曲線運動

簡介

曲線運動的定義

物體運動軌跡是曲線而不是直線的運動，叫做“曲線運動”

曲線運動的條件

當物體所受的合力（加速度）與其速度方向不在同一直線上，物體做曲線運動。

曲線運動的合外力方向

做曲線運動物體受到的合外力方向總是指向曲線的凹側。

曲線運動的判斷

判斷物體是否做曲線運動時，關鍵是看物體所受合力或加速度的方向與速度方向的關係，若兩方向共線就是直線運動，不共線就是曲線運動。

曲線運動的速度方向

曲線運動中質點在某一點的速度方向就是曲線上這一點的切線方向。

曲線運動的軌跡

曲線永遠在合外力和速度方向的夾角里，曲線相對合外力(F合）上凸，相對速度方向（V）下凹。（做曲線運動的物體，其軌道向合力所指的方向彎曲，若已知物體的曲線運動軌跡，可判斷出物體所受合力的大致方向）

曲線運動的分析

在曲線運動中：當力與速度間的夾角等於90°時，作用力僅改變物體速度的方向，不改變速度的大小，例如勻速圓周運動；當夾角小於90°時，作用力不僅改變物體運動速度的方向，並且增大速度的量值；當夾角大於90°時，同樣改變物體運動速度的方向，但是卻減小速度的量值。在曲線運動中物體運動到某一點時，物體所受的合外力可以分解為沿速度方向和垂直速度方向兩個分量，其中沿速度方向的分量改變速度的大小，垂直速度的分量改變速度的方向。曲線運動中速度的方向時刻在變，因為速度是個矢量，既有大小，又有方向，只要兩者中的一個發生變化我們就是就表示速度矢量發生變化。從對加速度的定義（速度變化與發生這一變化所用時間的比值叫做加速度）可知做曲線運動的物體就具有了加速度，所以曲線運動是變速運動。

曲線運動的加速度

由牛頓第二定律我們知道，

（F表示合外力）加速度本身由物體受到的合外力產生的，所以在曲線運動中，加速度的方向始終與合外力的方向相同。當合外力是恆力時，物體做勻變速曲線運動；當合外力為變力時，物體做非勻變速曲線運動。加速度也是矢量，也可以分解為沿速度方向和垂直速度方向兩個分量，其中沿速度方向的分量描述速度大小變化的快慢，垂直速度方向的分量描述速度方向變化的快慢。（曲線運動的合速度可正交分解為由水平速度與豎直速度。