劉清發(fā)
一、曲線運動速度的方向
1.速度方向:曲線運動中某點的速度方向為曲線上這一點的切線方向。
2.拓展:①所有的曲線運動都是變速運動;②所有的曲線運動的加速度都不為零;③所有做曲線運動的物體所受的合外力都不為零。
例1 一個做曲線運動的質(zhì)點.在運動過程中經(jīng)過A、B兩點,下列說法正確的是( )。
A.質(zhì)點在A點的運動方向沿過A、B兩點的割線的方向
B.質(zhì)點在A點的運動方向沿過A點的軌跡的切線方向
C.質(zhì)點在A、B這段曲線上的平均速度的方向沿過A、B這兩點的割線的方向
D.質(zhì)點在A點的速度方向沿過B點的軌跡的切線方向
解析 曲線運動的速度方向即為質(zhì)點在某一點的切線方向,B選項正確;平均速度為位移與時間的比值,所以平均速度的方向即為位移的方向,C選項正確。答案為BC。
二、物體做曲線運動的條件
1.條件:物體所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一條直線上。
2.拓展:①物體所受合外力的方向必然指向軌跡的凹側(cè)。②若物體所受的合外力為恒力,且與速度不在同一直線上時,物體做勻變速曲線運動;若物體所受的合外力為變力,且與速度不在同一直線上時,物體做非勻變速曲線運動。③若物體所受的合外力與速度方向的夾角小于90°,則物體做加速曲線運動;若物體所受的合外力與速度方向的夾角大于90°,則物體做減速曲線運動;若物體所受的合外力與速度方向垂直,則物體做勻速率曲線運動。
例2 物體在一足夠大的光滑平面上向東運動,當(dāng)它受到一個向南的恒定外力作用時,物體的運動將是( )。
A.曲線運動,且加速度方向不變,大小不變,是勻變速曲線運動
B.直線運動且是勻變速直線運動
C.曲線運動,但加速度方向改變,大小不變.是非勻變速曲線運動
D.曲線運動,加速度大小和方向均改變,是非勻變速曲線運動
解析 由于物體具有向東運動的初速度,與合外力的方向不在同一直線上,所以做曲線運動。又由于物體受到恒力的作用,所以物體的加速度恒定,因此物體做勻變速曲線運動。答案為A。
例3 關(guān)于曲線運動,下列說法錯誤的是( )。
A.物體在恒力作用下不可能做曲線運動
B.物體在變力作用下一定做曲線運動
C.做曲線運動的物體,其速率一定變化
D.速度大小和加速度大小均不變的運動不可能是曲線運動
解析 由物體做曲線運動的條件可知,無論物體所受的合外力是恒力還是變力,只要其方向與運動方向不在同一直線上,物體就做曲線運動,反之就做直線運動,A、B選項均錯。一個做曲線運動的物體,若在任意相等的時間內(nèi)通過的路程相等。則這個物體做速率不變的曲線運動,從力的角度看,物體受到的合外力若始終與運動方向垂直,就做速率不變的曲線運動,C選項錯。加速度大小不變僅意味著物體所受的合外力大小不變,但合外力的方向可能與運動方向不在同一直線上,故它可能做曲線運動,D選項錯。答案為ABCD。
作者單位:山東臨沂第三十九中學(xué)
(責(zé)任編輯 趙平)