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考点1物体做曲线运动的条件及轨迹分析(基础考点·自主探究)1.曲线运动中速度方向、合力方向与运动轨迹之间的关系(1)速度方向与运动轨迹相切;(2)合力方向指向曲线的“凹”侧;(3)运动轨迹确定夹在速度方向和合力方向之间。2.曲线运动中速率变更的推断【跟踪训练】(曲线运动的速度方向和运动性质)翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种消遣项目。如图所示,翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下,过M点时速度方向如图所示,在圆形轨道内经过A、B、C三点。下列说法正确的是(B)A.过山车做匀速运动B.过山车做变速运动C.过山车受到的合力等于零D.过山车经过A、C两点时的速度方向相同[解析]过山车做曲线运动,其速度方向时刻变更,速度是矢量,故过山车的速度是变更的,即过山车做变速运动,A错误,B正确;过山车做变速运动,即运动状态时刻变更,因此其所受合力确定不为零,C错误;过山车经过A点时速度方向竖直向上,经过C点时速度方向竖直向下,D错误。(合力方向与运动轨迹的关系)(2024·辽宁卷)某同学在练习投篮,篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示,篮球所受合力F的示意图可能正确的是(A)[解析]篮球做曲线运动,所受合力指向运动轨迹的凹侧。故选A。(物体做曲线运动的条件)(多选)光滑水平面上一运动质点以速度v0通过点O,如图所示,与此同时给质点加上沿x轴正方向的恒力Fx和沿y轴正方向的恒力Fy,则(CD)A.因为有Fx,质点确定做曲线运动B.假如Fy<Fx,质点向y轴一侧做曲线运动C.假如Fy=Fxtanα,质点做直线运动D.假如Fx>eq\f(Fy,tanα),质点向x轴一侧做曲线运动[解析]假如Fx、Fy二力的合力沿v0方向,即Fy=Fxtanα,则质点做直线运动,A错误,C正确;若Fx>eq\f(Fy,tanα),则合力方向在v0与x轴正方向之间,则质点向x轴一侧弯曲而做曲线运动,若Fx<eq\f(Fy,tanα),则合力方向在v0与y轴正方向之间,所以质点必向y轴一侧弯曲而做曲线运动,因不知α的大小,所以只凭Fx、Fy的大小不能确定F合是偏向x轴还是y轴,B错误,D正确。(速率变更的推断)如图所示,一物体在水平恒力的作用下沿光滑水平面做曲线运动,当物体从M点运动到N点时,其速度方向恰好变更了90°,则物体从M点到N点的运动过程中,物体的速度将(D)A.不断增大 B.不断减小C.先增大后减小 D.先减小后增大[解析]曲线运动的轨迹在速度方向与合力方向
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