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1、第五章曲线运动知识点第五章曲线运动知识点 一、知识点总结: 1.曲线运动 ,1,物体作曲线运动的条件:运动质点所受的合外力,或加速度,的方向跟它的速度方向不在同一直线上. ,2,曲线运动的特点:质点在某一点的速度方向就是通过该点的曲线的切线方向.质点的速度方向时刻在改变所以曲线运动一定是变速运动. ,3,曲线运动的轨迹:做曲线运动的物体其轨迹向合力所指一方弯曲若已知物体的运动轨迹可判断出物体所受合外力的大致方向如平抛运动的轨迹向下弯曲圆周运动的轨迹总向圆心弯曲等. 2.运动的合成与分解 ,1,合运动与分运动的关系:?等时性;?独立性;?等效性. ,2,运动的合成与分解的法则:平行四边形定则.
2、,3,分解原则:根据运动的实际效果分解物体的实际运动为合运动. 3. 平抛运动 ,1,特点:?具有水平方向的初速度;?只受重力作用是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动. ,2,运动规律:平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动. 平抛运动的规律 以抛出点为坐标原点以初速度v方向为x正方向竖直向下为y 正方向如右0图所示则有: v,v,v,gt分速度 x0ygt222v,v，gt,tan,合速度 ov012分位移x,vt,y,gt 222s,x，y合位移 ? 注意:合位移方向与合速度方向不一致。 4.圆周运动 ,1,描述圆周运动的物理量 ?线速度:描述质点做圆周运动的快
3、慢大小v=s/t,s是t时间内通过弧长,方向为质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向 ?角速度:描述质点绕圆心转动的快慢大小=/t,单位rad/s,是连接质点和圆心的半径在t时间内转过的角度.其方向在中学阶段不研究. ?周期T -做圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期. 向心力 向心力: 定义:做圆周运动的物体所受的指向圆心的力是效果力。 方向:向心力总是沿半径指向圆心大小保持不变是变力。 ?匀速圆周运动的向心力就是物体所受的合外力。 ?向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力也可以是各力的合力或某力的分力 ?匀速圆周运动:物体做匀速圆周运动时受到的外力的合力就是向心力向心力大小不变
4、方向始终与速度方向垂直且指向圆心这是物体做匀速圆周运动的条件。 ?变速圆周运动:在变速圆周运动中合外力不仅大小随时间改变其方向也不沿半径指向圆心(合外力沿半径方向的分力(或所有外力沿半径方向的分力的矢量和)提供向心力使物体产生向心加速度改变速度的方向(合外力沿轨道切线方向的分力使物体产生切向加速度改变速度的大小。 二、重点物理模型分析 1.船过河模型 (1)处理方法:小船在有一定流速的水中过河时实际上参与了两个方向的分运动即随水流的运动(水冲船的运动)和船相对水的运动即在静水中的船的运动,就是船头指向的方向,船的实际运动是合运动。 (2)若小船要垂直于河岸过河过河路径最短应将船头偏向上游如图甲
5、所示此时ddt,过河时间: vvsin,1合(3)若使小船过河的时间最短应使船头正对河岸行驶如图乙所示此时过河时间d(d为河宽)。因为在垂直于河岸方向上位移是一定的船头按这样的方向在t,v1垂直于河岸方向上的速度最大。 2.绳端问题 绳子末端运动速度的分解按运动的实际效果进行可以方便我们的研究。 例如在右图中用绳子通过定滑轮拉物体船当以速度v匀速拉绳子时求船的速度。 船的运动(即绳的末端的运动)可看作两个分运动的合成: a)沿绳的方向被牵引绳长缩短绳长缩短的速度等于左端绳子伸长的速度。即为v, b)垂直于绳以定滑轮为圆心的摆动它不改变绳长。这样就可以求得船的速度为v, 当船向左移动将逐渐变大船
6、速逐渐变大。虽然匀速拉绳子但物体A却cos,在做变速运动。 3(竖直平面内的圆周运动问题的分析方法 3、认真做好培优补差工作。 开展一帮一活动，与后进生家长经常联系，及时反映学校里的学习情况，促使其提高成绩，帮助他们树立学习的信心与决心。竖直平面内的圆周运动是典型的变速圆周运动对于物体在竖直平面内做变速圆周运动的问题中学物理中只研究物体通过最高点和最低点的情况。在最高点和最低点合外力就是向心力。 （1）圆周角：:顶点在圆上,并且两边都与圆相交的角,叫做圆周角.1,如右图所示为没有物体支撑的小球在竖直平面内做圆周运动过最高点的情况: ,(4)面积公式:(hc为C边上的高);?临界条件:小球达最高
7、点时绳子的拉力(或轨道的弹力)刚好等于零小球的重力提供其做圆周运动的向心力。 2.点与圆的位置关系及其数量特征：1、开展一帮一活动，让优秀学生带动后进生，促使他们的转化。2v0mg,m 即rv,gr 式中的v小球通过最高点的最小速度通常叫临界速度 00?能过最高点的条件:vv此时绳对球产生拉力F 0?不能过最高点的条件:v0，当x时，y随x的增大而增大。?右图中(a)所示的小球过最高点时轻杆对小球的弹力的情况: gr 当0v时杆对小球有指向圆心的拉力其大小随速度的增大而增大( (1)如圆中有弦的条件,常作弦心距,或过弦的一端作半径为辅助线.（圆心向弦作垂线）?右图(b)所示的小球过最高点时光滑硬管对小球的弹力情况与硬杆对小球的弹力类似。