飞机的位移需建立三维坐标系.
1.基本知识
(1)曲线运动
质点运动的轨迹是曲线的运动.
(2)建立坐标系
研究在同一平面内做曲线运动的物体的位移时,应选择平面直角坐标系.
(3)描述
对于做曲线运动的物体,其位移应尽量用坐标轴方向的分矢量来表示.
2.思考判断
(1)人造卫星围绕地球的运动是曲线运动.(√)
(2)研究风筝的运动时,可以选择平面直角坐标系.(×)
(3)当物体运动到某点时,位移的分矢量可用该点的坐标来表示.(√)
二、曲线运动的速度
探究交流
在砂轮上磨刀具时,刀具与砂轮接触处的火星沿什么方向飞出?转动雨伞时,雨伞上的水滴沿什么方向飞出?由以上两种现象你能得出什么结论?
【提示】 火星将沿砂轮与刀具接触处的切线方向飞出,雨滴将沿伞边上各点所在圆周的切线方向飞出.由这两种现象可以看出,物体做曲线运动时,在某点时的速度方向应沿该点所在轨迹的切线方向.
1.基本知识
(1)速度的方向
质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向.
(2)运动性质
做曲线运动的质点的速度的方向时刻发生变化,即速度时刻发生变化,因此曲线运动一定是变速运动.
(3)描述
用速度在相互垂直的两个方向的分矢量表示,这两个分矢量叫做分速度.
2.思考判断
(1)喷泉中斜射出的水流,其速度方向沿切线方向.(√)
(2)曲线运动的速度可以不变.(×)
(3)分速度是标量.(×)
3.曲线运动的速度特点
曲线运动速度的特点:一是速度时刻改变;二是速度方向总是沿切线方向.
(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.
三.运动描述的实例
探究交流:在蜡块运动的描述中,如果只让玻璃管向右移动的速度变大,蜡块的速度如何变?
1.基本知识
(1)蜡块的位置(如图512所示)
蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为vy,玻璃管向右移动的速度设为vx.从蜡块开始运动的时刻计时,于是在时刻t,蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示,x=vxt,y=vyt.