高中物理必修2曲线运动的概念 高中物理必修2曲线运动知识点总结

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-16
曲线运动   篮球的曲线运动物体运动轨迹是曲线的运动,称为“曲线运动”。当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上,物体的运动就是曲线运动。在曲线运动中:当力矢量与速度矢量间的夹角等于90°时,作用力仅改变物体速度的方向,不改变速度的大小:例如匀速圆周运动;当夹角小于90°时,作用力不仅改变物体运动速度的方向,并且增大速度的量值;当夹角大于90°时,同样改变物体运动速度的方向,但是却减小速度的量值。在曲线运动中物体运动到某一点时,物体所受的合外力可以分解为沿速度方向和垂直速度方向两个分量,其中沿速度方向的分量改变速度的大小,垂直速度的分量改变速度的方向。曲线运动中速度的方向时刻在变,因为是个矢量,既有大小,又有方向。不论速度的大小是否改变,只要速度的方向发生改变,就表示速度矢量发生变化,也就具有了加速度,所以曲线运动是变速运动。加速度也可以分解为沿速度方向和垂直速度方向两个分量,其中沿速度方向的分量描述速度大小变化的快慢,垂直速度方向的分量描述速度方向变化的快慢。常见的曲线运动有:平抛运动,斜抛运动,匀速圆周运动三种。
  曲线运动加速度的方向始终与合外力的方向相同。
  加速度本身由物体受到的外力合力引起
  当等于90度时,作用力在速度方向上的分解力为0,所以不会改变速度大小而只改变方向
  当小于90度时,在速度正方向有分解力,所以可以改变速度大小,且会加速,而在速度垂直方向也有分解力,所以也会改变速度方向,当大于90度时在速度反方向有分解力,所以可以改变速度大小,且会减速,而在速度垂直方向也有分解力,所以也会改变速度方向
  当然匀速圆周运动并不是真正的匀速运动,曲线运动是变速运动,而匀速圆周运动中所说的匀速指的是速率的大小.
  (曲线运动是变速运动,若合外力不变,则是匀变速运动;若合外力变化,则是变加速运动。)
  当物体所受合力的方向与它的运动的方向不在同一直线上时,物体做曲线运动.
  同时注意"切线",我们可以理解为质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向.
  曲线运动有这样几种:
  1、抛体运动 2、圆周运动
  而抛体运动又分为斜抛运动和平抛运动
  其中平抛运动是有一定初速度的,只受重力的曲线运动,轨迹是抛物线。
  平抛运动的速度可分解为水平方向和竖直方向的力,其中,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做初速度为0加速度为g的匀加速运动(即自由落体运动);
  斜抛运动的速度也可分解为水平和竖直方向的力,其中水平方向做匀速直线运动,速度大小为cosa*v(a为速度与水平方向的夹角),竖直方向先做初速度为sina*v的加速度为g的匀减速运动,到最高点时竖直方向上的力减小为0,接着做初速度为0加速度为g的匀加速运动。且若出发点和落地点在同一水平线上,当a为45度时位移最大
  曲线运动举例:
  子弹射出枪膛,离弦的箭,抛铅球,投篮。
  曲线运动运动轨迹:曲线永远在合外力和速度方向的夹角里,曲线相对合外力上凸,相对速度方向下凹
  在给定轨道上的运动:
  在质点的轨道已知的情况下,质点的位置不妨就用从轨道曲线上某个选定的原点o算起的曲线长度s来表征。由于在这种情况下速度矢量总是沿曲线的切线方向,不妨也就用速率v=ds/dt来表示。至于加速度矢量a,它既有反应速度大小变化率的部分(沿切向的分量),又有反映速度方向变化率的部分(垂直于速度,即沿发向的分量)

高中物理必修2概念~

高中物理必修2复习提纲
1)平抛运动
1.水平方向速度Vx= Vo 2.竖直方向速度Vy=gt 3.水平方向位移Sx= Vot 4.竖直方向位移(Sy)=gt^2/2
5.运动时间t=(2Sy/g)1/2 (通常又表示为(2h/g)1/2) 6.合速度Vt=(Vx^2+Vy^2)1/2=[Vo^2+(gt)^2]1/2 合速度方向与水平夹角β: tgβ=Vy/Vx=gt/Vo 7.合位移S=(Sx^2+ Sy^2)1/2 , 位移方向与水平夹角α: tgα=Sy/Sx=gt/2Vo
注:(1)平抛运动是匀变速曲线运动,加速度为g,通常可看作是水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动的合成。(2)运动时间由下落高度h(Sy)决定与水平抛出速度无关。(3)θ与β的关系为tgβ=2tgα 。(4)在平抛运动中时间t是解题关键。(5)曲线运动的物体必有加速度,当速度方向与所受合力(加速度)方向不在同一直线上时物体做曲线运动。
2)匀速圆周运动
1.线速度V=s/t=2πR/T 2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf 3.向心加速度a=V^2/R=ω^2R=(2π/T)^2R 4.向心力F心=Mv^2/R=mω^2*R=m(2π/T)^2*R 5.周期与频率T=1/f 6.角速度与线速度的关系V=ωR 7.角速度与转速的关系ω=2πn (此处频率与转速意义相同) 8.主要物理量及单位: 弧长(S):米(m) 角度(Φ):弧度(rad) 频率(f):赫(Hz) 周期(T):秒(s) 转速(n):r/s 半径(R):米(m) 线速度(V):m/s 角速度(ω):rad/s 向心加速度:m/s2
注:(1)向心力可以由具体某个力提供,也可以由合力提供,还可以由分力提供,方向始终与速度方向垂直。(2)做匀速度圆周运动的物体,其向心力等于合力,并且向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小,因此物体的动能保持不变,但动量不断改变。
3)万有引力
1.开普勒第三定律T2/R3=K(=4π^2/GM) R:轨道半径 T :周期 K:常量(与行星质量无关)
2.万有引力定律F=Gm1m2/r^2 G=6.67×10^-11N?m^2/kg^2方向在它们的连线上
3.天体上的重力和重力加速度GMm/R^2=mg g=GM/R^2 R:天体半径(m)
4.卫星绕行速度、角速度、周期 V=(GM/R)1/2 ω=(GM/R^3)1/2 T=2π(R^3/GM)1/2
5.第一(二、三)宇宙速度V1=(g地r地)1/2=7.9Km/s V2=11.2Km/s V3=16.7Km/s
6.地球同步卫星GMm/(R+h)^2=m*4π^2(R+h)/T^2 h≈3.6 km h:距地球表面的高度
注:(1)天体运动所需的向心力由万有引力提供,F心=F万。(2)应用万有引力定律可估算天体的质量密度等。(3)地球同步卫星只能运行于赤道上空,运行周期和地球自转周期相同。(4)卫星轨道半径变小时,势能变小、动能变大、速度变大、周期变小。(5)地球卫星的最大环绕速度和最小发射速度均为7.9Km/S。
1.功
(1)做功的两个条件: 作用在物体上的力.
物体在里的方向上通过的距离.
(2)功的大小: W=Fscosa 功是标量 功的单位:焦耳(J)
1J=1N*m
当 00 F做正功 F是动力
当 a=派/2 w=0 (cos派/2=0) F不作功
当 派/2<= a <派 W<0 F做负功 F是阻力
(3)总功的求法:
W总=W1+W2+W3……Wn
W总=F合Scosa
2.功率
(1) 定义:功跟完成这些功所用时间的比值.
P=W/t 功率是标量 功率单位:瓦特(w)
此公式求的是平均功率
1w=1J/s 1000w=1kw
(2) 功率的另一个表达式: P=Fvcosa
当F与v方向相同时, P=Fv. (此时cos0度=1)
此公式即可求平均功率,也可求瞬时功率
1)平均功率: 当v为平均速度时
2)瞬时功率: 当v为t时刻的瞬时速度
(3) 额定功率: 指机器正常工作时最大输出功率
实际功率: 指机器在实际工作中的输出功率
正常工作时: 实际功率≤额定功率
(4) 机车运动问题(前提:阻力f恒定)
P=Fv F=ma+f (由牛顿第二定律得)
汽车启动有两种模式
1) 汽车以恒定功率启动 (a在减小,一直到0)
P恒定 v在增加 F在减小 尤F=ma+f
当F减小=f时 v此时有最大值
2) 汽车以恒定加速度前进(a开始恒定,在逐渐减小到0)
a恒定 F不变(F=ma+f) V在增加 P实逐渐增加最大
此时的P为额定功率 即P一定
P恒定 v在增加 F在减小 尤F=ma+f
当F减小=f时 v此时有最大值
3.功和能
(1) 功和能的关系: 做功的过程就是能量转化的过程
功是能量转化的量度
(2) 功和能的区别: 能是物体运动状态决定的物理量,即过程量
功是物体状态变化过程有关的物理量,即状态量
这是功和能的根本区别.
4.动能.动能定理
(1) 动能定义:物体由于运动而具有的能量. 用Ek表示
表达式 Ek=1/2mv^2 能是标量 也是过程量
单位:焦耳(J) 1kg*m^2/s^2 = 1J
(2) 动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化
表达式 W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2
适用范围:恒力做功,变力做功,分段做功,全程做功
5.重力势能
(1) 定义:物体由于被举高而具有的能量. 用Ep表示
表达式 Ep=mgh 是标量 单位:焦耳(J)
(2) 重力做功和重力势能的关系
W重=-ΔEp
重力势能的变化由重力做功来量度
(3) 重力做功的特点:只和初末位置有关,跟物体运动路径无关
重力势能是相对性的,和参考平面有关,一般以地面为参考平面
重力势能的变化是绝对的,和参考平面无关
(4) 弹性势能:物体由于形变而具有的能量
弹性势能存在于发生弹性形变的物体中,跟形变的大小有关
弹性势能的变化由弹力做功来量度
6.机械能守恒定律
(1) 机械能:动能,重力势能,弹性势能的总称
总机械能:E=Ek+Ep 是标量 也具有相对性
机械能的变化,等于非重力做功 (比如阻力做的功)
ΔE=W非重
机械能之间可以相互转化
(2) 机械能守恒定律: 只有重力做功的情况下,物体的动能和重力势能
发生相互转化,但机械能保持不变
表达式: Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 成立条件:只有重力做功

曲线运动主要分三个方面 1、运动的合成与分解的基础知识(平行四边形定则的应用、具体如小船渡河,速度关联的小船渡河问题
2、平抛运动的规律
3、圆周运动规律


#伯沿秋# 必修二物理曲线运动的条件 -
(17149194595): 你要先明白,在高中物理学习中,物体运动分为直线与曲线.直线运动有匀加(减)速直线运动,匀速运动与变加(减)速运动.曲线运动有圆周运动(很经典,高考必考,与能量结合),平抛(斜抛,类平抛)等.好,现在分析曲线运动的条件,物体想要做只想运动,则加速度与速度一定在一条直线上,这样加速度才会仅仅改变速度的大小,如果加速度和速度方向不在同一直线上,加速度就会不仅改变速度的大小还会改变速度的方向,!!!注意!!!在圆周运动中加速度是垂直于速度方向的,仅改变速度的方向.综上所述,在加速度与速度的方向不再一条直线上时,物体就会做曲线运动.希望对你有帮助,不懂的话再问我.

#伯沿秋# 高中必修二物理曲线运动
(17149194595): 1、也可以不侧身,当然是比较慢的时候.. 2、路面靠外侧的比较高,铁轨也一样 3、D 4、减速,减到0 5、变力(方向变

#伯沿秋# 有关高一必修二曲线运动 -
(17149194595): 曲线运动书上主要讲了平抛运动和圆周运动 平抛运动最重要的就是运动的合成与分解,其实就像力的合成分解一样,一般采用正交分解法.随后可以在x方向与y方向分别列运动方程,而将两个运动方程联系在一起的就是时间这个物理量. 掌握...

#伯沿秋# 物理必修二曲线运动及万有引力 -
(17149194595): 曲线运动:注意加速度和速度的分解.不一定要沿水平、竖直分解. 如小球斜抛碰木块之类的问题,可沿沿斜面和垂直斜面分解. 万有引力:这一章就是公式比较多.一般思路是万有引力提供向心力 F引=GMm/R^2=4π^2/T^2*m=v^2/R*m=ω^2*R*m 牢记开普勒和牛顿~ 遇到求密度的题记住球体体积公式V=4π*R^3/3 还有一些题需要运用常识,如地球公转周期365天,自转周期24h 这两章内容比较新,要背的公式很多,成绩下降是自然现象.只要多背多想,提升成绩不是难事~ 这样的回答您满意吗?

#伯沿秋# 高一物理曲线运动概念性问题 -
(17149194595): 平抛运动,是匀变速运动 匀速圆周运动、变速圆周运动,都是变加速运动.普通曲线运动不一定,要看具体情况

#伯沿秋# 高一物理必修2知识点总结 -
(17149194595): 必修2知识点 1、功 力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦三者的乘积. 功的定义式: 注意: 时, ;但 时, ,力不做功; 时, . 2、功率 功与完成这些功所用时间的比值. 平均功率: ; 功率是表示物体做功快慢...

#伯沿秋# 高一物理必修二重要知识点和易错点详细归纳(包括公式、定义和例题讲解) - 作业帮
(17149194595):[答案] 不要光背公式哦! 四、曲线运动 万有引力 1.曲线运动 (1)物体作曲线运动的条件:运动质点所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直线 (2)曲线运动的特点:质点在某一点的速度方向,就是通过该点...

#伯沿秋# 高中物理必修二曲线运动比如说有关雨滴下落,人在雨中行走,伞柄朝哪儿的问题,以及在一个问题中如何找出合运动与分运动,或者是知道了合运动如何找... - 作业帮
(17149194595):[答案] 下雨走路,相对于人,雨滴的方向是斜向后的,所以伞柄斜向前. 运动需要根据受力分析或者作用效果来分解,比如抛体运动分解为受力方向和不受力方向(水平和竖直)

#伯沿秋# 关于高中物理中曲线运动的概念性文体 -
(17149194595): 轨迹相当圆的一部分的弧,力的方向指向圆心,也就是轨迹内侧

#伯沿秋# 物理必修二曲线运动的问题一物体沿着一个圆周作速率为V的运动,问:当其转过半周的过程中速度的变化量是多少?方向? - 作业帮
(17149194595):[答案] 速度变化量2V,方向与末态相同