(完整版)高中物理曲线运动知识点总结

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高中物理有关曲线运动知识点总结_

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高中物理有关曲线运动知识点总结_高中物理曲线运动这一章节主要包括:曲线运动特点、曲线运动中矢量的分解、平抛运动、圆周运动、生活中的应用等,下面是有关这一章节内容的知识点总结。

第一节曲线运动1、曲线运动的速度方向(1)在曲线运动中,运动质点在某一点的瞬时速度方向,就是通过这一点的曲线切线的方向.(2)曲线运动的速度方向时刻改变,无论速度的大小变或不变,运动的速度总是变化的,故曲线运动是一种变速运动2.物体做曲线运动的条件(1)当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,这个合力总能产生一个改变速度方向的效果,物体就一定做曲线运动.(2)当物体做曲线运动时,它的合力所产生的加速度的方向与速度方向也不在同一直线上(3)物体的运动状态是由其受力条件及初始运动状态共同确定的.物体运动的性质由加速度决定(加速度为零时物体静止或做匀速运动;加速度恒定时物体做匀变速运动;加速度变化时物体做变加速运动)。

物体运动的轨迹(直线还是曲线)则由物体的速度和加速度的方向关系决定(速度与加速度方向在同一条直线上时物体做直线运动;速度和加速度方向成角度时物体做曲线运动)。

两个互成角度的直线运动的合运动是直线运动还是曲线运动?决定于它们的合速度和合加速度方向是否共线(如图所示)。

常见的类型有:⑴a=0:匀速直线运动或静止。

⑵a恒定:性质为匀变速运动,分为:① v、a同向,匀加速直线运动;②v、a反向,匀减速直线运动;③v、a成角度,匀变速曲线运动(轨迹在v、a之间,和速度v的方向相切,方向逐渐向a的方向接近,但不可能达到。

)⑶a变化:性质为变加速运动。

如简谐运动,加速度大小、方向都随时间变化。

物体运动形式与其受力条件及初始运动状态的关系受力条件力与初速度方向在一直线(或初速度为零)力与初速度方向不在一直线恒力匀变速直线运动匀变速曲线运动匀加速直线运动特例:自由落体运动匀减速直线运动特例:竖直上抛运动平抛运动斜抛运动变力加速度改变的直线运动加速度改变的曲线运动简谐运动匀速圆周运动合力为零静止或匀速直线运动二、运动的合成和分解1、合运动和分运动当物体实际发生的运动较复杂时,我们可将其等效为同时参与几个简单的运动,前者实际发生的运动称作合运动,后者则称作物体实际运动的分运动.2、运动的合成和分解的概念已知分运动求合运动,叫做运动的合成;已知合运动求分运动,叫做运动的分解,这种双向的等效操作过程,是研究复杂运动的重要万法.3.运动的合成和分解的应用(1)进行运动的合成与分解,就是对描述运动的各物理量如位移、速度、加速度等矢量用平行四边形定则求和或求差.运动的合成与分解遵循如下原理:①独立性原理:构成一个合运动的几个分运动是彼此独立、互不相干的,物体的任意一个分运动,都按其自身规律进行,不会因有其他分运动的存在而发生改变.②等时性原理:合运动是同一物体在同一时间内同时完成几个分运动的结果,对同一物体同时参与的几个运动进行合成才有意义.③矢量性原理:描述运动状态的位移、速度、加速度等物理量都是矢量,对运动进行合成与分解时应按矢量法则,即平行四边形定则作上述物理量的运算.(2)合运动的性质可由分运动的性质决定:两个匀速直线运动的合成仍是匀速直线运动;匀速直线运动与匀变速直线运动的合运动为匀变速运动;两个匀变速直线运动的合运动是匀变速运动.(3).过河问题如右图所示,若用v1表示水速,v2表示船速,则:①过河时间仅由v2的垂直于岸的分量v 决定,即,与v1无关,所以当v2 岸时,过河所用时间最短,最短时间为也与v1无关。

高中物理曲线运动知识点总结

高中物理曲线运动知识点总结

高中物理曲线运动知识点总结第五章曲线运动本章主要介绍了曲线运动、抛体运动和圆周运动三个方面的内容。

一、曲线运动1.运动性质:曲线运动是变速运动,加速度一定不为零。

2.速度方向:质点在曲线上某一点的速度方向沿该点的切线方向。

3.质点做曲线运动的条件:1)从动力学角度看,物体所受合力方向指向轨迹的凹侧。

2)从运动学角度看,物体加速度方向与速度方向不共线。

二、抛体运动抛体运动是只在重力作用下的运动,其中平抛运动是一种特殊的抛体运动。

1.平抛运动的定义:水平抛出的物体只在重力作用下做运动。

2.平抛运动的性质:平抛运动是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线。

3.平抛运动的研究方法:1)平抛运动有两个分运动:水平方向是匀速直线运动,竖直方向是自由落体运动。

2)平抛运动的速度:水平方向速度:vx = v竖直方向速度:vy = gt合速度:v = √(vx² + vy²),方向:tgθ = vy/vx3)平抛运动的位移:水平方向位移:Sx = vt = v²/2g竖直方向位移:Sy = 1/2gt² = gt/2合位移:s = √(Sx² + Sy²),方向:tgφ = Sy/Sx4.平抛运动的轨迹:抛物线;轨迹方程:y = (g/2x²)x²。

运动时间t由高度h决定,与初速度v无关。

水平射程x 由v和h共同决定。

相同时间内速度改变量相等,即△v=g△t,△v的方向竖直向下。

三、圆周运动圆周运动分为非匀圆周运动和匀速圆周运动。

a。

非匀圆周运动:合力不指向圆心,但向心力(只是合力的一个分力)指向圆心。

b。

匀速圆周运动:1)运动学特征:速度大小不变,周期不变,角速度不变,向心加速度大小不变;速度和向心加速度的方向时刻在变。

匀速圆周运动是变加速运动。

2)动力学特征:合外力(向心力)大小恒定,方向始终指向圆心。

基本公式及描述圆周运动的物理量:1)线速度方向:质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向。

物理曲线运动知识点

物理曲线运动知识点

物理曲线运动知识点上学期间,不管我们学什么,都需要掌握一些知识点,知识点在教育实践中,是指对某一个知识的泛称。

那么,都有哪些知识点呢?下面是店铺为大家整理的物理曲线运动知识点,希望能够帮助到大家。

1、曲线运动⑴物体作曲线运动的条件:①初速度和合外力不为零。

②两者不在一直线上。

⑵速度:①合外力的作用是改变速度(大小、方向)。

②任一点的速度方向在该点曲线的切线方向上。

③运动中速度不断改变,是一种变速运动,如果合外力是恒定的,属匀变速运动。

2、运动的合成和分解⑴两类基本运动:匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动是最常见的两类基本运动;⑵运动合成:①几个同类运动的合运动仍是同类运动。

②合速度或合加速度按力的合成方法求。

③不同类运动的合运动可能是直线运动(V0与a在同一直线上),也可能是曲线运动(V0与a不在同一直线上)。

⑶运动分解:一个复杂的运动也可分解成几个较简单的分运动(一般用正交分解),各个分运动可独立求解,其相互关系是它们具有等时性。

⑷船渡河和拖船问题:①船渡河:它是船在静水中的运动和水的'运动的合运动,它是两种匀速直线运动的合成,合运动也是匀速直线运动。

船渡河的时间由河宽和船垂直河岸的分速度决定,与水的流速度无关,船渡河沿河岸的位移与渡河时间和水的流速有关。

当船的静水速度大于水的流速时,可以使它们的合速度方向垂直河岸,此时渡河最小位移等于河宽,当船的静水速度小于水的流速时,无法使它们的合速度方向垂直河岸,此时要通过画圆弧方法求解。

②岸上拖船:包括汽车通过滑轮提升重物问题,存在两个不同的运动,一般岸上的运动是匀速直线运动,而比岸低的水中船的运动是一种变速运动,船在水中的速度是合速度(实际效果),连接绳的速度是船的分速度(它的大小等于岸上拉绳力的速度大小),船的移动距离要通过绳被拖过的长度计算。

如果是河中的船(匀速)拖动岸上物体,则船速也是合速度。

对于汽车通过滑轮提升重物,汽车速度也是合速度。

高中物理曲线运动知识点总结

高中物理曲线运动知识点总结

高中物理曲线运动知识点总结一、曲线运动的基本规律1. 曲线运动的概念曲线运动是指物体在一定时间内沿着曲线路径运动的现象。

在这种运动过程中,物体的速度和加速度都是随时间变化的。

因此,曲线运动是一种复杂的运动形式,需要通过物理学知识进行分析和研究。

2. 曲线运动的基本特征曲线运动有许多与之相关的基本特征,例如曲线的凹凸性、切线与速度、速度与加速度的关系等。

通过对这些基本特征的分析,可以更好地理解和解释曲线运动的规律和特点。

3. 曲线运动的描述方法曲线运动的描述主要有两种方法,一种是参数方程法,另一种是运动学方程法。

这两种方法可以通过不同的数学和物理模型对曲线运动进行描述和分析,从而得到更准确的运动规律和轨迹。

二、曲线运动的数学模型1. 参数方程参数方程是一种描述曲线运动的数学方法。

它将物体的运动状态描述为时间t的函数,并通过参数化的形式来描述曲线轨迹。

参数方程可以更直观地展现出曲线运动的规律,对于复杂的曲线路径来说,参数方程更容易进行运动规律的分析。

2. 运动学方程运动学方程是描述曲线运动的另一种数学模型。

它是根据牛顿运动定律和匀变速直线运动的知识推导出来的。

通过运动学方程可以得出物体在曲线轨迹上的速度和加速度的关系,从而对曲线运动进行定量的分析和计算。

三、曲线运动的速度和加速度1. 曲线运动的速度在曲线运动中,物体的速度是随着时间和位置的变化而变化的。

通常情况下,物体的速度可以分解为切向速度和法向速度两个分量。

切向速度是描述物体在曲线路径上的速度,而法向速度则是描述物体在曲线路径上的加速度。

这两个分量结合起来可以更全面地描述曲线运动中的速度规律。

2. 曲线运动的加速度曲线运动的加速度也是随着时间和位置的变化而变化的。

在曲线路径上,物体的加速度可以分解为切向加速度和法向加速度两个分量。

切向加速度是描述物体在曲线路径上的加速度,而法向加速度则是描述物体在曲线路径上的加速度。

这两个分量结合起来可以更全面地描述曲线运动中的加速度规律。

高中物理必修二曲线运动知识点总结全

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曲线运动知识点总结(MYX)一、曲线运动1、所有物体的运动从轨迹的不同可以分为两大类:直线运动和曲线运动。

2、曲线运动的产生条件:合外力方向与速度方向不共线(≠0°,≠180°)性质:变速运动3、曲线运动的速度方向:某点的瞬时速度方向就是轨迹上该点的切线方向。

4、曲线运动一定收到合外力,“拐弯必受力,”合外力方向:指向轨迹的凹侧。

若合外力方向与速度方向夹角为θ,特点:当0°<θ<90°,速度增大;当0°<θ<180°,速度增大;当θ=90°,速度大小不变。

5、曲线运动加速度:与合外力同向,切向加速度改变速度大小;径向加速度改变速度方向。

【例1】如图5-11所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受力反向,大小不变,即由F变为-F.在此力作用下,物体以后()A.物体不可能沿曲线Ba运动B.物体不可能沿直线Bb运动C.物体不可能沿曲线Bc运动D.物体不可能沿原曲线返回到A点【例2】关于曲线运动性质的说法正确的是()A.变速运动一定是曲线运动B.曲线运动一定是变速运动C.曲线运动一定是变加速运动D.曲线运动一定是加速度不变的匀变速运动【例3】关于曲线运动, 以下说法正确的是()图5-11A.曲线运动是一种变速运动B.做曲线运动的物体合外力一定不为零C.做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的D.曲线运动不可能是一种匀变速运动6、关于运动的合成与分解(1)合运动与分运动定义:如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就叫做那几个运动的合运动。

那几个运动叫做这个实际运动的分运动.特征:①等时性;②独立性;③等效性;④同一性。

(2)运动的合成与分解的几种情况:①两个任意角度的匀速直线运动的合运动为匀速直线运动。

②一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动为匀变速运动,当二者共线时轨迹为直线,不共线时轨迹为曲线。

高三物理曲线运动知识点总结

高三物理曲线运动知识点总结

高三物理曲线运动知识点总结高三物理曲线运动知识点1.曲线运动:物体的轨迹是一条曲线,物体所作的运动就是曲线运动。

作曲线运动物体的速度方向就是曲线那一点的切线方向,而曲线上各点的切线方向不同,也就是运动物体的速度在不断地改变,所以作曲线运动的物体速度是变化的,物体作变速运动。

运动物体的轨迹是它在平面坐标系中的运动图像,与作直线运动物体的位移与时间图像是有着本质的不同,前者是运动的轨迹,后者是其位移随时间变化的规律;前者各点的切线方向是运动物体的速度方向,切线的斜率是运动物体的速度方向与某一方向的夹角的正切,后者各点的切线的斜率是运动物体的速度大小,但它只反映作直线运动物体的速度情况,而不能反映作曲线运动的速度情况。

物体作曲线运动的条件:物体所受的合外力与物体的速度不在一条直线上(也就是合外力沿与速度垂直的方向上有分量,该分量时刻在改变着运动物体的速度方向)2.运动的合成与分解:运动的合成与分解就是矢量的合成与分解,它涉及运动学中的位移、速度、加速度三个矢量的合成与分解。

两个互相垂直方向上的直线运动合成后可能是直线运动,也可能是曲线运动,反过来,两个方向的直线运动合成后可能是曲线,这就提供了研究曲线运动的途径——将曲线运动转化为直线运动进行研究。

运动的独立作用原理:如同力的独立作用原理一样,运动的合成与分解也是建立在各个方向分运动独立的基础上。

3.研究曲线运动的方法:利用速度、位移、加速度和力这些物理量的矢量性,进行合成与分解。

(1)在恒力的作用下的曲线运动:这种运动是匀速运动。

一般将运动物体的初速度沿着力的方向和与力垂直的方向上分解,在沿力的方向上物体作匀变速直线运动,在与力垂直的方向上物体作匀速直线运动。

若所求方向与速度和力均不在一条直线上,将速度和力均沿求解问题的方向和与求解问题垂直的方向进行分解。

(2)在变力作用下的曲线运动:这种运动是非匀变速运动。

一般将物体受到的力沿运动方向和与运动垂直的方向分解。

高中物理必修二曲线运动知识点归纳

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必修二知识点第一章曲线运动(一)曲线运动的位移研究物体的运动时,坐标系的选取十分重要.在这里选择平面直角坐标系.以抛出点为坐标原点,以抛出时物体的初速度v0方向为x轴的正方向,以竖直方向向下为y轴的正方向,如下图所示.当物体运动到A点时,它相对于抛出点O的位移是OA,用l表示. 由于这类问题中位移矢量的方向在不断变化,运算起来很不方便,因此要尽量用它在坐标轴方向的分矢量来表示它. 由于两个分矢量的方向是确定的,所以只用A点的坐标(x A、y A)就能表示它,于是使问题简化.(二)曲线运动的速度1、曲线运动速度方向:做曲线运动的物体,在某点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.2.对曲线运动速度方向的理解如图所示, AB割线的长度跟质点由A运动到B的时间之比,即v=ΔxAB,等于AB过程中平均速度的大小,其平均速度的方向由A指向B.当B Δt非常非常接近A时,AB割线变成了过A点的切线,同时Δt变为极短的时间,故AB间的平均速度近似等于A点的瞬时速度,因此质点在A点的瞬时速度方向与过A点的切线方向一致.(三)曲线运动的特点1、曲线运动是变速运动:做曲线运动的物体速度方向时刻在发生变化,所以曲线运动是变速运动.(曲线运动是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动)2、做曲线运动的物体一定具有加速度曲线运动中速度的方向(轨迹上各点的切线方向)时刻在发生变化,即物体的运动状态时刻在发生变化,而力是改变物体运动状态的原因,因此,做曲线运动的物体所受合力一定不为零,也就一定具有加速度.(说明:曲线运动是变速运动,只是说明物体具有加速度,但加速度不一定是变化的,例如,抛物运动都是匀变速曲线运动.)(四)物体做曲线运动的条件:物体所受的合外力的方向与速度方向不在同一直线上,也就是加速度方向与速度方向不在同一直线上.(只要物体的合外力是恒力,它一定做匀变速运动,可能是直线运动,也可能是曲线运动)当物体受到的合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体做曲线运动的速率将增大;当物体受到的合外力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体做曲线运动的速率将减小;当物体受到的合外力方向与速度的方向垂直时,该力只改变速度方向,不改变速度的大小.(五)曲线运动的轨迹做曲线运动的物体,其轨迹向合外力所指一方弯曲,若已知物体的运动轨迹,可判断出物体所受合力的大致方向.速度和加速度在轨迹两侧,轨迹向力的方向弯曲,但不会达到力的方向.(六)运动的合成与分解的方法1、合运动与分运动的定义如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就是合运动,那几个运动就是分运动.物体的实际运动一定是合运动,实际运动的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度,而分运动的位移、速度、加速度是它的分位移、分速度、分加速度.2、合运动与分运动的关系3、合运动与分运动的求法运动的合成与分解的方法:运动的合成与分解是指描述运动的各物理量,即位移、速度、加速度的合成与分解,由于它们都是矢量,遵循平行四边形定则(或进行正交分解).(1)如果两个分运动都在同一条直线上,需选取正方向,与正方向同向的量取“+”,与正方向反向的量取“-”,则矢量运算简化为代数运算.(2)如果两个分运动互成角度,则遵循平行四边形定则(如图所示).(3)两个相互垂直的分运动的合成:如果两个分运动都是直线运动,且互成角度为90°,其分位移为s1、s2,分速度为v1、v2,分加速度为a1、a2,则其合位移s、合速度v和合加速度a,可以运用解直角三角形的方法求得,如图所示.合位移大小和方向为s=s21+s22,tanθ=s 1 s 2 .合速度大小和方向为v=v21+v22,tanφ=v 1 v 2 .合加速度的大小和方向为:a=a21+a22,tanα=a 1 a 2 .(4)运动的分解方法:理论上讲一个合运动可以分解成无数组分运动,但在解决实际问题时不可以随心所欲地随便分解.实际进行运动的分解时,需注意以下几个问题:①确认合运动,就是物体实际表现出来的运动.②明确实际运动是同时参与了哪两个分运动的结果,找到两个参与的分运动.③正交分解法是运动分解最常用的方法,选择哪两个互相垂直的方向进行分解是求解问题的关键.特别提醒a合运动一定是物体的实际运动(一般是相对于地面的).b不是同一时间内发生的运动、不是同一物体参与的运动不能进行合成.c对速度进行分解时,不能随意分解,应该建立在对物体的运动效果进行分析的基础上.d合速度与分速度的关系当两个分速度v1、v2大小一定时,合速度的大小可能为:|v1-v2|≤v≤v1+v2,故合速度可能比分速度大,也可能比分速度小,还有可能跟分速度大小相等.4、运动的合成与分解是研究曲线运动规律最基本的方法,它的指导思想就是化曲为直,化变化为不变,化复杂为简单的等效处理观点.在实际问题中应注意对合运动与分运动的判断.合运动就是物体相对于观察者所做的实际运动,只有深刻挖掘物体运动的实际效果,才能正确分解物体的运动.(七)如图所示,用v1表示船速,v2表示水速.我们讨论几个关于渡河的问题.当v 1垂直河岸时(即船头垂直河岸),渡河时间最短1v d t =,船渡河的位移θsin d s =。

高一物理必修二知识点归纳

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高一物理必修二知识点归纳一、曲线运动(一)曲线运动的速度方向曲线运动中质点在某一点的速度方向,就是沿曲线在这一点的切线方向。

(二)曲线运动的条件当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。

(三)平抛运动1、定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动。

2、性质:平抛运动是加速度为重力加速度(g)的匀变速曲线运动。

3、平抛运动的规律(1)水平方向:做匀速直线运动,速度 vx = v0,位移 x = v0t。

(2)竖直方向:做自由落体运动,速度 vy = gt,位移 y = 1/2gt²。

(3)合速度:v =√(vx²+ vy²) ,方向与水平方向夹角的正切值tanθ = vy / vx 。

(4)合位移:s =√(x²+ y²) ,方向与水平方向夹角的正切值tanα = y / x 。

(四)圆周运动1、线速度 v:描述物体沿圆周运动的快慢,v = s / t ,单位:m/s 。

2、角速度ω:描述物体绕圆心转动的快慢,ω =φ / t ,单位:rad/s 。

3、周期 T:物体沿圆周运动一周所用的时间,单位:s 。

4、频率 f:单位时间内物体完成圆周运动的次数,f = 1 / T ,单位:Hz 。

5、向心加速度 an:描述线速度方向变化快慢的物理量,an = v²/ r =ω²r ,方向始终指向圆心。

6、向心力 Fn:产生向心加速度的力,Fn = m v²/ r =m ω²r ,方向始终指向圆心。

二、万有引力与航天(一)开普勒行星运动定律1、第一定律(轨道定律):所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。

2、第二定律(面积定律):对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。

3、第三定律(周期定律):所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,即 a³/ T²= k ,k 是一个对所有行星都相同的常量。

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第五章 曲线运动章末总结
基本概念
一.曲线运动
1.运动性质——变速运动,加速度一定不为零
2.速度方向——沿曲线一点的切线方向
3.质点做曲线运动的条件
(1)从动力学看,物体所受合力方向跟物体的速度不再同一直线上,合力指向轨迹的凹侧。

(2)从运动学看,物体加速度方向跟物体的速度方向不共线 二.抛体运动:只在重力作用下的运动.
特殊:平抛运动1.定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动. 2.性质:是加速度为重力加速度g 的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线. 3.平抛运动的研究方法
(1)平抛运动的两个分运动:水平方向是匀速直线运动,竖直方向是自由落体运动. (2)平抛运动的速度
水平方向:0v v x = ; 竖直方向:gh
g
h
gt v y
22g
===
合速度:2
2
y x v v v +=
(求合速度必用) ,方向:v
gt v v tg x
y =
=
θ (3)平抛运动的位移
水平方向水平位移: g
h v t v S x 20
0== 竖直位移:s y =21gt 2
合位移:22
y
x s
s s +=(求合位移必用) 方向:tg φ=v
gt gt s s x
y
2vt 21
2
=
=
4.平抛运动的轨迹:抛物线;轨迹方程:2
20
2x v g y =
运动时间为g
h
t 2=,即运行时间由高度h 决定,与初速度v 0无关.水平射程g
h
v x 20
=,即由v 0和h 共同决定. 相同时间内速度改变量相等,即△v =g △t, △v 的方向竖直向下.
三.圆周运动
a.非匀圆周运动:合力不指向圆心,但向心力(只是合力的一个分力)指向圆心。

b.1.匀速圆周运动(1)运动学特征: v 大小不变,T 不变,ω不变,a 向大小不变; v 和a 向的方向时刻在变.匀速圆周运动是变加速运动.(2)动力学特征:合外力(向心力)大小恒定,方向始终指向圆心.
基本公式及描述圆周运动的物理量
(1)线速度 方向:质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向. 大小:ω
R T T s v ===
r

(s 是t 时间内通过的弧长). 0
1 v 2
v 1y v v 图5-2-3
(2)角速度 大小:n
R V
T T
ππφ
ω22===
=
(单位rad/s),其中φ是t 时间内转过的角度. (3)周期 n V R f T 1212===
=
πω
π
频率 n T f ==1
做圆周运动的物体在单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数,叫做频率,也叫转速.单位:Hz.
(4) v 、ω、T 、f 的关系
f T 1=
,f T ππ22==ω,ωr v
r v ==π2 (5)向心加速度(状态量) 物理意义:描述线速度方向改变的快慢.
大小: 222
22222444v a w r r f r n r
r T πππ=====
方向:总是指向圆心即方向始终在变.所以不论a 的大小是否变化,它都是个变化的量.
3.向心力F (状态量,只看瞬时对应的各个物理量即可求得数值,不需过多考虑) ①作用效果:产生向心加速度,不断改变质点的速度方向,而不改变速度的大小.
②大小: 222
22222444v F m mw r m r m f r m n r
r T πππ=====
③匀速圆周运动的向心力就是合外力,而在非匀速圆周运动中,向心力是合外力沿半径方向的分
力,而合外力沿切线方向的分力改变线速度的大小.
4.质点做匀速圆周运动的条件:
(1)质点具有初速度; (2)质点受到的合外力始终与速度方向垂直;
(3)合外力F 的大小保持不变,且r m r
v m F 22
ω== 若r m r v
m F 22
ω=<,质点做离心运动;
若r m r
v m F 22
ω=>,质点做近心运动; 若F = 0,质点沿切线做直线运动.
基本模型 问题与方法
一.绳子与杆末端速度的分解方法
绳与杆问题的要点,物体运动为合运动,沿绳或杆方向和垂直于绳或杆方向的运动为分运动。

例题:1.如图5-1-7岸上用绳拉船,拉绳的速度是v ,当绳与水平方向夹角为θ时,船的速度为v/cos θ 二.小船过河最值问题(合运动为船的轨迹)
1.渡河最少时间:在河宽、船速一定,水速任意时, 渡河时间(垂直位移比垂直速度)船
垂直
υυd d
t =
= ,合运动(船的轨迹)沿v 的方向进行。

2.渡河最小位移
若水船υυ> 船头偏向上游的角度为船

υυ
θ=cos 渡河时间(垂直位移比

垂直速度)θ
υυsin 1船d d t == ,最短位移为d 。

.
若水船v v <,则不论船的航向如何,总是被水冲向下游,α
船漂下的距离x 越短,根据水
船v v =
θcos 船头与河岸的夹角应

船v v arccos
=θ,船最短距离为:船

v dv d
s ==
θcos
渡河时间(垂直位移比垂直速度)θ
υsin 1
船v d
d T =
=
附加:没有船速小于或等于水速时,渡河最短位移=d 河宽的情况 渡河航程最短有两种情况:
①船速v 2大于水流速度v 1时,即v 2>v 1时,合速度v 与河岸垂直时,最短航程就是河宽; ②船速v 2小于水流速度v l 时,即v 2<v 1时,合速度v 不可能与河岸垂直,只有当合速度v 方向越接近垂直河岸方向,航程越短。

可由几何方法求得,即以v 1的末端为圆心,以v 2的长度为半径作圆,从v 1的始端作此圆的切线,该切线方向即为最短航程的方向,
三:竖直平面问题绳杆模型(水平面内做圆周运动的临界问题可以与竖直平面问题类化) 竖直平面内的圆周运动
(1)绳子模型 小球在竖直平面内做圆周运动(一定不是匀速圆周运动)
①过最高点临界条件:绳子的拉力(或轨道的弹力)刚好等于零,临是小球
能通过最高点的最小速度,则: mg =r
v
m
2,v 0=gr ②能过最高点的条件:v ≥v .0
③不能通过最高点的条件:v < v 0(2)轻杆模型 物体可以做匀速圆周运动情况
①临界条件:由于硬杆或管壁的支撑作用,小球能到达最高点的临界速度v 临=0,轻杆或轨道对小球的支持力:N =mg
②当最高点的速度v =gr 时,杆对小球的弹力为零. ③当0<v <gr 时,杆对小球有支持力:
F =mg -r
v m 2
,而且:v ↑→F ↓ ④当v>gr 时,杆对小球有拉力(或管的外壁对小球有竖直向下的压力):
F =r
v m 2
-mg ,而且:v ↑→F ↑
四:水平面内做圆周运动的临界问题
在水平面上做圆周运动的物体,当角速度w 变化时,物体有远离或向着圆心运动的趋势,这时,要根据物体的受力情况,判断物体受某个力是否存在以及这个力存在时方向朝哪,特别是一些静摩擦力,绳子的拉力等。

图5-3-5。

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