曲线运动的受力条件(合力指向轨迹凹侧)与平抛运动的分解是这章两大考点;小船渡河「最短时间」与「最短位移」两类问题、平抛与自由落体同时落地,都是年年出现的经典设问。
曲线运动的特点与条件
- 速度方向:沿轨迹上该点的切线方向,时刻在改变——曲线运动必是变速运动
- 做曲线运动的条件:合力(加速度)方向与速度方向不在同一直线上
- 轨迹判断:合力必指向轨迹弯曲的内侧(凹侧)
- 合力恒定的曲线运动是匀变速运动(如平抛运动),a 恒定但方向不断变化
运动的合成与分解
| 原则 | 内容 | 应用 |
|---|---|---|
| 独立性 | 各分运动互不干扰,各自按自己的规律进行 | 平抛的水平与竖直分运动互不影响 |
| 等时性 | 合运动与各分运动同时开始同时结束 | 渡河时间只由垂直河岸的分速度决定 |
| 等效性 | 合运动与分运动效果相同 | 用平行四边形定则合成或分解 |
平抛运动规律
| 方向 | 运动性质 | 公式 |
|---|---|---|
| 水平方向 | 匀速直线运动 | x = v₀t,vx = v₀ |
| 竖直方向 | 自由落体运动 | y = ½gt²,vy = gt |
| 合速度 | 矢量合成 | v = √(v₀² + vy²),tanθ = vy/v₀ |
| 落地时间 | 只由高度决定 | t = √(2h/g) |
易错点:越重的球平抛飞得越远吗
平抛的时间只由抛出高度决定,水平射程 x = v₀t 与质量完全无关。从同一高度同时抛出的两球(速度不同)同时落地;平抛球与同高度自由落体的小球也同时落地——水平运动不影响竖直运动,这正是独立性原则。考题用「质量不同」「抛出速度不同」设坑问落地先后,答案永远是同时(同高度时)。