【学习导引】本期课开始我们学习曲线运动。
一、运动的合成和分解
描写运动的几个特征量(比如位移、速度、加速度等)都是矢量,因此运动的合成和分解都可以用平行四边形法则.
合运动与分运动的三个特性:
等时性:各分运动经历的时间与合运动经历的时间相同;
独立性:一个物体同时参与几个分运动,各分运动独立进行,互不干扰;
等效性:各分运动的规律叠加起来与合运动的规律有相同的效果,即分运动与合运动是一种等效替代的关系.
二、曲线运动
物体所受合外力(或加速度)的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体就做曲线运动.
曲线运动的速度方向:质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.
曲线运动的性质:变速运动.
曲线运动的速度方向时刻在变化,不管速度大小是否改变,其速度是时刻变化的,故曲线运动一定是变速运动.
三、运动的分类
判断物体的运动情况和性质可按下面的方法分析:
1.判断物体做曲线运动还是直线运动的方法:
(或)与在一条直线上直线运动;
(或)与不在一条直线上曲线运动.
2.判断物体做匀变速还是变加速运动的方法:
(或)恒定匀变速运动;
(或)不恒定变加速运动.
3.判断物体运动速率是增大还是减小的方法:
(或)与夹角:
①当,增大;
②当,不变;
③当,减小.
四、曲线运动的轨迹与合外力的关系
物体所受合外力与速度方向夹角不同,对速度改变的效果也不同:
(1)与速度平行的力只改变速度大小;
(2)与速度垂直的力只改变速度方向;
(3)与速度既不平行也不垂直的力,则其与速度平行的分力改变速度大小其与速度垂直的分力改变速度方向.
物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向与速度方向之间,速度方向与轨迹相切,合力方向指向轨迹的凹侧,如图所示:
【例题1】下列说法正确的是( ).
.曲线运动的速度大小可以不变,但加速度大小一定改变
.曲线运动的速度方向可以不变,但速度大小一定改变
.曲线运动的物体的速度方向不是物体的运动方向
.曲线运动的物体在某点的速度方向即为该点的切线方向
详解:.曲线运动的速度大小可以不变;其加速度的大小可以改变,也可以不变,比如平抛运动,故错误;
.曲线运动的速度大小可以不变,但速度方向一定改变,故错误;
.曲线运动的物体的速度方向就是物体的运动方向,故错误;
.曲线运动的物体在某点的速度方向即为该点的切线方向,故正确。
答案:.
【例题2】如图所示的曲线是某个质点在恒力作用下的一段运动轨迹。质点从点出发经点到达点,已知弧长大于弧长,质点由点运动到点与从点运动到点的时间相等。下列说法中正确的是( ).
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