4.关于曲线运动,下列说法中正确的是 ( B )
A.变速运动-定是曲线运动
B.曲线运动-定是变速运动
C.速率不变的曲线运动是匀速运动
D.曲线运动也可以是速度不变的运动
3.物体做曲线运动的条件为 ( C )
A.物体运动的初速度不为零
B.物体所受的合外力为变力
C.物体所受的合外力的方向上与速度的方向不在同一条直线上
D.物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同-条直线上
2.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 ( C )
A.为AB的方向 B.为BC的方向
C.为BD的方向 D.为BE的方向
1.关于曲线运动速度的方向,下列说法中正确的是 ( C )
A.在曲线运动中速度的方向总是沿着曲线并保持不变
B.质点做曲线运动时,速度方向是时刻改变的,它在某一点的瞬时速度的方向与这-点运动的轨迹垂直
C.曲线运动中速度的方向是时刻改变的,质点在某一点的瞬时速度的方向就是在曲线上的这-点的切线方向
D.曲线运动中速度方向是不断改变的,但速度的大小保持不变
4、力可以改变物体运动状态,如将物体受到的合外力沿着物体的运动方向和垂直于物体的运动方向进行分解,则沿着速度方向的分力改变物体速度的 ;垂直于速度方向的分力改变物体速度的 。速度大小是增大还是减小取决于沿着速度方向的分力与速度方向相同还是相反。做曲线运动的物体,其所受合外力方向总指向轨迹 侧。
匀变速直线运动只有沿着速度方向的力,没有垂直速度方向的力,故速度的 改变而 不变;如果没有沿着速度方向的力,只有垂直速度方向的力,则物体运动的速度 不变而 不断改变,这就是今后要学习的匀速圆周运动。
[范例精析]
例1、在砂轮上磨刀具时可以看到,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线飞出,为什么由此推断出砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向?
解析 火星是从刀具与砂轮接触处擦落的炽热微粒,由于惯性,它们以被擦落时具有的速度做直线运动,因此,火星飞出的方向就表示砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向。火星沿砂轮切线飞出说明砂轮上跟刀具接触处的质点的速度方向沿砂轮的切线方向。
例2、质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态,若突然撤去F1,则质点( )
A.一定做匀变速运动 B.一定做直线运动
C.一定做非匀变速运动 D.一定做曲线运动
解析:质点在恒力作用下产生恒定的加速度,加速度恒定的运动一定是匀变速运动。由题意可知,当突然撤去F1时,质点受到的合力大小为F1,方向与F1相反,故A正确,C错误。在撤去F1之前,质点保持平衡,有两种可能:一是质点处于静止状态,则撤去F1后,它一定做匀变速直线运动;其二是质点处于匀速直线运动状态,则撤去F1后,质点可能做直线运动(条件是:F1的方向和速度方向在一条直线上),也可能做曲线运动(条件是:F1的方向和速度方向不在一条直线上)。故B、D的说法均是错误的。
拓展:不少同学往往错误认为撤去哪个力,合力就沿哪个力的方向。物体在三个不在同一直线上的力的作用下保持静止,处于受力平衡状态,合力为零,任意两个力的合力与第三个力是平衡力,大小相等而方向相反,若撤去其中一个力,物体所受合力与该力反向。
例3、 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
解析 物体运动状态的改变是指物体运动速度的变化,包括速度大小或方向的变化。若物体只改变速度的大小而保持方向不变,则物体作直线运动,故选项A错误。而曲线运动是变速运动,它的运动状态一定改变,故选项B正确。物体作曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不共线,而加速度方向就是合外力的方向,故选项C错误而故选项D正确。
[能力训练]
3、物体做曲线运动的条件:物体所受合外力的方向与它的速度方向 。
2、物体做曲线运动时,至少物体速度的 在不断发生变化,所以物体一定具有 ,所以曲线运动是 运动。
[要点导学]
1、物体做曲线运动的速度方向是时刻发生变化的,质点经过某一点(或某一时刻)时的速度方向沿曲线上该点的 。
2、探究实验的数据分析:为了清晰地显示出功与速度变化的关系,数据分析时可以采用图象分析法。如果作出______________是一条直线,表明橡皮筋做的功与小车获得的速度的关系是正比例关系,即W∝v;如果不是直线,就可能是W∝v2、W∝v3,甚至W∝。因此记录实验数据时可以设计一个如图的表格。
[范例精析]
例1 如图是本实验的装置示意图。(1)长木板的倾斜程度如何调试?(2)小车前上方的钩子在制作造型上有何要求?
解析 (1)木板的倾斜程度应调节到轻推小车(拖着纸带),则小车恰能在木板上匀速下滑。(2)小车前上方的钩子是用于套橡皮筋的,制作造型上要求在橡皮筋松弛时,很容易从钩子上脱落下来。
例2 在用本节教材所示的实验装置进行的探究实验时,打出了如图5-6-3所示的一条纸带,请你说说:(1)利用这条纸带要测出哪个物理量?(2)要利用纸带上的哪一段,才能正确上述的物理量?
解析 (1)在弹簧的弹力消失后,小车的运动近似是匀速运动,利用这条纸带要测出物体匀速运动的速度;(2)寻找哪些点的间距是均匀的,利用这些点距均匀的点来测量小车的速度,通过测量可以知道,在f-g-h之间点的间隔是均匀的,假设打点计时器的周期为T,则小车的最大速度为vm=fg/2T。
拓展 理论上讲,也可以利用纸带上的d-e-f段,先求出打e点时的速度ve,再求加速度a,再求打点f时的速度vf,但是这样做既麻烦,误差又大,所以这种做法不可取。
在做本实验时,打出点的纸带上应该写出打这条纸带时所用的橡皮筋的数目。某同学分别用一条橡皮筋、二条橡皮筋做实验,打出了如图所示的纸带,但是该同学忘了在纸带上记录橡皮筋的数目,你能否帮助该同学判断每条纸带对应的橡皮筋的数目?
[要点导学]
1、探究实验的设计思路:要求能够改变功和测量功W,能够对应地测量出物体的速度v。书本利用如图所示的装置来实验。本实验中改变功的办法是________________________,功的变化情况是一份功W、二份功2W、三份功3W等,为了是橡皮筋对物体做的功为总功,必须消除摩擦力做功对探究带来的影响,因此实验前必须将木板适当____________,使小车能够在木板上作匀速运动为标准;物体速度的测量是通过_____________来实现的。
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