1、高中物理曲线运动总结一、做平抛运动的物体在某段时间内的合位移与这段时间末的合速度在同一方向上吗?如图所示,以初速度v0做平抛运动的物体,沿水平方向做匀速直线运动,在时间t内的位移x=v0t,在t时刻的速度为vx=v0沿竖直方向做自由落体运动,在时间t内的位移,t时刻的速度vy=gt由图可看出,在t时间内,物体的总位移s与x轴之间的夹角为而在t时刻,物体的合速度v与x轴之间的夹角为 可见,在一般情况下,二、对于运动和力的关系的理解在自然界中,为什么有的物体做直线运动、有的物体做曲线运动;有的物体运动快、有的物体运动慢;有的物体运动快慢不变,而有的物体运动快慢变化呢?学习了牛顿运动定律和曲线运动的
2、条件后,我们可以对物体做各种不同运动的原因进行分析,从而发现物体到底处于怎样的运动状态,只是取决于物体所受的合外力和物体所具有的初速度合外力情况初速度运动特点特例大小为零零静止不为零匀速直线运动大小不为零恒力(F)零初速为零的匀加速直线运动自由落体运动不为零与F同向匀加速直线运动竖直下抛运动与F反向匀减速直线运动竖直上抛运动与F垂直匀变速曲线运动平抛运动其它夹角匀变速曲线运动斜抛运动变力(大小不变)不为零且与F垂直变速曲线运动匀速圆周运动一、一个物体同时参与两个直线运动,那么它的合运动的轨迹是否是直线呢?两个做直线运动的分运动,它们的合运动的轨迹是否是直线,这取决于两个分运动的运动规律在中学阶
3、段,我们所学过的直线运动的规律有匀速直线运动和匀变速直线运动,作为一般性讨论,我们可以设两个分运动的规律分别为:根据数学知识,我们可以用y与x的比值来判断物体合运动的轨迹情况,若k=y/x为一常数,则表明物体沿直线运动;若k=y/x为时间t的函数,则表明物体将沿曲线运动由于 ,所以当ay=ax=0时,k=vy0/ vx0为一恒量,所以合运动的轨迹为直线当vy0=0,vx0=0,且ay=ax时,k=1,所以合运动的轨迹为直线总之,只要k值不为恒量,则合运动的轨迹就是曲线如在平抛运动中,vy0=0,ax=0,ay=g,所以k=gt/2vx0,即k是时间t的函数,且随时间的延续而变大,所以合运动的轨
4、迹应是越来越陡的曲线二、用运动的合成的方法分析斜抛物体的运动如图所示,在坐标原点以初速度v0沿与x轴(水平方向)成角的方向将物体抛出,则物体将做斜抛运动,我们可以将物体的斜抛运动分解为沿水平方向(x轴方向)和竖直方向(y轴方向)的两个运动因物体在水平方向不受外力,所以ax=0,物体在竖直方向只受重力作用,所以ay=-g同时,物体沿水平方向的初速度为vx0=v0cos,沿竖直方向的初速度为vy0=v0sin所以物体沿水平和竖直两个方向的分运动规律分别为:可见,斜抛物体的运动在竖直方向上相当于一个竖直上抛运动,所以从地面上斜抛物体在空中飞行的时间为飞行过程中上升的最大高度为由斜抛物体的飞行时间,我
5、们还可以确定出斜抛物体水平飞行的最大距离为可见,当=45时,斜抛物体的水平射程最大,且Xm=v02/g 匀速圆周运动 匀速率圆周运动线速度和角速度周期圆周运动的向心加速度 知识扫描1匀速圆周运动:质点沿圆周运动,如果在相等的时间里通过的弧长相等,这种运动就叫做匀速周圆运动2描述匀速圆周运动的物理量线速度,物体在一段时间内通过的弧长S与这段时间的比值,叫做物体的线速度,即v=s/t线速度是矢量,其方向就在圆周该点的切线方向线速度方向是时刻在变化的,所以匀速圆周运动是变速运动质点作匀速圆周运动的条件是所受的合外力大小不变,方向始终和速度方向垂直并指向圆心角速度,连接运动物体和圆心的半径在一段时间内转过的角度与这段时间的比值叫做匀速圆周运动的角速度即=/t对某一确定的匀速圆周运动来说,角速度是恒定不变的,角速度的单位是rad/s周期T和频率f:它们之间的关系是T=1/f3描述匀速圆周运动的各物理量间的关系:4向心力:是按作用效果命名的力,其动力学效果在于产生向心加速度,即只改变线速度方向,不会改变线速度的大小对于匀速圆周运动物体其向心力应由其所受合外力提供5向心加速度:它是沿着半径指向圆心的加速度,是描述线速度方向改变快慢的物理量,它的大小与线速度、角速度的关系是a=2rw.w.w.k.s.5.u.c.o.m