高一物理曲线运动概念

高一物理曲线运动概念
高一物理曲线运动概念

高一物理曲线运动概念
高一物理知识点总结
第一章 力
定义：力是物体之间的相互作用.
理解要点：
(1)力具有物质性：力不能离开物体而存在.
说明：①对某一物体而言,可能有一个或多个施力物体.
②并非先有施力物体,后有受力物体
（2）力具有相互性：一个力总是关联着两个物体,施力物体同时也是受力物体,受力物体同时也是施力物体.
说明：①相互作用的物体可以直接接触,也可以不接触.
②力的大小用测力计测量.
（3）力具有矢量性：力不仅有大小,也有方向.
（4）力的作用效果：使物体的形状发生改变；使物体的运动状态发生变化.
（5）力的种类：
①根据力的性质命名：如重力、弹力、摩擦力、分子力、电磁力、核力等.
②根据效果命名：如压力、拉力、动力、阻力、向心力、回复力等.
说明：根据效果命名的,不同名称的力,性质可以相同；同一名称的力,性质可以不同.
重力
定义：由于受到地球的吸引而使物体受到的力叫重力.
说明：①地球附近的物体都受到重力作用.
②重力是由地球的吸引而产生的,但不能说重力就是地球的吸引力.
③重力的施力物体是地球.
④在两极时重力等于物体所受的万有引力,在其它位置时不相等.
（1）重力的大小：G=mg
说明：①在地球表面上不同的地方同一物体的重力大小不同的,纬度越高,同一物体的重力越大,因而同一物体在两极比在赤道重力大.
②一个物体的重力不受运动状态的影响,与是否还受其它力也无关系.
③在处理物理问题时,一般认为在地球附近的任何地方重力的大小不变.
（2） 重力的方向：竖直向下（即垂直于水平面）
说明：①在两极与在赤道上的物体,所受重力的方向指向地心.
②重力的方向不受其它作用力的影响,与运动状态也没有关系.
（3）重心：物体所受重力的作用点.
重心的确定：①质量分布均匀.物体的重心只与物体的形状有关.形状规则的均匀物体,它的重心就在几何中心上.
②质量分布不均匀的物体的重心与物体的形状、质量分布有关.
③薄板形物体的重心,可用悬挂法确定.
说明：①物体的重心可在物体上,也可在物体外.
②重心的位置与物体所处的位置及放置状态和运动状态无关.
③引入重心概念后,研究具体物体时,就可以把整个物体各部分的重力用作用于重心的一个力来表示,于是原来的物体就可以用一个有质量的点来代替.
弹力
（1） 形变：物体的形状或体积的改变,叫做形变.
说明：①任何物体都能发生形变,不过有的形变比较明显,有的形变及其微小.
②弹性形变：撤去外力后能恢复原状的形变,叫做弹性形变,简称形变.
（2）弹力：发生形变的物体由于要恢复原状对跟它接触的物体会产生力的作用,这种力叫弹力.
说明：①弹力产生的条件：接触；弹性形变.
②弹力是一种接触力,必存在于接触的物体间,作用点为接触点.
③弹力必须产生在同时形变的两物体间.
④弹力与弹性形变同时产生同时消失.
（3）弹力的方向：与作用在物体上使物体发生形变的外力方向相反.
几种典型的产生弹力的理想模型：
① 轻绳的拉力（张力）方向沿绳收缩的方向.注意杆的不同.
② 点与平面接触,弹力方向垂直于平面；点与曲面接触,弹力方向垂直于曲面接触点所在切面.
③ 平面与平面接触,弹力方向垂直于平面,且指向受力物体；球面与球面接触,弹力方向沿两球球心连线方向,且指向受力物体.
（4）大小：弹簧在弹性限度内遵循胡克定律F=kx,k是劲度系数,表示弹簧本身的一种属性,k仅与弹簧的材料、粗细、长度有关,而与运动状态、所处位置无关.其他物体的弹力应根据运动情况,利用平衡条件或运动学规律计算.
摩擦力
（1） 滑动摩擦力：一个物体在另一个物体表面上相当于另一个物体滑动的时候,要受到另一个物体阻碍它相对滑动的力,这种力叫做滑动摩擦力.
说明：①摩擦力的产生是由于物体表面不光滑造成的.
②摩擦力具有相互性.
ⅰ滑动摩擦力的产生条件：A.两个物体相互接触；B.两物体发生形变；C.两物体发生了相对滑动；D.接触面不光滑.
ⅱ滑动摩擦力的方向：总跟接触面相切,并跟物体的相对运动方向相反.
说明：①“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”
②滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用.
ⅲ滑动摩擦力的大小：F=μFN
说明：①FN两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力.应具体分析.
②μ与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关,无单位.
③滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关.
ⅳ效果：总是阻碍物体间的相对运动,但并不总是阻碍物体的运动.
ⅴ.滚动摩擦：一个物体在另一个物体上滚动时产生的摩擦,滚动摩擦比滑动摩擦要小得多.
（2）静摩擦力：两相对静止的相接触的物体间,由于存在相对运动的趋势而产生的摩擦力.
说明：静摩擦力的作用具有相互性.
ⅰ静摩擦力的产生条件：A.两物体相接触；B.相接触面不光滑；C.两物体有形变；D.两物体有相对运动趋势.
ⅱ静摩擦力的方向：总跟接触面相切,并总跟物体的相对运动趋势相反.
说明：①运动的物体可以受到静摩擦力的作用.
②静摩擦力的方向可以与运动方向相同,可以相反,还可以成任一夹角θ.
③静摩擦力可以是阻力也可以是动力.
ⅲ静摩擦力的大小：两物体间的静摩擦力的取值范围0＜F≤Fm,其中Fm为两个物体间的最大静摩擦力.静摩擦力的大小应根据实际运动情况,利用平衡条件或牛顿运动定律进行计算.
说明：①静摩擦力是被动力,其作用是与使物体产生运动趋势的力相平衡,在取值范围内是根据物体的“需要”取值,所以与正压力无关.
②最大静摩擦力大小决定于正压力与最大静摩擦因数效果：总是阻碍物体间的相对运动的趋势.
受力分析的程序是：
1. 根据题意选取适当的研究对象,选取研究对象的原则是要使对物体的研究处理尽量简便,研究对象可以是单个物体,也可以是几个物体组成的系统.
2. 把研究对象从周围的环境中隔离出来,按照先外力,再接触力的顺序对物体进行受力分析,并画出物体的受力示意图,这种方法常称为隔离法.
3. 对物体受力分析时,应注意一下几点：
（1）不要把研究对象所受的力与它对其它物体的作用力相混淆.
（2）对于作用在物体上的每一个力都必须明确它的来源,不能无中生有.
（3）分析的是物体受哪些“性质力”,不要把“效果力”与“性质力”重复分析.
力的合成
求几个共点力的合力,叫做力的合成.
（1） 力是矢量,其合成与分解都遵循平行四边形定则.
（2） 一条直线上两力合成,在规定正方向后,可利用代数运算.
（3） 互成角度共点力互成的分析
①两个力合力的取值范围是|F1－F2|≤F≤F1＋F2
②共点的三个力,如果任意两个力的合力最小值小于或等于第三个力,那么这三个共点力的合力可能等于零.
③同时作用在同一物体上的共点力才能合成（同时性和同体性）.
④合力可能比分力大,也可能比分力小,也可能等于某一个分力.

曲线运动：物体的运动轨迹是曲线的运动
曲线运动条件：速度方向与合外力方向不在一条直线上（包括方向相同和相反）

概念：物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”。
条件：物体所受合力的方向与它的运动的方向不在同一直线上时,物体做曲线运动.
作用力与速度方向的关系：在曲线运动中：当力矢量与速度矢量间的夹角等于90°时，作用力仅改变物体速度的方向，不改变速度的大小：例如匀速圆周运动；当夹角小于90°时，作用力不仅改变物体运动速度的方向，并且增大速度的量值；当夹角大于90°...

全部展开

概念：物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”。
条件：物体所受合力的方向与它的运动的方向不在同一直线上时,物体做曲线运动.
作用力与速度方向的关系：在曲线运动中：当力矢量与速度矢量间的夹角等于90°时，作用力仅改变物体速度的方向，不改变速度的大小：例如匀速圆周运动；当夹角小于90°时，作用力不仅改变物体运动速度的方向，并且增大速度的量值；当夹角大于90°时，同样改变物体运动速度的方向，但是却减小速度的量值。在曲线运动中物体运动到某一点时，物体所受的合外力可以分解为沿速度方向和垂直速度方向两个分量，其中沿速度方向的分量改变速度的大小，垂直速度的分量改变速度的方向。曲线运动中速度的方向时刻在变，因为是个矢量，既有大小，又有方向。不论速度的大小是否改变，只要速度的方向发生改变，就表示速度矢量发生变化，也就具有了加速度，所以曲线运动是变速运动。加速度也可以分解为沿速度方向和垂直速度方向两个分量，其中沿速度方向的分量描述速度大小变化的快慢，垂直速度方向的分量描述速度方向变化的快慢。
加速度与合外力的关系：曲线运动加速度的方向始终与合外力的方向相同。加速度由物体受到的外力合力引起，遵从牛顿第二定律。
曲线运动的分类：常见的曲线运动有：平抛运动，匀速圆周运动。
平抛运动是有一定水平方向初速度的，只受重力的曲线运动，轨迹是抛物线。平抛运动的速度可分解为水平方向和竖直方向的速度，其中，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为0加速度为g的匀加速运动（即自由落体运动）；
质点沿圆周运动，如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等，这种运动就叫做“匀速圆周运动”，亦称“匀速率圆周运动”因为物体作圆周运动时速率不变，但速度方向随时发生变化。速圆周运动相关公式
　　1、v(线速度)=S/t=2πr/T=ωr=2πrf (S代表弧长，t代表时间，r代表半径)
　　2、ω(角速度)=θ/t=2π/T=2πn （θ表示角度或者弧度）
　　3、T（周期）=2πr/v=2π/ω
　　4、n（转速）=1/T=v/2πr=ω/2π
　　5、Fn（向心力）=mrω²=mv²/r=mr4π²/T²=mr4π²f²
　　6、an（向心加速度）=rω²=v²/r=r4π²/T²=r4π²n²
　　7、v过顶点时最大速度v=SQR（gr） SQR：求平方根

收起

物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”。当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动。