曲线运动知识点总结

曲线运动知识点总结
一、曲线运动
1．曲线运动的特征
（1）曲线运动的轨迹是曲线。

（2）由于运动的速度方向总沿轨迹的切线方向，又由于曲线运动的轨迹是曲线，所以曲线运动的速度方向时刻变化。

即使其速度大小保持恒定，由于其方向不断变化，所以说：曲线运动一定是变速运动。

（3）由于曲线运动的速度一定是变化的，至少其方向总是不断变化的，所以，做曲线运动的物体的中速度必不为零，所受到的合外力必不为零，必定有加速度。

（注意：合外力为零只有两种状态：静止和匀速直线运动。

） 曲线运动速度方向一定变化，曲线运动一定是变速运动，反之，变速运动不一定是曲线运动。

2．物体做曲线运动的条件
(1)从动力学角度看：物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一条直线上。

(2)从运动学角度看：物体的加速度方向跟它的速度方向不在同一条直线上。

3．匀变速运动： 加速度（大小和方向）不变的运动。

也可以说是：合外力不变的运动。

也可以说是：合外力不变的运动。

4．质点运动性质的判断方法：根据加速度是否变化判断质点是做匀变速运动还是非匀变速运动；由加速度(合外力)的方向与速度的方向是否在同一直线上判断是直线运动还是曲线运动．质点做曲线运动时，加速度的效果是： 在切线方向的分加速度改变速度的大小；在垂直于切线方向的分加速度改变速度的方向．
(1)a(或 F)跟 v 在同一直线上→直线运动：a 恒定→匀变速直线运动；a 变化→变加速直线运动．速直线运动．
(2)a(或 F)跟 v 不在同一直线上→曲线运动：a 恒定→匀变速曲线运动；a 变化→变加速曲线运动．加速曲线运动．
5.曲线运动的合力、轨迹、速度之间的关系
（1）轨迹特点：轨迹在速度方向和合力方向之间，且向合力方向一侧弯曲。

（2）合力的效果：合力沿切线方向的分力F 2改变速度的大小，沿径向的分力F 1改变速度的方向。

①当合力方向与速度方向的夹角为锐角时，物体的时，物体的速率速率将增大。

②当合力方向与速度方向的夹角为钝角时，物体的速率将减小。

③当合力方向与速度方向垂直时，物体的速率不变。

（举例：匀速（举例：匀速圆周运动圆周运动）
二、抛体运动
1．抛体运动的定义：将物体以一定的初速度向空中抛出，仅在重力的作用下物体所做的运动叫做抛体运动．的运动叫做抛体运动．
2．抛体运动的条件：
(1)(1)有一定的初速度有一定的初速度有一定的初速度(v0(v0(v0≠≠0)0)；；
（2)2)仅受重力的作用仅受重力的作用仅受重力的作用(F (F (F 合＝合＝合＝G G ，不受其他力的作用，不受其他力的作用))．
3．常见的抛体运动：
(1)(1)竖直竖直竖直上抛上抛运动：初速度运动：初速度 v0 v0 v0 与重力与重力与重力 G G G 方向相反．方向相反．方向相反．
沿着竖直方向向上抛出，仅在重力作用下物体所做的
(2)(2)竖直下抛运动：初速度竖直下抛运动：初速度竖直下抛运动：初速度 v0 v0 v0 与重力与重力与重力 G G G 方向相同．方向相同．方向相同．
(3)(3)平抛运动：初速度平抛运动：初速度平抛运动：初速度 v0 v0 v0 与重力与重力与重力 G G G 方向垂直．方向垂直．方向垂直．
(4)(4)斜抛运动斜抛运动：初速度：初速度 v0 v0 v0 与重力与重力与重力 G G G 方向既不平行也不垂直，有一定的夹角．方向既不平行也不垂直，有一定的夹角．
4．抛体运动属于理想化运动模型，实际上物体总要受到空气阻力的作用；抛体运动的初速度方向可以是任意的，所以抛体运动既可以是初速度方向可以是任意的，所以抛体运动既可以是直线直线运动也可以是曲线运动．
三、运动的合成与分解
1．分运动和合运动：一个物体同时参与几个运动，参与的这几个运动都是分运动，物体的实际运动就是合运动．
2．运动的合成：已知分运动求合运动，叫做运动的合成．
(1)(1)同一条直线上的两个分运动的合成：同向相加，同一条直线上的两个分运动的合成：同向相加，同一条直线上的两个分运动的合成：同向相加，反向反向相减。

(2)(2)不在同一条直线上的两个分运动合成时，遵循不在同一条直线上的两个分运动合成时，遵循不在同一条直线上的两个分运动合成时，遵循平行四边形平行四边形。

3．运动的分解：已知合运动求分运动，叫做运动的分解．
(1)(1)运动的分解是运动的合成的运动的分解是运动的合成的逆运算．
(2)(2)分解方法：根据运动的分解方法：根据运动的实际效果分解或正交分解。

4．合运动与分运动的关系：
(1)运动的独立性：一个物体同时参与两个一个物体同时参与两个((或多个或多个))运动，其中的任何一个运动并不会受其他分运动的干扰，而保持其运动性质不变，这就是运动的独立性原理．虽然各分运动互不干扰，但是它们共同决定合运动的性质和轨迹．
（2)运动的等时性：各个分运动与合运动总是同时开始，同时结束，经历时间相等(不同时的运动不能合成同时的运动不能合成))．
(3)运动的等效性：各分运动叠加起来与合运动有相同的效果各分运动叠加起来与合运动有相同的效果. .
(4)运动的同一性：各分运动与合运动：各分运动与合运动,,是指同一物体参与的分运动和实际发生的运动,不是几个不同物体发生的不同运动不是几个不同物体发生的不同运动. .
四、竖直方向的抛体运动
（一）、竖直下抛运动
1. 概念：把物体以一定初速度v0沿着竖直方向向下抛出，沿着竖直方向向下抛出，仅在重力作用下物体所做的仅在重力作用下物体所做的运动叫做竖直下抛运动运动叫做竖直下抛运动. .
2.条件：①v0v0≠≠0且方向竖直向下；②且方向竖直向下；②F F 合=G =G（（a=g a=g））
3．运动性质：匀加速直线运动．匀加速直线运动．
4.运动规律：取初速度取初速度 v v 0 的方向的方向((竖直向下竖直向下))为正方向为正方向
速度公式：v t ＝v 0＋gt; 
位移公式：ｈ＝v 0t ＋21
gt 2; 
v t 2
－v 02＝2g ｈ. 5. 竖直下抛运动可以看作是在同一直线上向下的匀速直线运动和自由落体运动的合运动.
6．竖直下抛运动的 v －t 图象：
v 0 为抛出时的初速度，为抛出时的初速度，
斜率为斜率为重力加速度重力加速度 g g，，
直线与坐标轴所围直线与坐标轴所围面积面积为物体下抛位移的大小．
（二）、竖直上抛运动
1. 概念：把物体以一定初速度v 0
运动叫做竖直运动叫做竖直上抛上抛运动运动. .
2．条件：①初速度：①初速度：v v 0≠0且方向竖直向上；且方向竖直向上； ②F 合=G =G（（a=g a=g））
3．运动性质：初速度初速度 v v 0≠0、加速度加速度 a a a＝－＝－＝－g g g 的匀变速的匀变速的匀变速直线运动直线运动(通常规定初速度通常规定初速度 v v 0 的方向为正方向方向为正方向) ) 4．竖直上抛运动的特殊规律(对称性)：
⑴时间对称：（t 上=t 下）
上升过程和下落过程经过同一段高度所用时间相等上升过程和下落过程经过同一段高度所用时间相等. .
⑵速度对称：（v 上= - v 下）
上升过程和下落过程经过同一位置时速度大小相等、方向相反上升过程和下落过程经过同一位置时速度大小相等、方向相反. .
5. 竖直上抛运动的几个特征量：
①上升时间：t 上=v 0 / g
②下落时间：t 下=v 0 / g
③空中运动时间：t 总=t 上+t 下=2v 0 / g 
④最大高度：h m = v 02
/2g
6．研究方法:
(1)分段分析法：将竖直上抛运动分为将竖直上抛运动分为
上升过程和下降过程。

上升过程和下降过程。

①上升过程是匀减速直线运动，上升过程是匀减速直线运动，
取竖直向上为正方向，取竖直向上为正方向，a=- g. a=- g.
②下降过程是②下降过程是自由落体运动自由落体运动，
取竖直向下为正方向，取竖直向下为正方向，a=g a=g .
(2)整体分析法：将全过程看成是初速度为将全过程看成是初速度为 v v 0、加速度是
重力加速度g 匀变速直线运动，取v 0为正方向，为正方向，a=-g a=-g a=-g。

注意：①S 为正，表示为正，表示质点质点在抛出点的上方，在抛出点的上方，
s 为负表示在抛出点的下方为负表示在抛出点的下方..
②v 为正为正,,表示质点向上运动表示质点向上运动, ,
v 为负表示质点向下运动。

为负表示质点向下运动。

(取竖直向上为正方向)
7. 竖直上抛运动的v-t 图象：
①斜率：①斜率：k=-g k=-g
②上升时间：②上升时间：t t 上=v 0 / g
③最大高度：h m = v 02
/2g
④落地时间：④落地时间：t =2t t =2t 1=2v 0/g
⑤落地速度⑤落地速度 ：v t = - v 0
⑥落地⑥落地位移位移：h 总=0
8.竖直上抛的h-t 图象：
:22y x v v v += 方向：方向： 位移0212x v t y gt =ìïí=ïî 合位移：合位移： 方向：o v gt x y 2五、平抛运动
1、定义：将物体以一定的初速度沿水将物体以一定的初速度沿水平方平方向抛出，物体只在重力作用下所做的运动，叫平抛运动。

叫平抛运动。

2．平抛运动的条件：(1)(1)物体具有水平方向的初速度；物体具有水平方向的初速度；物体具有水平方向的初速度；(2)(2)(2)仅受重力的作用仅受重力的作用仅受重力的作用(F (F 合＝合＝G)G)G)．． 3．平抛运动的性质：匀变速匀变速曲线曲线运动，运动，a=g. a=g.
4.研究平抛运动可以从水平方向和竖直方向研究：
(1)(1)水平方向：初速度为水平方向：初速度为水平方向：初速度为 v v 0，物体不受力，，物体不受力，即即 Fx Fx＝＝0，物体由于惯性而做匀速，物体由于惯性而做匀速直线直线运动．
(2)(2)竖直方向：初速度为零，物体受重力的作用，竖直方向：初速度为零，物体受重力的作用，a ＝g ，物体做，物体做自由落体自由落体运动．运动．
5.平抛运动的运动规律：
如图所示，物体从如图所示，物体从 O O O 点以水平初速度点以水平初速度点以水平初速度 v0 v0 v0 抛出，抛出，抛出，P P 为
经过时间经过时间 t t t 后轨迹上的一点，后轨迹上的一点，后轨迹上的一点，位移位移为 s s，速度为，速度为，速度为 v v v，， α、θ分别为分别为 s s s、、v v 与水平方向的夹角．与水平方向的夹角．与水平方向的夹角．
速度：0x y v v v gt =ìí=
î 合速度1tan ==q (4)(4)轨迹方程轨迹方程：平抛运动的轨迹为抛物线，其轨迹方程为
6．结论：
(1)平抛运动飞行时间:
仅由高度决定，与初速度无关。

(2)水平射程:
由初速度和高度共同决定。

(3)落地速度:
由初速度和高度共同决定。

由初速度和高度共同决定。

3．两个推论：
(1)(1)平抛运动中，某一时刻速度方向与水平方向平抛运动中，某一时刻速度方向与水平方向
的夹角为α，位移方向与水平方向夹角为θ，则
有 tan α＝2tan θ.
(2)(2)做平抛运动的物体，任意时刻合速度方向的做平抛运动的物体，任意时刻合速度方向的
反向延长线与延长线与 x x x 轴的轴的轴的交点交点为此时刻水平方向位
移的移的中点中点.
22y x s +=o x
y v gt
v v
==a tan。