曲线运动
生活中大部分的运动模式,都不是我们必修1教材中主要研究的匀变速直线运动或匀速直线运动,而是曲线运动。曲线运动从名称上来说,就是运动轨迹是曲线,这也就是它的定义所在,当然了,这是感知定义,真正严谨的定义及描述在下文中。
在新课标教材必修2中,曲线运动包括两大章节内容。第一章(必修2第五章)主要研究:
1曲线运动的定义及其物理量;
2平抛运动;
3圆周运动;
在第六章引入了当下物理学中最为热点的运动之一:天体运动。
本文探究的是曲线运动的几个特性。

曲线运动的概念
物体运动轨迹是曲线的运动(如上图所示),我们把这一类称为曲线运动。
由于运动的速度方向总沿轨迹的切线方向,又由于曲线运动的轨迹是曲线,所以曲线运动的速度方向时刻变化。即使其速度大小保持恒定,由于其方向不断变化,所以说:曲线运动一定是变速运动。
由于曲线运动速度的一定是变化的,至少其方向总是不断变化的,所以说,做曲线运动的物体加速度永(必)不为零;从受力分析来看,其所受到的合外力永(必)不为零。
物体做曲线运动的条件
当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上,物体就是在做曲线运动。
力的作用效果之一是迫使物体的速度发生变化,其中:与速度方向平行的力将迫使物体速度的大小发生变化;与速度方向垂直的力将迫使物体速度的方向发生变化。正因为如此:当物体所受到的合外力方向与其速度方向平行时,物体将做直线运动;当物体所受到的合外力方向与其速度方向不平行时,物体将做曲线运动。
曲线运动速度的方向规定
质点在某点的速度方向为该点的切线方向。注意,这里指的是方向与切线方向在一条直线上,具体质点的速度方向性还要看物体向哪里走。两个互成角度的匀变速直线运动的合运动不一定是直线运动。其合运动模式,决定于它们的初速度v0的合速度和合加速度a方向是否共线。
典型的曲线运动模式
在高中物理必修二中,我们主要探究了两种运动模式,分别是:
(1)平抛运动;
(2)圆周运动;
从加速度的本质上来说,平抛运动是加速度恒定的匀变速曲线运动;而匀速圆周运动是加速度不断变化的变加速曲线运动。请大家注意,这两种运动模式是高考物理运动模式中考察最多的,尤其是我们讲到静电场后遇到的类平抛运动。
从加速度来看,我们的运动模式可以分类为:
(1)a=0:匀速直线运动或静止。
(2)a恒定:性质为匀变速运动,具体细分:
① v、a共线,匀变速直线运动;
②v、a成角度,匀变速曲线运动(轨迹在v、a之间,和速度v的方向相切,方向逐渐向a的方向接近,但不可能达到。)
典型的代表就是平抛运动。
(3)a变化:性质为变加速运动。
如匀速圆周运动(加速度大小不变但方向时刻改变);又如简谐运动(加速度大小、方向都随时间变化)。
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