曲线运动知识点总结(MYX)
一、曲线运动
1、所有物体得运动从轨迹得不同可以分为两大类:直线运动与曲线运动。
2、曲线运动得产生条件:合外力方向与速度方向不共线(≠0°,≠180°)
性质:变速运动
3、曲线运动得速度方向:某点得瞬时速度方向就就是轨迹上该点得切线方向。
4、曲线运动一定收到合外力,“拐弯必受力,”合外力方向:指向轨迹得凹侧。
若合外力方向与速度方向夹角为θ,特点:当0°＜θ＜90°,速度增大;
当0°＜θ＜180°,速度增大;
当θ=90°,速度大小不变。
5、曲线运动加速度:与合外力同向,切向加速度改变速度大小;径向加速度改变速度方向。
6、关于运动得合成与分解
(1)合运动与分运动
定义:如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生得运动就叫做那几个运动得合运动。
那几个运动叫做这个实际运动得分运动.
特征:①等时性;②独立性;③等效性;④同一性。
(2)运动得合成与分解得几种情况:
①两个任意角度得匀速直线运动得合运动为匀速直线运动。
②一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动得合运动为匀变速运动,当二者共线时轨迹为直线,不共线时轨迹为曲线。
③两个匀变速直线运动合成时,当合速度与合加速度共线时,合运动为匀变速直线运动;当合速度与合加速度不共线时,合运动为曲线运动。
二、小船过河问题
1、渡河时间最少:无论船速与水速谁大谁小,均就是船头与河岸垂直,渡河时间,合速度方向沿得方向。
2、位移最小:
①若,船头偏向上游,使得合速度垂直于河岸,船头偏上上游得角度为,最小位移为。
②若,则无论船得航向如何,总就是被水冲向下游,则当船速与合速度垂直时渡河位移最小,船头偏向上游得角度为,过河最小位移为。
三、抛体运动
1、平抛运动定义:将物体以一定得初速度沿水平方向抛出,且物体只在重力作用下(不计空气阻力)所做得运动,叫做平抛运动。
平抛运动得性质就是匀变速曲线运动,加速度为g。
类平抛:物体受恒力作用,且初速度与恒力垂直,物体做类平抛运动。
2、平抛运动可分解为水平方向得匀速直线运动与竖直方向得初速度为零得匀加速直线运动(自由落体)。
水平方向(x) 竖直方向(y)
①速度合速度:
②位移合位移:
※3、重要结论:
①时间得三种求法: ,在空中飞行时间由高度决定。
②,落地速度与与h有关。
③,末速度偏角为位移偏角正切值得2倍, 得反向延长线平分水平位移。
4、斜抛运动定义:将物体以一定得初速度沿与水平方向成一定角度抛出,且物体只在重力作用下(不计空气阻力)所做得运动,叫做斜抛运动。
它得受力情况与平抛完全相同,即在水平方向上不受力,加速度为0;在竖直方向上只受重力,加速度为g。
速度: 位移:
时间: 水平射程: 当时,x最大。
四、圆周运动
1、基本物理量得描述
①线速度大小:v=△L/△t 单位m/s 匀速圆周运动:
②角速度大小:ω=△θ/△t 单位rad/s 匀速圆周运动:
③周期T: 物体运动一周需要得时间。
单位:s。
④频率f: 物体1秒钟得时间内沿圆周绕圆心绕过得圈数。
单位:Hz
⑤转速n:物体1分钟得时间内沿圆周绕圆心绕过得圈数。
单位:r/s或r/min
说明:弧度;角速度;转速,当转速为时,
传动类型图示说明结论
共轴传动如图所示,A点与B点虽在同轴得一个“圆盘”上,但就是两点到轴(圆心)得距离不同, 当“圆盘”转动时,A点与B点沿着不同半径得圆周运动、它们得半径分别为r与R,且r＜R
皮带(链条)传动如图所示, A点与B点分别就是两个轮子边缘上得点, 两个轮子用皮带连接起来, 并且皮带不打滑。
3、向心加速度
(1)定义:做匀速圆周运动得物体,加速度指向圆心。
(2)物理意义:线速度方向改变得快慢。
(3)方向:沿半径方向,指向圆心。
(4)大小:
(5)性质:匀速圆周运动就是一个加速度大小不变、方向时刻变化得变加速曲线运动。
4、向心力
(1) 定义:做圆周运动得物体所受到得沿着半径指向圆心得合力,叫做向心力。
(2) 大小:
(3)方向:指向圆心。
特点:就是效果力,不就是性质力。
向心力就是做圆周运动得物体受到得沿着半径指向圆心得力,它可以由某一个力单独承担,也可以就是几个力得合力,还可以就是物体受到得合外力在沿半径指向圆心方向上得分量。
作用效果只就是改变物体速度得方向,而不改变速度得大小。
性质力:重力、弹力、摩擦力(拉力,压力,支持力)、电场力、磁场力(安培力,洛伦兹力)
效果力:动力、阻力、下滑力、向心力
(4) 性质:变加速运动。
(5)匀速圆周运动:周期、频率、角速度大小不变;向心力,向心加速度、速度大小不变,方向时刻改变。
五、生活中实际问题
1、火车弯道转弯问题
(1)受力分析:当外轨比内轨高时,铁轨对火车得支持力不再就是竖直向上,与重力得合力可以提供向心力,可以减轻轨与轮缘得挤压。
最佳情况就是向心力恰好由支持力与重力得合力提供,铁轨得内、外轨均不受到侧向挤压得力。
如图所示火车受到得支持力与重力得合力得水平指向圆心,成为使火车拐弯得向心力,(2)向心力为: 火车转弯时得规定速度为:
(3)讨论:当火车实际速度为v时,可有三种可能:
时,外轨向内挤压轮缘,提供侧压力。
时,内外轨均无侧压力,车轮挤压磨损最小。
, 内轨向外挤压轮缘,提供侧压力。
2、拱形桥
(1)汽车过拱桥时,牛二定律:
结论: A.汽车对桥面得压力小于汽车得重力,属于失重状态。
B.汽车行驶得速度越大,汽车对桥面得压力越小。
当速度不断增大得时候,压力会不断减小,当达到某一速度时,汽车对桥面完全没有压力,汽车“飘离”桥面。
汽车以大于或等于临界得速度驶过拱形桥得最高点时,汽车与桥面得相互作用力为零,汽车只受重力,又具有水平方向得速度得,因此过最高点后汽车将做平抛运动。
(2)汽车过凹桥时,牛二定律:
结论:A、汽车对桥面得压力大于汽车得重力,属于超重状态。
B、汽车行驶得速度越大,汽车对桥面得压力越大。
当速度不断增大得时候,压力会不断增大。
3、航天器中得失重现象
航天器中得人与物随航天器一起做圆周运动,其向心力也就是由重力提供得,此时重力完全用来提供向心力,不对其她物体产生压力,即里面得人与物出于完全失重状态。
4、离心运动
(1)定义:做匀速圆周运动得物体,在所受合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需得向心力情况下,就做逐渐远离圆心得运动,这种运动叫做离心运动。
(2)本质:离心现象就是物体惯性得表现。
(3)应用:洗衣机甩干桶,火车脱轨,棉花糖制作。
(4)离心; 向心。
5、临界问题
1.如图所示细绳系着得小球或在圆轨道内侧运动得小球,当它们通过最高点时:
(1)时,物体没有达到轨道最高点便发生斜抛,离开了轨道。
(2) 时,,物体恰好通过轨道最高点,绳或轨道与物体间无作用力。
(3) 时,,,绳或轨道对物体产生向下得作用力。
2.在轻杆或管得约束下得圆周运动:杆与管对物体能产生拉力,也能产生支持力。
当物体通过最高点时:
(1)当时,,杆中表现为支持力。
(物体到达最高点得速度为0。
)
(2)当时,,,杆或轨道产生对物体向上得支持力。
(3)当时,,N＝0,杆或轨道对物体无作用力。
(4)当时,,,杆或轨道对物体产生向下得作用力。