曲線運動萬有引力與航天(編輯修改稿)
2025-06-14 03:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 化對曲線運動的理解和認識： 1．運動學(xué)特征：由于做曲線運動的物體瞬時速度方向沿曲線上物體所經(jīng)過的即時位置的切線方向，所以做曲線運動的物體的速度方向時刻發(fā)生變化，即曲線運動一定為變速運動．若從某一時刻起物體速度方向不再變化，則說明物體開始做直線運動． 考向互動探究 第 16講 │ 考向互動探究 2．動力學(xué)特征：由于物體速度時刻變化，說明物體具有加速度，根據(jù)牛頓第二定律可知做曲線運動的物體所受合外力一定不為零且和速度始終有夾角 (曲線運動條件 )．合外力在垂直速度方向上的分力改變物體速度方向，合外力在沿速度方向上的分力改變物體速度大小． 3．軌跡特征：曲線運動的軌跡始終夾在合力的方向與速度的方向之間，而且向合力的一側(cè)彎曲，或者說合力的方向總指向曲線的“凹”側(cè)． 4．能量特征：如果物體所受合外力始終和物體速度垂直，則合外力對物體不做功，物體動能不變；若合外力不與物體速度垂直，則合外力對物體做功，物體動能發(fā)生變化． 第 16講 │ 考向互動探究 例 1 [2021 蘇州聯(lián)考 ] (雙選 )光滑水平面上一運動質(zhì)點以速度 v0通過點 O，運動方向如圖 16－ 1所示，與此同時給質(zhì)點加上沿 x軸正方向的恒力 Fx和沿 y軸正方向的恒力 Fy，則 ( ) A．因為有 Fx，故質(zhì)點一定做曲線運動 B．如果 Fy＜ Fx，則質(zhì)點向 y軸一側(cè)做 曲線運動 C．如果 Fy＝ Fxtanα ，則質(zhì)點做直線 運動 D．如果 Fx＞ Fycotα ，則質(zhì)點向 x軸一 側(cè)做曲線運動 CD 第 16講 │ 考向互動探究 [解析 ] 質(zhì)點除受 Fx外還受到 Fy作用，如果兩個力合力的方向與速度的方向共線，則質(zhì)點做直線運動， A錯誤；由于不知道α 大小，所以 Fx 、 Fy的合力不一定在 y軸和 v0方向之間，如果合力在 x軸與 v0方向之間，則運動軌跡向 x軸方向彎曲，當(dāng) Fx＞Fycotα 時，合力在 x軸與 v0方向之間，質(zhì)點向 x軸一側(cè)做曲線運動，選項 B錯誤、 選項 D正確；當(dāng) Fy＝ Fxtanα 時，合力沿 v0方向，質(zhì)點做直線運動，選項 C正確． 第 16講 │ 考向互動探究 [點評 ] 判定物體做曲線運動還是直線運動，關(guān)鍵是看物體所受合力的方向與速度的方向是否在一條直線上：當(dāng)運動物體所受的合力方向跟它的速度方向不在同一直線上時，物體就做曲線運動；當(dāng)運動物體所受的合力方向跟它的速度方向在同一直線上時，物體就做直線運動． 第 16講 │ 考向互動探究 變式題 [2021 四川卷 ] 某研究性學(xué)習(xí)小組進行了如下實驗：如圖 16－ 2所示，在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，水中放一個紅蠟做成的小圓柱體 塞塞緊后豎直倒置且與 y軸重合，在 R從 坐標原點以速度 v0＝ 3 cm/s勻速上浮的 同時，玻璃管沿 x軸正方向做初速為零的 勻加速直線運動． 第 16講 │ 考向互動探究 同學(xué)們測出某時刻 R的坐標為 (4,6)，此時 R的速度大小為 ________cm/ 動軌跡的示意圖是圖 16－ 3中的 ____________． (R視為質(zhì)點 ) 圖 16－ 3 5 D 第 16講 │ 考向互動探究 [ 解析 ] 小圓柱體 R 水平方向做初速度為零的勻加速直線運動，位移 x＝v x2t ＝ 4 c m ，豎直方向做勻速直線運動，位移 y ＝ v 0 t ＝ 6 cm ，可解得v x ＝ 4 cm /s ，此時小圓柱體 R 的合速度 v ＝ v2x ＋ v20 ＝ 5 cm /s ，所受合力的方向沿 x 軸方向，根據(jù)曲線運動的特點，軌跡應(yīng)向受力的一側(cè)彎曲，故選項 D 正確． 第 16講 │ 考向互動探究 ? 探究考向二 運動的合成與分解 1．運動的合成與分解實質(zhì)是對描述物體運動的參量 (位移、速度、加速度 )進行合成與分解，和力的合成與分解一樣，遵從平行四邊形定則． 2．合運動的性質(zhì)可由合初速度與合加速度進行判斷． (1)兩個勻速直線運動的合運動一
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