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第五章 抛体运动
5.1 曲线运动
观察
轨迹是曲线的运动叫做曲线运动!
做曲线运动的物体速度有何特点?
曲线运动的速度大小可以不变,但方向在不断变化
怎样确定曲线运动中物体在某一时刻(或某一位置)的速度方向呢?
曲线运动的速度方向
观察
火星沿砂轮切线方向飞出,切线方向即为火星飞出时的速度方向!
水滴沿伞边缘的切线方向飞出!
探究实验:注意观察小球离开轨道后的运动轨迹。运动方向和轨道间有什么关系?
实验探究
质点在某一点的速度方向是沿曲线在这一点的切线方向。
结论
曲线的切线
A
B1
割 线
B2
B3
B4
B
V
切 线
当B点非常接近A点时,这条割线就叫做曲线在A点的切线。
质点沿曲线从左向右运动,画出质点在A、B、C 三点的速度方向。
vA
A
B
C
vB
vC
思考与讨论
【问题1】曲线运动中,物体的运动状态发生了变化吗?
【问题2】曲线运动有加速度吗?
速度是矢量,既有大小又有方向。曲线运动中速度的方向一定在变化,所以曲线运动一定是变速运动。
只要速度在改变,即△v≠O,就一定具有加速度a≠O
曲线运动的特点
曲线运动一定是变速运动,故一定有加速度。所以做曲线运动的物体所受合外力一定不为零。
v1
v2
Δv
v1
v2
无论速度大小是否变化!速度一定在变!
物体做曲线运动的条件
1、物体有速度但所受合外力为零时,将做什么运动?
3、物体既有速度而且所受合外力又不为零时,将做什么运动?
2、物体没有速度但所受合外力不为零时,将做什么运动?
②当速度方向与合外力方向不在同一直线上。
讨论与思考:
①当速度方向与合外力方向在同一直线上(方向相同或相反)。
做曲线运动的条件:
物体所受合力的方向(即加速度的方向)与它的速度方向不在同一直线上。
v
F合
轨迹
问题1
做曲线运动物体的运动轨迹与速度方向及其所受合外力方向,三者的位置关系如何?
物体运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间!
G
G
v1
v2
v3
G
问题2
G
G
v1
v2
v3
G
做曲线运动的物体运动轨迹弯曲方向与其所受合外力方向有什么关系呢?
做曲线运动的物体所受合外力必指向运动轨迹凹的一侧!
如图(a)所示,汽车在一段弯曲水平路面上匀速行驶,关于它受到的水平方向的作用力方向的示意图(b),可能正确的是(图中F为牵引力,f为车行驶时所受的阻力.)
问题3
做曲线运动的物体合外力方向与速度大小有什么关系?
若合外力方向与速度方向夹角为α,则
当α为锐角时,物体做曲线运动的速率将变大;
当α为钝角时,物体做曲线运动的速率将变小;
当α始终为直角时,则该力只改变速度的方向而不改变速度的大小。
如图所示,一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动,当物体从M点运动到N点时,其速度方向恰好改变了90°,则物体在M点到N点的运动过程中,物体的速度将( )
A. 不断增大
B. 不断减小
C. 先减小后增大
D. 先增大后减小
直线运动 曲线运动
F(或a)跟v
在一条直线上
F(或a)跟v
不在一条直线上
a恒定
a变化
a恒定
a变化
匀变速
直线运动
非匀变速
直线运动
匀变速
曲线运动
非匀变速
曲线运动
运动的分类:
判断直线还是曲线运动关键看a与v是否同一直线;判断匀变速还是非匀变速关键看a是否恒定。
练习
下列说法正确的是( )
A、做曲线运动的物体速度的方向必定变化
B、速度变化的运动必定是曲线运动
C、加速度恒定的运动不可能是曲线运动
D、加速度变化的运动必定是曲线运动
练习
物体在光滑水平桌面受三个水平恒力(不共线)处于平衡状态,当把其中一个水平恒力撤去时,物体将
A、物体可能做匀加速直线运动
B、物体可能做匀变速直线运动
C、物体有可能做曲线运动
D、物体一定做曲线运动
完成《同步作业》P1-P5、
《课后达标训练》P111-P112