石又尹

【摘 要】近年來，隨著我國(guó)新課程改革的不斷深入，我們?cè)趯W(xué)習(xí)高中物理的過程中接觸的知識(shí)點(diǎn)越來越多，并且有很多都被列入重點(diǎn)范圍。其中，曲線運(yùn)動(dòng)的受力方式分析是很多同學(xué)在學(xué)習(xí)過程中并不能弄懂的類型，我們可以通過平時(shí)的考試發(fā)現(xiàn)，物體做曲線運(yùn)動(dòng)的類型題出現(xiàn)的次數(shù)比較多，但是部分同學(xué)在這一個(gè)章節(jié)的學(xué)習(xí)中還是陷入了焦灼，我主要根據(jù)自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)對(duì)物體曲線運(yùn)動(dòng)的受力及解題方法進(jìn)行分析，希望對(duì)同學(xué)們有一定的幫助。

【關(guān)鍵詞】曲線運(yùn)動(dòng)；受力分析；解題方法

曲線運(yùn)動(dòng)的受力分析和直線運(yùn)動(dòng)是存在較大的差別的，首先，我們要明確物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，它的速度是一定發(fā)生了變化的，但是不一定是勻變速運(yùn)動(dòng)，因此，我們可以看出物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，其解題方式是存在一定的難度的。

一、曲線運(yùn)動(dòng)受力及解題的要點(diǎn)

我們?cè)趯W(xué)習(xí)高中物理的過程中，首先就會(huì)接觸運(yùn)動(dòng)章節(jié)，但是一般最先接觸的是直線運(yùn)動(dòng)，因此，可以說，這為我們學(xué)習(xí)曲線運(yùn)動(dòng)打下了一定的基礎(chǔ)，但是，同時(shí)我們又會(huì)受到物體做直線運(yùn)動(dòng)的解題方式的影響。我們?cè)趯?duì)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行受力分析的時(shí)候，首先要對(duì)物體的加速度情況進(jìn)行分析，如果物體在做曲線運(yùn)動(dòng)的過程中受到的是恒力，則其加速度不會(huì)發(fā)生變化，一旦物體的受力情況發(fā)生了變化，則其加速度也會(huì)隨之變化，這種變化主要體現(xiàn)在加速度的大小和其方向上，我們?cè)诮忸}的過程中是需要對(duì)這兩個(gè)方面都進(jìn)行分析的。就曲線運(yùn)動(dòng)的方向而言，物體是一直在發(fā)生變化的，物體在某一點(diǎn)的速度方向就是沿曲線上該點(diǎn)的切線方向，并且曲線上的任意一條切線一直都是在曲線的外側(cè)的，所以就有教材中的結(jié)論：物體運(yùn)動(dòng)的曲線軌跡是一定向合外力方向彎曲的，也就是合外力方向指向曲線內(nèi)側(cè)。

二、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的方式

（一）平拋運(yùn)動(dòng)

平拋運(yùn)動(dòng)是最基礎(chǔ)的曲線運(yùn)動(dòng)，我們?cè)趯W(xué)習(xí)曲線運(yùn)動(dòng)的過程中就經(jīng)常會(huì)碰到這類題型，平拋運(yùn)動(dòng)就是指物體以一定的初速度沿水平方向拋出，并且在運(yùn)動(dòng)過程中只會(huì)受到重力的作用，因此，我們?cè)诮忸}的過程中就需要對(duì)平拋物體的重力和其初速度進(jìn)行分析。物體在做平拋運(yùn)動(dòng)的過程中我們可以將其運(yùn)動(dòng)方向的力進(jìn)行分解，利用平行四邊形的受力分解方式將分解為水平方向和豎直方向的力，因此，其水平方向的分力就可以看成是勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向就是做自由落體運(yùn)動(dòng)。物體做平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，是可以根據(jù)其物理公式進(jìn)行相關(guān)計(jì)算的，主要的計(jì)算公式有：x=v0t，vx=vo，y=1/2gt2，vy=gt。

這是物做平拋運(yùn)動(dòng)的過程中常用的物理關(guān)系，需要注意的是，這些物理關(guān)系式只有物體的初速度比較小，并且其拋出點(diǎn)的高度不太高的情況下才能運(yùn)用，我們?cè)诮忸}過程中就可以將地面看做是水平面。

（二）勻速圓周運(yùn)動(dòng)

勻速圓周運(yùn)動(dòng)也是曲線運(yùn)動(dòng)的一種常見方式，這種運(yùn)動(dòng)方式是指質(zhì)點(diǎn)在做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中，在相同的時(shí)間內(nèi)通過的圓弧長(zhǎng)度相等，就可以說其運(yùn)動(dòng)方式是一種勻速的圓周運(yùn)動(dòng)。我們?cè)诿枋鑫矬w做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過程中需要用幾個(gè)物理量對(duì)其進(jìn)行表示：物體的線速度是v=s/t，加速度為w=2π/T，并且兩者之間的關(guān)系可以表示為v=w·r。

我們?cè)诮獯饒A周運(yùn)動(dòng)的相關(guān)問題的時(shí)候，需要用到向心力和向心加速度這兩個(gè)物理量，因此，就需要明確這兩種物理量的概念的計(jì)算方式。向心力是質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的始終指向圓心的力，并且向心力的作用效果是只改變物體的方向，不改變速度的大小的。向心加速度是向心力產(chǎn)生的加速度，它主要是描述物體運(yùn)動(dòng)方向改變的快慢的一種物理量。我們?cè)诮獯鸷芏嗲€運(yùn)動(dòng)的題時(shí)都需要運(yùn)用到向心力和向心加速度這兩種概念。

三、物體做曲線運(yùn)動(dòng)的受力分析類型

我們?cè)趯?duì)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行受力分析的過程中，通常要對(duì)其進(jìn)行力的合成或者分解。一般來說，物體的分解情況是有兩種方式的，一種是結(jié)合受力情況，根據(jù)力的獨(dú)立作用原理和運(yùn)動(dòng)獨(dú)立性原理對(duì)其進(jìn)行分解，平拋運(yùn)動(dòng)就是這樣一種需要進(jìn)行力的分解的曲線運(yùn)動(dòng)：

另一種是僅僅依據(jù)運(yùn)動(dòng)的效果進(jìn)行分析分解的，這種分解方式通常運(yùn)用于“渡河問題”中：

運(yùn)動(dòng)的合成就是在分解的相反方向進(jìn)行的。我們?cè)趯?duì)力進(jìn)行分解或者合成的過程中，需要遵循平行四邊形原則，這樣才能在解答相關(guān)問題的過程中對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的受力進(jìn)行較好的分析。

（一）渡河問題

我在前面提到力的分解中的渡河問題，這是我們?cè)趯W(xué)習(xí)曲線運(yùn)動(dòng)這一章節(jié)中必須掌握的物理題型，很多同學(xué)在解答這類題的過程中，不能明確物體的速度和時(shí)間之間的關(guān)系，我在解答這類題的過程中通常會(huì)將渡河的最短時(shí)間和最短路程分開來分析。當(dāng)題目問到小船需要 在最短的時(shí)間內(nèi)完成渡河時(shí)，就是需要船身與河岸垂直。

而當(dāng)題目問到渡河的最短路程時(shí)，就需要分兩種情況進(jìn)行分析，一種是當(dāng)v1>v2時(shí)，船身與河岸？琢角，這時(shí)使船的和速度垂直于河岸即可：

另一種是當(dāng)V1

（二）其他問題

曲線運(yùn)動(dòng)中還有很多問題是比較常見的，比如火車轉(zhuǎn)彎和汽車過拱橋和凹橋等，同學(xué)們?cè)跇O大這些問題的時(shí)候首先需要進(jìn)行正確的受力分析，這些都是根據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的受力分析原理就可以得出結(jié)果的，我在這里就不多做說明。

四、結(jié)語

綜上所述，我們?cè)趯?duì)做曲線運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行受力分析和解答具體的問題的過程中，需要明確其中的物理關(guān)系，弄清曲線運(yùn)動(dòng)的受力原理，這樣就可以比較容易地對(duì)其進(jìn)行解答。

參考文獻(xiàn)：

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[2]繆峰峰.曲線運(yùn)動(dòng)習(xí)題的解題技巧[J].新高考：高一物理，2014