速度与加速度的关系怎么可能垂直于速度方向

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如何理解“加速度方向与速度方向在同一直线上”
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这句话不一定啊,加速度方向可能与速度方向可能相同、相反、垂直,成任意角度都有可能。
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为什么力垂直于速度就只改变速度的方向啊?收藏
这是我画的图,我画了很久的矢量合成图了,发现力的大小和方向都会改变的啊,那怎么实际上只改变速度方向而不改变速度大小,别跟我老扯力的分量在速度方向上为0这个理由。
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如果不改变大小的话,那平抛运动怎么解释?平抛运动基本时刻改变的话,速度方向和大小都会改变,v=√V0?+g?t?
拜托用点矢量合成的教我吧,用力的分解我很难理解啊
你的模型,包括平抛下一瞬间都不垂直了好么。
因为力在位移方向上的分量为零,对物体不做功,不改变速度的大小
画了很久的矢量图了,还是没懂啊
物理学吧的大神呢
平抛运动,除初始时刻,在垂直方向上都有速度分量,所以重力并不垂直速度方向
物理高二,中高级教师1对1辅导,教学有品质,提分看得见.随时退费家长无忧!
把力分解成两个分力,可以近似成把加速度分解成两个分加速度,不过这样对于矢量运算好难啊
我的意思,你的Δv不是瞬间产生的,要有一定的加速度,平抛怎么可能力和速度处处垂直?只有匀速圆周运动才满足好么?
没真正懂我的大神吗
怎么曲线运动这么难啊,老是合成和分解?
楼主学匀速圆周运动了吗
矢量图上的两个分量不是一个代表方向一个代表大小的,你不是这错了
这个解释清楚要用微分,lz你画的Δv是一个有限大小的量。
你要想只改变方向不改变大小,就要让力时时刻刻与速度方向垂直,也就是要让力的方向随速度的方向的改变而改变——就是匀速圆周运动那样。
力是矢量力产生加速度a,a也是矢量,只要a在v方向上有一定的时间积累,v就会变
形象思维是平行四边形法则的极限,在这里速度方向力为零,而垂直方向为全部,而抽象来看为微积分极限,高中就可以证明
楼主的意思是不是速度偏转和速度大小变化之间的问题?
用一个可能能理解的方法吧加速度是力产生的,切向的加速度是与给予切向加速的的这个力的方向相同吧,然后这个力和运动方向垂直吧,没做功,然后根据能量守恒,既然没做功,动能也不应该改变。楼主作为提问的,态度应该好点,吧友没有义务帮你回答,回答的只是行个好心而已
做功为距离乘以力的投影,顺时速度表示那一瞬间的移动方向,如果垂直投影为0,那么不做功
匀速圆周运动才有合力始终垂直于速度方向的,平抛运动竖直方向上做匀加速直线运动,只有初始时刻速度方向与外力垂直
hi,楼主。平抛运动一直受向下的重力,在最高点时物体受力方向与力方向垂直故改变了物体运动方向。
你懂不懂w=F点乘X?
因为你画的矢量分析是错的,要么是力和力画,要么是加速度画(速度也可以)。而你画的是速度和力的合成
楼主多大?
因为 力不是一瞬间垂直的 是永远垂直的。速度方向改 它也改
你的力怎么可以和速度合成?
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为什么垂直于速度方向的分力只改变速度方向?又是怎么改变速度方向的?力是产生加速度的原因,那么产生了一个加速度是怎么改变速度的方向的?加速有也是有大小的啊,那么为什么速度的大小不变呢?
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加速有也是有大小的啊,那么为什么速度的大小不变呢?是水平运动方向的速度不变,不是合速度不变!垂直于速度方向的力能使力的作用方向作加速运动,速度的合成遵守平行四边行法则
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速度的大小要想改变,必须受到外力,且外力在原速度的方向上的分力不为0时,才会变化。
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速度和加速度都是矢量,速度的大小不变但是方向发生变化,也是速度在改变,比如质点做匀速圆周运动。
速度的方向变化了我们也说速度变化了
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向心加速度
作曲线运动时,指向瞬时的加速度。向心加速度是反映圆周运动速度方向变化快慢的物理量。向心加速度只改变速度的方向,不改变速度的大小。
向心加速度公式
表示向心加速度,
表示向心力,
表示物体质量,
表示物体圆周运动的线速度(切向速度),
表示物体圆周运动的角速度,
表示物体圆周运动的周期,
表示物体圆周运动的频率,
表示物体圆周运动的半径。
由,力的作用会使物体产生一个加速度。提供,向心力产生的加速度就是向心加速度。可能是实际加速度,也可能是物体实际加速度的一个分加速度。
向心加速度方向
方向始终与运动方向垂直,方向时刻改变且指向圆心,不论加速度
的大小是否变化,
的方向是时刻改变的,所以一定是变加速运动。可理解为做圆周运动物体加速度在指向圆心方向上的分量。
向心加速度是,并且它的方向无时无刻不在改变且指向圆心。
所有做曲线运动的物体都有向心加速度,向心加速度反映的是圆周运动在半径方向上的速度方向(即径向即时速度方向·)改变的快慢。
向心加速度又叫,意思是指向曲线的方向的加速度。
当物体的速度大小也发生变化时,还有沿轨迹切线方向也有加速度,叫做。
向心加速度的方向始终与速度方向垂直,也就是说线速度始终沿曲线切线方向。
向心加速度思维误区
①误认为的向心加速度恒定不变,所以是。实际上,合力方向时刻指向圆心,加速度是时刻变化的。
成正比,与半径
成反比。事实上,只有在半径
确定时才能判断
③向心加速度的公式也适用于非匀速圆周运动,且无论是匀速圆周运动还是非匀速圆周运动,向心加速的的方向都指向圆心。
向心加速度
向心加速度突破
高一物理《》中的“向心加速度”一节,既是教材的重点,也是教材的难点,还是高考的重头戏。
向心加速度思维障碍
只有认真研究和探索学生在学习“向心加速度”中的困难所在,然后才能做到有的放矢,对症下药。
在本节内容的学习中,学生的疑难点主要有二:一是“既然匀速圆周运动的速度大小不变,却又具有加速度,不好理解”。二是“既然加速度方向指向圆心,物体何不向圆心运动?”学生之所以会产生这样的疑问,是有其认识根源的。
其一,学生对记忆犹新,尤对该运动中“加速度总导致速度大小的改变”印象更为深刻。他们立足于已有的知识和经验来看待匀速圆周运动的加速度,于是难免以老框框套新问题,这种思维定势的负迁移作用,使他们的思维限制在已有的运动模式之中而忽视了问题的不同本质。
其二,学生在此之前虽学习了平抛、斜抛运动,但主要是侧重于运动的合成和分解知识的应用,至于抛体的速度方向何以会时刻改变,它与加速度有怎样的关系,书中并未详述,学生没有建立起较为清晰的模式。他们多数仅仅是从经验出发,被动地接受“物体受到跟速度方向成角度的重力,所以做曲线运动”这一事实。因此可以说他们是在知识准备不足,思维想象无所模拟的情况下来接受新知识的。于是一旦接触到圆周运动,就表现为不能顺应,对于向心加速度感到很抽象,甚至不可思议。
如果我们能在教学之始就注意到这些因素,以指导自己从学生的实际出发,采取相应的方式和方法,对于学生理解和掌握向心加速度的概念,就会收到事半功倍之效。
向心加速度确认存在
如何使学生确认匀速圆周运动具有加速度,这是教学中的一个重要环节。笔者的做法是,排除变速直线运动这一思维定势的干扰,用斜上抛运动“搭桥”—一利用斜上抛和圆周运动的速度方向时刻改变这一共性,引导启发学生通过相似联想,从而确认向心加速度的存在。
学生已知斜上抛运动的受到单纯重力的作用,具有,也知道质点在任一时刻的即时速度方向总是沿着曲线的切线方向。那么其速度方向是怎样改变的呢?为说明这一问题,可画出图1。
对于加速度和速度在同一直线上,只改变速度的大小不改变速度的方向;如果两者有夹角,则一般情况下既改变速度的大小又改变速度的方向,学生已有初步了解。鉴于此,教师可因势利导,将图1中的重力加速度g分解成切向和法向分量(对学生可不言及切向和法向分量名词,只说沿速度方向和垂直于速度方向)。如图2,指出在a、c两点加速度都分解成沿速度方向和垂直于速度方向两个分量,沿速度方向的加速度改变了速度的大小,垂直于速度方向的加速度改变了速度的方向。至于质点在顶点b时,则因重力加速度与速度方向垂直,全部用来改变速度的方向(为下文推导向心加速度方向埋一伏笔)。这里还要向学生强调:如果没有垂直于速度方向的加速度,则抛体就将沿切线方向飞出而做直线运动。
如上讲解分析之后,再引申过渡到匀速圆周运动,指出一定存在一个使速度方向时刻改变的加速度,否则质点就要沿切线方向飞出而做直线运动,也就顺理成章了。
这里,虽然用到了加速度的分解知识,看似繁琐,甚至有些离题,但实则是避难就易,启发学生通过类比联想,顺乎自然地跨越已有运动模式的困扰,降低了抽象思维的难度,学生易于接受。
向心加速度确定方向
在学生已初步认识到匀速圆周运动质点具有使速度方向时刻改变的加速度的基础上,怎样进一步使学生心悦诚服地接受向心加速度的方向“在任一点都沿着半径指向圆心”这一结论,是教学中的又一个环节。
首先,赖于学生对物体做曲线运动的条件的了解,结合上述斜上抛方向的改变原因(图1、2),让学生分析得出“向心加速度的方向必指向圆内”,此乃第一步;继而抓住匀速圆周运动的“速度大小不变,方向改变”这一重要特征,启发学生分析思考,欲满足这一条件,则必然在速度方向上没有加速度分量,结合图2质点在抛物线顶点b时的情形得出,“向心加速度在任何一点必定和速度垂直”的结论,此乃第二步;第三步,匀速圆周运动的轨迹是圆,速度方向总沿着圆的切线方向,则垂直于切线的只能是圆的半径。由以上三个特点得出:“质点做匀速圆周运动时,它在任一点的加速度都是沿着半径指向圆心”(并据此画出图3)。故此称为“向心加速度”。是由合外力产生和充当的向心力。
至此,学生对向心加速度的存在及其方向的认识和理解,就不再感到空洞和模糊,而是较为充实和清晰了。
至于向心加速度公式的推导,由于学生的思维已从单纯的抽象概念转变到较能把握住的明晰的空间形象,因此不论是用矢量三角形或其它途径推导公式,学生均不感到困难。笔者的做法是,导出加速度方向后,让学生自己阅读课文,引导和指点他们自己按课本所述矢量三角形法推导出向心加速度公式。尔后再补充介绍一两种其它推导方法(亦可作课后作业留给学生完成),学生印象更为深刻。本文不再赘述。
向心加速度问题解析
通过下面两个问题的探讨和解析,可进一步巩固和深化学生对匀速圆周运动的认识和理解。
1.向心加速度表征什么意义?
要弄清这个问题,首先要明确矢量三角形中△v的物理意义(图4)
它只表 示速度方向的改变,而不表示速度大小的改变,故而向心加速度所表征的仅仅是速度方向变化的快慢。
2.做匀速圆周运动的物体是否“落”向圆心?
这个问题寓知识于趣味之中,很值得提出来与学生一起探讨,如图5所示,若物体在a点不再具有加速度aa,则物体必将沿ae方向飞出,经t秒后到达e点,而如今物体却“落”到b点上,即离开了ae一段距离eb.当时间t取得足够短时,b点和a点非常接近,且以a点为极限,则可认为ab弧和ab弦互相重合,eb和ad互相重合,且有ab弦=vt,eb=ad.因rt△abc∽rt△adb,则ad/ab=ab/ac,即
由此可见,物体确是时时“落”向圆心,只不过并不能真的到达圆心而已。显然,这是向心加速度导致的结果。
向心加速度公式证明方法(2)并附图
证明方法(2)的图片
如图甲,一质点绕O点做匀速圆周运动,A点到B点的切线,即线速度Va和Vb,其大小相等。则向心加速度a就是由Vb到Va线速度的单位变化。方法:如图乙,平移矢量Va,使其起点与B点重合,则矢量△V=矢量Vb-矢量Va(即转过某一时线速度的改变量),设矢量Va与Vb的夹角θ就是质点做匀速圆周运动所转过的角(用表示)。
又如图丁(圆O的一部分,即扇形,OQ=OP=r,同时有弦PQ和弧PQ),设θ为OQ与OP夹角的弧度数(其实是数学上这个角对应的弧长与圆半径的比值,即弧PQ :半径r的值,如一弧度≈57.3°)那么我们知道 X·Y/X=Y,则弧PQ的长度可以表示为“半径r·弧PQ/半径r”即弧长=半径×对应弧度。 当夹角θ很小很小时,可近似认为弧PQ=弦PQ,也就是说弯曲的弧长与笔直的线段长度几乎一样,这就为后面的求△V提供了依据。
回到图乙,如图当OB,OA之间的夹角(等于Vb与Va的夹角)很小很小时,那么对应的△V就很小很小了,并且以B为顶点,母线长为Va(或Vb)的扇形中由A点到B点所扫过的弧△V就可近似等于弦△V,即根据图丁作介绍的,若把图丁中的半径r看做线速度Va(或Vb),弧长=半径×对应弧度(也就是先前的V=ω·r)用在图乙中就是弧△V=△V=线速度(视为半径r)×弧度θ(弧△V与可视为圆半径r的线速度Va或Vb的比值)
而当△V这个量小到单位时(即一秒钟内△V的量),那么这个△V就是我们所说的向心加速度a,向心加速度a=△V/△t,而弧△V=弦△V,所以向心加速度a=弧△V/△t。
首先弧度θ是质点经过某一时间(△t)做圆周运动所转过的角度的弧度数,则角速度ω=θ/△t,表示一秒钟内转过的弧度数,即弧度θ=ω·△t,①并且△V=弧△V=向心加速度a×△t。②
再根据弧长=半径×对应弧度,弧△V=△V=线速度V×弧度θ(如图丙,当θ小到一定程度时,弧△V=△V,小到单位弧度时就存在这样的关系)再根据①②两式,得出向心加速度a×△t=线速度V(这个矢量的大小始终不变)×角速度ω·△t,同时除去等式左右的△t,于是最终化简为:
向心加速度a=角速度ω×线速度V,即a(n)=ω·V,还有a(n)=ω2·r,a(n)=V^2/r等等 都是根据此式以及V=ω·r推理出来的。
李春丽.物理:东南大学出版社,2003:58
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>>>关于质点做圆周运动,下列说法中正确的是()A.加速度和速度都变化..
关于质点做圆周运动,下列说法中正确的是(  )
A.加速度和速度都变化,但物体所受合力不变
B.合外力方向不一定垂直于速度方向,且不一定指向圆心
C.匀速圆周运动是匀变速运动,其加速度恒定不变
D.匀速圆周运动不是匀速运动,合外力方向一定指向圆心
题型:多选题难度:中档来源:不详
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据魔方格专家权威分析,试题“关于质点做圆周运动,下列说法中正确的是()A.加速度和速度都变化..”主要考查你对&&线速度,角速度,匀速圆周运动&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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因为篇幅有限,只列出部分考点,详细请访问。
线速度角速度匀速圆周运动
线速度的定义:
质点沿圆周运动通过的弧长与所用时间的比值叫做线速度。,。线速度的特性:线速度是矢量,方向和半径垂直,和圆周相切。它是描述做圆周运动的物理运动快慢的物理量。
对线速度的理解:物体上任一点对定轴作圆周运动时的速度称为“线速度”。它的一般定义是质点作曲线运动时所具有的顺时速度。它的方向沿运动轨道的切线方向,故又称切向速度。它是描述作曲线运动的质点运动快慢和方向的物理量。物体上各点作曲线运动时所具有的顺时速度,其方向沿运动轨道的切线方向。 (高中物理中的切线方向就指速度一侧的方向,和数学中的切线不同)知识点拨:
如图,大圆和小圆有同一根皮带相连,皮带上的各个点的速率相同,所以大圆和小圆圆周上的线速度是相同的。&角速度的定义:
圆周运动中,连接质点和圆心的半径转过的角度跟所用时间的比值叫做角速度。,。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 角速度的特性:
角速度是矢量,高中阶段不研究其方向。它是描述做圆周运动的物体绕圆心转动快慢的物理量。单位:在国际单位制中,单位是“弧度/秒”(rad/s)。(1rad=360d°/(2π)≈57°17'45″)转动周数时(例如:每分钟转动周数),则以转速来描述转动速度快慢。角速度的方向垂直于转动平面,可通过右手螺旋定则来确定。(角速度的方向,在高中物理的学习不属于考察的内容)线速度和角速度的对比:角速度是单位时间转过的角度;或者说是转过的角度和所用时间的比值。线速度是单位时间走过的弧长;或者说是弧长和所用时间的比值。
角速度和线速度的关系:知识拓展提升:
  例:计算地球和月亮公转的角速度:
通过计算知道,书中所提到的地球和月球的争论是没有结论的。比较运动得快慢,要看比较线速度还是角速度,不能简单说谁快谁慢。圆周运动的定义:
做圆周运动的物体,在任意相同的时间内通过的弧长都相等。在任意相同的时间内物体与圆心的连线转过的角度都相等。匀速圆周运动的特性:
(1)运动特点:线速度的大小不变,方向时刻改变。(2)受力特点:合外力全部提供向心力。(3)运动性质:有雨加速度的方向时刻变化,所以匀速圆周运动是非匀变速运动。匀速圆周运动和非匀速圆周运动的区别:物体做匀速圆周运动只有沿半径方向的力,没有沿圆周切线方向上的力。物体做非匀速圆周运动不但有沿半径方向的力,还有沿圆周切线方向上的力。所以,研究圆周运动首先要分析物体的受力情况。物体做匀速圆周运动的条件:合外力大小不变,方向始终与速度方向垂直且指向圆心。圆周运动知识总结:1.线速度V=s/t=2πr/T  2.角速度ω=Φ/t=2π/T=2πf  3.向心加速度a=V2/r=ω2r=4πr/T2  4.向心力F心=mV2/r=mω2r=4mrπ2/T2=mωv=F合  5.周期与频率:T=1/f  6.角速度与线速度的关系:V=ωr  7.角速度与转速的关系:ω=2πn(此处频率与转速意义相同)  8.主要物理量及单位:弧长(s):米(m);角度(Φ):弧度(rad);频率(f):赫(Hz);周期(T):秒(s);转速(n):r/s;半径(r):米(m);线速度(V):m/s;角速度(ω):rad/s;向心加速度:m/s2。
发现相似题
与“关于质点做圆周运动,下列说法中正确的是()A.加速度和速度都变化..”考查相似的试题有:
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