曲线运动的轨迹与合外力方向的关系
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曲线运动知识点总结一、曲线运动1.曲线运动的特征(1)曲线运动的轨迹是曲线。
(2)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。
(3)由于曲线运动的速度一定是变化的,至少其方向总是不断变化的,所以,做曲线运动的物体的中速度必不为零,所受到的合外力必不为零,必定有加速度。
(注意:合外力为零只有两种状态:静止和匀速直线运动。
) 曲线运动速度方向一定变化,曲线运动一定是变速运动,反之,变速运动不一定是曲线运动。
2.物体做曲线运动的条件(1)从动力学角度看:物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一条直线上。
(2)从运动学角度看:物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上。
3.匀变速运动: 加速度(大小和方向)不变的运动。
也可以说是:合外力不变的运动。
也可以说是:合外力不变的运动。
4.质点运动性质的判断方法:根据加速度是否变化判断质点是做匀变速运动还是非匀变速运动;由加速度(合外力)的方向与速度的方向是否在同一直线上判断是直线运动还是曲线运动.质点做曲线运动时,加速度的效果是: 在切线方向的分加速度改变速度的大小;在垂直于切线方向的分加速度改变速度的方向.(1)a(或 F)跟 v 在同一直线上→直线运动:a 恒定→匀变速直线运动;a 变化→变加速直线运动.速直线运动.(2)a(或 F)跟 v 不在同一直线上→曲线运动:a 恒定→匀变速曲线运动;a 变化→变加速曲线运动.加速曲线运动.5.曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系(1)轨迹特点:轨迹在速度方向和合力方向之间,且向合力方向一侧弯曲。
(2)合力的效果:合力沿切线方向的分力F 2改变速度的大小,沿径向的分力F 1改变速度的方向。
①当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的时,物体的速率速率将增大。
②当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率将减小。
曲线运动干货班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、知识清单1.合力、速度、轨迹之间的关系做曲线运动的物体,其速度方向与运动轨迹相切,所受的合力方向与速度方向不在同一条直线上,合力改变物体的运动状态,据此可以判断:(1)已知运动轨迹,可以判断合力的大致方向在轨迹的包围区间(凹侧),如图所示。
(2)运动轨迹在速度方向与合力方向所夹的区间,根据受力方向和速度方向可以判断轨迹的大致弯曲方向。
(3)根据合力方向与速度方向间的夹角,判断物体的速率变化情况:夹角为锐角时,速率变大;夹角为钝角时,速率变小;合力方向与速度方向垂直时,速率不变,这是匀速圆周运动的受力条件。
2.曲线运动的分类曲线运动按照合外力是否恒定可分为:①匀变速曲线运动——合外力为恒力,如平抛运动;②变加速曲线运动——合外力为变力,如圆周运动。
3.曲线运动的速度和加速度(1)速度v:①方向沿该点的切线方向,且时刻改变;②大小:可以恒定。
(2)加速度a:①方向:指向曲线的凹侧,与速度方向夹角可能为锐角(加速)、可能为钝角(减速);②大小:可以恒定(匀变速曲线运动)、可以变化(变加速曲线运动),但a≠0。
4.曲线运动的条件及轨迹1.曲线运动(1)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.(2)运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动.(3)曲线运动的条件:物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上.2.合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向轨迹的“凹”侧.3.速率变化情况判断(1)当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率增大;(2)当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率减小;(3)当合外力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变.[思维深化]判断下列说法是否正确.(1)变速运动一定是曲线运动.(×)(2)做曲线运动的物体速度大小一定发生变化.(×)(3)做曲线运动的物体加速度可以为零.(×)(4)做曲线运动的物体加速度可以不变.(√)(5)曲线运动可能是匀变速运动.(√)(5)匀变速曲线运动在相同时间内速度变化量相同.(√)5.运动的合成与分解6.两种渡河方式说明当船头垂直河岸时,渡河时间最短7.绳、杆末端速度分解四步①找到合运动——物体的实际运动;②确定分运动——沿绳(杆)和垂直于绳(杆);③作平行四边形;④根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解。
第二部分核心主干专题突破专题2.3 力与曲线运动目录【突破高考题型】 (1)题型一曲线运动、运动的合成与分解 (1)题型二平抛(类平抛)运动的规律 (4)题型三圆周运动 (7)类型1水平面内圆周运动的临界问题 (7)类型2竖直平面内圆周运动的轻绳模型 (8)类型3竖直平面内圆周运动的轻杆模型 (9)【专题突破练】 (11)【突破高考题型】题型一曲线运动、运动的合成与分解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.运动的合成与分解(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,遵循平行四边形定则。
【例1】(2022·学军中学适应考)2021年10月29日,华南师大附中校运会开幕式隆重举行,各班进行入场式表演时,无人机从地面开始起飞,在空中进行跟踪拍摄。
若无人机在水平和竖直方向运动的速度随时间变化关系图像如图所示,则无人机()A.在0~t1的时间内,运动轨迹为曲线B.在t1~t2的时间内,运动轨迹为直线C.在t1~t2的时间内,速度均匀变化D.在t3时刻的加速度方向竖直向上【答案】C【解析】在0~t1的时间内,无人机沿x方向和y方向均做初速度为零的匀加速直线运动,其合运动仍是直线运动,A错误;在t1~t2的时间内,无人机的加速度沿y轴负向,但初速度为t1时刻的末速度,方向不是沿y轴方向,初速度和加速度不共线,因此运动轨迹应是曲线,B错误;在t1~t2的时间内,无人机加速度沿y轴负向,且为定值,因此其速度均匀变化,C正确;在t3时刻,无人机有x轴负方向和y轴正方向的加速度分量,合加速度方向不是竖直向上,D错误。
【例2】.(2022·成都诊断)质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑轻质定滑轮分别连接着P与小车,P与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率v水平向右做匀速直线运动。
2020年高考物理二轮复习热点题型与提分秘籍专题04 曲线运动常考模型题型一曲线运动和运动的合成与分解【题型解码】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.【典例分析1】(多选)如图所示,质量为m的物块A和质量为M的重物B由跨过定滑轮O的轻绳连接,A 可在竖直杆上自由滑动。
当A从与定滑轮O等高的位置无初速释放,下落至最低点时,轻绳与杆夹角为37°。
已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,不计一切摩擦,下列说法正确的是()A.物块A下落过程中,A与B速率始终相同B.物块A释放时的加速度为gC.M=2m D.A下落过程中,轻绳上的拉力大小始终等于Mg【典例分析2】(2019·江西宜春市第一学期期末)如图所示是物体在相互垂直的x方向和y方向运动的v-t 图象.以下判断正确的是()A.在0~1 s内,物体做匀速直线运动B.在0~1 s内,物体做匀变速直线运动C.在1~2 s内,物体做匀变速直线运动D.在1~2 s内,物体做匀变速曲线运动【提分秘籍】1.解决运动的合成和分解的一般思路(1)明确合运动和分运动的运动性质。
(2)明确是在哪两个方向上的合成或分解。
(3)找出各个方向上已知的物理量(速度、位移、加速度)。
(4)运用力与速度的方向关系或矢量的运算法则进行分析求解。
2.关联速度问题的解题方法把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量,根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解。
常见的模型如图所示。