2022年新编曲线运动知识点总结与经典题3.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 曲线运动复习提纲曲线运动是高中物中的难点,由于其可综合性较强,在高考中经常与其他章节的学问综 合显现； 因此,在本章中, 弄清各种常见模型,熟识各种分析方法,是高一物理的重中之重；以下就本章中一些重、难点问题作一个归纳；一、曲线运动的基本概念中几个关键问题 曲线运动的速度方向：曲线切线的方向； 曲线运动的性质：曲线运动肯定是变速运动,即曲线运动的加速度 a 0； 物体做曲线运动的条件：物体所受合外力方向与它的速度方向不在同始终线上； 做曲线运动的物体所受合外力的方向指向曲线弯曲的一侧；二、运动的合成与分解 合成和分解的基本概念；1 合运动与分运动的关系：分运动具有独立性；分运动与合运动具有等时性；分运动与合运动具有等效性；合运动运动通常就是我们所观看到的实际运动；2 运动的合成与分解包括位移、速度、加速度的合成与分解,遵循平行四边形定就；3 几个结论： 两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动；两个直线运动的合运动,不肯定是直线运动如平抛运动 ；两个匀变速直线运动的合运动,肯定是匀变速运动,但不肯定是直线运动；船过河模型 1 处理方法：小船在有肯定流速的水中过河时,实 际上参加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 如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,此时过河时间：td1vd应使船头正对河岸行驶,如图乙所示, 此时过河时间tddv 合sin3如使小船过河的时间最短,1v为河宽 ；由于在垂直于河岸方向上,位移是肯定的,船头按这样的方向,在垂直于河岸方 向上的速度最大；绳端问题绳子末端运动速度的分解,按运动的实际成效进行可以便利我们的讨论；例如在右图中,用绳子通过定滑轮拉物体船,当以速度 的速度；v 匀速拉绳子时,求船名师归纳总结 船的运动 即绳的末端的运动可看作两个分运动的合成：v；第 1 页,共 4 页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- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - b垂直于绳以定滑轮为圆心的摇摆,它不转变绳长；这样就可以求得船的速度为v, cos当船向左移动, 将逐步变大,船速逐步变大；虽然匀速拉绳子,但物体A 却在做变速运动；平抛运动1运动性质 a 水平方向：以初速度 v0做匀速直线运动 b 竖直方向：以加速度 a=g 做初速度为零的匀变速直线运动,即自由落体运动 c 在水平方向和竖直方向的两个分运动同时存在,互不影响,具有独立性 d 合运动是匀变速曲线运动2平抛运动的规律以抛出点为坐标原点,以初速度v 0方向为 x 正方向,竖直向下为y 正方向,如右图所示,就有：分速度vxv 0,vygttangt合速度vv o2g2t2,v 0分位移xvt,y1gt22合位移sx2y2 留意：合位移方向与合速度方向不一样；3平抛运动的特点 a平抛运动是匀变速曲线运动,故相等的时间内速度的变化量相等由 v=gt ,速度的变化必沿竖直方向,如下图所示任意两时刻的速度,画到一点上时, 其末端连线必沿竖直方向,且都与 v 构成直角三角形 b物体由肯定高度做平抛运动,其运动时间由下落高度打算,与初速度无关由公式h1 gt 22；可得t2 h , 落地点距抛出点的水平距离xv 0由水平速度和下落 tg时间共同打算；4平抛运动中几个有用的结论名师归纳总结 平抛运动中以抛出点0 为坐标原点的坐标系中任一点Px 、y 的速度方向与竖直方向的第 2 页,共 4 页夹角为 ,就tanx；其速度的反向延长线交于x 轴的x 处；22y- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 斜面上的平抛问题：从斜面水平抛出,又落回斜面经受的时间为：t2v0tagg三、圆周运动 1基本公式及概念 1）向心力：定义：做圆周运动的物体所受的指向圆心的力,是成效力；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转变,其方向也不沿半径 或全部外力沿半径方向的分力的矢量和 供应向心力,指向圆心合外力沿半径方向的分力 使物体产生向心加速度,转变速度的方向 合外力沿轨道切线方向的分力,使物体产生切向 加速度,转变速度的大小；2）运动参量：线速度：vx/t2R/T2r2r22rt角速度：2/T1周期 T 频率 f Tf向心加速度：av22rrT向心力：Fma2 mv/rm2m T2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, 中学物理中只讨论物体通过最高点和最低点的情形；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形：临界条件：小球达最高点时绳子的拉力 其做圆周运动的向心力；即mgmv02r或轨道的弹力 刚好等于零,小球的重力供应式中的 v 0小球通过最高点的最小速度,通常叫临界速度F v0gr能过最高点的条件：v>v 0,此时绳对球产生拉力不能过最高点的条件：v<v 0,实际上球仍没有到最高点就脱离了轨道；（2）有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周运动的情形：名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 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 v00 右图中 a所示的小球过最高点时,轻杆对小球的弹力的情形：当 0<v< gr ,杆对小球的支持力的方向竖直向上；当 vgr, FN =0；当 v> gr 时,杆对小球有指向圆心的拉力,其大小随速度的增大而增大右图 b所示的小球过最高点时,光滑硬管对小球的弹力情形与硬杆对小球的弹力类似；3对火车转弯问题的分析方法在火车转弯处,假如内、外轨一样高,外侧轨道作用在外侧轮缘上的弹力 F 指向圆心,使火车产生向心加速度,由于火车的质量和速度都相当大,所需向心力也特别大,就外轨很简单损坏,所以应使外轨高于内轨如右图所示,这时支持力 N 不再与重力 G 平稳,它们的合力指向圆心如果外轨超出内轨高度适当,可以使重力 G 与支持力的合力,刚好等于火车所需的向心力另外,锥摆的向心力情形与火车相像；4离心运动做圆周运动的物体,由于本身具有惯性,总是想沿着切线方向运动,只足由于向心力作用,使它不能沿切线方向飞出,而被限制着沿圆周运动,如下图所示 当 产 生 向 心 力 的 合 外 力 消 失 ,的切线方向飞 II 去,如右图 A 所示F=0 , 物 体 便 沿 所 在 位 置当供应向心力的合外力不完全消逝,而只是小于应当具有的向心力,即合外力不足供应所需的向心力的情形下,物体沿切线与圆周之间的一条曲线运动如右图 B 所示名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页