一、曲線運動 做曲線運動的物體,在某點的速度方向,就是通過這一點的軌跡的切線方向.物體在曲線運動中的速度方向時刻在改變,所以曲線運動一定是變速運動.
(說明:曲線運動是變速運動,只是說明物體具有加速度,但加速度不一定是變化的,例如,拋物運動都是勻變速曲線運動.) 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. 做曲線運動的物體,其軌跡向合外力所指一方彎曲,若已知物體的運動軌跡,可判斷出物體所受合力的大致方向.如平拋運動的軌跡向下彎曲,圓周運動
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、合運動與分運動的關(guān)系
樣都遵守平行四邊形定則,由已知的分運動求跟它們等效的合運動叫做運動的合成,由已知的合運動求跟它等效的分運動叫做運動的分解. 根據(jù)運動的實際效果將描述合運動規(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.
★ 兩直線運動的合運動的性質(zhì)和軌跡,由兩分運動的性質(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動是勻變速運動還是非勻變速運動:若合加速度不變則為勻變速運動;若合加速度變化(包括大小或方向)則為非勻變速運動.
(2).根據(jù)合加速度與合初速度是否共線判定合運動是直線運動還是曲線運動:若合加速度與合初速度的方向在同一直線上則為直線運動,否則為曲線運動. ①兩個勻速直線運動的合運動仍然是勻速直線運動.
②一個勻速直線運動與一個勻變速直線運動的合運動仍然是勻變速運動,當(dāng)二者共線時為勻變速直線運動,不共線時為勻變速曲線運動. ③兩個初速度為零的勻加速直線運動的合運動仍然是勻加速直線運動.
一、描述圓周運動的物理量
(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、勻速圓周運動
1方向時刻變化的變加速曲線運動.
2 ★ (1)做勻速圓周運動時,物體的合外力充當(dāng)向心力.
(2)變速圓周運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)的圓周運動是典型的變速圓周運動,一般情況下只討論最高點和最低點的情況.
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繩約束物體做圓周運動
如圖所示細(xì)繩系著的小球或在圓軌道內(nèi)側(cè)運動的小球,當(dāng)它們通過最高點時,有N+mv2
mg=因N≥0,所以v≥,即為物體通過最高點的速度的臨界值.
r
(1)v=時,N=0,物體剛好通過軌道最高點,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,對繩有拉力或?qū)壍烙袎毫Γ?(3)v<時,物體沒有達(dá)到軌道最高點便脫離了軌道. 在輕桿或管的約束下的圓周運動
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