第五章曲线运动知识点

第五章曲线运动知识点第五章《曲线运动》知识点一、知识点总结:1.曲线运动,1,物体作曲线运动的条件:运动质点所受的合外力,或加速度,的方向跟它的速度方向不在同一直线上.,2,曲线运动的特点:质点在某一点的速度方向～就是通过该点的曲线的切线方向.质点的速度方向时刻在改变～所以曲线运动一定是变速运动.,3,曲线运动的轨迹:做曲线运动的物体～其轨迹向合力所指一方弯曲～若已知物体的运动轨迹～可判断出物体所受合外力的大致方向～如平抛运动的轨迹向下弯曲～圆周运动的轨迹总向圆心弯曲等.2.运动的合成与分解,1,合运动与分运动的关系:?等时性;?独立性;?等效性.,2,运动的合成与分解的法则:平行四边形定则.,3,分解原则:根据运动的实际效果分解～物体的实际运动为合运动.3.平抛运动,1,特点:?具有水平方向的初速度;?只受重力作用～是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动.,2,运动规律: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.平抛运动的规律以抛出点为坐标原点～以初速度v方向为x正方向～竖直向下为y正方向～如右0图所示～则有:v,v,v,gt分速度x0ygt222v,v，gt,tan,,合速度ov012分位移x,vt,y,gt222s,x，y合位移?注意:合位移方向与合速度方向不一致。4.圆周运动,1,描述圆周运动的物理量?线速度:描述质点做圆周运动的快慢～大小v=s/t,s是t时间内通过弧长,～方向为质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向?角速度:描述质点绕圆心转动的快慢～大小ω=φ/t,单位rad/s,～φ是连接质点和圆心的半径在t时间内转过的角度.其方向在中学阶段不研究.?周期T～-做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期.向心力向心力:定义:做圆周运动的物体所受的指向圆心的力～是效果力。方向:向心力总是沿半径指向圆心～大小保持不变～是变力。?匀速圆周运动的向心力～就是物体所受的合外力。?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?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～向心力大小不变～方向始终与速度方向垂直且指向圆心～这是物体做匀速圆周运动的条件。?变速圆周运动:在变速圆周运动中～合外力不仅大小随时间改变～其方向也不沿半径指向圆心(合外力沿半径方向的分力(或所有外力沿半径方向的分力的矢量和)提供向心力～使物体产生向心加速度～改变速度的方向(合外力沿轨道切线方向的分力～使物体产生切向加速度～改变速度的大小。二、重点物理模型分析1.船过河模型(1)处理方法:小船在有一定流速的水中过河时～实际上参与了两个方向的分运动～即随水流的运动(水冲船的运动)和船相对水的运动～即在静水中的船的运动,就是船头指向的方向,～船的实际运动是合运动。(2)若小船要垂直于河岸过河～过河路径最短～应将船头偏向上游～如图甲所示～此时ddt,,过河时间:vvsin,1合(3)若使小船过河的时间最短～应使船头正对河岸行驶～如图乙所示～此时过河时间d(d为河宽)。因为在垂直于河岸方向上～位移是一定的～船头按这样的方向～在t,v1垂直于河岸方向上的速度最大。2.绳端问题绳子末端运动速度的分解～按运动的实际效果进行可以方便我们的研究。例如在右图中～用绳子通过定滑轮拉物体船～当以速度v匀速拉绳子时～求船的速度。船的运动(即绳的末端的运动)可看作两个分运动的合成:a)沿绳的方向被牵引～绳长缩短～绳长缩短的速度等于左端绳子伸长的速度。即为v,b)垂直于绳以定滑轮为圆心的摆动～它不改变绳长。这样就可以求得船的速度为v,当船向左移动～α将逐渐变大～船速逐渐变大。虽然匀速拉绳子～但物体A却cos,在做变速运动。3(竖直平面内的圆周运动问题的分析方法竖直平面内的圆周运动～是典型的变速圆周运动～对于物体在竖直平面内做变速圆周运动的问题～中学物理中只研究物体通过最高点和最低点的情况。在最高点和最低点～合外力就是向心力。1,如右图所示为没有物体支撑的小球～在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况:,?临界条件:小球达最高点时绳子的拉力(或轨道的弹力)刚好等于零～小球的重力提供其做圆周运动的向心力。2v0mg,m即rv,gr式中的v小球通过最高点的最小速度～通常叫临界速度00?能过最高点的条件:v>v～此时绳对球产生拉力F0?不能过最高点的条件:v<v～实际上球还没有到最高点就脱离了轨道。0,2,有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周运动的情况:?临界条件:由于硬杆和管壁的支撑作用～小球恰能达到最高点的临界速度v,00?右图中(a)所示的小球过最高点时～轻杆对小球的弹力的情况:gr当0<v<～杆