高中物理必修二曲线运动要点.doc

曲线运动 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)平抛运动的速度 水平方向: ; 竖直 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：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. 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 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). (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 一.绳子与杆末端速度的分解方法 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/cosθ 二.小船过河最值问题（合运动 1．渡河最少时间：在河宽、船速一定时， 渡河时间　，合运动沿v的方向进行。 2．最小位移 若 船头偏向上游的角度为渡河时间　，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，根据船头与河岸的夹角应为，船最短距离为： 渡河时间 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： 船速v2大于水流速度v1时，即v2v1时，合速度v与河岸垂直时，最短航程就是河宽； 船速v2小于水流速度vl时，即v2v1时，合速度v不可能与河岸垂直，只有当合速度v方向越接近垂直河岸方向，航程越短。可由几何方法求得，即以v1的末端为圆心，以v2的长度为半径作圆，从v1的始端作此圆的切线，该切线方向即为最短航程的方向， 竖直平面内的圆周运动 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） ①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.0 ③不能通过最高点的条件:v v0，物体到达最高点之前就脱离了圆轨道. （2）轻杆模型 物体可以做匀速圆周运动情况 ①临界条件:由于硬杆或管壁的支撑作用,小球能到达最高点的临界速度v临＝0,轻杆或轨道对小球的支持力:N=mg ②当最高点的速度v＝时,杆对小球的弹力为零. ③当0v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