全国中学生物理竞赛课件6：曲线运动速度、加速度、位移

实际应用
自行车挡泥板
见鬼，被甩了一身 泥……
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物体如果不受力，将静止或匀速直线运动。那么， 你认为物体在什么条件下做曲线运动呢？
相离
切线
割线
那么对于其他曲线呢？
当B点非常非常接近A点时，
这条割线就叫做在A点的切线。
切线
割线 A
B
B A
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曲线看成是圆的一部分组成的
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演
示 观察做曲线运动物体的速度方向
切线
B A
从A端离开的轨迹
从B端离开的轨迹
牛顿第二定律
F→合=ma→
v1
mag mag
v2
mag
v3
mag
加速度方向与速度方向不在同一直线上时，物体
做曲线运动。
①曲线运动物体的轨迹夹在速度方向 和合力（加速度）方向之间。
②做曲线运动的物体所受合力（加速 度）必指向运动轨迹凹侧。
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从A到B水平方向分运动有
v0
v0
v t
v
v A t v
A
vh 则aalilm i m 00vh v0 20ltcta io m n ssinv0h0 cc1 oo ssv tstian n s2i n1 si n ts i 2 n l im co 0 h svv hh 020 2 t c a c o n ost3vt s in s vvh i0 hn 02c os sin hsta n3 sin02 3cohs2 s 2
将M点加速度沿切向与法向进行分解! M
法向加速an度asinvR2
l O
v2
a
Rsin
而sin= l
2R 2 v 2 a
l
v at A
a an
如图所示，曲柄OA长40 cm,以等角速度ω=0.5rad/s 绕O轴反时针方向转动．由于曲柄的A端推动水平板B而使滑杆C沿 竖直方向上升，求当曲柄与水平线夹角θ=30°时，滑杆C的加速度．
专题7-例2
如图所示，质点从O点由静止开始沿半径为R的圆周做
速率均匀增大的运动，到达A点时质点的加速度与速度方向夹角为α，质点通过的
弧s所对的圆心角为β，试确定α与β间的关系．
质点沿圆周做速度大小、方向均变化
O
的运动．每个瞬时的加速度均可分解为
切向加速度at与法向加速度an，前者反
β
映质点速率变化快慢，后者反映质点速
1 1 1 1 R v 0 v 1 v 1 v 2
1 1 v n 1 v
1 1
R
v0
v
v Rv0
R v0T
若速率从v0减小, 有
v Rv0 R v0T
专题7-例3

2．合运动与分运动关系的四个特性 (1)等效性：各分运动的共同效果与合运动的效果相同． (2)等时性：各分运动与合运动同时发生和结束，时间相同． (3)独立性：各分运动之间互不相干，彼此独立，互不影响． (4)同体性：各分运动与合运动是同一物体的运动．
3．合运动与分运动的求法 (1)运动合成与分解：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． (2)运动合成与分解的法则：合成和分解的内容是位移、速 度、加速度的合成与分解，这些量都是矢量，遵循的是平行四 边形定则． (3)运动合成与分解的方法：在遵循平行四边形定则的前提 下，处理合运动和分运动关系时要灵活采用方法，或用作图法、 或用解析法，依情况而定，可以借鉴力的合成和分解的知识， 具体问题具体分析．
曲线运动
01
曲线运动的基本规律
02
运动的合成与分解
03
平抛、类平抛问题的处理
04
水平面内的圆周运动
05
竖直面内的圆周运动
01
曲线运动的基本规律
一、对曲线运动的理解 1．曲线运动的位置和位移描述：无法用直线坐标系描述曲 线运动的位置和位移，而是采用平面直角坐标系．一般先确定 x 轴、y 轴上的坐标变化，再利用矢量合成的方法求出总的位移． 2．曲线运动的速度：曲线运动的速度方向与该时刻运动轨 迹曲线上相应点的切线方向相同，速度的方向时刻在发生变化． 3．曲线运动的性质：由于做曲线运动的物体的速度方向时 刻在变化，不管速度大小是否变化，因其矢量性，物体的速度 时刻在变化，所以曲线运动一定是变速运动．
特别提醒 (1)合运动与分运动必须是同一个物体的运 动，否则不能进行运动的合成或分解．
(2)明确实际运动同时参与了哪两个分运动，根据运动效 果确定两分运动是运动分解的关键．

公式
描述圆周运动的物理量有角速度、线速度、周期、向心加 速度等。线速度v=wr，角速度w=v/r，向心加速度 a=v^2/r=w^2r。
详细描述
圆周运动的速度方向始终与运动轨迹相切，速度大小和方 向都在不断变化。圆周运动需要一个向心力来维持，该力 的大小和方向也随运动状态而变化。
应用
圆周运动在日常生活和工程中有着广泛的应用，如自行车 轮、旋转木马等。
深入理解力学原理
曲线运动作为力学的重要组成部分，深入学习力学原理，有助于更 好地理解和掌握曲线运动。
实际应用与实践
将所学知识应用于实际问题中，通过实践操作提高解决实际问题的 能力。
THANKS 感谢观看
01
02
03
实践操作
通过实验观察和操作，加 深对曲线运动的理解和掌 握。
习题练习
通过大量习题练习，巩固 所学知识，提高解题能力 和技巧。
小组讨论
与同学进行小组讨论，分 享学习心得和解题经验， 共同提高。
未来学习展望
学习更高层次的运动学知识
在掌握曲线运动的基础上，进一步学习更复杂的运动形式，如刚 体的定轴转动、多体运动等。
实验器材与步骤
• 实验器材：滑轮、重物、细线、光电门传感器、数据采集 器、计算机等。
实验器材与步骤
实验步骤 1. 准备实验器材，将光电门传感器和数据采集器连接到计算机上。
2. 将细线穿过滑轮，一端固定重物，另一端连接到光电门传感器上。
实验器材与步骤
3. 调整滑轮高度，使重物在一 定高度自由下落，通过光电门 传感器记录下重物的运动轨迹 和时间。
曲线运动的受力分析
总结词
对曲线运动中的物体进行受力分析是理解其运动规律的关键 。
详细描述