内容正文:
专题01 曲线运动
曲线运动
1.曲线运动的位移
(1)描述曲线运动时要用到位移和速度两个物理量。
(2)曲线运动的位移的方向不断变化,需要采用平面直角坐标系,用位移在坐标轴方向的分矢量来代表它。
2.曲线运动的速度
(1)质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的。质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向。
(2)曲线运动是变速运动
①速度是矢量,它既有大小,又有方向。不论速度的大小是否改变,只要速度的方向发生改变,就表示速度发生了变化,也就具有了加速度。
②在曲线运动中,速度的方向是不断变化的,所以曲线运动是变速运动。
(3)速度是矢量,可以用它在相互垂直的两个方向的分矢量来表示,这两个分矢量叫做分速度。
3.运动描述的实例
(1)蜡块的位置:如图所示,蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为vy,玻璃管向右匀速移动的速度设为vx。从蜡块开始运动的时刻计时,在时刻t,蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示,x=vxt,y=vyt。
(2)蜡块的速度:v=eq \r(v\o\al(2,x)+v\o\al(2,y)),方向满足tanθ=eq \f(vy,\a\vs4\al(vx))。
(3)蜡块的运动轨迹:y=eq \f(vy,\a\vs4\al(vx))x,是一条过原点的直线。
4.物体做曲线运动的条件
(1)动力学角度:当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
(2)运动学角度:当物体的加速度方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动。
5.运动的合成与分解
(1)合运动和分运动:一个物体同时参与几个运动时,那么物体的实际运动就是合运动,这几种运动就是分运动。
(2)运动的合成与分解:已知分运动求合运动,叫运动的合成;已知合运动求分运动,叫运动的分解。
(3)运动的合成与分解实质是对运动的位移、速度和加速度的合成与分解,遵循平行四边形定则(或三角形定则);合运动和分运动可以相互替代,具有等效性。
两种典型的运动模型
(1)小船过河模型
①三个速度:v船(船在静水中的速度)、v水(水流速度)、v合(船的实际速度)。
②两个问题:
a.过河时间
1)船头与河岸成α角时,过河时间为t=eq \f(d,v船sinα)(d为河宽)。
2)船头正对河岸时,过河时间最短,tmin=eq \f(d,v船)(d为河宽)。
b.最短航程
1)若v水<