曲線運動知識結構圖

曲線運動知識結構圖第1頁，共17頁，2023年，2月20日，星期五圓周運動（曲線特例二）描述圓周運動的物理量V,,T,f,n，a向,F向定義特點勻速圓周運動定義，受力條件，相應公式變速圓周運動定義，受力條件，特點圓周運動實例應用汽車，火車轉彎問題拱凹橋，超失重問題離心和向心運動圓周運動經(jīng)典問題水流星——軌道模型輕桿——圓管模型四五六應用七物體運動規(guī)律條件分析圓錐擺——圓錐模型第2頁，共17頁，2023年，2月20日，星期五曲線運動

速度特點運動規(guī)律（性質）做曲線運動條件一1質點在某一點的瞬時速度方向，就是通過這一點的曲線切線方向2曲線運動是一種變速運動（速度方向時刻變化）3合力的方向（加速度的方向）與物體速度方向不在共線我們只看速度方向與合力（或加速度）方向關系不看二者大小關系。4物體曲線運動彎曲反向：軌跡彎曲偏向受力的一側右側兩圖速度是增大還是減小？第3頁，共17頁，2023年，2月20日，星期五合運動分運動，研究方法（建立直角坐標系）位移速度加速度力關系（平行四邊形定則）運動合成與分解二1分運動（水平運動）（豎直運動）合運動(蠟塊實際的運動)運動的合成運動的分解平行四邊形定則2注意：水平和豎直都是勻速直線運動，合運動是勻速直線運動（速度與位移同向）水平是勻速直線豎直是初速度為零的勻加速直線運動合成軌跡如何？第4頁，共17頁，2023年，2月20日，星期五經(jīng)典問題性質：等時性等效性獨立性3運動合成與分解遵守原則（1）合運動與分運動所用時間相同（2）兩個分運動的共同運動效果和一個合運動的運動效果相同（3）兩個分運動是相互獨立的，互相不影響。45（1）小船過河問題（2）拉伸轉動問題問題1:當V船>V水時和V船>V水時(1)最短時間過河(2)最短位移過河一個繩子(速度V1)連接一個實際運動的物體(V2)物體勻速，求：繩子速度和運動物體速度的關系?第5頁，共17頁，2023年，2月20日，星期五斜拋和平拋定義研究方法和運動規(guī)律位移，速度公式和影響因素三拋體運動12斜拋：(1)初速度傾斜（2）只受重力作用平拋：(1)初速度水平（2）只受重力作用近似處理：當G>>f（重力遠遠大于阻力時候可以看成拋體運動）規(guī)律：各種拋體運動都是勻變速運動（a=g)勻變速直線：豎直上拋，豎直下拋運動（v向與g共線）勻變速曲線：平拋，斜拋，斜下拋等等（v向與g不共線）平拋研究方法：（建立坐標系）畫曲為直（把上一節(jié)運動的分解運動到這里）水平方向：勻速直線運動豎直方向：豎直方向自由落體運動（V0=0,a=g)3Xy（速度方向與x軸交點為水平位移中點）第6頁，共17頁，2023年，2月20日，星期五45典型問題（已知位移關系來接求解剩余關系）第7頁，共17頁，2023年，2月20日，星期五第8頁，共17頁，2023年，2月20日，星期五描述圓周運動的物理量V,,T,f,n，a向,F向定義特點四圓周運動1名稱符號公式定義物理意義線速度V(m/s)質點經(jīng)過弧長與時間比運動的快慢角速度(rad/s)質點經(jīng)過角度與時間比質點轉動的快慢周期T(s)質點運動一圈所用時間轉動的快慢頻率f(Hz)質點1s內(nèi)完成周期數(shù)轉動的快慢轉速n(r/s)n=f1s內(nèi)轉動的圈數(shù)轉動的快慢f=1/T線速度方向沿著軌跡切線，角速度是矢量。V=R

向心力：圓周運動中改變物體速度方向的力。（下文詳述）向心加速度：向心力產(chǎn)生的加速度第9頁，共17頁，2023年，2月20日，星期五注意:(1)同一個轉軸上的物體角速度相同,(2)同一個皮帶上的質點(或靠摩擦傳動的兩個輪子)線速度大小一定相同.例題如果RA:RB:RC=2:1:1求：ABC,線速度之比?角速度之比?例題地球平均半徑為6.4103km，物體位于北緯60度的質點求：角速度多大？線速度多大?第10頁，共17頁，2023年，2月20日，星期五勻速圓周運動定義，受力條件，相應公式2（1）勻速圓周運動：質點在任意相等時間內(nèi)通過的弧長相等。勻速指的是速率。（2）受力條件：質點所受合力大小不變，方向始終指向圓心勻速圓周運動是變速運動，有加速度。第11頁，共17頁，2023年，2月20日，星期五變速圓周運動定義，受力條件，特點3對于勻速圓周運動:(1)合力大小不變方向始終指向圓心與速度垂直作用是改變速度的方向

變速圓周運動中(2)合力大小方向都變方向不指向圓心與速度不垂直切向分力：改變速度大小法向分力：（提供向心力）改變速度方向在圓周運動中速度與合力方向關系如何?合力與速度方向成銳角是加速圓周運動合力與速度方向成鈍角是減速圓周運動VVO第12頁，共17頁，2023年，2月20日，星期五汽車，火車轉彎問題五圓周運動實例分析1（1）汽車勻速轉彎請分析汽車所受向心力來源？（2）汽車質量為m,，轉彎半徑為R,求安全行駛速度？（3）已經(jīng)m,，R,路面傾角為,求安全行駛速度？B火車轉彎問題（火車勻速通過）不計摩擦火車的拐彎處軌道面傾角為θ兩軌道間距為L,兩軌高度差為h,轉彎半徑為R，重力加速度g求:（1）火車不擠壓內(nèi)外軌道速度?（2）火車擠壓內(nèi)軌條件？（3）火車擠壓外軌條件？A汽車轉彎問題（汽車勻速轉彎）在以上問題中如果互動摩擦因數(shù)為，則火車不擠壓內(nèi)外軌道條件？第13頁，共17頁，2023年，2月20日，星期五拱凹橋，超失重問題離心運動和向心運動2ABC汽車以相同的速度通過以上ABC三點，在那點最容易爆胎？如果在c點速度足夠大將出現(xiàn)什么現(xiàn)象？3第14頁，共17頁，2023年，2月20日，星期五水流星（單擺）——軌道模型輕桿——圓管模型圓錐擺——圓錐模型六圓周運動經(jīng)典問題分析12(1)要想做完整的圓周運動，在最高點的最小速度多大？(2)要想做完整的圓周運動在最低點速度多大？已知R,g(1)要想做完整的圓周運動，在最高點的最小速度多大？(2)要想做完整的圓周運動在最低點速度多大？已知R,g4（1）A,B不同個軌道區(qū)別？（2）求周期(已知L,,g）（3）分析臨界角速度？（已知，L)第15頁，共17頁，2023年，2月20日，星期五細繩一端系著質量為M=0.6kg的物體，靜止在水平圓盤上，另一端通過光滑的小孔吊著質量為m=0.3kg的物體，M的中點與圓孔的距離為0.2m，并已知M與圓盤的最大靜摩擦力為2N，現(xiàn)使此圓盤繞中心軸線轉動，問角速度在什么范圍內(nèi)可使m處于靜止狀態(tài)？（取g＝10m/s2）5臨界問題如圖所示，勻速轉動的水平圓盤上，沿半徑方向兩個用細線相連小物體A、B的質量均為m，它們到轉軸距離分別為20cm，。A、B與盤面間的最大靜摩擦力均為重力的0.4倍試求：（1）當細線上開始出現(xiàn)張力時，圓盤的角速度。（2）當A開始滑動時，圓盤的角速度。（3）當即將滑動時，燒斷細線，A、B狀態(tài)如何？光滑水平上一繩連接兩個物體