变速曲线运动是指速度大小和方向都在变化的运动,这种运动可能是由于物体受到的合外力不为零,且合外力在运动方向上有分力造成的。具体来说,曲线运动的条件是质点在运动过程中所受合外力和它速度方向不在同一直线上,这样物体才能做曲线运动。
例题:
例1:一个物体以一定的初速度沿水平面滑冰,冰面是光滑的,已知该物体在水平方向上受到两个大小相等、方向相反的力作用,经过一段时间后,物体的速度从零变为某一值,那么关于这个物体在水平方向受到的两个力,下列说法正确的是( )
A.这两个力一定是一对平衡力
B.这两个力的作用效果可能相互抵消
C.这两个力的作用效果与物体的运动状态无关
D.这两个力的大小与物体的质量成正比
解析:物体在水平方向受到两个大小相等、方向相反的力作用后,其合力不为零,合力改变物体的运动状态,使物体速度从零变为某一值,因此这两个力不是一对平衡力。这两个力的作用效果不能相互抵消,因为它们不是一对平衡力。这两个力的作用效果与物体的运动状态有关,因为物体的运动状态是由这两个力的合力决定的。这两个力的大小与冰块的质量无关。因此,正确答案为C。
例2:一个物体在恒力的作用下做曲线运动,关于这个恒力对物体所做的功和物体动能的变化的关系,下列说法正确的是( )
A.如果物体做匀加速运动,则这个恒力做的功等于物体动能的增加量
B.如果物体做匀减速运动,则这个恒力做的功等于物体动能的减少量
C.如果物体做匀速圆周运动,则这个恒力做的功等于物体动能的改变量
D.如果物体先做加速运动后做减速运动,则这个恒力做的功等于物体动能的增加量
解析:根据动能定理可知,如果物体做匀加速运动,合外力做的功等于物体动能的增加量;如果物体做匀减速运动,合外力做的功也等于物体动能的减少量;如果物体做匀速圆周运动,合外力不做功,但合外力的冲量可能改变物体的速度大小,导致动能发生变化。因此选项A和B正确。选项C错误。如果物体先做加速运动后做减速运动,合外力可能做正功也可能做负功,因此无法确定这个恒力做的功等于物体动能的增加量还是减少量。因此选项D错误。
总结:变速曲线运动的原理主要是由于物体受到的合外力和速度方向不在同一直线上,导致速度大小和方向都在变化。相关例题主要考察学生对动能定理和动能改变量的理解和应用。
变速曲线运动是指速度大小和方向都在变化的运动。其原理与匀速直线运动和匀变速直线运动类似,但更复杂。在变速曲线运动中,物体受到的合外力可能包括恒力、变力,且合力的方向与物体运动的方向不在同一直线上,因此物体做曲线运动。
相关例题:
例题:一物体做曲线运动,已知其加速度方向始终指向某个中心点,问物体将如何运动?
解析:由于加速度方向不断变化,因此物体做变速曲线运动。由于加速度方向指向中心点,因此物体将做向心加速度的曲线运动。
答案:物体将做变速曲线运动,且其轨迹为曲线,同时受到指向中心点的向心加速度。
总结:变速曲线运动的原理与匀变速直线运动类似,但更复杂,需要考虑到速度方向的变化。相关例题可以帮助我们更好地理解变速曲线运动的性质和规律。
变速曲线运动是指物体的速度方向不断变化的运动。它的原理主要是物体受到的合外力不为零,且与速度有一定的夹角,使得物体受到指向轨迹曲率中心的力,从而使物体运动的速度不断变化。
具体来说,变速曲线运动中的物体受到的力可以是各种形式的,如重力、弹力、摩擦力等。当物体受到的合外力与速度方向垂直时,物体做匀速圆周运动,此时物体的速度大小不变,但方向不断变化。而在其他情况下,物体运动的速度大小和方向至少有一个是变化的。
在解决相关例题时,需要注意物体运动的速度和方向是否变化,以及物体受到的合外力是否与速度有一定的夹角。同时,还需要根据具体问题选择合适的解题方法,如运动学公式、动力学公式、能量守恒定律等。
以下是一个关于变速曲线运动的例题:
【例题】一物体做曲线运动,已知其初速度为v0,方向为水平方向。已知物体受到的合外力为F,且与速度夹角为θ,求物体的加速度。
【分析】
根据题意,物体做变速曲线运动,其加速度为:
a = F / m = F / (sqrt(1-v^2/c^2))
其中m为物体质量,v为物体速度,c为光速。
根据题意,物体受到的合外力与速度夹角为θ,因此可以列出以下方程:
F = m v cosθ
将上述方程代入加速度公式中,可得:
a = v cosθ / sqrt(1-v^2/c^2)
【答案】
物体的加速度为:a = v cosθ / sqrt(1-(v^2/c^2))
其中v为物体速度,θ为合外力与速度的夹角。
在解决此类问题时,需要注意物体的速度和加速度是否变化,以及物体受到的合外力是否与速度有一定的夹角。同时,还需要根据具体问题选择合适的解题方法,并注意单位和符号的准确性。