高中物理曲线运动知识点总结

第四章曲线运动第一课时曲线运动运动的合成和分解一、曲线运动的特点：曲线运动的速度方向就是通过这点的曲线的切线方向，说明曲线运动是变速运动，但变速运动并不一定是曲线运动，如匀变速直线运动。二、物体做曲线运动的条件物体所受合外力方向和速度方向不在同一直线上。三、匀变速曲线运动和非匀变速曲线运动的区别匀变速曲线运动的加速度a恒定（即合外力恒定），如平抛运动。非匀变速曲线运动的加速度是变化的，即合外力是变化的，如匀速园周运动。四、运动的合成和分解㈠原理和法则：1．运动的独立性原理：一个物体同时参与几种运动，那么各分运动都可以看作各自独立进行，它们之间互不干扰和影响，而总的运动是这几个分运动的叠加。例如过河。2．运动的等时性原理：若一个物体同时参与几个运动，合运动和分运动是在同一时间内进行的。3．运动的等效性原理：各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果。4．运动合成的法则：因为s、v、a都是矢量，所以遵守平行四边形法则。若在同一直线上则同向相加，反向相减。㈡运动的合成1．两个匀速直线运动的合成①分运动在一条直线上，如顺水行舟、逆水行舟等。αv，αv，v2vv1，v1例1：一人以4m/s的速度骑自行车向东行驶，感觉风是从正南吹来，当他以6m/s的速度骑行时，感觉风是从东南吹来，则实际风速和风向如何？解析：风相对人参与了两个运动：相对自行车向西的运动v1和其实际运动v2，感觉的风是合运动v。v2=2m/stgα=1/2例2：汽车以10m/s的速度向东行驶，雨滴以10m/s的速度竖直下落，坐在汽车里的人观察到雨滴的速度大小及方向如何？10m/s10m/s10m/s10m/s方向：下偏西450例3．小船过河问题①最短时间过河。船头指向对岸。②最短位移过河。分v1>v2、v1<v2两种情况。2．一个匀速直线运动和一个加速直线运动的合成：①两分运动在一直线上，如匀加速、匀减速、竖直上抛运动等。②两分运动互成角度。如平抛运动，下节课再讲。3．两个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动。若v0与a合在同一直线上，做直线运动；若v0与a合不在同一直线上做曲线运动。这类题目将在电场和磁场中出现。㈡运动的分解：一般是根据研究对象的实际运动效果分解，要注意的是研究对象的实际运动是合运动。例1．汽车拉物体例2．人拉小船例3．反射光线在屏幕上光斑的速度第二课时平抛运动一、平抛运动的规律可分解为：①水平方向速度等于初速度的匀速直线运动。vx=v0,x=v0t②竖直方向的自由落体运动。vy=gt,y=gt2/2.下落时间（只与下落高度y有关，于其它因素无关）。任何时刻的速度v及v与v0的夹角θ：任何时刻的总位移：水平射程：二、平抛运动规律的应用：例1．美军战机在巴格达上空水平匀速飞行，飞到某地上空开始每隔2s投下一颗炸弹，开始投第六颗炸弹时，第一颗炸弹刚好落地，这时飞机已经飞出1000m远。求第六颗炸弹落地时的速度和它在空中通过的位移。答案：141m/s1118m第三课时匀速圆周运动及向心力公式一、描述匀速圆周运动的物理量1．线速度：定义：做园周运动的物体通过的弧长与所用时间的比值此式计算出为平均速率，当t时的极限为即时速度，方向：切线方向，为矢量，单位m/s，意义为描述质点沿园弧运动的快慢。2．角速度：定义：做园周运动的物体，半径转过的角度跟所用时间的比值：此式为平均角速度t时为即时角速度。为矢量，方向垂直于园周运动的平面，在高中阶段不考虑其矢量性当作标量处理，单位：rad/s、意义是描述质点绕园心转动的快慢。3．周期和频率：T（s）、f（Hz）、、注意转速为转/分（频率）4．V、ω、T、f的关系：对任何园周运动：V=即时对应，T=是在T不变的条件下成立在匀速园周运动中：V=恒成立，另：加速度：方向，指向园心大小a的大小和方向由向心力决定，与V、ω、r无关，但可以用力V、ω、r求出，在V相同时，a与r成反比，若ω不变a与r成正比，a描述速度方向变化的快慢，（而切向加速度只改变速度的大小）。在处理园周运动时注意：同一皮带上线速度V相同，同一轴的皮带轮上ω相同。例如图6．向心力：方向：指向园心大小：作用：产生向心加速度，不改变速率，只改变方向，所以不做功。来源：向心力可由某一个力提供（如在唱盘上的物体）也可由若干个力的合力提供（单摆在最高点和最低点）甚至可以是一个力的分力（如园锥摆）。向心力不是一种新的性质的力，而是根据效果命名的力，决不能在分析受力时，再分析出一个向心力。7．匀速圆周运动：①特点②作匀速圆周运动的条件：速度不为零，受到大小不变方向总是与速度方向垂直严半径指向圆心的合外力的作用，而且合外力等于圆周运动物体所需要的向心力二、向心力公式的应用300例：如图在光滑的圆锥顶用长为l的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为300，物体以速率v绕园锥体轴线做水平匀速圆周运动。⑴当时，求绳对物体的拉力。⑵当时，求绳对物体的拉力。300答案：平抛运动规律巩固练习班级：___________姓名：___________（打“星号※”为难度较大的题目）一.选择题（不定项）：1、关于平抛运动，下列说法正确的是（）A．不论抛出位置多高，抛出速度越大的物体，其水平位移一定越大B．不论抛出位置多高，抛出速度越大的物体，其飞行时间一定越长C．不论抛出速度多大，抛出位置越高，其飞行时间一定越长D．不论抛出速度多大，抛出位置越高，飞得一定越远2、关于平抛运动，下列说法正确的是（）A．是匀变曲线速运动B．是变加速曲线运动C．任意两段时间内速度变化量的方向相同D．任意相等时间内的速度变化量相等3、物体在平抛运动过程中，在相等的时间内，下列哪些量是相等的（）A．速度的增量B．加速度C．位移D．平均速率4、物体做平抛运动时，描述物体在竖直方向上的速度vy（取向下为正）随时间变化的图像是（）tvtvyOAtvyOBtvyOCtvyOD※5、一辆以速度v向前行驶的火车中，有一旅客在车厢旁把一石块自手中轻轻释放，下面关于石块运动的看法中正确的是（）A．石块释放后，火车仍作匀速直线运动，车上旅客认为石块作自由落体运动，路边的人认为石块作平抛运动B．石块释放后，火车立即以加速度a作匀加速直线运动，车上的旅客认为石块向后下方作加速直线运动，加速度a´＝C．石块释放后，火车立即以加速度a作匀加速运动，车上旅客认为石块作后下方的曲线运动D．石块释放后，不管火车作什么运动，路边的人认为石块作向前的平抛运动6、物体从某一确定高度以v0初速度水平抛出，已知落地时的速度为vt，它的运动时间是）A．B．C．D．7、在高度为h的同一位置上向水平方向同时抛出两个小球A和B，若A球的初速vA大于B球的初速vB，则下列说法正确的是（）A．A球落地时间小于B球落地时间B．在飞行过程中的任一段时间内，A球的水平位移总是大于B球的水平位移C．若两球在飞行中遇到一堵竖直的墙，A球击中墙的高度总是大于B球击中墙的高度D．在空中飞行的任意时刻，A球的速率总大于B球的速率8、研究平抛运动，下面哪些做法可以减小实验误差（）A．使用密度大、体积小的钢球B．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦C．实验时，让小球每次都从同一高度由静止开始滚下D．使斜槽末端的切线保持水平9、如图所示，以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ为30°的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是（）A、sB、sC、sD、2sA′hAB′Bx2x1※10、一个同学在做平抛实验时，记下斜槽末端位置在A`B`线上，并在坐标纸上描如下图所示曲线．现在我们在曲线上取A、B两点，用刻度尺分别量出它们到y的距离AA′＝x1，BB′＝A′hAB′Bx2x1A．B．C．D．二.填空题11、在距地面高为19.6m处水平抛出一物体，物体着地点和抛出点之间的水平距离为80m，则物体抛出时的初速度为＿＿＿＿，物体落地时的竖直分速度为＿＿＿＿。（g取9.8m/s212、从高度为h处以初速度v0水平抛出一物体，测得落地点与抛出点的水平距离为x．如果抛出点的高度降低了h，仍要把物体抛到x远处，则水平初速度应为＿＿＿＿。13、做平抛运动的物体如果落地时竖直方向的速率与水平抛出时的速率相等，则它经过的水平距离与抛出点的高度之比是＿＿＿＿。14、以初速度v0水平抛出一物体，经过一段时间后，速度的大小为v，，再经过相同的一段时间，物体速度的大小变为＿＿＿＿。15、在一次“飞车过黄河”的表演中，汽车在空中飞经最高点后在对岸着地。已知汽车从最高点至着地点经历时间约为0.8s，两点间的水平距离约为30m，忽略空气阻力，则汽车在最高点时的速度约为m/s。最高点与着地点间的高度差约为m。（取g＝10m/s2）（37.5m/s,38.3m/s）三.实验探究题16、在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：A．让小球多次从位置上滚下，在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如右下图中a、b、c、d所示。B．按图安装好器材，注意，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线。C．取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。abcabcd⑵上述实验步骤的合理顺序是。⑶已知图中小方格的边长L＝1.25cm，则小球平抛的初速度为v0＝（用L、g表示），其值是（取g＝9.8m/s2），小球在ｂ点的速率。四.计算题17、飞机在2km的高空以360km/h的速度沿水平航线匀速飞行，飞机在地面上观察者的正上方空投一包裹（取g＝10m/s2，不计空气阻力）⑴.试比较飞行员和地面观察者所见的包裹的运动轨迹；⑵.包裹落地处离地面观察者多远？离飞机的水平距离多大？⑶.求包裹着地时的速度大小和方向(方向用三角函数表示)18、如图所示，骑车人欲穿过宽度d=2m的壕沟AB，现已知两沟沿的高度差。求车速至少多大才能安全穿跃。（g取9.8m/s2）19、跳台滑雪是勇敢者的运动。它是利用山势特别建造的跳台所进行的。运动员着专用滑雪板，不带雪仗在助滑路上获得高速后起跳，在空中飞行一段距离后着陆。这项运动极为壮观。如右图所示，设一位运动员由a点沿水平方向跃起，到b点着陆时，测得ab间距离l＝40m，山坡倾角θ＝30°。试计算运动员起跳的速度和他在空中飞行的时间。（不计空气阻力，g取10m/s2）第六章平抛运动规律巩固练习答案一、选择题1.C2.ACD3.AB4.D5.ABD6.D7.BCD8.ACD9.C10.A10.x1=v0t1x2=v0t2h=0.5gt22-0.5gt12二、填空题11、40m／ｓ；19.6ｍ／ｓ；１２、2v0１3、２：１14、15、37.5m/s,38.3m/s16、（１）Ａ.同一位置，Ｂ.斜槽末端切线水平（２）Ｂ-Ａ-Ｃ（３），0.7m/s，0.875m/s三、计算题17、（1）⑴飞机上的飞行员以正在飞行的飞机为参照物，从飞机上投下去的包裹由于惯性，在水平方向上仍以360km/h的速度