高中物理曲线运动、平抛运动知识点梳理
- 格式:docx
- 大小:61.77 KB
- 文档页数:6
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。
P蜡块的位置vv xv y涉及的公式:22yx v v v +=xy v v =θtan θvv 水v 船θ 船v d t =min,θsin d x =水船v v =θtan d高中物理必修2知识点第五章 平抛运动§5-1 曲线运动 & 运动的合成与分解一、曲线运动1.定义:物体运动轨迹是曲线的运动。
2.条件:运动物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
3.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。
⑤F 合可以分解成水平和竖直的两个力。
4.运动描述——蜡块运动二、运动的合成与分解1.合运动与分运动的关系:等时性、独立性、等效性、矢量性。
2.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、有关“曲线运动”的两大题型(一)小船过河问题模型一:过河时间t 最短: 模型二:直接位移x 最短:模型三:间接位移x 最短:dvv 水v 船θ当v 水<v 船时,x min =d ,θsin 船v d t =, 船水v v =θcos Av 水v 船 θ 当v 水>v 船时,L v v dx 船水==θcos min , θsin 船v d t =,水船v v =θcos θθsin )cos -(min船船水v Lv v s =θv 船 d(二)绳杆问题(连带运动问题)1、实质:合运动的识别与合运动的分解。
【下载后获高清版】高中物理:曲线运动与抛体运动-必考知识点总结+例题分析详解1.曲线运动⑴加速度方向(即受力方向)与速度方向不一致导致曲线运动。
如果加速度恒定不变称为定加速运动,如抛体运动;如果加速度变化则为变加速运动,如圆周运动。
⑵运动的合成与分解。
运动的分解遵循实际效果分解:先确定合运动的方向即物体的实际运动方向,再按照实际的效果分解,对绳杆来讲一般按照沿绳或杆、垂直绳或杆的方向分解。
[例1] 如图,人在岸上拉船,已知船的质量为m,水的阻力恒为f,当轻绳与水平面的夹角为θ时,船的速度为ν,此时人的拉力大小为F,则此时下列说法正确的是()A.人拉绳行走的速度为ν·cosθB.人拉绳行走的速度为ν/cosθC.船的加速度为(F·cosθ-f)/mD.船的加速度为(F-f)/m解析:运动的分解①找出合运动--小船向前运动;②运动分解--沿着绳的方向和垂直绳的方向A正确,B错误;力的分解,小船受到拉力F、阻力f、重力G和浮力N,在水平方向有加速度,选C。
注意:运动的分解与力的分解都是矢量的分解,分解的原则是便于解决问题。
比如把运动分解成水平方向和竖直方向,可不可以?当然可以,但是会使问题分析变得更复杂。
⑶小船渡河模型:等效直角三角形,如图①最快过河(过河时间最短:船头指向对岸)②最近过河(过河位移最小:时和时,哪个速度大哪个是斜边,另一个速度为直角边)[例2]在宽度为d的街上,有一连串相同的汽车以平行于街边沿的速度ν向右鱼贯通过,已知汽车的宽度为b,两车间的间距为a,如图所示,一行人想用尽可能小的速度沿一直线穿过此街,试求此人过街所需的时间。
解析:我们可以将车看成静止的,则人相当于本身具有一个沿街边的反向速度v,方向向左。
只考察穿过车流空间内的情形,如图,显然当的方向与a、b构成的矩形的对角线垂直时,取最小值。
所以,设过街时间为t,则有·cosθ·t=d,得t=2.抛体运动抛体运动属于恒定加速度的运动,按照初速度与加速度的方向,分为平抛、类平抛和斜抛运动。
【高三物理质点的运动之曲线运动的知识点】质点做曲线运动,r表示位置矢量1)平抛运动1.水平方向速度:Vx=Vo2.竖直方向速度:Vy=gt3.水平方向位移:x=Vot4.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Vt=(Vx2+Vy2)1/2=[Vo2+(gt)2]1/2合速度方向与水平夹角β:tgβ=Vy/Vx=gt/V07.合位移:s=(x2+y2)1/2,位移方向与水平夹角α:tgα=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。
2)匀速圆周运动1.线速度V=s/t=2πr/T2.角速度ω=/t=2π/T=2πf3.向心加速度a=V2/r=ω2r=(2π/T)2r4.向心力F心=mV2/r=mω2r=mr(2π/T)2=mωv=F合5.周期与频率:T=1/f6.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():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)向心力可以由某个具体力提供,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,指向圆心;(2)做匀速圆周运动的物体,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,向心力不做功,但动量不断改变。
【本讲主要内容】平抛运动平抛运动及类平抛运动的特征及解法【知识掌握】 【知识点精析】1、平抛定义:水平方向抛出的物体只在重力作用下的运动。
广义地说,当物体所受的合外力恒定且与初速度垂直时,做类平抛运动。
2、平抛特点:(1)初速度:水平。
(2)运动性质:加速度为g 的匀变速曲线运动。
(3)运动轨迹:抛物线,轨迹方程:22x v g y =,抛物线顶点为抛出点。
问题:人站在平台上平抛一小球,球离开手的速度为v 1,落地时速度为v 2,不计空气阻力,下图中能表示出速度矢量的演变过程的是xCAy解释:平抛运动中,任意两个时刻(或两个位置)间的速度变化量t g v ∆=∆,方向恒为竖直向下,正确答案是C 。
3、研究方法:复杂曲线运动可分解为两个互相垂直方向上的直线运动,一般以初速度或合外力的方向为坐标轴进行分解。
平抛运动可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这两个分运动。
练习:战争和自然灾害造成了大量难民。
一架飞机正在执行一次国际救援行动,空投救援物资。
设飞机做水平匀速直线飞行,从某时刻起,每隔一秒钟投下一只货箱,这样接连投下了4只相同的货箱,每只货箱在离开飞机后的4s 内,由于降落伞还没有打开,可以假设空气阻力不计,则从第一只货箱离开飞机后的4s 内,关于几只货箱在空中的位置关系的下列说法中正确的是A . 在空中总是排成抛物线,落地点是等间距的B . 在空中总是排成抛物线,落地点是不等间距的C . 在空中总是排成直线,位于飞机的正下方,落地点是等间距的D . 在空中总是排成直线,位于飞机的后方,落地点是等间距的E . 在空中总排成直线,位于飞机正下方,相邻货箱间在竖直方向上的距离保持不变 解释:平抛运动的水平分运动是匀速的,且不受竖直方向的运动的影响,所以应选C 。
4、解题思路:两个方向上分别计算最后再合成。
注意合运动、分运动间的同时性。
5、平抛运动的规律:如图,质点从O 处以v 0平抛,经时间t 后到达P 点。
平抛运动(基础篇)知识点梳理一、平抛运动1、定义:2、特点(分析运动状态):水平:竖直:3、基本规律<1>速度<2>位移4、平抛运动水平方向与竖直方向的关系<1>等时性<2>角度关系(重要推论)方法突破之典型例题题型一简单的平抛运动1.如图所示,某人骑摩托车在水平道路上行驶,要在A处越过x=5m的壕沟,沟面对面比A处低h=1.25m,摩托车的速度至少要有多大?光说不练,等于白干1.在摩托车障碍赛中,运动员在水平路面上遇到一个壕沟,壕沟的尺寸如图所示,要安全的越过这壕沟,摩托车的速度v0至少为m/s(空气阻力不计,g=10m/s2)。
2.(计算)将一物体以初速度v0水平抛出,当速度方向与水平方向成60°角时(1)则此时的合速度v多大;(2)飞行时间t多大;(3)合位移l的大小和方向.3.如图所示,在距地面为H=45m处,有一小球A以初速度v0=10m/s水平抛出,与此同时,在A的正下方有一物块B也以相同的初速度v0同方向滑出,B与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,A、B均可看做质点,空气阻力不计,重力加速度g取10m/s2,求:(1)A球从抛出到落地的时间和这段时间内的水平位移;(2)A球落地时,A、B之间的距离.题型二 撞击斜面类型的平抛运动1. 如图所示,以9.8m/s 的水平速度v 0抛出的物体,飞行一段时间后垂直地撞在倾角为θ=30°的斜面上,可知物体完成这段飞行的时间是多少?光说不练,等于白干1、以30m/s 的水平初速度v 0抛出的物体,飞行一段时间后,打在倾角θ为30°的斜面上,此时速度方向与斜面夹角α为60°(如图所示)则物体在空中飞行的时间为多少?(不计空气阻力,g 取10m/s 2)2、(2010全国理综1第18题)一水平抛出的小球落到一倾角为θ 的斜面上时,其速度方向与斜面垂直,运动轨迹如图中虚线所示。
平抛斜抛运动知识点一、知识概述《平抛斜抛运动知识点》①基本定义:- 平抛运动呢,就是把一个物体水平扔出去,这个物体只在重力作用下的运动。
比如说,你拿着一块小石子,水平地扔出去,小石子在空中走的那个路线对应的运动就是平抛运动。
- 斜抛运动呢,就是把物体斜着扔出去,物体也是只在重力作用下运动,就像你投篮的时候,篮球出手后在空中的运动就是斜抛运动(暂且不考虑空气阻力这些复杂因素)。
②重要程度:在物理学科里,平抛和斜抛运动挺重要的。
它是研究物体在地球这个重力环境下做曲线运动的基础,很多实际问题像扔东西、炮弹发射等都能用到这个知识来解释和计算。
③前置知识:得先明白一些基本概念,像重力、加速度,还得了解矢量(可以简单想成既有大小又有方向的量,就像力,你推东西用力的大小和用力的方向)这些东西。
还有直线运动的那些知识,比如速度、位移概念。
④应用价值:实际应用场景挺多的。
比方说军事上发射炮弹的时候,要研究炮弹轨迹预测落点,这就用到斜抛运动的知识。
在体育运动里,像跳远、掷标枪,运动员也得自觉不自觉地运用到斜抛运动原理来取得更好成绩。
二、知识体系①知识图谱:在物理学科里,平抛和斜抛运动属于运动学中的曲线运动这部分内容。
它们是建立在直线运动知识的基础上进一步学习曲线运动的起始点,和之后要学的圆周运动等都是曲线运动下的不同分支情况。
②关联知识:跟力的知识联系紧密,毕竟物体运动是因为受到了重力这个力。
也和速度、位移、加速度这些运动学基本量息息相关。
比如说加速度,在平抛和斜抛运动里,加速度就是重力加速度,方向大体向下。
③重难点分析:掌握难度上,重难点在于理解平抛和斜抛运动的合成与分解。
它不是单纯的直线运动了,得把它看成水平方向和竖直方向两个直线运动的合运动,这得慢慢找感觉才行。
关键点在于能不能准确地分析出水平方向和竖直方向各自的运动特点。
水平方向通常是匀速直线运动(平抛斜抛水平初速度认为不变,不考虑空气阻力等复杂因素),竖直方向是自由落体运动(只受重力)。
高中物理曲线运动平抛运动知识点梳理
一、曲线运动
1.曲线运动的条件:质点所受合外力的方向(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。
★注: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。
2.运动的合成与分解的意义、法则及关系
(1)合成与分解的目的在于将复杂运动转化为简单运动,将曲线运动转化为直线运动,以便于研究。
(2)由于合成和分解的物理量是矢量,所以运算法则为平行四边形定则。
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)合运动与分运动的关系:
①等时性合运动的时间和对应的每个分运动时间相等;
②独立性一个物体可以同时参与几个不同的分运动,各个分运动独立进行,互不影响;
③等效性合运动与分运动的效果相同。
(4)互成角度的两分运动合成的几种情况
①两个匀速直线运动的合运动是匀速直线运动
②两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
a .两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动是匀加速直线运动
b .两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动可能是匀变速直线运动,也可能是匀变速曲线运动。
③两个直线运动的合运动,不一定是直线运动。
a .一个匀加速直线运动和一个匀速直线运动的合运动是 匀变速曲线运动(平抛运动)
3.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
当水船v v >时,船水v v =αsin ,(α为合船与v v 的夹角)最短路程为河宽d ;
当水船v v <时,水船v v =βsin (β为船头与河岸的夹角)最短路程程为d v v d s 船
水==βsin (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1
v 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。
4.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α
cos 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,
但船却在做变速运动。
二、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 gt v v v
y x ==,0 合速度0
222tan ,v gt v v t g v v x y 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)运动时间和水平距离: 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g
h t 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从抛出点开始,任意时刻速度偏向角0tan v gt =α;位移偏向角02tan v gt =θ。
θαtan 2tan =
②从抛出点开始,任意时刻速度的反向延长线交于x 轴的交点为此时刻对应水平位移的中点处。
二、经典例题讲解
例1.物体在光滑的水平面上受到两个水平恒力的作用而做匀速直线运动,若突然撤去其中一个力,另一个保持不变,它可能做:( )
A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动
C.匀减速直线运动 D.曲线运动
例2.关于曲线运动的叙述,正确的是[ ]
A .物体速度的大小一定变化
B .物体位移的方向一定变化
C .物体不一定有加速度
D .物体速度的方向一定变化 例3.关于曲线运动,下列说法中正确的是 ( )
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
例4.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5.一艘船在静水中的速度为3m/s ,今欲过一条宽为60 m 的河,若已知水的流
速为4 m/s,则船过河的最短时间为( )
A.20s
B. 15s
C.12s
D.因为水速大于船在静水中的速度,故船不能过到对岸
例6.小船在静水中速度为v ,今小船要渡过一条小河,船在行驶过程中,船头始终与河岸垂直。
若航行到河中间时,水流速度增大,则渡河时间与预定的时间相比
A .减少
B .不变
C .增加
D .无法确定
例7.河宽420m ,船在静水中的速度为4m/s ,水流速度为5m/s ,则船过河的最短
时间为 s ;船过河的最短位移 m.
例8.在距离地面高H =80m 处,将一个小球以v 0 =40m/s 的速度水平抛出,空
气阻力不计,取g =10m/s 2.求:
(1)小球在空中的飞行时间t 和水平飞行的距离x ;
(2)当小球速度v =50m/s 时,距离地面的高度h .
[解答] (1)小球做平抛运动,竖直方向有 H =212
gt ∴t =g H 2 ,代入数据解得 t =4.0s
水平距离 x = v 0t =40×4.0 m =160m
(2)设小球此时的竖直分速度为v y ,则有 22()y v g H h =-
而平抛运动速度2220y v v v =+
代入数据解得 h =35m
例9.关于斜抛运动,下列说法中正确的是( )
A .斜抛运动是曲线运动
B .斜抛运动是直线运动
C .斜抛运动的初速度是水平的
D .斜抛运动的加速度是恒定的
例10.一个物体由地面开始做斜抛运动(不计空气阻力),在从抛出到落回地面的过程中,下列说法正确的是:()
A物体的加速度不断变化
B物体的速度不断减少
C物体达到最高点时速度沿水平方向
D物体达到最高点时速度等于零。