曲线运动知识,题型总结
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曲线运动1、在曲线运动中,质点在某一时刻(某一位置)的速度方向是在曲线上这一点的切线方向。
2、物体做直线或曲线运动的条件:(已知当物体受到合外力F 作用下,在F 方向上便产生加速度a )(1)若F (或a )的方向与物体速度v 的方向相同,则物体做直线运动; (2)若F (或a )的方向与物体速度v 的方向不同,则物体做曲线运动。
3、物体做曲线运动时合外力的方向总是指向轨迹的凹的一边。
平抛运动将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,不计空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动。
两分运动说明:(1)在水平方向上由于不受力,将做匀速直线运动;(2)在竖直方向上物体的初速度为零,且只受到重力作用,物体做自由落体运动。
1.水平方向速度:Vx =V o2.竖直方向速度:Vy =gt3.水平方向位移:x =V ot4.竖直方向位移:y =gt2/25.运动时间t =(2y/g )1/2(通常又表示为(2h/g)1/2)6.合速度22y x v v v +=任意时刻的运动方向可用该点速度方向与x 轴的正方向的夹角θ表示:xy v v =θtan合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx =gt/V07.合位移:s =( x2+y2)再开根位移方向与水平夹角y/x =gt/2Vo8.水平方向加速度:ax=0;竖直方向加速度:ay =g注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g ,通常可看作是水平方向的匀速直线运与竖直方向的自由落体运动的合成;(2)运动时间由下落高度h(y)决定与水平抛出速度无关;(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα;(4)在平抛运动中时间t是解题关键;(5)做曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
斜抛运动1、设物体初速度V,方向与水平成a角斜向下,t秒末位移2、水平方向匀速X=Vcosa*t3、竖直方向匀加速y=Vsina*t+gt^2/24、速度:Vx=VcosaVy=Vsina+gt匀速圆周运动质点沿圆周运动,在相等的时间里通过的圆弧长度相同。
42+ 32【题型总结】专题五曲线运动一、运动的合成和分解1.速度的合成:(1)运动的合成和分解(2)相对运动的规律v甲地=v甲乙+v乙地例:一人骑自行车向东行驶,当车速为 4m/s 时,他感到风从正南方向吹来,当车速增加到 7m/s 时。
他感到风从东南方向(东偏南45º)吹来,则风对地的速度大小为()A. 7m/sB. 6m/sC. 5m/sD. 4 m/s解析:“他感到风从正南方向(东南方向)吹来” ,即风相对车的方向是正南方向(东南方向)。
而风相对地的速度方向不变,由此可联立求解。
解:∵θ=45°∴V 风对车=7—4=3 m/s∵V风对车+V车对地=V风对地V 风对∴V 风对地= =5答案:C2.绳(杆)拉物类问题m/sV 风对V 车对① 绳(杆)上各点在绳(杆)方向上的速度相等②合速度方向:物体实际运动方向分速度方向:沿绳(杆)伸(缩)方向:使绳(杆)伸(缩)垂直于绳(杆)方向:使绳(杆)转动例:如图所示,重物M 沿竖直杆下滑,并通过绳带动小车m 沿斜面升高.问:当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ 角,且重物下滑的速率为v 时,小车的速度为多少?解:方法一:虚拟重物M 在Δt 时间内从A 移过Δh 到达C的运动,如图(1)所示,这个运动可设想为两个分运动所合成,即先随绳绕滑轮的中心轴O 点做圆周运动到B,位移为Δs1,然后将绳拉过Δs2到C.1若Δt 很小趋近于0,那么Δφ→0,则Δs1=0,又OA=OB,∠OBA=β=2 (180°-Δφ)→90°.亦即Δs1近似⊥Δs2,故应有:Δs2=Δh·cosθ∆s2因为∆t=∆h∆t ·cosθ,所以v′=v·cosθ方法二:重物M 的速度v 的方向是合运动的速度方向,这个v 产生两个效果:一是使绳的这一端绕滑轮做顺时针方向的圆周运动;二是使绳系着重物的一端沿绳拉力的方向以速率v′运动,如图(2)所示,由图可知,v′=v·cosθ.(1)(2)V 风对θV A2α A V A1 αV B V V B2α 船练习 1:一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物 B ,如图所示,设汽车和重物的速度的大小分别为v A , v B ,则 ( ) A 、v A = v B B 、v A 〉v B C 、v A 〈v B D 、重物 B 的速度逐渐增大解析:(微元法)设经过 t ,物体前进 s 1 ,绳子伸长 s 2 : s 1 = v A t , s 2 = v B t ⇒ v B = v A cos⇒↓ , v B ↑ , s 2 = s 1 cos. ∵ cos 〈1 , ∴ v B 〈v A练习 2:如图所示,一轻杆两端分别固定质量为 m A 和 m B 的两个小球 A 和 B (可视为质点)。
第五章曲线运动一、曲线运动1.曲线运动的速度:曲线运动的速度方向时刻改变2.质点在某一点的速度方向:沿曲线在这一点的切线方向3.速度是矢量,曲线运动中速度方向是改变的,曲线运动是变速运动4.当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
(物体做曲线运动的条件)●曲线运动速度方向一定时刻改变,所以曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动。
速度大小可以变化,也可以不变。
●曲线运动的加速的可以改变,如匀速圆周运动曲线运动的加速的可以不变,如平抛运动●曲线运动一定是变速运动,变速运动不一定是曲线运动。
基础题1.物体做曲线运动,下列物理量中,一定变化的是()A.速率B.合外力C.加速度D.速度2.关于运动的合成与分解,以下说法中不正确的是()A.任何形式的运动,都可以用几个分运动代替B.由合运动分解为两个分运动,可以有不同的分解方法C.物体做曲线运动时,才能将这个运动分解为两个分运动D.由两个分运动求合运动,合运动是唯一确定的3.撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转,伞面上的水滴随伞做曲线运动.若有水滴从伞面边缘最高处O飞出,如图所示.则飞出伞面后的水滴可能()A.沿曲oa运动B.沿直线ob运动C.沿曲线oc运动D.沿圆弧od运动4.关于运动的合成有下列说法,不正确的是()A.合运动的位移为分运动位移的矢量和B.合运动的速度为分运动速度的矢量和C.合运动和分运动是等效替代关系D.合运动的时间为分运动的时间之和5.如图所示,物体在恒力作用下沿曲线从A运动到B,这时,突然使它所受的力反向,大小不变,即由F变为−F.在此力作用下,物体以后的运动情况,下列说法错误的是()A.物体不可能沿曲线Ba运动B.物体不可能沿曲线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由B返回A1.答案解析A. 匀速圆周运动的速度的大小是不变的,即速率是不变的,故A错误;BC、平抛运动也是曲线运动,合外力为重力,加速度是重力加速度,都是不变的,故BC错误;D. 物体既然做曲线运动,那么它的速度方向肯定是不断变化的,所以速度一定在变化,故D正确。
一、曲线运动的特征和条件1.定义:物体运动轨迹是曲线的运动。
2.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。
3.条件:合外力的方向与初速度的方向不在同一直线上二、运动的合成与分解(绳连物体、渡河)1.合运动与分运动的关系:等时性、独立性、等效性、矢量性。
2.分解方法: (1)分解位移 (2)分解速度 (3)分解加速度3.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、平抛运动 1.定义初速度是水平方向、加速度为重力加速度g 的匀变速曲线运动,运动轨迹是抛物线. 2.基本规律以抛出点为原点,水平方向(初速度v 0方向)为x 轴,竖直向下方向为y 轴,建立平面直角坐标系,则: (1)水平方向:做匀速直线运动,速度v x =v 0,位移x =v 0t .(2)竖直方向:做自由落体运动,速度v y =gt ,位移y =12gt 2.(3)合速度:v =v 2x +v 2y ,方向与水平方向的夹角为θ,则tan θ=v y v x =gt v 0. (4)合位移:s =x 2+y 2,方向与水平方向的夹角为α,tan α=y x =gt2v 0.3.对规律的理解(1)飞行时间:由t = 2hg 知,时间取决于下落高度h ,与初速度v 0无关.(2)水平射程:x =v 0t =v 02hg,即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共同决定,与其他因素无关.(3)落地速度:v t =v 2x +v 2y =v 20+2gh ,以θ表示落地速度与x 轴正方向的夹角,有tan θ=v y v x =2gh v 0,所以落地速度也只与初速度v 0和下落高度h 有关. (4)速度改变量:因为平抛运动的加速度为重力加速度g ,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt 内的速度改变量Δv =g Δt 相同,方向恒为竖直向下,如图1所示.α图1(5)两个重要推论图2①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。
第四章曲线运动第一模块:曲线运动、运动的合成和分解『夯实基础知识』■考点一、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(1)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。
(2)物体做平抛运动的条件物体只受重力,初速度方向为水平方向。
可推广为物体做类平抛运动的条件:物体受到的恒力方向与物体的初速度方向垂直。
(3)物体做圆周运动的条件物体受到的合外力大小不变,方向始终垂直于物体的速度方向,且合外力方向始终在同一个平面内(即在物体圆周运动的轨道平面内)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⑴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。
⑴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。
■考点二、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:■运动的等效性(合运动和分运动是等效替代关系,不能并存);■等时性:合运动所需时间和对应的每个分运动时间相等■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。
第一节曲线运动题型一物体运动性质的判断1、物体的运动性质取决于所受合力以及与速度的方向关系,具体判断思路如下:2、易错提醒(1)曲线运动一定是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动(2)物体所受的合外力为恒力时,一定做匀变速运动,但可能为匀变速直线运动,也可能是匀变速曲线运动。
1、关于曲线运动的理解,下列说法正确的是( )A.曲线运动一定是变速运动B.曲线运动速度的方向不断地变化,但速度的大小可以不变C.曲线运动的速度方向可能不变D.曲线运动的速度大小和方向一定同时改变2、关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是()A.它所受的合力可能为零B.有可能处于平衡状态C.速度方向一定时刻改变D.受到的合外力方向有可能与速度方向在同一条直线上3、曲线运动中,关于物体加速度的下列说法正确的是()A.加速度方向一定不变B.加速度方向和速度方向始终保持垂直C.加速度方向跟所受的合外力方向始终一致D.加速度方向可能与速度方向相同4、质量为m的物体,在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持F1、F2不变,仅将F3的方向改变90°(大小不变)后,物体可能做()A.加速度大小为的匀变速直线运动B.加速度大小为的匀变速直线运动C.加速度大小为的匀变速曲线运动D.匀速直线运动题型二曲线运动的轨迹分析1、曲线运动的轨迹、速度、合力(加速度)之间的关系为:(1)加速度方向与合力方向一致,指向轨迹弯曲的内侧。
(2)曲线运动的轨迹处于速度方向与合力方向之间,且向合力方向弯曲。
(3)曲线运动轨迹弯向合力方向,轨迹切线方向不断接近但永远不会平行合力,也不会与合力有交叉点。
2、易错提醒(1)物体的运动轨迹与初速度和合力方向关系有关:轨迹在合力与速度所夹区域之间且与速度相切。
(2)做匀变速运动的物体,其速度方向将越来越接近力的方向,但不会与力的方向相同。
1、如图所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B.这时突然使它所受的力反向而大小不变(即由F变为-F),对于在此力作用下物体的运动情况,下列说法正确的是()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由B返回A2、嫦娥三号计划2013年发射,静待我国首次软着陆.如图所示,假设“嫦娥三号”探月卫星在由地球飞向月球时,沿曲线从M点向N点飞行的过程中,速度逐渐减小.在此过程中探月卫星所受合力方向可能是下列图中的()题型三运动的合成与分解1、合运动与分运动的关系:等效性各分运动的共同效果与合运动的效果相同等时性各分运动与合运动同时发生和结束,时间相同独立性各分运动之间互不相干,彼此独立,互不影响同体性各分运动与合运动是同一物体的运动2、运动合成与分解的原理:运动的合成与分解包括位移、速度、加速度的合成与分解,这些描述运动的物理量都是矢量,对它们的合成与分解都要应用平行四边形定则。
第四章曲线运动第一节曲线运动一、曲线运动1.概念运动轨迹(路径)是曲线的运动。
2.特点(1)某点瞬时速度的方向沿轨迹上这一点的切线为向,(2)速度方向时刻在改变所以是变速运动,必有加速度,合力一定不为零,可能是恒力,也可能是变力。
加速度可以是不变的-------匀变速曲线运动,如平抛运动加速度可以是变化的-------变加速曲线运动,如圆周运动【例】做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( )A速率 B.速度 C.加速度 D.合外力【例】(多选)下列对曲线运动的理解正确的是( )A.物体做曲线运动时,加速度一定变化B.做曲线运动的物体不可能受恒力作用C.曲线运动可以是匀变速曲线运动D.做曲线运动的物体,速度的大小可以不变3.合力与轨迹,速度的关系(1)合力方向与轨迹的关系:物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向与速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合力方向指向曲线的"凹“侧.【例】如图所示,一质点做曲线运动从M点到N点速度逐渐减小,当它通过P点时,其速度和所受合外力的方向关系可能正确的是()A. B. C. D.(2)速率变化情况判断: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;当合力方向与速定方向的夹角为钝角时,物体的速率将减小;当合力方向与速度方向始终垂直时,物体的速率将保持不变。
4.物体做曲线运动的条件(1)条件:物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上.二、运动的合成与分解(指位移、速度、加速度的分解与合成)1.合运动:物体相对地面的真实运动。
2.分运动:物体同时参与的两个方向的运动。
3. 运动的今成:已知分运动求合运动的过程。
运动的分解:已知夺运动求分运动的过程。
原则:平行四边形定则、三角形定则、正交分解。
4.分运动与合运动的关系1)独立性 (2 )等时性 (3 )等效性 (4 )同时性【例】蜡块能沿高度为H的玻璃管匀速上升(如图甲所示),如果在蜡块上升的同时,将玻璃管沿水平方向向右匀速移动了L的距离(如图乙所示),则:(1)蜡块在竖直方向做什么运动在水平方向做什么运动(2)蜡块实际运动的性质是什么(3)求t时间内蜡块的位移和速度.【例】如图所示为某人游珠江,他以一定的速度且面部始终垂直于河岸向对岸游去.设江中各处水流速度相等,他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是()A.水速大时,路程长,时间长B.水速大时,路程长,时间不变C.水速大时,路程长,时间短D.路程、时间与水速无关【例】飞机斜向上飞的运动可以看成水平方向和竖直方向两个分运动的合运动,如图所示,若飞机飞行速度v 的方向与水平方向的夹角为θ,则飞机的水平速度v x 的大小是( )A .V cos θB .V sin θC .V cot θD .v tan θ三、运动的合成与分解实例1.小船渡河模型小船过河问题轮船渡河问题:(1)处理方法:轮船渡河是典型的运动的合成与分解问题,小船在有一定流速的水中过河时,实际上参与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),船的实际运动是合运动。
高中物理曲线运动知识点一、知识概述《高中物理曲线运动知识点》①基本定义:曲线运动呢,简单说就是物体运动轨迹是曲线的运动。
比如说扔铅球吧,铅球在空中划过一道弧线才落地,这就是曲线运动。
②重要程度:在高中物理里超重要的。
很多自然现象比如行星绕太阳转就是曲线运动,在高考题里也是常常出现的。
③前置知识:你要先理解直线运动,像匀速直线运动、匀变速直线运动,还有力的概念、矢量的概念这些基础知识。
④应用价值:在体育项目中很多的,像跳远运动员起跳后的轨迹就是曲线运动,航天工程里卫星的轨道设计也是基于曲线运动知识的。
二、知识体系①知识图谱:它是力学里的一部分,跟力、加速度等知识密切相关。
就像是枝枝叶叶中的一大片枝叶,和很多东西都有联系。
②关联知识:和牛顿第二定律联系可紧密了,因为有力才有加速度,有加速度物体才会做曲线运动。
还和万有引力相关,毕竟像卫星在天上转是受万有引力才做曲线运动的。
③重难点分析:重难点在于理解曲线运动的条件。
关键就是要弄明白当物体所受合外力与速度方向不在一条直线上的时候就会做曲线运动。
这个挺难理解的,我当时就想了好久,为什么合外力不在速度方向就拐弯了呢。
④考点分析:考试里,选择题、计算题都会考。
选择题可能考曲线运动的基本概念和条件,计算题可能结合动能定理等知识来考曲线运动中的物体速度、位移等问题。
三、详细讲解【理论概念类】①概念辨析:曲线运动就是物体运动轨迹为曲线的运动呗。
这轨迹可不是直的,是弯弯绕绕的。
②特征分析:它的速度方向时刻在变。
就像摩托车在弯道上跑,每个瞬间车头的指向就是它的速度方向,这方向一直改变。
而且它是变速运动,因为速度是矢量,方向变了速度就变了。
③分类说明:可以分为平抛运动这种只受重力、加速度恒为g的曲线运动,还有像匀速圆周运动这种加速度大小不变但方向一直在变的曲线运动。
④应用范围:在抛体运动里适用,像扔篮球什么的,还适用于天体运动领域研究星球轨迹等,不过这些分析都是简化后的理想模型,实际情况可能更复杂。
曲线运动知识点归纳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。
3.平抛运动⑴性质:初速度与重力垂直,是匀变速运动,加速度=g。
⑵分运动:①水平方向X=V0t;竖直方向Y=gt2/2。
②平抛运动的空中运动时间由h决定,水平位移由h和V0联合决定。