高一物理曲線運(yùn)動(dòng)

1、曲線運(yùn)動(dòng)要點(diǎn)一 曲線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)1軌跡是一條曲線2曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向(1)質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)(或某一時(shí)刻)的速度方向沿曲線在該點(diǎn)的切線方向(2)曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻改變速度是描述運(yùn)動(dòng)的一個(gè)重要的物理量，它既有大小，又有方向如果物體在運(yùn)動(dòng)過程中只有速度大小的改變，而速度方向不變，則物體只能做直線運(yùn)動(dòng)因此，若物體做曲線運(yùn)動(dòng)，表明物體的速度方向時(shí)刻變化3運(yùn)動(dòng)性質(zhì)是變速運(yùn)動(dòng)(1)無論物體做怎樣的曲線運(yùn)動(dòng)，由于軌跡上各點(diǎn)的切線方向不同，物體的速度時(shí)刻發(fā)生變化，因此，曲線運(yùn)動(dòng)一定是變速運(yùn)動(dòng)(2)曲線運(yùn)動(dòng)是否為勻變速運(yùn)動(dòng)決定于物體是否受到恒力作用，如拋體運(yùn)動(dòng)中，由于物體只受重力作用，其加速度不變，故物體做勻變速運(yùn)

2、動(dòng)，這與物體的運(yùn)動(dòng)軌跡無關(guān)要點(diǎn)二 物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件1曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)，凡物體做變速運(yùn)動(dòng)必有加速度，而加速度是由于力的作用產(chǎn)生的，因而做曲線運(yùn)動(dòng)的物體在任何時(shí)刻所受合外力皆不為零，不受力的物體不可能做曲線運(yùn)動(dòng)2當(dāng)物體受到的合外力的方向與運(yùn)動(dòng)方向在一條直線上時(shí)，運(yùn)動(dòng)方向(速度方向)只能沿該直線(或正或反)，其運(yùn)動(dòng)依然是直線運(yùn)動(dòng)3當(dāng)物體受到合外力的方向跟物體的速度方向不在一條直線上，而是成一定角度時(shí)，合外力產(chǎn)生的加速度方向跟速度方向也成一定角度一般情況下，這時(shí)的加速度不僅反映了速度大小的變化快慢，還包含了速度方向的變化快慢其運(yùn)動(dòng)必然是曲線運(yùn)動(dòng)4當(dāng)合外力為恒力(F與v不共線)時(shí)，加速度也恒定，物

3、體的速度均勻變化，物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)合外力變化時(shí)，物體做非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)(變加速度的曲線運(yùn)動(dòng))應(yīng)該注意的是，曲線運(yùn)動(dòng)不一定要求合外力變化因此，一個(gè)物體是否做曲線運(yùn)動(dòng)，與力的大小及力是否變化無關(guān)，關(guān)鍵是看合外力的方向與速度方向是否在同一直線上要點(diǎn)三 直線運(yùn)動(dòng)與曲線運(yùn)動(dòng)的比較直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)曲線運(yùn)動(dòng)速度方向運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)方向運(yùn)動(dòng)方向曲線上各點(diǎn)切線方向速度改變情況速度不變速度大小改變速度大小改變方向改變，大小可能變、可能不變運(yùn)動(dòng)性質(zhì)勻速運(yùn)動(dòng)變速運(yùn)動(dòng)變速運(yùn)動(dòng)變速運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)條件F合0(a0)F合(a)方向與v相同F(xiàn)合(a)方向與v相反F合(a)方向與v方向不在同一直線上

4、在比較中可知：(1)在變速直線運(yùn)動(dòng)(加速直線運(yùn)動(dòng)或減速直線運(yùn)動(dòng))中，加速度方向(即合外力方向)與速度方向在同一直線上，加速度只改變速度的大小，不改變速度的方向(2)在曲線運(yùn)動(dòng)中，加速度方向(合外力方向)與速度方向不在同一條直線上，加速度可以改變速度的大小，也可以改變速度的方向.1.怎樣理解力在改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)上的作用？物體的運(yùn)動(dòng)軌跡與合外力、速度方向的關(guān)系是怎樣的？(1)把加速度和合力F都分解到沿曲線切線和法線(與曲線切線垂直)方向上，沿切線方向的分力F1使質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生切線方向的加速度a1，當(dāng)a1和v同向時(shí)，速度增大，如圖513甲所示，此時(shí)的合力方向一定與速度方向成銳角；當(dāng)a1和v反向時(shí)，速度減小

5、，如圖乙所示，此時(shí)的合力方向一定與速度方向成鈍角；如果物體做曲線運(yùn)動(dòng)的速率不變，說明a10，即F10，此時(shí)的合力方向一定與速度方向垂直圖513沿法線方向的分力F2產(chǎn)生法線方向上的加速度a2，它使質(zhì)點(diǎn)改變了速度的方向由于曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻在改變，合力的這一作用效果對(duì)任何曲線運(yùn)動(dòng)總是存在的可見，在曲線運(yùn)動(dòng)中合力的作用效果可分成兩個(gè)方面：產(chǎn)生切線方向的加速度a1，改變速度的大?。划a(chǎn)生法線方向的加速度a2，改變速度的方向，這正是物體做曲線運(yùn)動(dòng)的原因若a10，則物體的運(yùn)動(dòng)為勻速率曲線運(yùn)動(dòng)；而若a20，則物體的運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)(2)運(yùn)動(dòng)軌跡的確定物體的軌跡與初速度和合外力有關(guān)，物體的運(yùn)動(dòng)軌跡一定夾在合外

6、力與速度方向之間運(yùn)動(dòng)軌跡與速度相切，并偏向合外力一側(cè)，因此軌跡是平滑的曲線(3)合外力方向的確定來源:學(xué).科.網(wǎng)物體所受合外力的方向指向軌跡的彎曲方向的內(nèi)側(cè)即運(yùn)動(dòng)軌跡必夾在速度方向與合力方向之間2很多同學(xué)在學(xué)習(xí)中往往把勻變速與直線聯(lián)系起來，認(rèn)為勻變速運(yùn)動(dòng)就必然是直線運(yùn)動(dòng)，這種看法對(duì)嗎？力和運(yùn)動(dòng)有什么關(guān)系呢？(1)認(rèn)識(shí)這個(gè)問題，應(yīng)分清物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件和做勻變速運(yùn)動(dòng)的條件，物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是加速度與初速度不在同一直線上，而做勻變速運(yùn)動(dòng)的條件是加速度的大小和方向恒定不變，二者之間沒有必然聯(lián)系(2)物體運(yùn)動(dòng)的形式，按速度分類有勻速和變速；按徑跡分類，有直線和曲線，其原因取決于物體的初速度v0和

7、合外力F，具體分類如下：F0，靜止或勻速運(yùn)動(dòng)F0，變速運(yùn)動(dòng)F為恒量，勻變速運(yùn)動(dòng)F為變量，非勻變速運(yùn)動(dòng)F和v0方向在同一直線上，直線運(yùn)動(dòng)F和v0方向不在同一直線上，曲線運(yùn)動(dòng)一、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向例1 翻滾圖514過山車是大型游樂園里的一種比較刺激的娛樂項(xiàng)目如圖514所示，翻滾過山車(可看成質(zhì)點(diǎn))從高處沖下，過M點(diǎn)時(shí)速度方向如圖所示，在圓形軌道內(nèi)經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)，下列說法中正確的是()A過A點(diǎn)時(shí)的速度方向沿AB方向B過B點(diǎn)時(shí)的速度方向沿水平方向C過A、C兩點(diǎn)時(shí)的速度方向相同D圓形軌道上與M點(diǎn)速度方向相同的點(diǎn)在AB段上解析翻滾過山車經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)的速度方向如右圖所示由圖判斷B正確，A、C錯(cuò)誤用

8、直尺和三角板作M點(diǎn)速度方向的平行線且與圓相切于N點(diǎn)，則過山車過N點(diǎn)時(shí)速度方向與M點(diǎn)相同，D錯(cuò)誤答案B方法總結(jié)在確定某點(diǎn)的速度方向時(shí)，首先弄清兩點(diǎn)：一是物體沿軌跡的運(yùn)動(dòng)方向，二是沿該點(diǎn)的切線方向，然后兩方面結(jié)合確定某點(diǎn)的速度方向.二、曲線運(yùn)動(dòng)的條件例2 關(guān)于曲線運(yùn)動(dòng)的條件，下列說法中正確的是()A物體受變力作用才可能做曲線運(yùn)動(dòng)B物體受恒力作用也可能做曲線運(yùn)動(dòng)C物體所受合力為零時(shí)不可能做曲線運(yùn)動(dòng)D物體只要受到合外力作用就一定做曲線運(yùn)動(dòng)解析物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是合外力與速度不共線，選項(xiàng)A錯(cuò)誤物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件與合外力是變力還是恒力無關(guān)，選項(xiàng)B正確若物體所受合外力為零，則物體靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C正確物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，一定受到合外力作用，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案BC方法總結(jié)物體是否做曲線運(yùn)動(dòng)取決于合外力與速度方向的關(guān)系，與力的性質(zhì)無關(guān)，與力的大小無關(guān). 三、曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡例3 若已知物體運(yùn)動(dòng)初速度v0的方向及該物體受到的恒定合力F的方向，