文档介绍:第四讲 曲线运动
第一部分 基础知识——回顾
第二部分 解题技巧——例析
1
精选PPT
曲 线 运 动
知识结构
两种典型的曲线运动
曲线运动相关概念
运动的合成与分解
平抛运动
匀速圆周运动
合运动、分运动的概念
平行四边形定则
渡河问题
研究方法
定义
运动规律
定义
线速度
角速度
实例分析:
向心加速度和向心力
2
精选PPT
一、曲线运动相关概念
1.曲线运动的速度方向
在曲线运动中,运动质点在某一点的瞬时速度的方向,就是通过这一点的曲线的切线方向。
2.物体做曲线运动的条件
物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上。
注意:合力的方向一定指向曲线的内侧
A
B
C
D
G
G
G
G
图5-3
v
v
3.曲线运动一定是变速运动
v0
d
图5-1
3
精选PPT
二、运动的合成与分解
把复杂的(曲线)运动看成是两个简单的运动合成的,以方便解决问题
、分运动的概念
图5-9
注意:实际观测到的运动是合运动
合运动
分运动
运动合成
运动分解
红蜡块在竖直方向的分运动和水平方向的分运动与它由A到C的合运动是同时发生的。
注意:分运动的同时性
和
独立性
红腊块在竖直方向分运动的运动规律(如速度、到达玻璃管顶部的时间等)并不因它存在随玻璃管在水平方向的分运动而改变。
4
精选PPT
“合成”与“分解”什么呢?在运动的合成与分解中,根据实际需要,分别对描述运动的物理量:位移、速度、加速度进行合成或分解。位移、速度、加速度都是矢量,所以运动合成与分解是按照平行四边形定则来进行的.
s1
s2
s
v1
v2
v
思考题:如何判断合运动轨迹的“曲”或“直”?
(1)看合速度的方向是否变化
(2)物体作曲线运动的条件
v1
v2
v
根据两个分运动的情况,应用力与运动的关系,我们可以判断出物体所受的合外力方向,再应用平行四边形定则判断出初始时刻合速度方向。如果合外力方向与初速度方向在同一直线上,物体就做直线运动,如果合外力方向与初速度方向不在同一直线上,物体就做曲线运动。
5
精选PPT
v2
v1
α
v
x
v1
v
d
船身与河岸垂直时,
渡河时间最短
4.“渡河”问题
(1)渡河的最短时间t
v2
α
v
v1
(2)渡河的最短路程s
①当v1>v2 时,船身与河岸α角,使船的合速度垂直河岸
②当v1<v2 时,船身与河岸α角,使船的合速度垂直船身,此时船的合速度与河岸的夹角θ最大。
v2
v1
α
v
α
v
O
θ
α
d
6
精选PPT
三、平抛运动
:将物体以一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在重力作用下所做的运动,叫平抛运动。
0
v
y/m
x/m
y
x
:
水平方向:匀速直线运动
竖直方向:自由落体运动
Vy
Vx
V
φ
思考题:发射洲际导弹,火箭停止工作后,导弹获得很大的水平速度,此后导弹的运动规律是否满足平抛运动的运动规律?
P
Q
图5-35
:
初速不太大、抛出点的高度不太高。在平抛物体运动范围内,地面可看成平面。
tgΦ=
x = v0t
y =
vx=v0
vy=gt
:
7
精选PPT
四、匀速圆周运动
:质点沿圆周运动,如果在相等时间里通过的圆弧长度相等,这种运动就叫做匀速圆周运动.
请想一想:匀速圆周运动与匀速转动有何不同 ?
质点
物体
两者关系
(1)线速度
(2)角速度
r
s
φ
8
精选PPT
(1)向心力:质点做圆周运动时受到的始终指向圆心的力 。(按效果命名的)
F
v
O
向心力作用效果:只改变物体速度的方向,不改变速度的大小。
F2
G
F1
A
(2)向心加速度: 向心力产生的加速度叫向心加速度。它描述速度方向改变的快慢。
或
或
根据牛顿第二定律可得:
9
精选PPT
概念辩析