内容正文:
第1节 曲线运动
第五章 抛体运动
如何描述曲线运动?
物体为什么做曲线运动?
如何利用曲线运动?
一、曲线运动
1.概念:质点的运动轨迹是曲线的运动
2.描述:
A
B
(1)位移
矢量描述
θ
A
B
分量描述
y
x
yB
xB
水平抛出一个物体,是曲线运动;直线坐标系无法用。只能用平面坐标系(直角坐标系最常用)。位移是AB,B的位置随时在变化,不方便测、算。所以用分量(坐标)表示更方便。
分量描述法由于A在原点,所以只需要描述B的位置就可以了
5
(2)速度
(的方向)
A
B
6
我们看到,小球离开轨道的速度方向,沿着轨道的切线方向。
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实验现象
物体做圆运动时,速度方向沿圆的切线
A
B
(2)速度
(的方向)
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当B点距离A点无限接近时,直线AB就是曲线在A点的切线。
任意的曲线运动:速度的方向也是沿切线方向吗?
B
A
平均速度方向 ---- 割线方向
瞬时速度方向 ---- 切线方向
想知道a点速度的方向也就是要知道a点瞬时速度的方向
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曲线运动中,质点在某一点的速度沿着曲线在该点的切线方向
A
B
曲线运动是变速运动
a ≠ 0
(3)速度
(的大小)
A
B
y
x
vy
vx
v
θ
vx=vcosθ
vy=vsinθ
①轨迹是曲线
②某点的瞬时速度方向就是该点的切线方向
③曲线运动是变速运动,a ≠ 0
特点
3.曲线运动的条件
分析物体在重力作用下的运动
v
v
G
G
G
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实验
小球的运动方向发生变化是因为受到了吸引力,且力与速度方向不在一直线上(有夹角)
结论:
当物体所受的合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
3.曲线运动的条件
a与v不共线
抛出的球为什么会做曲线运动?
人造卫星为什么会做曲线运动?
G
G
G
F
F
F
F
(1)做曲线运动的物体,所受合力的方向总是
指向曲线弯曲的一侧
(2)曲线轨迹始终夹在F方向和v的方向之间
v
v
v
v
v
v
v
例题:
1.下列哪个图能正确描述质点运动到P点时的速度v和加速度a的方向关系?
A B C D
AC
2.一个物体在光滑水平面上运动,其速度 方向如图中的所示。从A点开始,它受到向前但偏右(观察者沿着物体前进的方向看,下同)的合力。到达B点时,这个合力的方向突然变得与前进方向相同。到达C点时,合力的方向又突然改为向前但偏左。物体最终到达D点。请你大致画出物体由A至D的运动轨迹,并标出B点、C点和D点。
F
A
B
C
F
D
物 体
匀速直线运动或静止
合外力为零或不受外力
合外力不为零
a方向
速度方向
同一直线上
不在同一直线上
变速直线运动
曲线运动
(变速运动)
物体运动情况总结
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