某质点同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡,某时刻突然撤去其中一个力,以后这物体将( )
①可能做匀加速直线运动;②可能做匀速直线运动;③其轨迹可能为抛物线;④可能做匀速圆周运动.
A.①③ B.①②③ C.①③④ D.①②③④
A
【分析】
物体做曲线运动的条件是:合力的方向与初速度的方向不再同一直线上.在同一直线上就做直线运动.根据平衡条件有:质点同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡时,其中任意一个力与剩余的力的合力等值反向.以上两条是解本题的关键.
【详解】
质点同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡时,其中任意一个力与剩余的力的合力等值反向.若物体原来是匀速运动的.当撤去其中一个力,那么剩余的力的合力可能会与原来的运动方向有几种情况:第一种情况,方向相同,则做匀加速直线运动;故①正确.第二种情况,方向相反,则做匀减速直线运动;第三种情况,成90度角,则做类平抛运动,轨迹是抛物线;故③正确.第四种情况,成任意锐角或钝角,则一般的曲线运动.若物体原来是静止的,当撤去其中一个力后,物体只会做匀加速直线运动.原来平衡状态,撤除一个力之后,合力不为0,不可能匀速运动,故②不正确,要是物体做匀速圆周运动,合力的方向必须时刻变化,指向圆心,在本题中是做不到的.故④不正确.故①③正确.故选A.
认识曲线运动:
1、曲线运动一定是变速运动;质点的路程总大于位移大小;质点作曲线运动时,受到合外力和相应的速度一定不为零,并总指向曲线内侧。
2、曲线运动速度的方向
曲线运动中速度的方向是时刻改变的,物体在某一点(或某一时刻)的速度的方向是在曲线的这一点的切线方向。
3、物体做曲线运动的条件
物体作曲线运动的条件:运动物体所受的合外力(或加速度)的方向跟它的速度方向不在同一直线。
知识点拨:
曲线运动的条件:
当物体所受的合力(加速度)与其速度方向不在同一直线上,物体做曲线运动。曲线运动的合外力方向做曲线运动物体受到的合外力方向总是指向曲线的凹侧。
曲线运动的判断判断:
物体是否做曲线运动时,关键是看物体所受合力或加速度的方向与速度方向的关系,若两方向共线就是直线运动,不共线就是曲线运动。
知识拓展:
曲线运动的分析
在曲线运动中:当力与速度间的夹角等于90°时,作用力仅改变物体速度的方向,不改变速度的大小,例如匀速圆周运动;当夹角小于90°时,作用力不仅改变物体运动速度的方向,并且增大速度的量值;当夹角大于90°时,同样改变物体运动速度的方向,但是却减小速度的量值。在曲线运动中物体运动到某一点时,物体所受的合外力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改变速度的大小,垂直速度的分量改变速度的方向。曲线运动中速度的方向时刻在变,因为速度是个矢量,既有大小,又有方向,只要两者中的一个发生变化我们就是就表示速度矢量发生变化。从对加速度的定义(速度变化与发生这一变化所用时间的比值叫做加速度)可知做曲线运动的物体就具有了加速度,所以曲线运动是变速运动。
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