曲线运动.ppt课件

3.当物体受到合力的方向跟物体的速度方向不在一条直线上, 而是成一定角度时,合力产生的加速度的方向跟速度方向也成一定 角度。把加速度沿速度和垂直于速度的两个方向分解(即把合外力 分解),如图甲、乙所示。
在甲图中,加速度 a1 与速度 v 的方向相同,使速度 v 增大,加速度 a2 与速度 v 的方向垂直,使 v 的方向改变。
3.实验分析:
以蜡块的出发点为坐标原点,水平向右和竖直向上分别为 x 轴 和 y 轴的正方向,建立如图所示直角坐标系,设蜡块向右、向上的速 度大小分别为 vx、vy。
4.蜡块的位置:经时间 t,蜡块的位置坐标为:x=vxt,y=vyt。 5.蜡块的速度: 大6.蜡小块为的v=轨迹������������:2蜡+块������运������ 2动,速的度轨的迹方方向程满为足yt=an������������θ������������=x,������轨������������������。迹为一条直线。
下雨时,如果没有风,雨滴是竖直下落的,但我们骑车前进时,总觉得 雨滴是向后倾斜的,为什么?
提示:人感觉到雨滴的速度是雨滴相对于人的速度 v 雨人,v雨地是 v 和 雨人 v 人地的合速度,如图所示,所以人前进时,感觉雨滴向后倾斜。
四、物体做曲线运动的条件
在直线运动中,物体所受合力的方向与速度方向总在一条直线 上,当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时,物体 做曲线运动。
第五章 曲线运动
章首导引
广场上,喷泉射出的水在空中划出一道道美丽的弧线,令人赏心 悦目;足球场上,踢出的“香蕉球”进入球门……这些弧线是怎样形成 的呢?有着怎样的运动规律呢?
从茫茫宇宙到微观世界,从大大小小的机械到各式各样的仪器 仪表,到处都存在着美妙的圆周运动,如果说物质世界的运动就像一 部大型交响乐,那么圆周运动就是贯穿整个乐章的音符,那么,圆周运 动又遵循怎样的规律呢?
二、曲线运动的速度
1.质点做曲线运动时,任一时刻(或任一位置)的速度方向与这一 时刻质点所在位置处的曲线的切线方向一致。
2.曲线运动是一种运动轨迹为曲线的运动;曲线运动中速度的 方向时刻改变,所以曲线运动是一种变速运动。
3.物体做曲线运动时,其速度可以用相互垂直的两个方向的分 矢量来表示,即分速度。如图所示,当物体的速度为 v 时,方向与 x 轴 的夹角是 θ,则两个分速度 vx=vcosθ,vy=vsinθ。
在乙图中,加速度 a1 与速度 v 的方向相反,使速度 v 减小,加速度 a2 与速度 v 的方向垂直,使 v 的方向改变。
当 a1=0、a2 垂直于速度 v 时,速度的大小不变,方向改变(此种情 况图中未画出)。
以上情况说明,做曲线运动的物体的加速度,总存在一个垂直于 速度方向的分加速度,起改变速度方向的作用,这也就是做曲线运动 的物体速度方向时刻在改变的原因。
1.曲线运动
足球比赛中最精彩的瞬间就是射门了,有时随着球员一脚势大力沉 的低射,足球贴着草坪直入球网;有时是漂亮的“香蕉球”,足球在空中 划过一条弧线绕过人墙飞向球门死角。
想一想,这两种射门中足球的运动有什么特点呢?
1.知道曲线运动中速度、位移的方向,理解曲线运动是一种变速运动; 知道物体做曲线运动的条件。 2.在具体情景中,知道合运动、分运动的具体情况,知道合运动和分运 动具有同时性和独立性。
三、运动描述的实例
1.实验过程:
在一端封闭、长约 1m 的玻璃管内注满清水,水中放一个用红蜡 块做成的小圆柱体,将玻璃管口塞紧。然后将玻璃管倒置,在蜡块上 升的同时,将玻璃管紧贴黑板沿水平方向向右匀速移动。
2.实验现象:蜡块向上做匀速运动,又由于玻璃管的移动向右做 匀速运动,在黑板的背景前我们看出蜡块是向右上方运动的。
则
合 运
动 等时性:合运 与 动与分运动 分 经历的时间 运 相等,它们在 动 同一时间内 的 发生
关 系
如小船渡河的时间,既可由合运动求解,又可以 由分运动求解,即 t=������ ,t=������ ,t=������ (t 表示渡河的时
������ ������// ������⊥
间,s 表示小船的位移,x 表示顺水而下的位移,y
表示河宽,v//表示小船平行于河岸的速度分量,v ⊥表示小船垂直于河岸的速度分量)
独立性:一个
运动物体同时 如小船渡河时,所用的时间由垂直于河岸的分
3.知道运动的合成与分解,理解运动的合成与分解遵循平行四边形 定则。 4.会用作图和计算的方法,求解位移和速度的合成与分解,坐标系的选取是很重要的。把物体水平抛 出后,要描述物体的位移,应选择平面直角坐标系,如图所示。
2.当物体运动到 A 点时,位移为 l,与 x 轴的夹角为 θ。可以用在 两个坐标轴方向的分矢量表示。由于两个分矢量的方向确定,故只用 A 点的坐标就可以表示两个方向位移的分矢量。有 xA=lcosθ,yA=lsinθ。
(1)在判断一个物体是否做曲线运动时,应首先分析物体的受 力,确定其合力的方向与速度方向是否在一条直线上,若是,物体就做 直线运动,否则做曲线运动。 (2)做曲线运动的物体速度是否变大取决于所受外力中沿切线方向 的分力,如果该力与速度 v 同向,则物体加速,反之物体减速。
二、正确理解运动的合成与分解
一、对物体做曲线运动条件的理解
1.曲线运动是变速运动,凡物体做变速运动必有加速度,而加速 度是由于力的作用产生的,因而做曲线运动的物体在任何时刻所受 合力皆不为零,不受力的物体不可能做曲线运动。
2.当物体受到的合力的方向与运动方向在一条直线上时,运动 方向(速度方向)只能沿该直线(或正或反),其运动依然是直线运动。
合运动是指实际发生的运动,可以看成同时参与的几个运动的
合效果。其中,同时参与的每一个运动,叫做分运动。
理解
例证
运
如图所示,某人通过细绳跨过滑轮拉水平地面
动 分 解 的 原
必须分解实 际运动,且按 实际效果分
解
上的物体,物体的运动速度为 v 时,绳与水平面 夹角为 α,则人(人不动)拉绳的速度为 vcos α