- 曲线运动必会公式
曲线运动必会公式有:
1. 速度(v)与速率(v)的区别:速度是矢量,它不仅有大小还有方向;而速率是标量只有大小没有方向。
2. 位移(x)与路程(s)的区别:位移是矢量,有大小也有方向;而路程是标量只有大小的性质。
3. 向心力(F)公式:向心力只改变速度的方向,不改变速度的大小。向心力公式有两种表达形式:一种是向心力等于质量乘以速度的平方再除以半径,另一种是向心力等于质量乘以线速度再乘以角速度。
4. 动能(Ek)公式:动能只与速度有关,与方向无关。动能定理也是曲线运动中常用的一个公式,它可由动能表达式和牛顿第二定律推导出来。
5. 动量(p)公式:动量是一个矢量,它的计算要分情况讨论,即当物体运动方向与正方向有夹角时,要用平行四边形定则或三角形定则来计算。
6. 动量定理:动量定理的内容是合外力的冲量等于物体动量的变化。
此外,曲线运动中还会用到角速度(ω)、周期(T)、转速(n)等公式。具体使用时需要根据题目要求进行选择。
相关例题:
曲线运动必会公式:$v = \frac{s}{t}$
例题:一物体做曲线运动,已知其运动轨迹为抛物线,已知初速度为$v_{0}$,初速度方向与水平方向的夹角为$\theta$,重力加速度为$g$。求物体在任意时间内的速度大小。
解:根据题意,物体做曲线运动,其运动轨迹为抛物线,因此可以将其运动分解为水平和竖直两个方向。在水平方向上,物体做匀速直线运动,速度大小为$v_{x} = v_{0}$;在竖直方向上,物体受到重力作用,做加速度为$g$的匀变速运动。
根据运动的合成与分解原理,物体在任意时间内的速度大小为:
$v = \sqrt{v_{x}^{2} + v_{y}^{2}}$
其中,$v_{y} = v_{0}\sin\theta - gt$,代入可得:
$v = \sqrt{v_{0}^{2} + (v_{0}\sin\theta - gt)^{2}}$
化简得:
$v = v_{0}\sqrt{1 + \sin^{2}\theta - 2gt\sin\theta}$
由于物体做曲线运动,因此时间$t$和初速度大小$v_{0}$是未知的,需要另行求解。以上公式仅适用于已知初速度方向和重力加速度的情况。
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