第五章 曲线运动
5.1 曲线运动(一)
【学习目标】
1.知道曲线运动的位移和瞬时速度方向,理解曲线运动的性质
2.知道曲线运动的条件,会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系
【自主学习】
1.什么样的运动叫曲线运动?
2.曲线运动的性质
(1)质点在某一时刻(某一点)的速度方向是沿_____________________________________________________________。
曲线运动中运动的方向时刻_______ (变、不变、)。
(2)基于上一小问可知,曲线运动一定是________ 运动,一定具有_________ 。
3.物体做直线运动的条件是什么?物体什么时候做曲线运动?
4.做曲线运动时,物体运动的轨迹向哪个方向弯曲?物体的速度、运动轨迹及所受的合外力有怎样的分布特点?
【考点突破】
考点一:曲线运动基本特点的理解
典型例题:翻滚过山车是大型游乐园里一种比较刺激的娱乐项目。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A点时的速度方向沿AB方向
B.过B点时的速度方向沿水平方向
C.过A、C两点时的速度方向相同
D.圆形轨道上与M点速度方向相同的点在AB段上
解析:翻滚过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示。由图判断B正确,A、C错误。用直尺和三角板作M点速度方向的平行线且与圆相切于N点(如图),则过山车过N点时速度方向与M点的速度方向相同,D错误。
点评:
1.曲线运动的速度
(1)曲线运动中质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向,就是质点从该时刻(或该点)脱离曲线后自由运动的方向,也就是曲线上这一点的切线方向。
(2)速度是一个矢量,既有大小,又有方向,假如在运动过程中只有速度大小的变化,而物体的速度方向不变,则物体只能做直线运动。因此,若物体做曲线运动,表明物体的速度方向发生了变化。
2.曲线运动的性质
(1)由于做曲线运动物体的速度方向时刻在变化,不管速度大小是否改变,因其矢量性,物体的速度在时刻变化,即曲线运动一定是变速运动。
(2)曲线运动是否为匀变速运动取决于物体所受的合外力情况。合外力为恒力,物体做匀变速曲线运动;合外力为变力,物体做非匀变速曲线运动。
反馈训练一:如图所示的曲线为运动员抛出的铅球运动轨迹(铅球视为质点),A、B、C为曲线上的三点,关于铅球在B点的速度方向,说法正确的是( )
A.为AB的方向