04 专题四 曲线运动（Word）-【零起点考大学】2027年高考物理高效备考方案

专题四 曲线运动 一、曲线运动 1.运动特点 速度方向：在曲线运动中，运动质点在某一点的瞬时速度方向，就是这一点的曲线 的方向。 运动性质：做曲线运动的物体，速度的方向时刻改变，所以曲线运动一定是 运动，即必然具有 。 2.曲线运动的条件 动力学角度： 运动学角度： 特别提示：曲线运动 是变速运动，但变速运动 是曲线运动。 二、运动的合成与分解 1.基本概念 2.分解原则 根据运动的 分解，也可采用正交分解。 3.运算法则 位移、速度、加速度都是 量，故它们的合成与分解都遵循 。 4.合运动和分运动的关系 ①等时性：合运动与分运动经历的时间 。 ②独立性：一个物体同时参与几个分运动时，各分运动 进行，不受其他分运动的影响。 ③等效性：各分运动叠加起来与合运动有 的效果。 三、平抛运动 1.概述 将物体以一定的初速度沿 方向抛出，不考虑空气阻力，物体只在 作用下所做的运动，叫平抛运动。 2.基本性质 平抛运动是加速度恒为 的 曲线运动，轨迹是 。 3.平抛运动的规律 以抛出点为原点，以水平方向(初速度v0方向)为x轴，以竖直向下的方向为y轴建立平面直角坐标系，则 （1）水平方向：做 运动，速度 ，位移 。 （2）竖直方向：做 运动，速度 ，位移 。 （3）合运动 ①合速度：v＝ ＝ ，方向与水平方向夹角为θ，则tan θ＝ ＝ 。 ②合位移：x合＝ ＝ ，方向与水平方向夹角为α，则tan α＝ ＝ 。 4.与斜面相关联的平抛运动 方法 内容 斜面 总结 分解速度 水平：vx＝ 竖直：vy＝ 合速度： v＝ 分解速度，构建速度三角形 tan θ＝ 水平：vx＝ 竖直：vy＝ 合速度： v＝ 分解速度，构建速度三角形 tan θ＝ 分解位移 水平：x＝ 竖直：y＝ 合位移： x合＝ 分解位移，构建位移三角形 tan θ＝ 四、斜抛运动 1.概述 将物体以一定的初速度沿斜向上或斜向下抛出，物体仅在 的作用下所做的运动。 2.基本性质 加速度恒为g的 曲线运动，轨迹是 线。 3.处理方法 斜抛运动可以看成是水平方向上的 运动和竖直方向上的 直线运动的合成。 五、圆周运动 1.描述圆周运动的物理量 ①线速度：描述物体圆周运动的 ，v= 。 ②角速度：描述物体 的快慢，ω= 。 ③周期和频率：描述物体 的快慢，T= ，T= 。 ④向心加速度：描述线速度 变化的快慢，an= = = = 。 ⑤向心力：产生 加速度的效果力，Fn=man。 2.匀速圆周运动和非匀速圆周运动的比较 （1）匀速圆周运动 ①定义：线速度大小 的圆周运动。 ②运动特点：Fn、an、v均大小 ，方向 ，ω 。 ③向心力：Fn= 。 （2）非匀速圆周运动 ①定义：线速度大小 的圆周运动。 ②运动特点：Fn、an、v均大小 ，方向 ，ω 。 ③向心力：由F合沿 方向的分力提供。 3.水平面内和竖直平面内的圆周运动 （1）水平面内的圆周远动 ①水平面内的圆周运动一般为 圆周运动，物体所受合力方向指向 ，大小 。 ②重力对向心力 贡献，向心力一般来自 、 或电磁力。 ③涉及静摩擦力时，常出现临界和极值问题。 （2）竖直平面内的圆周运动 轻绳模型(最高点 支撑) 轻杆模型(最高点 支撑) 图示 受力 示意图 F弹向下或等于零 F弹向下、等于零或向上 力学 方程 mg＋F弹＝m mg±F弹＝m 临界 特征 F弹＝0，mg＝m 即vmin＝ F向＝0，F弹＝mg 即vmin＝ 讨论 分析 ①最高点，若v ，F弹＋mg＝m，绳或轨道对球产生弹力F弹 ②若v ，则 到达最高点，即到达最高点前小球已经 圆轨道 ①当v＝0时，F弹＝mg，F弹 圆心 ②当0<v<时，mg－F弹＝m， F弹 圆心并随v的增大而 ③当v＝时，F弹 0 ④当v>时，mg＋F弹＝m， F弹 圆心并随v的增大而 六、离心运动 1.定义 做圆周运动的物体，在合力突然 或者 提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐 圆心的运动。 2.产生的原因 做圆周运动的物体，由于本身的惯性，总有沿着圆周 方向飞出去的倾向。 3.供需关系与运动 （1）当 F mω2r时，物体做匀速圆周运动； （2）当 F 0时，物体沿切线方向飞出； （3）当 F mω2r时，物体逐渐远离圆心； （4）当 F mω2r时，物体逐渐靠近圆心。 学科网（北京）股份有限公司 $