第五章曲線運動知識點第五章《曲線運動》知識點一、知識點總結(jié):1.曲線運動,1,物體作曲線運動的條件:運動質(zhì)點所受的合外力,或加速度,的方向跟它的速度方向不在同一直線上.,2,曲線運動的特點:質(zhì)點在某一點的速度方向～就是通過該點的曲線的切線方向.質(zhì)點的速度方向時刻在改變～所以曲線運動一定是變速運動.,3,曲線運動的軌跡:做曲線運動的物體～其軌跡向合力所指一方彎曲～若已知物體的運動軌跡～可判斷出物體所受合外力的大致方向～如平拋運動的軌跡向下彎曲～圓周運動的軌跡總向圓心彎曲等.2.運動的合成與分解,1,合運動與分運動的關(guān)系:?等時性;?獨立性;?等效性.,2,運動的合成與分解的法則:平行四邊形定則.,3,分解原則:根據(jù)運動的實際效果分解～物體的實際運動為合運動.3.平拋運動,1,特點:?具有水平方向的初速度;?只受重力作用～是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動.,2,運動規(guī)律:平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動.平拋運動的規(guī)律以拋出點為坐標(biāo)原點～以初速度v方向為x正方向～豎直向下為y正方向～如右0圖所示～則有: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:合位移方向與合速度方向不一致。4.圓周運動,1,描述圓周運動的物理量?線速度:描述質(zhì)點做圓周運動的快慢～大小v=s/t,s是t時間內(nèi)通過弧長,～方向為質(zhì)點在圓弧某點的線速度方向沿圓弧該點的切線方向?角速度:描述質(zhì)點繞圓心轉(zhuǎn)動的快慢～大小ω=φ/t,單位rad/s,～φ是連接質(zhì)點和圓心的半徑在t時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度.其方向在中學(xué)階段不研究.?周期T～-做圓周運動的物體運動一周所用的時間叫做周期.向心力向心力:定義:做圓周運動的物體所受的指向圓心的力～是效果力。方向:向心力總是沿半徑指向圓心～大小保持不變～是變力。?勻速圓周運動的向心力～就是物體所受的合外力。?向心力可以是重力、彈力、摩擦力等各種力～也可以是各力的合力或某力的分力?勻速圓周運動:物體做勻速圓周運動時受到的外力的合力就是向心力～向心力大小不變～方向始終與速度方向垂直且指向圓心～這是物體做勻速圓周運動的條件。?變速圓周運動:在變速圓周運動中～合外力不僅大小隨時間改變～其方向也不沿半徑指向圓心(合外力沿半徑方向的分力(或所有外力沿半徑方向的分力的矢量和)提供向心力～使物體產(chǎn)生向心加速度～改變速度的方向(合外力沿軌道切線方向的分力～使物體產(chǎn)生切向加速度～改變速度的大小。二、重點物理模型分析1.船過河模型(1)處理方法:小船在有一定流速的水中過河時～實際上參與了兩個方向的分運動～即隨水流的運動(水沖船的運動)和船相對水的運動～即在靜水中的船的運動,就是船頭指向的方向,～船的實際運動是合運動。(2)若小船要垂直于河岸過河～過河路徑最短～應(yīng)將船頭偏向上游～如圖甲所示～此時ddt,,過河時間:vvsin,1合(3)若使小船過河的時間最短～應(yīng)使船頭正對河岸行駛～如圖乙所示～此時過河時間d(d為河寬)。因為在垂直于河岸方向上～位移是一定的～船頭按這樣的方向～在t,v1垂直于河岸方向上的速度最大。2.繩端問題繩子末端運動速度的分解～按運動的實際效果進(jìn)行可以方便我們的研究。例如在右圖中～用繩子通過定滑輪拉物體船～當(dāng)以速度v勻速拉繩子時～求船的速度。船的運動(即繩的末端的運動)可看作兩個分運動的合成:a)沿繩的方向被牽引～繩長縮短～繩長縮短的速度等于左端繩子伸長的速度。即為v,b)垂直于繩以定滑輪為圓心的擺動～它不改變繩長。這樣就可以求得船的速度為v,當(dāng)船向左移動～α將逐漸變大～船速逐漸變大。雖然勻速拉繩子～但物體A卻cos,在做變速運動。3(豎直平面內(nèi)的圓周運動問題的分析方法豎直平面內(nèi)的圓周運動～是典型的變速圓周運動～對于物體在豎直平面內(nèi)做變速圓周運動的問題～中學(xué)物理中只研究物體通過最高點和最低點的情況。在最高點和最低點～合外力就是向心力。1,如右圖所示為沒有物體支撐的小球～在豎直平面內(nèi)做圓周運動過最高點的情況:,?臨界條件:小球達(dá)最高點時繩子的拉力(或軌道的彈力)剛好等于零～小球的重力提供其做圓周運動的向心力。2v0mg,m即rv,gr式中的v小球通過最高點的最小速度～通常叫臨界速度00?能過最高點的條件:v>v～此時繩對球產(chǎn)生拉力F0?不能過最高點的條件:v<v～實際上球還沒有到最高點就脫離了軌道。0,2,有物體支撐的小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動的情況:?臨界條件:由于硬桿和管壁的支撐作用～小球恰能達(dá)到最高點的臨界速度v,00?右圖中(a)所示的小球過最高點時～輕桿對小球的彈力的情況:gr當(dāng)0<v<～桿