高三物理曲线运动
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高三物理曲线运动知识点总结高三物理课程是学生进入高中学习的最后一年,因此理论知识的掌握对于学生未来的学业发展至关重要。
曲线运动是高三物理中的一个重要内容,它是描述物体在空间运动过程中轨迹的数学模型。
本文将对高三物理曲线运动知识点进行总结,以帮助学生更好地理解和掌握这一部分的知识。
一、曲线运动的基本概念曲线运动指的是物体在三维空间中以曲线路径运动的过程。
与直线运动相比,曲线运动具有更多的复杂性和可变性。
在曲线运动中,我们首先要了解的是弧长和曲率的概念。
1. 弧长弧长是曲线上的一段弧所对应的长度。
在计算弧长时,我们可以利用微元法来进行近似计算。
对于一段曲线,我们将其分割成若干个微小的线段,然后将这些线段的长度相加,即可得到近似的弧长。
当我们将这些微小线段的长度无限趋近于零时,即可得到精确的弧长。
2. 曲率曲率是描述曲线弯曲程度的物理量。
它是指曲线上某一点的切线在该点处的方向变化率。
曲线弯曲程度越大,曲率的值就越大。
而曲率的值与曲线在该点处的半径成反比。
二、曲线运动的数学表示在物理中,我们常常利用数学模型来描述物体的曲线运动。
常见的曲线运动方程有直角坐标系下的参数方程和极坐标系下的参数方程。
1. 直角坐标系下的参数方程直角坐标系下的参数方程是通过给出物体在每一个时间点的x坐标和y坐标来描述曲线运动的。
常见的直角坐标系下的参数方程有直线方程、抛物线方程、椭圆方程、双曲线方程等。
2. 极坐标系下的参数方程极坐标系下的参数方程是通过给出物体在每一个时间点的极径和极角来描述曲线运动的。
常见的极坐标系下的参数方程有圆方程、螺旋线方程等。
三、曲线运动的物理性质曲线运动除了具有数学特性外,还具有一些重要的物理性质。
这些物理性质在实际问题的求解中非常有用。
1. 曲线运动的速度和加速度曲线运动的速度是物体在曲线上的切线方向上的速度,而加速度则是速度的变化率。
在曲线运动中,物体的速度和加速度方向并不总是相同的,它们的方向与曲线的弯曲程度密切相关。
高中物理曲线运动知识点总结
曲线运动的基本概念:曲线运动是变速运动,因为速度方向时刻在改变,所以加速度一定不为零。
在曲线运动中,质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向是在曲线上这一点的切线方向。
物体做曲线运动的条件:物体做曲线运动的条件是它所受的合外力方向(或加速度方向)跟它的速度方向不在同一直线上。
当物体受到的合力为恒力(大小恒定、方向不变)时,物体作匀变速曲线运动,如平抛运动。
当物体受到的合力大小恒定而方向总跟速度的方向垂直,则物体将做匀速率圆周运动。
曲线运动中的合力方向: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:平抛运动是曲线运动的一种,是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。
在水平方向上,物体由于不受力,将做匀速直线运动;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。
匀速圆周运动:匀速圆周运动是另一种曲线运动,其特点是质点沿圆周运动,在相等的时间里通过的圆弧长度相同。
这种运动中的合力方向始终指向圆心,是变速运动,因为速度方向时刻在改变。
以上是高中物理曲线运动的主要知识点,需要理解并掌握这些基本概念和原理,才能更好地理解和解决相关的物理问题。
高三物理曲线运动知识点归纳总结物理学是自然科学的一个分支,研究物质、能量和它们之间的相互作用。
而曲线运动是物理学中的一个重要概念,用于描述物体在弯曲的路径上运动的特性。
在高三物理学习中,曲线运动是必不可少的内容之一。
下面将对高三物理曲线运动的知识点进行归纳总结。
1. 曲线运动概述曲线运动是指物体在空间中沿曲线路径运动的运动形式。
曲线运动包括两个基本要素:曲线路径和参考系。
曲线路径可以是直线、弧线或抛物线等。
参考系是在观察和描述曲线运动时所选取的参考基准点。
2. 曲线运动的物理量在曲线运动中,有一些物理量需要我们加以关注。
其中包括位移、速度和加速度。
位移是指物体从初始位置到末位置的位移向量,用Δx表示。
速度是指物体在单位时间内移动的距离,用v表示。
加速度是指速度的变化率,用a表示。
3. 曲线运动的运动规律曲线运动的运动规律主要有以下几个方面:(1)匀速曲线运动:物体在曲线上以匀速运动时,位移、速度和加速度之间的关系是:位移分量等于速度乘以时间,即Δx = v * t;速度分量保持不变,即v = v0;加速度分量为零。
(2)变速曲线运动:物体在曲线上以变速运动时,位移、速度和加速度之间的关系是:位移分量等于速度乘以时间,加上加速度乘以时间的平方的一半,即Δx = v0 * t + 1/2 * a * t^2;速度分量等于初速度加上加速度乘以时间,即v = v0 + at;加速度分量为常数。
(3)曲线运动的图像表示:曲线运动可以通过位移-时间图像、速度-时间图像和加速度-时间图像来进行表示与分析。
通过观察这些图像可以更好地理解曲线运动的特性。
4. 曲线运动的实例分析曲线运动的实例有很多,其中一些典型的包括匀速圆周运动、匀变速圆周运动和上抛运动等。
(1)匀速圆周运动:物体绕着一个固定的圆形路径做匀速运动。
在匀速圆周运动中,物体的速度大小保持不变,但是方向会不断改变。
(2)匀变速圆周运动:物体绕着一个固定的圆形路径做变速运动。
高中物理必修二曲线运动公式一、曲线运动的基本概念曲线运动是指物体在空间中沿着曲线轨迹运动的过程。
在高中物理必修二中,我们主要学习的是匀速圆周运动和抛体运动这两种曲线运动。
1. 匀速圆周运动匀速圆周运动是指物体在圆周轨道上以恒定的速度做曲线运动。
在这种运动中,物体的速度大小保持不变,但速度方向不断改变,因此物体始终受到向心力的作用。
2. 抛体运动抛体运动是指物体在水平方向上受到初速度,而在竖直方向上受到重力作用,从而形成的曲线运动。
抛体运动可以分为竖直上抛、竖直下抛、水平抛和斜上抛四种情况。
二、曲线运动的基本公式1. 匀速圆周运动公式(1)线速度公式:v = rω其中,v表示线速度,r表示圆周半径,ω表示角速度。
(2)向心力公式:F = mv^2/r其中,F表示向心力,m表示物体质量,v表示线速度,r表示圆周半径。
2. 抛体运动公式(1)竖直上抛公式:h = v0t 1/2gt^2其中,h表示物体上升的高度,v0表示初速度,g表示重力加速度,t表示时间。
(2)竖直下抛公式:h = 1/2gt^2其中,h表示物体下落的高度,g表示重力加速度,t表示时间。
(3)水平抛公式:x = v0t,y = 1/2gt^2其中,x表示物体水平位移,y表示物体竖直位移,v0表示初速度,g表示重力加速度,t表示时间。
(4)斜上抛公式:x = v0cosθt,y = v0sinθt 1/2gt^2其中,x表示物体水平位移,y表示物体竖直位移,v0表示初速度,θ表示抛射角,g表示重力加速度,t表示时间。
三、曲线运动的应用曲线运动在生活中有着广泛的应用,如:1. 匀速圆周运动:汽车转弯、地球绕太阳公转等。
2. 抛体运动:投篮、投掷标枪等。
通过对曲线运动公式的学习,我们可以更好地理解生活中的各种曲线运动现象,为解决实际问题提供理论依据。
高中物理必修二曲线运动公式一、曲线运动的分类及特点在高中物理必修二中,我们学习到的曲线运动主要分为两大类:匀速圆周运动和抛体运动。
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。
物理高三曲线运动知识点高三物理中的曲线运动是一个重要的知识点,也是理解力学与运动的基础。
曲线运动描述了物体在空间中沿着曲线轨迹运动的情况,涉及了弧长、切线、曲率等概念。
下面将从弧长、速度、加速度和曲率四个方面来探讨曲线运动的相关知识。
一、弧长曲线运动中最基本的概念是弧长。
弧长指曲线上某一点到另一点的距离,它描述了物体在曲线上运动的距离。
在一段无限小的曲线上,弧长可以用微分形式表示为ds,即ds = √(dx^2 + dy^2)。
而在曲线上的一段有限长度,弧长可以通过积分来计算,即S =∫ds。
二、速度曲线运动中的速度是物体在曲线上运动时的速率。
一般而言,速度是矢量,具有大小和方向。
假设物体在曲线上的位置矢量为r(t),其中t为时间。
那么物体的速度矢量可以表示为v(t) = dr(t)/dt。
速度的大小称为速率,可以通过求速度矢量的大小来计算,即v = |v(t)|。
三、加速度曲线运动中的加速度是指物体在曲线上运动时速度变化的快慢与方向。
与速度类似,加速度也是矢量。
加速度的定义是物体速度的变化率,可以表示为a(t) = dv(t)/dt。
与速度一样,加速度的大小称为加速率,可以通过求加速度矢量的大小来计算,即a = |a(t)|。
四、曲率曲线运动中的曲率是描述曲线曲率程度的一个量。
曲率的定义是曲线某一点切线的弯曲程度,曲率越大表示曲线弯曲越明显。
在平面曲线上,曲率可以表示为k = |dΦ/ds|,其中Φ为切线与横轴的夹角。
而在三维空间中,曲率可以表示为k = |(dτ/ds) x(dτ/ds)|/|dτ/ds|^3,其中τ为曲线的切向量。
值得注意的是,曲线运动中的速度和加速度不一定与方向相同。
例如,在一个匀速圆周运动中,速度矢量始终指向圆心,而加速度矢量则指向圆周运动的切线方向。
这一现象称为速度和加速度的分离。
总结起来,曲线运动是高三物理中的重要知识点,涉及了弧长、速度、加速度和曲率等概念。
了解曲线运动的相关知识,有助于我们更好地理解物体在空间中运动的特点,提高解决实际问题的能力。
高三物理曲线运动知识点归纳总结曲线运动作为物理学中的一个重要概念,是指物体在运动过程中路径为曲线的运动形式。
在高三物理学习中,曲线运动是一个必须掌握的知识点。
下面将对高三物理曲线运动的相关知识点进行归纳总结。
一、曲线运动的分类曲线运动可以分为平面曲线运动和空间曲线运动两种类型。
1. 平面曲线运动:物体在同一平面内沿着曲线路径运动。
例如,弹体自由落体运动中的弹体以抛物线的形式运动。
2. 空间曲线运动:物体在三维空间中沿着曲线路径运动。
例如,行星围绕太阳旋转的轨道就是一个空间曲线运动。
二、曲线运动的基本概念了解曲线运动的基本概念对于理解具体问题具有重要意义。
1. 速度:曲线运动的速度分为瞬时速度和平均速度。
瞬时速度指物体在某一时刻的速度,平均速度指物体在一定时间内的速度。
2. 加速度:曲线运动的加速度也分为瞬时加速度和平均加速度。
瞬时加速度是物体在某一时刻的加速度,平均加速度是物体在一定时间内加速度的平均值。
3. 曲率和半径:曲线运动中曲线的弯曲程度可以通过曲率来描述,曲率越大表示曲线的弯曲程度越大。
半径是曲线运动中用于描述曲线形状的重要参数。
三、曲线运动的数学表达为了更好地描述曲线运动,我们可以利用数学方程来表达。
1. 一般曲线方程:对于平面曲线运动,可以利用一般曲线方程来描述物体的位置变化。
曲线方程一般由位置矢量的分量形式给出。
2. 极坐标方程:对于某些特殊的曲线运动,如圆周运动,我们可以使用极坐标方程进行描述。
极坐标方程由半径和角度的关系给出。
3. 参数方程:参数方程是曲线运动中常用的表达形式,通过参数来表示物体在不同时刻的位置坐标。
参数方程能够更好地描述曲线运动的细节。
四、曲线运动的相关性质与实际应用曲线运动具有很多重要的性质,同时也有广泛的实际应用。
1. 周期性与频率:曲线运动可能具有周期性或者频率。
周期性是指物体运动经过一定时间后回到原来的位置,频率是指单位时间内周期的个数。
2. 碰撞与轨道:曲线运动中经常会出现物体碰撞和运动轨道的问题。
1.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河.小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直.去程与回程所用时间的比值为k,船在静水中的速度
大小相同,则小船
在静水中的速度大
小为( )
2关于物体所受合外力的方向,下列说法正确的是()
A物体做速率逐渐增大的直线运动时其所受合外力的方向一定与速度方向相同B物体做变速率曲线运动时其所受合外力的方向一定改变
C.物体做变速率圆周运动时,其所受外力的方向一定指向圆心D.物体做匀速率曲线运动时,其所受合外力的方向总是与速度方向垂直
3.由消防水龙带的喷嘴喷出水的流量是O.28 m3/min,水离开喷口时的速度大小为16~/3 m/s,方向与水平面夹角为60。
,在最高处正好到达着火位置,忽略空气阻力,则空中水柱的高度和水量分别是(重力加速g取10 m/s2。
)
A. 28.8 m,1.12×10-2m3
B. 28.8 m,0.672 m3 C.38.4 m,1.29×10-2m3D.38.4 m,0.776 m3 4.降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风,若风速越大,则降落伞( )
A.下落的时间越短B下落的时间越长
C.落地时速度越小 D.落地时速度越大
5.(1)小文同学
在探究物体做曲
线运动的条件时,
将一条形磁铁放
在桌面的不同位
置,让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度初运动v0,得到不同轨迹.图中口abcd为其中四条运动轨迹,磁铁放在位置A时,小钢珠的运动轨迹是_________(填轨迹字母代号),磁铁放在位置B时,小钢珠的运动轨迹是__________(填轨迹字母代号).实验表明,当物体所受合外力的方向跟它的速度方向_____(选填“在”或“不在”)同一直线上时,物体做曲线运动.
6.质量为
O.2 kg
的物体
在水平
面上运
动,它的两个正交分速度图线分别如图示,由图可知A.最初4 s内物体的位移为8厄m
B_从开始至6 s末物体都做曲线运动
C.最初4 s内物体做曲线运动,接下来的2 s内物体做直线运动
D.最初4 s内物体做直线运动,接下来的2 s内物体做曲线运动7.如图所示,人沿平
直的河岸以速度v行
走,且通过不可伸长
的绳拖船,船沿绳的方向行进,此过程中绳始终与水面平行.当绳与河岸的夹角为a时,船的速率为( )
8.如图所示,光滑水平桌面上,
一小球以速度v向右匀速运动,当
它经过靠近桌边的竖直木板的ad
边正前方时,木板开始做自由落
体运动.若木板开始运动时,cd
边与桌面相齐,则小球在木板上
的正投影轨迹是
9.一质点在xOy平面内的运动轨迹如图
所示,下列判断正确的是( )
A.若在x方向始终匀速运动,则在y方
向先减速后加速运动
B.若在x方向始终匀速运动,则在y方
向先加速后减速运动
C.若在y方向始终匀速运动,则在x方向一直加速运动D.若在y方向始终匀速运动,则在x方向一直减速运动10.如图所示,长为L 的直棒一端可绕固定轴0转动,另一端搁在升降平台上,平台以
速度v匀速上升,当棒与竖直方
向的夹角为a时,棒的角速度为
11.船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示,则当船沿渡河时间最短的路径渡河时
( )
A船渡河的最短时间为60 s
B.要使船以最短时间渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直
C.船在河水中航行的轨迹是一条直线
D.船在河水中的最大速度是5 m/
s
12.如图所示,将一篮球
从地面上方B点斜向上抛
出,刚好垂直击中篮板上A
点,不计空气阻力,若抛
射点B向篮板方向水平移动一小段距离,仍使抛出的篮球垂直击中A点,则可行的是()
A.增大抛射速度v1,同时减小抛射角臼
B.减小抛射速度v0,同时减小抛射角臼
C.增大抛射角臼,同时减小抛出速度v0
D. 增大抛射角目,同时增大抛出速度v0
13.为了验证平抛运动的小球在竖直方
向上做自由落体运动,用如图所示的装
置进行实验.小锤打击弹性金属片,A
球水平抛出,同时B球被松开,自由下
落.关于该实验,下列说法中正确的
A.两球的质量应相等
B.两球应同时落地
c.应改变装置的高度,多次实验
D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动14.在实验操作前应该对实验进行适当的分析.研究平抛运动的实验装置示意如图所示.小球每次都从斜槽的同一位置无初速释放,并从斜槽末端水平飞出.改变水平板的高度,就改变了小球在板上落点的位置,从而可描绘出小球的运动轨迹.某同学设想小球先后3次做平抛,将水平板依次放在如图1、2、3的位置,且1与2的间距等于2与3的间距.若3次实验中小球
从抛出点到落点的水平位移依
次为x1x2x3,机械能的变化量
依次为忽
略空气阻力的影响,下面分析正
确的是
15.如图所示,相距l的两小球A、
B位于同一高度h(l.h均为定值),
将A向B水平抛出的同时,B自由
下落.A、B与地面碰撞前后,水平
分速度不变,竖直分速度大小不
变、方向相反.不计空气阻力及小
球与地面碰撞的时间.则
A. A、B在第1次落地前能否相碰,取决于A的初速度B.A、B在第1次落地前若不碰,此后就不会相碰C.A、B不可能运动到最高处相碰
D.A、B一定能相碰16.如图所示,在网球的网前
截击练习中,若练习者在球网
正上方距地面H处,将球以速度v沿垂直球网的方向击出,球刚好落在底线上.已知底线到网的距离为L,重力加速度取g,将球的运动视为平抛运动,下列表述正确的是()
A球的速度v= B 球从击出至落地所用时间为
C.球从击球点至落地点的位移等于L
D球从击球点至落地点的位移与球的质量有关
17.如图所示,斜面上abc三点等距,小球
从a点正上方O点抛出,做初速为va的
平抛运动,恰落在b点,若小球初速变为v,
其落点位于c,则( )
18.如图所示,从地面上同一位置抛
出两小球A、B,分别落在地面上的M、
N点,两球运动的最大高度相同.空
气阻力不计,则
A .B的加速度比A的大 B.B的飞行时间比A的长C.B在最高点的速度比A在最高点的大
D.B在落地时的速度比A在落地时的大
19.图甲是“研究平抛物体运动”的实验
的装置图,通过描点画出平抛小球的运
动轨迹.(1)以下是实验过程中的一
些.其中合理的有__
a.安装斜槽轨道,使其末端保持水平
b.每次小球释放的初始位置可以任意选择
c.每次小球应从同一高度由静止释放
d.为描出出小球的运动轨迹,描绘的点可以用折线连接(2)实验得到平抛小球的运动轨迹,在轨迹上取一些点,以平抛起点0为坐标原点,测量它们的水平坐标T和竖直坐标y,图乙中y-x2。
图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是
__
(3)图丙是某同学根据
实验画出的平抛小球的
运动轨迹,O为平抛的起
点,在轨迹上任取三点A、
B、C,测得AB两点竖直
半标y1为5.O cm、y2 为
45.0cm,A、B两点水平间
距△x为40.0cm,则平抛小球的初速度v0为 __m/s.若C 点的竖直坐标y3为60.0 cm,则小球在C点的速度v c 为____m/s.(结果保留2位有效数取10 m/s。
)
8.如图所示,装甲车在水平地面上以速度v0=20 m/s沿直线前进,车上机枪的枪管水平,距地面高
h=1.8 m存车正前方竖直立一块高为两米的长方形靶,其底边与地面接触.枪口与靶距离为L时,机枪手正对靶射出第一发子弹,子弹相对于枪口的初速度为v=800m/s.在子弹射出的同时,装甲车开始匀减速运动,行进s=90 m 后
停下,装甲车停下后,机枪手以相同方式射出第二发子弹.(不计空气阻力,子弹看成质点,重力加速度g=10 m/s。
)
(1)求装甲车匀减速运动的加速度大小;
(2)当L=410 m时,求第一发子弹的弹孔离地的高度,并计算
靶上两个弹孔之间的距离;
(3)若靶上只有一个弹孔,求L的范围.
9.在一次国际城市运动会中,要求
运动员从高为H的平台上A点由静止出发,沿着动摩擦因教为u的滑道向下运动到B点后水平滑出,最后落在水池中.设滑道的水平距离为L,B点的高度h可由运动员自由调
节(取g一10 m/s2).求:
(1)运动员到达B点的速度与高度h的关系;
(2)运动员要达到最大水平运动距离,B点的高度h应调为多
大?对应的最大水平距离为多少?
(3)若图中H=4 m,L=5 m,动摩擦因数u=0.2,则水平运动距离要达到7 m,h值应为多少?。