- 三曲线运动公式
三曲线运动公式有:
1. 平抛运动公式:
(1)速度公式:v=at
(2)位移公式:x=v0t
(3)水平位移公式:x=v0t
(4)分速度关系:tanθ=gt/v0
(5)合位移与水平方向夹角tan(θ+φ)=v0/g
2. 圆周运动公式:
(1)向心力公式:F=mv²/r或F=mω²r
(2)线速度公式:v=ωr
(3)角速度公式:ω=θ/t
(4)周期公式:T=2πr/v或T=2πf
3. 圆锥曲线运动公式:
(1)椭圆离心率e=c/a,其中c²=a²-b²
(2)抛物线焦点弦长公式:|AB|=2p(x1+x2)+p²
以上是三曲线运动的一些基本公式,具体应用还需根据实际情况进行选择。
相关例题:
例题:一个质量为 m 的小球,在斜向上的拉力作用下,从水平面上的A点以初速度v0沿曲线AB运动,到达B点时的速度为vB。已知斜向拉力的大小为F,方向与水平面成θ角。求小球从A到B的过程中,斜向拉力所做的功。
解:根据动能定理,斜向拉力所做的功等于小球动能的增量,即:
W = (1/2)mvB^2 - (1/2)mv0^2
由于小球在运动过程中受到重力作用,因此需要考虑重力做功的情况。根据重力方向与运动轨迹的夹角,可以求出重力做功的大小。设小球在AB运动过程中受到的合力为F',则有:
F' = F - mg sinθ
根据动量定理,在AB运动过程中,斜向拉力和重力的合力对小球做的功等于小球动量的增量,即:
W' = (F'cosθ)t - (mgsinθ)t = (Fcosθ - mgsinθ)t
其中t为小球在AB运动过程中的时间。将上述两个式子代入动能定理的表达式中,可得:
W = W' + WG = (Fcosθ - mgsinθ)t + (1/2)mvB^2 - (1/2)mv0^2
其中WG为重力做功的大小。由于小球在AB运动过程中受到重力作用,因此重力做功的大小为:
WG = mgh = mgsinθ(AB的竖直高度)
将上述式子代入最终表达式中,可得:
W = (Fcosθ - mgsinθ)t + (1/2)mvB^2 - (1/2)mv0^2 - mgsinθ(AB的竖直高度)
其中t为小球在AB运动过程中的时间。由于斜向拉力的大小未知,因此无法直接求解出斜向拉力所做的具体数值。但是可以根据已知条件求出斜向拉力对小球所做的功占总功的比例。
需要注意的是,本题中的解法是基于动能定理和动量定理的,而动量定理是描述物体动量变化的原因和结果的关系。因此,在处理曲线运动问题时,需要综合考虑物体的受力情况、运动轨迹等因素,选择合适的物理规律进行求解。
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