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课件网) 一、曲线运动的发生条件 F 合外力方向与速度方向不在一直线 二、曲线运动的特点 速度方向一定变化 切向力改变速度大小 法向力改变速度方向 v Fn Ft 三、求解曲线运动问题的运动学基本方法 矢量的合成与分解 微元法 曲线运动的加速度 质点的瞬时加速度定义为 A vA vB 为求一般的做曲线运动质点在任一点的瞬时加速度,通常将其分解为法向加速度an与切向加速度at. O A点曲率圆 A点曲率圆半径 B 在离水面高度为h的岸边,有人用绳子拉船靠岸,若人收绳的速率恒为v0,试求船在离岸边s距离处时的速度与加速度的大小各为多少? 专题7-例1 依据实际运动效果分解船的运动: v0 A v vn h s vt 船及与船相系的绳端A的实际运动是水平向左的,这可看作是绳之A端一方面沿绳方向向“前方”滑轮处“收短”,同时以滑轮为圆心转动而成,即将实际速度v分解成沿绳方向“收短”的分速度vn和垂直于绳方向的转动分速度vt; 注意到绳子是不可伸长的,人收绳的速率v0也就是绳端A点沿绳方向移动速率vn: 由图示v、vt、vn矢量关系及位置的几何关系易得: 求船的速度 续解 求船的加速度 在一小段时间Δt内,船头位置从A移A′,绳绕滑轮转过一小角度Δθ→0: A v v0 vt v0 读题 由加速度定义得: 由几何关系得: 质点沿圆周做速度大小、方向均变化的运动.每个瞬时的加速度均可分解为切向加速度at与法向加速度an,前者反映质点速率变化快慢,后者反映质点速度方向变化快慢. 如图所示,质点从O点由静止开始沿半径为R的圆周做速率均匀增大的运动,到达A点时质点的加速度与速度方向夹角为α,质点通过的弧s所对的圆心角为β,试确定α与β间的关系. 专题7-例2 vA a A O β s at an 由题给条件 而 又 如图所示,质点沿一圆周运动,过M点时速度大小为v,作加速度矢量与圆相交成弦MA=l,试求此加速度的大小. 将M点加速度沿切向与法向进行分解! v a M A l O at an 法向加速度 如图所示,曲柄OA长40 cm,以等角速度ω=0.5rad/s绕O轴反时针方向转动.由于曲柄的A端推动水平板B而使滑杆C沿竖直方向上升,求当曲柄与水平线夹角θ=30°时,滑杆C的加速度. 杆A与B板接触点有相同沿竖直方向的加速度 ! 杆上A点加速度 O A B C ω θ aA aAy aC θ 此即滑杆C的加速度 代入数据得滑杆C的加速度 有一只狐狸以不变的速度v1沿着直线AB逃跑,一猎犬以不变的速率v2追击,其运动方向始终对准狐狸.某时刻狐狸在F处,猎犬在D处,FD⊥AB,且FD=L,如图.试求此时猎犬的加速度的大小. 设Δt时间内,v2方向变化Δθ, Δθ→0时: F L A B D v1 v2 v2 v2 v2 由加速度定义,猎犬 加速度 赛车在公路的平直段上以尽可能大的加速度行驶,在0.1 s内速度由10.0m/s加大到10.5 m/s,那么该赛车在半径为30 m的环形公路段行驶中,要达到同样大的速度需要多少时间?当环形公路段的半径为多少时,赛车的速度就不可能增大到超过10 m/s?(公路的路面是水平的) 直线加速时车的加速度 : 在环形公路上,法向加速度 切向加速度 代入数据 当轨道半径令法向加速度大小等于a0: 无切向加速度,赛车速率不会增加 质点沿半径为R的圆周运动,初速度的大小为v0.在运动过程中,点的切向加速度与法向加速度大小恒相等,求经时间T质点的速度v. 设速率从v0增加,取运动过程中第i个极短时间Δt,由题意有 本题用微元法 若速率从v0减小, 有 y 质点的运动是质点相对槽的运动及与槽一起转动两者之合运动. 如图所示,圆盘半径为R,以角速度ω绕盘心O转动,一质点沿径向槽以恒定速度u自盘心向外运动,试求质点的加速度. 专题7-例3 A O 本题讨论中介参考系以ω匀速转动时,质点加速度的构 ... ...