二、曲线运动

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2.曲线运动

2.曲线运动

C
第1节 曲线运动
随堂练习
4.质点在一平面内沿曲线由P运动到Q,如果用V 、a、F分别表示
质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力,下列图像可能正 确的是 ( ) D
5.课本P7 第5题(曲线运动受力与轨迹弯曲的关系)
第1节 曲线运动
内容回顾
一、曲线运动的定义
物体或质点的运动轨迹是曲线的运动 (速度方向不断的改变,一定是变速运动)
第1节 曲线运动
一,回顾已学过的直线运动
第1节 曲线运动
二,举出生活中的曲线运动
第1节 曲线运运动升级版
①物体加速度方向与速度方向不在同一条直线上(运动角度) ②物体所受合外力方向与速度方向不在同一条直线上(受力角度)
特点:1.加速度或者合外力的方向指向曲线的弯曲方向; 2.曲线运动轨迹始终位于受力方向和速度方向之间。
第1节 曲线运动
随堂练习
1.下列可以表示曲线运动的有
第1节 曲线运动
随堂练习
2.做曲线运动的物体,在运动过程中,一定发生变化的物理量是 (B ) A 速率 B 速度 C 加速度 D 合外力 3.关于两个分运动的合运动,下列说法正确的是 A 合运动的速度一定大于两个分运动的速度 B 合运动的速度一定大于一个分运动的速度 C 合运动的方向就是物体实际运动的方向 D 由两个分速度的大小就可以确定合速度的大小 ( )
谢谢同学们@高一4班 2018.03.14
1.独立性(相互不干扰) 2.同时性(同时进行) 3.合运动方向的为物体实际运动方向
二、运动的合成分解(合运动与分运动)
三、物体做曲线运动的条件
物体速度方向与它所受合外力的方向不在同一条直线上
平抛运动 三种 情况总结
1.物体做平抛运动落在水平地面上的情况,我(们)已经 十分清晰了(水平匀速,竖直匀变(加)速); 2.那么,做平抛运动的物体落在斜面上位移最短这种情 况(位移方向与竖直方向夹角等于斜面的倾角)我也该 掌握了;如微点第6页 3、6两题; 3.当然,对于从斜面抛出落在斜面上的情况(位移方向 与水平方向的夹角就等于 斜面的倾角)也就不言而喻了。 如微点第7页6、8两题; 最后我初步尝试了举一反三,类型归纳的学习方法!

高中物理必修二第一章曲线运动知识点归纳

高中物理必修二第一章曲线运动知识点归纳

必修二知识点第一章曲线运动(一)曲线运动的位移研究物体的运动时,坐标系的选取十分重要.在这里选择平面直角坐标系.以抛出点为坐标原点,以抛出时物体的初速度v0方向为x轴的正方向,以竖直方向向下为y轴的正方向,如下图所示.当物体运动到A点时,它相对于抛出点O的位移是OA,用l表示.由于这类问题中位移矢量的方向在不断变化,运算起来很不方便,因此要尽量用它在坐标轴方向的分矢量来表示它.由于两个分矢量的方向是确定的,所以只用A点的坐标(x A、y A)就能表示它,于是使问题简化.(二)曲线运动的速度1、曲线运动速度方向:做曲线运动的物体,在某点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.2.对曲线运动速度方向的理解如图所示,AB割线的长度跟质点由A运动到B的时间之比,即=,等于AB过程中平均速度的大小,其平均速度的方向由A指向B.当B非常非常接近A时,AB割线变成了过A点的切线,同时Δt变为极短的时间,故AB间的平均速度近似等于A点的瞬时速度,因此质点在A点的瞬时速度方向与过A点的切线方向一致.(三)曲线运动的特点1、曲线运动是变速运动:做曲线运动的物体速度方向时刻在发生变化,所以曲线运动是变速运动.(曲线运动是变速运动,但变速运动不一定是曲线运动)2、做曲线运动的物体一定具有加速度曲线运动中速度的方向(轨迹上各点的切线方向)时刻在发生变化,即物体的运动状态时刻在发生变化,而力是改变物体运动状态的原因,因此,做曲线运动的物体所受合力一定不为零,也就一定具有加速度.(说明:曲线运动是变速运动,只是说明物体具有加速度,但加速度不一定是变化的,例如,抛物运动都是匀变速曲线运动.)(四)物体做曲线运动的条件:物体所受的合外力的方向与速度方向不在同一直线上,也就是加速度方向与速度方向不在同一直线上.(只要物体的合外力是恒力,它一定做匀变速运动,可能是直线运动,也可能是曲线运动)当物体受到的合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体做曲线运动的速率将增大;当物体受到的合外力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体做曲线运动的速率将减小;当物体受到的合外力方向与速度的方向垂直时,该力只改变速度方向,不改变速度的大小.(五)曲线运动的轨迹做曲线运动的物体,其轨迹向合外力所指一方弯曲,若已知物体的运动轨迹,可判断出物体所受合力的大致方向.速度和加速度在轨迹两侧,轨迹向力的方向弯曲,但不会达到力的方向.(六)运动的合成与分解的方法1、合运动与分运动的定义如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就是合运动,那几个运动就是分运动.物体的实际运动一定是合运动,实际运动的位移、速度、加速度就是它的合位移、合速度、合加速度,而分运动的位移、速度、加速度是它的分位移、分速度、分加速度.2、合运动与分运动的关系3、合运动与分运动的求法运动的合成与分解的方法:运动的合成与分解是指描述运动的各物理量,即位移、速度、加速度的合成与分解,由于它们都是矢量,遵循平行四边形定则(或进行正交分解).(1)如果两个分运动都在同一条直线上,需选取正方向,与正方向同向的量取“+”,与正方向反向的量取“-”,则矢量运算简化为代数运算.(2)如果两个分运动互成角度,则遵循平行四边形定则(如图所示).(3)两个相互垂直的分运动的合成:如果两个分运动都是直线运动,且互成角度为90°,其分位移为s 1、s 2,分速度为v 1、v 2,分加速度为a 1、a 2,则其合位移s 、合速度v 和合加速度a ,可以运用解直角三角形的方法求得,如图所示.合位移大小和方向为s =,tan θ=. 合速度大小和方向为v =,tan φ=. 合加速度的大小和方向为:a =,tan α=.(4)运动的分解方法:理论上讲一个合运动可以分解成无数组分运动,但在解决实际问题时不可以随心所欲地随便分解.实际进行运动的分解时,需注意以下几个问题:①确认合运动,就是物体实际表现出来的运动.②明确实际运动是同时参与了哪两个分运动的结果,找到两个参与的分运动.③正交分解法是运动分解最常用的方法,选择哪两个互相垂直的方向进行分解是求解问题的关键. 特别提醒a 合运动一定是物体的实际运动(一般是相对于地面的).b 不是同一时间内发生的运动、不是同一物体参与的运动不能进行合成.c 对速度进行分解时,不能随意分解,应该建立在对物体的运动效果进行分析的基础上.d 合速度与分速度的关系当两个分速度v 1、v 2大小一定时,合速度的大小可能为:|v 1-v 2|≤v ≤v 1+v 2,故合速度可能比分速度大,也可能比分速度小,还有可能跟分速度大小相等.4、运动的合成与分解是研究曲线运动规律最基本的方法,它的指导思想就是化曲为直,化变化为不变,化复杂为简单的等效处理观点.在实际问题中应注意对合运动与分运动的判断.合运动就是物体相对于观察者所做的实际运动,只有深刻挖掘物体运动的实际效果,才能正确分解物体的运动.(七)如图所示,用v 1表示船速,v 2表示水速.我们讨论几个关于渡河的问题. θsin d s =。

【知识详解】物理必修二5.1曲线运动

【知识详解】物理必修二5.1曲线运动

第五章运动的描述第一节曲线运动【学习目标】1、知道曲线运动中速度的方向,理解曲线运动是一种变速运动。

2、知道物体做曲线运动的条件,理解牛顿第二定律对物体做曲线运动条件的解释。

3、理解合运动与分运动的关系、具体问题能够正确区分合运动与分运动。

【知识点详细解析】知识详解一、曲线运动速度的方向1、曲线运动速度方向的获取途径其一,生活中的现象如:砂轮边缘飞出的铁屑、雨天车轮甩出的雨滴、弯曲的水管中喷出的水流等;其二,由瞬时速度的定义,瞬时速度等于平均速度在时间间隔趋于零时的极限,从理论上得到曲线运动瞬时速度的方向。

2、曲线运动速度的方向质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向,指向前进的一侧3、曲线运动的性质曲线运动的速度方向时刻在变化,速度是矢量,曲线运动的速度时刻在变化,曲线运动一定是变速运动,一定具有加速度,曲线运动受到的合外力一定不等于零。

知识详解二、物体做曲线运动的条件1、物体做曲线运动的条件的获得途径其一,由实际的曲线运动的受力情况可以知道;其二,通过理性分析可以得知,如在垂直于运动的方向上物体受到了合外力的作用,物体的运动方向便失去了对称性,必然向着受力的方向偏转而成为曲线运动。

2、物体做直线运动条件当物体受到的合外力与速度的方向在一条直线上或者物体受到的合外力为零时,物体做直线运动。

3、物体做曲线运动条件物体做曲线运动条件是:当物体受到的合外力与它的速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动。

也就是说物体做曲线运动,必有:①物体具有初速度,即v0≠0;②物体受到合外力的作用,即F合≠0,或者说加速度a≠0;③合外力(加速度)与速度不在同一条直线上。

4、曲线运动中合外力的切向分量和法向分量的作用对于做曲线运动的物体,把合外力F沿曲线的切线方向和法线方向(与切线垂直的方向)分解,沿切线方向的分力F1使质点产生切线方向的加速度a1,当a1和v同向时,速度增大,如图1所示,此时的合外力方向一定与速度方向成锐角;当a1和v反向时,速度减小,如图2所示,此时的合外力方向一定与速度方向成钝角;如果物体做曲线运动的速率不变,说明a1=0,即F1=0,此时的合外力方向一定与速度方向垂直。

教科版高中物理必修2《曲线运动》归纳总结

教科版高中物理必修2《曲线运动》归纳总结

《曲线运动》归纳总结知识要点一、曲线运动1、定义运动轨迹为曲线的运动。

2、物体做曲线运动的方向做曲线运动的物体,速度方向始终在轨迹的切线方向上,即某一点的瞬时速度的方向,就是通过该点的曲线的切线方向。

3、曲线运动的性质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。

由于曲线运动速度一定是变化的,至少其方向总是不断变化的,所以,做曲线运动的物体的加速度必不为零,所受到的合外力必不为零。

4、物体做曲线运动的条件物体做一般曲线运动的条件物体所受合外力(加速度)的方向与物体的速度方向不在一条直线上。

总之,做曲线运动的物体所受的合外力一定指向曲线的凹侧。

5、分类(1)匀变速曲线运动:物体在恒力作用下所做的曲线运动,如平抛运动。

(2)非匀变速曲线运动:物体在变力(大小变、方向变或两者均变)作用下所做的曲线运动,如圆周运动。

二、运动的合成与分解1、运动的合成从已知的分运动来求合运动,叫做运动的合成,包括位移、速度和加速度的合成,由于它们都是矢量,所以遵循平行四边形定则。

运动合成重点是判断合运动和分运动,一般地,物体的实际运动就是合运动。

2、运动的分解求一个已知运动的分运动,叫运动的分解,解题时应按实际“效果”分解,或正交分解。

3、合运动与分运动的关系(1)运动的等效性(合运动和分运动是等效替代关系,不能并存);(2)等时性:合运动所需时间和对应的每个分运动时间相等(3)独立性:一个物体可以同时参与几个不同的分运动,物体在任何一个方向的运动,都按其本身的规律进行,不会因为其它方向的运动是否存在而受到影响。

(4)运动的矢量性(加速度、速度、位移都是矢量,其合成和分解遵循平行四边形定则。

)4、运动的性质和轨迹(1)物体运动的性质由加速度决定(加速度为零时物体静止或做匀速运动;加速度恒定时物体做匀变速运动;加速度变化时物体做变加速运动)。

高中物理必修二曲线运动知识点总结全

高中物理必修二曲线运动知识点总结全

曲线运动知识点总结(MYX)一、曲线运动1、所有物体的运动从轨迹的不同可以分为两大类:直线运动和曲线运动。

2、曲线运动的产生条件:合外力方向与速度方向不共线(≠0°,≠180°)性质:变速运动3、曲线运动的速度方向:某点的瞬时速度方向就是轨迹上该点的切线方向。

4、曲线运动一定收到合外力,“拐弯必受力,”合外力方向:指向轨迹的凹侧。

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。

【例1】如图5-11所示,物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B,这时突然使它所受力反向,大小不变,即由F变为-F.在此力作用下,物体以后()A.物体不可能沿曲线Ba运动B.物体不可能沿直线Bb运动C.物体不可能沿曲线Bc运动D.物体不可能沿原曲线返回到A点【例2】关于曲线运动性质的说法正确的是()A.变速运动一定是曲线运动B.曲线运动一定是变速运动C.曲线运动一定是变加速运动D.曲线运动一定是加速度不变的匀变速运动【例3】关于曲线运动, 以下说法正确的是()图5-11A.曲线运动是一种变速运动B.做曲线运动的物体合外力一定不为零C.做曲线运动的物体所受的合外力一定是变化的D.曲线运动不可能是一种匀变速运动6、关于运动的合成与分解(1)合运动与分运动定义:如果物体同时参与了几个运动,那么物体实际发生的运动就叫做那几个运动的合运动。

那几个运动叫做这个实际运动的分运动.特征:①等时性;②独立性;③等效性;④同一性。

(2)运动的合成与分解的几种情况:①两个任意角度的匀速直线运动的合运动为匀速直线运动。

②一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的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。

物理人教版必修二5.1曲线运动性质

物理人教版必修二5.1曲线运动性质

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三、运动描述的实例
问题1:蜡块运动的研究视频红蜡块的运动 flash.swf
1.装置:在一端封闭、长约1 m的玻璃管内注满清水,水 中放一个红蜡做的小圆柱体R,将玻璃管口塞紧.
问题2:小船运动的研究小船过河问题分析.swf
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演示实验:
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2.实验过程 (1)将这个玻璃管倒置(如图5-1-3),可以看到蜡 块 上 升 的 速 度 大 小 不 变 , 即 蜡 块 做 _匀__速__直__线__ 运 动.
C.曲线运动中速度的方向是时刻改变的, 质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲 线上的这—点的切线方向
D.曲线运动中速度方向是不断改变的,但
速度的大小保持不变整理ppt
7
物体在什么情况下做曲线运动 呢?让我们观察下面的实验。
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8
实验总结
当物体所受的合力方向跟它 的速度方向不在同一直线上.物 体将做曲线运动。
必修二 第五章 曲线运动
第一节 曲线运动
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1
曲线运动:物体的运动轨迹是曲线的 运动叫做曲线运动
1.做曲线运动的物体,不同时刻的运动方向相同吗? 2.你是怎样确定做曲线运动的物体在某一时刻的 速度方向?
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2
如何确定曲线运动中,某点的运动方向?
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3
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4
曲线运动的速度:
做加速直线运动(如自由落体运动等)
3、物体既有初速度又有力时,将做什么运动? ①当初速度方向与力方向在同一直线上(方向相 同或相反)。
②当初速度方向与力方向不在同一直线上。
a、当初速度方向与外力方向在同一直线上(方向相同

【学霸笔记】物理必修二5.1曲线运动

【学霸笔记】物理必修二5.1曲线运动

第一节曲线运动一、曲线运动的描述1、定义:轨迹为曲线的运动。

2、位移:①描述曲线运动首先确定研究过程。

②位移用从初位置指向末位置的有向线段表示;线段长度表示位移大小,方向初指末。

③在曲线运动中位移的大小小于路程。

3、速度:①速度方向沿着轨迹的切线方向。

②曲线运动的速度方向时刻在发生变化,所以曲线运动的速度时刻发生变化。

③曲线运动是变速运动,曲线运动的运动状态时刻发生变化。

4、加速度:①曲线运动一定存在这加速度(或合外力)。

②曲线运动中的加速度可能是定值,也可能是变量。

③加速度决定了一个运动的运动性质。

a =0:匀速运动匀速直线运动直线:匀变速直线运动 a =定值:匀变速运动曲线:匀变速曲线a ≠0:变速运动a =变量:变加速运动直线:变加速直线曲线:变加速曲线5、分类描述:①平面曲线运动:二维坐标系。

如平抛运动、圆周运动。

②空间曲线运动:三维坐标系。

如螺旋线运动、风筝运动。

③并不是所有的平抛运动都可以用平面直角坐标系描述。

二、曲线运动的条件条件:合外力和初速度不在一条直线上①曲线运动的速度一定变化。

②曲线运动一定受到合外力,但合外力不一定变化。

③合外力的方向在轨迹弯曲的内侧。

④曲线运动如果受到阻力,则阻力始终与运动方向相反。

三、运动的合成和分解1、探究:蜡块的运动实验1:将玻璃管沿水平方向匀速运动实验2:将软木塞的固定针拔掉,使蜡块沿竖直方向匀速运动实验3:将以上两步同时进行。

加速度:a x=0;a y=0;a=0速度:v x,v y,v=v2x+v2y;tan θ=v y/v x.位移:x=v x t,y=v y t,s=v2x+v2y;tan θ=y/x.2、合运动和分运动①合运动:物体实际的运动。

②分运动:根据效果同时参与的两个运动。

③关系:A,等时性即合运动和分运动同时发生,同时结束,经历时间相同。

B,同体性即分运动合运动针对同一物体。

C,等效型即分运动的合成即合运动。

D,独立性即两个分运动互不相干彼此独立互不影响。

人教版物理必修二第五章曲线运动知识总结

人教版物理必修二第五章曲线运动知识总结

物体做曲线运动轨迹分析1.合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向曲线的“凹”侧。

2.速率变化情况判断①当合外力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率增大;②当合外力方向与速度方向的夹角为钝角时,物体的速率减小;③当合外力方向与速度方向垂直时,物体的速率不变。

物体做曲线运动的条件1.曲线运动(1)速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向。

(2)运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动。

(3)曲线运动的条件:物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上。

2.物体做曲线运动的条件①因为速度时刻在变,所以一定存在加速度;②物体受到的合外力与初速度不共线。

运动的合成与分解1.基本概念(1)合运动与分运动:一个物体的实际运动往往参与几个运动,这几个运动叫做实际运动的分运动,这个实际运动叫做这几个分运动的合运动;(4)运动的分解:已知合运动求分运动的过程;(5)运算法则:运动的合成与分解包括位移、速度和加速度的合成与分解,遵循平行四边形定则。

2.合运动性质的判断(1)判断方法:若加速度与初速度的方向在同一直线上,则为直线运动,否则为曲线运动;(2)几种常见的情况a.两个匀速直线运动的合运动仍然是匀速直线运动;b.一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动,当二者共线时为匀变速直线运动,不共线时为匀变速曲线运动。

3.两个直线运动的合运动性质的判断根据合加速度方向与合初速度方向判定合运动是直线运动还是曲线运动,具体分一个匀速直线运动、一个匀变速直线运动 匀变速曲线运动 两个初速度为零的匀加速直线运动匀加速直线运动 两个初速度不为零的匀变速直线运动如果v 合与a 合共线,为匀变速直线运动 如果v 合与a 合不共线,为匀变速曲线运动小船渡河问题 1.模型条件(1)物体同时参与两个匀速直线运动。

新版人教版高一物理必修二曲线运动第一节《曲线运动》(共13张PPT)学习PPT

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物3、体某在物变体力受作同用一下平可面能内做的曲几线个运力动作用而做匀速直线运动,从某时刻起撤去其中一个力,而其它力没变,则该物体(
)
任B、何一做定曲做线匀运减动速的直物线体运,动其速度方向必然是时刻改变的。
任如何图做 所曲示线,物运体动在的恒物力体的,作其用速下度沿方从向A曲必线然运是动时到刻B改,此变时的突。然使力反向,物体 的运动情况是
当运动物体所受合力的方向跟它的速 度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运 动。
解释: 当F合与V同(或反)向,据牛顿第二定律,产
生的a的方向与V的方向同(或反)向,物体就做 直线运动。
当它们不在一直线上,产生的a的方向与V 的方向成一角度,合力不但可以改变V的大小, 还可以改变V的方向,物体就做曲线运动。
()
曲任线何运 做动曲是线否运是动变的速物运体动,其?为速什度么方?向必然是时刻改变的。
物B 体物在体变可力能作沿用直下线可Bb能运做动曲线运动
第物五体章 在恒力曲作线用运下动不可能做曲线运动
思物考体: 在V变0力=0作且用受下恒可力能作做用曲时线,运能动做曲线运动吗?
曲当线运运 动动物是体否所是受变合速力运的动方向?为跟什它么的?速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动。
)
砂轮打磨金属时微粒飞出的方向
物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B、一定做匀减速直线运动
思考: C 物体可能沿曲线Bc运动
曲线运动是否是变速运动?为什么?
2.曲线运动的性质
因为速度是矢量,有大小、也有方向, 只要大小和方向中有一个改变了,就是速 度变了,也就是有加速度。
所以,曲线运动是速度(方向)时
()
C 物体可能沿曲线Bc运动 当它们不在一直线上,产生的a的方向与V的方向成一角度,合力不但可以改变V的大小,还可以改变V的方向,物体就做曲线运动。

高中物理必修二第一节曲线运动_ PPT

高中物理必修二第一节曲线运动_ PPT
故水滴速度方向不是沿其切线方向的 D.旋转雨伞时,伞面上的水滴由内向外做螺旋运动,
水滴速度方向总是沿其轨道的切线方向
物体在什么情况下做曲线运动 呢?让我们观察下面的实验。
实验总结
当物体所受的 合力方向跟它 的速度方向不 在同一直线上 时.物体将做 曲线运动。
【实验结论】
物体做曲线运动的条件: (动力学条件)
曲线运动中速度方向 曲线运动的性质
质点在某一 点的速度, 沿曲线在这 一点的切线 方向。
曲线运动中 速度的方向 时刻在变, 所以曲线运 动是变速运 动。
我们已经知道如何确定曲线运动的速度的方向:
在曲线运动中,运动质点在某一点的瞬时速度的 方向,就是通过这一点的曲线的切线的方向。
思考: 曲线运动有什么特点呢?
运动的物体的速度
v=
x t
B
C
D
A
分析:曲线上的某处A点的瞬时速度,可在A不久的下一 个时刻(不远处)取一D点,求AD的平均速度来近似表 示A点的瞬时速度,如果时间取得更短,这种近似更精 确,如时间趋近于零,那么AD间的平均速度即为A点的 瞬时速度。
【结论】做曲线运动物体的速度方向是曲线上的某一 点切线方向
课堂训练
2、 物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀 速直线运动,若突然撤去外力F1,则物体 的运动情况是 ( CD) A、必沿着F1的方向做匀加速直线运动; B、必沿着F1的方向做匀减速直线运动; C、不可能做匀速直线运动; D、可能做直线运动,也可能做曲线运动。
【小结】
1.曲线运动是一种轨迹为曲线的运动. 轨迹是曲线
运动物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上小结小结物体做匀速直线运动或静止物体做匀速直线运动或静止合外力为零或不受外力合外力为零或不受外力合外力不为零合外力不为零合外力方向合外力方向速度方向速度方向同一直线上同一直线上不在同一直线上不在同一直线上变速直线运动变速直线运动曲线运动曲线运动

高中物理必修二 第一章 第一节 曲线运动

高中物理必修二 第一章 第一节 曲线运动

导学探究
2.物体做曲线运动的条件是什么? 答案 物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上. 3.上面两种情况下:轨迹、速度方向与合力方向三者有什么关系? 答案 轨迹、速度方向、合力方向三者不共线,合力指向轨迹的 凹侧,轨迹夹在速度方向与合力方向之间.
知识深化
1.物体做曲线运动的条件 合力方向(或加速度方向)与速度方向不共线是物体做曲ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ运动的 充要条件.
因为磁铁对小铁珠只能提供引力,磁铁在A处时,F与v0同向,小铁珠 做加速直线运动,运动轨迹为b; 当磁铁放在B处时,F与v0不在同一直线上,合力的方向指向轨迹的凹 侧,运动轨迹为c. 当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做 曲线运动.
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Part 2 探究重点 提升素养
一、曲线运动的速度方向
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8.(多选)(2022·张家口一中高一月考)关于物体做曲线运动的条件,下列 说法正确的是 A.物体受变力作用才可能做曲线运动
√B.物体受恒力作用也可能做曲线运动 √C.物体所受合力为零时不可能做曲线运动
D.物体只要受到合力作用就一定做曲线运动

当物体所受合力方向与速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运 动,并且合力指向轨迹的凹侧,故选D.
针对训练3
(2021·福州市高一期中)下列四幅图中,标出了一个沿MN做曲线运动的 质点在Q点的速度v和加速度a,其中可能正确的是

做曲线运动的物体,其速度方向沿着运动轨迹的切线方向;运动轨迹 夹在合外力方向和速度方向之间,且偏向合外力的方向;由牛顿第二 定律可知,加速度方向沿着合外力的方向.故选D.
例2 (2021·吕梁市高一期中)下列关于曲线运动的说法中,正确的是

高中物理必修二知识点总结

高中物理必修二知识点总结

第一节 曲线运动 运动的合成与分解【基本概念、规律】 一、曲线运动1.速度的方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.2.运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动. 3.曲线运动的条件:物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上. 二、运动的合成与分解 1.运算法则位移、速度、加速度都是矢量,故它们的合成与分解都遵循平行四边形定则. 2.合运动和分运动的关系(1)等时性:合运动与分运动经历的时间相等.(2)独立性:一个物体同时参与几个分运动时,各分运动独立进行,不受其他分运动的影响. (3)等效性:各分运动叠加起来与合运动有完全相同的效果. 【重要考点归纳】考点一 对曲线运动规律的理解 1.曲线运动的分类及特点(1)匀变速曲线运动:合力(加速度)恒定不变. (2)变加速曲线运动:合力(加速度)变化. 2.合外力方向与轨迹的关系物体做曲线运动的轨迹一定夹在合外力方向与速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合外力方向指向轨迹的“凹”侧. 3.速率变化情况判断(1)当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,速率增大; (2)当合力方向与速度方向的夹角为钝角时,速率减小; (3)当合力方向与速度方向垂直时,速率不变. 考点二 运动的合成及合运动性质的判断 1.运动的合成与分解的运算法则运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解,由于它们均是矢量,故合成与分解都遵循平行四边形定则. 2.合运动的性质判断⎩⎪⎨⎪⎧加速度或合外力⎩⎨⎧变化:变加速运动不变:匀变速运动加速度或合外力与速度方向⎩⎨⎧共线:直线运动不共线:曲线运动3.两个直线运动的合运动性质的判断两个互成角度的分运动 合运动的性质 两个匀速直线运动 匀速直线运动 一个匀速直线运动、匀变速曲线运动进行各量的合成运算.【思想方法与技巧】两种运动的合成与分解实例一、小船渡河模型1.模型特点两个分运动和合运动都是匀速直线运动,其中一个分运动的速度大小、方向都不变,另一分运动的速度大小不变,研究其速度方向不同时对合运动的影响.这样的运动系统可看做小船渡河模型.2.模型分析(1)船的实际运动是水流的运动和船相对静水的运动的合运动.(2)三种速度:v1(船在静水中的速度)、v2(水流速度)、v(船的实际速度).(3)两个极值①过河时间最短:v1⊥v2,t min=dv1(d为河宽).②过河位移最小:v⊥v2(前提v1>v2),如图甲所示,此时x min=d,船头指向上游与河岸夹角为α,cos α=v2v1;v1⊥v(前提v1<v2),如图乙所示.过河最小位移为x min=dsin α=v2v1d.3.求解小船渡河问题的方法求解小船渡河问题有两类:一是求最短渡河时间,二是求最短渡河位移.无论哪类都必须明确以下三点:(1)解决这类问题的关键是:正确区分分运动和合运动,在船的航行方向也就是船头指向方向的运动,是分运动;船的运动也就是船的实际运动,是合运动,一般情况下与船头指向不共线.(2)运动分解的基本方法,按实际效果分解,一般用平行四边形定则沿水流方向和船头指向分解.(3)渡河时间只与垂直河岸的船的分速度有关,与水流速度无关.二、绳(杆)端速度分解模型1.模型特点绳(杆)拉物体或物体拉绳(杆),以及两物体通过绳(杆)相连,物体运动方向与绳(杆)不在一条直线上,求解运动过程中它们的速度关系,都属于该模型.2.模型分析(1)合运动→绳拉物体的实际运动速度v(2)分运动→⎩⎨⎧其一:沿绳或杆的分速度v 1其二:与绳或杆垂直的分速度v 2(3)关系:沿绳(杆)方向的速度分量大小相等. 3.解决绳(杆)端速度分解问题的技巧(1)明确分解谁——分解不沿绳(杆)方向运动物体的速度; (2)知道如何分解——沿绳(杆)方向和垂直绳(杆)方向分解;(3)求解依据——因为绳(杆)不能伸长,所以沿绳(杆)方向的速度分量大小相等.第二节 抛体运动【基本概念、规律】 一、平抛运动1.性质:平抛运动是加速度恒为重力加速度g 的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线.2.规律:以抛出点为原点,以水平方向(初速度v 0方向)为x 轴,以竖直向下的方向为y 轴建立平面直角坐标系,则(1)水平方向:做匀速直线运动,速度:v x =v 0,位移:x =v 0t .(2)竖直方向:做自由落体运动,速度:v y =gt ,位移:y =12gt 2. (3)合运动①合速度:v =v 2x +v 2y ,方向与水平方向夹角为θ,则tan θ=v y v 0=gt v 0. ②合位移:x 合=x 2+y 2,方向与水平方向夹角为α,则tan α=y x =gt2v 0.二、斜抛运动 1.性质加速度为g 的匀变速曲线运动,轨迹为抛物线.2.规律(以斜向上抛为例说明,如图所示)(1)水平方向:做匀速直线运动,v x =v 0cos θ. (2)竖直方向:做竖直上抛运动,v y =v 0sin θ-gt . 【重要考点归纳】考点一 平抛运动的基本规律及应用 1.飞行时间:由t =2hg 知,时间取决于下落高度h ,与初速度v 0无关.2.水平射程:x =v 0t =v 02hg ,即水平射程由初速度v 0和下落高度h 共同决定,与其他因素无关.3.落地速度:v t =v 2x +v 2y =v 20+2gh ,以θ表示落地速度与x轴正方向的夹角,有tan θ=v y v x =2ghv 0,所以落地速度也只与初速度v 0和下落高度h 有关.4.速度改变量:因为平抛运动的加速度为恒定的重力加速度g,所以做平抛运动的物体在任意相等时间间隔Δt内的速度改变量Δv=gΔt相同,方向恒为竖直向下,如图甲所示.5.两个重要推论(1)做平抛(或类平抛)运动的物体任一时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,如图乙中A点和B点所示.(2)做平抛(或类平抛)运动的物体在任意时刻任一位置处,设其末速度方向与水平方向的夹角为α,位移与水平方向的夹角为θ,则tan α=2tan θ.6.“化曲为直”思想在抛体运动中的应用(1)根据等效性,利用运动分解的方法,将其转化为两个方向上的直线运动,在这两个方向上分别求解.(2)运用运动合成的方法求出平抛运动的速度、位移等.考点二与斜面相关联的平抛运动1.斜面上的平抛问题是一种常见的题型,在解答这类问题时除要运用平抛运动的位移和速度规律,还要充分运用斜面倾角,找出斜面倾角同位移和速度与水平方向夹角的关系,从而使问题得到顺利解决.常见的模型如下:2.(1)从斜面上某点抛出又落到斜面上,位移与水平方向夹角等于斜面倾角;(2)从斜面外抛出的物体落到斜面上,注意找速度方向与斜面倾角的关系.考点三与圆轨道关联的平抛运动在竖直半圆内进行平抛时,圆的半径和半圆轨道对平抛运动形成制约.画出落点相对圆心的位置,利用几何关系和平抛运动规律求解.平抛运动的临界问题(1)在解决临界和极值问题时,正确找出临界条件(点)是解题关键.(2)对于平抛运动,已知平抛点高度,又已知初速度和水平距离时,要进行平抛运动时间的判断,即比较t1=2hg与t2=xv0,平抛运动时间取t1、t2的小者.(3)本题中,两发子弹不可能打到靶上同一点的说明:若打到靶上同一点,则子弹平抛运动时间相同,即t =Lv 0+v =L -90v ,L =3 690 m ,t =4.5 s >2hg =0.6 s ,即子弹0.6 s 后就已经打到地上.第三节 圆周运动【基本概念、规律】一、描述圆周运动的物理量1.线速度:描述物体圆周运动的快慢,v =Δs Δt =2πrT .2.角速度:描述物体转动的快慢,ω=ΔθΔt =2πT .3.周期和频率:描述物体转动的快慢,T =2πr v ,T =1f . 4.向心加速度:描述线速度方向变化的快慢.a n =rω2=v 2r =ωv =4π2T 2r .5.向心力:作用效果产生向心加速度,F n =ma n . 二、匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较 项目 匀速圆周运动 非匀速圆周运动 定义 线速度大小不变的圆周运动 线速度大小变化的圆周运动 运动特点 F 向、a 向、v 均大小不变,方向变化,ω不变F 向、a 向、v 大小、方向均发生变化,ω发生变化向心力F 向=F 合由F 合沿半径方向的分力提供三、离心运动1.定义:做圆周运动的物体,在合力突然消失或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下,就做逐渐远离圆心的运动. 2.供需关系与运动如图所示,F 为实际提供的向心力,则: (1)当F =mω2r 时,物体做匀速圆周运动; (2)当F =0时,物体沿切线方向飞出; (3)当F <mω2r 时,物体逐渐远离圆心; (4)当F >mω2r 时,物体逐渐靠近圆心. 【重要考点归纳】考点一 水平面内的圆周运动1.运动实例:圆锥摆、火车转弯、飞机在水平面内做匀速圆周飞行等.2.重力对向心力没有贡献,向心力一般来自弹力、摩擦力或电磁力.向心力的方向水平,竖直方向的合力为零.3.涉及静摩擦力时,常出现临界和极值问题. 4.水平面内的匀速圆周运动的解题方法(1)对研究对象受力分析,确定向心力的来源,涉及临界问题时,确定临界条件; (2)确定圆周运动的圆心和半径; (3)应用相关力学规律列方程求解.考点二竖直面内的圆周运动1.物体在竖直平面内的圆周运动有匀速圆周运动和变速圆周运动两种.2.只有重力做功的竖直面内的圆周运动一定是变速圆周运动,遵守机械能守恒.3.竖直面内的圆周运动问题,涉及知识面比较广,既有临界问题,又有能量守恒的问题.4.一般情况下,竖直面内的变速圆周运动问题只涉及最高点和最低点的两种情形.考点三圆周运动的综合问题圆周运动常与平抛(类平抛)运动、匀变速直线运动等组合而成为多过程问题,除应用各自的运动规律外,还要结合功能关系进行求解.解答时应从下列两点入手:1.分析转变点:分析哪些物理量突变,哪些物理量不变,特别是转变点前后的速度关系.2.分析每个运动过程的受力情况和运动性质,明确遵守的规律.3.平抛运动与圆周运动的组合题,用平抛运动的规律求解平抛运动问题,用牛顿定律求解圆周运动问题,关键是找到两者的速度关系.若先做圆周运动后做平抛运动,则圆周运动的末速等于平抛运动的水平初速;若物体平抛后进入圆轨道,圆周运动的初速等于平抛末速在圆切线方向的分速度.【思想方法与技巧】竖直平面内圆周运动的“轻杆、轻绳”模型1.模型特点在竖直平面内做圆周运动的物体,运动至轨道最高点时的受力情况可分为两类:一是无支撑(如球与绳连接、沿内轨道的“过山车”等),称为“轻绳模型”;二是有支撑(如球与杆连接、小球在弯管内运动等),称为“轻杆模型”.2.模型分析绳、杆模型常涉及临界问题,分析如下:(1)定模型:首先判断是轻绳模型还是轻杆模型,两种模型过最高点的临界条件不同,其原因主要是“绳”不能支持物体,而“杆”既能支持物体,也能拉物体.(2)确定临界点:v 临=gr ,对轻绳模型来说是能否通过最高点的临界点,而对轻杆模型来说是F N 表现为支持力还是拉力的临界点. (3)定规律:用牛顿第二定律列方程求解.第四节 万有引力与航天【基本概念、规律】 一、万有引力定律1.内容:自然界中任何两个物体都相互吸引,引力的方向在它们的连线上,引力的大小与物体的质量m 1和m 2的乘积成正比,与它们之间距离r 的二次方成反比.2.公式:F =G m 1m 2r 2,其中G =6.67×10-11 N·m 2/kg 2.3.适用条件:严格地说,公式只适用于质点间的相互作用,当两个物体间的距离远大于物体本身的大小时,物体可视为质点.均匀的球体可视为质点,其中r 是两球心间的距离.一个均匀球体与球外一个质点间的万有引力也适用,其中r 为球心到质点间的距离. 二、宇宙速度1.经典时空观(1)在经典力学中,物体的质量是不随速度的改变而改变的.(2)在经典力学中,同一物理过程发生的位移和对应时间的测量结果在不同的参考系中是相同的.2.相对论时空观同一过程的位移和时间的测量与参考系有关,在不同的参考系中不同. 3.经典力学的适用范围只适用于低速运动,不适用于高速运动;只适用于宏观世界,不适用于微观世界. 【重要考点归纳】考点一 天体质量和密度的估算 1.解决天体(卫星)运动问题的基本思路(1)天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力,即 G Mm r 2=ma n =m v 2r =mω2r =m 4π2r T 2(2)在中心天体表面或附近运动时,万有引力近似等于重力,即G MmR 2=mg (g 表示天体表面的重力加速度).2.天体质量和密度的计算(1)利用天体表面的重力加速度g 和天体半径R .由于G Mm R 2=mg ,故天体质量M =gR 2G ,天体密度ρ=M V =M 43πR 3=3g4πGR .(2)通过观察卫星绕天体做匀速圆周运动的周期T 和轨道半径r .①由万有引力等于向心力,即G Mm r 2=m 4π2T 2r ,得出中心天体质量M =4π2r 3GT 2; ②若已知天体半径R ,则天体的平均密度 ρ=M V =M 43πR 3=3πr 3GT 2R 3;③若天体的卫星在天体表面附近环绕天体运动,可认为其轨道半径r 等于天体半径R ,则天体密度ρ=3πGT 2.可见,只要测出卫星环绕天体表面运动的周期T ,就可估算出中心天体的密度. 3.(1)利用圆周运动模型,只能估算中心天体质量,而不能估算环绕天体质量.(2)区别天体半径R 和卫星轨道半径r :只有在天体表面附近的卫星才有r ≈R ;计算天体密度时,V =43πR 3中的R 只能是中心天体的半径.考点二 卫星运行参量的比较与运算 1.卫星的各物理量随轨道半径变化的规律2.卫星运动中的机械能(1)只在万有引力作用下卫星绕中心天体做匀速圆周运动和沿椭圆轨道运动,机械能均守恒,这里的机械能包括卫星的动能、卫星(与中心天体)的引力势能.(2)质量相同的卫星,圆轨道半径越大,动能越小,势能越大,机械能越大. 3.极地卫星、近地卫星和同步卫星(1)极地卫星运行时每圈都经过南北两极,由于地球自转,极地卫星可以实现全球覆盖.(2)近地卫星是在地球表面附近环绕地球做匀速圆周运动的卫星,其运行的轨道半径可近似认为等于地球的半径,其运行线速度约为7.9 km/s. (3)同步卫星①轨道平面一定:轨道平面和赤道平面重合.②周期一定:与地球自转周期相同,即T =24 h =86 400 s. ③角速度一定:与地球自转的角速度相同. ④高度一定:卫星离地面高度h =3.6×104 km.⑤速率一定:运动速度v=3.07 km/s(为恒量).⑥绕行方向一定:与地球自转的方向一致.考点三卫星(航天器)的变轨问题1.轨道的渐变做匀速圆周运动的卫星的轨道半径发生缓慢变化,由于半径变化缓慢,卫星每一周的运动仍可以看做是匀速圆周运动.解决此类问题,首先要判断这种变轨是离心还是向心,即轨道半径r是增大还是减小,然后再判断卫星的其他相关物理量如何变化.2.轨道的突变由于技术上的需要,有时要在适当的位置短时间启动飞行器上的发动机,使飞行器轨道发生突变,使其进入预定的轨道.(1)当卫星的速度突然增加时,G Mmr2<mv2r,即万有引力不足以提供向心力,卫星将做离心运动,脱离原来的圆轨道,轨道半径变大,当卫星进入新的轨道稳定运行时由v=GMr可知其运行速度比原轨道时减小.(2)当卫星的速度突然减小时,G Mmr2>mv2r,即万有引力大于所需要的向心力,卫星将做近心运动,脱离原来的圆轨道,轨道半径变小,当卫星进入新的轨道稳定运行时由v=GMr可知其运行速度比原轨道时增大;卫星的发射和回收就是利用这一原理.不论是轨道的渐变还是突变,都将涉及功和能量问题,对卫星做正功,卫星机械能增大,由低轨道进入高轨道;对卫星做负功,卫星机械能减小,由高轨道进入低轨道.考点四宇宙速度的理解与计算1.第一宇宙速度v1=7.9 km/s,既是发射卫星的最小发射速度,也是卫星绕地球运行的最大环绕速度.2.第一宇宙速度的求法:(1)GMmR2=mv21R,所以v1=GMR. (2)mg=mv21R,所以v1=gR.【思想方法与技巧】双星系统模型1.模型特点(1)两颗星彼此相距较近,且间距保持不变.(2)两颗星靠相互之间的万有引力做匀速圆周运动.(3)两颗星绕同一圆心做圆周运动.2.模型分析(1)双星运动的周期和角速度相等,各以一定的速率绕某一点转动,才不至于因万有引力作用而吸在一起.(2)双星做匀速圆周运动的向心力大小相等,方向相反.(3)双星绕共同的中心做圆周运动时总是位于旋转中心的两侧,且三者在一条直线上.(4)双星轨道半径之和等于它们之间的距离.3.(1)解决双星问题时,应注意区分星体间距与轨道半径:万有引力定律中的r为两星体间距离,向心力公式中的r为所研究星球做圆周运动的轨道半径.(2)宇宙空间大量存在这样的双星系统,如地月系统就可视为一个双星系统,只不过旋转中心没有出地壳而已,在不是很精确的计算中,可以认为月球绕着地球的中心旋转.求极值的六种方法从近几年高考物理试题来看,考查极值问题的频率越来越高,由于这类试题既能考查考生对知识的理解能力、推理能力,又能考查应用数学知识解决问题的能力,因此必将受到高考命题者的青睐.下面介绍极值问题的六种求解方法. 一、临界条件法对物理情景和物理过程进行分析,利用临界条件和关系建立方程组求解,这是高中物理中最常用的方法.二、二次函数极值法对于二次函数y =ax 2+bx +c ,当a >0时,y 有最小值y min =4ac -b 24a ,当a <0时,y 有最大值y max =4ac -b 24a .也可以采取配方法求解. 三、三角函数法某些物理量之间存在着三角函数关系,可根据三角函数知识求解极值. 四、图解法此种方法一般适用于求矢量极值问题,如动态平衡问题,运动的合成问题,都是应用点到直线的距离最短求最小值. 五、均值不等式法任意两个正整数a 、b ,若a +b =恒量,当a =b 时,其乘积a ·b 最大;若a ·b =恒量,当a =b 时,其和a +b 最小. 六、判别式法一元二次方程的判别式Δ=b 2-4ac ≥0时有实数根,取等号时为极值,在列出的方程数少于未知量个数时,求解极值问题常用这种方法.第五节 功和功率【基本概念、规律】 一、功1.做功的两个必要条件:力和物体在力的方向上发生的位移.2.公式:W =Fl cos_α.适用于恒力做功.其中α为F 、l 方向间夹角,l 为物体对地的位移. 3.功的正负判断(1)α<90°,力对物体做正功.(2)α>90°,力对物体做负功,或说物体克服该力做功. (3)α=90°,力对物体不做功.特别提示:功是标量,比较做功多少看功的绝对值. 二、功率1.定义:功与完成这些功所用时间的比值. 2.物理意义:描述力对物体做功的快慢. 3.公式(1)定义式:P =Wt ,P 为时间t 内的平均功率.(2)推论式:P=Fv cos_α.(α为F与v的夹角)【重要考点归纳】考点一恒力做功的计算1.恒力做的功直接用W=Fl cos α计算.不论物体做直线运动还是曲线运动,上式均适用.2.合外力做的功方法一:先求合外力F合,再用W合=F合l cos α求功.适用于F合为恒力的过程.方法二:先求各个力做的功W1、W2、W3…,再应用W合=W1+W2+W3+…求合外力做的功.3.(1)在求力做功时,首先要区分是求某个力的功还是合力的功,是求恒力的功还是变力的功.(2)恒力做功与物体的实际路径无关,等于力与物体在力方向上的位移的乘积,或等于位移与在位移方向上的力的乘积.考点二功率的计算1.平均功率的计算:(1)利用P=W t.(2)利用P=F·v cos α,其中v为物体运动的平均速度.2.瞬时功率的计算:利用公式P=F·v cos α,其中v为t时刻的瞬时速度.注意:对于α变化的不能用P=Fv cos α计算平均功率.3.计算功率的基本思路:(1)首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率,对应于某一过程的功率为平均功率,对应于某一时刻的功率为瞬时功率.(2)求瞬时功率时,如果F与v不同向,可用力F乘以F方向的分速度,或速度v乘以速度v 方向的分力求解.考点三机车启动问题的分析1.两种启动方式的比较v↑⇒F=P不变v↓⇒a=F-F阻m↓F-F2.三个重要关系式(1)无论哪种运行过程,机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度,即v m=PF min=PF阻(式中F min为最小牵引力,其值等于阻力F阻).(2)机车以恒定加速度启动的过程中,匀加速过程结束时,功率最大,速度不是最大,即v=P F<v m=P F阻.(3)机车以恒定功率运行时,牵引力做的功W=Pt.由动能定理:Pt-F阻x=ΔE k.此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小.3.分析机车启动问题时的注意事项(1)在用公式P=Fv计算机车的功率时,F是指机车的牵引力而不是机车所受到的合力.(2)恒定功率下的加速一定不是匀加速,这种加速过程发动机做的功可用W=Pt计算,不能用W=Fl计算(因为F是变力).(3)以恒定牵引力加速时的功率一定不恒定,这种加速过程发动机做的功常用W=Fl计算,不能用W=Pt计算(因为功率P是变化的).【思想方法与技巧】变力做功的求解方法一、动能定理法动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动,既适用于求恒力功也适用于求变力功.二、平均力法如果力的方向不变,力的大小对位移按线性规律变化(即F=kx+b)时,F由F1变化到F2的过程中,力的平均值为F=F1+F22,再利用功的定义式W=F l cos α来求功.三、微元法当物体在变力的作用下做曲线运动时,若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变,可将曲线分成无限个小元段,每一小元段可认为恒力做功,总功即为各个小元段做功的代数和.通过微元法不难得到,在往返的运动中,摩擦力、空气阻力做的功,其大小等于力和路程的乘积.四、等效转换法若某一变力的功和某一恒力的功相等,即效果相同,则可以通过计算该恒力做的功,求出该变力做的功,从而使问题变得简单,也就是说通过关联点,将变力做功转化为恒力做功,这种方法称为等效转换法.五、图象法由于功W=Fx,则在F-x图象中图线和x轴所围图形的面积表示F做的功.在x轴上方的“面积”表示正功,x轴下方的“面积”表示负功.六、用W=Pt计算机车以恒定功率P行驶的过程,随速度增加牵引力不断减小,此时牵引力所做的功不能用W=Fx来计算,但因功率恒定,可以用W=Pt计算.第六节动能动能定理【基本概念、规律】一、动能1.定义:物体由于运动而具有的能.2.表达式:E k =12mv 2.3.单位:焦耳,1 J =1 N·m =1 kg·m 2/s 2. 4.矢标性:标量. 二、动能定理1.内容:力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化.2.表达式:W =E k2-E k1=12mv 22-12mv 21. 3.适用范围(1)动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动. (2)既适用于恒力做功,也适用于变力做功.(3)力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以不同时作用. 【重要考点归纳】考点一 动能定理及其应用 1.对动能定理的理解(1)动能定理公式中等号表明了合外力做功与物体动能的变化间的两个关系: ①数量关系:即合外力所做的功与物体动能的变化具有等量代换关系. ②因果关系:合外力的功是引起物体动能变化的原因.(2)动能定理中涉及的物理量有F 、l 、m 、v 、W 、E k 等,在处理含有上述物理量的问题时,优先考虑使用动能定理.2.运用动能定理需注意的问题(1)应用动能定理解题时,不必深究物体运动过程中状态变化的细节,只需考虑整个过程的功及过程初末的动能.(2)若过程包含了几个运动性质不同的分过程,既可分段考虑,也可整个过程考虑.但求功时,有些力不是全过程都作用的,必须根据不同的情况分别对待求出总功,计算时要把各力的功连同正负号一同代入公式. 3.应用动能定理解题的基本思路(1)选取研究对象,明确它的运动过程;(2)分析研究对象的受力情况和各力的做功情况: 受哪些力→各力是否做功→做正功还是负功→做多少功→各力做功的代数和(3)明确研究对象在过程的初末状态的动能E k1和E k2;(4)列动能定理的方程W 合=E k2-E k1及其他必要的解题方程,进行求解. 考点二 动能定理与图象结合问题 解决物理图象问题的基本步骤1.观察题目给出的图象,弄清纵坐标、横坐标所对应的物理量及图线所表示的物理意义. 2.根据物理规律推导出纵坐标与横坐标所对应的物理量间的函数关系式.3.将推导出的物理规律与数学上与之相对应的标准函数关系式相对比,找出图线的斜率、截距、图线的交点,图线下的面积所对应的物理意义,分析解答问题.或者利用函数图线上的特定值代入函数关系式求物理量.4.解决这类问题首先要分清图象的类型.若是F -x 图象,则图象与坐标轴围成的图形的面积。

高中物理必修二曲线运动知识点题型

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第四章曲线运动第一节曲线运动一、曲线运动1.概念运动轨迹(路径)是曲线的运动。

2.特点(1)某点瞬时速度的方向沿轨迹上这一点的切线为向,(2)速度方向时刻在改变所以是变速运动,必有加速度,合力一定不为零,可能是恒力,也可能是变力。

加速度可以是不变的-------匀变速曲线运动,如平抛运动加速度可以是变化的-------变加速曲线运动,如圆周运动【例】做曲线运动的物体,在运动过程中,一定变化的物理量是( )A速率 B.速度 C.加速度 D.合外力【例】(多选)下列对曲线运动的理解正确的是( )A.物体做曲线运动时,加速度一定变化B.做曲线运动的物体不可能受恒力作用C.曲线运动可以是匀变速曲线运动D.做曲线运动的物体,速度的大小可以不变3.合力与轨迹,速度的关系(1)合力方向与轨迹的关系:物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向与速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合力方向指向曲线的"凹“侧.【例】如图所示,一质点做曲线运动从M点到N点速度逐渐减小,当它通过P点时,其速度和所受合外力的方向关系可能正确的是()A. B. C. D.(2)速率变化情况判断:当合力方向与速度方向的夹角为锐角时,物体的速率将增大;当合力方向与速定方向的夹角为钝角时,物体的速率将减小;当合力方向与速度方向始终垂直时,物体的速率将保持不变。

4.物体做曲线运动的条件(1)条件:物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一条直线上或它的加速度方向与速度方向不在同一条直线上.二、运动的合成与分解(指位移、速度、加速度的分解与合成)1.合运动:物体相对地面的真实运动。

2.分运动:物体同时参与的两个方向的运动。

3. 运动的今成:已知分运动求合运动的过程。

运动的分解:已知夺运动求分运动的过程。

原则:平行四边形定则、三角形定则、正交分解。

4.分运动与合运动的关系1)独立性 (2 )等时性 (3 )等效性 (4 )同时性【例】蜡块能沿高度为H的玻璃管匀速上升(如图甲所示),如果在蜡块上升的同时,将玻璃管沿水平方向向右匀速移动了L的距离(如图乙所示),则:(1)蜡块在竖直方向做什么运动在水平方向做什么运动(2)蜡块实际运动的性质是什么(3)求t时间内蜡块的位移和速度.【例】如图所示为某人游珠江,他以一定的速度且面部始终垂直于河岸向对岸游去.设江中各处水流速度相等,他游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是()A.水速大时,路程长,时间长B.水速大时,路程长,时间不变C.水速大时,路程长,时间短D.路程、时间与水速无关【例】飞机斜向上飞的运动可以看成水平方向和竖直方向两个分运动的合运动,如图所示,若飞机飞行速度v 的方向与水平方向的夹角为θ,则飞机的水平速度v x 的大小是( )A .V cos θB .V sin θC .V cot θD .v tan θ三、运动的合成与分解实例1.小船渡河模型小船过河问题轮船渡河问题:(1)处理方法:轮船渡河是典型的运动的合成与分解问题,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),船的实际运动是合运动。

物理必修二曲线运动

物理必修二曲线运动

物理必修二曲线运动
曲线运动是物理学中的一个重要概念。

物体运动轨迹是曲线的运动被称为曲线运动。

以下是关于曲线运动的一些关键知识点:
1. 条件:物体做曲线运动的条件是其所受合外力(加速度)的方向与速度方向不在同一条直线上。

如果合外力(加速度)的方向与速度方向相同,则物体做直线运动;反之,则物体做曲线运动。

2. 速度方向:做曲线运动的物体,其速度方向始终在轨迹的切线方向上,且方向不断变化。

因此,曲线运动是变速运动。

3. 加减速判断:当合外力(加速度)与速度方向夹角为锐角时,物体做加速运动;当夹角为钝角时,物体做减速运动。

4. 曲线运动的性质:由于曲线运动中速度方向不断变化,所以曲线运动一定是变速运动。

做曲线运动的物体的加速度和合外力均不为零。

5. 分类:根据合外力(加速度)是否恒定,曲线运动可分为匀变速曲线运
动和非匀变速曲线运动。

匀变速曲线运动中,合外力(加速度)大小和方向均保持不变;而非匀变速曲线运动中,合外力(加速度)的大小或方向发生变化。

在学习曲线运动时,可以结合实际生活中的例子,如平抛运动、圆周运动等,来加深对概念的理解。

同时,通过实验观察和理论分析相结合的方法,更有助于深入理解曲线运动的规律和特点。

高一必修二曲线运动知识点

高一必修二曲线运动知识点

高一必修二曲线运动知识点曲线运动是物理学中的重要概念之一,它涵盖了我们在日常生活中所接触到的各种曲线运动形式,如抛物线、圆周运动等。

高一学生学习必修二物理时,曲线运动也是一个重要的知识点。

下面,我将从基本概念、特点、公式和实际应用等方面,对高一必修二曲线运动的知识点进行详细介绍。

一、基本概念曲线运动是指物体在运动过程中,其轨迹呈曲线形状的运动。

相对于直线运动而言,曲线运动具有更加复杂的轨迹和运动规律。

在曲线运动中,物体会不断改变其速度和方向,因此需要考虑在不同时刻的瞬时速度和加速度。

二、特点1. 曲线运动的轨迹通常是曲线形状。

根据不同的运动形式,曲线可以是抛物线、圆周、椭圆等。

2. 曲线运动的速度和加速度都是随时间变化的。

不同位置的曲线运动物体的速度和加速度是不同的,需要通过求导数或利用相关公式进行计算。

3. 曲线运动的速度和加速度之间存在一定的关系。

例如,在圆周运动中,速度的大小与加速度的方向垂直,并且速度的大小与加速度的大小成反比。

三、公式曲线运动的分析和计算需要用到一些基本公式。

以下是一些常用的曲线运动公式:1. 位移公式:s = ut + 1/2at^2,该公式可以用于计算物体在曲线运动中的位移。

2. 速度公式:v = u + at,该公式可以用于计算物体在曲线运动中的瞬时速度。

3. 加速度公式:a = (v - u) / t,该公式可以用于计算物体在曲线运动中的瞬时加速度。

4. 圆周运动的线速度:v = 2πr / T,该公式用于计算物体在圆周运动中的线速度,其中r为半径,T为周期。

5. 圆周运动的角速度:ω = 2π / T,该公式用于计算物体在圆周运动中的角速度,其中T为周期。

四、实际应用曲线运动的知识在现实生活中有着广泛的应用。

以下是一些实际应用的例子:1. 投掷运动:投掷运动中的物体会呈抛物线轨迹运动,如抛物线运动的炮弹、抛物线运动的投球等。

2. 圆周运动:很多机械装置都是通过圆周运动来实现的,例如机车的转向、摩天轮的转动等。

物理必修二曲线运动知识点

物理必修二曲线运动知识点

物理必修二曲线运动知识点1.曲线运动⑴物体作曲线运动的条件:①初速度和合外力不为零。

②两者不在一直线上。

⑵速度:①合外力的作用是改变速度(大小、方向)。

②任一点的速度方向在该点曲线的切线方向上。

③运动中速度不断改变,是一种变速运动,如果合外力是恒定的,属匀变速运动。

2.运动的合成和分解⑴两类基本运动:匀速直线运动和初速度为零的匀加速直线运动是最常见的两类基本运动;⑵运动合成:①几个同类运动的合运动仍是同类运动。

②合速度或合加速度按力的合成方法求。

③不同类运动的合运动可能是直线运动(V0与a在同一直线上),也可能是曲线运动(V0与a不在同一直线上)。

⑶运动分解:一个复杂的运动也可分解成几个较简单的分运动(一般用正交分解),各个分运动可独立求解,其相互关系是它们具有等时性。

⑷船渡河和拖船问题:①船渡河:它是船在静水中的运动和水的运动的合运动,它是两种匀速直线运动的合成,合运动也是匀速直线运动。

船渡河的时间由河宽和船垂直河岸的分速度决定,与水的流速度无关,船渡河沿河岸的位移与渡河时间和水的流速有关。

当船的静水速度大于水的流速时,可以使它们的合速度方向垂直河岸,此时渡河最小位移等于河宽,当船的静水速度小于水的流速时,无法使它们的合速度方向垂直河岸,此时要通过画圆弧方法求解。

②岸上拖船:包括汽车通过滑轮提升重物问题,存在两个不同的运动,一般岸上的运动是匀速直线运动,而比岸低的水中船的运动是一种变速运动,船在水中的速度是合速度(实际效果),连接绳的速度是船的分速度(它的大小等于岸上拉绳力的速度大小),船的移动距离要通过绳被拖过的长度计算。

如果是河中的船(匀速)拖动岸上物体,则船速也是合速度。

对于汽车通过滑轮提升重物,汽车速度也是合速度。

3.平抛运动⑴性质:初速度与重力垂直,是匀变速运动,加速度=g。

⑵分运动:①水平方向X=V0t;竖直方向Y=gt2/2。

②平抛运动的空中运动时间由h决定,水平位移由h和V0联合决定。

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二、曲线运动
临考训练小试牛刀
1.(单选)降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风,若风速越大,则降落伞
().
A.下落的时间越短B.下落的时间越长
C.落地时速度越小D.落地时速度越大
解析风沿水平方向吹,不影响竖直速度,故下落时间不变,A、B项均错误.风速越大,落地时合速度越大,故C项错误,D项正确.
答案 D
2.(双选)以速度v0水平抛出一小球后,不计空气阻力,某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等,以下判断正确的是().
A.此时小球的竖直分速度大小大于水平分速度大小
B.此时小球速度的方向与位移的方向相同
C.此时小球速度的方向与水平方向成45°角
D.从抛出到此时,小球运动的时间为2v0 g
解析平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动:x=v0t.竖直方向的自由落体运动:y=1
2gt
2,
v y=gt,tan α=y
x,tan
θ=
v y
v0,联立得:tan θ=2tan α,t=
2v0
g.所以v y=2v0,故B、C错误,
A、D正确.
答案AD
3.(单选)如图2所示是倾角为45°的斜坡,在斜坡底端P点正上方某一位置Q处以速度v0水平向左抛出一个小球A,小球恰好能垂直落在斜坡上,运动时间为t1,小球B从同一点Q处自由下落,下落至P
点的时间为t 2,不计空气阻力,则t 1∶t 2=
( ). A .1∶2
B .1∶ 2
C .1∶3
D .1∶ 3
解析 由于A 球垂直落在斜面上,有gt 1
v 0
=tan 45°

x =v 0t 1

y =12gt 21
③ 对于B 球:h =12gt 22
④ tan 45°=h -y
x

由①②③④⑤得,t 1∶t 2=1∶3,故D 正确. 答案 D
4.(双选)天宫一号是中国第一个目标飞行器,已于2011年9月29日21时16分3秒在酒泉卫星发射中心发射成功,它的发射标志着中国迈入中国航天“三步走”战略的第二步第二阶段.21时25分,天宫一号进入近地点约200公里,远地点约346.9公里,轨道倾角为42.75度,周期为5 382秒的运行轨道.由此可知
( ).
A .天宫一号在该轨道上的运行周期比同步卫星的运行周期短
B .天宫一号在该轨道上任意一点的运行速率比同步卫星的运行速率小
C .天宫一号在该轨道上任意一点的运行加速度比同步卫星的运行加速度小
D .天宫一号在该轨道上远地点距地面的高度比同步卫星轨道距地面的高度小 解析 由题意知天宫一号的轨道半径比同步卫星要小,由GMm r 2=m v 2r 知v = GM
r ,
即v 天>v 同.由GMm
r 2=mr 4π2
T 2知T =4π2r 3
GM ,知T 天<T
同.
由GMm r 2=ma 知a =GM
r 2,从而a 天>a
同.
故选项A 、D
正确. 答案 AD
5.(双选)近期我国发射了一颗“北斗”二代卫星, 假设发射过程要经过两次变轨,从如图3所示的近地轨道1经椭圆转移轨道2到达工作轨道3,P 、Q 两点均可近似认为是两圆弧的切点(r 3>r 2>r 1,其中r 1为圆轨道1的半径,r 2为
椭圆轨道2的半长
轴,r 3为圆轨道3的半径).则下列关于卫星有关量的推理过程和所得结论正确的是
( ).
A .由G Mm
r 2=ma 可知在切点P 处,卫星在1、2轨道上的加速度a 相同
B .由a =v 2
r 且在P 点r 2>r 1及v 2<v 1,故加速度a 1>a 2
C .由a =v 2
r 推出v =ar ,且在Q 点a 3=a 2及r 3>r 2,故v 3>v 2
D .由G Mm
r 2=m v 2r 且在Q 点有r 3>r 2,故v 3<v 2
解析 根据牛顿第二定律,卫星的加速度取决于其受到的万有引力,由G Mm
r 2=ma 知,在P 点a 1
=a 2,在Q 点a 2=a 3,A 项正确;G Mm
r 2=m v 2r 是物体做圆周运动的条件,只适用于圆周运动,故D 项错误;在P 点由近地圆轨道1变轨到椭圆轨道2必须加速,即v 2>v 1,所以B 项中“v 2<v 1”的假设错误,B 项错误;C 项中椭圆轨道2在Q 点的半径应是椭圆轨道在Q 点的一小段圆弧的曲率半径,故C 项的假设和结论都是正确的. 答案 AC
6.如图4所示,是为了检验某种防护罩承受冲击能力的装置,M 为半径R =1.0 m 、固定于竖直平面内的1
4光滑圆弧轨道,轨道上端切线水平,N 为待检验的固定曲面,该曲面在竖直面内的截面为半径r =0.69 m 的1
4圆弧,圆弧下端切线水平且圆心恰好位于轨道M 的上
端点,轨道M 的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪,可发射速度不同的质量m =0.01 kg 的钢珠,假设某次发射的钢珠沿轨道运动到
轨道M 的上端点时恰
好对轨道无压力,水平飞出后落到圆弧N 的某一点上,取g =10 m/s 2,求: (1)弹簧枪发射该钢珠前,弹簧的弹性势能E p ;
(2)钢珠落到圆弧N 上时的速度v N 的大小.(结果保留两位有效数字) 解析 (1)设钢珠在轨道M 最高点的速度为v ,由题意得mg =m v 2
R ①
钢珠从发射前位置到最高点,由机械能守恒定律得E p =mgR +1
2m v 2 ② 联立①②解得E p =0.15 J.
(2)钢珠从轨道M 的最高点飞出后,做平抛运动: x =v t ,y =12gt 2
图4
由几何关系得x2+y2=r2
钢珠从飞出轨道M到打在圆弧N的圆弧面上,由动能定理得mgy=1
2m v
2
N

1
2m v
2.联立上式解得v
N
=4.0 m/s.
答案(1)0.15 J(2)4.0 m/s。

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