曲线运动

曲线运动的思维导图，物体沿曲线所做的运动叫曲线运动，做曲线运动的条件：物体所受合理的方向与其速度方向不在同一直线上。

曲线运动

• 曲线运动
  • 定义：物体沿曲线所做的运动叫曲线运动
  • 运动方向
    • 物体在某一点的瞬时速度方向沿曲线在该点切线方向
    • 只要速度的方向改变，就表示速度发生了变化
    • 曲线运动为变速运动，做曲线运动的物体具有加速度
  • 做曲线运动的条件：物体所受合理的方向与其速度方向不在同一直线上
    • 合外力方向指向曲线凹侧
    • 合外力可为恒力也可为变力
  • 研究曲线运动
    • 运动的合成：两个分运动在一段时间内的位移、速度和加速度等物理量的矢量和就是该段时间内物体合运动的位移、速度和加速度。
    • 运动的分解：已知合运动求分运动的方法。
    • 合运动与分运动之间、各分运动之间都具有等时性的特点
• 平抛运动
  • 定义：初速度沿水平方向，在空气阻力可以忽略、只在重力作用下的运动
  • 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
    • 平抛运动的加速度是重力加速度，平抛运动为一种匀变速曲线运动
  • 计算平抛运动物体的位移和速度
    • x=v₀t y=0.5gt²
    • s=√x²+y² v=√v᙮²+vʏ²
    • tanα=y/x=gt/2v₀ tanθ=vʏ/v᙮=t/v₀
• 圆周运动
  • 匀速直线运动定义：物体作圆周运动时，如果在任意时间内通过的弧长总是相等，这种运动就叫匀速圆周运动
  • 线速度v定义：匀速圆周运动的快慢
    • v=Δs/Δt=2πr/T=2πrn
  • 角速度ω定义：物体转动的快慢
    • ω=Δφ/Δt=2π/T=2πn v=ωr
  • 周期T定义：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期
    • T=1/n=2π/ω=2πr/v
  • 转速n定义：物体沿圆周运动的圈数与所用时间的比
    • n=1/T
  • 应用
    • 离心现象：做圆周运动的物体，如果受到的力不足以提供所需的向心力，物体就会远离圆心
• 向心力 向心加速度
  • 向心力
    • 定义：一个与物体的速度方向垂直指向圆心且大小不变的合力
    • 表达式：F=mω²r=mv²/r=m4π²r/T
    • 向心力是根据作用效果命名的力重力、弹力、摩擦力或者这些力的合力都可以作为向心力
  • 向心加速度
    • 定义：匀速圆周运动的加速度
    • a=ω²r=v²/r
    • 向心加速度指向圆心，大小不变，故匀速圆周运动是变加速运动

曲线运动

• 曲线运动
  • 定义：物体沿曲线所做的运动叫曲线运动
  • 运动方向
    • 物体在某一点的瞬时速度方向沿曲线在该点切线方向
    • 只要速度的方向改变，就表示速度发生了变化
    • 曲线运动为变速运动，做曲线运动的物体具有加速度
  • 做曲线运动的条件：物体所受合理的方向与其速度方向不在同一直线上
    • 合外力方向指向曲线凹侧
    • 合外力可为恒力也可为变力
  • 研究曲线运动
    • 运动的合成：两个分运动在一段时间内的位移、速度和加速度等物理量的矢量和就是该段时间内物体合运动的位移、速度和加速度。
    • 运动的分解：已知合运动求分运动的方法。
    • 合运动与分运动之间、各分运动之间都具有等时性的特点
• 平抛运动
  • 定义：初速度沿水平方向，在空气阻力可以忽略、只在重力作用下的运动
  • 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
    • 平抛运动的加速度是重力加速度，平抛运动为一种匀变速曲线运动
  • 计算平抛运动物体的位移和速度
    • x=v₀t y=0.5gt²
    • s=√x²+y² v=√v᙮²+vʏ²
    • tanα=y/x=gt/2v₀ tanθ=vʏ/v᙮=t/v₀
• 圆周运动
  • 匀速直线运动定义：物体作圆周运动时，如果在任意时间内通过的弧长总是相等，这种运动就叫匀速圆周运动
  • 线速度v定义：匀速圆周运动的快慢
    • v=Δs/Δt=2πr/T=2πrn
  • 角速度ω定义：物体转动的快慢
    • ω=Δφ/Δt=2π/T=2πn v=ωr
  • 周期T定义：做匀速圆周运动的物体运动一周所用的时间叫做周期
    • T=1/n=2π/ω=2πr/v
  • 转速n定义：物体沿圆周运动的圈数与所用时间的比
    • n=1/T
  • 应用
    • 离心现象：做圆周运动的物体，如果受到的力不足以提供所需的向心力，物体就会远离圆心
• 向心力 向心加速度
  • 向心力
    • 定义：一个与物体的速度方向垂直指向圆心且大小不变的合力
    • 表达式：F=mω²r=mv²/r=m4π²r/T
    • 向心力是根据作用效果命名的力重力、弹力、摩擦力或者这些力的合力都可以作为向心力
  • 向心加速度
    • 定义：匀速圆周运动的加速度
    • a=ω²r=v²/r
    • 向心加速度指向圆心，大小不变，故匀速圆周运动是变加速运动