- 平面曲线运动归纳
平面曲线运动可以归纳为以下几种:
1. 匀变速曲线运动:速度的大小随时间而变化,方向也时刻变化。
2. 非匀变速曲线运动:速度的大小和方向都在时刻变化。
3. 匀速圆周运动:线速度的大小不变,方向不断变化。
4. 变速圆周运动:合外力和速度方向不同,造成速度方向不断变化,造成圆周运动不是直线运动,造成合外力在不断变化。
5. 螺旋曲线运动:螺旋曲线运动是一种特殊的曲线运动,其轨迹类似于螺丝钻孔的形状。
以上就是一些常见的平面曲线运动归纳,希望对你有所帮助。
相关例题:
题目:小球沿水平面做曲线运动,已知小球的质量为m,初速度大小为v_{0},且在运动过程中小球受到一个大小不变、方向始终与速度垂直的力F作用,已知重力加速度为g,求:
1. 小球在运动过程中的加速度大小a;
2. 小球运动的时间t;
3. 小球在运动过程中的最大速度v。
解析:
1. 小球在运动过程中的加速度大小a为:
a = F/m = v_{0}^{2} - 2gsinθ
其中,θ为小球运动轨迹的倾斜角度。
(1)根据牛顿第二定律,可得到小球在力F作用下的加速度为:a = v_{0}^{2} - 2gsinθ
(2)根据匀变速直线运动的位移公式,可得到小球在力F作用下的位移为:s = frac{v_{0}^{2}}{2a}
(3)由于小球沿水平面做曲线运动,因此其运动轨迹的倾斜角度θ是变化的。当θ最大时,小球的速度最大,此时t也最大。根据几何关系可知,当θ最大时,小球的运动轨迹与水平方向的夹角为45度。因此,小球的运动时间为:t = frac{s}{v_{0}} = frac{v_{0}^{2}}{2a}
(1)当小球的速度方向与力F的方向垂直时,小球的速度最大。此时,小球的速度为:v = v_{0} - at = v_{0} - (v_{0}^{2} - 2gsinθ)t = v_{0} - (v_{0}^{2} - 2gsin 45^{circ})t
(2)将上式代入t的表达式中,可得到最大速度v为:v = sqrt{v_{0}^{2} - 2gsin 45^{circ}}
答案:(1)加速度大小为a = v_{0}^{2} - 2gsinθ;
(2)时间t = frac{v_{0}^{2}}{2a};
(3)最大速度v = sqrt{v_{0}^{2} - 2gsin 45^{circ}}。
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