- 第一单元曲线运动
第一单元曲线运动主要包括以下内容:
1. 曲线运动的定义:物体运动轨迹是曲线的运动,称为曲线运动。
2. 曲线运动的速度:曲线运动中速度的方向,在某点是指物体运动轨迹的切线方向。
3. 曲线运动的条件:物体所受合外力(或合外力在某一方向的分力)与速度不在同一直线上。
4. 曲线运动的速度变化:曲线运动的速度方向是时刻改变的,因此速度是变化的,而且是匀变速运动。
5. 抛体运动:将物体用一定的初速度沿水平方向抛出,物体只在重力作用下所做的运动。
6. 圆周运动:常见的圆周运动包括:向心力的分析、离心现象等。
7. 匀速圆周运动:线速度大小不变的圆周运动。
以上是第一单元曲线运动的主要内容,但具体可能会根据不同的教材或课程略有差异。
相关例题:
题目:一个质量为5kg的物体,在水平恒力F的作用下,从静止开始在水平面上做曲线运动,已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,物体运动了5s后撤去力F,求力F的最小值。
解答:
首先,我们可以根据牛顿第二定律和运动学公式来求解物体在水平面上的运动情况。
1. 物体在水平面上的加速度:
a = (F - f) / m = (F - 0.2mg) / 5 = F / 5 - 0.4
其中,f为摩擦力,$m$为物体质量,$F$为水平恒力。
2. 物体在水平面上的位移:
s = 1/2at^2 = 1/2(F/5 - 0.4) × 5^2 = (F - 0.4F) × 5^2 / 2
其中,$a$为加速度,$t$为时间。
接下来,我们需要考虑物体在撤去力F后的运动情况。
3. 撤去力F后物体的加速度:
a' = -f' = -0.2g = -2m/s^2
其中,$f'$为摩擦力,$g$为重力加速度。
4. 物体在撤去力F后的运动时间:
t' = v/a' = s'/a' = (F - 0.4F) × 5^2 / (2 × 2) = (3/4) × 5^2 = 37.5s
其中,$s'$为物体在水平面上运动的位移。
最后,我们需要根据题意求出力F的最小值。
力F的最小值为:$F_{min} = \frac{s}{t} + \frac{s}{t'} = \frac{s}{t + t'}$
带入已知量可得:$F_{min} = \frac{s}{t + \frac{t}{4}} = \frac{5 \times (F - 0.4F) \times 5^{2}}{(5 \times 5 + \frac{5 \times 37.5}{4})}$
化简可得:$F_{min} = \frac{1}{3} \times (16 + \sqrt{37}) \approx 16.6N$
所以,当力F的最小值为$16.6N$时,物体可以在水平面上做曲线运动。
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