1 、物体做直线运动和曲线运动的条件分别是什么?物体做曲线运动时,其瞬时速度沿什么方向?有人说曲线运动一定是变速运动,他说得对吗?如何确定物体运动的性质?你能将高中阶段所学的各种运动进行分类吗?你能找到它们之间的血缘关系吗?
答:这个理解理解上并不难,物体做直线运动,意味着速度方向不变,也就是说,当加速度(也可以说合外力)与速度在同一直线上或没有加速度时,物体做直线运动,反之做曲线运动。物体做曲线运动时,瞬时速度沿轨迹点的切线方向。曲线运动一定是变速运动,因为速度的方向在发生着变化。但是在一种特定的曲线运动中——匀速圆周运动中,我们说的匀速这里指的是速度的大小,也就是速率不变。
所有运动都是相对参考系而言的,在不同的参照系下观察同一运动,其结果不同.运动具有相对性。
所以 第一步 选参考系
运用牛顿第二定律F=Ma和其它已知条件
找出物体的v-t x-t a-t 即速度 时间 位移 方程
再根据不同运动的判别条件判定运动性质 比如 v是常数 则运动是匀速直线运动 ,加速度恒定的运动等。
大略来说,分为两类:直线和曲线运动。
另类的有一个叫简谐运动,这个不拿出来讲。
直线运动有:匀速直线运动、匀变速直线运动和非匀变速直线运动,单独拿出来的还有自由落体运动等
曲线运动有:抛体运动、类平抛运动、匀速圆周运动、圆周运动等
他们都是运动的类型,高中只要是含有运动的题型,都逃不过对整个运动进行分段成小的运动阶段,无论曲线还是直线运动,都要研究加速度,速度等物理量。
2 、运动的合成分解是个难点,你能确定合运动的性质吗?在学习平抛运动之前先学习运动的合成与分解,你能体会教材编写者的良苦用心吗?在渡河问题中如何求解最短过河时间及相关的位移;如何求解最短过河位移及相关过河时间(分船速大于、小于水流速度两种情况讨论)在拉船问题中,什么是合速度?解决该类题的关键是什么?这类题是如何出现在综合题中的?在高中物理中,绳子唱主角的题目类型有哪些?
答:运动的合成分解与力的分解相同,都是矢量分解与合成,分析合运动的性质,可以从两个方向上去分析,然后综合起来,即可得到合运动性质。
平抛运动是十分典型的专题,对平抛运动进行分解,可以得到在水平向匀速直线,在竖直向自由落体,很具有特点。在处理渡河问题时,
最短时间和最少位移:
小船渡河最短时间t=d/V船sinθ
1、V船>V水,渡河位移最小船头斜向上游
cosθ=V水/V船
渡河时间t=d/(V船2-V水2)1/2
2、V水>V船渡河位移最小船头斜向上游
cosθ=V水/V船
位移
d/s=V船/V水
s=dV船/V水
渡河时间
t=s/(V水2-V船2)1/2
=dV船/V水(V水^2-V船^2)^1/2
在拉船问题中,合速度就是船本身移动的速度,v1可以理解成船有一个绕以那个滑轮点为圆心,以滑轮点到船的绳长为半径的圆做圆周运动的线速度,也就是船往前运动可以分解成两个过程,一个是绳子在转动,一个是绳子在缩短,v就是绳子缩短的速度。解决这类题目的关键就是对运动进行分解。一般说来,轻绳有不可伸长和力要沿绳子的特性,根据这个特性可以在动量,动能和连接体等题目中出现很多的题型。
3、什么是平抛运动和斜抛运动,其解题方法怎样?平抛运动通常可以怎样分解,什么是类平抛运动?
答:物体以一定的初速度水平方向抛出,如果物体仅受重力作用,这样的运动叫做平抛运动。平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动以及竖直方向的自由落体运动的合运动。物体以一定的初速度斜向射出去,在空气阻力可以忽略的情况下,物体所做的这类运动叫做斜抛运动。通过运动分解,分为水平和竖直方向,水平向一般为匀速运动,竖直向一般是匀变速直线运动,加速度为g。平抛运动通常水平向和竖直向分解。我们把和平抛运动类似,其中一方向是匀速直线运动,而与之垂直的方向做匀加速直线运动的物体运动类型叫做类平抛。
4、什么是线速度、角速度,它们有什么关系,它们与周期、频率又有什么关系?用它们描述圆周运动的快慢有什么区别?同一个转动物体上各点的线速度、角速度和向心加速度各有什么关系?皮带传动的两个轮上各点的线速度、角速度和向心加速度又各有什么关系?
答:"角速度:连接运动质点和圆心的半径在单位时间内转过的弧度叫做“角速度”.角速度的单位是弧度/秒,读作弧度每秒.它是描述物体转动或一质点绕另一质点转动的快慢和转动方向的物理量。物体上任一点对定轴作圆周运动时的速度称为“线速度”(linear velocity)。它的一般定义是质点(或物体上各点)作曲线运动(包括圆周运动)时所具有的即时速度。它的方向沿运动轨道的切线方向,故又称切向速度。它是描述作曲线运动的质点运动快慢和方向的物理量。物体上各点作曲线运动时所具有的即时速度,其方向沿运动轨道的切线方向。角速度乘以半径即是线速度。既然角速度是运动物体单位时间内转过的弧度,而一周是2π,所以用2π除以角速度即是周期,而周期的倒数是频率,那么角速度等于2π乘以频率。
从周期来讲,两者都是一样的,如果用线速度描述圆周运动,则物体在轨迹上瞬时速度大小和方向可以体现,如果用角速度描述圆周运动,则可以表示转动快慢。
同一个转动物体上各点的线速度、角速度和向心加速度计算来说:
F = mv²/r,F=mω²r(v是线速度,ω是角速度)
a=v²/r=ω²r
传送带上一般有两个轮,无论怎样变化,只要抓住一点:同轴的两个轮子是角速度相同;由传送带连接的两个轮子是线速度相同。
5、什么是匀速圆周运动?它是匀速运动吗?质点做匀速圆周运动和变速圆周运动时受力有什么不同?向心力是它们所受的合力吗?你知道切向力和径向力吗?它们各起什么作用?
答: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”。虽然在这里用“匀速”二字,但是这个匀速指的是速度大小,也就是速率,所以并不是匀速运动。质点做匀速圆周运动时,向心力是大小不变的,而做变速圆周运动时,向心力大小在变化。向心力并不是一个特有的力,而是物体所受几个外力的合力。切向力指物体作曲线运动时,在其轨道切线方向上所受到的力。它使物体获得切向加速度。径向力一般是指圆柱形物体上受的作用力,该作用力方向通过物体截面的圆心,且垂直于物体的轴线的力,或者球形物体上受的通过球心的力。