内容正文:
第2章 抛 体 运 动
第1节 运动的合成与分解
第1课时 运动的合成与分解
一、认识曲线运动
【思考】
从飞机上掉落的物体的运动轨迹是直
线还是曲线?
提示:曲线。
1.直线运动:轨迹是_____的运动称为直线运动。
2.曲线运动:轨迹是_____的运动称为曲线运动。
3.曲线运动的速度:速度是_____,它既有_____,又有
_____。做曲线运动的物体在某一点的速度方向就是该
点轨迹的_________。
直线
曲线
矢量
大小
方向
切线方向
4.做曲线运动的条件:
(1)从动力学角度看:物体所受合外力的方向跟它的速
度方向_________________,物体做曲线运动。
(2)从运动学角度看:物体的加速度方向与它的速度方
向_________________,物体做曲线运动。
不在同一条直线上
不在同一条直线上
二、生活中的运动的合成与分解
【思考】
提示:红蜡块做斜向上的匀速直线运动。
1.合运动:物体_________的运动。
2.分运动:物体同时参与的几个运动。
3.运动合成与分解实质上是对描述运动的物理量如___
___、_____、_______的合成与分解,遵从_____________
___。
实际发生
位
移
速度
加速度
平行四边形定
则
一 曲线运动的性质
1.曲线运动的速度:
(1)速度方向:曲线运动中质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向,就是质点从该时刻(或该点)脱离曲线后自由运动的方向,也就是曲线上这一点的切线方向。
(2)关于速度的“一定”与“不一定”。
①“一定”:物体做曲线运动时,运动方向不断变化,即速度方向一定变化。
②“不一定”:物体做曲线运动时,速度的大小不一定变化。
2.曲线运动的性质判断:
3.曲线运动的轨迹特点:
(1)做曲线运动的物体的轨迹与速度方向相切。
(2)轨迹向合力方向弯曲。
(3)轨迹处在运动方向与合力方向构成的夹角之间。
(4)合力指向曲线的凹侧。
4.合外力与速率变化的关系:
(1)合外力方向与速度的方向夹角为锐角时,物体做速率越来越大的曲线运动,如图甲。
(2)合外力方向与速度方向夹角为直角时,物体做速率不变的曲线运动,如图乙。
(3)合外力方向与速度方向夹角为钝角时,物体做速率越来越小的曲线运动,如图丙。
【思考·讨论】
在一个光滑水平的桌面上做直线运动的小钢球旁,放置一磁铁,钢球在磁铁的吸引下,运动轨迹如图中虚线所示,A、B为轨迹上的两点,这个现象说明了什么?(科学探究)
提示:小钢球的速度方向是其运动轨迹的切线方向,合力方向是指向磁体的方向,两者不共线,球在做曲线运动。
【典例示范】
一物体以速度v运动,到达位置A开始受到向
前但偏右的(观察者沿物体的运动方向看,
下同)合力,到达B时,合力改成与前进方
向相同,到达C时,合力又突然改成向前但偏左,最终到
达D。以下四图表示物体全程的运动轨迹,正确的是
世纪金榜导学号( )
【解析】选A。物体在做曲线运动,某点的速度方向为该点的切线方向,C错误;到达B时,这个合力的方向突然变得与前进方向相同,所以物体做直线运动,故B错误;到达C时,又突然改为向前但偏左的力,物体的轨迹向左发生偏转,该偏转的过程中是逐步发生偏转,不能发生突变,故D错误;故只有A正确。故选A。
【规律方法】曲线运动的速度规律
(1)若具有一定初速度的物体,在恒力作用下做曲线运动,物体的末速度会越来越接近力的方向,但不会与力的方向相同。
(2)做曲线运动的物体的轨迹处在运动方向与合力方向构成的夹角之间。
【素养训练】
1.冬奥会上,进行短道速滑时,滑冰运动员要在弯道上进行速滑比赛,如图为某运动员在冰面上的运动轨迹,图中关于运动员的速度方向、合力方向正确的是( )
【解析】选D。做曲线运动的物体,速度沿该点的切线方向,向着受力方向弯曲,所以选D。
2.下列说法不正确的是 ( )
A.判断物体是做曲线运动还是直线运动,应看合外力方向与速度方向是否在一条直线上
B.开始时静止的物体在恒定外力(不为0)作用下一定做直线运动
C.判断物体是做匀变速运动还是非匀变速运动应看物体所受合外力(不为0)是否恒定
D.匀变速运动的物体一定沿直线运动
【解析】选D。判断物体是做曲线运动还是直线运动,
应看合外力方向与速度方向是否在一条直线上,若在一
条直线上,为直线运动,若不在一条直线上,为曲线运动,
选项A正确;开始时静止的物体在不为零的恒定外力作
用下一定做匀加速直线运动,选项B正确; 判断物体是
做匀变速运动还是非匀变速运动,应看物体所受合外力
是否恒定,若是恒力,则做匀变速运动,选项C正确; 匀
变速运动的物体也可能是曲线运动,不一定沿直线运动,选项D错误。
【补偿训练】
1.如图所示,起重机将货物沿竖直方向匀加速吊起,同时又沿