内容正文:
曲线运动
观察这两幅图片,请描述出游客和碟片是什么运动吗?
曲线运动:运动轨迹是曲线的运动(相对于某一参考系)
过山车在轨道上运转的时候时,过山车的速度方向时时刻刻都在改变。因此做曲线运动的物体,速度的方向在不断变化。下面我们来研究做曲线运动的物体在某时刻的速度方向。
在水平桌面上放一张白纸,白纸上摆一条由几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道。
使表面沾有红色印泥的钢球以一定的初速度从弯道的C端滚入,钢球从出球在A、B点的运动方向。 离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹,白纸上的印迹与轨道(曲线)有什么关系?
结论:
物体做曲线运动的速度方向是时刻改变的,质点在某一点(或某一时刻)速度方向沿着曲线这一点的切线方向。
火星由于惯性,以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出,切线方向即为火星飞出时的速度方向
知识补充:切线
A
B
过曲线上的A、B两点作直线,这条直线叫做曲线的割线。设想B点逐渐向A点移动,这条割线的位置也就不断变化。当B点非常非常接近A点时,这条割线就叫做曲线在A点的切线。
生活中曲线运动速度方向的应用
因为共享单车设计不合理,并没有挡住轮胎甩出的泥土。
A
B
C
vA
vB
vC
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。
矢量
速度
大小
方向
不断变化
变速运动
因此曲线运动一定是变速运动
物体做曲线运动的条件
物体不受力时的运动状态是什么?
静止或匀速直线运动
物体做曲线运动的条件是什么?
一定不是平衡状态
合力一定不为0
图甲中小钢球从轨道滑下后靠近磁铁时.钢球做直线运动;
图乙中,小钢球从轨道滑下后,如果在与小钢球运动方向垂直的位置放一块磁铁,钢球做曲线运动.
由实验可以看出,当钢球受到的合力的方向与速度方向不在同一条直线上时,钢球做曲线运动
生活中当我们抛出石子的时候,它受重力的方向与速度方向不在同一条直线上。
曲线运动的条件:
当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一条直线上时,物体做曲线运动
物体做曲线运动
速度方向一定发生变化
速度大小不一定发生变化
速度变化量不为0
一定有加速度
加速度可能恒定
合外力一定不为0
外力可能是恒力,也可能不是
外力一定不与速度共线
加速度一定不与速度共线
运动性质与速度和合力的夹角的关系
分类 速度和合力的夹角θ 运动性质 力的作用效果
直线运动 θ