- 新高考曲线运动
新高考中,曲线运动可能涉及的内容包括:平抛运动、圆周运动及其组合(离心运动、向心运动等)、弹力作用下的圆周运动(弹簧振子模型)等。
以上内容仅供参考,可以咨询高中老师获取更准确的信息。
相关例题:
题目:一物体做匀速圆周运动,周期为T,半径为r,在t=T/4时恰好通过最高点,求物体在最高点的向心加速度大小和在最高点时物体的速度大小。
解析:
物体做匀速圆周运动时,向心加速度的大小恒定,方向始终指向圆心。在最高点时,向心加速度的大小为:
$a = frac{v^{2}}{r}$
其中v为物体在最高点的线速度大小。
由于物体在t=T/4时恰好通过最高点,因此物体在最高点的线速度大小为:
$v = frac{2pi r}{T} times frac{T}{4} = frac{pi r}{2}$
代入向心加速度的表达式可得:
$a = frac{pi^{2}r^{2}}{T^{2}}$
由于物体做匀速圆周运动,因此其合外力提供向心力,即:
$F = ma$
又由于物体在最高点时只受到重力的作用,因此有:
$F = mg$
联立以上各式可得:
$g = frac{pi^{2}r^{2}}{T^{2}}$
所以物体在最高点的向心加速度大小为:
$a = g = frac{pi^{2}r^{2}}{T^{2}}$
物体在最高点时的速度大小为:
$v = sqrt{gr} = sqrt{frac{pi^{2}r^{3}}{T}} = sqrt{frac{pi^{3}r}{T}}$
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