专题05 曲线运动-【口袋书】2023年高考物理必背知识手册

专题05 曲线运动 考点内容 要求 课程标准要求 曲线运动 b 1.了解曲线运动，知道物体做曲线运动的条件。 2.认识平抛运动的规律。会用运动合成与分解的方法分析平抛运动。体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想。能分析生产生活中的抛体运动。 3.会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动。知道匀速圆周运动向心加速度的大小和方向。 4.能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。 5.了解生产生活中的离心现象及其产生的原因。 运动的合成与分解 c 平抛运动 d 圆周运动、向心加速度、向心力 d 生活中的圆周运动 c 条件：F与v有一定夹角 特点：速度沿轨迹的切线方向，是变速运动a≠0 运动的合成与分解 运动的独立性 小船过河：最短位移与最短时间 绳子末端速度的分解 平抛 运动 （匀变速 曲线运动） 定义：v0沿水平方向，a=g 曲线运动 水平：匀速直线运动 分解 竖直：自由落体运动 实 例 圆周运动 （变加 速运动） 快慢的描述 向心加速度 向心力 生活中的圆周运动：火车拐弯、凹凸桥、航天器中的失重、离心现象 一、曲线运动 1.物体作曲线运动的条件:运动质点所受的合外力（或加速度）的方向跟它的速度方向不在同一直线 2.曲线运动的特点：一定是变速运动 3.运动的合成与分解 ①合运动与分运动的关系:等时性、独立性、等效性. ②运动的合成与分解的法则:运动的合成与分解是指描述运动的各物理量,即位移、速度、加速度的合成与分解,由于它们均是矢量,故合成与分解都遵循平行四边形定则. ③分解原则:根据运动的实际效果分解，物体的实际运动为合运动. 二、平抛运动 1.特点:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用，是加速度为重力加速度g的匀变速曲线运动. 2.运动规律:平抛运动可以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. ①建立直角坐标系（一般以抛出点为坐标原点O，以初速度vo方向为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向）; ②由两个分运动规律来处理.   水平方向：匀速直线运动 竖直方向：自由落体运动 实际运动轨迹（合运动）： 三、圆周运动 1.描述圆周运动的物理量 定义、意义 公式、单位 线速度(v) ①描述圆周运动的物体运动快慢的物理量 ②是矢量，方向为质点在圆弧某点的线速度方向沿圆弧该点切线方向 ① (定义式) ② (与周期的关系) ③单位： 角速度(ω) ①描述物体绕圆心转动快慢的物理量 ②是矢量，但中学阶段不研究其方向 ① (定义式) ② (与周期的关系) ③单位： ④与的关系： 周期(T)转速(n) 频率(f) ①周期是物体沿圆周运动一周所用的时间，周期的倒数为频率 ②转速是单位时间内物体转过的圈数，也叫频率 ① (与频率的关系) ②的单位： 的单位：、 的单位： 向心加速度(an) ①描述线速度方向变化快慢的物理量 ②方向指向圆心 ① ②单位： 向心力(Fn) ①总是指向圆心，产生向心加速度 ②向心力只改变线速度的方向，不改变速度的大小 ③向心力可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，还可以由一个力的分力提供． ① ②单位： 2.匀速圆周运动 ①定义：如果物体沿着圆周运动，并且线速度的大小处处相等，所做的运动就是匀速圆周运动． ②特点：线速度的大小恒定，角速度、周期和频率都是恒定不变的，加速度大小不变，方向始终指向圆心，速度大小不变而速度方向时刻在变的变速曲线运动． ③条件：合外力大小不变、方向始终与速度方向垂直且指向圆心． 3.变速圆周运动:速度大小方向都发生变化，不仅存在着向心加速度（改变速度的方向），而且还存在着切向加速度（方向沿着轨道的切线方向，用来改变速度的大小）.一般而言，合加速度方向不指向圆心，合力不一定等于向心力.合外力在指向圆心方向的分力充当向心力，产生向心加速度;合外力在切线方向的分力产生切向加速度. 一、曲线运动的四大特点 1.运动学特点:由于做曲线运动的物体的瞬时速度方向沿曲线上物体位置的切线方向,所以做曲线运动的物体的速度方向时刻发生变化,即曲线运动一定为变速运动. 2.动力学特征:由于做曲线运动的物体的速度时刻变化,说明物体具有加速度,根据牛顿第二定律可知,物体所受合外力一定不为零且和速度方向始终不在一条直线上(曲线运动条件).合外力在垂直于速度方向上的分力改变物体速度的方向,合外力在沿速度方向上的分力改变物体速度的大小. 3.轨迹特征:曲线运动的轨迹始终夹在合力方向与速度方向之间,而且向合力的一侧弯曲,或者说合力的方向总指向曲线的凹侧.轨迹只能平滑变化,不会出现折线.若已知物体的运动轨迹，可判断出物体所受合外力的大致方向，如平抛运动的轨迹向下弯曲，