
觀察下圖幾個(gè)常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng),具有什么共同特點(diǎn)?
1.砂輪打磨下來(lái)的熾熱微粒沿什么方向運(yùn)動(dòng)?
2.飛出去的鏈球沿什么方向運(yùn)動(dòng)?
演示:觀察做曲線運(yùn)動(dòng)物體的速度方向
一、曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向
1.通過(guò)剛才的演示實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為白紙上的印跡與軌道(曲線)有什么關(guān)系?
2.除以上實(shí)驗(yàn)方法以外,還有什么方法可以確定物體在某一時(shí)刻的速度方向?
分析:過(guò)曲線上的A、B兩點(diǎn)作直線,這條直線叫做曲線的割線。設(shè)想B點(diǎn)逐漸向A點(diǎn)移動(dòng),這條割線的位置也就不斷變化。當(dāng)B點(diǎn)非常非常接近A點(diǎn)時(shí),這條割線就叫做曲線在A點(diǎn)的切線。 設(shè)想質(zhì)點(diǎn)由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)的平均速度方向不斷變化,當(dāng)B點(diǎn)與A點(diǎn)接近0時(shí),質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)速度方向沿A點(diǎn)的切線方向。
1.速度方向特點(diǎn):做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,速度的方向在不斷變化。
2.速度方向:質(zhì)點(diǎn)在某一點(diǎn)的速度方向,沿曲線在這一點(diǎn)的切線方向。
3.曲線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):曲線運(yùn)動(dòng)中速度的方向是變化的,所以曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng)。
1.如果物體不受力,將靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)。那么,你認(rèn)為物體在什么條件下做曲線運(yùn)動(dòng)呢?
2.曲線運(yùn)動(dòng)是變速運(yùn)動(dòng),你是否可以判定物體的加速度一定不為零?根據(jù)牛頓第二定律,你是否可以進(jìn)一步判定物體所受合外力也不為零呢?
演示:觀察鋼球的運(yùn)動(dòng)軌跡
(1)物體的初速度不為零
2.曲線運(yùn)動(dòng)的軌跡與速度、合力的關(guān)系:
做曲線運(yùn)動(dòng)的物體的軌跡與速度方向相切,并向合力方向彎曲,(如圖所示)夾在速度方向與合力方向之間。
二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件
(2)F合與 v 的方向不共線或a與v的方向不共線
3.合外力與速率變化的關(guān)系:
設(shè)合力方向與速度方向的夾角為α
甲 乙 丙
做一做:用飛鏢顯示曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向
1.如圖所示為一質(zhì)點(diǎn)由M處向N處運(yùn)動(dòng)的軌跡圖,質(zhì)點(diǎn)在經(jīng)過(guò)彎道上的P點(diǎn)時(shí),下圖標(biāo)明了它的速度v方向和所受外力的合力F方向。正確的可能是圖( ?。?br/>【答案】C【詳解】質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng),則質(zhì)點(diǎn)在某位置的速度方向沿該點(diǎn)的切線方向,合外力方向指向軌跡的凹側(cè),且質(zhì)點(diǎn)由M處向N處運(yùn)動(dòng),符合條件得選項(xiàng)為C,故C正確。故選C。
2.下列說(shuō)法正確的是(?? )A.物體受到變力作用,一定做曲線運(yùn)動(dòng)B.物體受到恒力作用,一定做直線運(yùn)動(dòng)C.物體所受的合力方向與速度方向有夾角時(shí),一定做曲線運(yùn)動(dòng)D.如果合力方向與速度方向在同一直線上,則物體的速度方向不改變,只是速率發(fā)生變化
【答案】C【詳解】A.物體受到變力作用時(shí),若合力方向與速度方向共線,則物體做直線運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)誤;BC.物體受到恒力作用時(shí),若合力方向與速度方向有夾角,則物體做曲線運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤,C正確;D.如果合力方向與速度方向相反,則物體的速度將減為零后反向加速,D錯(cuò)誤。故選C。
3.如圖A→E過(guò)程為一個(gè)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)的軌跡,已知質(zhì)點(diǎn)在B點(diǎn)時(shí)速度與加速度相互垂直,則下列說(shuō)法中正確的是( ?。〢.質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)的加速度比在B點(diǎn)的大B.質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)時(shí)加速度與速度夾角小于90°C.質(zhì)點(diǎn)在D點(diǎn)的速率比在C點(diǎn)大D.質(zhì)點(diǎn)從A到D加速度與速度的夾角先增大后減小
【答案】C【詳解】A.質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),加速度不變,合外力也不變,A錯(cuò)誤;B.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直,速度沿B點(diǎn)軌跡的切線方向,則知加速度方向向下,在A點(diǎn)時(shí)速度方向斜向上,質(zhì)點(diǎn)在A點(diǎn)時(shí)加速度與速度夾角大于90°,B錯(cuò)誤;C.質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度方向與加速度方向恰好互相垂直,速度沿B點(diǎn)軌跡的切線方向,則知加速度方向向下,合外力也向下,質(zhì)點(diǎn)做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),合外力恒定不變,質(zhì)點(diǎn)由C到D過(guò)程中,合外力和速度方向成銳角,速度增大,D點(diǎn)的速度比C點(diǎn)速度大,C正確;D.質(zhì)點(diǎn)由A到D過(guò)程中,受力的方向向下,速度的方向從斜向上變?yōu)樾毕蛳?,加速度與速度之間的夾角一直減小,D錯(cuò)誤。故選C。
4.11月12日,2020中超聯(lián)賽決賽第二回合江蘇蘇寧易購(gòu)隊(duì)以2∶1戰(zhàn)勝?gòu)V州恒大隊(duì),奪得隊(duì)史首個(gè)國(guó)內(nèi)頂級(jí)聯(lián)賽冠軍。江蘇某球員利用任意球破門(mén),下圖為足球的軌跡示意圖。足球飛行經(jīng)過(guò)P點(diǎn)時(shí)所受的合外力方向可能正確的是( ?。?br/>【答案】D【詳解】當(dāng)物體所受的合外力與運(yùn)動(dòng)方向不在同一條直線上時(shí),物體做曲線運(yùn)動(dòng),并且軌跡向合外力方向彎曲。故選D。
5.如圖所示,一物體沿曲線ABC由A運(yùn)動(dòng)到C,則關(guān)于物體從A到C的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( )A.物體的位移小于路程B.物體的位移有可能大于路程C.物體在C點(diǎn)的速度方向由A指向CD.物體在C點(diǎn)的速度方向沿曲線在C點(diǎn)的切線方向
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