- 高考曲线运动专题
高考曲线运动专题包括以下内容:
1. 曲线运动的理解和应用。
2. 物体做曲线运动的条件。
3. 曲线运动的速度方向。
4. 曲线运动的加速度方向。
5. 平抛运动的特点。
6. 实验:研究平抛运动。
7. 圆周运动及其应用。
8. 向心力的理解与应用。
9. 离心运动及其应用。
10. 描述圆周运动的物理量。
这些是高考中曲线运动专题的基本内容,具体的学习和理解需要结合高考的考试要求和考试大纲进行。
相关例题:
例题:
【题目】在竖直平面内有一圆弧形光滑轨道,半径为R,在其底部通过一小圆环(视为质点)恰好能静止在轨道底端,已知小环的质量为m,求:
(1)小环在圆弧轨道底端时对轨道的压力大小;
(2)小环在圆弧轨道上运动时,所受轨道的支持力最大值;
(3)小环沿圆弧轨道运动到最高点时,对轨道的压力大小。
【分析】
(1)小环在圆弧轨道底端时,受到重力、支持力和轨道对它的压力,根据平衡条件求解支持力,再由牛顿第三定律求解压力。
(2)小环在圆弧轨道上运动时,受到重力、支持力和轨道对它的弹力作用,当弹力最大时,支持力也最大。根据牛顿第二定律求解弹力最大值。
(3)小环沿圆弧轨道运动到最高点时,受到重力、轨道对它的弹力作用,根据牛顿第二定律求解弹力和压力。
【解答】
(1)小环在圆弧轨道底端时受力平衡,有:
$mg = F_{N}$
解得:$F_{N} = mg$
由牛顿第三定律可知,小环对轨道的压力大小为:$F_{N^{\prime}} = F_{N} = mg$
(2)小环在圆弧轨道上运动时,受到重力、支持力和轨道对它的弹力作用。当弹力最大时,支持力也最大。根据牛顿第二定律有:
$F_{N} - mg = m\frac{v^{2}}{R}$
解得:$F_{N} = mg + m\frac{v^{2}}{R}$
此时支持力最大值为:$F_{N^{\prime}}^{\prime} = F_{N} = mg + m\frac{v^{2}}{R}$
(3)小环沿圆弧轨道运动到最高点时,受到重力、轨道对它的弹力作用。根据牛顿第二定律有:
$mg + F_{N^{\prime}}^{\prime} = m\frac{v_{m}^{2}}{R}$
解得:$F_{N^{\prime}}^{\prime} = \frac{mv_{m}^{2}}{R} - mg$
此时小环对轨道的压力大小为:$F_{N^{\prime}}^{\prime} = \frac{mv_{m}^{2}}{R} - mg$。
【总结】本题考查了圆周运动问题,关键是根据受力分析求出弹力最大值和最高点压力大小。同时要注意小球在最高点时的受力情况。
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