高中物理曲线运动包括以下几种:
1. 匀变速曲线运动:包括平抛运动和匀速圆周运动。
2. 匀速圆周运动:物体做匀速圆周运动时,速度的方向不断改变,产生了加速度,加速度方向始终指向圆心。
3. 抛体运动:物体以一定的初速度沿水平方向抛出,如果物体所受的空气阻力可以忽略,物体仍作匀变速曲线运动,这类曲线运动通常叫做抛体运动。
4. 匀变速曲线运动和变加速曲线运动:合外力或加速度的大小和方向都在变化,如弹簧振子的振动。
此外,还有类平抛运动,如带电粒子在匀强电场中由静止释放而带电粒子所受的电场力恒定不变的运动也可作为曲线运动。
以上信息仅供参考,建议咨询高中物理老师或查阅高中物理教材获取准确信息。
题目:一个质量为 m 的小球在空气中运动,受到重力和空气阻力的作用。重力的大小为 Fg,方向竖直向下;空气阻力的大小为 Fb,方向与小球的运动方向相反。小球从高处 A 自由下落,经过一段时间 t 到达地面上的 B 点。已知 A、B 两点的高度差为 h,重力加速度为 g。
要求:
1. 小球在 B 点的速度大小是多少?
2. 如果小球在 B 点时速度方向与水平方向成 θ 角(θ < 90°),求出小球在 B 点时的速度大小。
解析:
1. 小球从 A 到 B 的运动是自由落体运动,根据自由落体运动的规律,有:
h = 1/2gt^2 (1)
其中 g = 9.8m/s^2(重力加速度)
由于小球受到重力和空气阻力,所以小球的运动是曲线运动。根据牛顿第二定律,有:
Fg - Fb = ma (2)
其中 a 是小球在 B 点时的加速度。
由于小球做曲线运动,所以小球的速度方向不断变化,因此小球的速度是变化的。但是,由于小球从 A 到 B 的运动是匀加速运动,所以小球在 B 点时的速度大小可以表示为:
v = at (3)
将(2)式代入(3)式,得到:
v = (Fg - Fb)t (4)
由于小球从 A 到 B 的运动是自由落体运动,所以小球在 B 点时的速度大小等于小球从 A 到 B 的位移除以时间,即:
v = sqrt(2gh) (5)
将(4)式代入(5)式,得到:
v = sqrt((Fg - Fb)^2t^2 + h^2) (6)
所以,小球在 B 点时的速度大小为 sqrt((Fg - Fb)^2t^2 + h^2)。
2. 如果小球在 B 点时速度方向与水平方向成 θ 角(θ < 90°),那么小球的速度可以分解为水平和垂直两个方向的分速度。垂直方向的分速度等于小球在 B 点时的速度大小,水平方向的分速度等于小球在 B 点时的速度乘以 cosθ。因此,小球在 B 点时的速度大小可以表示为:
v_b = sqrt(v^2 - v_x^2) (7)
其中 v_x 是水平方向的分速度。将(6)式代入(7)式,得到:
v_b = sqrt((Fg - Fb)^2t^2 + h^2) - v_xcosθ (8)
其中 v_x = sqrt(Fg - Fb)^2t (9)
将(9)式代入(8)式,得到:
v_b = sqrt(Fg - Fb)^2t - sqrt((Fg - Fb)^2t^2 + h^2)cosθ (10)
所以,小球在 B 点时的速度大小为 sqrt(Fg - Fb)^2t - sqrt((Fg - Fb)^2t^2 + h^2)cosθ。