高中物理曲線運動知識點總結

2021-03-04 05:48:15 字數 2102 閱讀 7713

(4) v、ω、t、f的關係

, ,(5)向心加速度(狀態量) 物理意義:描述線速度方向改變的快慢.

大小:方向:總是指向圓心即方向始終在變.所以不論a的大小是否變化,它都是個變化的量.

3.向心力f(狀態量,只看瞬時對應的各個物理量即可求得數值,不需過多考慮)

①作用效果:產生向心加速度,不斷改變質點的速度方向,而不改變速度的大小.

②大小:

③勻速圓周運動的向心力就是合外力,而在非勻速圓周運動中,向心力是合外力沿半徑方向的分力,而合外力沿切線方向的分力改變線速度的大小.

4.質點做勻速圓周運動的條件:

(1)質點具有初速度; (2)質點受到的合外力始終與速度方向垂直;

(3)合外力f的大小保持不變,且若,質點做離心運動;若,質點做近心運動; 若f = 0,質點沿切線做直線運動.

基本模型問題與方法

一.繩子與杆末端速度的分解方法

繩與杆問題的要點,物體運動為合運動,沿繩或杆方向和垂直於繩或杆方向的運動為分運動。例題:1.如圖5-1-7岸上用繩拉船,拉繩的速度是,當繩與水平方向夾角為θ時,船的速度為v/cosθ

二.小船過河最值問題(合運動為船的軌跡)

1.渡河最少時間:在河寬、船速一定,水速任意時,

渡河時間(垂直位移比垂直速度) ,合運動(船的軌跡)沿v的方向進行。

2.渡河最小位移

若船頭偏向上游的角度為渡河時間(垂直位移比

垂直速度) ,最短位移為d 。.

若,則不論船的航向如何,總是被水衝向下游,α角越大,船漂下的距離x越短,根據船頭與河岸的夾角應為,船最短距離為: 渡河時間(垂直位移比垂直速度) 附加:沒有船速小於或等於水速時,渡河最短位移=d河寬的情況

渡河航程最短有兩種情況:

①船速v2大於水流速度v1時,即v2>v1時,合速度v與河岸垂直時,最短航程就是河寬;

②船速v2小於水流速度vl時,即v2三:豎直平面問題繩杆模型(水平面內做圓周運動的臨界問題可以與豎直平面問題類化)

豎直平面內的圓周運動

(1)繩子模型小球在豎直平面內做圓周運動(一定不是勻速圓周運動)

①過最高點臨界條件:繩子的拉力(或軌道的彈力)剛好等於零,小球的重力充當向心力,設v臨是小球能通過最高點的最小速度,則: mg=,v0=

②能過最高點的條件:v≥v.0

③不能通過最高點的條件:v< v0,物體到達最高點之前就脫離了圓軌道.

(2)輕杆模型物體可以做勻速圓周運動情況

①臨界條件:由於硬桿或管壁的支撐作用,小球能到達最高點的臨界速度v臨=0,輕杆或軌道對小球的支援力:n=mg

②當最高點的速度v=時,杆對小球的彈力為零.

③當0f=mg-,而且:v↑→f↓

④當v>時,杆對小球有拉力(或管的外壁對小球有豎直向下的壓力):

f=-mg,而且:v↑→f↑

四:水平面內做圓周運動的臨界問題

在水平面上做圓周運動的物體,當角速度w變化時,物體有遠離或向著圓心運動的趨勢,這時,要根據物體的受力情況,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。

五:生活中的一些圓周運動

1、(汽車)火車轉彎問題

a:左右軌道水平時,側向的摩檫力提供向心力。b:

內側軌道低於外側時,速度適中時重力與支援力合力提供向心力。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,內軌道阻止火車做近心運動,火車對內軌道有側壓力。

2.、汽車過拱形問題凸形橋:mg-f支=ma= 合力(向心力、加速度)向下,失重

凹形橋:f支-mg=ma= 合力(向心力、加速度)向上,超重

3.、太空飛行器中的失重現象完全失重時,壓力為零。

4、.同軸傳動皮帶傳動

5、圓錐擺

6、平拋模型. 一水平丟擲的小球落到一傾角為的斜面上時,其速度方向與斜面垂直,運動軌跡如右圖中虛線所示。小球在豎直方向下落的距離與在水平方向通過的距離之比為

a. b.

cd.a、對於拋向斜面的物體,應分解物體運動的速度,所以位移之比為:

b、對於由斜面拋出落在斜面上的物體,應分解位移所以 ,時間

7、向心力f加速度a都是狀態量,只看瞬時對應的各個物理量即可求得數值。

例:小球到底部速度v ,環半徑為r,求其加速度,直接由公式即可。

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