二、曲线运动

曲线运动的速度方向如果不是将物体竖直抛出,而是水平抛出或斜着抛出,物体将沿曲线运动(图 6-3)。曲线运动与直线运动的明显区别是它的速度方向是时刻改变的。怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻的速度呢?

图 6-4 表示质点做曲线运动的轨迹,在时刻 t 质点运动到位置 A,经过时间△t,运动到位置 B,有向线段 AB 表示位移,大小等于 AB 的长度

∆s

△s,方向由A指向B. ∆t 表示质点在这段时间内的平均速度的大小,平

均速度的方向由 A 指向 B,即在割线的方向上。当时间△t 足够短,或者说

△t 趋近于零时,割线 AB 趋近于过 A 点的曲线的切线。可见,质点在 A 点的瞬时速度的方向在过 A 点的切线方向上。

观察某些现象也可以证实上述结论。在砂轮上磨刀具(图 6-5),可以看到,刀具与砂轮接触处有火星沿砂轮的切线飞出。这些火星是刀具与砂轮磨出的炽热的微粒,它们被分离出来时,由于惯性而以分离时具有的速度做直线运动,因此,火星飞出的方向就表示砂轮上跟刀具接触处的速度方向。让撑开的带有水的伞绕着柄旋转,也可以看到水滴是沿着伞边各点所画圆周的切线飞出的。