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1、第五章曲线运动章末总结基本概念一.曲线运动1.运动性质——变速运动,加速度一定不为零2.速度方向——沿曲线一点的切线方向3.质点做曲线运动的条件(1)从动力学看,物体所受合力方向跟物体的速度不再同一直线上,合力指向轨迹的凹侧。(2)从运动学看,物体加速度方向跟物体的速度方向不共线二.抛体运动:只在重力作用下的运动.特殊:平抛运动1.定义:水平抛出的物体只在重力作用下的运动.2.性质:是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线.3.平抛运动的研究方法(1)平抛运动的两个分运动:水平方向是匀速直线运动,竖直方向是自由落体运动.(2)平抛运动的
2、速度水平方向:;竖直方向:合速度:(求合速度必用),方向:(3)平抛运动的位移水平方向水平位移:竖直位移:sy=gt2合位移:(求合位移必用)方向:tgφ=4.平抛运动的轨迹:抛物线;轨迹方程:v0v1v2v1yv2y△v图5-2-3运动时间为,即运行时间由高度h决定,与初速度v0无关.水平射程,即由v0和h共同决定.相同时间内速度改变量相等,即△v=g△t,△v的方向竖直向下.三.圆周运动a.非匀圆周运动:合力不指向圆心,但向心力(只是合力的一个分力)指向圆心。b.1.匀速圆周运动(1)运动学特征:v大小不变,T不变,ω不变,a向大小不变;v和a
3、向的方向时刻在变.匀速圆周运动是变加速运动.(2)动力学特征:合外力(向心力)大小恒定,方向始终指向圆心.基本公式及描述圆周运动的物理量(1)线速度方向:质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点的切线方向.大小:(s是t时间内通过的弧长).4(2)角速度大小:(单位rad/s),其中φ是t时间内转过的角度.(3)周期频率做圆周运动的物体在单位时间内沿圆周绕圆心转过的圈数,叫做频率,也叫转速.单位:Hz.(4)v、ω、T、f的关系,,(5)向心加速度(状态量)物理意义:描述线速度方向改变的快慢.大小:方向:总是指向圆心即方向始终在变.所以不论a的大小是否
4、变化,它都是个变化的量.3.向心力F(状态量,只看瞬时对应的各个物理量即可求得数值,不需过多考虑)①作用效果:产生向心加速度,不断改变质点的速度方向,而不改变速度的大小.②大小:③匀速圆周运动的向心力就是合外力,而在非匀速圆周运动中,向心力是合外力沿半径方向的分力,而合外力沿切线方向的分力改变线速度的大小.4.质点做匀速圆周运动的条件:(1)质点具有初速度;(2)质点受到的合外力始终与速度方向垂直;(3)合外力F的大小保持不变,且若,质点做离心运动;若,质点做近心运动;若F=0,质点沿切线做直线运动.基本模型问题与方法图5-1-7θv一.绳子与杆末
5、端速度的分解方法绳与杆问题的要点,物体运动为合运动,沿绳或杆方向和垂直于绳或杆方向的运动为分运动。例题:1.如图5-1-7岸上用绳拉船,拉绳的速度是,当绳与水平方向夹角为θ时,船的速度为v/cosθ4二.小船过河最值问题(合运动为船的轨迹)1.渡河最少时间:在河宽、船速一定,水速任意时,渡河时间(垂直位移比垂直速度) ,合运动(船的轨迹)沿v的方向进行。2.渡河最小位移v水v船θv若船头偏向上游的角度为渡河时间(垂直位移比垂直速度) ,最短位移为d。.4v水θvαABEv船若,则不论船的航向如何,总是被水冲向下游,α角越大,船漂下的距离x越短,根据
6、船头与河岸的夹角应为,船最短距离为:渡河时间(垂直位移比垂直速度)附加:没有船速小于或等于水速时,渡河最短位移=d河宽的情况渡河航程最短有两种情况:①船速v2大于水流速度v1时,即v2>v1时,合速度v与河岸垂直时,最短航程就是河宽;②船速v2小于水流速度vl时,即v27、直平面内的圆周运动(1)绳子模型小球在竖直平面内做圆周运动(一定不是匀速圆周运动)vmvm图5-3-4①过最高点临界条件:绳子的拉力(或轨道的弹力)刚好等于零,小球的重力充当向心力,设v临是小球能通过最高点的最小速度,则:mg=,v0=②能过最高点的条件:v≥v.0③不能通过最高点的条件:v8、v<时,杆对小球有支持力:F=mg-,而且:v↑→F↓④当v>时,杆对小球有拉力(或管的外壁对小球有竖直向下的压力):F=