曲线运动
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曲线运动曲线运动曲线运动定义:物体运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。
要点:①受力特点:F合工Q F合的方向与速度v的方向一定不在同一条直线上,且受合外力指向轨迹凹侧;②轨迹特点:轨迹一定是曲线;③速度特点:速度的大小可能是变化的,也可能是不变的,但速度方向一定是时刻改变的;小船渡河(1)渡河时间最短船头正对河岸行驶,即v船垂直河岸渡河,此时船速全部用来渡河,而不去平衡水速,故渡河时间t垂直渡河前提条件:v船>v水船速的水平分速度要去平衡水速, 竖直分速度用来垂直渡河, 故渡河时间t最小位移渡河①当v船>v水时,垂直渡河位移最小,即最小位移s min d ;②当v船Wv水时,船速的水平分速度无法平衡水速使船垂渡河,故以v水矢量末端为圆心,以v船矢量的大小为半径作圆,过v水矢量起点作圆的切线,则切线方向为v合方向,最小位移合运动的轨迹判断①两个匀速直线运动的合运动为匀速直线运动或静止;②一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动是匀变速运动。
当两者共线时为匀变速直线运动,不共线时为匀变速曲线运动;③两个匀变速直线运动的合运动可能是匀变速运动、匀速直线运动或静止。
若合速度与合加速度不在同一条直线上时,则为匀变速曲线运动;若合速度与合加速度在同一条直线上且合加速度不为零时,则为匀变速直线运动;若合速度与合加速度在同一条直线上且合加速度为零时,则为匀速直线运动或静止。
平抛运动定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动叫平抛运动。
要点:① 受力特点:只受重力;②运动特点:水平初速度不为零且加速度为重力加速度;③运动规律:水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动;④做平抛运动的物体,在相等时间内速度的增量相等,方向竖直向下,为匀变速运动。
公式:(1 )速度公式水平分速度:v x v0竖直分速度:V y gtt时刻的速度大小和方向:V t- 1v X V y2,tan g~,为V与水平方向夹角V x V o位移公式水平分位移:s x v0t竖直分位移:s y 1gt 2t 时刻的位移大小和方向:s 2 2 SxS y , tanS y s x2:,为S 与水平万向夹角平抛运动的轨迹由 S x V °t 、S y1gt2可得:2g 2 y2 x2v平抛运动小结论运动时间只取决于下落高度,与初速度无关;水平位移与下落高度和与初速度有关,与其他因素无关;落地速度与下落高度和与初速度有关,与其他因素无关;如图所示,速度偏转角为a ,位移偏转角为B,则:tan如图所示,将速度vt 方向进行反向延长,交 0A 于点B , 圆周运动 定义:质点在以某点为圆心半径为 r 的圆周上运动,即质点运动时其轨迹是圆周的运动叫 圆周运动要点:①如图所示,在任意位置对做圆周运动的物体进行受力分析,物体受重力 mg 和绳拉力T ,合力为F 合。
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。
什么是曲线运动曲线运动是指物体在运动过程中所经过的轨迹呈曲线形状的运动。
与直线运动不同,曲线运动要考虑各种因素对运动轨迹的影响。
曲线运动是物理学中一个重要的概念,广泛应用于自然科学、工程技术等领域。
本文将介绍曲线运动的基本概念、种类、影响因素、应用及未来发展。
一、曲线运动的基本概念曲线运动是指物体在运动过程中所经过的轨迹呈曲线形状的运动。
曲线运动的轨迹可分为平面曲线和空间曲线两种。
平面曲线运动是指物体在平面内沿着曲线路径运动;而空间曲线运动则是指物体在三维空间中沿着曲线路径运动。
曲线运动还可分为匀速曲线运动和变速曲线运动两种。
匀速曲线运动是指物体在曲线路径上匀速运动,即物体在单位时间内运动的路程相等;而变速曲线运动则是指物体在曲线路径上速度不断变化的运动。
曲线运动的速度由切线方向的瞬时速度和法线方向的瞬时速度组成。
切线方向的瞬时速度是指物体在曲线路径上切线方向上的瞬时速度;而法线方向的瞬时速度则是指物体在曲线路径上法线方向上的瞬时速度。
二、曲线运动的种类曲线运动可分为两大类:一是平面曲线运动,包括圆周运动、椭圆运动、抛物线运动、双曲线运动等;二是空间曲线运动,包括螺旋线运动、球面运动、圆锥曲线运动等。
其中,圆周运动是指物体在一个定圆上绕圆心运动的运动。
例如,地球绕着太阳做圆周运动。
椭圆运动是指物体在一个椭圆曲线上运动。
例如,地球的公转轨道大致呈椭圆形。
抛物线运动是指物体沿着抛物线路径上的运动。
例如,投掷物体的轨迹大致呈抛物线形状。
双曲线运动是指物体沿着双曲线路径上的运动。
例如,两个质点间的引力运动的轨迹大致呈双曲线形状。
螺旋线运动是指物体同时在轴向和径向上做运动,呈螺旋状。
例如,飞机在升降时的轨迹呈螺旋线形状。
球面运动是指物体在一个球面上绕球心做运动。
例如,地球自转时的轨迹呈球面运动。
圆锥曲线运动是指物体在一个圆锥曲线上做运动。
例如,火箭升空时的轨迹大致呈圆锥曲线形状。
三、曲线运动的影响因素曲线运动的轨迹不仅与物体本身的质量、体积、形状等因素有关,还与运动速度、运动场景、外部力等因素密切相关。
高中物理必修二知识点总结之曲线运动曲线运动知识点:一、曲线运动1.曲线运动的特征(1)曲线运动的轨迹是曲线。
(2)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。
(3)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。
2.物体做曲线运动的条件(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。
3.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。
4.曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系(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F2改变速度的大小,沿径向的分力F1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、绳拉物体合运动:实际的运动。
对应的是合速度。
方法:把合速度分解为沿绳方向和垂直于绳方向。
三、小船渡河例1:一艘小船在200m宽的河中横渡到对岸,已知水流速度是3m/s,小船在静水中的速度是5m/s,求:(1)欲使船渡河时间最短,船应该怎样渡河?最短时间是多少?船经过的位移多大?(2)欲使航行位移最短,船应该怎样渡河?最短位移是多少?渡河时间多长?船渡河时间:主要看小船垂直于河岸的分速度,如果小船垂直于河岸没有分速度,则不能渡河。
曲线运动知识点总结一、曲线运动1.曲线运动的特征(1)曲线运动的轨迹是曲线。
(2)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。
(3)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。
2.物体做曲线运动的条件(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。
3.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。
4.质点运动性质的判断方法:根据加速度是否变化判断质点是做匀变速运动还是非匀变速运动;由加速度(合外力)的方向与速度的方向是否在同一直线上判断是直线运动还是曲线运动.质点做曲线运动时,加速度的效果是:在切线方向的分加速度改变速度的大小;在垂直于切线方向的分加速度改变速度的方向.(1)a(或F)跟v 在同一直线上→直线运动: a 恒定→匀变速直线运动; a 变化→变加速直线运动.(2)a(或F)跟v 不在同一直线上→曲线运动: a 恒定→匀变速曲线运动; a 变化→变加速曲线运动.5.曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系(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F2改变速度的大小,沿径向的分力F1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、抛体运动1.抛体运动的定义:将物体以一定的初速度向空中抛出,仅在重力的作用下物体所做的运动叫做抛体运动.2.抛体运动的条件:(1)有一定的初速度(v0≠0);(2)仅受重力的作用(F 合=G,不受其他力的作用).3.常见的抛体运动:(1)竖直上抛运动:初速度 v0 与重力 G 方向相反.(2)竖直下抛运动:初速度 v0 与重力 G 方向相同.(3)平抛运动:初速度 v0 与重力 G 方向垂直.(4)斜抛运动:初速度 v0 与重力 G 方向既不平行也不垂直,有一定的夹角.4.抛体运动属于理想化运动模型,实际上物体总要受到空气阻力的作用;抛体运动的初速度方向可以是任意的,所以抛体运动既可以是直线运动也可以是曲线运动.三、运动的合成与分解1.分运动和合运动:一个物体同时参与几个运动,参与的这几个运动都是分运动,物体的实际运动就是合运动.2.运动的合成:已知分运动求合运动,叫做运动的合成.(1)同一条直线上的两个分运动的合成:同向相加,反向相减。
圆周运动
一、选择题
1 •关于匀速圆周运动的下述说法中正确的是()
A. 角速度不变
B. 转速不变
C. 是变速运动
D. 是变加速曲线运动
2. 如图1所示,洗衣机脱水筒在转动时,衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而
不掉下来,则衣服()
A. 受到重力、弹力、静摩擦力和离心力四个力的作用
B. 所需的向心力由重力提供
C•所需的向心力由弹力提供
D. 转速越快,弹力越大,摩擦力也越大
3. 如图所示,轻杆的一端有一个小球,另一端有光滑的固定轴0,现给球一初速度,使球和杆一起绕0轴在竖直面内转动,不计空气阻力,用F表示球到达最高点时杆对小球的作用力,则F
f %
A. —定是拉力\ /
B. 一定是推力
C. 一定等于零
D. 可能是拉力,可能是推力,也可能等于零
4. 如图所示为一皮带传动装置,右轮的半径为r,a是它边缘上的一点,左侧是一轮轴,大轮半径为4r,小轮半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心距离为r,c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上,若在传动过程中,皮带不打滑,则
()
A. a点与b点线速度大小相等
B. a点与c点角速度大小相等
C. a点与d点向心加速度大小相等
D. a、b、c、d四点,加速度最小的是b点
5. 甲、乙两个物体都做匀速圆周运动,其质量之比为1 : 2,转动半径之比为1 : 2,在相同时间里甲转过60°角,乙转过45°角。
则它们的向心力之比为(
)
D. 9 : 16
6•在光滑的水平面上相距40 cm的两个钉子A和B,如图5-21所示,长1 m的细绳一端系着质量为0.4 kg的小球,另一端固定在钉子A上,开始时,小球和钉子A、B 在同一直线上,小球始终以2 m/s的速率在水平面上做匀速圆周运动.若细绳能承受的最大拉力是4 N,那么,从开始到细绳断开所经历的时间是:(
)
A. 0.9 n s
B. 0.8 n s
C. 1.2 n s
D. 1.6 n s
7 .如图所示,长为L的悬线固定在O点,在O点正下方-处有一钉子C,把悬
2
线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放,小球到悬点正下方时悬线碰到钉子,则小球的()
A. 线速度突然增大
B. 角速度突然增大
C. 向心加速度突然增大
D. 悬线拉力突然增大
8. A、B两个质点,分别做匀速圆周运动,在相同的时间内它们通过的路程之
比S A:S B=2 : 3,转过的角度之比「A:「B=3 : 2,则下列说法正确的是()A.它们的半径之比F A : R=2 : 3 B .它们的半径之比R:F B=4 : 9
C•它们的周期之比T A: T B=2: 3 D .它们的周期之比T A:T B=3: 2
9. 甲、乙两个物体分别放在广州和北京,它们随地球一起转动时,下面说法正确的是()
A.甲的线速度大,乙的角速度小
B.甲的线速度大,乙的角速度大
C. 甲和乙的线速度相等
D.甲和乙的角速
度相等
10.
如图所示,有一皮带传动装置,两轮半径分别为
R 和r , R=2r , M 为大轮边缘
上的一点,N 为小轮边缘上的一点,若皮带不打滑,贝U M N 两点的()
11. 如图所示,一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动,
A. 线速度大小相等
B. 角速度相等
C. 向心加速度大小相等
D. M 点的向心加速度大
有两个质量相同的小球A 和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动。
则下列说法正确的是( )
A.球A的线速度必定大于球B的线速度
B•球A的角速度必定小于球B的角速度
C. 球A的运动周期必定小于球B的运动周期
D. 球A对筒壁的压力必定大于球B对筒壁的压力
二、填空题
12. 线段OB=ABA、B两球质量相等,它们绕0点在光滑的水平面上以相同的角速度转动时,如图4所示,两段线拉力之比T AB:T O尸 _______ o
13. 如图所示的皮带传动装置,主动轮0上两轮的半径分别为3r和r,从动轮
Q的半径为2r,A、B C分别为轮缘上的三点,设皮带不打滑,求:
(1) A、B、C三点的角速度之比 3 A : 3 B : 3 (= __________
14. 在一段半径为25m的圆形水平弯道上,已知路面对汽车轮胎的最大静摩擦力是车重的0.2倍,则汽车拐弯时的速度不能超过______________ m/s.
15. 做匀速圆周运动的物体,10s内沿半径是20m的圆周运动了100m则其线速度大小是_______ m/s,周期是 ________ s,角速度是 _______ rad/s.
16. 在如图所示的传动装置中,已知大轮A的半径是小轮B半径的3倍,A、B 分别在边缘接触,形成摩擦传动,接触点无打滑现象,B为主
动轮,B转动时边缘的线速度为V,角速度为3,试求:
(1) 两轮转动周期之比;
(2) A轮边缘上点的线速度的大小;
⑵ A、
B、
(3) A轮的角速度.
17•如图所示,行车的钢丝长L=3m下面吊着质量为m=2.8X103kg的货物,以速度v=2m/s匀速行驶行车突然刹车,钢丝绳受到的拉力是多少?
18.甲乙两球都做匀速圆周运动,甲球的质量是乙球的3倍,甲球在半径为25 cm 的圆周上运动,乙球在半径为16 cm的圆周上运动,在1 min内,甲球转30转,乙球转75转,求甲球所受向心力与乙球所受向心力之比?
19.两个质量分别是m1和m2的光滑小球套在光滑水平杆上,用长为L的细线连接,水平杆随框架以角速度3做匀速转动,两球在杆上相对静止,如图所示,求两球离转动中心的距离R1和&及细线的拉力.。