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物體的運動由什麼決定呢?軌跡的彎曲由什麼決定?聽物理老師說…
- 由 愛吃包子的物理小主 發表于 綜合
- 2021-10-05
合力方向怎麼判斷
先做下面一道測試,看看你能過關嗎?
測試:
小文同學在探究物體做曲線運動的條件時,將一條形磁鐵放在光滑水平桌面的不同位置,讓小鋼珠在水平桌面上從同一位置以相同初速度v0運動,得到不同軌跡。圖1中a、b、c、d為其中四條運動軌跡,磁鐵放在位置A時,小鋼珠的運動軌跡是
(填軌跡字母代號),磁鐵放在位置B時,小鋼珠的運動軌跡是
(填軌跡字母代號)。實驗表明,當物體所受合外力的方向跟它的速度方向
(選填“在”或“不在”)同一直線上時,物體做曲線運動。
圖1
答案bc不在
解析因為磁鐵對小鋼珠只能提供引力,磁鐵在A處時,F與v0同向,小鋼珠做變加速直線運動,運動軌跡為b;當磁鐵放在B處時,F與v0不在同一直線上,合力的方向指向軌跡的凹側,運動軌跡為c。當合外力方向與速度方向不在同一直線上時,物體做曲線運動。
再看兩個典型的曲線運動,找到物體做曲線運動的條件
圖2甲是丟擲的石子在空中運動的軌跡,圖乙是某衛星繞地球執行的部分軌跡。請畫出物體在A、B、C、D四點的受力方向和速度方向。
圖2
總結——-敲黑板:
1。物體做曲線運動的條件
(1)動力學條件:合力方向與物體的速度方向不在同一直線上。
(2)運動學條件:加速度方向與物體的速度方向不在同一直線上。
說明:物體做曲線運動時,所受合力可能變化,如圓周運動中,合力的方向是變化的;也可能不發生變化,如平拋運動中合力為重力,是不變的。
3、曲線運動中合力方向、速度方向與軌跡的關係
合力垂直於速度方向的分力改變速度的方向,所以合力總指向運動軌跡的凹側,即力把運動拉向自己這一側,也就是說曲線運動的軌跡總向合力所指的一側彎曲。
4。物體運動性質的判斷
(1)直線運動或曲線運動的判斷
看合外力方向(或加速度的方向)和速度方向是否在一條直線上。
(2)勻變速運動或非勻變速運動的判斷
合外力為恆力,物體做勻變速運動;合外力為變力,物體做非勻變速運動。
(3)變速運動的幾種型別:
例1、曲線運動是自然界中普遍存在的運動形式,下面關於曲線運動的說法中,正確的是( )
A。物體只要受到變力的作用,就會做曲線運動
B。物體在恆定的合力作用下一定會做直線運動
C。物體做曲線運動時,合力方向可能發生變化,也可能不變
D。物體在大小不變的合力作用下必做勻變速曲線運動
答案C
解析當物體所受合力的方向與它的速度方向不在同一直線上時,物體做曲線運動,A、B錯誤;物體做曲線運動時,其所受合力的方向與速度方向不在同一條直線上,合外力的方向可能發生變化,也可能不變,C正確;做勻變速曲線運動的物體所受的合力恆定不變,而不只是合力大小不變,D錯誤。
例2、如圖6所示,高速攝像機記錄了一名擅長飛牌、射牌的魔術師的發牌過程,虛線是飛出的撲克牌的運動軌跡,則撲克牌所受合力F與速度v關係正確的是( )
答案A
解析做曲線運動的物體速度方向沿軌跡的切線方向,合力指向運動軌跡的凹側,所以A正確。
例3、在光滑水平面上以速度v做勻速直線運動的小球,受到一個跟它的速度方向不在同一直線上的水平恆力F的作用後,獲得加速度a。下列四幅圖中,能正確反映v、F、a及小球運動軌跡(虛線)之間的關係的是( )
答案C
解析小球做勻速直線運動時,受力平衡,當受到一個與運動方向不在同一直線上的水平恆力F的作用時,因合力方向與速度方向不在同一直線上,所以小球一定做曲線運動且合力的方向指向運動軌跡的凹側,根據牛頓第二定律可知,加速度方向與合力方向相同,故C正確。
例4、(多選)如圖5所示,質量為m的物體在四個共點力的作用下做勻速直線運動,速度方向與力F1、F3的方向恰好在同一直線上,則下列說法正確的是( )
A。若只撤去F1,物體做勻加速直線運動
B。若只撤去F3,物體做勻加速直線運動
C。若只撤去F2,物體做勻變速曲線運動
D。若只撤去F4,物體做非勻變速曲線運動
答案AC
解析若只撤去F1,合力方向與速度v同向,則物體做勻加速直線運動;若只撤去F3,合力方向與速度v反向,物體做勻減速直線運動,A項正確,B項錯誤。若只撤去F2或F4,合力方向與速度方向不在同一直線上,且合力大小不變,則物體做勻變速曲線運動,C項正確,D項錯誤。