第五章 曲线运动
一,曲线运动
★知识梳理
(1)曲线运动的特点:
轨迹是 ;运动方向 ;是 ;一定具有加速度,合外力 。
(2)做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该点的 。
(3)曲线运动的条件:运动物体所受合外力方向跟它的速度方向 。
(4)物体曲线运动的轨迹应在合力F与速度v方向之间,并且合力F指向 。
★专题训练一:曲线运动
练习1,判断下列说法的正误
1、速度变化的运动必是曲线运动 2、加速度变化的运动必是曲线运动
3、曲线运动一定是变速运动 4、变速运动一定是曲线运动
5、曲线运动的速度一定变化 6、做曲线运动的物体所受合力一定不为零
7、物体在恒力下不可能做曲线运动 8、物体在变力作用下一定做曲线运动
9、加速度恒定的运动不可能是曲线运动
练习2,如图所示,物体在恒力的作用下沿曲线从A运动到B,此时突然使力反向,物体的运动情况是( )
A、物体可能沿曲线Ba运动 B、物体可能沿直线Bb运动
C、物体可能沿曲线Bc运动 D、物体可能沿曲线B返回A
二,运动的合成与分解
★知识梳理
(1)合运动:物体 ;
(2)分运动:物体同时参与合成运动的运动。
(3)实质:运动的合成与分解是指 的合成与分解。
(4)方法: 。
(5)运动的合成是惟一的,而分解不是惟一的,通常按运动所产生的实际效果分解。
(6)判断两个直线运动的合运动的性质,直线运动还是曲线运动: 的方向或加速度的方向与 的方向是否同一直线。判断匀变速运动还是变加速运动:合力或加速度是否 。
练习3,判断下列合运动的性质
1、两个匀速直线运动的合运动?
2、一个匀速直线运动与一个匀加速直线运动的合运动?
3、两个初速度为零的匀加速直线运动的合运动?
4、两个初速度不为零的匀加速直线运动的合运动?
三,平抛运动
★知识梳理
1,平抛运动产生条件:
①具有 ; ② 。
2,性质:
3,处理方法:分解为水平方向的 和竖直方向的 。
(1)加速度:
水平方向:合外力为 ,a= ;竖直方向:合外力为 ,a= ;
合运动:a= 、方向 。
(2)速度:
水平方向的速度
竖直方向的速度
所以物体经过t时间运动的合速度V
速度的方向:
(3)位移:
水平方向的位移
竖直方向的位移
所以物体经过t时间运动的位移S
位移方向:
(4)平抛运动的轨迹方程
★专题训练二:平抛运动
练习4,关于物体的平抛运动,下列说法正确的是( )
A.由于物体受力的大小和方向不变,因此平抛运动是匀变速运动
B.由于物体的速度方向不断变化,因此平抛运动不是匀变速运动
C.物体运动时间只由抛出时的高度决定,与初速度无关
D.平抛运动的水平距离,由抛出点高度和初速度共同决定
练习5,一架飞机水平匀速飞行,从飞机上每隔1秒释放一个铁球,先后释放4个,若不计空气阻力,则4个球( )
A、在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点是等间距的
B、在空中任何时刻总是排成抛物线,它们的落地点不是等间距的
C、在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直线,它们的落地点是等间距的
D、在空中任何时刻总在飞机的正下方排成竖直的直线,它们的落地点是不等间距的
练习6,炮台高出海面45m,要打击一个以36km/h的速度沿射击方向逃离的敌舰,如果炮弹的出口速度是610m/s(不计阻力),问敌舰距我炮台多远时开炮才能命中?
四,圆周运动
★知识梳理
1,线速度
物理意义:
② 定义:
③ 大小: 单位:
④ 瞬时性:
⑤ 方向:
⑥ 匀速圆周运动
定义:
特点:
实质:
2,角速度
①物理意义:
②定义:
③定义式: ④单位:
⑤匀速圆周运动是角速度 的运动。
3,周期和转速
转速(n )
定义: 单位:
周期(T )
定义: 单位:
4,各物理量之间的关系
v= ,
w= ,n=
5,两个有用的结论:
①皮带上及轮子边缘上各点的 相同
②同一轮上各点的 相同
6,向心加速度
物理意义:
方向: 大小:
7,向心力(效果力)
作用:
方向: 大小:
来源:沿半径方向的 ,匀速圆周运动中: 充当向心力。
应用:离心运动(供 求) ;近心运动(供 求) 。
★专题训练三,圆周运动
练习7,如图所示,甲轮和乙轮半径之比是2∶1,A,B两点分别为甲乙两轮的边缘上的点,C点在甲轮上,它到转轴的距离是甲轮半径的1/4,甲轮以角速度ω转动,皮带不打滑, 求A,B,C三点的:(1)线速度大小之比; (2)角速度大小之比; (3)向心加速度大小之比.
练习8,如图所示,质量 m=2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面,两桥面的圆弧半径均为20m。如果桥面承受的压力不得超过3.0×105N,则:
(1)汽车允许的最大速率是多少?
(2)若以所求速度行驶,汽车对桥面的最小压力是多大?(g取10m/s2)
练习9,飞机在竖直平面内做半径为400m的匀速圆周运动,其速率是150m/s,飞行员的质量为80kg,取g=10m/s2,求(1)飞机在轨道最高点飞行员头朝下时,座椅对飞行员压力的大小及方向;(2)飞机在最低点飞行员头朝上时,飞行员对座椅的压力大小及方向。
练习10,长为0.5m的轻杆(不计质量),OA绕O点在竖直平面内做圆周运动,A端连着一个质量为m=2kg的小球。求在下述的两种情况下,通过最高点时物体对杆的作用力的大小和方向。
(1)杆做匀速圆周运动的转速为2.0r/s;
(2)杆做匀速圆周运动的转速为1.0r/s;
(3)若杆改成绳,将会怎样?