高中物理必修二第一章曲線運動知識點歸納

2022-05-01 08:00:04 字數 2668 閱讀 1244

必修二知識點第一章曲線運動

(一)曲線運動的位移

研究物體的運動時,座標系的選取十分重要.在這裡選擇平面直角座標系.以拋出點為座標原點,以丟擲時物體的初速度v0方向為x軸的正方向,以豎直方向向下為y軸的正方向,如下圖所示.

當物體運動到a點時,它相對於拋出點o的位移是oa,用l表示. 由於這類問題中位移向量的方向在不斷變化,運算起來很不方便,因此要盡量用它在座標軸方向的分向量來表示它. 由於兩個分向量的方向是確定的,所以只用a點的座標(xa、ya)就能表示它,於是使問題簡化.

(二)曲線運動的速度

1、曲線運動速度方向:做曲線運動的物體,在某點的速度方向,沿曲線在這一點的切線方向.

2.對曲線運動速度方向的理解

如圖所示, ab割線的長度跟質點由a運動到b的時間之比,即=,等於ab過程中平均速度的大小,其平均速度的方向由a指向b.當b非常非常接近a時,ab割線變成了過a點的切線,同時δt變為極短的時間,故ab間的平均速度近似等於a點的瞬時速度,因此質點在a點的瞬時速度方向與過a點的切線方向一致.

(三)曲線運動的特點

1、曲線運動是變速運動:做曲線運動的物體速度方向時刻在發生變化,所以曲線運動是變速運動.(曲線運動是變速運動,但變速運動不一定是曲線運動)

2、做曲線運動的物體一定具有加速度

曲線運動中速度的方向(軌跡上各點的切線方向)時刻在發生變化,即物體的運動狀態時刻在發生變化,而力是改變物體運動狀態的原因,因此,做曲線運動的物體所受合力一定不為零,也就一定具有加速度.(說明:曲線運動是變速運動,只是說明物體具有加速度,但加速度不一定是變化的,例如,拋物運動都是勻變速曲線運動.)

(四)物體做曲線運動的條件:

物體所受的合外力的方向與速度方向不在同一直線上,也就是加速度方向與速度方向不在同一直線上.(只要物體的合外力是恒力,它一定做勻變速運動,可能是直線運動,也可能是曲線運動)

當物體受到的合外力方向與速度方向的夾角為銳角時,物體做曲線運動的速率將增大;當物體受到的合外力方向與速度方向的夾角為鈍角時,物體做曲線運動的速率將減小;當物體受到的合外力方向與速度的方向垂直時,該力只改變速度方向,不改變速度的大小.

(五)曲線運動的軌跡

做曲線運動的物體,其軌跡向合外力所指一方彎曲,若已知物體的運動軌跡,可判斷出物體所受合力的大致方向.速度和加速度在軌跡兩側,軌跡向力的方向彎曲,但不會達到力的方向.

(六)運動的合成與分解的方法

1、合運動與分運動的定義

如果物體同時參與了幾個運動,那麼物體實際發生的運動就是合運動,那幾個運動就是分運動.

物體的實際運動一定是合運動,實際運動的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度,而分運動的位移、速度、加速度是它的分位移、分速度、分加速度.

2、合運動與分運動的關係

3、合運動與分運動的求法

運動的合成與分解的方法:運動的合成與分解是指描述運動的各物理量,即位移、速度、加速度的合成與分解,由於它們都是向量,遵循平行四邊形定則(或進行正交分解).

(1)如果兩個分運動都在同一條直線上,需選取正方向,與正方向同向的量取「+」,與正方向反向的量取「-」,則向量運算簡化為代數運算.

(2)如果兩個分運動互成角度,則遵循平行四邊形定則(如圖所示).

(3)兩個相互垂直的分運動的合成:如果兩個分運動都是直線運動,且互成角度為90°,其分位移為s1、s2,分速度為v1、v2,分加速度為a1、a2,則其合位移s、合速度v和合加速度a,可以運用解直角三角形的方法求得,如圖所示.

合位移大小和方向為s=,tanθ=.

合速度大小和方向為v=,tanφ=.

合加速度的大小和方向為:a=,tanα=.

(4)運動的分解方法:理論上講乙個合運動可以分解成無數組分運動,但在解決實際問題時不可以隨心所欲地隨便分解.實際進行運動的分解時,需注意以下幾個問題:

①確認合運動,就是物體實際表現出來的運動.

②明確實際運動是同時參與了哪兩個分運動的結果,找到兩個參與的分運動.

③正交分解法是運動分解最常用的方法,選擇哪兩個互相垂直的方向進行分解是求解問題的關鍵.

特別提醒

a合運動一定是物體的實際運動(一般是相對於地面的).

b不是同一時間內發生的運動、不是同一物體參與的運動不能進行合成.

c對速度進行分解時,不能隨意分解,應該建立在對物體的運動效果進行分析的基礎上.

d合速度與分速度的關係

當兩個分速度v1、v2大小一定時,合速度的大小可能為:|v1-v2|≤v≤v1+v2,故合速度可能比分速度大,也可能比分速度小,還有可能跟分速度大小相等.

4、運動的合成與分解是研究曲線運動規律最基本的方法,它的指導思想就是化曲為直,化變化為不變,化複雜為簡單的等效處理觀點.在實際問題中應注意對合運動與分運動的判斷.合運動就是物體相對於觀察者所做的實際運動,只有深刻挖掘物體運動的實際效果,才能正確分解物體的運動.

(七)如圖所示,用v1表示船速,v2表示水速.我們討論幾個關於渡河的問題.

當v1垂直河岸時(即船頭垂直河岸),渡河時間最短,船渡河的位移。以最小位移渡河:當船在靜水中的速度大於水流速度時,小船可以垂直渡河,顯然渡河的最小位移s等於河寬d,船頭與上游夾角滿足,此時渡河時間

(八)運動描述的例項

1.蠟塊的位置

蠟塊沿玻璃管勻速上公升的速度設為vy,玻璃管向右移動的速度設為vx.從蠟塊開始運動的時刻計時,於是,在時刻t,蠟塊的位置p可以用它的x、y兩個座標表示x=vxt,y=vyt.

2.蠟塊的速度大小v=,速度的方向滿足tanθ=.

3.蠟塊的運動軌跡y=x是一條過原點的直線.

高中物理必修二 第五章曲線運動講義

第五章曲線運動 這一章是在前邊幾章的學習基礎之上,研究一種更為複雜的運動方式 曲線運動。這也是運動學中更為重要的一部分內容,本章的重難點就在於拋體運動 圓周運動。考試的要求 對所學知識要知道其含義,並能在有關的問題中識別並直接運用,相當於課程標準中的 了解 和 認識 能夠理解所學知識的確切含義以及和...

高中物理必修二第五章曲線運動知識點總結

1 火車彎道轉彎問題 1 受力分析 當外軌比內軌高時,鐵軌對火車的支援力不再是豎直向上,和重力的合力可以提供向心力,可以減輕軌和輪緣的擠壓。最佳情況是向心力恰好由支援力和重力的合力提供,鐵軌的內 外軌均不受到側向擠壓的力。如圖所示火車受到的支援力和重力的合力的水平指向圓心,成為使火車拐彎的向心力,2...

教學設計高中物理第一章

教學設計 運動的描述 一教學目標設計 1.認知目標 1 知道參考係的概念。知道對同一物體選擇不同的參考係時,觀察的結果可能不同。2 理解質點的概念,知道它是一種科學的抽象,知道科學抽象是一種普遍的研究方法。3 知道位移的概念,知道它是表示質點位置變動的物理量,知道它是向量,可以用有向線段來表示。4 ...