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这样学高中物理更有益——力学部分
Learning High School Physics This Way is More Beneficial—Mechanics Section
知识窗
物体运动轨迹是曲线的运动,称为“曲线运动”。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。由牛顿第二定律可
知道,加速度本身由物体受到的合外力产生的,所以在曲线运动中,加速度
的方向始终与合外力的方向相同。当合外力是恒力时,物体做匀变速曲线运动;
当合外力为变力时,物体做非匀变速曲线运动。加速度也是矢量,也可以分
解为沿速度方向和垂直速度方向两个分量,其中沿速度方向的分量描述速度
大小变化的快慢,垂直速度方向的分量描述速度方向变化的快慢。曲线运动
的合速度可正交分解为由水平速度与竖直速度。
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1. 动手观察曲线运动。
①斜面上的曲线运动。
器材:60cm×60cm 抛光平整的木板、质量较大的小球。
操作:为了提高实验的可见度,将水平面上的
运动改在斜面上运动,改变方向的外力利用小球的
③
重力沿斜面的分力来提供。如图所示,将一块大约
d
60cm×60cm 抛光平整的木板(或玻璃板)与水平 ① ②
a
方向约成 30°角放置,构成一个斜面,在木板的
左上角安装一斜槽,使小球沿斜槽滚下后再进入到
斜面上运动,在斜面所在的平面内旋转斜槽,改变小球进入到斜面上的速度方向,
当其速度方向与 ad 边平行时,小球做直线运动;当其速度方向与 ad 边不平行时,
小球就做曲线运动,现象非常明显。
思考:分析小球的运动性质(匀变速、非匀变速),为什么?在斜面平面内
旋转斜槽,小球运动轨迹不同原因是什么?
说明:小球在斜面内只受沿斜面向下的重力的一个分力,因此加速度保持不
变,是匀变速曲线运动。旋转斜槽后,初速度方向与合外力夹角不同,因此在运
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