第五章 曲线运动
1曲线运动
[学习目标] 1.知道什么是曲线运动． 2.会确定曲线运动速度的方向，知道曲线运动是变速运动．(重点) 3.理解什么是合运动、分运动． 4.掌握运动的合成与分解的方法．(难点) 5.知道物体做曲线运动的条件．(重点)
[先填空] 1．曲线运动
质点运动的轨迹是曲线的运动． 2．建立坐标系
曲线运动的位移 研究在同一平面内做曲线运动的物体的位移时，应选择平面直角坐标系． 3．描述
对于做曲线运动的物体，其位移应尽量用坐标轴方向的分矢量来表示． [再思考]
图5-1-1中做飞行表演的飞机正在螺旋上升，为了描述飞机的位移，选择平面直角坐标系可以吗？如果不可以，应该选择什么样的坐标系？
图5-1-1
【提示】 飞机不是在一个平面内运动，所以在平面直角坐标系中无法描述它的位移．描述飞机的位移需建立三维坐标系．
[后判断]
1．地球围绕太阳的运动是曲线运动．(√)
2．研究风筝的运动时，可以选择平面直角坐标系．(×)
3．当物体运动到某点时，位移的分矢量可用该点的坐标来表示．(√)
[先填空] 1．速度的方向
曲线运动的速度 质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的切线方向． 2．运动性质
做曲线运动的质点的速度的方向时刻发生变化，即速度时刻发生变化，因此曲线运动一定是变速运动．
3．描述
用速度在相互垂直的两个方向的分矢量表示，这两个分矢量叫做分速度． [再思考]
1．在砂轮上磨刀具时，刀具与砂轮接触处的火星沿什么方向飞出？转动雨伞时，雨伞上的水滴沿什么方向飞出？由以上两种现象你能得出什么结论？
【提示】 火星将沿砂轮与刀具接触处的切线方向飞出，雨滴将沿伞边上各点所在圆周的切线方向飞出．由这两种现象可以看出，物体做曲线运动时，在某点时的速度方向应沿该点所在轨迹的切线方向．
2．曲线运动的速度大小和方向一定同时改变吗？为什么？
【提示】 不一定．曲线运动的速度方向是轨迹的切线方向，因此速度的方向一定变化，速度的大小可以变化也可以不变．
[后判断]
1．喷泉中斜射出的水流，其速度方向沿切线方向．(√) 2．曲线运动的速度可以不变．(×) 3．分速度是标量．(×)
[先填空] 1．蜡块的位置(如图5-1-2所示)
运动描述的实例
图5-1-2
蜡块沿玻璃管匀速上升的速度设为vy，玻璃管向右移动的速度设为vx.从蜡块开始运动的时刻计时，于是在时刻t，蜡块的位置P可以用它的x、y两个坐标表示，x＝vxt，y＝vyt.
2．蜡块的速度
大小v＝ vx＋vy，速度的方向满足tan θ＝. 3．蜡块的运动轨迹：y＝x是一条过原点的直线． [再思考]
在蜡块运动的描述中，如果只让玻璃管向右移动的速度变大，蜡块的速度如何变？
2
2
vyvxvyvx【提示】 由v＝vx＋vy可知，vx变大，vy不变时，v将变大，同时θ角变小． [后判断]
1．蜡块的水平速度、竖直速度与实际速度三者满足平行四边形定则．(√) 2．水平速度增大时，竖直速度也跟着增大．(×) 3．合运动的时间一定比分运动的时间长．(×)
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[先填空] 物体做曲线运动的条件 1．当物体所受合力的方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动． 2．当物体加速度的方向与速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动． [再思考]
物体做曲线运动时，合力一定不为零吗？为什么？
【提示】 若物体所受合力为零，物体将做匀速直线运动，所以做曲线运动的物体，所受合力一定不为零．
[后判断]
1．物体做曲线运动时，合力一定是变力．(×) 2．物体做曲线运动时，合力一定不为零．(√)