曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)結(jié)構(gòu)

1、第五章 曲線運(yùn)動(dòng)知識(shí)結(jié)構(gòu)圖,曲線運(yùn)動(dòng),做曲線運(yùn)動(dòng)條件,圓周運(yùn)動(dòng) （曲線特例二,描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量 V,T,f,n，a向,F向定義特點(diǎn),勻速圓周運(yùn)動(dòng) 定義，受力條件，相應(yīng)公式,變速圓周運(yùn)動(dòng) 定義，受力條件，特點(diǎn),圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例,應(yīng) 用,汽車(chē)，火車(chē)轉(zhuǎn)彎問(wèn)題,拱凹橋，超失重問(wèn)題,離心和向心運(yùn)動(dòng),圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)典問(wèn)題,水流星軌道模型,輕桿 圓管模型,四,五,六,應(yīng) 用,七,物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律條件分析,圓錐擺 圓錐模型,曲線運(yùn)動(dòng),速度特點(diǎn),運(yùn)動(dòng)規(guī)律（性質(zhì),做曲線運(yùn)動(dòng)條件,一,1,質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的瞬時(shí)速度方向， 就是通過(guò)這一點(diǎn)的曲線切線方向,2,曲線運(yùn)動(dòng)是一種變速運(yùn)動(dòng)（速度方向時(shí)刻變化,3,合力的方向（加速度的方向）

2、與物體速度方向不在共線,我們只看速度方向與合力（或加速度）方向關(guān)系不 看二者大小關(guān)系,4 物體曲線運(yùn)動(dòng)彎曲反向,軌跡彎曲偏向 受力的一側(cè),右側(cè)兩圖速度是增大還是減小,合運(yùn)動(dòng)分運(yùn)動(dòng)，研究方法（建立直角坐標(biāo)系,位移 速度 加速度 力 關(guān)系（平行四邊形定則,運(yùn)動(dòng)合成與分解,二,1,分運(yùn)動(dòng) （水平運(yùn)動(dòng)） （豎直運(yùn)動(dòng),合運(yùn)動(dòng) (蠟塊實(shí)際的運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的合成,運(yùn)動(dòng)的分解,平行四邊形定則,2,注意：水平和豎直都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，合運(yùn)動(dòng)是勻速直線 運(yùn)動(dòng)（速度與位移同向） 水平是勻速直線 豎直是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)合成軌跡如何,經(jīng)典問(wèn)題,性質(zhì)：等時(shí)性 等效性 獨(dú)立性,3,運(yùn)動(dòng)合成與分解遵守原則,1）合運(yùn)動(dòng)與分

3、運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間相同,2）兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)的共同運(yùn)動(dòng)效果和一個(gè)合運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)效果相同,3）兩個(gè)分運(yùn)動(dòng)是相互獨(dú)立的，互相不影響,4,5,1）小船過(guò)河問(wèn)題,2）拉伸轉(zhuǎn)動(dòng) 問(wèn)題,問(wèn)題1 : 當(dāng)V船V水 時(shí)和V船V水時(shí) (1)最短時(shí)間過(guò)河 (2)最短位移過(guò)河,一個(gè)繩子(速度V1)連接一個(gè)實(shí)際運(yùn)動(dòng)的物體(V2) 物體勻速，求：繩子速度和運(yùn)動(dòng)物體速度的關(guān)系,斜拋和平拋定義,研究方法和運(yùn)動(dòng)規(guī)律,位移，速度公式和影響因素,三 拋體運(yùn)動(dòng),1,2,斜拋： (1)初速度傾斜 （2）只受重力作用,平拋,1)初速度水平,2）只受重力作用,近似處理：當(dāng) Gf（重力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于阻力時(shí)候可以看成拋體運(yùn)動(dòng),規(guī)律：各種拋體運(yùn)動(dòng)都是勻變速運(yùn)動(dòng)（a

4、=g) 勻變速直線：豎直上拋，豎直下拋運(yùn)動(dòng)（v向與g共線） 勻變速曲線：平拋，斜拋，斜下拋等等（v向與g不共線,平拋研究方法：（建立坐標(biāo)系）畫(huà)曲為直 （把上一節(jié)運(yùn)動(dòng)的分解運(yùn)動(dòng)到這里,水平方向： 勻速直線運(yùn)動(dòng) 豎直方向： 豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng) （V0=0,a=g,3,X,y,速度方向與x軸交點(diǎn)為水平位移中點(diǎn),4,5典型問(wèn)題,已知位移關(guān)系來(lái)接求解剩余關(guān)系,描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量 V,T,f,n，a向,F向定義特點(diǎn),四 圓周運(yùn)動(dòng),1,f=1/T,線速度方向沿著軌跡切線，角速度是矢量,V=R,向心力：圓周運(yùn)動(dòng)中改變物體速度方向的力。 （下文詳述） 向心加速度：向心力產(chǎn)生的加速度,注意: (1)同一個(gè)轉(zhuǎn)軸

5、上的物體角速度相同,2)同一個(gè)皮帶上的質(zhì)點(diǎn)(或靠摩擦傳動(dòng)的兩個(gè)輪子) 線速度大小一定相同,例題 如果RA:RB:RC=2:1:1求：ABC,線速度之比?角速度之比,例題 地球平均半徑為6.4103km，物體位于北緯60度的質(zhì)點(diǎn) 求：角速度多大？ 線速度多大,勻速圓周運(yùn)動(dòng) 定義，受力條件，相應(yīng)公式,2,1）勻速圓周運(yùn)動(dòng)：質(zhì)點(diǎn)在任意相等時(shí)間內(nèi)通過(guò)的弧長(zhǎng)相等。勻速指的是速率,2）受力條件：質(zhì)點(diǎn)所受合力大小不變，方向始終指向圓心,勻速圓周運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，有加速度,變速圓周運(yùn)動(dòng) 定義，受力條件，特點(diǎn),3,對(duì)于勻速圓周運(yùn)動(dòng),1) 合力大小不變 方向 始終指向圓心 與速度垂直 作用是改變速度的方向,變速圓周

6、運(yùn)動(dòng)中,2)合力大小方向都變 方向不指向圓心與速度不垂直 切向分力： 改變速度大小 法向分力：（提供向心力）改變速度方向,在圓周運(yùn)動(dòng)中速度與合力方向關(guān)系如何,合力與速度方向成銳角 是加速圓周運(yùn)動(dòng) 合力與速度方向成鈍角是減速圓周運(yùn)動(dòng),V,V,O,汽車(chē)，火車(chē)轉(zhuǎn)彎問(wèn)題,五圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析,1,1）汽車(chē)勻速轉(zhuǎn)彎請(qǐng)分析汽車(chē)所受向心力來(lái)源？ （2）汽車(chē)質(zhì)量為m,，轉(zhuǎn)彎半徑為R,求安全行駛速度？ （3） 已經(jīng)m,，R,路面傾角為,求安全行駛速度,B 火車(chē)轉(zhuǎn)彎問(wèn)題（火車(chē)勻速通過(guò)）不計(jì)摩擦,火車(chē)的拐彎處軌道面傾角為 兩軌道間距為L(zhǎng),兩軌高度差為h, 轉(zhuǎn)彎半徑為R，重力加速度g 求: （1）火車(chē)不擠壓內(nèi)外軌道速度

7、,2）火車(chē)擠壓內(nèi)軌條件？ （3）火車(chē)擠壓外軌條件,A 汽車(chē)轉(zhuǎn)彎問(wèn)題（汽車(chē)勻速轉(zhuǎn)彎,在以上問(wèn)題中如果互動(dòng)摩擦因數(shù)為 ，則火車(chē)不擠壓內(nèi)外軌道條件,拱凹橋，超失重問(wèn)題,離心運(yùn)動(dòng)和向心運(yùn)動(dòng),2,A,B,C,汽車(chē)以相同的速度通過(guò)以上 ABC三點(diǎn)，在那點(diǎn)最容易爆胎,如果在c點(diǎn)速度足夠大將出現(xiàn)什么現(xiàn)象,3,水流星（單擺）軌道模型,輕桿 圓管模型,圓錐擺 圓錐模型,六 圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)典問(wèn)題分析,1,2,1)要想做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)的最小速度多大？ (2)要想做完整的圓周運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)速度多大？已知 R,g,1)要想做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn) 的最小速度多大？ (2)要想做完整的圓周運(yùn)動(dòng)在最低點(diǎn)速度 多大？已知

8、 R,g,4,1）A,B不同個(gè)軌道區(qū)別？ （2）求周期(已知 L,g） （3）分析臨界角速度？ （已知，L,細(xì)繩一端系著質(zhì)量為M=0.6kg 的物體，靜止在水平圓盤(pán)上，另一端通過(guò)光滑的小孔吊 著質(zhì)量為m=0.3kg的物體，M的中點(diǎn)與圓孔的距離為0.2m，并已知M與圓盤(pán)的最大靜 摩擦力為2N，現(xiàn)使此圓盤(pán)繞中心軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，問(wèn)角速度在什么范圍內(nèi)可使m處于靜止 狀態(tài)？（取g10m/s2,5 臨界問(wèn)題,如圖所示，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤(pán)上，沿半徑方向兩個(gè)用細(xì)線相連小物體A、B的質(zhì)量均 為m，它們到轉(zhuǎn)軸距離分別為20cm，。A、B與盤(pán)面間的最大靜摩擦力均為重力的0.4倍 試求：（1）當(dāng)細(xì)線上開(kāi)始出現(xiàn)張力時(shí)，圓盤(pán)的角速度。 （2）當(dāng)A開(kāi)始滑動(dòng)時(shí)，圓盤(pán)的角速度。 （3）當(dāng)即將滑動(dòng)時(shí)，燒斷細(xì)線，A、B