高一物理人教版必修二曲線運(yùn)動(dòng)概念總結(jié)

1、第五章 曲線運(yùn)動(dòng)一、曲線運(yùn)動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是曲線的運(yùn)動(dòng)；1、曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是時(shí)刻改變的，質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)（或某一時(shí)刻）的速度的方向是在曲線的這一點(diǎn)的切線方向.2、物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件：物體所受合外力為零或所受合外力方向和物體的運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件：質(zhì)點(diǎn)所受合外力的方向與其運(yùn)動(dòng)方向不在同一條直線上；且軌跡向其受力方向偏折，運(yùn)動(dòng)軌跡在v、a之間，和速度v的方向相切，方向逐漸向a的方向接近，但不可能達(dá)到。注意1)當(dāng)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的合力所產(chǎn)生的加速度的方向與速度方向也不在同一直線上; 2)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是由其受力條件及初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)共同確定的; 物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)由加速度決定

2、（加速度為零時(shí)物體靜止或做勻速運(yùn)動(dòng)；加速度恒定時(shí)物體做勻變速運(yùn)動(dòng)；加速度變化時(shí)物體做變加速運(yùn)動(dòng)）。 物體運(yùn)動(dòng)的軌跡（直線還是曲線）由物體的速度和加速度的方向關(guān)系決定（速度與加速度方向在同一條直線上時(shí)物體做直線運(yùn)動(dòng)；速度和加速度方向成角度時(shí)物體做曲線運(yùn)動(dòng)）,3、曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：1）曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)；質(zhì)點(diǎn)的路程總大于位移大小，其平均速率大小大于平均速度大??；質(zhì)點(diǎn)作曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到合外力和相應(yīng)的速度一定不為零；2）曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡是一條曲線，其軌跡軌跡始終夾在合外力方向（加速度方向）與速度方向之間，而且向合外力的方向彎曲，即合外力（加速度）指向軌跡凹側(cè)。3）曲線運(yùn)動(dòng)中物體所受合外力沿切線方向的分

3、力使物體速度的大小發(fā)生變化，沿法線方向的分力使物體的速度方向發(fā)生變化。 注意：做曲線運(yùn)動(dòng)的物體所受合外力是變化的.（×）此力不一定變化 兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)，則合運(yùn)動(dòng)是勻速直線運(yùn)動(dòng)或靜止.已知兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)都是勻加（互成一定角度，不共線）則合運(yùn)動(dòng)是：a共線是勻加直線運(yùn)動(dòng)； b.不共線是勻變曲線運(yùn)動(dòng).一個(gè)分運(yùn)動(dòng)是勻速，另一個(gè)是勻加（初速度為零），則合運(yùn)動(dòng)：a共線 b.不共線：勻變速曲線運(yùn)動(dòng).4、曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)；5、曲線運(yùn)動(dòng)的加速度（合外力）與其速度方向不在同一條直線上；6、力的作用：（1）力的方向與運(yùn)動(dòng)方向一致時(shí)，力只能改變速度的大小，不能改變速度的方向，物體只能做直線運(yùn)動(dòng)；（

4、2）力的方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直時(shí)，力只能改變速度的方向，不能改變速度的大小。（3）力的方向與速度方向既不垂直，又不平行時(shí)，力既改變速度的大小又改變速度的方向；7、物體運(yùn)動(dòng)形式與其受力條件及初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系 初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 形式受力條件力與初速度方向在一直線（或初速度為零）力與初速度方向不在一直線恒力勻變速直線運(yùn)動(dòng)勻變速曲線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)特例：自由落體運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)特例：豎直上拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)斜拋運(yùn)動(dòng)變力加速度改變的直線運(yùn)動(dòng)加速度改變的曲線運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)勻速圓周運(yùn)動(dòng)合力為零靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)二、運(yùn)動(dòng)的合成和分解：1、合運(yùn)動(dòng)和分運(yùn)動(dòng)：當(dāng)物體實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)較復(fù)雜時(shí)，我們可將其等效為同時(shí)參與幾個(gè)簡(jiǎn)單的

5、運(yùn)動(dòng)，前者實(shí)際發(fā)生的運(yùn)動(dòng)稱作合運(yùn)動(dòng)，后者則稱作物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的分運(yùn)動(dòng)2、運(yùn)動(dòng)的合成和分解的概念：已知分運(yùn)動(dòng)求合運(yùn)動(dòng)，叫做運(yùn)動(dòng)的合成；已知合運(yùn)動(dòng)求分運(yùn)動(dòng)，叫做運(yùn)動(dòng)的分解，這種雙向的等效操作過(guò)程，是研究復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的重要方法3、進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的合成與分解，就是對(duì)描述運(yùn)動(dòng)的各物理量如位移、速度、加速度等矢量用平行四邊形定則求和或求差運(yùn)動(dòng)的合成與分解遵循如下原理： 獨(dú)立性原理：構(gòu)成一個(gè)合運(yùn)動(dòng)的幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)是彼此獨(dú)立、互不相干的，物體的任意一個(gè)分運(yùn)動(dòng)，都按其自身規(guī)律進(jìn)行，不會(huì)因有其他分運(yùn)動(dòng)的存在而發(fā)生改變 等時(shí)性原理：合運(yùn)動(dòng)是同一物體在同一時(shí)間內(nèi)同時(shí)完成幾個(gè)分運(yùn)動(dòng)的結(jié)果，對(duì)同一物體同時(shí)參與的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行合成才有意義

6、矢量性原理：描述運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的位移、速度、加速度等物理量都是矢量，對(duì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行合成與分解時(shí)應(yīng)按矢量法則，即平行四邊形定則作上述物理量的運(yùn)算 4、兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)合成的分類：（1）兩個(gè)同一直線上的分運(yùn)動(dòng)的合成： 兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)在同一直線上，無(wú)論方向是同向的還是反向的，無(wú)論是勻速的還是變速的，其合運(yùn)動(dòng)一定是直線運(yùn)動(dòng)；（2）兩個(gè)互成角度的分運(yùn)動(dòng)的合成： 兩個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻速直線運(yùn)動(dòng)；v1、v2同向時(shí)，v合= v1+v2；v1、v2反向時(shí)，v合= v1-v2；v1、v2互成角度時(shí)，v合由平行四邊形法則求解； 兩個(gè)初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)一定是勻加速直線運(yùn)動(dòng)，并且合運(yùn)動(dòng)的初速度為零，a合由平行四

7、邊形法則求解；一個(gè)勻速直線運(yùn)動(dòng)和一個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合成一定是勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)的加速度即為分運(yùn)動(dòng)的加速度；兩個(gè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)，其性質(zhì)由合加速度方向與合初速度方向的關(guān)系決定，當(dāng)合加速度與合初速度共線時(shí)，合運(yùn)動(dòng)為勻變速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)合加速度與合初速度斜交（互成角度）時(shí)，合運(yùn)動(dòng)為勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；豎直上拋運(yùn)動(dòng)可以看出是豎直向上的勻速 運(yùn)動(dòng)和自由落體運(yùn)動(dòng)的合成。5、過(guò)河問(wèn)題船過(guò)河時(shí)，船的實(shí)際運(yùn)動(dòng)（即相對(duì)于河岸的運(yùn)動(dòng)）可以看出是隨水以速度v船和以v水相對(duì)于靜水的劃行這兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)互不干擾，各自獨(dú)立而具有等時(shí)性。（1）最短時(shí)間：根據(jù)等時(shí)性可用船隊(duì)水分運(yùn)動(dòng)時(shí)間代表渡河時(shí)間，由于河寬一定， 只有當(dāng)船對(duì)

8、水速度v船垂直河岸時(shí)，垂直河寬的分速度最大，所以必有（2）船頭偏向上游一定角度時(shí)，船通過(guò)的實(shí)際位移最短: 當(dāng)v船v水時(shí)，若要位移最短，則船應(yīng)到達(dá)正對(duì)岸，應(yīng)使合運(yùn)動(dòng)的速度方向垂直河岸，如圖，合速度v=v船sinv水，所以此時(shí)合位移最小為河寬d，并且要求角度合適（一定），即 當(dāng)v船v水時(shí)，無(wú)論船的航向如何，合速度均不可能垂直河岸，船不可能到達(dá)正對(duì)岸B點(diǎn)，無(wú)論如何均會(huì)沖向下游。根據(jù)v水、v船和v之間滿足平行四邊形定則，其中v水確定，v船大小確定，方向可調(diào)，畫(huà)出v船所有可能方向，從中選擇v與河岸夾角最大的方向，即為最短位移。如圖所示，先作OA表示水流速度v水，然后以A為圓心，以v船的大小為半徑作圓，過(guò)

9、O作圓的切線OC與圓相切于C，連接AC，再過(guò)O作AC的平行線OB，過(guò)C作OA的平行線交于B，則OB表示船對(duì)水的速度V船和船的航向。從圖中可以看出，船沿OCD行駛到對(duì)岸的位移最短。此時(shí)v 船與河岸的夾角滿足 cos=v船/v水即船的航向與河岸上游方向夾角為時(shí)，渡河位移最短，船的實(shí)際位移為L(zhǎng)=d/cos，船渡河所需時(shí)間為:三、平拋運(yùn)動(dòng)：1拋體運(yùn)動(dòng)的定義、性質(zhì)和軌跡 (1)定義：物體以一定的初速度拋出，且只在重力作用下的運(yùn)動(dòng).(2)性質(zhì)：豎直上拋和豎直下拋運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)；平拋、斜拋是曲線運(yùn)動(dòng)； 拋體運(yùn)動(dòng)的加速度是重力加速度，拋體運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)； 拋體運(yùn)動(dòng)是一種理想化運(yùn)動(dòng)：地球表面附近，重力的大小和

10、方向認(rèn)為不變，不考慮空氣阻力，且拋出速度遠(yuǎn)小于宇宙速度。2平拋運(yùn)動(dòng)的定義、特點(diǎn)和軌跡 （1）定義：將物體用一定的初速度沿水平方向拋出，物體只受到重力的作用而做曲線運(yùn)動(dòng)，這樣的曲線運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng) （2）特點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)是一種加速度為g、軌跡為曲線（半支拋物線）的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)通常將平拋運(yùn)動(dòng)視作沿水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)與豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合成 3物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件 （1）物體做平拋運(yùn)動(dòng)的條件是： 只受重力作用； 具有水平方向的初速度 （2）當(dāng)物體受恒力作用，且初速度方向與恒力方向垂直時(shí)，所發(fā)生的運(yùn)動(dòng)與平拋物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)相同，都屬于軌跡為拋物線的勻變速曲線運(yùn)動(dòng) 4.平拋物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 1）物

11、體在t時(shí)刻的位置 水平分位移： 豎直分位移：合位移大小和方向： 2）物體在t時(shí)刻的速度水平分速度：豎直分速度合速度大小和方向：3）運(yùn)動(dòng)軌跡的推導(dǎo)此為平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡方程可得： 5.平拋物體的推論（1）運(yùn)動(dòng)時(shí)間：，即平拋物體在空中的飛行時(shí)間僅取決于下落的高度，與初速度v0無(wú)關(guān)；（2）落地的水平距離：，即水平距離與初速度v0和下落高度h有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)； （3）落地速度：，即落地速度也只與初速度v0和下落高度h有關(guān)；（4）平拋運(yùn)動(dòng)的速度偏角與位移偏角的關(guān)系： ，所以：平拋運(yùn)動(dòng)的偏角公式為：，vt的反向延長(zhǎng)線與x軸的交點(diǎn)為水平位移的中點(diǎn)。（5）平拋物體的運(yùn)動(dòng)中，任意兩個(gè)時(shí)刻的速度變化量，方向恒為豎

12、直向下，其v0、vt、v三個(gè)速度矢量構(gòu)成的三角形一定是直角三角形。 6平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用 （1）處理平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，要把握平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，將其分解成兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)，在水平方向利用勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，在豎直方向則利用初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律例如： 勻變速直線運(yùn)動(dòng)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，任意兩個(gè)連續(xù)相等時(shí)間間隔T內(nèi)位移差：ssIss=sa·T2 初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，前1，2，n個(gè)等時(shí)間間隔內(nèi)位移之比s1：s2：s3：snl：4：n2 第1，2，N個(gè)等時(shí)間間隔內(nèi)位移之比 s：s：sN=1：3：（2nl） 四、斜拋運(yùn)動(dòng)：1斜拋運(yùn)動(dòng)可以分斜向上拋和斜向下拋兩種情況： 斜向上拋運(yùn)動(dòng)可以看成是

13、水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的豎直上拋運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。2、斜上拋運(yùn)動(dòng)的公式: （1）速度公式： 水平速度： 豎直速度： （2）位移公式：3、斜向下拋運(yùn)動(dòng)可以看成是水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的勻加速運(yùn)動(dòng)（初速度不為0） （1）速度公式： 水平速度： 豎直速度： （2）位移公式：四、圓周運(yùn)動(dòng)：1、線速度：（1）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)的快慢；（2）定義：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)的弧長(zhǎng)與所用時(shí)間的比值叫做線速度；（3）大?。?，國(guó)際單位制中單位符號(hào)是m/s； 如果取得很小很小，v就為瞬時(shí)線速度，此時(shí)，的方向就與半徑垂直，即沿該點(diǎn)的切線方向（4）方向：質(zhì)點(diǎn)在圓周某點(diǎn)的線速度方向沿圓周上該點(diǎn)的切線方

14、向。2、角速度：（1）物理意義：描述質(zhì)點(diǎn)轉(zhuǎn)過(guò)圓心角的快慢。（2）定義：連接運(yùn)動(dòng)質(zhì)點(diǎn)和圓心的半徑轉(zhuǎn)過(guò)的角度跟所用時(shí)間的比值，就是質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的角速度。 （3）大?。?，國(guó)際單位制中單位符號(hào)是rad/s；（4）勻速圓周運(yùn)動(dòng)是角速度不變的圓周運(yùn)動(dòng)。3、勻速圓周運(yùn)動(dòng)（1）定義：質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)，并且線速度大小處處相等（相等的時(shí)間里通過(guò)的圓弧長(zhǎng)度相等）的運(yùn)動(dòng)叫勻速圓周運(yùn)動(dòng)（2）因線速度方向不斷發(fā)生變化，故勻速圓周運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)，這里的勻速是指速率不變。 （3）勻速圓周運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：軌跡是圓；線速度、向心加速度、向心力均大小不變，方向不斷改變，故屬于加速度改變的變速曲線運(yùn)動(dòng)；角速度、周期、頻率、轉(zhuǎn)速不變的運(yùn)動(dòng)，

15、（4）勻速圓周運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)：線速度僅大小不變而方向時(shí)刻改變，是變速運(yùn)動(dòng)；向心加速度僅大小恒定而方向時(shí)刻改變，是非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；勻速圓周運(yùn)動(dòng)發(fā)生條件是質(zhì)點(diǎn)受到大小不變、方向始終與速度方向垂直的合外力且指向圓心（即合力大小恒定、方向時(shí)刻改變）；向心力只改變線速度方向，不改變大小，所以只存在向心加速度（向心加速度的作用：描述線速度方向變化快慢）.勻速圓周運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)周而復(fù)始地出現(xiàn)，勻速圓周運(yùn)動(dòng)具有周期性4、周期 T、頻率 f 和轉(zhuǎn)速 n（1）物理意義：周期、頻率和轉(zhuǎn)速都是描述物體做圓周運(yùn)動(dòng)快慢的物理量。（2）周期T：是質(zhì)點(diǎn)沿圓周運(yùn)動(dòng)一周所用時(shí)間，用T表示，在國(guó)際單位制中單位符號(hào)是s； （3）頻率f

16、：是質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)完成一個(gè)完整圓運(yùn)動(dòng)的次數(shù)，用f表示，在國(guó)際單位制中單位符號(hào)是Hz；1Hz=1s-1 （4）轉(zhuǎn)速n：是質(zhì)點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)沿圓周繞圓心轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)，用n表示，單位符號(hào)為rs，以及rmin 5、描述圓周運(yùn)動(dòng)各物理量的關(guān)系（1）線速度與角速度的關(guān)系： （2）線速度與周期的關(guān)系： （3）角速度與周期的關(guān)系： （4）考慮頻率f則有： （5）f與n、T的關(guān)系： 以上各物理量的關(guān)系：6、描述圓周運(yùn)動(dòng)各物理量的關(guān)系由上可知，在角速度一定時(shí)，線速度大小與半徑成正比；在線速度一定時(shí)，角速度大小與半徑成反比 凡是直接用皮帶傳動(dòng)（包括鏈條傳動(dòng)、摩擦傳動(dòng)）、鉸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)、齒輪咬合的兩個(gè)輪子，兩輪邊緣上各點(diǎn)的線

17、速度大小相等 ；凡同一個(gè)輪軸上（各個(gè)輪都繞同一根軸同步轉(zhuǎn)動(dòng)）的各點(diǎn)角速度大小、周期、轉(zhuǎn)速相等（共軸轉(zhuǎn)動(dòng)，軸上點(diǎn)除外）7、向心力：（1）定義：做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的沿半徑指向圓心的力，這個(gè)力叫向心力。（或使物體速度發(fā)生變化的合外力.）（2）方向：總是指向圓心，與線速度方向垂直，方向時(shí)刻在變化，是一個(gè)變力。（3）特點(diǎn)：只改變速度方向，不改變速度大??； 是根據(jù)作用效果命名的。它不是具有確定性質(zhì)的某種力，相反，任何性質(zhì)的力都可以作為向心力，可以是重力、彈力、摩擦力等各種性質(zhì)的力，也可以是某個(gè)力的分力.。例如，小鐵塊在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤(pán)內(nèi)保持相對(duì)靜止的原因是，靜摩擦力充當(dāng)向心力；若圓盤(pán)是光滑的，就必須用

18、細(xì)線拴住小鐵塊，才能保證小鐵塊同圓盤(pán)一起做勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)向心力是由細(xì)線的拉力提供。向心力的作用效果是改變線速度的方向，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力即為向心力；是產(chǎn)生向心加速度的原因，其方向一定指向圓心，是變化的（線速度大小變化的非勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力不指向圓心，它既要改變速度的方向，同時(shí)也改變速度的大小，即產(chǎn)生法向加速度和切向加速度）（4）計(jì)算公式：（5）向心力來(lái)源分析：若物理做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力必然是物體所受的合外力，它始終沿著半徑方向指向圓心，并且大小恒定。 若物理做非勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力則為物體所受的合外力在半徑方向上的分力，而合外力在切線方向的分力則用于改變線速度的大小。 8、向心加速度：向心加速度方向總是指向圓心.注意：向心力產(chǎn)生向心加速度只是描