一、曲線運(yùn)動 做曲線運(yùn)動的物體,在某點(diǎn)的速度方向,就是通過這一點(diǎn)的軌跡的切線方向.物體在曲線運(yùn)動中的速度方向時刻在改變,所以曲線運(yùn)動一定是變速運(yùn)動.
(說明:曲線運(yùn)動是變速運(yùn)動,只是說明物體具有加速度,但加速度不一定是變化的,例如,拋物運(yùn)動都是勻變速曲線運(yùn)動.) 加速度方向與速度方向不在同一直線上.
當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為銳角時,物體做曲線運(yùn)動的速率將增大;當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度方向的夾角為鈍角時,物體做曲線運(yùn)動的速率將減小;當(dāng)物體受到的合外力的方向與速度的方向垂直時,該力只改變速度方向,不改變速度的大小. 做曲線運(yùn)動的物體,其軌跡向合外力所指一方彎曲,若已知物體的運(yùn)動軌跡,可判斷出物體所受合力的大致方向.如平拋運(yùn)動的軌跡向下彎曲,圓周運(yùn)動
的軌跡總向圓心彎曲等.速度和加速度在軌跡兩側(cè),軌跡向力的
方向彎曲,但不會達(dá)到力的方向.
二、合運(yùn)動與分運(yùn)動的關(guān)系
樣都遵守平行四邊形定則,由已知的分運(yùn)動求跟它們等效的合運(yùn)動叫做運(yùn)動的合成,由已知的合運(yùn)動求跟它等效的分運(yùn)動叫做運(yùn)動的分解. 根據(jù)運(yùn)動的實際效果將描述合運(yùn)動規(guī)律的各物理量(位移、速度、加速度)按平行四邊形定則分別分解,或進(jìn)行正交分解.
★ 兩直線運(yùn)動的合運(yùn)動的性質(zhì)和軌跡,由兩分運(yùn)動的性質(zhì)及合初速度與合加速度的方向關(guān)系決定.
(1).根據(jù)合加速度是否變化判定合運(yùn)動是勻變速運(yùn)動還是非勻變速運(yùn)動:若合加速度不變則為勻變速運(yùn)動;若合加速度變化(包括大小或方向)則為非勻變速運(yùn)動.
(2).根據(jù)合加速度與合初速度是否共線判定合運(yùn)動是直線運(yùn)動還是曲線運(yùn)動:若合加速度與合初速度的方向在同一直線上則為直線運(yùn)動,否則為曲線運(yùn)動. ①兩個勻速直線運(yùn)動的合運(yùn)動仍然是勻速直線運(yùn)動.
②一個勻速直線運(yùn)動與一個勻變速直線運(yùn)動的合運(yùn)動仍然是勻變速運(yùn)動,當(dāng)二者共線時為勻變速直線運(yùn)動,不共線時為勻變速曲線運(yùn)動. ③兩個初速度為零的勻加速直線運(yùn)動的合運(yùn)動仍然是勻加速直線運(yùn)動.
一、描述圓周運(yùn)動的物理量
(向心力是根據(jù)力的效果命名的,在分析做圓周運(yùn)動物體的受力情況時,切不可在物體的相互作用力外再添加一個向心力.) 二、勻速圓周運(yùn)動
1方向時刻變化的變加速曲線運(yùn)動.
2 ★ (1)做勻速圓周運(yùn)動時,物體的合外力充當(dāng)向心力.
(2)變速圓周運(yùn)動中物體合外力沿垂直線速度方向的分量充當(dāng)向心力 3.兩個結(jié)論
★4。物體在豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動是典型的變速圓周運(yùn)動,一般情況下只討論最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的情況.
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繩約束物體做圓周運(yùn)動
如圖所示細(xì)繩系著的小球或在圓軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動的小球,當(dāng)它們通過最高點(diǎn)時,有N+mv2
mg=因N≥0,所以v≥,即為物體通過最高點(diǎn)的速度的臨界值.
r
(1)v=時,N=0,物體剛好通過軌道最高點(diǎn),對繩無拉力或?qū)壍罒o壓力. (2)v>時,N>0,物體能通過軌道最高點(diǎn),對繩有拉力或?qū)壍烙袎毫Γ?(3)v<時,物體沒有達(dá)到軌道最高點(diǎn)便脫離了軌道. 在輕桿或管的約束下的圓周運(yùn)動
如圖所示桿和管對物體能產(chǎn)生拉力,也能產(chǎn)生支持力.當(dāng)物體通過最高點(diǎn)時有N+mgmv=N可以為正(拉力),也可以為負(fù)(支持力),還可以為零,故物體通過最高點(diǎn)的
r速度可以為任意值.
(1)當(dāng)v=0時,N=-mg,負(fù)號為支持力. (2)當(dāng)v=時,N=0,對物體無作用力.
(3)當(dāng)0