本规律--牛顿运动定律研究曲线运动问题是十分必要的。
二、曲线运动速度的方向
1.质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的。
如图5.1-1所示的是砂轮打磨工件的情景。
[提出问题]我们该如何描述铁屑飞出时的运动方向?
[共同探讨]质点在某一点的速度,沿曲线在这一点的切线方向。]
2.质点在某一点(或某一时刻)的速度方向是在曲线的这一点的切线方向上。
[注意]物理中所讲的"切线方向"与数学上的"切线方向"是有区别的。
3、曲线运动的性质:曲线运动一定是变速运动
因为速度是矢量,既有大小,又有方向。当速度的大小发生改变,或者速度的方向发生改变,或者速度的大小和方向都发生改变,就表示速度矢量发生了变化。而曲线运动中速度的方向时刻在改变(无论速度大小是否改变),即速度矢量时刻改变着,所以曲线运动必是变速运动。
4、做曲线运动的物体一定具有加速度,所受合外力一定不等于零
做曲线运动的物体的速度时刻在改变,即运动状态时刻在改变着,由牛顿运动定律可知,力是改变物体运动状态的原因即改变速度的原因,力是产生加速度的原因。而加速度等于速度的变化△v与时间t的比值。只要速度有改变,即△v≠O,就一定具有加速度。
三、物体做曲线运动的条件
1.当合外力的方向与初速度在同一直线上的情况下,合外力所产生的加速度只改变速度的大小,不改变速度的方向,此时物体只能作变速直线运动。
2.运动物体所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时