曲线运动知识点总结(教师版)
总结曲线运动知识点总结

总结曲线运动知识点总结在曲线运动中,物体的速度、加速度的变化是非常重要的。
在曲线运动的问题中,我们常常需要求解物体在运动过程中的速度、加速度、位移、运动轨迹等参数。
因此,掌握曲线运动的知识对于理解和解决这些问题是非常重要的。
一、曲线运动的基本概念1. 曲线运动的概念曲线运动是物体在其运动过程中,其速度、加速度不是保持一个方向和大小的运动形式。
在曲线运动中,物体的速度和加速度的方向和大小都会随着时间的变化而发生变化,它的运动轨迹也不是一条直线,而是一条曲线。
2. 曲线运动过程中的速度、加速度变化规律在曲线运动过程中,物体的速度和加速度都可以随着时间的变化而变化。
速度的变化是由加速度决定的。
当物体在曲线上做曲线运动时,它总是有一个向心加速度,这个向心加速度决定了速度的大小和方向的变化。
因此,在曲线运动中,我们需要分析物体的向心加速度,从而确定速度和加速度的变化规律。
3. 曲线运动的运动轨迹在曲线运动中,物体的运动轨迹通常是一条曲线,这条曲线可能是一个圆、椭圆、抛物线等等。
运动轨迹的形状取决于物体所受的力的大小和方向,例如,当物体处于一个旋转的圆周运动中时,它的运动轨迹就是一个圆。
二、曲线运动的基本理论1. 切线加速度和法向加速度在曲线运动中,物体的加速度可以分解为切线加速度和法向加速度两个分量。
切线加速度是沿着速度方向的加速度分量,它决定了速度的大小的变化。
而法向加速度是垂直于速度方向的加速度分量,它决定了速度方向的变化。
根据这个分解,我们可以更好地理解曲线运动中速度和加速度的变化规律。
2. 向心加速度在曲线运动中,物体总是有一个向心加速度,这个向心加速度决定了速度的大小和方向的变化。
向心加速度是由曲线运动物体所受的向心力决定的,它的大小与速度的平方成正比,与曲线的曲率成反比。
因此,向心加速度是曲线运动中一个重要的参数,它决定了物体速度和加速度的变化。
3. 非惯性系中的曲线运动在非惯性系中,物体的曲线运动问题会更加复杂。
曲线运动知识梳理(详细)

期中考试复习知识梳理 一、抛体运动1、曲线运动:(1) 特点:轨迹是曲线;速度(方向:该点的曲线切线方向)时刻在变;曲线运动一定是变速运动。
(2)条件: F 合与V 0不在同一条直线上(即a 与v 0不在同一条直线上) 特例① F 合力大小方向恒定――匀速曲线运动(如平抛运动) ②F 合大小恒定,方向始终与v 垂直――匀速圆周运动2、运动的合成与分解(2)关系:等时性、独立性、等效性 (3)遵循平行四边形定则特例 ①分运动在同一直线上,矢量运算转化为代数运算如竖直上抛运动:2021,gt t v s gt v v o t -=-=②先正交分解后合成3、平抛运动(1)定义:v 0水平,只受重力作用的运动性质:加速度为g 的匀变速曲线运动(2)特点:水平方向不受外力,做匀速直线运动;在竖直方向上物体的初速度为0,且只受到重力作用,物体做自由落体运动。
平抛运动可分解为:水平方向的匀速直线运动竖直方向的自由落体运动(3)规律①22yxv v v +=:tan θ=oxy v gt v v =②位移x=v o t y=221gt合位移大小:s=22y x + 方向:tan α=t v g xy o⋅=2③时间由y=221gt 得t=xy 2(由下落的高度y 决定)④竖直方向v o =0匀变速运动,匀变速直线运动的一切规律在竖直方向上都成立。
二、匀速圆周运动1、定义:做圆周运动的质点,如果在相等时间里通过的圆弧长度相等2、描述匀速圆周运动快慢的物理量 ①线速度:大小v=ts ;方向在圆周的切线上;单位 : m/s ②角速度:大小ω=tφ;单位 : rad/s ③周期T:运动一周的时间 单位 : sv 、ω、T 、之间的关系:3、向心力:大小方向:总是指向圆心(时刻在变)作用:改变线速度V的方向4、向心加速度:大小方向:总是指向圆心(时刻在变)作用:描述线速度V方向变化的快慢5、匀速圆周运动的性质:v的大小不变而方向时刻在变化;a的大小不变而方向时刻也在变,是变加速曲线运动。
曲线运动知识点总结

曲线运动知识点总结曲线运动是物体在运动过程中沿着曲线轨迹移动的运动形式。
在物理学中,曲线运动是一个重要的研究领域,涉及到许多关键概念和原理。
本文将对曲线运动的各种知识点进行总结和归纳。
1. 曲线运动的概念和特点曲线运动是指物体在运动过程中不沿着直线轨迹移动,而是沿着曲线轨迹移动的运动形式。
曲线运动的特点包括方向变化、速度变化和加速度变化等。
物体在曲线运动中的速度和加速度可以随着时间的推移而改变,因此曲线运动需要使用向量和微积分等数学工具进行描述和分析。
2. 曲线运动的描述和表示方法曲线运动可以使用向量、参数方程和函数方程等多种方法进行描述和表示。
其中,向量法是最常用的方法,通过向量的起点和终点来描述物体在空间中的位置变化。
参数方程则是通过给出变量关于时间的函数来描述物体在曲线上的位置变化。
函数方程是将曲线上的点的坐标表示为关于某个变量(通常是横坐标或纵坐标)的函数。
3. 匀速曲线运动和非匀速曲线运动曲线运动可以进一步分为匀速曲线运动和非匀速曲线运动。
匀速曲线运动是指物体在运动过程中,沿着曲线轨迹保持着恒定的速度。
非匀速曲线运动则是指物体在运动过程中,沿着曲线轨迹速度不断变化。
非匀速曲线运动可以进一步分为加速曲线运动和减速曲线运动,根据速度的变化情况可分别使用加速度和减速度进行描述。
4. 曲线运动的半径和曲率在曲线运动中,半径和曲率是两个重要的概念。
半径是指曲线上某一点到曲线上某一固定点的距离。
在曲线运动中,半径可以用来描述物体在曲线运动中绕着某一中心点旋转的情况。
曲率是指曲线在某一点处的弯曲程度。
曲率的大小取决于曲线在该点的切线的方向和曲线的弯曲程度。
5. 圆周运动和曲线运动的关系。
教科版高中物理必修2《曲线运动》归纳总结

《曲线运动》归纳总结知识要点一、曲线运动1、定义运动轨迹为曲线的运动。
2、物体做曲线运动的方向做曲线运动的物体,速度方向始终在轨迹的切线方向上,即某一点的瞬时速度的方向,就是通过该点的曲线的切线方向。
3、曲线运动的性质由于运动的速度方向总沿轨迹的切线方向,又由于曲线运动的轨迹是曲线,所以曲线运动的速度方向时刻变化。
即使其速度大小保持恒定,由于其方向不断变化,所以说:曲线运动一定是变速运动。
由于曲线运动速度一定是变化的,至少其方向总是不断变化的,所以,做曲线运动的物体的加速度必不为零,所受到的合外力必不为零。
4、物体做曲线运动的条件物体做一般曲线运动的条件物体所受合外力(加速度)的方向与物体的速度方向不在一条直线上。
总之,做曲线运动的物体所受的合外力一定指向曲线的凹侧。
5、分类(1)匀变速曲线运动:物体在恒力作用下所做的曲线运动,如平抛运动。
(2)非匀变速曲线运动:物体在变力(大小变、方向变或两者均变)作用下所做的曲线运动,如圆周运动。
二、运动的合成与分解1、运动的合成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。
运动合成重点是判断合运动和分运动,一般地,物体的实际运动就是合运动。
2、运动的分解求一个已知运动的分运动,叫运动的分解,解题时应按实际“效果”分解,或正交分解。
3、合运动与分运动的关系(1)运动的等效性(合运动和分运动是等效替代关系,不能并存);(2)等时性:合运动所需时间和对应的每个分运动时间相等(3)独立性:一个物体可以同时参与几个不同的分运动,物体在任何一个方向的运动,都按其本身的规律进行,不会因为其它方向的运动是否存在而受到影响。
(4)运动的矢量性(加速度、速度、位移都是矢量,其合成和分解遵循平行四边形定则。
)4、运动的性质和轨迹(1)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)。
曲线运动运动的合成与分解知识要点归纳总结

曲线运动运动的合成与分解要点归纳一、曲线运动1.曲线运动:运动轨迹是曲线的运动。
2.曲线运动速度:1)方向:沿轨迹上各点的切线方向。
2)大小:可以变化,也可以不变化。
3.运动的性质:变速运动(加速度一定不为零)4.做曲线运动的条件:⑴运动学角度说:a的方向与v的方向不在同一条直线上。
⑵从动力学角度说:F合的方向与v的方向不在同一条直线上。
①F合(a)与v的夹角0°<θ<90°时:物体做加速曲线运动;②F合(a)与v的夹角θ=90°时:物体做匀速率曲线运动;③ F合(a)与v的夹角90°<θ<180°时:物体做减速曲线运动。
5.物体做曲线运动时的受力特点:F合(a)总是指向轨迹弯曲的内(凹)侧。
二.运动的合成与分解1.合运动与分运动1)合运动:物体对地的实际运动。
2)分运动:除合运动外,物体同时参与的其它运动。
3)合运动与分运动之间:①等效性②等时性分运动与分运动之间:③独立性2.运动的合成与分解1)运动的合成:已知分运动求合运动。
即已知分运动的位移、速度、和加速度等求合运动的位移、速度、和加速度等,遵从平行四边形定则。
2)运动的分解:已知合运动求分运动。
它是运动合成的逆运算。
处理曲线问题往往是把曲线运动按实效分解成两个方向上的分运动。
3.合运动的性质和轨迹1)合运动的性质由a决定:①a=0(F合=0)时:静止或匀速直线运动;②a≠0(F合≠0)且恒定时:匀变速运动⎩⎨⎧曲线运动不共线时物体做匀变速与线运动共线时物体做匀变速直与vava③a≠0(F合≠0)且变化时:非匀变速运动⎩⎨⎧减)速曲线运动不共线时物体做变加(与)速直线运动共线时物体做变加(减与vava2)合运动的轨迹由a与v的方向决定:①两个分运动均是匀速直线运动,其合运动是匀速直线运动;②一个分运动是匀速直线运动,另一个分运动是匀变速直线运动,当它们共线时,其合运动是匀变速直线运动,当它们互成一定夹角时,它们的合运动是匀变速曲线运动;③两个互成夹角的匀变速直线运动的合运动是匀变速运动,若a与v共线其合运动是匀变速直线运动,若a与v不共线其合运动是匀变速曲线运动。
曲线运动知识点总结

曲线运动知识点总结曲线运动是高中物理中较为重要的一部分内容,它涉及到物体运动轨迹不是直线的情况。
下面我们来详细总结一下曲线运动的相关知识点。
一、曲线运动的定义与特点曲线运动是指物体运动的轨迹为曲线的运动。
其特点主要有:1、轨迹是曲线:这是曲线运动最直观的表现。
2、速度方向不断变化:因为曲线的走向在不断改变,所以速度方向也必然随之变化。
3、一定存在加速度:速度方向的改变意味着速度发生了变化,而速度变化就一定有加速度。
二、曲线运动的条件当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一条直线上时,物体将做曲线运动。
合外力的作用是改变速度的方向,使其偏离原来的直线轨迹。
三、运动的合成与分解1、合运动与分运动的关系等时性:合运动与分运动经历的时间相等。
独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,互不影响。
等效性:合运动是各分运动的叠加,具有相同的效果。
2、运动的合成与分解遵循平行四边形定则:已知分运动求合运动叫运动的合成;已知合运动求分运动叫运动的分解。
四、平抛运动1、定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在重力作用下所做的运动。
2、特点水平方向:做匀速直线运动,速度大小不变,方向不变。
竖直方向:做自由落体运动,加速度为重力加速度 g。
3、平抛运动的规律水平方向:x = v₀t竖直方向:y = 1/2gt²合速度:v =√(v₀²+(gt)²)合位移:s =√(x²+ y²)4、平抛运动的飞行时间 t =√(2h/g),只与下落高度 h 有关,与初速度 v₀无关。
五、匀速圆周运动1、定义:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的圆弧长度相等,这种运动就叫做匀速圆周运动。
2、特点线速度大小不变,方向时刻改变。
角速度不变。
周期和频率不变。
3、描述匀速圆周运动的物理量线速度 v:v = s/t =2πr/T角速度ω:ω =θ/t =2π/T周期 T:物体运动一周所用的时间。
曲线运动知识点总结(教师版)

曲线运动专题复习☆知识框架曲线运动运动性质:匀变速直线运动匀速圆周运动两种特殊的曲线运动规律描述匀速圆周运动的几个物理量之间的关系v x=v0,v y=gt,tanθ=v y/v xx=v0t,y=1/2gt2,tanφ=y/x 平抛运动运动性质:匀变速直线运动v=s/tω=θ/tv=2πr/Tω=2π/Tv=rω向心力F=rω2v2/r(2π/T)2r向心加速度a=mrω2mv2/rm(2π/T)2rP 蜡块的位置 v v x v y 涉及的公式: 22y x v v v += x yv v =θtanθ☆知识梳理曲线运动 & 运动的合成与分解一、曲线运动1.定义:物体运动轨迹是曲线的运动。
2.条件:运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
(1)从动力学角度看:物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一条直线上。
(2)从运动学角度看:物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上。
由于运动的速度方向总沿轨迹的切线方向,又由于曲线运动的轨迹是曲线,所以曲线运动的速度方向时刻变化。
即使其速度大小保持恒定,由于其方向不断变化,所以说:曲线运动一定是变速运动。
由于曲线运动的速度一定是变化的,至少其方向总是不断变化的,所以,做曲线运动的物体的中速度必不为零,所受到的合外力必不为零,必定有加速度。
(注意:合外力为零只有两种状态:静止和匀速直线运动。
) 曲线运动速度方向一定变化,曲线运动一定是变速运动,反之,变速运动不一定是曲线运动。
3.特点:①方向:某点瞬时速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向。
②运动类型:变速运动(速度方向不断变化)。
③F 合≠0,一定有加速度a 。
④F 合方向一定指向曲线凹侧。
⑤F 合可以分解成水平和竖直的两个力。
4.运动描述——蜡块运动5.匀变速运动: 加速度(大小和方向)不变的运动。
也可以说是:合外力不变的运动。
6.曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系vv 水 v 船 θ 船v d t =min ,θsin d x =水船v v=θt and(1)轨迹特点:轨迹在速度方向和合力方向之间,且向合力方向一侧弯曲。
曲线运动相关的知识点总结

曲线运动相关的知识点总结一、曲线运动的概念和特点曲线运动是指物体在空间中不沿直线运动,而是沿着一定的轨迹运动的运动。
曲线运动的特点有以下几个方面:1. 随着时间的推移,物体在空间中的位置不断变化,形成一定的轨迹;2. 曲线运动的速度和加速度可能随着时间和位置的变化而变化;3. 曲线运动通常受到外界力的作用,这些外界力会影响物体的速度和加速度;4. 曲线运动的轨迹可以是圆形、椭圆形、抛物线形等不同形状。
二、曲线运动的基本参数1. 位移(s):物体在曲线运动过程中,由于位置的变化而产生的矢量,表示物体在空间中的移动距离和方向。
位移通常用矢量来表示,其大小等于物体起始位置和终点位置之间的直线距离,方向与曲线轨迹的切线方向一致。
2. 速度(v):物体在曲线运动中的平均速度和瞬时速度分别表示物体在一段时间内的位移与时间的比值和物体在某一瞬时的位置变化率。
曲线运动中的速度通常也是矢量,其大小等于位移与时间的比值,方向与曲线轨迹的切线方向一致。
3. 加速度(a):物体在曲线运动中的平均加速度和瞬时加速度分别表示物体在一段时间内速度的变化率和物体在某一瞬时的速度变化率。
曲线运动中的加速度也是矢量,其大小等于速度与时间的比值,方向与速度变化的方向一致。
三、曲线运动的数学描述1. 位移-时间图:曲线运动的位移-时间图用来描述物体在不同时间段内的位移变化情况,通过位移-时间图可以了解物体的运动方向、速度和运动过程中的各个阶段。
2. 速度-时间图:曲线运动的速度-时间图用来描述物体在不同时间段内的速度变化情况,通过速度-时间图可以了解物体的加速度、减速度和速度达到最大值和最小值的时间点。
3. 加速度-时间图:曲线运动的加速度-时间图用来描述物体在不同时间段内的加速度变化情况,通过加速度-时间图可以了解物体的变速情况和加速度的大小和方向变化情况。
四、曲线运动的相关定理和公式1. 物体的位移与速度关系:曲线运动中,物体的位移与速度之间存在着一定的关系,如在匀变速直线运动中,位移与速度之间的关系可以表示为s=v0t+1/2at^2或v^2=v0^2+2as 等。
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曲线运动专题复习☆知识框架曲线运动运动性质:匀变速直线运动匀速圆周运动两种特殊的曲线运动规律描述匀速圆周运动的几个物理量之间的关系v x=v0,v y=gt,tanθ=v y/v xx=v0t,y=1/2gt2,tanφ=y/x 平抛运动运动性质:匀变速直线运动v=s/tω=θ/tv=2πr/Tω=2π/Tv=rω向心力F=rω2v2/r(2π/T)2r向心加速度a=mrω2mv2/rm(2π/T)2rP 蜡块的位置 v v x v y 涉及的公式: 22y x v v v += x yv v =θtanθ☆知识梳理曲线运动 & 运动的合成与分解一、曲线运动1.定义:物体运动轨迹是曲线的运动。
2.条件:运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
(1)从动力学角度看:物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一条直线上。
(2)从运动学角度看:物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上。
由于运动的速度方向总沿轨迹的切线方向,又由于曲线运动的轨迹是曲线,所以曲线运动的速度方向时刻变化。
即使其速度大小保持恒定,由于其方向不断变化,所以说:曲线运动一定是变速运动。
由于曲线运动的速度一定是变化的,至少其方向总是不断变化的,所以,做曲线运动的物体的中速度必不为零,所受到的合外力必不为零,必定有加速度。
(注意:合外力为零只有两种状态:静止和匀速直线运动。
) 曲线运动速度方向一定变化,曲线运动一定是变速运动,反之,变速运动不一定是曲线运动。
3.特点:①方向:某点瞬时速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向。
②运动类型:变速运动(速度方向不断变化)。
③F 合≠0,一定有加速度a 。
④F 合方向一定指向曲线凹侧。
⑤F 合可以分解成水平和竖直的两个力。
4.运动描述——蜡块运动5.匀变速运动: 加速度(大小和方向)不变的运动。
也可以说是:合外力不变的运动。
6.曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系vv 水 v 船 θ 船v d t =min ,θsin d x =水船v v=θt and(1)轨迹特点:轨迹在速度方向和合力方向之间,且向合力方向一侧弯曲。
(2)合力的效果:合力沿切线方向的分力F 2改变速度的大小,沿径向的分力F 1改变速度的方向。
①当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率将增大。
②当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率将减小。
③当合力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变。
(举例:匀速圆周运动)二、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、矢量性。
2.互成角度的两个分运动的合运动的判断:①两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。
②速度方向不在同一直线上的两个分运动,一个是匀速直线运动,一个是匀变速直线运动,其合运动是匀变速曲线运动,a 合为分运动的加速度。
③两初速度为0的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动。
④两个初速度不为0的匀加速直线运动的合运动可能是直线运动也可能是曲线运动。
当两个分运动的初速度的和速度方向与这两个分运动的和加速度在同一直线上时,合运动是匀变速直线运动,否则即为曲线运动。
三、有关“曲线运动”的两大题型(一)小船过河问题模型一:过河时间t 最短: 模型二:直接位移x 最短: 模型三:间接位移x 最短:[触类旁通]1.如图所示,人沿平直的河岸以速度 v 行走,且通过不可伸长的绳拖船,船沿绳的方向行进.此过程中绳始终与水面平行,当绳与河岸的夹角为α时,船的速率为( )。
αsin .v A αsin .v B αcos .v C αcos .vD解析:依题意,船沿着绳子的方向前进,即船的速度总是沿着d v v 水v 船 θ 当v 水<v 船时,x min=d , θsin 船v d t =, 船水v v =θcos A v 水v 船 θ 当v 水>v 船时,L v v d x 船水==θcos min , θsin 船v d t =,水船v v =θcos θθsin )cos -(min 船船水v L v v s = θ v 船 d绳子的,根据绳子两端连接的物体在绳子方向上的投影速度相同,可知人的速度 v 在绳子方向上的分量等于船速,故 v 船=v cos α,C 正确.2.如图所示,甲、乙两同学从河中O 点出发,分别沿直线游到 A 点和 B 点后,立即沿原路线返回到 O 点,OA 、OB 分别与水流方向平行和垂直,且 OA =OB.若水流速度不变,两人在静水中游速相等,则他们所用时间 t 甲、t 乙的大小关系为( ) A .t 甲<t 乙 B .t 甲=t 乙 C .t 甲>t 乙 D .无法确定解析:设游速为v ,水速为v 0,OA =OB =l ,则t 甲=l v +v 0+lv -v 0;乙沿OB 运动,乙的速度矢量图如图4所示,合速度必须沿OB 方向,则t 乙=2·l v 2-v 20,联立解得t 甲>t 乙,C 正确. (二)绳杆问题(连带运动问题)1、实质:合运动的识别与合运动的分解。
2、关键:①物体的实际运动是合速度,分速度的方向要按实际运动 效果确定;②沿绳(或杆)方向的分速度大小相等。
模型四:如图甲,绳子一头连着物体B ,一头拉小船A ,这时船的运动方向不沿绳子。
处理方法:如图乙,把小船的速度v A 沿绳方向和垂直于绳的方向分解为v 1和v 2,v 1就是拉绳的速度,v A 就是小船的实际速度。
[触类旁通]如图,在水平地面上做匀速直线运动的汽车,通过定滑轮用绳子吊起一个物体,若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为 v1 和 v2,则下列说法正确的是( )A .物体做匀速运动,且 v 2=v 1B .物体做加速运动,且 v 2>v 1C .物体做加速运动,且 v 2<v 1D .物体做减速运动,且 v 2<v 1解析:汽车向左运动,这是汽车的实际运动,故为汽车的合运动.汽车的运动导致两个效果:一是滑轮到汽车之间的绳变长了;二是滑轮到汽车之间的绳与竖直方向的夹角变大了.显然汽车的运动是由沿绳方向的直线运动和垂直于绳改变绳与竖直方向的夹角的运动合成的,故应分解车的速度,如图,沿绳方向上有速度v 2=v 1sin θ.由于v 1 是恒量,而θ逐渐增大,所以 v 2 逐渐增大,故被吊物体做加速运动,且 v 2<v 1,C 正确.B O OA v Aθ v 1 v 2 v A甲 乙平抛运动 & 类平抛运动一、抛体运动1.定义:以一定的速度将物体抛出,在空气阻力可以忽略的情况下,物体只受重力的作用,它的运动即为抛体运动。
2.条件:①物体具有初速度;②运动过程中只受G 。
二、平抛运动1.定义:如果物体运动的初速度是沿水平方向的,这个运动就叫做平抛运动。
2.条件:①物体具有水平方向的加速度;②运动过程中只受G 。
3.处理方法:平抛运动可以看作两个分运动的合运动:一个是水平方向的匀速直线运动,一个是竖直方向的自由落体运动。
4.规律:[牛刀小试]如图为一物体做平抛运动的 x -y 图象,物体从 O 点抛出,x 、y 分别表示其水平位移和竖直位移.在物体运动过程中的某一点 P(a ,b),其速度的反向延长线交于 x 轴的 A 点(A 点未画出),则 OA 的长度为( ) A.a B.0.5a C.0.3a D.无法确定解析:作出图示(如图5-9所示),设v 与竖直方向的夹角为α,根据几何关系得tan α=v 0v y ①,由平抛运动得水平方向有a =v 0t ②,竖直方向有b =12v y t ③,由①②③式得tan α=a2b ,在Rt △AEP 中,AE =b tan α=a 2,所以OA =a2.5.应用结论——影响做平抛运动的物体的飞行时间、射程及落地速度的因素α (1)位移:.2tan ,)21()(,21,0222020v gt gt t v s gt y t v x =+===ϕ (2)速度:0v v x =,gt v y =,220)(gt v v +=,0tan v gt =θ (3)推论:①从抛出点开始,任意时刻速度偏向角θ的正切值等于位移偏向角φ的正切值的两倍。
证明如下:0tan v gt =α,.221tan 002v gt t v gt ==θtan θ=tan α=2tan φ。
②从抛出点开始,任意时刻速度的反向延长线对应的水平位移的交点为此水平位移的中点,即.2tan x y=θ如果物体落在斜面上,则位移偏向角与斜面倾斜角相等。
a 、飞行时间:ght 2=,t 与物体下落高度h 有关,与初速度v 0无关。
b 、水平射程:,200ghv t v x ==由v 0和h 共同决定。
c 、落地速度:gh v v v v y 220220+=+=,v 由v 0和v y 共同决定。
三、平抛运动及类平抛运动常见问题模型一:斜面问题:[触类旁通]一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示.小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( )θtan .A θtan 2.B θtan 1.C θtan 21.D解析:如图5所示,平抛的末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角θ,有tan θ=v 0gt ,则下落高度与水平射程之比为y x =12gt 2v 0t =gt2v 0=12tan θ,D 正确.模型二:临界问题:处理方法:1.沿水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动;2.沿斜面方向的匀加速运动和垂直斜面方向的竖直上抛运动。
考点一:物体从A 运动到B 的时间:根据g v t gt y t v x θtan 221,020=⇒==考点二:B 点的速度v B 及其与v 0的夹角α: )tan 2arctan(,tan 41)(20220θαθ=+=+=v gt v v 考点三:A 、B 之间的距离s :θθθcos tan 2cos 20g v x s ==思路分析:排球的运动可看作平抛运动,把它分解为水平的匀速直线运动和模型三:类平抛运动:[综合应用]如图所示,水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆,ab 为沿水平方向的直径.若在 a 点以初速度 v 0 沿 ab 方向抛出一小球,小球会击中坑壁上的 c 点.已知 c 点与水平地面的距离为坑半径的一半,求坑的半径。
解:设坑的半径为r ,由于小球做平抛运动,则x =v 0t ① y =0.5r =12gt 2 ②过c 点作cd ⊥ab 于d 点,则有Rt △acd ∽Rt △cbd 可得cd 2=ad 〃db考点一:沿初速度方向的水平位移:根据ma mg at b t v s ===θsin ,21,20.sin 20θg bv s =⇒ 考点二:入射的初速度:.2sin ,'21,sin sin '002bg v t v a t a b g m mg a θθθ=⇒====考点三:P 到Q 的运动时间:.sin 2,'21,sin sin 2θθθg bt t a b g m mg a =⇒===即为(r2)2=x (2r -x ) ③又因为x >r ,联立①②③式解得r =4 7-43gv 20.圆周运动 & 向心力 & 生活中常见圆周运动一、匀速圆周运动1.定义:物体的运动轨迹是圆的运动叫做圆周运动,物体运动的线速度大小不变的圆周运动即为匀速圆周运动。