曲线运动知识点幻灯片.ppt

曲线运动知识点第1页，共28页，编辑于2022年，星期六v3曲线运动的分类第2页，共28页，编辑于2022年，星期六v4曲线运动的轨迹v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v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第3页，共28页，编辑于2022年，星期六v二、合运动与分运动的关系v1等时性：合运动和各分运动经历的_相等即同时开始，同时进行，同时停止v2独立性：一个物体同时参与几个分运动，各分运动_进行，不受其他分运动的影响物体的实际运动是这几个分运动的合运动v3等效性：各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的_时间时间独立独立效果效果第4页，共28页，编辑于2022年，星期六v三、运动的合成与分解的方法v1运动的合成与分解：包括位移、速度、加速度的合成和分解它们和力的合成与分解一样都遵守_定则，由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的_，由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的_v研究运动的合成和分解，目的在于把一些复杂的运动简化为比较简单的直线运动，这样就可以应用已经掌握的有关直线运动的规律，来研究一些复杂的曲线运动平行四边形平行四边形运动的合成运动的合成运动的分解运动的分解第5页，共28页，编辑于2022年，星期六v2运动分解的基本方法v根据运动的_效果将描述合运动规律的各物理量(位移、速度、加速度)按平行四边形定则分别分解，或进行正交分解实际实际第6页，共28页，编辑于2022年，星期六v一、平抛运动的定义v将物体用一定的初速度沿_方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在_作用下所做的运动叫做平抛运动v二、平抛运动的性质v平抛运动是加速度为重力加速度的_曲线运动，轨迹是抛物线v三、平抛运动的研究方法v平抛运动可以分解为水平方向的_运动和竖直方向的_运动两个分运动水平水平重力重力匀变速匀变速匀速匀速自由落体自由落体第7页，共28页，编辑于2022年，星期六v四、平抛运动的规律v1水平方向 v2竖直方向 v3任意时刻的速度v_.vv与v0的夹角为，tan _.第8页，共28页，编辑于2022年，星期六v4任意时刻的总位移vs_.s与x轴夹角为，位移的方向tan_.v5运动时间t_，仅取决于竖直下落的高度h。v6射程L_，取决于竖直下落的_和_第9页，共28页，编辑于2022年，星期六v五、探究平抛运动的规律v1竖直方向的运动规律v如图所示，用小锤打击弹性金属片，金属片把A沿_方向抛出，同时B球松开，自由下落，A、B两球_开始运动观察到两球_落地，多次改变小球距地面的高度和打击力度，重复实验，观察到两球总是_落地，这说明了小球A在竖直方向上的运动为_运动第10页，共28页，编辑于2022年，星期六v2水平方向的运动规律v(1)用实验方法得到平抛运动的轨迹(喷水法、描迹法、频闪照相法)v(2)在轨迹上建立直角坐标系，抛出点为原点O，竖直方向为y轴，水平方向为x轴v(3)在y轴上，从原点开始向下适当选一点纵坐标为h，再找纵坐标为4h，_，16h的几个点v(4)由对应点向轨迹作水平线，交点A、B、C就是每经过相等时间物体到达的位置，如下图所示v测量x轴上两相邻的水平位移，如近似相等，x1x2x3则水平方向为_运动第11页，共28页，编辑于2022年，星期六v一、描述圆周运动的物理量v线速度v1.描述圆周运动的物体运动_的物理量(v)v2.是矢量，方向和半径垂直，和圆周相切v v _ _v 单位：m/s快慢快慢第12页，共28页，编辑于2022年，星期六v角速度v1.描述物体绕圆心_的物理量()v2.中学阶段不研究其方向v _.v 单位：rad/s转动快慢转动快慢第13页，共28页，编辑于2022年，星期六v周期和转速v1.周期(T)是物体沿圆周运动_的时间。v2.转速是物体单位时间内转过的_(n)，也叫频率(f)。v3.关系：T v4.n的单位：_，f的单位：_，周期的单位：_一周一周圈数圈数1/fr/s、r/mins赫兹赫兹(Hz)第14页，共28页，编辑于2022年，星期六v向心加速度v1.描述速度_变化快慢的物理量a)v2.方向指向_v a_.v 单位：m/s2速度方向速度方向圆心圆心v2/rw2r第15页，共28页，编辑于2022年，星期六v向心力v1.作用效果是产生向心加速度，只改变线速度的_，不改变线速度的_v2.方向指向_vFn_ 单位：N方向方向圆心圆心man大小大小第16页，共28页，编辑于2022年，星期六v相互关系 v1.v ；v2.a ；v3.Fn 。第17页，共28页，编辑于2022年，星期六v二、匀速圆周运动v1特点：线速度的大小_，角速度、周期和频率都是恒定不变的，向心加速度和向心力的_也都是恒定不变的v2性质：是速度大小_，而速度方向时刻在变的变速曲线运动，并且加速度大小_，方向_变化的变加速曲线运动v3加速度和向心力：由于匀速圆周运动仅是速度方向_而速度大小_，故仅存在向心加速度因此向心力就是做匀速圆周运动的物体所受外力的_v4质点做匀速圆周运动的条件：合外力大小_，方向始终与速度方向_且指向_v5两个结论v(1)同一转动圆盘(或物体)上的各点_相同v(2)皮带连接的两轮不打滑时，轮缘上各点的_大小相等相等相等不变不变不变不变恒定恒定圆心圆心角速度角速度线速度线速度大小大小改变改变改变改变不变不变合力合力垂直垂直第18页，共28页，编辑于2022年，星期六v三、离心运动和近心运动v1离心现象条件分析v(1)做圆周运动的物体，由于_作用，使它不能沿切线方向飞出，当FnF外时，被限制着沿圆周运动，如图所示v(2)当产生向心力的合外力消失时，F0，物体便沿所在位置的_飞出去，如图中A直线所示v(3)当提供向心力的合外力不完全消失，而只是小于需要的向心力，Fmr2，物体离圆心将越来越近，即为近心运动，如图中C曲线所示 向心力向心力切线切线弧线弧线大于大于第19页，共28页，编辑于2022年，星期六v3离心运动的应用和危害v利用离心运动制成离心机械如：离心干燥器、洗衣机的脱水筒等v汽车、火车转弯处，为防止离心运动造成的危害，一是限定汽车和火车的转弯速度不能太大；二是把路面(或路基)筑成 的斜坡以增大向心力外轨略高于外轨略高于第20页，共28页，编辑于2022年，星期六v思考：是否所有做圆周运动的物体所受的合力一定指向圆心？第21页，共28页，编辑于2022年，星期六v1向心力是根据力的效果命名的，在分析做圆周运动物体的受力情况时，切不可在物体的相互作用力外再添加一个向心力v2向心力的来源v(1)做匀速圆周运动时，物体的合外力充当向心力v(2)变速圆周运动中物体合外力沿垂直线速度方向的分量充当向心力v说明：1.无论匀速圆周运动还是非匀速圆周运动，沿半径指向圆心的合力均为向心力v2当采用正交分解法分析向心力的来源时，做圆周运动的物体在坐标原点，一定有一个坐标轴沿半径指向圆心第22页，共28页，编辑于2022年，星期六v1火车转弯问题v由于火车的质量很大，火车拐弯时所需的向心力就很大如果铁轨内外侧一样高，则外侧轮缘所受的压力很大，容易损坏所以，实际中使转弯处的外侧轨道略高于内侧轨道，从而使支持力和重力的合力提供火车转弯时所需的向心力v若铁轨转弯处半径为R，内外轨高度差为H，两轨间距为L，火车总质量为M，则v(1)火车在拐弯处运动的“规定速度”，即内外轨均不受侧面挤压的速度vp ；v(2)若火车实际速度大于vp，则外轨将受到侧向压力；v(3)若火车实际速度小于vp，则内轨将受到侧向压力第23页，共28页，编辑于2022年，星期六v2“水流星”问题v(1)用绳系装满水的杯子在竖直平面内做圆周运动，即使到了最高点杯子中的水也不会流出，这是因为水的重力提供水做圆周运动的向心力v(2)当杯子在最高点速度v1vmin时，杯子内的水对杯底有压力；若计算中求得杯子在最高点速度v2 时，FN0，物体能通过轨道最高点，对绳有拉力或对轨道有压力v(3)v 时，物体没有达到轨道最高点便脱离了轨道 第26页，共28页，编辑于2022年，星期六v2在轻杆或管的约束下的圆周运动v如图所示杆和管对物体能产生拉力，v也能产生支持力当物体通过最高点v时有FNmgmv2/r，因为FN可以为正(拉力)，也可以为负(支持力)，还可以为零，故物体通过最高点的速度可以为任意值v(1)当v0时，FNmg，负号为支持力v(2)当v 时，FN0，对物体无作用力v(3)当0v 时，FN 时，FN0，对物体产生指向圆心的弹力第27页，共28页，编辑于2022年，星期六v3若是如图所示的小球，当v 时，重力恰好提供向心力，小球将脱离轨道做平抛运动，因为轨道对小球无作用力第28页，共28页，编辑于2022年，星期六