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文档简介
第一章抛体运动第一节什么是抛体运动一、抛体运动1.定义:将物体以一定的初速度向空中抛出,仅在_____作用下物体所做的运动.重力2.性质:抛体运动是加速度为____的匀变速运动.3.物体做抛体运动的条件(1)有一定的________;(2)仅受______作用.重力4.运动轨迹:可能是直线,也可能是______.g初速度曲线
二、曲线运动的速度方向及其性质
1.速度方向:在曲线运动中,质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向就是曲线上这一点的______方向.
2.性质:质点在曲线运动中的速度_____时刻在改变,则速度时刻在改变,所以曲线运动一定是变速运动,有加速度.
三、抛体做曲线运动的条件
运动物体所受_____的方向与它的_____方向不在一条直线上,或者________方向和_____方向不在同一直线上,物体将做曲线运动.合力速度加速度速度(1)如果将物体沿竖直方向抛出,则物体做______运动,运动方向在竖直方向上;直线曲线
(2)如果将物体斜抛(或平抛),则物体做_____运动,运动方向就是轨迹的切线方向.切线方向
让一个小铁球沿水平光滑桌面运动,在一侧突然放上一个条形磁铁,发现小铁球的运动方向发生了变化,轨迹是一条曲线(如图1-1-1所示).如果把磁铁放在小铁球运动方向的正前方,发现小球仍做直线运动,只不过速度增加了.图1-1-1小球在两种情况下都受到了力的作用,为什么一次是曲线运动,一次是直线运动?答案:第一次力的方向与速度方向不在同一直线上,第二次力的方向与速度方向在同一直线上.要点1曲线运动的理解
1.曲线运动的特点
(1)曲线运动一定是变速运动,但不一定是匀变速运动,当物体所受合外力恒定时才为匀变速运动.
(2)曲线运动的速度大小不一定变化,但速度方向一定变化.
(3)曲线运动是变速运动,一定具有加速度.由牛顿第二定律可知,做曲线运动的物体一定受到合外力的作用.2.物体做曲线运动的条件
(1)物体受到的合外力与其运动方向不共线时,物体做曲线运动,与其受到的合外力大小及合外力是否变化无关.
(2)合外力的作用效果:研究曲线运动时,可将物体所受的合外力沿速度方向(切线)和垂直速度的方向(法线)进行分解.如图1-1-2所示,切线方向上的分力F1
将产生切向加速度,其作用是改变速度的大小,而垂直速度方向上的分力F2将产生法向(向心)加速度,其作用是改变速度的方向.图1-1-2图1-1-3
(3)合外力与轨迹的关系:物体在做曲线运动时,它所受的合外力总是指向物体运动轨迹曲线的凹侧,物体的加速度也指向曲线的凹侧,也就是说运动轨迹向合外力的方向偏转,即物体运动轨迹夹在速度矢量与合外力矢量之间,如图1-1-3所示.【例1】质点在
F1、F2、F3的作用下做匀速直线运动.若)突然撤去F1,则该质点( A.可能做曲线运动B.可能做匀速直线运动
C.一定做匀变速直线运动D.一定做变速曲线运动
解析:由题意可知,F1、F2、F3的合外力为零.撤去F1
后,质点受到的合外力与F1
方向相反,大小相等,因而质点所受的合外力恒定.当F1
的方向与v的方向在同一直线上时,物体做匀变速直线运动;当F1
的方向与v的方向不在同一直线上时,质点做匀变速曲线运动.
答案:A
1.(2011年金山中学月考)若已知物体运动的初速度v0
的方向及它受到的恒定的合外力F的方向,图a、b、c、d表示物体运动的轨迹,其中正确的是()B
项目
类型合外力
F合加速 度a瞬时速 度v位移大小s与路程l的关系
F合方向与v方向的关系直线运动匀速直线运动00恒定s=l匀变速直 线运动
恒定(F≠0)
恒定(a≠0)变化s=l或s<l在同一直线上非匀变速直线运动变化变化变化s=l或s<l在同一直线上曲线运动匀变速曲 线运动
恒定(F≠0)
恒定(a≠0)变化s<l不在同一直线上非匀变速曲线运动变化变化变化s<l不在同一直线上要点2直线运动与曲线运动的区别
分析物体的运动性质时注意明确关系:力决定运动加速度,而力与运动之间的方向关系决定物体运动的轨迹.直线运动与曲线运动的区别如下:【例2】下列说法正确的是()
A.物体做曲线运动的速度方向必定变化
B.速度变化的运动必定是曲线运动
C.加速度恒定的运动不可能是曲线运动
D.加速度变化的运动必定是曲线运动
解析:曲线运动的特点是速度方向时刻发生变化,故A正确;速度变化包含三种情况:一是仅速度大小变化,二是仅速度方向变化,三是速度大小、方向都变化.若只是速度大小变化,则物体做直线运动,B错;不管加速度是否恒定,只要加速度方向与速度方向不在同一直线上,物体就做曲线运动,反之,物体就做直线运动,C、D错.
答案:A2.(双选)关于曲线运动,下面说法正确的是(A.物体运动状态改变着,它一定做曲线运动
)
B.物体做曲线运动,它的运动状态一定在改变
C.物体做曲线运动时,它的加速度的方向始终和速度的方向一致
D.物体做曲线运动时,它的加速度方向始终和所受到的合外力方向一致BD
3.一质量为m的物体在一组共点恒力F1、F2、F3
作用下而处于平衡状态,如撤去F1,试讨论物体运动情况怎样?
误认为抛体运动一定是曲线运动【例3】下列关于直线运动和曲线运动的说法,正确的是()
A.物体做曲线运动,速度大小必定时刻改变
B.物体做曲线运动,加速度大小可以恒定不变
C.物体做直线运动,合力方向与速度方向可以不在同一直线上
D.抛体运动必定是曲线运动
错因:对物体做曲线运动的条件理解
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