内容正文:
高中物理知识点
必修二
第五章 抛体运动
◆内容框架
◆必须掌握的知识
一、曲线运动
1.曲线运动条件
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,即:、与且合与不共线。
2.曲线运动的特点
(1)速度的方向;质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向;
(2)运动的性质:做曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,所以曲线运动是变速运动;
(3)合力方向与轨迹的关系:物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向与速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合力方向指向轨迹的“凹”侧;
(4)对物体做曲线运动条件的理解:
①无力不转弯,转弯必有力:曲线运动是变速运动,因此必定有加速度,而力是产生加速度的原因,因此做曲线运动的物体在任何时刻受到的合力都不是0;
②从力的效果理解曲线运动的条件:当物体受到的合力的方向跟物体的速度方向不在同一条直线上,而是成一定角度时,合力产生的加速度方向跟速度方向也成一定角度。
3.曲线运动的分类
(1)匀变速曲线运动: 恒定,但与不共线
(2)变加速曲线运动: 大小或方向改变
4.运动的判断
二、运动的合成与分解
1.运动的合成:
由分运动求合运动的过程;
2.运动的分解:
由合运动求分运动的过程;
3.合运动与分运动的关系:
(1)等时性:合运动和分运动经历的时间相等,即同时开始、同时进行、同时停止;
(2)等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有完全相同的效果;
(3)独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,不受其他运动的影响;
4.运动的合成与分解的运算法则:
运动的合成与分解是指描述物体运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解。因为它们都是矢量,所以它们都遵循矢量的合成与分解法则(平行四边形定则)运动的分解是运动合成的逆运算。
5.关联速度问题
(1)绳杆关联
(2)接触关联
6.小船渡河问题
(1)船的实际运动:水流的运动和船相对静水的运动的合运动;
(2)三种速度:船在静水中的速度、水的流速、船的实际速度;
(3)最短渡河时间:
当船头垂直河岸时,渡河时间最短,最短时间,与水流速度无关;
(4)最短渡河位移:分两种情况讨论
①当时,如果满足,渡河位移最短,最短渡河位移为;
②当时,如果船头方向(即方向)与合速度方向垂直,渡河位移最短,最短渡河位移为。
三、实验:研究抛体运动的特点
1.实验注意事项
(1)斜槽末端的切线水平;
(2)小球释放处要求位于同一位置;
(3)背板位于竖直面内;
(4)坐标原点非槽口端点,而是小球出槽口时球心在背板的投影点;
(5)小球释放的位置要高度适中。
2.数据处理
(1)时间计算:
(2)速度计算:
, ,
四、抛体运动的规律
1.抛体运动
(1)定义:将物体以一定的初速度水平抛出,物体只在重力作用下所做的运动;
(2)运动性质:加速度为g的匀变速曲线运动,轨迹是抛物线;
(3)分类
分类
初速度
加速度
特点
与共线
竖直上抛运动
竖直向上
匀变速直线运动
竖直下抛运动
竖直向下
与不共线
平抛运动
水平
水平匀速,竖直自由落体
斜上抛运动
倾斜向上
水平匀速,竖直上抛
斜下抛运动
倾斜向下
水平匀速,竖直下抛
2.平抛运动
(1)水平方向
,
(2)竖直方向
,(可根据竖直方向位移定运动时间),
(3)合运动
,,
(4)推论
①;
②速度反向延长过水平位移中点。
3.斜抛运动
(1)水平方向
,
(2)竖直方向
,
(3)其他数据
飞行时间:
竖直位移:
水平位移:(有最值)
4.有约束的抛体运动
(1)自斜面落入斜面
①示意图
②约束关系
已知位移方向,,在、、中已知两个量,求另一个量,离斜面最远距离。
(2)自空中切入斜面
①示意图
②约束关系
速度方向确定,,在、、中已知两个量,求另一个量。
(3)自空中垂直落入斜面
①示意图
②约束关系
速度方向确定,, 、、中已知两个量,求另一个量。
(4)自空中以最小位移落入斜面
①示意图
②约束关系
位移方向确定,,、、中已知两个量,求另一个量。
(5)落入竖直墙壁
①示意图
②约束关系
反向延长过中点,,、、可求,触壁速度有最小值。
(6)落入圆面
①示意图
②约束关系
水平位移和竖直位移存在约束,最高点抛出:,圆心等高点抛出:
(7)落入抛物线界面
①示意图
②约束关系
落点坐标,可求,触壁速度有最小值。
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