曲线运动的计算题有很多,以下列举几个例子:
1. 一个小球在空气中下落,受到的空气阻力随运动速度的增大而增大,但小球受到的重力大于阻力。求小球的运动规律。
2. 一个小球从A点由静止开始沿曲线运动到B点,已知小球在A点的速度为vA,求小球到达B点的速度。
3. 一架飞机水平匀速直线飞行,从飞机上每隔1s释放一个物体,由于惯性在飞行过程中,这些物体在水平方向上仍保持等间距排列,则从释放物体开始到物体落回地面为止,以地面为参考系,下列说法正确的是( )
A. 物体在空中排成一条抛物线
B. 地面人员看到每个物体都做匀速直线运动
C. 地面人员看到每个物体都做加速度逐渐增大的加速运动
D. 物体在空中均作加速度减小的加速运动
4. 一个小球从斜面顶端由静止开始滚下,小球的质量为m,斜面长为L,固定在水平地面上。设小球在斜面中点与水平地面的碰撞无能量损失,且每次碰撞后均以相同的速率反弹。求小球最终停在水平地面的位置与斜面的距离。
以上只是曲线运动计算题的一部分,实际上曲线运动的计算题还有很多,涉及到各种不同的运动情况和物理规律。
题目:
一物体在恒力作用下,从静止开始沿曲线运动,运动轨迹为抛物线。已知物体在初始位置A的速度为v0,方向与水平方向夹角为θ。现在需要求出物体在运动过程中,到达某一点B时的速度大小和方向。
解法:
根据牛顿第二定律,物体的加速度为a = g(常数),方向竖直向下。因此,物体在水平方向的运动遵循牛顿第二定律,即水平方向上的动量守恒。
设物体在B点的速度为vB,方向与水平方向的夹角为β。由于物体在初始位置A的速度为v0,方向与水平方向的夹角为θ,所以有:
vB = sqrt(v0^2 - 2g(x-x0))
其中x是物体从A点到B点的水平距离,x0是物体在初始位置A的水平坐标。
由于物体在运动过程中受到恒定的加速度作用,所以物体的速度方向会不断变化。因此,我们需要使用三角函数来求出β角的大小。由于物体在水平方向上做曲线运动,所以β角的正切值等于物体在水平方向上的位移与初始位置的水平位移之比乘以一个常数(这个常数取决于物体的加速度和初始位置)。
综上所述,我们得到了物体在B点的速度大小和方向。
注意:以上解法仅适用于已知物体做曲线运动的轨迹方程的情况。如果不知道轨迹方程,则需要使用其他方法求解。