新高中物理必修二《第五章
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高中物理必修二第五章曲线轨迹知识点总
结
第五章曲线轨迹是高中物理必修二的重要章节,是进一步理解力学与数学知识的基础,本文总结了该章节的重点内容。
1. 曲线的切线和法线
- 任意一点的切线方向是该点速度方向
- 切线方向发生改变,速度大小不变,产生加速度
- 切线方向不变,速度大小改变,产生切向加速度
- 法线方向是切线方向的逆时针旋转90度
2. 一段曲线的长度
- 一段曲线的长度可以近似看作许多小线段的长度之和
- 当小线段长度趋近于0时,该总长度即为曲线长度
3. 曲率和半径
- 曲率指曲线在某一点的弯曲程度
- 曲率越大,曲线弯曲程度越大
- 半径是曲率的倒数,其值越小,曲率越大
4. 圆的运动学方程
- 圆的运动学方程:x²+y²=r²
- 圆的运动可用向量表示:r(t)=<xcosωt,ysinωt>
- 圆的速度大小和方向是一定的
- 圆的加速度大小不变,方向沿切线方向
- 圆的轨迹是一段不断变化曲率的运动轨迹
以上就是第五章曲线轨迹的重点知识点总结。
了解了这些知识,可以更好地理解曲线运动的规律和特点,为高中物理学习打好基础。
[第5节圆周运动[精讲精析]知识精讲]知识点1. 描述匀速圆周运动的物理量(1)轨道半径(R):对于一般曲线运动,可以理解为曲率半径.(2)线速度(v):是描述质点沿圆周运动快慢的物理量。
大小等于物体在一段时间内运动的弧长(s)与时间(t)的比值,方向为圆周的切线方向.公式: v=s/t=2πr/T=2πrf (3)角速度(ω,又称为圆频率):是描述质点绕圆心转动快慢的物理量。
大小等于一段时间内转过的角度(θ)与时间t的比值.公式: ω=θ/t=2π/T=2πf(4)周期(T):质点做圆周运动一周所需要的时间.(5)频率(f,或转速n):质点在单位时间内完成的圆周运动的次数.[例1]静止在地球上的物体都要随地球一起转动,下列说法正确的是( )A.它们的运动周期都是相同的B.它们的线速度都是相同的C.它们的线速度大小都是相同的D.它们的角速度是不同的[思路分析]地球绕自转轴转动时,所有地球上各点的周期及角速度都是相同的。
地球表面物体做圆周运动的平面是物体所在纬度线平面,其圆心分布在整条自转轴上,不同纬度处物体做圆周运动的半径是不同的,只有同一纬度处的物体转动半径相等,线速度的大小才相等,但即使物体的线速度大小相同,方向也个不相同.[答案] A[总结]线速度是描述物体运动快慢的物理量,若比较两物体做匀速圆周运动的快慢,则只看其线速度的大小即可.角速度、周期和转速都是描述物体转动快慢的物理量。
物体做匀速圆周运动时,角速度越大、周期越小、转速越大,则物体转动的越快,反之则越慢,由于线速度和角速度的关系为v=ωr,所以在半径不确定的情况下,不能由角速度大小判断线速度的大小,也不能由线速度大小判断角速度大小.[误区警示]有的同学往往误认为物体转动半径为地球半径,进而导致失误.在解决圆周运动问题时,转动中心的确定至关重要.地球本身匀速转动,地表各点角速度相等(但两极ω=0),角速度又称整体量;线速度随着半径不同而不同,线速度又称局部量. [变式训练1] 由于地球自转,乌鲁木齐和广州两地所在处物体具有的角速度和线速度相比较( )A.乌鲁木齐处物体的角速度大,广州处物体的线速度大B.乌鲁木齐处物体的线速度大,广州处物体的角速度大C.两处地方物体的角速度、线速度都一样大D.两处地方物体的角速度一样大,但广州的线速度比乌鲁木齐处物体线速度要大[答案] D知识点2。
高中物理必修二第五章抛体运动必考知识点归纳单选题1、如图所示,一质点做平抛运动,落地时速度大小为20m/s,速度方向与水平地面夹角为60°,则水平分速度大小是()A.10m/sB.10√3m s⁄C.20m/sD.20√3m s⁄答案:A根据题意可知,落地速度与水平分速度的关系,如图所示由几何关系可得v x=vcos60°=10m/s故选A。
2、如图所示,AB杆以恒定角速度绕A点转动,并带动套在水平杆OC上的小环M运动,运动开始时,AB杆在竖直位置,则小环M的加速度将()A.逐渐增大B.先减小后增大C.先增大后减小D.逐渐减小答案:A如图所示环沿OC向右运动,其速度v可分为垂直AB的速度v1,沿AB方向的v2,则v1=ωr=ωℎcosθ故环的速度v=v1cosθ=ωℎcos2θ环的加速度a=ΔvΔt=ΔvΔ(cosθ)⋅Δ(cosθ)Δθ⋅ΔθΔt即a=−2ωℎsin3θ(−cosθ)⋅ω=2ω2xcosθsin3θ因为θ变小,则a变大。
故选A。
3、下列关于曲线运动的说法正确的是()A.曲线运动可以是变速运动也可以是匀速运动B.曲线运动一定是变速运动C.匀速圆周运动是匀速曲线运动D.曲线运动受到的合外力可以为零答案:BA.匀速运动指的速度的大小方向都不变的运动,但是曲线运动的速度方向时刻在变,A错误;B.变速运动包括速度的大小或者方向任一因素改变都是变速运动,由于曲线运动的方向时刻都在变,所以曲线运动一定是变速运动,B正确;C.匀速圆周运动的速率大小不变,但是方向时刻在变,不存在匀速曲线运动,C错误;D.由于曲线运动的速度发生了改变,所以一定受到不为零的合外力,D错误。
故选B。
4、某网球运动员在某次训练中挑战定点击鼓,图片所示是他表演时的场地示意图,他与乙、丙两鼓共线。
图中甲、乙两鼓等高,丙、丁两鼓较低且也等高。
若该运动员每次发球时(水平击出)球飞出的位置不变且球在空中的运动均视为平抛运动,忽略鼓面大小,下列说法正确的是()A.击中四鼓的球,运动时间可能都相同B.击中四鼓的球,初速度可能都相同C.击中四鼓的球,击中鼓的瞬时速度的大小可能都相同D.假设某次发球能够击中甲鼓,那么用相同大小的速度发球可能击中丁鼓答案:DA.由题图可知,甲、乙、丙、丁高度不完全相同,根据平抛运动的时间由高度决定可知球到达四鼓用时不可能都相同,A错误;B.甲、乙两鼓高度相同,平抛运动的时间相同,但羽毛球做平抛运动的水平位移不同,由x=v0t,可知初速度不同,B错误;C.运动员距离甲鼓的位置比距乙鼓的位置远,两鼓等高,球到达两鼓用时相等,击中甲鼓的水平速度较大,竖直方向速度相等,则实际击中的速度大小不等,C错误;D.甲鼓的位置比丁鼓位置高,球到达丁鼓用时较长,若某次发球能够击中甲鼓,用相同大小的速度发球可能击中丁鼓,D正确。
第五章抛体运动5.1 曲线运动 .......................................................................................................................... - 1 -5.2运动的合成与分解 ........................................................................................................... - 5 -5.3实验:探究平抛运动的特点.......................................................................................... - 16 -5.4抛体运动的规律 ............................................................................................................. - 23 -专题抛体运动规律的应用................................................................................................ - 31 -5.1 曲线运动一、曲线运动的速度方向1.曲线运动运动轨迹是曲线的运动称为曲线运动。
[特别提示]数学中的切线不考虑方向,但物理学中的切线具有方向。
如图所示,若质点沿曲线从A运动到B,则质点在a点的速度方向(切线方向)为v1的方向,若从B运动到A,则质点在a点的速度方向(切线方向)为v2的方向。
2.速度的方向质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。
3.运动性质由于曲线运动中速度方向是变化的,所以曲线运动是变速运动。