高中物理曲線運動知識點總結

高中物理曲線運動知識點總結第五章曲線運動本章主要介紹了曲線運動、拋體運動和圓周運動三個方面的內(nèi)容。一、曲線運動1.運動性質(zhì)：曲線運動是變速運動，加速度一定不為零。2.速度方向：質(zhì)點在曲線上某一點的速度方向沿該點的切線方向。3.質(zhì)點做曲線運動的條件：（1）從動力學角度看，物體所受合力方向指向軌跡的凹側。（2）從運動學角度看，物體加速度方向與速度方向不共線。二、拋體運動拋體運動是只在重力作用下的運動，其中平拋運動是一種特殊的拋體運動。1.平拋運動的定義：水平拋出的物體只在重力作用下做運動。2.平拋運動的性質(zhì)：平拋運動是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動，軌跡是拋物線。3.平拋運動的研究方法：（1）平拋運動有兩個分運動：水平方向是勻速直線運動，豎直方向是自由落體運動。（2）平拋運動的速度：水平方向速度：vx=v豎直方向速度：vy=gt合速度：v=√(vx2+vy2)，方向：tgθ=vy/vx（3）平拋運動的位移：水平方向位移：Sx=vt=v2/2g豎直方向位移：Sy=1/2gt2=gt/2合位移：s=√(Sx2+Sy2)，方向：tgφ=Sy/Sx4.平拋運動的軌跡：拋物線；軌跡方程：y=(g/2x2)x2。運動時間t由高度h決定，與初速度v無關。水平射程x由v和h共同決定。相同時間內(nèi)速度改變量相等，即△v=g△t，△v的方向豎直向下。三、圓周運動圓周運動分為非勻圓周運動和勻速圓周運動。a.非勻圓周運動：合力不指向圓心，但向心力（只是合力的一個分力）指向圓心。b.勻速圓周運動：（1）運動學特征：速度大小不變，周期不變，角速度不變，向心加速度大小不變；速度和向心加速度的方向時刻在變。勻速圓周運動是變加速運動。（2）動力學特征：合外力（向心力）大小恒定，方向始終指向圓心?；竟郊懊枋鰣A周運動的物理量：（1）線速度方向：質(zhì)點在圓弧某點的線速度方向沿圓弧該點的切線方向。大?。簐=s/Δt=2πr/T=Rω。（2）角速度大?。害?Δφ/Δt（單位rad/s），其中φ是t時間內(nèi)轉(zhuǎn)過的角度。（3）周期T=2π/ω=2πn，其中n是轉(zhuǎn)速。（4）向心加速度大?。篴=v2/r=Rω2。以上就是本章的主要內(nèi)容。物體做圓周運動時，其頻率表示單位時間內(nèi)繞圓心轉(zhuǎn)過的圈數(shù)，也稱轉(zhuǎn)速，單位為Hz。轉(zhuǎn)速與角速度、周期和頻率之間有以下關系：T=1/f=2π/ω，v=rω。向心加速度描述了線速度方向的快慢，其大小為v2/r，方向始終指向圓心。向心力產(chǎn)生向心加速度，不斷改變質(zhì)點的速度方向，而不改變速度大小。在勻速圓周運動中，向心力就是合外力；在非勻速圓周運動中，向心力是合外力沿半徑方向的分力。質(zhì)點做勻速圓周運動的條件是具有初速度，受到的合外力始終與速度方向垂直且大小不變。若合外力小于mω2r，則質(zhì)點做離心運動；若合外力大于mω2r，則質(zhì)點做近心運動；若合外力等于0，則質(zhì)點沿切線做直線運動。在繩與桿問題中，物體的運動為合運動，沿繩或桿方向和垂直于繩或桿方向的運動為分運動。例如，在岸上用繩拉船，拉繩的速度為v，當繩與水平方向夾角為θ時，船的速度為v/cosθ。小船過河最值問題中，若水速大于船速，則船總是被水沖向下游，船頭與河岸的夾角應為cosθ=v船/v水，船最短距離為d=v船d垂直速度/v水，渡河時間為t=d垂直速度/v船，最短位移為d。綜上所述，物體做圓周運動時，頻率、角速度、周期和轉(zhuǎn)速之間有關系；向心加速度描述了速度方向的改變；向心力產(chǎn)生向心加速度，不斷改變速度方向；質(zhì)點做勻速圓周運動的條件是具有初速度，受到的合外力始終與速度方向垂直且大小不變。在繩與桿問題中，物體的運動為合運動，沿繩或桿方向和垂直于繩或桿方向的運動為分運動；在小船過河最值問題中，船頭與河岸的夾角應為cosθ=v船/v水，船最短距離為d=v船d垂直速度/v水，渡河時間為t=d垂直速度/v船，最短位移為d。渡河時間可以通過垂直位移與垂直速度的比值來計算。當船速大于水流速度時，即船速大于水速，且合速度與河岸垂直時，渡河最短位移就是河寬。當船速小于水流速度時，即船速小于水速，合速度不可能與河岸垂直，只有當合速度方向越接近垂直河岸方向時，渡河航程越短。這可以通過幾何方法求得，即以水流速度的末端為圓心，以船速的長度為半徑作圓，從水流速度的始端作此圓的切線，該切線方向即為最短航程的方向。在豎直平面內(nèi)的圓周運動中，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動，過最高點的臨界條件是繩子的拉力或軌道的彈力剛好等于零，小球的重力充當向心力。設能通過最高點的最小速度為v臨，則mg=mv^2/r。能過最高點的條件是v≥v0，不能通過最高點的條件是v<v0，物體到達最高點之前就脫離了圓軌道。在輕桿模型中，小球可以做勻速圓周運動，當最高點的速度為v=gr時，桿對小球的彈力為零。當0<v<gr時，桿對小球有支持力，而且隨著速度的增加，支持力減小。當v>gr時，桿對小球有拉力或管的外壁對小球有豎直向下的壓力，而且隨著速度的增加，拉力或壓力增大。在水平面內(nèi)做圓周運動的物體，當角速度w變化時，物體有遠離或向著圓心運動的趨勢。要根據(jù)物體的受力情況，判斷物體受某個力是否存在以及這個力存在時方向朝哪，特別是一些靜摩擦力，繩子的拉力等。在生活中，汽車和火車轉(zhuǎn)彎時會出現(xiàn)側向的摩擦力提供向心力的情況。當內(nèi)側軌道低于外側時，速度適中時重力與支持力合力提供向心力。當速度過大時，外軌道阻止火車做離心運動，火車對外側軌道有壓力；當速度過小時，內(nèi)軌道阻止火車做近心運動，火車對內(nèi)軌道有側壓力。汽車過拱形時，合力向下，失重。凹形橋的物理公式可以表示為F支－mg＝ma＝m(v2/r)，其中合力（向心力、加速度）向上，當完全失重時，壓力為零。同軸傳動的公式為ω1/ω2=r2/r1，而皮帶傳動的公式為ω1/ω2=r1/r2。這些公式可以用于計算傳動比。在圓錐擺中，n=mgF/v2R，其中n表示擺繩的張力。而在平拋模型中，小球落在斜面上的距離與在水平方向通過的距離之比為2tanθ。對于拋向斜