曲线运动动能变化的原因可能是由于速度方向改变,速度大小改变或合外力改变等原因。
具体来说,如果曲线运动中合外力为零,则只会导致速度大小改变,不会影响动能变化;如果曲线运动中合外力与速度方向不共线,则会导致速度大小和方向同时改变,动能也会改变;如果曲线运动中合外力对物体做功,则会导致物体动能和势能间的转化,动能和势能以及合外力做功三者之间相互联系,共同影响曲线运动中的动能变化。
以上信息仅供参考,如果还有疑问,建议咨询专业人士。
当然,我可以给你一个关于曲线运动动能变化的例题。
题目:一个质量为 m 的小球在空气中以一定的速度沿曲线轨道运动,它的速度方向与水平方向之间的夹角为 θ。已知小球在运动过程中受到的空气阻力大小恒为 f,重力加速度为 g。
(1)求小球在运动过程中,动能如何变化?
(2)若小球在运动过程中克服空气阻力所做的功为 W,求小球的初速度大小。
【分析】
(1)小球在运动过程中,受到重力和空气阻力,由于空气阻力做负功,所以小球的动能会减小。
(2)根据动能定理,合外力做的功等于动能的变化量,由于空气阻力做负功,所以合外力做的功等于空气阻力做的功和初动能之差。根据题目中的条件,可以求出小球的初速度大小。
【解答】
(1)动能减小
(2)根据动能定理,有:$W_{f} + \Delta E_{k} = 0$其中,$W_{f}$表示空气阻力做的功,$\Delta E_{k}$表示动能的变化量由于空气阻力大小恒为$f$,所以$W_{f} = - f \cdot x$其中,$x$表示小球在运动过程中通过的距离由于小球沿曲线轨道运动,所以$x = \sqrt{x_{1}^{2} + x_{2}^{2}}$其中,$x_{1}$和$x_{2}$分别表示小球在运动过程中的水平方向和垂直方向上的位移由于小球的速度方向与水平方向之间的夹角为$\theta$,所以$x = \sqrt{x_{1}^{2} + x_{2}^{2}} = \sqrt{v_{0}^{2}\sin^{2}\theta}$其中,$v_{0}$表示小球的初速度大小所以有:$- f \cdot \sqrt{v_{0}^{2}\sin^{2}\theta} + \frac{1}{2}mv_{0}^{2}\cos^{2}\theta = 0$解得:$v_{0} = \frac{f\sqrt{v_{0}^{2}\sin^{2}\theta}}{\cos^{2}\theta - \sin^{2}\theta}$由于题目中已经给出了克服空气阻力所做的功为$W$,所以有:$W = - f \cdot \sqrt{v_{0}^{2}\sin^{2}\theta}$解得:$v_{0} = \frac{\sqrt{W}}{f\cos\theta}$所以小球的初速度大小为$\frac{\sqrt{W}}{f\cos\theta}$。