曲线运动与万有引力知识点总结
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高中物理人教版必修二知识点总结1高中物理必修二学问点总结: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。
4.平抛运动:将物体用肯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。
分运动:(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。
5.以抛点为坐标原点,水平方向为x轴(正方向和初速度的方向相同),竖直方向为y轴,正方向向下.6.①水平分速度:②竖直分速度:③t秒末的合速度④任意时刻的运动方向可用该点速度方向与x轴的正方向的夹角表示7.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。
8.描述匀速圆周运动快慢的物理量(1)线速度v:质点通过的弧长和通过该弧长所用时间的比值,即v=s/t,单位m/s;属于瞬时速度,既有大小,也有方向。
方向为在圆周各点的切线方向上9.匀速圆周运动是一种非匀速曲线运动,因此线速度的方向在时刻转变(2)角速度:ω=φ/t(φ指转过的角度,转一圈φ为),单位rad/s或1/s;对某一确定的匀速圆周运动而言,角速度是恒定的(3)周期T,频率:f=1/T(4)线速度、角速度及周期之间的关系:10.向心力:向心力就是做匀速圆周运动的物体受到一个指向圆心的合力,向心力只转变运动物体的速度方向,不转变速度大小。
11.向心加速度:描述线速度改变快慢,方向与向心力的方向相同,12.留意:(1)由于方向时刻在变,所以匀速圆周运动是瞬时加速度的方向不断转变的变加速运动。
高一物理知识点总结高一物理知识点总结「篇一」一、曲线运动(1)曲线运动的条件:运动物体所受合外力的方向跟其速度方向不在一条直线上时,物体做曲线运动。
(2)曲线运动的特点:在曲线运动中,运动质点在某一点的瞬时速度方向,就是通过这一点的曲线的切线方向。
曲线运动是变速运动,这是因为曲线运动的速度方向是不断变化的。
做曲线运动的质点,其所受的合外力一定不为零,一定具有加速度。
(3)曲线运动物体所受合外力方向和速度方向不在一直线上,且一定指向曲线的凹侧。
二、运动的合成与分解1、深刻理解运动的合成与分解(1)物体的实际运动往往是由几个独立的分运动合成的,由已知的分运动求跟它们等效的合运动叫做运动的合成;由已知的合运动求跟它等效的分运动叫做运动的分解。
运动的合成与分解基本关系:1、分运动的独立性;2、运动的等效性(合运动和分运动是等效替代关系,不能并存);3、运动的等时性;4、运动的矢量性(加速度、速度、位移都是矢量,其合成和分解遵循平行四边形定则。
)(2)互成角度的两个分运动的合运动的判断合运动的情况取决于两分运动的速度的合速度与两分运动的加速度的合加速度,两者是否在同一直线上,在同一直线上作直线运动,不在同一直线上将作曲线运动。
①两个直线运动的合运动仍然是匀速直线运动。
②一个匀速直线运动和一个匀加速直线运动的合运动是曲线运动。
③两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动仍然是匀加速直线运动。
④两个初速度不为零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合速度的方向与这两个分运动的合加速度方向在同一直线上时,合运动是匀加速直线运动,否则是曲线运动。
2、怎样确定合运动和分运动①合运动一定是物体的实际运动②如果选择运动的物体作为参照物,则参照物的运动和物体相对参照物的运动是分运动,物体相对地面的运动是合运动。
③进行运动的分解时,在遵循平行四边形定则的前提下,类似力的分解,要按照实际效果进行分解。
高考三轮:重点题型--万有引力与曲线运动(2)❶万有应力的应用:万有引力定律、天体问题、双星问题、宇宙速度、同步卫星❷曲线运动的综合应用:平抛运动、匀速圆周运动、曲线运动中的能量与动量问题1我国已成功发射第45颗北斗导航卫星,该卫星属于地球静止轨道卫星(同步卫星)。
该卫星()A.入轨后可以位于北京正上方B.入轨后的速度大于第一宇宙速度C.发射速度大于第二宇宙速度D.若发射到近地圆轨道所需能量较少解析D 同步卫星只能位于赤道正上方,A 错误;由GMm r 2=mv 2r 可得v =GM r ,可知卫星的轨道半径越大,环绕速度越小,因此入轨后的速度小于第一宇宙速度(近地卫星的速度),B 错误;同步卫星的发射速度大于第一宇宙速度、小于第二宇宙速度,C 错误;若该卫星发射到近地圆轨道,所需发射速度较小,所需能量较少。
2世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”在圆满完成4个月的在轨测试任务后,正式交付用户单位使用。
如图为“墨子号”变轨示意图,轨道A 与轨道B 相切于P 点,轨道B 与轨道C 相切于Q 点,以下说法正确的是()A.“墨子号”在轨道B 上由P 向Q 运动的过程中速率越来越大B.“墨子号”在轨道C 上经过Q 点的速率大于在轨道A 上经过P 点的速率C.“墨子号”在轨道B 上经过P 点时的向心加速度大于在轨道A 上经过P 点时的向心加速度D.“墨子号”在轨道B 上经过Q 点时受到的地球的引力小于经过P 点时受到的地球的引力解析D “墨子号”在轨道B 上由P 向Q 运动的过程中,逐渐远离地心,速率越来越小,故选项A 错误;“墨子号”在A 、C 轨道上运行时,轨道半径不同,根据G Mm r2=m v 2r 可得v =GM r ,轨道半径越大,线速度越小,故选项B 错误;“墨子号”在A 、B 两轨道上经过P 点时,离地心的距离相等,受地球的引力相等,所以加速度是相等的,故选项C 错误;“墨子号”在轨道B 上经过Q 点比经过P 点时离地心的距离要远些,受地球的引力要小些,故选项D 正确。
曲线运动与万有引力定律知识点1 运动的合成与分解1.合运动与分运动的关系(1)独立性:合运动的几个分运动是完全独立的,可以对每个分运动进行分别处理.(2)等时性:合运动与分运动是在同一时间进行的,它们之间不存在先后的问题.(3)等效性:各个分运动的规律叠加起来与合运动规律有完全相同的效果. 2.方法(1)加速度、速度、位移等都是矢量,遵守矢量的运算法则,类似于力的合成与分解的方法,如平行四边形法则、三角形法则、多边形法则、按实际效果分解、正交分解等. (2)合运动的性质和轨迹由分运动的性质和初速度、加速度决定,将分运动的初速度和加速度分别合成得到合运动的初速度和加速度,从而知道合运动的性质.如: ①两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动.②一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动可能是匀变速直线运动或匀变速曲线运动.3.两类典型问题. (1)绳连物问题物体的实际运动速度为合速度,一般将该速度沿绳和垂直于绳两个方向正交分解.如图所示,两物体A 和B 通过不可伸长的绳连在一起.则两物体沿绳方向的分速度大小相等. (2)小船过河问题:若用1v 表示水速,2v 表示船速,则 过河时间仅由2v 的垂直于岸的分量v ⊥决定,即dt v ⊥=,与1v 无关,所以当2v 垂直于河岸时,过河所用时间最短,最短时间为2dt v =,也与1v 无关. 过河路程由实际运动轨迹的方向决定,当12v v <时,最短路程为d ;当12v v >时,最短路程为12v d v (如图所示).知识点2 曲线运动1.条件(1)从动力学角度看,当物体所受合外力与速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动;(2)从运动学角度看,当加速度方向与速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动.①若合外力为恒力,则物体做匀变速曲线运动,典型运动为:平抛运动.②若合外力大小恒定,方向始终垂直于速度方向,则物体做匀速圆周运动.(匀速圆周运动的速度方向一直在变化,速率不变,是变速运动,不是匀速运动.)2.特点(1)运动特点:速度方向时刻变化,速度大小不一定变化.做曲线运动的质点在某一点的瞬时速度的方向是通过该点的曲线的切线方向.曲线运动中,速度的方向在不断发生变化,因此,所有的曲线运动都是变速运动,但是,并非所有的变速运动都是曲线运动,如匀变速直线运动是变速运动,但不是曲线运动.(2)受力特点:合外力与速度不共线,且指向轨迹曲线的凹侧.做曲线运动的物体,其轨迹弯向合外力的方向,因此,可以根据轨迹来大致判断合外力方向.(3)曲线运动的加速度①向心加速度:物体所受的合外力在垂直于速度方向上的分力产生的加速度,用来描述速度方向变化的快慢.②切向加速度:物体所受的合外力沿速度方向上的分力产生的加速度,用来描述速度大小变化的快慢.1、如图所示,不计摩擦和绳质量的条件下,木块匀速上升,速度为v0,设小车速度为v,绳与水平面的夹角为θ,试问:下列说法正确的是:()A.小车做匀速直线,其速度大小为v=v0B.小车做减速运动,其速度大小为v=v0/cosθC.小车做加速运动,其速度大小为v=v0/cosθD.绳子中的力始终不变2、小船在200m宽的河中横渡,已知水流速度是4m/s,船在静水中的速度是2m/s.求:怎样渡河位移最小?该最小位移为多大?3、甲、乙两船在同一条河流中同时开始渡河,河宽为H,河水流速为v0,划船速度均为v,出发时两船相,甲、乙两船船头均与河岸成60°角,如图所示,已知乙船恰好能垂直到达对岸A点,则下列判断正确的是()A.甲、乙两船到达岸的时间不同B.v=2v0C.两船可能在未到达对岸前相遇D.甲船也在A点靠岸知识点3 平抛运动1.定义水平抛出的物体只在重力作用下的运动.2.性质加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线.平抛运动的速率随时间变化不是均匀的,但速度随时间的变化是均匀的,要注意区分.3.规律(1)平抛运动如图所示.(2)其合运动及在水平方向上、竖直方向上的运动如下表所示:(3)重要推论①从抛出点开始,任意时刻速度偏向角的正切值等于位移偏向角正切值的两倍.②抛物线上某点的速度反向延长线与初速度延长线的交点到抛点的距离等于该段平抛水平位移的一半.③在任意两个相等的t ∆内,速度矢量的变化量v ∆是相等的,即v ∆的大小与t ∆成正比,方向竖直向下.④平抛运动的时间为t =,取决于下落的高度,而与初速度大小无关.水平位移0x v t v == 4.求解方法(1)常规方法:将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,利用运动的合成及分解来做.(2)特殊方法:巧取参考系来求解,例如:选取具有相同初速度的水平匀速直线运动物体为参考系,平抛物体做自由落体运动;选取自由落体运动的物体为参考系,平抛物体做匀速直线运动.1、(2008广东高考)某同学对着墙壁练习打网球,假定球在墙面上以25m/s 的速度沿水平方向反弹,落地点到墙面的距离在10m 至15m 之间,忽略空气阻力,取g=10m/s 2,球在墙面上反弹点的高度范围是( ) A .0.8m 至1.8m B .0.8m 至1.6m C .1.0m 至1.6mD .1.0m 至1.8m2、如图所示,小球a 、b 的质量分别是m 和2m 。
高一物理必修一知识点笔记总结高一物理必修一知识点篇一曲线运动万有引力1)平抛运动1、水平方向速度Vx= Vo 2.竖直方向速度Vy=gt3、水平方向位移Sx= Vot 4.竖直方向位移(Sy)=gt^2/25、运动时间t=(2Sy/g)1/2 (通常又表示为(2h/g)1/2)6、合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2合速度方向与水平夹角β: tgβ=Vy/Vx=gt/Vo7、合位移S=(Sx^2+ Sy^2)1/2 ,位移方向与水平夹角α: tgα=Sy/Sx=gt/2Vo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动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(Sy)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)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。
2)匀速圆周运动1、线速度V=s/t=2πR/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf3、向心加速度a=V^2/R=ω^2R=(2π/T)^2R 4.向心力F心=Mv^2/R=mω^2=m(2π/T)^25、周期与频率T=1/f 6.角速度与线速度的关系V=ωR7、角速度与转速的关系ω=2πn (此处频率与转速意义相同)8、主要物理量及单位:弧长(S):米(m) 角度(Φ):弧度(rad)频率(f):赫(Hz)周期(T):秒(s) 转速(n):r/s 半径(R):米(m) 线速度(V):m/s角速度(ω):rad/s 向心加速度:m/s2注:(1)向心力可以由具体某个力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直。
(2)做匀速度圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,但动量不断改变。
高中物理必修二知识点总结物理知识来源于实践,特别是来源于观察和实验。
要认真观察物理现象,分析物理现象产生的条件和原因。
今天小编在这给大家整理了高中物理必修二知识点总结,接下来随着小编一起来看看吧!高中物理必修二知识点总结一.曲线运动1.曲线运动的位移:平面直角坐标系通常设位移方向与x轴夹角为α2.曲线运动的速度:①质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向②速度在平面直角坐标系中可分解为水平速度Vx及竖直速度Vy,V2=Vx2+Vy23.曲线运动是变速运动(速度是矢量,方向或大小任一的改变都会造成速度的变化,曲线运动中,速度的方向一定改变)4.物体做曲线运动的条件:物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上二.平抛运动(曲线运动特例)1.定义:以一定的速度将物体抛出,如果物体只受重力的作用,这时的运动叫做抛体运动,抛体运动开始时的速度叫做初速度。
如果初速度是沿水平方向的,这个运动叫做平抛运动2.平抛运动的速度:①水平方向做匀速直线运动初速度V0即为Vx一直保持不变②竖直方向做自由落体运动 Vy=gt③合速度:V2=Vx2+Vy2=V02+(gt)2 方向:与X轴的夹角为θ tanθ=Vy/V0=gt/V03.平抛运动的位移:①水平方向 X=V0t②竖直方向y=1/2gt2 ③合位移S2=x2+y2=(V0t)2+(1/2gt2 )2 方向:与X轴夹角为α tanα=y/x=V0t/?gt2=2V0/gt三.圆周运动1.线速度V:①圆周运动的快慢可以用物体通过的弧长与所用时间的比值来量度该比值即为线速度②V=Δs/Δt 单位:m/s③匀速圆周运动:物体沿着圆周运动,并且线速度的大小处处相等(tips:方向时时改变)2.角速度ω:①物体做圆周运动的快慢还可以用它与圆心连线扫过角度的快慢来描述,即角速度② 公式ω=Δθ/Δt (角度使用弧度制) ω的单位是rad/s3.转速r:物体单位时间转过的圈数单位:转每秒或转每分4.周期T:做匀速圆周运动的物体,转过一周所用的时间单位:秒S5.关系式:V=ωr(r为半径) ω=2π/T6.向心加速度①定义:任何做匀速圆周运动的物体的加速度都指向圆心,这个加速度叫做向心加速度②表达式a=V2/r=ω2r=(4π2/T2)r=4π2f2r=4π2n2r(n指转过的圈数)方向:指向圆心7.向心力F=mV2/r=mω2r=m(4π2/T2)r=4π2f2mr=4π2n2mr 方向:指向圆心8.生活中的圆周运动①铁路的弯道:②拱形桥:(1)凹形:F向=FN-G 向心加速度的方向竖直向上(2)凸形:F向=G-FN 向心加速度的方向竖直向下③航天器失重:航天员受到地球引力与飞船座舱的支持力,合力提供绕地球做匀速圆周运动的所需的向心力mg-FN=mv2/R v=√gR 时FN=0 航天员处于失重状态④离心运动(逐渐远离圆心):(1)做圆周运动的物体,由于惯性,总有沿切线方向飞去的倾向。
高一物理必修二知识点归纳一、曲线运动(一)曲线运动的速度方向曲线运动中质点在某一点的速度方向,就是沿曲线在这一点的切线方向。
(二)曲线运动的条件当物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
(三)平抛运动1、定义:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,不考虑空气阻力,物体只在重力作用下所做的运动。
2、性质:平抛运动是加速度为重力加速度(g)的匀变速曲线运动。
3、平抛运动的规律(1)水平方向:做匀速直线运动,速度 vx = v0,位移 x = v0t。
(2)竖直方向:做自由落体运动,速度 vy = gt,位移 y = 1/2gt²。
(3)合速度:v =√(vx²+ vy²) ,方向与水平方向夹角的正切值tanθ = vy / vx 。
(4)合位移:s =√(x²+ y²) ,方向与水平方向夹角的正切值tanα = y / x 。
(四)圆周运动1、线速度 v:描述物体沿圆周运动的快慢,v = s / t ,单位:m/s 。
2、角速度ω:描述物体绕圆心转动的快慢,ω =φ / t ,单位:rad/s 。
3、周期 T:物体沿圆周运动一周所用的时间,单位:s 。
4、频率 f:单位时间内物体完成圆周运动的次数,f = 1 / T ,单位:Hz 。
5、向心加速度 an:描述线速度方向变化快慢的物理量,an = v²/ r =ω²r ,方向始终指向圆心。
6、向心力 Fn:产生向心加速度的力,Fn = m v²/ r =m ω²r ,方向始终指向圆心。
二、万有引力与航天(一)开普勒行星运动定律1、第一定律(轨道定律):所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上。
2、第二定律(面积定律):对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过相等的面积。
3、第三定律(周期定律):所有行星的轨道的半长轴的三次方跟它的公转周期的二次方的比值都相等,即 a³/ T²= k ,k 是一个对所有行星都相同的常量。
曲线运动与万有引力知识点总结与经典题一、曲线运动1、运动的合成与分解按平行四边形法则进行。
2、船过河所需最短时间(v 船垂直于河岸)t v v s d s tv s v t ⨯+=+===2222d 水船水河实水水船河宽3、船要通过最短的路程(即船到达河对岸)则v 船逆水行驶与水平成α角合河宽水船合船水v d v v v v v =-==t cos 22α 4、平抛运动是匀变速曲线运动: F 合=G ; a=g 平抛运动可以分解为 动竖直方向的自由落体运动水平方向的匀速直线运 (1)水平位移ghvt v x 200==(2)竖直位移221gt y = (3)通过的合位移222022)gt 21()t V (y x s +=+=(4)水平速度0v v x==t x (5)竖直速度gtv y==gh2(6)合速度22022)(gt v v v v y x t+=+=(7)夹角y v v tg xytg =β=α(8)飞行时间由下落的高度决定:gh t 2=(9)实验求0v :tx v=5、匀速圆周运动是变加速曲线运动:0≠合F ,v F ⊥合,0≠a ,v a ⊥(1)线速度V=s/t=2πr/T=2πrf=2πrn=ωr ,线速度是矢量,单位:米/秒(m/s )(2)角速度ω=θ/t =2π/T= 2πf=2πn=V/r ,角速度是矢量,单位:弧度/秒(rad/s ) (3)向心加速度mF v R T R R v a 合向=====ωπω222)2(,向心加速度是矢量,单位:m/s 2(4)向心力R f m R Tm R m R mv ma F 22222244ππω=====向合(向心力是效果力,是沿半径方向的合力,用来改变速度方向,产生向心加速度,作圆周运动之用。
向心力不改变速度的大小。
) (5)周期与频率: T=2πr/v=2π/ω=1/f=1/n (6)皮带传动时线速度相等:21v v = 即:2211R Rωω=(7)同轴转动角速度相等:21ωω= 即:2211R v Rv=二、万有引力定律-天体运动1、开普勒周期定律:22322131T R T R = (只适用同一个中心天体)2、万有引力定律:221r m m GF=引(r 是两个质点间的距离,G=6.67⨯10-11Nm 2/kg 2叫做万有引力恒量是卡文迪许用扭秤装置第一次精确测定。
) 3、天体运动天体运动所需向心力是由天体间的万有引力充当(提供)。
4、人造地球卫星:R 是地球半径,m R 6104.6⨯=,M 是地球质量,m 为卫星质量(1) 解题基本思路:① 在任何情况下总满足条件:万有引力=向心力.即:r 4r r m r 22222Tm m v ma Mm G πω====其中r=R+h (R 是地球半径,h 是卫星距离地球表面高度)② 在地球近地表面:R4R R m R M 22222Tm m v m G πω===(2)人造卫星绕地球近地面飞行的速度:Rmv R GMm 22=∴s km RGMv /9.7==s m gR v /k 97⋅==s/km 97v ⋅=叫第一宇宙速度,是人造卫星绕地球表面运转的最大速度,也是发射卫星时的最小速度。
5、宇宙速度:第一宇宙速度 V 1=7.9km/s (环绕速度)第二宇宙速度 V 2=11.2km/s (脱离速度) 第三宇宙速度 V 3=16.7km/s (逃逸速度) 6、万有引力定律的应用:灵活运用2R GMm mg =,即2gR GM =和公式r Tm r mv r GMm 22224π==,是解决天体问题的关键。
特别是2gR GM =叫黄金代换式,常常应用此式解题。
(1)测定地球表面重力加速度g : mg R GMm =2Θ2R GMg =∴(2)测量离地球表面高度为h 处的重力加速度g2)(h R GMm mg +=Θ , 2)(h R GM g +=∴(3)测量中心天体的质量:r T m r GMm ⋅=2224π, 2324GT r Mπ=∴中心(4) 测量中心天体的密度:32332323344球球R GT r R GT r V M πππρ=== (T 为公转周期)若卫星绕中心天体表面运行,则r=R 球, ∴23GT πρ=7、V 、ω、T 、a 与距离r 的关系(1)rv r GM v r v m r Mm G 1,22∝==即得 (r 越大,卫星线速度v 越小。
)(2)33221,rr GM r m r Mm G ∝==ωωω即得(r 越大, 卫星角速度ω越小)(3)332224,2r T GM r T r T m r Mm G ∝=⎪⎭⎫ ⎝⎛=即得ππ(r 越大,T 越大)(4)2221,r a r GM a ma r Mm G ∝==即得(r 越大,向心加速度a 越小)8、有关地球同步卫星的问题:(三个值一定)⑴ 周期一定,即s h T 8640024==。
⑵ 轨道一定,地球同步卫星定点于赤道上空,其轨迹在赤道平面内,作圆周运动。
⑶ 高度一定:)(4)(222h R Tm h R GMm +=+π ,mRGMTh 732210634⨯⋅=-=∴π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:θsin 1v d v d t ==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1v d t =(d 为河宽)。
因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。
即为v ;b)垂直于绳以定滑轮为圆心的摆动,它不改变绳长。
这样就可以求得船的速度为αcos v , 当船向左移动,α将逐渐变大,船速逐渐变大。
虽然匀速拉绳子,但物体A 却在做变速运动。
④平抛运动 1.运动性质a)水平方向:以初速度v 0做匀速直线运动. b)竖直方向:以加速度a=g 做初速度为零的匀变速直线运动,即自由落体运动.c)在水平方向和竖直方向的两个分运动同时存在,互不影响,具有独立性.d)合运动是匀变速曲线运动. 2.平抛运动的规律以抛出点为坐标原点,以初速度v 0方向为x 正方向,竖直向下为y 正方向,如右图所示,则有: 分速度 gtv v v y x==,0合速度0222tan ,v gtt g v v o =+=θ分位移221,gt y vt x == 合位移22y x s +=★ 注意:合位移方向与合速度方向不一致。
3.平抛运动的特点a)平抛运动是匀变速曲线运动,故相等的时间内速度的变化量相等.由△v=gt ,速度的变化必沿竖直方向,如下图所示.任意两时刻的速度,画到一点上时,其末端连线必沿竖直方向,且都与v 构成直角三角形.b)物体由一定高度做平抛运动,其运动时间由下落高度决定,与初速度无关.由公式221gt h =。
可得ght 2=,落地点距抛出点的水平距离t v x 0=由水平速度和下落时间共同决定。
4.平抛运动中几个有用的结论①平抛运动中以抛出点0为坐标原点的坐标系中任一点P(x 、y )的速度方向与竖直方向的夹角为α,则yx 2tan =α;其速度的反向延长线交于x 轴的2x处。
②斜面上的平抛问题:从斜面水平抛出,又落回斜面经历的时间为: θtag gv t 02=三、圆周运动 1.基本公式及概念 1)向心力:定义:做圆周运动的物体所受的指向圆心的力,是效果力。
方向:向心力总是沿半径指向圆心,大小保持不变,是变力。
★匀速圆周运动的向心力,就是物体所受的合外力。
★向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力,也可以是各力的合力或某力的分力★匀速圆周运动:物体做匀速圆周运动时受到的外力的合力就是向心力,向心力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心,这是物体做匀速圆周运动的条件。
★变速圆周运动:在变速圆周运动中,合外力不仅大小随时间改变,其方向也不沿半径指向圆心.合外力沿半径方向的分力(或所有外力沿半径方向的分力的矢量和)提供向心力,使物体产生向心加速度,改变速度的方向.合外力沿轨道切线方向的分力,使物体产生切向加速度,改变速度的大小。
2)运动参量: 线速度:T R tx v /2π== 角速度:T t /2/πϑω==周期(T) 频率(f)f T 1= 向心加速度:r T r r v a 222)2(πω=== 向心力:r Tm r m r mv ma F 222)2(/πω====2.竖直平面内的圆周运动问题的分析方法竖直平面内的圆周运动,是典型的变速圆周运动,对于物体在竖直平面内做变速圆周运动的问题,中学物理中只研究物体通过最高点和最低点的情况。
在最高点和最低点,合外力就是向心力。
(1)如右图所示为没有物体支撑的小球,在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况:①临界条件:小球达最高点时绳子的拉力(或轨道的弹力)刚好等于零,小球的重力提供其做圆周运动的向心力。
即 r v m mg 20=式中的v 0小球通过最高点的最小速度,通常叫临界速度gr v=0 ②能过最高点的条件:v>v 0,此时绳对球产生拉力F③不能过最高点的条件:v<v 0,实际上球还没有到最高点就脱离了轨道。
(2)有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周运动的情况:① 临界条件:由于硬杆和管壁的支撑作用,小球恰能达到最高点的临界速度v 0=0②右图中(a)所示的小球过最高点时,轻杆对小球的弹力的情况:力当0<v<gr ,杆对小球的支持的方向竖直向上。