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1、物体做曲线运动的条件运动的合成与分解,要点疑点考点,课 前 热 身,能力思维方法,延伸拓展,要点疑点考点,一、物体做曲线运动的条件 1.曲线运动的条件：质点受合外力的方向(或加速度方向)跟它的速度方向不在同一直线上.2.曲线运动的特点：曲线运动的速度方向一定改变，所以是变速运动.3.重点掌握的两种情况：一是加速度大小、方向都不变的曲线运动，叫匀变速曲线运动，如平抛运动；另一是加速度大小不变、方向时刻改变的曲线运动，如匀速圆周运动.,要点疑点考点,二、运动的合成与分解 1.从已知的分运动来求合运动，叫做运动的合成.包括位移、速度和加速度的合成，由于它们都是矢量，所以遵循平行四边形定则.2.求一个
2、已知运动的分运动，叫运动的分解，解题时应按实际“效果”分解，或正交分解.,要点疑点考点,3.合运动与分运动的特征：(1)等时性：合运动所需时间和对应的每个分运动所需时间相等.(2)独立性：一个物体可以同时参与几个不同的分运动，各个分运动独立进行，互不影响.4.处理复杂运动时，一定要搞清楚初状态与研究对象的受力情况，弄清是直线运动还是曲线运动，从而运用相应知识求解.,课 前 热 身,1.下列关于曲线运动的描述中，正确的是(ABC)A.曲线运动可以是匀速率运动 B.曲线运动一定是变速运动 C.曲线运动可以是匀变速运动 D.曲线运动的加速度可能为0,课 前 热 身,2.关于运动的合成与分解，下列说法
3、正确的是(BD)A.两个直线运动的合运动一定是直线运动B.两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动C.两个匀加速直线运动的合运动一定是直线运动D.两个初速度为0的匀加速直线运动的合运动一定是直线运动,课 前 热 身,3升降机以加速度a竖直向上做匀加速运动，升降机内的天花板上有一只螺帽突然松动，脱离天花板，这时螺帽相对于地面的加速度是(D)A.g-a B.g+a C.a D.g,课 前 热 身,4.一物体在力F1、F2、F3、Fn共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去F2，则该物体(AB)A.可能做曲线运动B.可能继续做直线运动C.必沿F2方向做直线运动D.必沿F2反方向做匀减速直线运动,能力思维方
4、法,【例1】一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内(B)A.速度一定在不断改变，加速度也一定不断地改变B.速度一定在不断地改变，加速度可以不变C.速度可以不变，加速度一定不断地改变D.速度可以不变，加速度也可以不变,能力思维方法,【解析】从要点我们知道曲线运动的速度方向总沿轨迹的切线方向，曲线运动速度方向一定变化(不然就是直线运动了)，但是大小可能不变，也可以变化.而速度是一矢量，所以曲线运动的速度一定变化.由于曲线运动速度一定变化，所以曲线运动一定具有加速度，曲线运动的加速度方向一定与速度不在同一直线上，但是大小可以不变(如平抛)、方向可以变化(如匀速圆周运动).正确答案是B.,能力思
5、维方法,【例2】关于互成角度的两个初速度不为0的匀变速直线运动的合运动，下述说法正确的是(C)A.一定是直线运动B.一定是抛物线运动C.可能是直线运动，也可能是抛物线运动D.以上说法都不对,能力思维方法,【解析】两个运动的初速度合成、加速度合成如图4-1-1所示，当合加速度a和合速度v共线时，物体做直线运动；当a与v不共线时，物体做抛物线运动(不是平抛).而此题没有给出两个分运动的具体数值，上面两种情况都有可能，所以正确答案是C.,能力思维方法,【例3】河宽300m，水流速度为3m/s，小船在静水中的速度为5m/s，问(1)以最短时间渡河，时间为多少?可达对岸的什么位置?(2)以最短航程渡河，
6、船头应向何处?渡河时间又为多少?,能力思维方法,【解析】(1)当船头对准对岸行驶时(并不是到达正对岸)，时间最短，船的轨迹如图4-1-2所示，最短时间：t=d/v1=300/5=60s到达对岸，在出发点下游：s1=dcos=dv2/v1=180m.,图4-1-2,能力思维方法,(2)由于v1v2，所以船可以垂直到正对岸，速度矢量图如图4-1-3.设船头与河岸夹角为，则有:Cosa=v2/v1=3/5，aarccos(3/5).渡河时间：t=d/v=d/(v1sina)=75s.,图4-1-3,能力思维方法,【解题回顾】不少同学认为(2)问的时间是最短的.而此时通过具体的数据证明，(1)问中的航
7、行方向时间才是最短的.,延伸拓展,【例4】如图4-1-4，圆桶底面半径为R，在顶部有个入口A，在A的正下方h处有个出口B，在A处沿切线方向有一个光滑斜槽，一个小球恰能沿水平方向进入入口A后，沿光滑桶壁运动.要使小球由自由出口B飞出桶外，则小球进入A的速度v必须满足什么条件?,图4-1-4,延伸拓展,【解析】由于桶内壁光滑，小球沿水平方向进入A后，只受到重力和桶壁对它的弹力作用，于是小球在水平方向做匀速圆周运动，在竖直方向做自由落体运动.小球从入口A进入桶内后，在竖直方向只受重力作用，且竖直方向初速度为0，故小球在竖直方向做自由落体运动，从A运动到B的时间为:,延伸拓展,小球在水平方向以速度v做
8、匀速圆周运动，设它从A到B共运动了n圈，则vt=n2R(n=1,2,3,)，联立两式，解得:v=(n=1,2,3,)，即小球进入A时速度v所必须满足的条件.,延伸拓展,【解题回顾】本题是一道将匀速圆周运动和自由落体运动相结合的综合题.解题思想与平抛的处理方法类似.同时还要注意不要简单地认为小球只运动一圈就由A到B，从而漏了n，其实在机械波那一章里，常常要用到这种思路.,气体的状态参量,要点疑点考点,课 前 热 身,能力思维方法,延伸拓展,要点疑点考点,一、温度(T)1.意义：从宏观上看，温度表示物体的冷热程度；从分子动理论的观点来看，温度反映的是物体内大量分子无规则运动的激烈程度，是物体内大量
9、分子平均动能的标志.,要点疑点考点,2.温标：即数值表示法：(1)摄氏温标(t)，单位0.(2)热力学温标(T)，单位K，绝对零度(0K)是低温的极限，只能接近不能达到，更不可能有比绝对零度更低的温度.摄氏温标与热力学温标的关系：T=t273K，用这两种温标表示的温度变化量间关系是Tt.,要点疑点考点,二、体积(V)1.气体分子间平均距离大于10r0，分子力接近0，因而可以自由移动，总会充满整个容器的空间.所以气体的体积就是指气体所充满的容器的容积.2.体积的单位有:m3、cm3、mm3、L、mL等，1cm3=1L,1mm3=1mL；在标准状况下，1mol任何气体的体积都是22.4L.,要点疑
10、点考点,三、压强(p)1.气体的压强是由于大量分子无规则运动碰撞器壁而产生的.2.气体分子的平均速率越大、气体分子的密度越大，气体分子对容器壁碰撞的作用力和频繁程度也越大，所以，一定质量的某种气体的压强，既与气体的温度有关，还与气体的体积有关.气体中各处向各个方向的压强大小都相等.3.压强的国际单位是Pa，常用的还有atm、cmHg.它们之间换算关系为：1atm=76cmHg=1.013Pa.,课 前 热 身,1.下列说法正确的是(D)A.一定质量的气体的体积是不变的B.气体的体积等于所有气体分子的体积之和C.气体的温度升高，所有气体分子热运动的动能都增大D.封闭容器内气体对各个方向的压强大小
11、相等,课 前 热 身,2.下列关于温度的一些叙述，不正确的是(A)A.理论上讲温度可以低于0K，技术上尚未实现B.温度是表示物体冷热程度的物理量C.温度是物体分子平均动能的标志D.温度可以用摄氏温标表示，也可以用热力学温标表示,课 前 热 身,3.从微观角度看，气体压强的大小跟两个因素有关，一个是分子的 平均动能，一个是 分子数密度.,能力思维方法,【例1】如图8-3-1所示的(甲)、(乙)、(丙)、(丁)中玻璃管中都灌有水银，分别求出四种情况被封闭气体A的压强(设大气压强为76cmHg),图8-3-1,能力思维方法,【解析】在图(甲)中，对C点，向下的压强为pC=pA+5,而C点向上的压强根
12、据连通器的原理知等于大气压强p0，所以pA=p0-5=76-5=71cmHg.在图(乙)中对C点，由连通器原理得向下的压强pC=pA+10,而C点向上的压强就是大气压强p0，所以pA=p0-10=76-10=66cmHg.,能力思维方法,在图(丙)中对C点，斜向下的压强pC=pA+10sin30，而C点向上的压强就是大气压强p0，所以pA=p0-10sin30=76-=cmHg.在图(丁)中对C点，由右侧管得向下的压强为pC=p0+h2，而C点向上的压强由连通器原理可知等于左侧管中部分气柱的压强，其大小为pA+h1，所以pA+h1=p0+h2，pA=p0+h2-h1.,能力思维方法,【解题回顾
13、】计算气体压强的方法主要有(1)利用液体产生压强p=駁h(平衡时)和传递压强知识计算；(2)取封闭气体的一段液柱或活塞为研究对象.通过受力分析，根据受力平衡或牛顿第二定律求解,能力思维方法,【例2】如图所示8-3-2所示，固定在水平地面上的气缸内封闭着一定质量的气体，活塞与气缸内壁接触光滑且不漏气，活塞的横截面积S=100cm2，受到F1=200N水平向左的推力而平衡，此时，缸内气体对活塞的平均压力为F2=1200N，则缸内气体的压强p=Pa，缸外大气压强p0=Pa.,图8-3-2,能力思维方法,【解析】选择活塞作为研究对象，分析受力，如图8-3-3所示，在竖直方向，活塞受重力和气缸的弹力平衡
14、，在水平方向，活塞受到向左的推力F1和大气压力F0，向右受到被封闭气体的压力F2.,图8-3-3,能力思维方法,根据压强的定义，缸内气体压强 p=F2/S=1200/(10010-4)Pa=1.2105Pa.由活塞受力平衡得F2=p0S+F1.大气压强 p0=(F2-F1)/S=(1200-200)/(10010-4)Pa=1.0105Pa.,能力思维方法,【例3】如图8-3-4所示，很长的玻璃直管内用长h=0.2m的水银柱封闭着一定质量的气体，设外界大气压为p0=1.010Pa，当玻璃管开口向上沿动摩擦因数为 的斜面自由下滑时，被封闭气体的压强是多少?,能力思维方法,【解析】因为tg，所以玻
15、璃管会沿斜面加速下滑，被封闭的气体体积与压强均发生变化，直至水银柱与玻璃管获得相同的加速度，二者保持相对静止为止.,能力思维方法,以玻璃管和水银柱为研究对象，其受力如图8-3-5(甲)所示，设总质量为M，由牛顿第二定律列出：Mgsin-MgcosMa 再以水银柱为研究对象，设其质量为m，横截面积为S，密度为，则m=駂S,受力情况如图8-3-5(乙)所示，由牛顿第二定律得：hSgsinp0S-pS=hSa联立、解得：p=p0+1/4gh=1.06610Pa.,延伸拓展,【例4】1679年法国物理学家帕平发明了高压锅，高压锅与普通铝锅不同，锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅体镶嵌旋紧，加上锅盖与锅体之间
16、有橡皮制的密封圈，所以锅盖与锅体之间不会漏气，在锅盖中间有一排气孔，上面再套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住.当加热高压锅，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，这时蒸汽就从排气孔向外排出.,延伸拓展,由于高压锅内的压强大，温度高，食物容易煮烂.若已知某高压锅的限压阀质量为0.06kg，排气孔直径为0.3cm，则锅内气体的压强最大可达多少?设压强每增加3.610Pa，水的沸点相应增加1，则锅内的最高温度可达多高?(取大气压强p0=10Pa),延伸拓展,【解析】锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，此时锅内气体的压强最大：锅内的最大压强为：p=p0+mg/S，且有S=d2/4，代入数据解得：p=1.83105Pa.由于压强每增加约3.6103Pa，水的沸点相应增加1，以10Pa时水的沸点为100，可求得1.83105Pa时水的沸点：t=100+(1.83-1)105/(3.6103)=123.,
