运动的一段轨迹，箭头方向为物体运动方向，作曲线上某点的切线如图中虚线所示，图中该点的速度方向应该向右还是向左？
(2)为什么说曲线运动一定是变速运动？曲线运动可以是匀变速运动吗？
【探究归纳】
1．曲线运动的位移
(1)定义：初位置到末位置的有向线段。
(2)描述：建立平面直角坐标系，用位移在坐标轴方向上的分矢量来表示。
2．曲线运动的速度
(1)方向：沿曲线在这一点的切线方向。
(2)性质：速度方向时刻在改变，曲线运动一定是变速运动。
【典例1】(2012·台州高一检测)下列说法中正确的是( )
A.速度变化的运动必定是曲线运动
B.做曲线运动的物体速度方向必定变化
C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动
D.加速度变化的运动必定是曲线运动
【变式训练】关于曲线运动，下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体一定具有加速度
B.做曲线运动的物体，加速度一定是变化的
C.做曲线运动的物体一定受力
D.做曲线运动的物体不可能是匀变速运动
主题二：运动描述的实例
1．探究什么是合运动、分运动
演示“红蜡块的运动”实验，思考讨论以下问题：
(1)红蜡块沿什么方向的运动是分运动？沿什么方向的运动是合运动？各是什么运动？
(2)请从运动时间和运动效果两方面，定性分析合运动和分运动的关系。
2．探究合运动和分运动间的定量关系
继续分析“红蜡块的运动”实验，思考以下问题：
(1)在玻璃管移动时，若蜡块在玻璃管中匀速上升的速度大小为vy，玻璃管沿水平方向匀速运动的速度大小为vx，经过时间t，请给出蜡块的位置。
(2)经过时间t，结合图示写出蜡块位移的大小和方向。
(3)利用所学的数学知识，写出蜡块的轨迹方程。
(4)求出蜡块到达P点时的速度。
【探究归纳】
1．合运动与分运动的关系
(1)独立性：一个物体同时参与两个运动，其中任何一个运动不受其他分运动的干扰，保持其运动性质不变。
(2)等时性：各个分运动和合运动总是同时开始、同时结束，经历的时间相等。
(3)等效性：各分运动叠加起来与合运动有相同的效果。
(4)各分运动与合运动是指同一物体参与的分运动和实际发生的运动，不是几个不同物体发生的不同运动。
2．运动的合成与分解
运动的合成与分解是指位移、速度、加速度的合成与分解。由于位移、速度、加速度都是矢量，其合成、分解遵循平行四边形(或三角形)定则。
【练习】(2012·厦门高一检测)竖直放置的两端封闭的玻璃管内注
满清水，内有一个用红蜡做成的圆柱体恰能在水中匀速上升，在
圆柱体匀速上升的同时让玻璃管水平匀速运动。已知圆柱体运动
的合速度是v=5 cm/s，α=30°，如图所
示，则玻璃管水平运动的速度是( )
A．5 cm/s B．4.33 cm/s
C．2.5 cm/s D．无法确定
主题三：物体做曲线运动的条件
1.实验：如图所示的装置放在光滑水平桌面上，在斜面顶端放置一
小铁球，放开手让小铁球自由滚下，观察小铁球在桌面上的运动情况：
(1)小铁球在桌面上的运动轨迹是怎样的？其受力情况又是怎样的？
(2)放开手让小铁球自由滚下，若在小铁球的运动路径旁边放一块磁
铁，如图，小铁球将如何运动？其受力情况是怎样的？合外力方向
和速度方向有何关系？
(3)物体做直线运动的条件是什么？物体做曲线运动的条件是什么？
2.当物体所受的合外力方向与它的速度方向不在同一条直线上时，物体为什么做曲线运动？【知识点拨】
曲线运动中力与速度的关系
(1)做曲线运动的物体，其轨迹向合外力所指的一侧弯曲。若已知物体的运动轨迹，则可判断出合外力的大致方向。
(2)当物体受到的合外力的方向和速度的方向的夹角为锐角时，物体做曲线运动的速度将增大；当物体受到的合外力的方向和速度的方向垂直时，该力只改变速度的方向，不改变其大小。
【典例3】关于力和运动的下列说法中，正确的是( )
A.物体在恒力作用下，一定做匀加速直线运动
B.物体在变力作用下，不可能做直线运动
C.物体在恒力作用下，一定做匀变速运动
D.物体在变力作用下，有可能做曲线运动
【变式训练】(2012·福州高一检测)小球在水平桌面上做匀速直线运动，当它受到如图
所示方向的力的作用时，小球运动的方向可能是( )
A．Oa B．Ob C．Oc D．Od
三、随堂检测，分层达标训练
【基础达标】用10分钟在课堂完成
1．关于运动的性质，以下说法中正确的是( )
A．曲线运动一定是变速运动
B．变速运动一定是曲线运动
C．圆周运动一定是变速运动
D．加速度和速度都不为零的物体，若运动过程中加速度大小、速度大小都不变，此运动一定是直线运动
2．(2012·秦皇岛高一检测)在越野赛车时，一辆赛车在水平公路上减速转弯，从俯视图中可以看到赛车沿曲线由M向N行驶。下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是( )
3．(2012·长春高一检测)关于曲线运动，有下列说法其中正确的是( )
A.做曲线运动的物体，在一段时间内运动的路程可能为零
B.曲线运动一定是匀速运动
C.在平衡力作用下，物体可以做曲线运动
D.在恒力作用下，物体可以做曲线运动
4.(2012·宣城高一检测)如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线A运动
到B，这时突然使它所受的力反向而大小不变(即由F变为-F)，对于在
此力作用下物体以后的运动情况，下列说法正确的是( )
A.物体可能沿曲线Ba运动
B.物体可能沿直线Bb运动
C.物体可能沿曲线Bc运动
D.物体可能沿原曲线由B返回A
5．(2012·长沙高一检测)下列关于运动的合成和分解的几种说法中正确的
是( )
A．互成角度的两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动
B．互成角度的两个直线运动的合运动可以是曲线运动
C．如果合运动是曲线运动，则其分运动至少有一个是曲线运动
D．合运动的速度一定比每一个分运动的速度都大
6.雨滴在空中以4 m/s的速度竖直下落，人打着伞以3 m/s的速度向东急行，如果希望让雨滴垂直打向伞的截面而少淋雨，伞柄应指向什么方向？
7.质量m=2 kg的物体在光滑的水平面上运动，其分速度v x和v y随时间变化的图线如图所示，求：
(1)物体的初速度大小；
(2)物体所受的合力；
(3)t=4 s时物体的位移；
(4)物体的轨迹方程。
【能力提升】课后完成
8．(2012·长春高一检测)质点仅在恒力F的作用下，由O点运动到A点的轨迹如图所示，在A点时速度的方向与x轴平行，则恒力F的方向可能沿( )
A．x轴正方向B．x轴负方向
C．y轴正方向D．y轴负方向
9.如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用铅笔靠着线的左侧水平向右
匀速移动，运动中始终保持悬线竖直，则橡皮运动的速度( )
A.大小和方向均不变
B.大小不变，方向改变
C.大小改变，方向不变
D.大小和方向均改变
10.一物体在平面内运动，已知该运动在水平方向(x方向)的分运动是初速度为0，加速度为2 m/s2的匀加速直线运动，竖直方向(y方向)的分运动是速度为4 m/s的匀速直线运动，
(1)求2秒末的速度和位移的大小；
(2)该运动是直线运动还是曲线运动？
答案解析
1．【解析】选A、C。曲线运动的速度方向沿曲线上该点的切线方向，方向在不断变化，所以曲线运动是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动，如匀加速直线运动是变速运动，但不是曲线运动，故A正确，B错误；圆周运动的速度方向在不断变化，是变速运动，故C 正确；加速度大小、速度大小都不变的运动一定不是直线运动，因为当加速度和速度的方向在同一条直线上时，速度大小一定会发生变化，故D错误。
2．【解析】选C。赛车在水平公路上由M向N减速转弯，速度方向沿切线方向。将合力F 沿切线方向和垂直切线方向分解，切线方向的分力沿速度的反方向，垂直切线方向的分力指向轨迹的内侧，故C正确。
3．【解析】选D。做曲线运动的物体，在一段时间内可能回到出发点，但路程不为零，位移可能为零，A错误；曲线运动的速度方向一定变化，所以一定是变速运动，B错误；由牛顿第一定律可知，在平衡力作用下，物体一定做匀速直线运动或处于静止状态，C错误；不论是否为恒力，只要物体受力方向与物体速度方向不共线，物体就做曲线运动，所以D正确，故选D。
4.【解析】选C。当物体沿曲线运动到B点时，合力一定指向B点的切线下方，当力突然反向时，合力指向B点的切线上方，所以有可能沿Bc运动，C正确；力的方向与速度的方向不在同一条直线上，不可能沿直线运动，B错误；做曲线运动的物体所受的合力的方向一定指向轨迹的凹侧，所以不可能沿Ba运动，也不可能沿原曲线由B返回A，A、D错误。故选C。
5．【解析】选A、B。做匀速直线运动的物体合力为零，根据做直线运动的条件可知，互成角度的两个匀速直线运动的合运动一定是沿合速度方向的匀速直线运动，A正确；根据物体做曲线运动的条件可知，互成角度的两个直线运动的合运动也可能是曲线运动，如互成角度
的一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动是曲线运动，B 正确，C 错误；类比合力与分力的关系可知，合运动的速度不一定大于每一个分运动的速度，D 错误。故选A 、B 。
【总结提升】三种常见的运动合成
(1)两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动。
(2)一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动是匀变速运动，当两者共线时为匀变速直线运动，不共线时为匀变速曲线运动。
(3)两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动(若加速度等大反向，则为匀速直线运动)。若合初速度方向与合加速度方向在同一条直线上，则是直线运动；若合初速度方向与合加速度方向不在同一条直线上，则是曲线运动。
6.【解析】因为人行走，雨对人有向西的3 m/s 的速度v 1，而雨滴实际又具有竖直向下的4 m/s 的速度v 2，因此雨滴同时参与了这两个分运动，雨滴对人的合速度为v ，如图所示。
则tan α=12v 3v 4
=，α=37°。可见伞柄应向西倾斜，与竖直方向成37°角。 答案：见解析
7.【解析】(1)由图可知，物体在x 方向做匀速直线运动，v x =3 m/s ，物体在y 方向也做匀速直线运动，v y =4 m/s
，则物体的合初速度v /s =
=
=5 m/s 。
(2)物体的合运动是匀速直线运动，故所受的合力为零。
(3)t=4 s 时，x=v x t=3×4 m=12 m ，y=v y t=4×4 m=16 m ，物体的位移
==20 m,tan θ=y 164x 123
==，则θ=53°，即位移方向与x 轴方向的夹角为53°。
(4)由x=v x t ，y=v y t ，消去时间t 得y=
4x 3。 答案：(1)5 m/s (2)零
(3)20 m ，方向与x 轴方向的夹角为53° (4)y=4x 3
8．【解析】选D 。做曲线运动的物体其受力方向一定指向轨迹的凹侧，也就是表示速度的矢量与表示力的矢量分居轨迹的两侧。若力沿x 轴正方向，由于初速度v 0有y 轴正向的分量，所以在A 点时速度方向不可能平行于x 轴，故A 错误；若力沿x 轴负方向或y 轴正方向，O 点处的力不指向轨迹的凹侧，所以B 、C 错误；只有力沿y 轴负方向时，才始终满足“做曲线运动的物体其受力方向一定指向曲线的凹侧”的条件。故选D 。
9.【解题指南】解答本题应把握以下三点：
(1)橡皮在水平方向的运动与铅笔尖的运动相同。
(2)橡皮在竖直方向的运动快慢与细线长度变化快慢相同。
(3)橡皮的实际运动可以用水平和竖直这两个方向的运动表示。
【解析】选A 。橡皮在水平方向和竖直方向均做匀速直线运动，其合运动仍是匀速直线运动，故其速度大小和方向均不变。选项A 符合题意。
10.【解析】(1)t=2 s 时，x 方向的速度为v x =at=4 m/s,位移为21x at 4 m 2
==，
y 方向的速度为v y =4 m/s, 位移为y=vt=8 m,2 s 末的速度为/s,= 2
秒末的位移L ==。
(2)物体在x方向做匀加速直线运动，速度越来越大，所以其轨迹逐渐偏向x方向，是曲线运动(也可从受力方面分析，由于x方向做匀加速直线运动，所以x方向的力为恒力，而y 方向合力为0，且初速度沿y方向，所以做曲线运动)。
答案：(1)速度大小为/s，位移大小为
(2)曲线运动
1. 平抛运动（2课时）
课型：新授课课时：2
班级_________ 组别_________ 座号_________ 姓名_________
学习目标
1.掌握抛体运动的一般研究方法。
2.知道抛体运动物体的位移与速度。
3.理解平抛运动的特点，能够运用平抛运动规律解决有关问题。
4.了解斜抛运动的概念。
重点：平抛运动规律。
难点：1.合速度和合位移的方向确定及联系。
2.平抛运动的研究方法。
教学方法：导学案教学
学习过程
一．课前预习，自主学习检测
（一）、平抛运动的概念
以一定的速度将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受_____作用的运动。
2.平抛运动
初速度沿_________的_________
（二）、平抛运动的速度
1.坐标系的建立
(1)以物体_____________为坐标原点。
(2)以_________的方向为x轴的方向。
(3)_________的方向为y轴的方向。
3.平抛运动的合速度及其方向
合速度大小为v= =
其方向与水平方向的夹角
tanθ= = 。
（三）平抛运动的位移和一般的抛体运动
2.一般抛体运动的特点
(1)初速度_____________。
(2)只受_____作用。
(1)做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间的增加而增
大。( )
(2)做平抛运动的物体水平方向的速度逐渐增大。( )
(3)飘离地面的热气球不属于抛体运动。( )
(4)平抛运动是曲线运动，平抛物体的重力方向与速度方向
时刻垂直。( )
二．课堂导学，小组合作探究
主题一：平抛运动的条件和运动特点
1．探究平抛运动的条件
(1)如图，用力打一下桌上的小球，使它以一定的水平初速度离开桌面，小球所做的是曲线运动；水平喷出的水流也做曲线运动。分析小球、水流为什么做曲线运动？
(2)水平抛出的小球、水平喷出的水流在不计空气阻力时都做平抛运动，分析并总结物体做平抛运动的条件。
2.探究平抛运动的特点
实验：用平抛演示仪研究平抛运动
(1)如图，轻击弹簧片将B小球水平抛出后，A小球做什么运动？A、B小球落地的时间有何关系？此实验说明了什么？
(2)如图，两轨道平行放置，将1、2两个
小球从相对斜面的同一位置同时无初速
度释放，观察两小球的运动情况是怎样
的？此实验说明了什么？
【探究归纳】
1．平抛运动的条件
(1)具有水平方向上的。
(2)只受作用。
2．平抛运动的特点
(1)水平方向：运动。
(2)竖直方向：运动。
【典例1】关于平抛运动，下面的几种说法中正确的是( )
A.平抛运动是一种不受任何外力作用的运动
B.平抛运动是曲线运动，它的速度方向不断改变，不可能是匀变速运动
C.平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动
D.所有只受重力作用的物体都做平抛运动
【变式训练】关于平抛运动，下列说法正确的是( )
A.在羽毛球比赛中，水平击出的羽毛球在空中的运动是平抛运动
B.所有初速度沿水平方向的运动都是平抛运动
C.平抛运动是一种理想化模型
D.若做平抛运动，截取运动过程中的任意一段都是平抛运动
主题二：平抛运动的速度和位移
如图，小球以初速度v0离开桌面做平抛运动，思考讨论以下问题：
1．根据运动的合成和分解可将小球的平抛运动分解到两个互相垂直的方向上，通过研究这两个方向上的直线运动进而研究平抛运动这种曲线运动，请尝试分析：
(1)研究小球的平抛运动时怎样建立坐标系？
(2)做平抛运动的小球在这两个坐标轴方向上的受力情况是怎样的？平抛运动的性质是什么？
2．以抛出时为计时起点，请探究分析t时刻小球的速度大小和方向。
3．探究平抛运动的小球在任意时刻位移的大小和方向。
4．如何得到小球的轨迹方程? 由轨迹方程可知平抛运动的轨迹
是一条什么曲线?
【典例2】一架飞机在高出地面0.5 km的高度，以180 km/h的速度水平匀速飞行，为了使飞机上投下的炮弹落在指定的轰炸目标上，应该在离目标水平距离多远的地方投弹？此过程中炮弹的位移多大？(不计空气阻力，g=10 m/s2)
【思路点拨】
解答本题时应注意把握以下两点：
(1)炮弹在水平方向做匀速直线运动；
(2)炮弹在竖直方向做自由落体运动。
主题三：抛体运动的规律
1．平抛运动的时间由什么决定？
2．平抛运动的水平距离由什么决定？
3．平抛运动的落地速度由什么决定？
4.斜抛运动物体的速度随时间变化的规律是什么？
【探究归纳】
1．平抛运动物体飞行的时间由决定。
2．平抛运动物体的水平射程由和决定。
3．平抛运动物体的落地速度由初速度v0和决定。
4．斜上抛运动可分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的上抛运动；斜下抛运动可分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的下抛运动。
【典例3】(2012·南开高一检测)在平坦的垒球运动场上，击球手挥动球棒将垒球水平击出，垒球飞行一段时间后落地。若不计空气阻力，则( )
A．垒球在空中运动的时间仅由击球点离地面的高度决定
B．垒球在空中运动的时间由击球点离地面的高度和初速度决定
C．垒球在空中运动的水平位移由初速度和垒球的质量决定
D．垒球在空中运动的水平位移仅由击球点离地面的高度决定
【变式训练】斜向上方抛出一物体，在物体运动到最高点时，物体的速度( )
A.为零
B.不为零，方向竖直向上
C.不为零，方向竖直向下
D.不为零，方向沿水平方向
【规律方法】抛体运动的规律
(1)各种抛体运动的共同点：物体均只受重力作用，加速度均为重力加速度g，且保持不变。
(2)不同点：竖直方向上的抛体运动为匀变速直线运动，平抛、斜抛为匀变速曲线运动。
(3)研究方法：对平抛、斜抛运动，通过分解将其转化为直线运动，根据分运动遵循的规律列方程，要注意区分合运动与分运动。
三、随堂检测，分层达标训练
【基础达标】随堂用10分钟完成
1.对于做平抛运动的物体，下列说法中不正确的是( )
A.水平方向上分运动是匀速直线运动
B.其轨迹是抛物线
C.初速度大的物体一定比初速度小的物体射程远
D.飞行时间由竖直方向的分运动决定
2.(2012·怀宁高一检测)平抛物体的运动规律可以概括为两点：
①水平方向做匀速直线运动。
②竖直方向做自由落体运动。
如图所示为研究平抛运动的实验装置，现把小铁珠B吸在电磁铁的下端，另一个小铁珠A 从轨道高处滑下，轨道的下端端口切线水平，并与B等高，小铁珠A在轨道端口处射出时撞击电源开关S，切断电磁铁电源，释放它吸着的小铁珠B，结果发现两铁珠同时落到地面。
这个实验现象说明了( )
A．只能说明上述规律中的第①条
B．只能说明上述规律中的第②条
C．不能说明上述规律中的任何一条
D．能同时说明上述两条规律
3.物体在平抛运动过程中，在相等的时间内，下列哪个量是相等的( )
A.速度的增量
B.加速度
C.位移
D.平均速率
4.一架水平匀速飞行的飞机每隔1 s投下一颗小球，共投下5颗，若不计空气阻力及风的影响，则( )
A.这5颗小球在空中排列成一条抛物线
B.这5颗小球及飞机在小球落地前，在空中排列成一条竖直直线
C.这5颗小球在空中各自运动的轨迹均是抛物线
D.这5颗小球在地面的落点间的距离是相等的
5.(2012·新课标全国卷)如图,x轴在水平地面上,y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹,其中b和c是从同一点抛出的。不计空气阻力,则( )
A.a的飞行时间比b的长
B.b和c的飞行时间相
同
C.a的水平速度比b的小
D.b的初速度比c的大
6.(2012·周口高一检测)物体做平抛运动的轨迹如图所示，O为抛出点，物体经过点P(x1，y1)时的速度方向与水平方向的夹角为θ，则( )
A.tan θ＝y 1/2x 1
B.tan θ＝2y 1/x 1
C.
物体抛出时的速度为0v x ＝
D.物体经过P
点时的速度P v 7．摩托车跨越表演是一项惊险刺激的运动，受到许多极限运动爱好者的喜爱。假设在一次跨越河流的表演中，摩托车离开平台时的速度为24 m/s,成功落到对面的平台上，测得两岸平台高度差为5 m ，如图所示。若飞越中不计空气阻力，摩托车可以近似看成质点，g 取10 m/s 2
,求：
(1)摩托车在空中的飞行时间。
(2)摩托车落地前瞬间的速度大小。
【能力提升】课后完成
8.(2011·广东高考)如图所示，在网球的网前截击练习中，若练习
者在球网正上方距地面H 处，将球以速度v 沿垂直球网的方向击出，
球刚好落在底线上。已知底线到网的距离为L 、重力加速度取g 。将
球的运动视作平抛运动，下列表述正确的是( )
A.球的速度v
等于B.
C.球从击球点至落地点的位移等于L
D.球从击球点至落地点的位移与球的质量有关
9．关于做平抛运动的物体，下列说法中正确的是
( )
①由t=0
x v 知，物体平抛的初速度越大，飞行时间越短
②由t ③任意连续相等时间内，物体下落高度之比为1∶2∶3…
④任意连续相等时间内，物体运动速度改变量相等
A ．①② B.①③ C ．②④ D.①④
10.从某一高度平抛一物体，当抛出2 s 后它的速度方向与水平方向成45°角，落地时速度方向与水平方向成60°角(g=10 m/s 2)，求：
(1)抛出时的速度大小；
(2)落地时的速度大小；
(3)抛出点距地面的高度；
(4)水平射程；
(5)第2 s 内的速度变化。
11.(2012·万州高一检测)跳台滑雪是勇敢者的运动，运动员在专用滑雪板上，不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动极为壮观。设一位运动员由a 点沿水平方向跃起，到山坡b 点着陆，如图所示。测得a 、b 间距离L ＝40 m ，山坡倾角θ＝30°,山坡可以看成一个斜面。试计算：
(1)运动员起跳后他在空中从a 到b 飞行的时间。
(2)运动员在a 点的起跳速度大小。(不计空气阻力，g 取10 m/s 2)
答案解析
1.【解析】选C 。平抛运动水平方向上是匀速直线运动，A 正确；飞行时间根据h=21gt 2
得
t =故D 正确；平抛运动的轨迹是抛物线，B 正确；平抛运动的水平射程
x=v 由初速度和高度决定，C 错误；故选C 。
2.【解析】选B 。本实验只能说明平抛物体竖直方向上是自由落体运动，不能说明水平方向上是匀速直线运动，故B 正确。
3.【解析】选A 、B 。物体在平抛运动的过程中，只受重力作用，根据牛顿第二定律可知，物体的加速度g 保持不变，另外在相等的时间t 内Δv 也是恒量，故A 、B 正确；在相等的时间t 内，位移大小不等，方向不同，故C 错误；平均速率是路程与时间的比值，因其运动轨迹是一条抛物线，故在相等的时间t 内路程也不相同，从而平均速率也不相同，D 错误。
4.【解析】选B 、C 、D 。这5颗小球与飞机在水平方向上相对静止，故在空中排成一条竖直直线，B 正确，A 错误；这5颗小球在空中各自做平抛运动，故轨迹为抛物线，C 正确；这5颗小球落地的时间依次相差1 s ，水平方向上的速度相同，故在地面的落点间的距离是相等的，D 正确。
5.【解析】选B 、D 。 三个小球a 、b 和c 水平抛出以后都做平抛运动，根据平抛运动规律可得：x=v 0t ，21y gt ,2=
所以t =由y b =y c >y a ，得t b =t c >t a ，选项A 错，B 对；又根据v 0
=因为y b >y a ，x b
(1)平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
(2)研究平抛运动问题时采用运动合成与分解的方法。
【解析】选B 、C 、D 。tan θ=y
x 0
v gt v v =，竖直高度211y gt 2=，水平位移x 1=v 0t ，则
12y gt t =，10x v t =，所以tan θ=1y 11x 012y v gt 2y t x v v x t
===，B 正确，A 错误；物体抛出时的速度10x v t =，
而t
，所以10x v x t ==C 正确；物体竖直方向上的速度v y
所以经过P
点时的速度P v ==D 正确。 7．【解析】(1)摩托车在竖直方向做自由落体运动，由h=21
gt 2，解得t=1 s
(2)竖直方向速度v y =gt=10 m/s
摩托车落地前瞬间的速度大小为
=m/s=26 m/s
答案：(1)1 s (2)26 m/s
8.【解析】选A 、B 。由平抛运动规律知，在水平方向上有L=vt,在竖直方向上有H=21
gt 2
，联
立解得2H t v g ==，所以A 、B 正确；球从击球点至落地点的位移为
、D 错误。
9．【解析】选C 。平抛运动的时间由下落高度决定，与初速度无关，②正确，①错误；平抛运动竖直方向为自由落体运动，从抛出时刻起，任意连续相等时间内，物体下落高度之比为1∶3∶5…，③错误；任意连续相等时间内，物体运动速度改变量Δv=g Δt ，大小相等，方向竖直向下，④正确。故选C 。
10.【解析】(1)抛出2 s 时将速度分解，如图
则v 0=v y =gt=10×2 m/s=20 m/s
高一下学期物理必修2全套导学案(5-7章)配答案
第五章曲线运动 1.曲线运动导学案 课型：新授课课时：2 主备：日期： 班级组别座号姓名 一、学习目标 1.知道曲线运动是一种变速运动。 2.知道曲线运动的位移方向。 3.知道曲线运动的速度方向，能在曲线运动的轨迹上画出各点的速度方向。 4.经历蜡块运动的探究过程，体会研究平面运动的方法。 5.通过实例归纳做曲线运动的条件，理解曲线运动是变速运动 重点：1.能确定曲线运动的速度方向。 2.描述曲线运动的方法。 3.物体做曲线运动的条件。 难点：1.曲线运动的速度方向。 2.理解曲线运动是变速运动，理解物体做曲线运动的条件。 3.描述曲线运动的方法。 教学方法：学案导学 一、自主学习效果检测 （一）曲线运动的位移和速度 1.曲线运动：轨迹是__ ___的运动。 2.位移：研究曲线运动时可以建立_________坐标系，图中曲线 OA为某质点的运动轨迹，若建立图中所示的坐标系，直线 OA与x轴的夹角为θ，A点坐标为(a,b)，质点的位移大小 为_______，与x轴的夹角满足tanθ= 。 3.速度 (1)做曲线运动的质点在某一点的速度方向沿_______________ _________。 (2)由于曲线运动的_________在变，所以曲线运动是变速运动。 (3)与位移一样，速度也可以用它在相互垂直的两个方向的分矢量来表示，这两个分矢量叫做_______。 （二）运动描述的实例 1.在“红蜡块”实验中，当玻璃管不动时，红蜡块上升的速度_________。 2.在红蜡块沿玻璃管以速度vy上升的同时，使玻璃管向右以速度vx匀速移动，观察到红蜡块的实际运动轨迹是一条_____。 3.运动速度：蜡块的速度大小为v=_________。 4.运动轨迹：可以用水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀速直线运动来描述，蜡块的轨迹方程为y= 。 （三）物体做曲线运动的条件 1.当物体所受_____的方向与它的_____方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。 2.物体加速度的方向与它受力的方向总是_____的，当物体所受合力方向跟它的速度方向_____________时，物体做直线运动。
高中物理(必修二)导学案
第五章曲线运动 全章概述 本章以平抛运动和匀速圆周运动为例，介绍物体做曲线运动的条件、规律及其研究方法——运动的分解与合成。其中，平抛运动及匀速圆周运动规律是本章的重点，也是各类测试中经常考查的热点。尤其运动的分解与合成作为处理曲线运动的基本方法，既是我们需要掌握的重点知识，也是我们学习过程中的难点知识，应引起高度重视。 通过本章学习，我们首先应认识到：牛顿运动定律同样适用于曲线运动，是反映物体机械运动的基本定律；其次，应领会到：运动的分解与合成是物理等效思想方法在曲线运动研究过程中的具体应用；另外，研究不同的运动要注意各自的特点，对具体问题进行具体分析，要学会将知识在不同情况下进行迁移和灵活应用。 本章内容分为三个单元： 第一单元：第一节讲述物体做曲线运动的条件和曲线运动的特点。 第二单元：第二至四节阐述了研究曲线运动的基本方法，并用这个方法具体研究平抛及抛体运动的特点和规律。 第三单元：第五节到第八节学习匀速圆周运动的描述方法和基本规律以及匀速圆周运动规律的应用举例。 新课标要求 1、要深刻理解物体做曲线运动的条件和曲线运动的特点。物体做曲线运动的条件是物体所受合外力的方向与物体的运动方向不在一条直线上，判断物体是否做曲线运动只需要找到物体所受的合外力的方向及物体的速度方向即可。曲线运动的特点是曲线运动是变速运动，做曲线运动的物体在某一点（或某一时刻）的速度方向就是在曲线上的这一点的切线方向，其方向不断发生变化，因此曲线运动是变速运动。 2、认直把握运动的合成与分解所遵循的一个原则，两个原理。一个原则是运动的和成与分解均遵守平行四边形定则。这里包括对x、v、a的合成与分解。两个原理是：运动的独立性原理和运动的等时性原理。运动的独立性原理是指：物体在任何方向的运动，都按其自身的规律来进行，不会因为其他方向的运动是否存在而受到影响。运动的等时性原理是指：若物体同时参与几个分运动，合运动和分运动是在同一时间内进行的，它们之间不存在先后的问题。 3、物体做平抛运动的条件以及平抛运动的处理方法。物体做平抛运动的条件有两个：其一为物体具有不为零的水平初速度v0。其二为物体在运动过程中只受重力的作用。平抛运动的处理方法为：根据平抛运动水平方向不受力，竖直方向只受重力的特点，将其沿水平（x轴）和竖直（y轴）两个方向分解，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，将复杂的曲线运动用合成与分解的方法化为直线运动的合成，是我们处理曲线运动的常用方法。 4、匀速圆周运动的特点是：线速度的大小恒定不变。角速度、周期和频率恒定不变，向心力和向心加速度的大小也是恒定不变的。处理匀速圆周运动的基本方法为：运用几何关系找到圆周运动的圆心和轨道半径，根据受力分析确定向心力的大小，最后利用向心力的适当表达式列方程求解。
2022—2023学年第二学期高一物理必修第二册精编导学案及课时作业(解析版)
第五章抛体运动 第一节曲线运动 新课程标准： 了解曲线运动，知道物体做曲线运动的条件。 学习目标： 1.通过实例分析，知道什么是曲线运动． 2.会确定曲线运动速度的方向，知道曲线运动是变速运动． 3.通过实验，知道物体做曲线运动的条件，并能用于分析曲线运动的一些实例。 自主学习： 1、观察思考：砂轮打磨下来的炽热微粒、飞出去的链球分别沿什么方向运动？ 2．观察演示实验，分析钢球离开轨道时的速度方向与轨道(曲线)有什么关系？ 3．运用极限思想推理：曲线运动轨迹上某一点的瞬时速度的方向？ 一、曲线运动 1．曲线运动的瞬时速度方向：质点在某一点的瞬时速度方向，沿曲线在该点的方向。 2．曲线运动的性质： (1) 做曲线运动的物体，速度的方向时刻，即速度时刻； (2) 曲线运动一定是运动，一定具有，合外力F合一定。 二、直线运动的条件：或与的方向在同一条直线上。 (1) 若F合(或a)与v，物体将做加速直线运动。v方向不会改变，为单向直线运动。 (2) 若F合(或a)与v，物体将做减速直线运动。在速度减为零时变向。 【探究】曲线运动的实质和条件。 1．做曲线运动的物体的速度一定变化吗？是否有加速度？ 2．做曲线运动的物体是否一定受力？物体受力是否一定做曲线运动？ 3．如何才能让滚下的钢球做曲线运动？物体是否做曲线运动可能跟什 么因素有关？ 三、曲线运动的条件：或与的方向不在同一条直线上。 (1) 运动学角度：物体的。 (2) 动力学角度：物体所受。 （3）曲线运动的轨迹：轨迹夹在和(或)的方向之间，与速度，向合外力F合(或a)的方向弯曲。由此做曲线运动的物体所受合外力F合(或a)必定指向曲线的。
2022版《优化方案》高一物理人教版必修二配套文档：第五章第四节 圆周运动 Word版含答案
第四节 圆周运动 [学习目标] 1.理解线速度、角速度、转速、周期等概念，会对它们进行定量计算． 2.知道线速度、角速度、周期之间的关系． 3.理解匀速圆周运动的概念和特点． [同学用书 P 19] 一、线速度(阅读教材P 16～P 17) 1．定义：物体做圆周运动通过的弧长与所用时间的比值． 2．定义式：v ＝Δs Δt . 3．矢标性：线速度是矢量，其方向和半径垂直，和圆弧相切． 4．物理意义：描述质点沿圆周运动快慢的物理量． 5．匀速圆周运动 (1)定义：线速度的大小处处相等的圆周运动． (2)性质：线速度的方向是时刻变化的，所以匀速圆周运动是一种变速运动． 拓展延长►———————————————————(解疑难) 对线速度的理解 假如时间Δt 较长，则线速度的大小实际上等同于以前学过的“平均速率”，因此理解线速度时必需强调Δt 表示很短的时间，此时线速度等同于以前学过的“瞬时速度”，因此理解线速度时只需理解为物体做圆周运动的瞬时速度即可． 1.关于匀速圆周运动，下列说法正确的是( ) A ．匀速圆周运动是变速运动 B ．匀速圆周运动的速率不变 C ．任意相等时间内通过的位移相等 D ．任意相等时间内通过的路程相等 提示：选ABD.由线速度的定义知，速度的大小不变，也就是速率不变，但速度方向时刻转变，选项A 、B 正确．做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内通过的弧长即路程相等，选项C 错误，选项D 正确． 二、角速度及单位(阅读教材P 17～P 18) 1．定义：物体与圆心的连线扫过的角度与所用时间的比值． 2．定义式：ω＝Δθ Δt . 3．单位：弧度每秒，符号是rad/s 或rad·s － 1. 4．物理意义：描述质点沿圆周转动快慢的物理量． 5．转速和周期 (1)转速：单位时间内物体转过的圈数，常用n 表示，单位为转每秒(r/s)或转每分(r/min)． (2)周期：做匀速圆周运动的物体，转过一周所用的时间，用T 表示，国际制单位为秒(s)． 拓展延长►———————————————————(解疑难) 1．方向：角速度是矢量，其方向在中学阶段不做争辩． 2．对角速度的理解 线速度和角速度都是描述做匀速圆周运动的物理量，线速度侧重于物体通过弧长的快慢程度；而角速度侧重于物体转过角度的快慢程度．它们都有肯定的局限性． 例如，地球围绕太阳运动的线速度约是3×104 m/s ，这个数值是较大的，但它的角速度却很小，其值为2×10－ 7 rad/s.事实上是由于地球绕太阳做圆周运动的轨道半径很大，所以线速度较大，但由于一年才转一周，角速度却很小．因此为了全面精确 地描述物体做圆周运动的状态必需用线速度和角速度． 3．匀速圆周运动是角速度大小、方向均不变的圆周运动. 2.若钟表的指针都做匀速圆周运动，秒针和分针的角速度之比是多少？ 提示：转动一周，扫过的角度为Δθ＝2π，秒针用时Δt ＝60秒，分针用时3 600秒，秒针角速度为：ω秒 ＝2π60，分针角速度为：ω分＝2π 3 600，则ω秒ω分 ＝3 60060＝601. 三、线速度与角速度的关系(阅读教材P 18) 1．两者关系：在圆周运动中，线速度的大小等于角速度大小与半径的乘积． 2．关系式：v ＝ωr . 拓展延长►———————————————————(解疑难) 对v 、ω、r 三者关系的理解 1．当半径r 相同时，线速度v 与角速度ω成正比． 2．当角速度ω肯定时，线速度v 与半径r 成正比． 3．当线速度肯定时，角速度ω与半径r 成反比． 3.质点做匀速圆周运动时，推断下列说法的正误： (1)由于v ＝ωr ，所以线速度v 与轨道半径r 成正比．( ) (2)由于ω＝v r ，所以角速度ω与轨道半径r 成反比．( ) (3)由于v ＝ωr ，所以线速度v 与角速度ω成正比．( ) (4)由于r ＝v ω ，所以轨道半径与线速度成正比，与角速度成反比．( ) 提示：(1)× (2)× (3)× (4)× 对匀速圆周运动的理解 [同学用书P 20] 1．匀速圆周运动的特点 (1)线速度大小是恒定的． (2)匀速圆周运动是角速度不变的运动． 做匀速圆周运动的物体，在单位时间里所通过的弧长相等，转过的角度也相等． (3)匀速圆周运动的转速与周期也保持不变． 做匀速圆周运动的物体，在单位时间内所转过的圈数相等，每转一周所用的时间也相等． 2．匀速圆周运动中“匀速”的含义 匀速圆周运动是一种变加速曲线运动，虽然匀速圆周运动的线速度大小不变，但线速度的方向时刻在发生变化，所以匀速圆周运动是速率不变的运动，而不是速度不变的运动．故“匀速”的含义是线速度的大小不变，角速度不变． ——————————(自选例题，启迪思维) 下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是( )
2022版《优化方案》高一物理人教版必修二配套文档：第五章第五节 向心加速度 Word版含答案
第五节 向心加速度 [学习目标] 1.理解向心加速度的产生及向心加速度是描述线速度方向转变快慢的物理量，知道其方向总是指向圆心且时刻转变． 2.知道打算向心加速度的有关因素，并能利用向心加速度公式进行有关计算． [同学用书 P 23] 一、做匀速圆周运动的物体的加速度方向 (阅读教材P 20) 1．圆周运动必有加速度：圆周运动是变速曲线运动，所以必有加速度． 2．做匀速圆周运动的物体受到的合力指向圆心，所以其加速度方向肯定指向圆心． 拓展延长►———————————————————(解疑难) 1．做匀速圆周运动的物体的加速度总是指向圆心，因此方向时刻发生变化，故匀速圆周运动是变加速曲线运动． 2．做匀速圆周运动的物体的加速度与线速度方向时刻垂直，因此线速度大小保持不变，只转变线速度的方向． 1.关于做匀速圆周运动的物体的下列说法正确的是( ) A ．物体的加速度的方向始终指向圆心 B ．物体的加速度的方向保持不变 C ．物体受的合力指向圆心 D ．物体的加速度是恒定的 提示：AC 二、向心加速度(阅读教材P 20～P 22) 1．定义：做匀速圆周运动的物体指向圆心的加速度． 2．大小：a n ＝v 2 r ＝ω2r . 3．方向：沿半径方向指向圆心，与线速度方向垂直． 拓展延长►———————————————————(解疑难) 1．由向心加速度公式a n ＝v 2r ＝ω2 r 与v ＝ω·r 、T ＝2πω＝1f 得：a n ＝ω·v ＝4π2r T 2＝4π2f 2·r . 2．公式a n ＝v 2r ＝ω2 ·r ＝ω·v ，适用于匀速圆周运动，也适用于变速圆周运动；而公式a n ＝4π2r T 2＝4π2f 2·r ， 只适用于匀速圆周运动． 2.(1)匀速圆周运动的向心加速度的方向指向圆心，大小不变．( ) (2)变速圆周运动的向心加速度的方向不指向圆心，大小变化．( ) (3)依据a ＝v 2 r 知加速度a 与半径r 成反比．( ) (4)依据a ＝ω2r 知加速度a 与半径r 成正比．( ) 提示：(1)√ (2)× (3)× (4)× 对向心加速度的理解 [同学用书P 24] 1．向心加速度描述线速度转变的快慢，只转变线速度方向，不转变其大小． 2．当匀速圆周运动的半径肯定时，向心加速度的大小与线速度的平方成正比，与角速度的平方成正比． 3．无论是匀速圆周运动，还是变速圆周运动都有向心加速度，且方向都指向圆心． ——————————(自选例题，启迪思维) 关于向心加速度，下列说法中正确的是( ) A ．向心加速度是描述线速度变化的物理量 B ．向心加速度只转变线速度的方向，不转变线速度的大小 C ．向心加速度大小恒定，方向时刻转变 D ．向心加速度的大小也可用公式a ＝v t －v 0 t 来计算 [解析] 加速度是描述速度变化快慢的物理量，A 项错；向心加速度与速度方向垂直，不转变速度的大小，只转变速度的方向，B 项对；只有做匀速圆周运动的物体的向心加速度大小恒定，C 项错；公式a ＝ v t －v 0 t 适用于直线运动，圆周运动是曲线运动，D 项错． [答案] B 如图所示，为A 、B 两质点做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图象，其中A 为双曲线的一个分支，由图可知( ) A ．A 物体运动的线速度大小不变 B ．A 物体运动的角速度大小不变 C ．B 物体运动的角速度大小不变 D ．B 物体运动的线速度大小不变 [思路点拨] 解本题时，应先依据图象确定向心加速度随半径r 变化的函数关系，再依据这个函数关系，结合向心加速度的计算公式作出推断． [解析] 由a n ＝v 2 r 知，v 肯定时a n 与r 成反比；由a n ＝ω2r 知，ω肯定时，a n 与r 成正比．图线A 为双曲 线的一支，a n 与r 成反比，故线速度不变，选项A 正确；图线B 为过原点的直线，a n 与r 成正比，故角速度不变，选项C 正确． [答案] AC (2021·玉溪高一检测)如图所示，皮带传动装置中，右边两轮连在一起共轴转动，图中三轮半径分别为r 1＝3r ，r 2＝2r ，r 3＝4r ；A 、B 、C 三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑．向心加速度分别为a 1、a 2、a 3，则下列比例关系正确的是( )
最新全品学练考导学案,高中物理,必修2,新课标人教版rj优秀名师资料
全品学练考导学案,高中物理,必修2,新课标人教版(rj) 篇一:【导学案】2015年高中物理人教版必修二教师用书 6.4 课时6.4 万有引力理论的成就 1.了解万有引力定律在天文学上的重要应用。 2.会用万有引力定律计算天体质量,了解“称量地球质量”“计算太阳质量”的基本思路。 3.认识万有引力定律的科学成就,体会科学思想方法。 重点难点:掌握根据万有引力定律及相关知识求中心天体质量的方法。 教学建议:本节属于应用性知识的教学内容,使万有引力定律在应用中得到进一步检验;通过教学使学生的思维能力得到进一步训练;教材的立意是使学生感受用物理理论探索未知世界的科学魅力,激发探究未知世界的兴趣。教师在授课过程中应引导学生自觉养成科学探究的良好习惯,学习科学家们坚韧不拔的精神。可以放手给学生,让学生互相帮助探究 1 课本中的问题,学习教材内容后解答问题,真正以学生为学习主体。 导入新课:地球很大很大,以至于我们人类怎样折腾地球,地球也不会因此动一下。但再大的物体也有质量,地球的质量有多大?太阳的质量又有多大?我们怎么才能求出来?今天我们就来试着解决这些问题。 1.计算地球质量 (1)地球上的物体具有重力是由于?,若不考虑地球自转的影响,地面上的物体所受的重力等于物体受到的?地球的万有引力。 (2)公式:? (3)我们只需测出?和地球表面的?,即可求地球的质量M=?。
2.计算其他天体质量 (1)将行星或卫星的运动近似看作?匀速圆周运动,行星或卫星的向心力由?万有引力提供。 (2)观测围绕中心天体运动的?和?,根据万有引力提供向心力,由牛顿第二定律列出方程G=m()2,求得中心天体的质量M=。 3.计算中心天体的密度 如果中心天体为球体,则密度ρ==,R为中心天体的半径。当匀速圆周运动的天体绕中心天体表面运行时,则r=R,则上 2 式可简化为ρ=。 4.发现未知天体 (1)被人们称为“笔尖下发现的行星”被命名为 (2)海王星的发现和“按时回归”确立了万有引力定律的地位,也成为科学史上的美谈。 1.通过计算天体的质量,说说开普勒第三定律中的常量k与哪些因素有关。 解答:常量k与太阳(中心天体)的质量有关。 2.太阳系八大行星中离太阳最近和最远的分别是什么? 解答:最近的是水星,最远的是海王星。 主题1:实验室中“称量”地球质量 问题:(1)不考虑地球自转的影响,地面 上物体受到的地球引力有哪两种表达形式? (2)设地面附近的重力加速度g=9.8 m/s2,地球半径R =6.4×106 m,引力常量G=6.67×10-11 N?m2/kg2,试估算地球的质量。 (3)总结称量地球质量的方法和原理。
2021-2022学年高一物理人教版必修2导学案：第七章 9 实验：验证机械能守恒定律
9 试验：验证机械能守恒定律 [目标定位] 1.会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的瞬时速度． 2．把握利用落体法验证机械能守恒定律的原理和方法． 一、试验原理 1．在只有重力做功的自由落体运动中，物体的重力势能转化为动能，总的机械能守恒，即mgh ＝1 2m v 2. 2．物体下落高度的测量：通过纸带用刻度尺测出． 3．物体瞬时速度的测量、计算：纸带上第n 个点的瞬时速度等于这个点前后相邻两点间的平均速度v n ＝h n ＋1－h n －1 2T (h n ＋1、h n －1分别为第n ＋1个点、第n －1个点到第一个点的距离)． 想一想 要确定物体的动能，需测出物体下落确定高度时的速度．依据已学过学问，可有三种方法：(1)v n ＝2gh n ；(2)v n ＝gt n ；(3)v n ＝h n ＋1－h n －1 2T ，本试验应实行哪种方法？ 答案 第(3)种方法．其中，第(1)种方法是依据机械能守恒定律mgh ＝1 2m v 2得到的，而我们的目的是验证机械能守恒定律，明显不能用，依据这确定律得到的结论再去验证之，因而不行取． 第(2)种方法认为加速度为g ，由于各种摩擦阻力不行避开，所以实际下落加速度必将小于g ，而下落高度h 是直接测量的，这样将得到机械能增加的结论，有阻力作用机械能应是削减的，故这种方法也不能用． 总之，本试验中速度看似有很多方法求得，但正确的只有一种，即从纸带上直接求出物体实际下落的速度，而不能用理论值计算，同样的道理，重物下落的高度h 也只能用刻度尺直接测量，而不能用h ＝12gt 2 或h ＝v 22g 计算得到． 二、试验器材 铁架台(带铁夹)、电磁打点计时器、重锤(带夹子)、纸带、复写纸、导线、毫米刻度尺、低压沟通电源(4 V ～6 V)． 想一想 验证机械能守恒定律试验中是否需要用到天平？ 答案 不需要天平．要验证的是12m v 2＝mgh 或12m v 22－12m v 21＝mg Δh ，只需验证12v 2＝gh 或1 2v 22－ 12v 2 1＝g Δh ，因此不需要测量重物的质量m . 一、试验步骤 1．安装置：按图7－9－1将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架台上，接好电路． 图7－9－1 2．打纸带：将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时器的地方．先接通电源，后松开纸带，让重物带着纸带自由下落．更换纸带重复做3次～5次试验． 3．选纸带：选取点迹较为清楚且有两点间的距离约为2 mm 的纸带，把纸带上打出的两点间的距离为2 mm 的第一个点作为起始点，记作O ，在距离O 点较远处再依次选出计数点1、2、3… 4．测距离：用刻度尺测出O 点到1、2、3…的距离，即为对应下落的高度h 1、h 2、h 3… 二、数据处理 1．方法一：利用起始点和第n 点 从起始点到第n 个计数点，重力势能削减量为mgh n ，动能增加量为12m v 2n ，计算gh n 和12v 2n ，假如在试验误差允许的范围内gh n ＝12v 2n ，则机械能守恒定律得到验证． 2．方法二：任取两点A 、B 从A 点到B 点，重力势能削减量为mgh A －mgh B ，动能增加量为12m v 2B －12m v 2A ，计算gh AB 和12v 2B －12v 2A ，假如在试验误差允许的范围内gh AB ＝12v 2B －12v 2 A ，则机械能守恒定律得到验证． 3．方法三：图象法
2022版《优化方案》高一物理人教版必修二配套文档：第五章第七节 生活中的圆周运动 Word版含答案
第七节 生活中的圆周运动 [学习目标] 1.会分析具体圆周运动问题中向心力的来源，能解决生活中的圆周运动问题． 2.了解航天器中的失重现象及缘由． 3.了解离心运动及物体做离心运动的条件，知道离心运动的应用及危害． [同学用书 P 30] 一、铁路的弯道(阅读教材P 26～P 27) 1．运动特点 火车转弯时做圆周运动，因而具有向心加速度，由于质量巨大，所以需要很大的向心力． 2．向心力来源 (1)若转弯处内外轨一样高，则由外轨对轮缘的弹力供应向心力． (2)若在修筑铁路时，依据弯道的半径和规定的速度，适当选择内、外轨的高度差，则转弯时所需的向心力几乎完全由重力和支持力的合力供应． 拓展延长►———————————————————(解疑难) 对火车转弯时速度与向心力的争辩 1．当火车以规定速度v 0转弯时，重力G 和支持力F N 的合力F 等于向心力，这时轮缘与内外轨均无侧压力． 2．当火车转弯速度v >v 0时，重力G 和支持力F N 的合力F 小于向心力，外轨向内挤压轮缘，供应侧压力，与F 共同充当向心力． 3．当火车转弯速度v
高中物理(新人教版)必修第二册同步习题：第五章复习提升(同步习题)【含答案及解析】
第五章抛体运动 本章复习提升 易混易错练 易错点1 对“物体做曲线运动的条件”不理解引起错解 1.(2020陕西西安中学高三上期中,)物体在恒力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动,若突然撤去恒力F1,关于物体的运动情况,下列说法正确的是( ) A.一定做匀变速直线运动 B.可能做匀速直线运动 C.可能做曲线运动 D.速度大小一定增加 2.()光滑平面上一运动质点以速度v通过原点O,v与x轴正方向成α角(如图所示),与此同时对质点施加上沿x轴正方向的恒力F x和沿y轴正方向的恒力F y,则( ) A.因为有F x,质点一定做曲线运动 B.如果F y>F x,质点向y轴一侧做曲线运动 C.质点一定做直线运动 D.如果F y B.若玻璃管向右做匀加速直线运动,则轨迹为直线P C.若玻璃管向右做匀加速直线运动,则轨迹为曲线R D.若玻璃管向右做匀加速直线运动,则轨迹为曲线Q 4.()如图所示,在灭火抢险的过程中,消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间,人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退,从地面上看,下列说法正确的是( ) A.消防队员做匀加速直线运动 B.消防队员做匀变速曲线运动 C.消防队员做变加速曲线运动 D.消防队员水平方向的速度保持不变 易错点3 认错平抛运动的抛出点 5.()(多选)如图所示,方格坐标每一小格边长为10 cm。一物体做平抛运动时分别经过O、a、b三点,重力加速度g取10 m/s2,则下列结论正确的是( ) A.O点就是抛出点 B.物体经过a点的速度v a与水平方向成45°角 C.速度变化量Δv aO=Δv ba D.小球抛出速度v=1 m/s 易错点4 不能正确理解运动效果引起错解 6.()小船以一定的速率垂直河岸向对岸驶去,当水流匀速时,它渡河的时间、发生的位移与水速的关系是( ) A.水速小时,位移小,时间亦短 B.水速大时,位移大,时间亦长 C.水速大时,位移大,但时间不变 D.位移大小、时间长短与水速大小无关 习题课机械能守恒定律 [目标定位] 1.进一步理解机械能守恒的条件及其判定． 2．能机敏应用机械能守恒定律的三种表达方式列方程． 3．在多个物体组成的系统中，会应用机械能守恒定律解决相关问题． 4．明确机械能守恒定律和动能定理的区分． 1．机械能守恒定律的内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变． 2．机械能守恒的条件：只有重力或系统内弹力做功． 3．对机械能守恒条件的理解 (1)只受重力(或弹力)作用，例如在不考虑空气阻力的状况下的各种抛体运动，物体的机械能守恒． (2)存在其他力，但其他力不做功，只有重力或系统内的弹力做功． (3)除重力、弹力外其他力做功，但做功的代数和为零． 4．机械能守恒定律的表达式 (1)守恒观点：E k1＋E p1＝E k2＋E p2 (2)转化观点：ΔE k增＝ΔE p减 (3)转移观点：ΔE A增＝ΔE B减 5．动能定理：在一个过程中合力对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化． 一、机械能是否守恒的推断 1．利用机械能的定义推断：分析动能和势能的和是否变化． 2．用做功推断：分析物体受力状况(包括内力和外力)，明确各力做功的状况，若对物体或系统只有重力或弹力做功，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则机械能守恒．3．用能量转化来推断：若系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则系统机械能守恒． 4．对多个物体组成的系统，除考虑外力是否只有重力做功外，还要考虑系统内力做功，如有滑动摩擦力做功时，因有摩擦热产生，系统机械能将有损失．【例1】 图1 如图1所示，细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m，且M>m，不计摩擦，系统由静止开头运动的过程中() A．M、m各自的机械能分别守恒 B．M削减的机械能等于m增加的机械能 C．M削减的重力势能等于m增加的重力势能 D．M和m组成的系统机械能守恒 答案BD 解析M下落过程，绳的拉力对M做负功，M的机械能削减；m上升过程，绳的拉力对m 做正功，m的机械能增加，A错误；对M、m组成的系统，机械能守恒，易得B、D正确；M削减的重力势能并没有全部用于m重力势能的增加，还有一部分转变成M、m的动能，所以C错误． 二、多物体组成的系统的机械能守恒问题 1．多个物体组成的系统，就单个物体而言，机械能一般不守恒，但就系统而言机械能往往是守恒的． 2．对系统列守恒方程时常有两种表达形式：E k1＋E p1＝E k2＋E p2①或ΔE k增＝ΔE p减②，运用①式需要选取合适的参考平面，运用②式无需选取参考平面，只要推断系统内能的增加量和削减量即可．所以处理多物体组成系统问题用第②式较为便利． 3．留意查找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系． 【例2】 人教版】物理必修二：54《圆周运动》导 学案(含答案) 课时5.4圆周运动 1.知道什么是圆周运动,什么是匀速圆周运动。 2.知道线速度的物理意义、定义式、矢量性,知道匀速圆周运动线速度的特点。 3.知道角速度的物理意义、定义式及单位,了解转速和周期的关系。 4.掌握线速度和角速度的关系,掌握角速度与转速、周期的关系。 5.能在具体的情景中确定线速度和角速度与半径的关系。 重点难点:理解线速度和角速度的物理意义,体会用这两个物理量描述匀速圆周运动快慢的方法。 教学建议:圆周运动是一种较为复杂的曲线运动,本节研究的一些物理量较抽象,教学中应联系各种日常生活中常见的现象,想办法多做演示实验以激发学生研究积极性,把抽象的物理量具体形象化,便于学生接受。多用一些学生熟悉的、感兴趣的例子说明一些较难说清的问题。 导入新课:当我们开启电风扇时,风扇开始转动,叶片末端做圆周运动的速度是如何变化的?(学生回答:圆周运动的速度加 快)当我们观察走时准确的挂钟和手表上的秒针的运动时,秒针的末端可看作是匀速圆周运动,那么,如果把挂钟和手表作一个比较,哪个秒针的末端圆周运动得更快一些呢。(学生可能不知道如何回答) 1.如果做圆周运动的物体在相等的①时间内通过的②圆弧长度相等,这种圆周运动就叫作匀速圆周运动。 2.做匀速圆周运动的物体通过的③圆弧长与所用的④时间的比值能够表示匀速圆周运动的快慢,这个比值叫作匀速圆周运动的线速度。 3.匀速圆周运动的快慢也可以用物体沿圆周转过的⑤圆心角与所用⑥时间的比值来描述,这个比值叫作匀速圆周运动的角速度,其单位是⑦弧度/秒。 4.线速率与角速率的关系:⑧v=rω。 1.质点做圆周活动的快慢实际上可以从两个方面来讲,是哪两个方面? 解答:一方面是单纯从活动快慢来说,即线速率;另一方面是单纯从转动快慢来说,即角速率。 2.两个做圆周活动的质点,线速率较大的质点是否是角速率也一定较大? 解答:不一定。 学习必备欢迎下载 物理必修二导学案 目录 第五章曲线运动 (1) §5.1曲线运动 (1) §5.2平抛运动 (2) §5.3实验：研究平抛运动 (5) §5.4圆周运动 (8) §5.5向心加速度 (10) §5.6向心力 (12) §5.7生活中的圆周运动 (14) 《曲线运动》单元测试卷 (16) 第六章万有引力与航天 (18) §6.1行星的运动 (18) §6.2太阳与行星间的引力 (21) §6.3万有引力定律 (23) §6.4万有引力理论的成就 (26) §6.5宇宙航行 (28) §6.6经典力学的局限性 (31) 《万有引力与航天》单元测试卷 (32) 第七章机械能守恒定律 (33) §7.1追寻守恒量——能量 (33) §7.2功 (33) §7.3功率 (35) §7.4重力势能 (38) §7.5探究弹性势能的表达式 (40) §7.6实验：探究功与物体速度变化的关系 (42) §7.7动能和动能定理 (44) §7.8机械能守恒定律 (46) §7.9实验：验证机械能守恒定律 (48) §7.10能量守恒定律与能源 (50) 《机械能守恒定律》单元测试卷 (51) 参考答案 (55) 第五章曲线运动 §5.1 曲线运动 一、【学习目标】 1.知道什么是曲线运动。 2.知道曲线运动中的曲线速度的方向，并能在轨迹图上划出方向。 3.知道曲线运动是一种变速运动。 4.知道物体做曲线运动的条件。 二、【重点难点】 1.曲线运动中速度的大小和方向的表示和计算。 2.曲线运动中的位移的大小和方向的计算。 3.曲线运动的条件。 三、【课前预习】 1、物体做曲线运动的速度方向是时刻发生变化的，质点经过某一点（或某一时刻）时的速度方向沿曲线上该点的____________。 2、物体做曲线运动时，至少物体速度的__________在不断发生变化，所以物体一定具有___________，所以曲线运动是__________运动。 3、物体做曲线运动的条件：物体所受合外力的方向与它的速度方向_______。 4、力可以改变物体运动状态，如将物体受到的合外力沿着物体的运动方向和垂直于物体的运动方向进行分解，则沿着速度方向的分力改变物体速度的__________；垂直于速度方向的分力改变物体速度的___________。速度大小是增大还是减小取决于沿着速度方向的分力与速度方向相同还是相反。做曲线运动的物体，其所受合外力方向总指向轨迹______侧。 5、匀变速直线运动只有沿着速度方向的力，没有垂直速度方向的力，故速度的 _________改变而__________不变；如果没有沿着速度方向的力，只有垂直速度方向的力，则物体运动的速度________不变而__________不断改变，这就是今后要学习的匀速圆周运动。 四、【课堂导学】 迁移应用1质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态，若突然撤去F1，则质点（） A．一定做匀变速运动B．一定做直线运动 C．一定做非匀变速运动D．一定做曲线运动 典例2关于曲线运动，下面说法正确的是（） A．物体运动状态改变着，它一定做曲线运动 B．物体做曲线运动，它的运动状态一定在改变 C．物体做曲线运动时，它的加速度的方向始终和速度的方向一致 D．物体做曲线运动时，它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致 五、【本课小结】 ●合外力方向与速度方向共线还是不共线决定了物体是直线运动还是曲线运动。 ●合外力方向与速度方向的夹角是锐角还是钝角决定了物体是做加速曲线运动还是做减速曲线运动 ●合外力恒定还是不恒定决定了物体是匀变速运动还是非匀变速运动；做直线运动的加速度可能变化， 做曲线运动的加速度可以恒定 六、【课堂反馈】 （一）课堂练习 1．关于曲线运动速度的方向，下列说法中正确的是( ) A．在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变 B．质点做曲线运动时，速度方向是时刻改变的，它在某一点的瞬时速度的方向与这—点运动的轨迹垂直 C．曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这—点的切线方向 D．曲线运动中速度方向是不断改变的，但速度的大小保持不变 2．如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点)，A、B、C为曲线上的三点，关于铅球在B点的速度方向，说法正确的是( ) A．为AB的方向B．为BC的方向 C．为BD的方向D．为BE的方向 3．物体做曲线运动的条件为( ) A．物体运动的初速度不为零 B．物体所受的合外力为变力 C．物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上 D．物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同—条直线上 绿色通道衡水重点高中同步导学案物理必修二答案2022 1、5．合力的作用可以替代原来那几个力的作用，它与那几个力是等效替代关系．[判断题] * 对(正确答案) 错 2、2．物体的末速度越大，位移越大．[判断题] * 对 错(正确答案) 3、下列估测最接近实际情况的是（）[单选题] A．一个鸡蛋的质量约为500g B．教室里课桌的高度约为8m(正确答案) C．一支普通牙刷的长度约为40cm D．做一遍眼保健操的时间约为20min 4、导体中的自由电子做定向移动时，它的周围就产生磁场[判断题] * 对(正确答案) 错 答案解析：自由电子做定向移动时产生电流，电流周围存在磁场 5、孔明灯俗称许愿灯，放孔明灯是我国的一种民俗文化。如图58所示，孔明灯在点燃后加速上升的过程中，忽略其质量的变化，则孔明灯的（） A．重力势能减少，动能减少 B．重力势能减少，动能增加 C．重力势能增加，动能减少 D．重力势能增加，动能增加(正确答案) 6、8．将耳朵贴在长铁水（管中有水）管的一端，让另外一个人敲击一下铁水管的另一端。下列说法中正确的是（）[单选题] * A．听到一次敲打的声音 B．听到二次敲打的声音 C．听到三次敲打的声音(正确答案) D．听到最后一次敲打的声音是水中传播的声音 7、机械做功时，做的有用功越多，机械效率越大[判断题] * 对 错(正确答案) 答案解析：在总功相同或者额外功相同时，有用功越多，机械效率越大 8、61．关于微观粒子的发现与提出，下列说法正确的是（）[单选题] * A．电子是英国物理学家卢瑟福发现的 B．原子的核式结构模型是盖尔曼提出的 C．中子是由查德威克发现的(正确答案) D．夸克是比中子、质子更小的微粒，是由英国物理学汤姆生提出的 9、行驶的汽车关闭发动机后还能行驶一段距离是因为汽车受到惯性力作用[判断题] * 对 错(正确答案) 答案解析：汽车具有惯性 10、1．高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车：因为轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大．[判断题] * 对(正确答案) 错 11、43．在试管中放少量碘，塞紧盖子放入热水中，当固态碘变为紫色的碘蒸气并充满试管后，将试管从热水中取出，放入凉水中，碘蒸气又会变为固态碘附在试管内壁上，关于碘的物态变化过程，下列说法正确的是（）[单选题] * A．先升华后凝华(正确答案) B．先汽化后凝固 C．先升华后凝固 本章优化总结 运动的合成与分解 1．合运动与分运动的确定 物体的实际运动是合运动．当把一个实际运动分解，在确定它的分运动时，两个分运动要有实际意义．2．运动合成的规律 (1)合运动与分运动具有等时性； (2)各分运动具有各自的独立性． 3．推断合运动性质的方法 对于运动的合成，通过图示争辩格外简便．具体做法是：将速度和加速度分别合成，如图所示． (1)直线运动与曲线运动的判定：通过观看合速度与合加速度的方向是否共线进行判定：共线则为直线运动，不共线则为曲线运动． (2)判定是否为匀变速运动：看合加速度是否恒定(即大小和方向是否恒定)． 4．关于绳(杆)末端速度的分解 若绳(杆)末端的速度方向不沿绳(杆)，则将其速度沿绳(杆)方向和垂直于绳(杆)方向分解，沿绳(杆)方向的分速度相等． (原创题)如图所示为内燃机的活塞、曲轴、连杆结构示意图，已知：曲轴OA＝R，连杆AB＝3R，活塞C只能沿虚线OC运动．图示位置时，曲轴转动的角速度为ω，且OA⊥AB.求此时活塞C的速度大小． [解析]由圆周运动学问得：v A＝ω·R，方向沿AB方向． 活塞的速度v C分解如图，则 v C1＝v A＝ω·R， 由几何关系得：v C1 v C ＝AB OB ＝3R R2＋(3R)2 ， 解得：v C＝10 3 ωR. [答案] 10 3 ωR 1．对于两个分运动的合运动，下列说法中正确的是() A．合运动的速度肯定大于两个分运动的速度 B．合运动的速度肯定大于某一个分运动的速度 C．合运动的方向就是物体实际运动的方向 D．由两个分运动速度的大小就可以确定合运动速度的大小 解析：选C.依据平行四边形定则，合运动速度的大小和方向可由对角线表示，而邻边表示两个分运动的速度. 由几何关系知，两邻边和对角线的长短关系因两邻边的夹角不同而不同，当两邻边长短不变，而夹角转变时，对角线的长短也将发生转变，即合运动速度也将变化，故选项A、B、D错误，选项C正确. 解决平抛运动问题的三条途径 1．利用平抛运动的时间特点解题 平抛运动可分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，只要抛出的时间相同，下落的高度和竖直分速度就相同． 2．利用平抛运动的偏转角解题 (1)做平抛运动的物体在任一时刻、任一位置，其速度方向与水平方向的夹角θ、位移与水平方向的夹角α，满足tan θ＝2tan α. (2)做平抛运动的物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线肯定通过此时水平位移的中心，即x′＝ 1 2x. 3．利用平抛运动的轨迹解题2021-2022学年高一物理人教版必修2导学案：第七章 习题课 机械能守恒定律
人教版】物理必修二：54《圆周运动》导学案(含答案)
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