1.曲線運動
⑴物體作曲線(xian)運(yun)動的條件(jian):①初速(su)度(du)和合(he)外力不為零。②兩者(zhe)不在一(yi)直線(xian)上。
⑵速(su)(su)(su)(su)度(du):①合外力(li)的(de)作用是改(gai)變速(su)(su)(su)(su)度(du)(大小(xiao)、方向(xiang))。②任一點的(de)速(su)(su)(su)(su)度(du)方向(xiang)在該點曲線的(de)切線方向(xiang)上。③運動中(zhong)速(su)(su)(su)(su)度(du)不斷(duan)改(gai)變,是一種變速(su)(su)(su)(su)運動,如果合外力(li)是恒定的(de),屬(shu)勻變速(su)(su)(su)(su)運動。
2.運動的合成和分解
⑴兩類(lei)基(ji)本(ben)運動:勻速直線(xian)運動和初(chu)速度為零(ling)的(de)勻加(jia)速直線(xian)運動是最(zui)常(chang)見的(de)兩類(lei)基(ji)本(ben)運動;
⑵運(yun)動(dong)合(he)成:①幾個同(tong)類運(yun)動(dong)的(de)合(he)運(yun)動(dong)仍是同(tong)類運(yun)動(dong)。②合(he)速(su)度或合(he)加速(su)度按力的(de)合(he)成方法求。③不同(tong)類運(yun)動(dong)的(de)合(he)運(yun)動(dong)可能(neng)(neng)是直(zhi)線運(yun)動(dong)(V0與a在同(tong)一直(zhi)線上),也可能(neng)(neng)是曲(qu)線運(yun)動(dong)(V0與a不在同(tong)一直(zhi)線上)。
⑶運動(dong)分(fen)(fen)解:一個(ge)復雜的運動(dong)也可(ke)(ke)分(fen)(fen)解成幾個(ge)較簡(jian)單(dan)的分(fen)(fen)運動(dong)(一般用正交(jiao)分(fen)(fen)解),各(ge)個(ge)分(fen)(fen)運動(dong)可(ke)(ke)獨立(li)求解,其相互(hu)關(guan)系是它們(men)具有等時性。
⑷船(chuan)渡河和拖船(chuan)問題:
①船渡(du)河(he)(he):它是(shi)船在靜水(shui)(shui)中的(de)運動(dong)和水(shui)(shui)的(de)運動(dong)的(de)合運動(dong),它是(shi)兩(liang)種勻速直線運動(dong)的(de)合成,合運動(dong)也是(shi)勻速直線運動(dong)。船渡(du)河(he)(he)的(de)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)由河(he)(he)寬(kuan)和船垂(chui)直河(he)(he)岸的(de)分速度(du)(du)(du)決(jue)定(ding),與(yu)水(shui)(shui)的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)速度(du)(du)(du)無關(guan),船渡(du)河(he)(he)沿河(he)(he)岸的(de)位(wei)移與(yu)渡(du)河(he)(he)時(shi)(shi)(shi)(shi)間(jian)和水(shui)(shui)的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)速有關(guan)。當船的(de)靜水(shui)(shui)速度(du)(du)(du)大(da)于水(shui)(shui)的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)速時(shi)(shi)(shi)(shi),可(ke)以使它們的(de)合速度(du)(du)(du)方向垂(chui)直河(he)(he)岸,此時(shi)(shi)(shi)(shi)渡(du)河(he)(he)最小(xiao)位(wei)移等于河(he)(he)寬(kuan),當船的(de)靜水(shui)(shui)速度(du)(du)(du)小(xiao)于水(shui)(shui)的(de)流(liu)(liu)(liu)(liu)速時(shi)(shi)(shi)(shi),無法使它們的(de)合速度(du)(du)(du)方向垂(chui)直河(he)(he)岸,此時(shi)(shi)(shi)(shi)要通過畫圓弧方法求解。
②岸(an)(an)上(shang)拖船(chuan)(chuan)(chuan):包(bao)括汽(qi)車(che)(che)通過滑輪提升重(zhong)物問題,存在兩(liang)個不同的(de)(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)(dong),一(yi)般岸(an)(an)上(shang)的(de)(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)(dong)是(shi)(shi)勻速(su)(su)(su)直線運(yun)動(dong)(dong)(dong),而(er)比岸(an)(an)低的(de)(de)(de)水中(zhong)船(chuan)(chuan)(chuan)的(de)(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)(dong)是(shi)(shi)一(yi)種變速(su)(su)(su)運(yun)動(dong)(dong)(dong),船(chuan)(chuan)(chuan)在水中(zhong)的(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度(du)是(shi)(shi)合(he)速(su)(su)(su)度(du)(實際效果),連接(jie)繩(sheng)的(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度(du)是(shi)(shi)船(chuan)(chuan)(chuan)的(de)(de)(de)分速(su)(su)(su)度(du)(它的(de)(de)(de)大(da)小等(deng)于岸(an)(an)上(shang)拉繩(sheng)力的(de)(de)(de)速(su)(su)(su)度(du)大(da)小),船(chuan)(chuan)(chuan)的(de)(de)(de)移動(dong)(dong)(dong)距離要通過繩(sheng)被拖過的(de)(de)(de)長(chang)度(du)計算。如果是(shi)(shi)河中(zhong)的(de)(de)(de)船(chuan)(chuan)(chuan)(勻速(su)(su)(su))拖動(dong)(dong)(dong)岸(an)(an)上(shang)物體,則船(chuan)(chuan)(chuan)速(su)(su)(su)也是(shi)(shi)合(he)速(su)(su)(su)度(du)。對于汽(qi)車(che)(che)通過滑輪提升重(zhong)物,汽(qi)車(che)(che)速(su)(su)(su)度(du)也是(shi)(shi)合(he)速(su)(su)(su)度(du)。
3.平拋運動
⑴性質(zhi):初(chu)速(su)度與重力(li)垂直,是(shi)勻變速(su)運動,加(jia)速(su)度=g。
⑵分(fen)運動(dong):①水平(ping)(ping)方向(xiang)X=V0t;豎直方向(xiang)Y=gt2/2。②平(ping)(ping)拋運動(dong)的空中運動(dong)時間(jian)由(you)h決(jue)定,水平(ping)(ping)位移由(you)h和V0聯合決(jue)定。③運動(dong)過程各點的水平(ping)(ping)分(fen)速度都等于V0,豎直分(fen)速度Vt=gt,速度改變量gt。④各點機械能相(xiang)等。
4.勻速圓周運動
⑴意義:①速度大(da)小(xiao)不(bu)(bu)變(bian),方向(xiang)不(bu)(bu)斷改變(bian)。②加速度大(da)小(xiao)不(bu)(bu)變(bian),方向(xiang)時(shi)刻(ke)改變(bian),是變(bian)加速運(yun)動(dong)。
⑵物理量:①線(xian)速度:V=S/t=2πR/T=Rω,其中S是通過的弧長,方向沿該點圓周的切線(xian)方向。
②角(jiao)速(su)度:ω=θ/t=2π/T,單位為(wei)rad/s。
③周期T和頻率f:T=1/f,在勻(yun)速圓周運動中,轉速n=f。
④向心加速度:a=V2/R=Rω2,方(fang)向始終指向圓心(不斷變化(hua))。
⑤向心(xin)力:大(da)小F=ma=mV2/r=mrω
2、其方向(xiang)(xiang)始終指向(xiang)(xiang)圓(yuan)心(變力),是(shi)一種“效果力”,它是(shi)由其他力(單個或多個)提供(gong)的。
在勻速圓周(zhou)運動中,角(jiao)速度(du)、周(zhou)期、頻(pin)率(lv)是不(bu)變(bian)的,速度(du)、向心加速度(du)、向心力是變(bian)化的(大小不(bu)變(bian),方向不(bu)斷改(gai)變(bian))。
3、注意點:
①在皮(pi)帶(dai)傳動系(xi)統中(zhong),認為皮(pi)帶(dai)及其接觸處(chu)輪沿各點(dian)的(de)(de)線(xian)速(su)度(du)大小相(xiang)等(不(bu)打滑),同(tong)一輪上各點(dian)角速(su)度(du)相(xiang)等,線(xian)速(su)度(du)大小不(bu)一定(ding)相(xiang)同(tong)。比較它們的(de)(de)V、ω或a時(shi),要判斷它們哪些物理量大小是相(xiang)同(tong)的(de)(de)。
②豎直面內的(de)(de)圓周運動(dong)是變(bian)加(jia)速(su)(su)運動(dong),速(su)(su)度(du)、加(jia)速(su)(su)度(du)大(da)小和方向不斷改變(bian),只(zhi)要求(qiu)分析點(dian)(dian)和最低(di)點(dian)(dian)的(de)(de)情況。點(dian)(dian)的(de)(de)情況要根據(ju)提供向心力(li)的(de)(de)物(wu)體決定,例如(ru)細繩和輕(qing)棒,細繩只(zhi)能承受拉(la)力(li),點(dian)(dian)的(de)(de)最小速(su)(su)度(du)為(wei)V=,而輕(qing)棒還可承受壓力(li),允許(xu)點(dian)(dian)的(de)(de)速(su)(su)度(du)=0。
③當(dang)物體作(zuo)勻(yun)速圓(yuan)(yuan)周運動時,如果它(ta)的(de)向心力是由不在一條(tiao)直線上的(de)力提供(gong)的(de)(如圓(yuan)(yuan)錐擺、火(huo)車轉彎等),要注意確定圓(yuan)(yuan)心的(de)位置(zhi)和沿半徑方向的(de)合(he)力。
④做勻速圓周運動的物體,當它所受的合外力突然消失或不足以提供所需的向心力時,說會做逐漸遠離圓心的離心運動,如果向心力突然消失,物體由于慣性就會沿切線飛去。