曲线运动公式与模型总结

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。

曲线运动常考模型目录题型一曲线运动和运动的合成与分解题型二平抛运动和类平抛运动的规律及应用题型三圆周运动问题题型四圆周、直线平抛组合模型题型一曲线运动和运动的合成与分解【解题指导】1.曲线运动的理解(1)曲线运动是变速运动，速度方向沿切线方向；(2)合力方向与轨迹的关系：物体做曲线运动的轨迹一定夹在速度方向与合力方向之间，合力的方向指向曲线的“凹”侧．2.曲线运动的分析(1)物体的实际运动是合运动，明确是在哪两个方向上的分运动的合成．(2)根据合外力与合初速度的方向关系判断合运动的性质．(3)运动的合成与分解就是速度、位移、加速度等的合成与分解，遵守平行四边形定则．1(2023上·山东临沂·高三统考期中)如图所示，轻质细杆ACB的A端靠在竖直墙上，B端放置在水平地面上，A端、B端和杆的中点C处各有可视为质点质量均为m的固定小球。

细杆ACB与竖直墙面的夹角为φ，开始时φ=0，细杆静止，后因微小扰动，细杆开始运动，设系统处处无摩擦。

假设B 端可以沿地面朝右滑动，但因受约束不会离开地面；A端可以沿着墙面朝下滑动，但不受相应的约束，故可以离开墙面。

已知细杆ACB长为2L，重力加速度为g。

(1)A端开始运动到离开墙面前，为确定小球C的运动情况，建立如图坐标系，试求小球C的运动轨迹方程；(2)根据(1)中小球C的运动轨迹，若A端未离开墙面，且小球A的速度为v A，试求小球C的速度的大小；(3)cosφ为何值时A端将离开墙面？【答案】(1)x 2+y 2=L 2；(2)v A 2sin φ；(3)cos φ=23【详解】(1)以水平墙与竖直墙为x 轴、y 轴建立直角坐标系，设C 点坐标为x ,y ，则A 、B 点的坐标分别为0,2y 、2x ,0 ，根据勾股定理有2x2+2y 2=2L 2解得x 2+y 2=L 2(2)画出小球C 运动轨迹,如图小球C 的速度v C 与杆的夹角为α=90°-2φ由关联速度可知v A cos φ=v C cos α解得v C =v A cos φsin2φ=v A2sin φ(3)由关联速度可知v A cos φ=v B sin φ系统水平方向由动量定理可得Nt =mv B +mv C cos φ系统机械能守恒有mg ⋅2L 1-cos φ +mgL 1-cos φ =12mv 2A +12mv 2B +12mv 2C可得Nt=3m2245gL1-cosφcos2φ=3m2965gL1-cosφ⋅12cosφ⋅12cosφ由数学知识可知，当1-cosφ=12cosφ解得cosφ=23此时系统水平动量增大到最大值，则N=0，即A端将离开墙面。

1 / 2word. 曲线运动复习曲线运动:1.条件:合外力方向与速度方向不在同一直线上(锐角加速,钝角减速,直角只改变方向) 2.速度方向---切线方向;轨迹弯向---受力的那一侧; 3.匀变速运动---合力不变,加速度不变(平抛,斜抛,自由落体等);4.变加速运动(非匀变)---合力改变,加速度改变(圆周运动,匀速度圆周运动等)5.匀速圆周运动中, ω,T,f,n 始终不变;v ,a,F 三者时刻改变(大小不变,方向变), 相等时间内速度改变量不同6.抛体运动中,F 为重力,始终不变,a 为g 也不变, v 大小方向都变,相等时间内速度改变量相同,且方向竖直向下平抛运动 思路：根据已知，列方程组，先求V 0与t ； 位移角：从斜面落在斜面上 速度角：垂直斜面入射；,离斜面最远时；ωT v常见模型:最新文件 仅供参考 已改成word 文本 。

方便更改 如有侵权请联系网站删除最高点:三种情况①V 恰好, 只受重力rv m mg 2=;gr v =②V 大于gr ,向上趋势,受向下拉力与重力(方向同),图b 中不能大于gr③V 小于gr ,向下趋势,受向上推力与重力(重力大),后两图中不能小于gr最低点:一种情况:向上的力大于重力,N-mg 或T-mg 等于向心力公式,如右上图①拉力或支持力: θcos /mg (注意θ的位置)②合力等向心力: rv mmg 2tan =θ③临界速度:θtan gr v=;应用:图1空中飞椅, 图2火车拐弯 ④图1中H 相同,可得角速度相同, 图2中,角度同,可得加速度相同;①未滑动时,角速度相同;②刚滑动时,rm mg2ωμ=③最大角速度rgμω=,所以r 大的先滑动天体运动: rv m2--=v--2v 与 与反比=2rMmGr m 2ω--=ω ---2ω与 与反比 224Trm π--=T ---2T 与 与正比ma -----=a --a 与 与反比其中r=R+H, 适用于高空环绕情况 星球表面物体: 重力近似等于万有引力恰好 不下滑时r m N 2ω=Nmg f μ==V 变小,下滑,V 变大仍静止,f 不变,最大静f 变大分位移：Ｘ＝ 分速度：ＶＸ＝Ｙ＝ ＶＹ＝合位移：Ｌ＝ 合速度：Ｖ＝ 位移的方向：=θtan 速度的方向：=ϕtan 实验求V 0：①抛出点是原点的：利用坐标求V 0； ②抛出点不是原点的：水平方向取相邻相等位移求V 0；t v x gt y 02,21==----ygx v 20=Tv x gT y 02,==∆-----ygxv ∆=0推论一：角度关系θϕtan tan =推论二：几何关系:末速度反向延长线平分水平位移小船过河:最短时间:船头垂直于河岸，t ＝河宽/船速;不受水速影响; 最短航程:①、船速>水速时,能垂直过河, L ＝河宽;②、水速>船速时, 不能垂直过河 L ＝(水速/船速)×河宽解题过程:列关系式:合力=向心力(()()()()()()()()()2222rm m m F n ====) ① 左边：分析实际受力求合力，②右边：根据情况从向心力公式中选一个()rv π2=；()T=ω；()1=T;()r v ⋅=；()()()()ω====222Tr r a定义： 线速度v=s/t （s 是t 内通过的弧长，单位:m/s ）； 角速度ω=θ/t （θ是t 内转过的角度，单位:rad/s ）周期T （转一圈的时间，单位:s ）、 频率 f:(1秒转多少圈也叫转速n ，单位Hz ）2 / 2word.。

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，在高考中常常与其他章节的知识综合出现。

因此，在本章中，弄清各种常见模型，熟悉各种分析方法，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① 曲线运动的速度方向：曲线切线的方向。

②曲线运动的性质：曲线运动一定是变速运动，即曲线运动的加速度a≠ 0。

③ 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一直线上。

④ 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①合成和分解的基本概念。

(1)合运动与分运动的关系：①分运动具有独立性。

②分运动与合运动具有等时性。

③分运动与合运动具有等效性。

④合运动运动通常就是我们所观察到的实际运动。

(2)运动的合成与分解包括位移、速度、加速度的合成与分解，遵循平行四边形定则。

(3)几个结论：①两个匀速直线运动的合运动仍是匀速直线运动。

②两个直线运动的合运动，不一定是直线运动 ( 如平抛运动 ) 。

③两个匀变速直线运动的合运动，一定是匀变速运动，但不一定是直线运动。

②船过河模型(1)处理方法：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（就是船头指向的方向），船的实际运动是合运动。

(2)若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：d dtv1 sinv合(3) 若使小船过河的时间最短，应使船头正对河岸行驶，如图乙所示，此时过河时间t d(d 为河宽 )。

因v1为在垂直于河岸方向上，位移是一定的，船头按这样的方向，在垂直于河岸方向上的速度最大。

③绳端问题绳子末端运动速度的分解，按运动的实际效果进行可以方便我们的研究。

例如在右图中，用绳子通过定滑轮拉物体船，当以速度v 匀速拉绳子时，求船的速度。

船的运动 (即绳的末端的运动)可看作两个分运动的合成：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。

曲线运动公式总结
曲线运动的公式总结如下：
1. 位移公式：
对于匀速曲线运动，位移公式为s = v × t，其中s为位移，v为速度，t为时间。

对于非匀速曲线运动，位移公式为s = ∫ v dt，即位移等于速度随时间的积分。

2. 速度公式：
对于匀速曲线运动，速度公式为v = s / t，即速度等于位移除以时间。

对于非匀速曲线运动，速度公式为v = ds / dt，即速度等于位移对时间的导数。

3. 加速度公式：
对于匀加速曲线运动，加速度公式为a = (v - u) / t，其中a为加速度，v为末速度，u为初速度，t为时间。

对于非匀加速曲线运动，加速度公式为a = dv / dt，即加速度等于速度对时间的导数。

4. 牛顿第二定律：
对于曲线运动中的物体，牛顿第二定律可以表示为F = m × a，其中F为合力，m为质量，a为加速度。

5. 力和加速度关系：
对于曲线运动中的物体，根据牛顿第二定律，合力和加速度成正
比，即F ∝ a。

这些公式可以帮助我们计算曲线运动中的位移、速度、加速度等物理量，从而更好地理解和分析曲线运动的特性。

曲线运动相关公式及定理匀速圆周运动定义：质点沿圆周运动，如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等，这种运动就叫做“匀速圆周运动”，亦称“匀速率圆周运动”因为物体作圆周运动时速率不变，但速度方向随时发生变化。

公式：1、v(线速度)=S/t=2πr/T=ωr=2πrf (S代表弧长，t代表时间，r代表半径)2、ω(角速度)=θ/t=2π/T=2πn （θ表示角度或者弧度）3、T（周期）=2πr/v=2π/ω4、n（转速）=1/T=v/2πr=ω/2π5、Fn（向心力）=mrω^2=mv^2/r=mr4π^2/T^2=mr4π^2f^26、an（向心加速度）=rω^2=v^2/r=r4π^2/T^2=r4π^2n^27、v过顶点时最大速度v=（gr）^（1/2）匀速圆周运动向心力公式的推导设一质点在A处的运动速度为Va,在运动很短时间⊿t后,到达B点,设此是的速度为Vb由于受向心力的作用而获得了一个指向圆心速度⊿v，在⊿v与Va的共同作用下而运动到B点，达到Vb的速度则矢量Va+矢量⊿v=矢量Vb，矢量⊿v=矢量Vb-矢量Va用几何的方法可以得到Va与Vb的夹角等于OA与OB的夹角，当⊿t非常小时⊿v/v=s/r（说明：由于质点做匀速圆周运动，所以Va=Vb=v，s表示弧长，r表示半径）所以⊿v=sv/r⊿v/⊿t=s/⊿t * v/r，其中⊿v/⊿t表示向心加速度a，s/⊿t 表示线速度所以a=v^2/r=rω^2=r4π^2/T^2=r4π^2n^2F（向心力）=ma=mv^2/r=mrω^2=4π^2/T^2相关介绍描述匀速圆周运动快慢的物理量(1)线速度v①意义：描述质点沿圆弧运动的快慢，线速度越大，质点沿圆弧运动越快。

②定义：线速度的大小等于质点通过的弧长s与所用时间t的比值。

③单位：m/s。

④矢量：方向在圆周各点的切线方向上。

⑤就是物体做匀速圆周运动的瞬时速度。

⑥质点做匀速圆周运动时，线速度大小不变，但方向时刻在改变，故其线速度不是恒矢量。

2020年高考物理考前专题复习：曲线运动的各种模型以及计算模型第一模块：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。

（3）物体做匀速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）（4）任何做曲线运动的物体所受的合外力，一定指向曲线凹的一侧。

(5)轨迹、速度方向和合力的位置关系。

推广到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。

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。

⑵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：⑴运动的等效性（合运动和分运动是等效替代关系，不能并存）；⑵等时性：合运动所需时间和对应的每个分运动时间相等⑶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。

物理必修二曲线运动知识点总结物理学是自然学科中的基础学科之一，研究自然界中物体的运动、力学、能量等基本问题。

曲线运动是物理学中的重要部分，其研究可以为我们生活中的许多实际问题提供解决方法，如汽车的曲线行驶、船只的曲线航行等。

本文将对物理必修二课程中的曲线运动知识点做出总结。

第一部分：曲线运动的基本概念和物理量曲线运动是指物体在作直线运动的同时，还做着沿着曲线的运动。

它在实际生活中表现为物体在绕弯路行驶、进行圆周运动等情况。

曲线运动的基本物理量有线速度、角速度、线加速度、角加速度、半径等。

1.1 线速度物体在做曲线运动时，它的速度也是沿着曲线方向的。

由于物体的速度的方向是沿着曲线的切线方向，因此称为线速度。

线速度的大小为任意时刻的切线方向上的速率，它可以通过求瞬时速度或平均速度计算。

1.2 角速度在做曲线运动时，物体还会因为绕着曲线而产生一个角速度，这个角速度是指物体绕着中心走过的角离中心的距离所需的时间。

角速度的单位是弧度每秒，它可以通过总角度与经过的时间的比率计算出来。

1.3 线加速度物体在运动过程中还会产生一个向心的加速度，这个加速度是物体由于绕着轨道变化而产生的。

由于向心加速度的作用，物体沿着曲线方向的速度不断发生改变。

因此，我们称这个加速度为线加速度。

线加速度的大小与速度改变的快慢有关，它可以通过求瞬时速度的导数计算得到。

1.4 角加速度当物体绕着中心走过弧长时，由于轨迹不同导致的速率改变产生一个角加速度。

角加速度的大小与角速度的变化有关，它可以通过求角速度的导数计算。

1.5 半径曲线运动中的半径是指轨道中心到物体运动位置的距离。

由于物体的运动沿着曲线方向，因此它的半径是不断变化的，它也是影响到物体运动的因素之一。

第二部分：曲线运动的公式曲线运动的公式可以描述运动物体在做曲线运动时各项物理量的变化。

下面将介绍曲线运动中使用到的公式。

2.1 圆周运动公式圆周运动公式是曲线运动中最基本的公式，在物理学中很常见。

曲线运动公式引言：曲线运动是物体在运动过程中沿着曲线路径移动的运动形式。

曲线运动广泛应用于物理学、工程学和生物学等领域。

在研究曲线运动时，我们通常使用一些数学模型来描述物体在运动中位置、速度和加速度等的变化规律。

本文将详细介绍曲线运动公式及其应用。

一、曲线运动公式的推导与表达曲线运动的数学表达通常涉及到位置、速度和加速度三个方面。

在推导曲线运动公式时，我们需要首先明确运动路径，并确定某时刻物体的位置。

1. 位置函数物体在曲线运动中的位置可以用位置函数来描述。

位置函数通常用参数方程或者极坐标方程表示。

- 参数方程：在平面直角坐标系中，设物体运动路径为曲线C，以参数t为自变量，则物体在任意时刻t的位置可以表示为(x(t), y(t))，其中x(t)和y(t)是t的函数。

例如，对于抛物线曲线运动，其参数方程为：x(t) = v0cosθty(t) = v0sinθt - (1/2)gt^2其中，v0是初速度，θ是抛射角度，g是重力加速度。

- 极坐标方程：在二维极坐标系中，设物体运动路径为曲线C，以参数t为自变量，则物体在任意时刻t的位置可以表示为(r(t), θ(t))，其中r(t)和θ(t)是t的函数。

例如，对于圆周运动，其极坐标方程为：r(t) = Rθ(t) = ωt其中，R是圆的半径，ω是角速度。

2. 速度函数物体在曲线运动中的速度可以用速度函数来描述。

速度函数是位置函数对时间的导数，表示物体在各个时刻的速度大小和方向。

- 参数方程速度函数：v(t) = (x'(t), y'(t))其中，x'(t)和y'(t)分别表示位置函数x(t)和y(t)对时间t的导数。

- 极坐标速度函数：v(t) = (r'(t), θ'(t))其中，r'(t)和θ'(t)分别表示位置函数r(t)和θ(t)对时间t的导数。

3. 加速度函数物体在曲线运动中的加速度可以用加速度函数来描述。