高中物理曲線運(yùn)動知識點(diǎn)總結(jié)

.PAGE.第四章曲線運(yùn)動第一課時曲線運(yùn)動運(yùn)動的合成和分解一、曲線運(yùn)動的特點(diǎn)：曲線運(yùn)動的速度方向就是通過這點(diǎn)的曲線的切線方向，說明曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動，但變速運(yùn)動并不一定是曲線運(yùn)動，如勻變速直線運(yùn)動。二、物體做曲線運(yùn)動的條件物體所受合外力方向和速度方向不在同一直線上。三、勻變速曲線運(yùn)動和非勻變速曲線運(yùn)動的區(qū)別勻變速曲線運(yùn)動的加速度a恒定〔即合外力恒定〕，如平拋運(yùn)動。非勻變速曲線運(yùn)動的加速度是變化的，即合外力是變化的，如勻速園周運(yùn)動。四、運(yùn)動的合成和分解㈠原理和法那么：1．運(yùn)動的獨(dú)立性原理：一個物體同時參與幾種運(yùn)動，那么各分運(yùn)動都可以看作各自獨(dú)立進(jìn)展，它們之間互不干擾和影響，而總的運(yùn)動是這幾個分運(yùn)動的疊加。例如過河。2．運(yùn)動的等時性原理：假設(shè)一個物體同時參與幾個運(yùn)動，合運(yùn)動和分運(yùn)動是在同一時間進(jìn)展的。3．運(yùn)動的等效性原理：各分運(yùn)動的規(guī)律疊加起來與合運(yùn)動的規(guī)律有完全一樣的效果。4．運(yùn)動合成的法那么：因?yàn)閟、v、a都是矢量，所以遵守平行四邊形法那么。假設(shè)在同一直線上那么同向相加，反向相減。㈡運(yùn)動的合成1．兩個勻速直線運(yùn)動的合成①分運(yùn)動在一條直線上，如順?biāo)兄?、逆水行舟等。αv，αv，v2vv1，v1例1：一人以4m/s的速度騎自行車向東行駛，感覺風(fēng)是從正南吹來，當(dāng)他以6m/s的速度騎行時，感覺風(fēng)是從東南吹來，那么實(shí)際風(fēng)速和風(fēng)向如何？解析：風(fēng)相對人參與了兩個運(yùn)動：相對自行車向西的運(yùn)動v1和其實(shí)際運(yùn)動v2，感覺的風(fēng)是合運(yùn)動v。v2=2m/stgα=1/2例2：汽車以10m/s的速度向東行駛，雨滴以10m/s的速度豎直下落，坐在汽車?yán)锏娜擞^察到雨滴的速度大小及方向如何？10m/s10m/s10m/s10m/s方向：下偏西450例3．小船過河問題①最短時間過河。船頭指向?qū)Π?。②最短位移過河。分v1>v2、v1<v2兩種情況。2．一個勻速直線運(yùn)動和一個加速直線運(yùn)動的合成：①兩分運(yùn)動在一直線上，如勻加速、勻減速、豎直上拋運(yùn)動等。②兩分運(yùn)動互成角度。如平拋運(yùn)動，下節(jié)課再講。3．兩個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動仍然是勻變速運(yùn)動。假設(shè)v0與a合在同一直線上，做直線運(yùn)動；假設(shè)v0與a合不在同一直線上做曲線運(yùn)動。這類題目將在電場和磁場中出現(xiàn)。㈡運(yùn)動的分解：一般是根據(jù)研究對象的實(shí)際運(yùn)動效果分解，要注意的是研究對象的實(shí)際運(yùn)動是合運(yùn)動。例1．汽車?yán)矬w例2．人拉小船例3．反射光線在屏幕上光斑的速度第二課時平拋運(yùn)動一、平拋運(yùn)動的規(guī)律可分解為：①水平方向速度等于初速度的勻速直線運(yùn)動。vx=v0,x=v0t②豎直方向的自由落體運(yùn)動。vy=gt,y=gt2/2.下落時間〔只與下落高度y有關(guān)，于其它因素?zé)o關(guān)〕。任何時刻的速度v及v與v0的夾角θ：任何時刻的總位移：水平射程：二、平拋運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用：例1．美軍戰(zhàn)機(jī)在巴格達(dá)上空水平勻速飛行，飛到某地上空開場每隔2s投下一顆炸彈，開場投第六顆炸彈時，第一顆炸彈剛好落地，這時飛機(jī)已經(jīng)飛出1000m遠(yuǎn)。求第六顆炸彈落地時的速度和它在空過的位移。答案：141m/s1118m第三課時勻速圓周運(yùn)動及向心力公式一、描述勻速圓周運(yùn)動的物理量1．線速度：定義：做園周運(yùn)動的物體通過的弧長與所用時間的比值此式計(jì)算出為平均速率，當(dāng)t時的極限為即時速度，方向：切線方向，為矢量，單位m/s，意義為描述質(zhì)點(diǎn)沿園弧運(yùn)動的快慢。2．角速度：定義：做園周運(yùn)動的物體，半徑轉(zhuǎn)過的角度跟所用時間的比值：此式為平均角速度t時為即時角速度。為矢量，方向垂直于園周運(yùn)動的平面，在高中階段不考慮其矢量性當(dāng)作標(biāo)量處理，單位：rad/s、意義是描述質(zhì)點(diǎn)繞園心轉(zhuǎn)動的快慢。3．周期和頻率：T〔s〕、f〔Hz〕、、注意轉(zhuǎn)速為轉(zhuǎn)/分〔頻率〕4．V、ω、T、f的關(guān)系：對任何園周運(yùn)動：V=即時對應(yīng)，T=是在T不變的條件下成立在勻速園周運(yùn)動中：V=恒成立，另：加速度：方向，指向園心大小a的大小和方向由向心力決定，與V、ω、r無關(guān)，但可以用力V、ω、r求出，在V一樣時，a與r成反比，假設(shè)ω不變a與r成正比，a描述速度方向變化的快慢，〔而切向加速度只改變速度的大小〕。在處理園周運(yùn)動時注意：同一皮帶上線速度V一樣，同一軸的皮帶輪上ω一樣。例如圖6．向心力：方向：指向園心大?。鹤饔茫寒a(chǎn)生向心加速度，不改變速率，只改變方向，所以不做功。來源：向心力可由某一個力提供〔如在唱盤上的物體〕也可由假設(shè)干個力的合力提供〔單擺在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)〕甚至可以是一個力的分力〔如園錐擺〕。向心力不是一種新的性質(zhì)的力，而是根據(jù)效果命名的力，決不能在分析受力時，再分析出一個向心力。7．勻速圓周運(yùn)動：①特點(diǎn)②作勻速圓周運(yùn)動的條件：速度不為零，受到大小不變方向總是與速度方向垂直嚴(yán)半徑指向圓心的合外力的作用，而且合外力等于圓周運(yùn)動物體所需要的向心力二、向心力公式的應(yīng)用300例：如圖在光滑的圓錐頂用長為l的細(xì)線懸掛一質(zhì)量為m的小球，圓錐體固定在水平面上不動，其軸線沿豎直方向，母線與軸線之間的夾角為300，物體以速率v繞園錐體軸線做水平勻速圓周運(yùn)動。⑴當(dāng)時，求繩對物體的拉力。⑵當(dāng)時，求繩對物體的拉力。300答案：平拋運(yùn)動規(guī)律穩(wěn)固練習(xí)班級：___________：___________〔打"星號※〞為難度較大的題目〕一.選擇題〔不定項(xiàng)〕：1、關(guān)于平拋運(yùn)動，以下說確的是〔〕A．不管拋出位置多高，拋出速度越大的物體，其水平位移一定越大B．不管拋出位置多高，拋出速度越大的物體，其飛行時間一定越長C．不管拋出速度多大，拋出位置越高，其飛行時間一定越長D．不管拋出速度多大，拋出位置越高，飛得一定越遠(yuǎn)2、關(guān)于平拋運(yùn)動，以下說確的是〔〕A．是勻變曲線速運(yùn)動B．是變加速曲線運(yùn)動C．任意兩段時間速度變化量的方向一樣D．任意相等時間的速度變化量相等3、物體在平拋運(yùn)動過程中，在相等的時間，以下哪些量是相等的〔〕A．速度的增量B．加速度C．位移D．平均速率4、物體做平拋運(yùn)動時，描述物體在豎直方向上的速度vy〔取向下為正〕隨時間變化的圖像是〔〕ttvyOAtvyOBtvyOCtvyOD※5、一輛以速度v向前行駛的火車中，有一旅客在車廂旁把一石塊自手中輕輕釋放，下面關(guān)于石塊運(yùn)動的看法中正確的選項(xiàng)是〔〕A．石塊釋放后，火車仍作勻速直線運(yùn)動，車上旅客認(rèn)為石塊作自由落體運(yùn)動，路邊的人認(rèn)為石塊作平拋運(yùn)動B．石塊釋放后，火車立即以加速度a作勻加速直線運(yùn)動，車上的旅客認(rèn)為石塊向后下方作加速直線運(yùn)動，加速度a′＝C．石塊釋放后，火車立即以加速度a作勻加速運(yùn)動，車上旅客認(rèn)為石塊作后下方的曲線運(yùn)動D．石塊釋放后，不管火車作什么運(yùn)動，路邊的人認(rèn)為石塊作向前的平拋運(yùn)動6、物體從某一確定高度以v0初速度水平拋出，落地時的速度為vt，它的運(yùn)動時間是〕A．B．C．D．7、在高度為h的同一位置上向水平方向同時拋出兩個小球A和B，假設(shè)A球的初速vA大于B球的初速vB，那么以下說確的是〔〕A．A球落地時間小于B球落地時間B．在飛行過程中的任一段時間，A球的水平位移總是大于B球的水平位移C．假設(shè)兩球在飛行中遇到一堵豎直的墻，A球擊中墻的高度總是大于B球擊中墻的高度D．在空中飛行的任意時刻，A球的速率總大于B球的速率8、研究平拋運(yùn)動，下面哪些做法可以減小實(shí)驗(yàn)誤差〔〕A．使用密度大、體積小的鋼球B．盡量減小鋼球與斜槽間的摩擦C．實(shí)驗(yàn)時，讓小球每次都從同一高度由靜止開場滾下D．使斜槽末端的切線保持水平9、如下圖，以9.8m/s的水平初速度v0拋出的物體，飛行一段時間后，垂直地撞在傾角θ為30°的斜面上，可知物體完成這段飛行的時間是〔〕A、sB、sC、sD、2sA′hAB′Bx2x1※10、一個同學(xué)在做平拋實(shí)驗(yàn)時，記下斜槽末端位置在A`B`線上，并在坐標(biāo)紙上描如以下圖所示曲線．現(xiàn)在我們在曲線上取A、B兩點(diǎn)，用刻度尺分別量出它們到y(tǒng)的距離AA′＝x1，BB′＝A′hAB′Bx2x1A．B．C．D．二.填空題11、在距地面高為19.6m處水平拋出一物體，物體著地點(diǎn)和拋出點(diǎn)之間的水平距離為80m，那么物體拋出時的初速度為＿＿＿＿，物體落地時的豎直分速度為＿＿＿＿?！瞘取9.8m/s212、從高度為h處以初速度v0水平拋出一物體，測得落地點(diǎn)與拋出點(diǎn)的水平距離為x．如果拋出點(diǎn)的高度降低了h，仍要把物體拋到x遠(yuǎn)處，那么水平初速度應(yīng)為＿＿＿＿。13、做平拋運(yùn)動的物體如果落地時豎直方向的速率與水平拋出時的速率相等，那么它經(jīng)過的水平距離與拋出點(diǎn)的高度之比是＿＿＿＿。14、以初速度v0水平拋出一物體，經(jīng)過一段時間后，速度的大小為v，，再經(jīng)過一樣的一段時間，物體速度的大小變?yōu)椋撸撸撸摺?5、在一次"飛車過黃河〞的表演中，汽車在空中飛經(jīng)最高點(diǎn)后在對岸著地。汽車從最高點(diǎn)至著地點(diǎn)經(jīng)歷時間約為0.8s，兩點(diǎn)間的水平距離約為30m，忽略空氣阻力，那么汽車在最高點(diǎn)時的速度約為m/s。最高點(diǎn)與著地點(diǎn)間的高度差約為m?！踩＝10m/s2〕〔37.5m/s,38.3m/s〕三.實(shí)驗(yàn)探究題16、在"探究平拋運(yùn)動的運(yùn)動規(guī)律〞的實(shí)驗(yàn)中，可以描繪出小球平拋運(yùn)動的軌跡，實(shí)驗(yàn)簡要步驟如下：A．讓小球?qū)掖螐奈恢蒙蠞L下，在一印有小方格的紙記下小球碰到鉛筆筆尖的一系列位置，如右以下圖中a、b、c、d所示。B．按圖安裝好器材，注意，記下平拋初位置O點(diǎn)和過O點(diǎn)的豎直線。C．取下白紙以O(shè)為原點(diǎn)，以豎直線為y軸建立坐標(biāo)系，用平滑曲線畫平拋運(yùn)動物體的軌跡。abcabcd⑵上述實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序是。⑶圖中小方格的邊長L＝1.25cm，那么小球平拋的初速度為v0＝〔用L、g表示〕，其值是〔取g＝9.8m/s2〕，小球在ｂ點(diǎn)的速率。四.計(jì)算題17、飛機(jī)在2km的高空以360km/h的速度沿水平航線勻速飛行，飛機(jī)在地面上觀察者的正上方空投一包裹〔取g＝10m/s2，不計(jì)空氣阻力〕⑴.試比擬飛行員和地面觀察者所見的包裹的運(yùn)動軌跡；⑵.包裹落地處離地面觀察者多遠(yuǎn)？離飛機(jī)的水平距離多大？⑶.求包裹著地時的速度大小和方向(方向用三角函數(shù)表示)18、如下圖，騎車人欲穿過寬度d=2m的壕溝AB，現(xiàn)兩溝沿的高度差。求車速至少多大才能平安穿躍?！瞘取9.8m/s2〕19、跳臺滑雪是勇敢者的運(yùn)動。它是利用山勢特別建造的跳臺所進(jìn)展的。運(yùn)發(fā)動著專用滑雪板，不帶雪仗在助滑路上獲得高速后起跳，在空中飛行一段距離后著陸。這項(xiàng)運(yùn)動極為壯觀。如右圖所示，設(shè)一位運(yùn)發(fā)動由a點(diǎn)沿水平方向躍起，到b點(diǎn)著陸時，測得ab間距離l＝40m，山坡傾角θ＝30°。試計(jì)算運(yùn)發(fā)動起跳的速度和他在空中飛行的時間?！膊挥?jì)空氣阻力，g取10m/s2〕第六章平拋運(yùn)動規(guī)律穩(wěn)固練習(xí)答案一、選擇題1.C2.ACD3.AB4.D5.ABD6.D7.BCD8.ACD9.C10.A10.x1=v0t1x2=v0t2h=0.5gt22-0.5gt12二、填空題11、40m／ｓ；19.6ｍ／ｓ；１２、2v0１3、２：１14、15、37.5m/s,38.3m/s16、〔１〕Ａ.同一位置，Ｂ.斜槽末端切線水平〔２〕Ｂ-Ａ-Ｃ〔３〕，0.7m/s，0.875m/s三、計(jì)算題17、〔1〕⑴飛機(jī)上的飛行員以正在飛行的飛機(jī)為參照物，從飛機(jī)上投下去的包裹由于慣性，在水平方向上仍以360km/h的速度沿原來的方向飛行，但由于離開了飛機(jī)，在豎直方向上同時進(jìn)展自由落體運(yùn)動，所以飛機(jī)上的飛行員只是看到包裹在飛機(jī)的正下方下落，包裹的軌跡是豎直直線；地面上的觀察者是以地面為參照物的，他看見包裹做平拋運(yùn)動，包裹的軌跡為拋物線。⑵拋體在空中的時間取決于豎直方向的運(yùn)動，即t＝EQ\r(,\F(2H,g))＝20s。包裹在完成豎直方向2km運(yùn)動的同時，在水平方向的位移是：x＝v0t＝2000m，即包裹落地位置距觀察者的水平距離為2000m?？罩械陌谒椒较蚺c飛機(jī)是同方向同