内容正文:
自主学习:
1.曲线运动中的速度方向
作曲线运动的物体,速度的方向时刻在改变,在某一点的速度方向是曲线上该点的切线方向。
2.曲线运动的性质
由于曲线运动的速度方向不断变化,所以曲线运动一定是变速运动,一定存在加速度。
3.物体作曲线运动的条件
物体所受合外力(或加速度)的方向与它的速度方向不在同一直线上。
当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为锐角时,物体作曲线运动的速率将增大;当物体受到的合外力的方向与速度方向的夹角为钝角时,物体作曲线运动的速率将减小。
课堂练习:
1.关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是( )
A. 它所受的合力可能为零
B. 有可能处于平衡状态
C. 速度方向一定时刻改变
D. 受到的合外力方向有可能与速度方向在同一条直线上
【答案】C
【解析】物体做曲线运动的条件是合力方向与速度方向不在同一直线上,所以合力不为零,故选项A、D错误;物体做曲线运动的合外力不为零,加速度一定不为零,不是平衡状态,故选项B错误;曲线运动中某点的速度方向沿曲线上该点的切线方向,所以速度的方向不断变化,故选项C正确.
2.如图所示,物体沿曲线由a点运动至b点,关于物体在ab段的运动,下列说法正确的是( )
A. 物体的速度可能不变
B. 物体的速度不可能均匀变化
C. a点的速度方向由a指向b
D. ab段的位移大小一定小于路程
【答案】D
【解析】做曲线运动的物体的速度方向时刻改变,即使速度大小不变,速度方向也在不断发生变化,故A项错误;做曲线运动的物体必定受到力的作用,当物体所受到的合力为恒力时,物体的加速度恒定,速度均匀变化,B项错误;ɑ点的速度方向沿ɑ点的切线方向,C项错误;做曲线运动的物体的位移大小必小于路程,D项正确.
3.如图,篮球沿优美的弧线穿过篮筐,图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是( )
A. v1
B. v2
C. v3
D. v4
【答案】C
【解析】依据曲线运动特征可知:物体做曲线运动时,任意时刻的速度方向是曲线上该点的切线方向,所以图中能正确表示篮球在相应点速度方向的只有v3,故C正确.
4.在弯道上高速行驶的赛车后轮突然脱离赛车,关于脱离了赛车的后轮的运动情况,以下说法正确的是( )
A. 仍然沿着汽车行驶的弯道运动
B. 沿着与弯道垂直的方向飞出
C. 沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动,离开弯道
D. 上述情况都有可能
【答案】C
【解析】曲线上某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向,所以脱离了赛车的后轮将沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动而离开弯道,故C正确.
5.自然界中有很多物体做曲线运动,在曲线运动中,物体的运动速度( )
A. 方向一定改变
B. 方向一定不变
C. 大小一定改变
D. 大小一定不变
【答案】A
【解析】曲线运动的速度方向是切线方向,时刻改变,故一定是变速运动,大小可以不变,如匀速圆周运动;故A正确,B、C、D错误.
6.翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐项目.如图所示,翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下,过M点时速度方向如图所示,在圆形轨道内经过A、B、C三点.下列说法正确的是( )
A. 过山车做匀速运动
B. 过山车做变速运动
C. 过山车受到的合力等于零
D. 过山车经过A、C两点时的速度方向相同
【答案】B
【解析】过山车做曲线运动,其速度方向时刻变化,速度是矢量,故过山车的速度是变化的,即过山车做变速运动,A错,B对;做变速运动的物体具有加速度,由牛顿第二定律可知物体所受合力一定不为零,C错;过山车经过A点时速度方向竖直向上,经过C点时速度方向竖直向下,D错.
7.曲线运动是自然界普遍的运动形式,下面关于曲线运动的说法中,正确的是( )
A. 物体只要受到变力的作用,就会做曲线运动
B. 物体在恒定的合外力作用下一定会做直线运动
C. 物体做曲线运动时,合外力方向可能发生变化,也可能不变
D. 物体在大小不变的合外力作用下必做匀变速曲线运动
【答案】
C
【解析】当物体所受合外力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体做曲线运动,A、B错误.物体做曲线运动时,其所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线上,合外力的方向可能发生变化,也可能不变,C正确.做匀变速曲线运动的物体所受的合外力恒定不变,而不只是合外力大小不变,D错误.
8.(多选)关于物体的运动,以下说法中正确的是( )
A. 物体在恒力作用下,一定做直线运动
B. 物体在受到与速度方向不在一条直线上的外力作用下,一定做曲线运动
C. 物体在变力作用下,一定做曲线运动
D. 物体在变力作用下,可能做直线运动
【答案】BD
【解析】物体受到恒力作用,若恒力的方向与运动的方向不共线,则做曲线运动,所以A错误;物体受到的外力与速度方向不在一条直线上,则物体一定做