第五章 曲线运动复习课件.ppt

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1、曲线运动复习,本章知识结构,曲线运动,线运动的概念（定义、特点、性质、条件）,研究方法：运动的合成与分解,平抛运动,圆周运动,动力学分析(条件、分解等）,运动规律,匀速圆周运动,变速圆周运动,曲线运动,1、曲线运动的特点:轨迹是曲线,运动方向时刻在改变,是 ；一定具有加速度， 。,3、曲线运动的条件：具有 ； 运动物体所受合外力方向跟它的速度方向 。,2、做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该点的 。,变速运动,合外力不为零,切线方向,不在同一直线上,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 。,轨迹的内侧,初速度,运动的合成与分解,1、合运动：物体 ；,3、特点：,

2、4、原则：,分运动：物体实际运动可以看作物体同时参与了几个运动,这几个运动就是物体实际运动的分运动。,独立性、等时性、等效性、同体性,平行四边形定则或三角形定则,实际的运动,2、实质：运动的合成与分解是指 的合成与分解。,a、v、x,运动的合成:,运动的分解:,已知分运动求合运动.,已知合运动求分运动.,判断合运动的性质,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？,匀速运动、匀变速运动还是变加速运动？,合力的方向或加速度的方向与合速度的方向是否同一直线,合力或加速度是否恒定,判断：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

3、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?,实例1：绳滑轮,?,沿绳方向的伸长或收缩运动,垂直于绳方向的旋转运动,注意：沿绳的方向上各点的速度大小相等,实例1：绳滑轮,V船,v,v,v,V物,v,实例2：小船渡河,当v船 垂直于河岸;,最短渡河时间,船在正对岸下游 处靠岸。,船的实际运动位移为,实例2：小船渡河,v船v水,v船v水,最短渡河位移,船朝上游与河岸的夹角为：,船渡河的时间为：,船的实际位移为：,平抛运动,3、处理方法：,2、性质：,分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。,匀变速曲线运动,1、条件：具有 ； 。,水平的初速度,只受重力,平抛运

4、动,x = v0 t,vx = v0,vygt,定义：,性质：,描述其快慢的物理量,rad/s,(s,Hz),线速度：,角速度：,周期和频率：,转速：,(r/s或r/min),物体做圆周运动时，相等时间内通过的弧长相等,变速运动（变加速曲线运动）,m/s,匀速圆周运动,匀速圆周运动,匀速圆周运动,3、两个有用的结论：,皮带上及轮子边缘上各点的线速度相同,同一轮上各点的角速度相同,向心加速度和向心力,1、方向：,2、物理意义：,3、向心加速度的大小：,3、向心力的大小：,4、向心力的来源：,匀速圆周运动：合力充当向心力,向心加速度,向心力,始终指向圆心,描述线速度方向变化的快慢,1、方向：,总是

5、与线速度方向垂直始终指向圆心,沿半径方向的合力,2、作用：,只改变速度的方向，不改变速度的大小,变速圆周运动,Fn,Ft,Ft 切向分力，它产生切向加速度，改变速度的大小。Fn 向心分力，它产生向心加速度，改变速度的方向。,加速,处理一般曲线运动的方法： 把一般曲线分割为许多极短的小段，每一段都可以看作一小段圆弧.这些圆弧的弯曲程度不一样，表明它们具有不同的曲率半径.注意到这点区别之后，在分析质点经过曲线上某位置的运动时，就可以采用圆周运动的分析方法进行处理了.,处理一般曲线运动的方法,几种常见的匀速圆周运动,火车转弯,圆锥摆,转盘,滚筒,火车转弯:,几种常见的圆周运动,圆台筒,汽车过桥,处理

6、圆周运动问题的一般步骤:,1.明确研究对象，进行受力分析，画出受力分析图;,2.明确对象所在圆周平面，确定圆心和半径；,3.求出在半径方向的合力，即向心力；,4.根据向心力公式结合牛顿第二定律列方程求解。,处理圆周运动问题的一般步骤:,竖直平面内的圆周运动一般是变速圆周运动，运动的速度大小和方向在不断发生变化，运动过程复杂，合外力不仅要改变运动方向，还要改变速度大小，所以一般不研究任意位置的情况，只研究特殊的临界位置最高点和最低点。,竖直平面内的圆周运动,一、两类模型轻绳类和轻杆类,(一）轻绳类:,在最高点的向心力方程：,1、最高点：,质点过最高点的临界条件：质点达最高点时绳子的拉力刚好为零，

7、质点在最高点的向心力全部由质点的重力来提供，这时有,2、最低点：,最低点的向心力方程：,可知此时绳子的拉力不可能为零，其最小值为mg，速度为零，但不能通过最高点。 要通过最高点，此时绳子的拉力需要大于等于6mg，速度,质点能通过最高点的条件是 ，当质点的速度小于这一值时，质点将运动不到最高点。,(二）轻杆类:,1、最高点：,则：杆对小球无作用力,2、最低点：,最低点的向心力方程：,可知此时轻杆的拉力不可能为零，其最小值为mg，速度为零，但不能通过最高点。 要通过最高点，此时轻杆的拉力需要大于等于5mg，速度,离心运动与向心运动,离心运动：0 F合Fn,供需,匀速圆周运动：F合= Fn,供=需,向心运动：F合Fn,供需,注意：这里的F合为沿着半径（指向圆心）的合力,