- 曲线运动受力恒定
曲线运动受力恒定的有:
1. 匀速圆周运动:物体做匀速圆周运动时,速度的大小不变,而方向时刻变化,这是变速运动。同时,物体需要受到大小不变方向指向圆心的向心力。
2. 平抛运动:平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和在竖直方向上的自由落体运动。
需要注意的是,曲线运动中物体受到的合外力可以是变力,也可以是恒力。以上仅是部分例子。
相关例题:
题目:一个物体在一条直线上做曲线运动,受到一个恒定的外力作用。假设该物体在t=0时刻开始运动,初速度为v0,初方向与直线方向一致。在接下来的时间间隔dt内,物体受到的合外力大小为F,方向不变。求物体在时刻t的速度v(t)。
解答:
根据牛顿第二定律,物体的加速度为a=F/m,其中m为物体的质量。由于物体在直线上做曲线运动,因此物体的速度会不断变化,加速度也会不断变化。但是在这个问题中,我们只需要考虑物体在某个时刻的速度,而不需要考虑加速度的影响。
物体在时刻t的速度可以用动量定理来求解。根据动量定理,物体在dt时间内受到的冲量等于物体在dt时间后的动量变化。由于物体受到的合外力大小为F,方向不变,因此物体在dt时间内的冲量为Fdt。由于初动量为mv0,末动量为mv(t),因此有mv(t) - mv0 = Fdt,即v(t) = v0 + Fdt/m。
由于物体受到的合外力大小恒定,因此物体的速度会不断变化,但速度的变化率会不断变化。在这个问题中,我们只需要考虑物体在某个时刻的速度,因此可以将加速度的影响忽略不计。综上所述,物体在时刻t的速度为v(t) = v0 + Fdt/m。
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