平拋運動和圓周運動

2020-12-03 高中物理知識

1.曲線運動

（1）物體作曲線運動的條件:運動質點所受的合外力（或加速度）的方向跟它的速度方向不在同一直線

（2）曲線運動的特點:質點在某一點的速度方向，就是通過該點的曲線的切線方向.質點的速度方向時刻在改變，所以曲線運動一定是變速運動.

（3）曲線運動的軌跡:做曲線運動的物體，其軌跡向合外力所指一方彎曲，若已知物體的運動軌跡，可判斷出物體所受合外力的大致方向，如平拋運動的軌跡向下彎曲，圓周運動的軌跡總向圓心彎曲等. 2.運動的合成與分解 （1）合運動與分運動的關係:①等時性;②獨立性;③等效性. （2）運動的合成與分解的法則:平行四邊形定則. （3）分解原則:根據運動的實際效果分解，物體的實際運動為合運動. 3. ★★★平拋運動（1）特點:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用，是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動. （2）運動規律:平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動. ①建立直角坐標系（一般以拋出點為坐標原點O，以初速度vo方向為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向）;

②由兩個分運動規律來處理（如右圖）.

水平方向：勻速直線運動

速度V0不變，位移x=V0t

豎直方向：自由落體運動

合速度（實際觀察到的速度）

4.圓周運動 （1）描述圓周運動的物理量 ①線速度:描述質點做圓周運動的快慢，大小v=s/t（s是t時間內通過弧長），方向為質點在圓弧某點的線速度方向沿圓弧該點的切線方向 ②角速度:描述質點繞圓心轉動的快慢：

（單位rad/s），φ是連接質點和圓心的半徑在t時間內轉過的角度.其方向在中學階段不研究. ③周期T，頻率f ---------做圓周運動的物體運動一周所用的時間叫做周期. 做圓周運動的物體單位時間內沿圓周繞圓心轉過的圈數叫做頻率.

（2）勻速圓周運動:線速度的大小恆定，角速度、周期和頻率都是恆定不變的，向心加速度和向心力的大小也都是恆定不變的，是速度大小不變而速度方向時刻在變的變速曲線運動. （3）變速圓周運動:速度大小方向都發生變化，不僅存在著向心加速度（改變速度的方向），而且還存在著切向加速度（方向沿著軌道的切線方向，用來改變速度的大小）.一般而言，合加速度方向不指向圓心，合力不一定等於向心力.合外力在指向圓心方向的分力充當向心力，產生向心加速度;合外力在切線方向的分力產生切向加速度.

①如上圖情景中，繩子繫著小球在豎直面內做圓周運動，小球恰能過最高點的條件是v≥v臨

v臨由重力提供向心力得

②如把繩子換成杆的情景中，小球恰能過最高點的條件是v≥0。

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