搜搜做题作业网有一个关于曲线运动的物理问题
来源：学生作业帮 编辑：搜搜做题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/06/14 07:44:57
有一个关于曲线运动的物理问题
曲线运动都是变速运动；曲线运动速度方向一定改变,速度大小不一定改变；匀速曲线运动是指速度方向改变大小不变的曲线运动；匀速曲线运动所受合力指向圆心；物体所受合力指向圆心且大小不变则为匀变速曲线运动,大小改变则为变速曲线运动.
以上语句正确吗?
还有,如果是匀加速曲线运动,是怎么受力的?
曲线运动都是变速运动；曲线运动速度方向一定改变,速度大小不一定改变；匀速曲线运动是指速度方向改变大小不变的曲线运动；匀速曲线运动所受合力指向圆心；物体所受合力指向圆心且大小不变则为匀变速曲线运动,大小改变则为变速曲线运动.
以上语句正确吗?
还有,如果是匀加速曲线运动,是怎么受力的?
①曲线运动都是变速运动
正确.变速运动的定义就是：速度矢量改变的运动.包括速度大小或者方向改变,都算变速运动.至于曲线运动,物体为什么会走曲线呢?就是因为速度方向在改变,所以曲线运动至少速度方向是改变的,是变速运动.
②曲线运动速度方向一定改变,速度大小不一定改变
正确.方向改变上面说了,速度大小不见得改变,加速度垂直于速度方向的时候大小就不变.从能量的角度来说,力做的功率Fvcosα=0的时候动能不变,速度大小不变,而此时α=90°,也就是力垂直于速度方向.
③匀速曲线运动是指速度方向改变大小不变的曲线运动
正确.就是这么定义的,但要清楚这个“匀速”不是真正的速度方向大小都不变的“匀速”,而是“匀速率”的简称.
④匀速曲线运动所受合力指向圆心
这个说法有问题.首先只要力垂直于速度方向,就是匀速曲线运动,但只有在“圆周运动”中才存在“圆心”这个概念.
注1：当然描述任何一种曲线运动,都能引入所谓的“自然坐标系”的概念,在高等数学里面可以定义一个轨道的弯曲程度,叫“曲率”；物体每个时刻所处位置都可按照这个弯曲程度画一个圆,叫“曲率圆”,这个圆的圆心叫曲率圆心,半径叫曲率半径；这样的话每个时刻都可以看成瞬间圆周运动,只不过圆心、半径全在变.曲率圆心就是类似于楼主说的“圆心”,但是和一般意义力始终指的那个圆心不一样,而且这些也远远超过高中范围.
注2：高中碰到的速度大小不变的曲线运动都是圆周运动,所以高中时候这样说可能也没什么大错,具体可以再问问老师.但理论上可能存在力始终垂直于速度方向但又在变化,这样就不是圆周运动了,实际用什么实验仪器形成这样的力我暂时没想出来.
⑤物体所受合力指向圆心且大小不变则为匀变速曲线运动,大小改变则为变速曲线运动
这个说法也有问题.匀变速运动的概念是加速度恒定的运动,加速度是矢量,包括大小方向；如果合力始终指向圆心,那加速度始终指向圆心,方向肯定在变,这叫变加速运动（不是匀变速）.
⑥如果是匀加速曲线运动,是怎么受力的?
匀加速的定义我已经说过了,就是加速度恒定的运动,加速度恒定,推出受的合外力也恒定,故只要是受一个恒定合外力的运动,都是匀加速曲线运动,最典型的例子就是平抛运动.物体有一个初速度,又受到恒定合外力,楼主想想,这种运动全部都是类抛体运动,轨迹是抛物线（如果初速度垂直于受力方向,就是类平抛运动）.
总之有三个要点：
①速度、加速度都是矢量,说它们的时候必须包含大小、方向两个层面；
②“匀”的含义是恒定不变,如果说一个矢量是恒定不变的,必须大小、方向都恒定不变；如果说一个矢量是变的,只要大小、方向其中一个改变就算；
③曲线运动中“匀速”指的是匀速率,也就是速度大小不变,这是个特例；但“匀变速”应该还是指的加速度大小方向都不变,我没听说加速度大小不变就叫匀变速的说法.
正确.变速运动的定义就是：速度矢量改变的运动.包括速度大小或者方向改变,都算变速运动.至于曲线运动,物体为什么会走曲线呢?就是因为速度方向在改变,所以曲线运动至少速度方向是改变的,是变速运动.
②曲线运动速度方向一定改变,速度大小不一定改变
正确.方向改变上面说了,速度大小不见得改变,加速度垂直于速度方向的时候大小就不变.从能量的角度来说,力做的功率Fvcosα=0的时候动能不变,速度大小不变,而此时α=90°,也就是力垂直于速度方向.
③匀速曲线运动是指速度方向改变大小不变的曲线运动
正确.就是这么定义的,但要清楚这个“匀速”不是真正的速度方向大小都不变的“匀速”,而是“匀速率”的简称.
④匀速曲线运动所受合力指向圆心
这个说法有问题.首先只要力垂直于速度方向,就是匀速曲线运动,但只有在“圆周运动”中才存在“圆心”这个概念.
注1：当然描述任何一种曲线运动,都能引入所谓的“自然坐标系”的概念,在高等数学里面可以定义一个轨道的弯曲程度,叫“曲率”；物体每个时刻所处位置都可按照这个弯曲程度画一个圆,叫“曲率圆”,这个圆的圆心叫曲率圆心,半径叫曲率半径；这样的话每个时刻都可以看成瞬间圆周运动,只不过圆心、半径全在变.曲率圆心就是类似于楼主说的“圆心”,但是和一般意义力始终指的那个圆心不一样,而且这些也远远超过高中范围.
注2：高中碰到的速度大小不变的曲线运动都是圆周运动,所以高中时候这样说可能也没什么大错,具体可以再问问老师.但理论上可能存在力始终垂直于速度方向但又在变化,这样就不是圆周运动了,实际用什么实验仪器形成这样的力我暂时没想出来.
⑤物体所受合力指向圆心且大小不变则为匀变速曲线运动,大小改变则为变速曲线运动
这个说法也有问题.匀变速运动的概念是加速度恒定的运动,加速度是矢量,包括大小方向；如果合力始终指向圆心,那加速度始终指向圆心,方向肯定在变,这叫变加速运动（不是匀变速）.
⑥如果是匀加速曲线运动,是怎么受力的?
匀加速的定义我已经说过了,就是加速度恒定的运动,加速度恒定,推出受的合外力也恒定,故只要是受一个恒定合外力的运动,都是匀加速曲线运动,最典型的例子就是平抛运动.物体有一个初速度,又受到恒定合外力,楼主想想,这种运动全部都是类抛体运动,轨迹是抛物线（如果初速度垂直于受力方向,就是类平抛运动）.
总之有三个要点：
①速度、加速度都是矢量,说它们的时候必须包含大小、方向两个层面；
②“匀”的含义是恒定不变,如果说一个矢量是恒定不变的,必须大小、方向都恒定不变；如果说一个矢量是变的,只要大小、方向其中一个改变就算；
③曲线运动中“匀速”指的是匀速率,也就是速度大小不变,这是个特例；但“匀变速”应该还是指的加速度大小方向都不变,我没听说加速度大小不变就叫匀变速的说法.