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初中物理曲线运动凹向是啥考点

更新时间:2025-01-05 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

曲线运动凹向指的是曲线运动轨迹凹下的方向。AC4物理好资源网(原物理ok网)

曲线运动中常见的凹向有:匀速圆周运动的凹向、非匀变速曲线运动的凹向、合外力指向曲线的凹向等。AC4物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

题目:AC4物理好资源网(原物理ok网)

在一张平直的公路上,一辆小车正在以速度v沿直线行驶。此时,小车前方有一段半径为R的圆弧轨道,该轨道与小车运动方向垂直。已知小车在圆弧轨道上的摩擦力系数为μ,求小车刚好能够安全通过圆弧轨道的最小速度。AC4物理好资源网(原物理ok网)

解析:AC4物理好资源网(原物理ok网)

首先,小车在圆弧轨道上受到重力、支持力和摩擦力的作用。由于圆弧轨道与小车运动方向垂直,所以重力垂直轨道的分力提供向心力,摩擦力提供小车在圆弧轨道上运动的阻力。AC4物理好资源网(原物理ok网)

为了使小车安全通过圆弧轨道,需要满足两个条件:一是小车能够通过圆弧轨道的最高点,二是小车不会与轨道发生碰撞。AC4物理好资源网(原物理ok网)

1. 小车刚好能够通过圆弧轨道的最高点:mgR=mv^2/RAC4物理好资源网(原物理ok网)

这个方程表示小车在最高点时受到的重力与向心力的关系,其中g是重力加速度,R是圆弧半径,v是小车的最小速度。AC4物理好资源网(原物理ok网)

2. 小车不会与轨道发生碰撞:mv^2/2 >= mv0^2 + μmgsAC4物理好资源网(原物理ok网)

这个方程表示小车在圆弧轨道上的最小速度至少要大于等于小车在直线上的初始速度加上摩擦力做的功。其中μ是摩擦系数,s是小车与圆弧轨道的相对位移。AC4物理好资源网(原物理ok网)

将两个方程联立,解得:v >= (mgR - μgs)/(g+v^2/R)AC4物理好资源网(原物理ok网)

接下来,我们假设小车与圆弧轨道的相对位移s为1米,摩擦系数μ为0.1,代入数值进行计算。AC4物理好资源网(原物理ok网)

解得:v >= 3.97m/sAC4物理好资源网(原物理ok网)

所以,小车刚好能够安全通过圆弧轨道的最小速度为3.97m/s。AC4物理好资源网(原物理ok网)

这道题是一道典型的曲线运动凹向问题,需要运用向心力的相关知识来解决。通过分析小车的受力情况,我们可以得出重力垂直轨道的分力提供向心力,摩擦力提供小车在圆弧轨道上运动的阻力。然后,我们可以通过列方程求解出最小速度。AC4物理好资源网(原物理ok网)


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