若我们把一个物体以初速度v0沿水平方向抛出,它不会沿水平方向运动,而是沿一条曲线落向地面.这种情况下无法应用直线坐标系,而应该选择平面直角坐标系.
坐标系的建立:选抛出点为坐标原点,x轴的正方向沿v0方向,y轴的正方向沿竖直方向向下,如图所示.
(2)曲线运动的位移在坐标系中的表述
当物体运动到A点时,它相对于抛出点O的位移是OA,其大小用l表示.
这类问题中位移矢量的方向在不断变化,运算起来很不方便,因此要尽量用它在坐标轴方向的分矢量来表示它.上图中若以抛出点O为坐标原点,即可用A点的坐标(xA,yA)来表示坐标系中曲线运动的位移.
2.曲线运动的速度
(1)曲线运动的速度方向
物体的运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动.若将物体视为质点,则质点在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向.
(2)对曲线运动中速度方向的分析与推导
①利用牛顿第一定律分析
质点脱离束缚后,若不受力的作用,会保持脱离曲线时的速度做匀速直线运动.
②利用v=做理论推导
如图所示,曲线运动的平均速度应为时间t内的位移与时间t的比值,即