教科版必修二 第一章 1　曲线运动 课件（39张）.pptx

1曲线运动 第一章抛体运动 学习目标 1 知道什么是曲线运动 会确定曲线运动速度的方向 知道曲线运动是一种变速运动 2 知道物体做曲线运动的条件 内容索引 重点探究启迪思维探究重点 达标检测检测评价达标过关 自主预习预习新知夯实基础 自主预习 一 曲线运动的速度方向1 曲线运动 物体运动轨迹是的运动 2 曲线运动的速度方向 质点做曲线运动时 速度方向是的 质点在某一点 或某一时刻 的速度方向是沿曲线上这一点的 3 曲线运动是变速运动 1 速度是矢量 它既有大小 又有 不论速度的大小是否改变 只要速度的发生改变 就表示速度发生了变化 也就具有了 2 在曲线运动中 速度的方向是不断变化的 所以曲线运动是 曲线 时刻改变 切线方向 方向 方向 加速度 变速 运动 二 曲线运动的条件1 动力学角度 当运动物体所受合外力的方向与它的速度方向 时 物体就做曲线运动 2 运动学角度 物体的加速度方向与它的速度方向时 物体就做曲线运动 不在同一 直线上 不在同一直线上 1 判断下列说法的正误 1 做曲线运动的物体 速度可能不变 2 曲线运动一定是变速运动 但变速运动不一定是曲线运动 3 物体的速度不断改变 它一定做曲线运动 4 做曲线运动物体的位移大小可能与路程相等 5 做曲线运动物体的合力一定是变力 6 做曲线运动的物体一定有加速度 即学即用 答案 2 小文同学在探究物体做曲线运动的条件时 将一条形磁铁放在桌面的不同位置 让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同初速度v0运动 得到不同轨迹 图1中a b c d为其中四条运动轨迹 磁铁放在位置a时 小钢珠的运动轨迹是 填轨迹字母代号 磁铁放在位置b时 小钢珠的运动轨迹是 填轨迹字母代号 实验表明 当物体所受合外力的方向跟它的速度方向 填 在 或 不在 同一直线上时 物体做曲线运动 答案 解析 b c 不在 图1 解析因为磁铁对小钢珠只能提供引力 磁铁在a处时 f与v0同向 小钢珠做变加速直线运动 运动轨迹为b 当磁铁放在b处时 f与v0不在同一直线上 引力指向曲线的凹侧 运动轨迹为c 当合外力方向与速度方向不在同一直线上时 物体做曲线运动 重点探究 答案 一 曲线运动的速度方向 1 如图2所示 砂轮上打磨下来的炽热的微粒沿砂轮的切线飞出 其速度方向不断变化 那么如何确定物体在某一点的速度方向 图2 答案从题图可以看出 从砂轮上打磨下来的炽热微粒沿脱落点的切线方向飞出 所以物体在某一点的速度方向沿曲线在这一点的切线方向 导学探究 2 曲线运动一定是变速运动吗 答案 答案由于曲线运动的速度方向时刻在变化 不论其速度大小是否变化 其速度一定变化 因此曲线运动一定是变速运动 3 曲线运动可能是匀变速运动吗 答案曲线运动是否是匀变速运动取决于物体所受的合外力 合外力为恒力 物体做匀变速曲线运动 合外力为变力 物体做非匀变速曲线运动 4 物体做曲线运动时 加速度可以为零吗 为什么 答案不可以 物体做曲线运动时 速度不断变化 所以加速度一定不为零 1 曲线运动的速度方向曲线运动中物体在某一时刻或某一点的瞬时速度方向 就是物体从该时刻或该点脱离曲线后自由运动的方向 即曲线上这一点的切线方向 2 曲线运动的速度方向时刻改变 它一定是变速运动 加速度一定不为零 3 曲线运动的位移 曲线运动的位移为运动物体的初位置到末位置的有向线段 与路程不同 曲线运动的位移大小小于路程 知识深化 例1做曲线运动的物体在运动过程中 下列说法正确的是a 速度大小一定改变b 加速度大小一定改变c 速度方向一定改变d 加速度方向一定改变 解析曲线运动中某点的速度方向沿轨迹在该点的切线方向 故曲线运动中速度方向一定改变 速度大小可以不变 a错误 c正确 曲线运动的加速度不一定变化 故b d错误 解析 答案 1 曲线运动的速度方向发生变化 速度大小不一定变化 如旋转的砂轮 风扇 旋转稳定后 轮边缘上各点的速度大小不变 2 做曲线运动的物体所受合外力一定不为零 因为曲线运动是变速运动 所以加速度不为零 物体受到的合外力不为零 针对训练1如图3所示 物体沿曲线由a点运动至b点 关于物体在ab段的运动 下列说法正确的是a 物体的速度可能不变b 物体的速度不可能均匀变化c a点的速度方向由a指向bd ab段的位移大小一定小于路程 解析 图3 答案 解析做曲线运动的物体的速度方向时刻改变 即使速度大小不变 速度方向也在不断发生变化 a项错误 做曲线运动的物体必定受到力的作用 当物体受到的合力为恒力时 物体的加速度恒定 速度均匀变化 b项错误 a点的速度方向沿a点的切线方向 c项错误 做曲线运动的物体的位移大小必小于路程 d项正确 如图4所示的装置放在光滑水平桌面上 在固定斜面顶端放置一小铁球 放开手让小铁球自由滚下 观察小铁球在桌面上的运动情况 二 物体做曲线运动的条件 图4图5 导学探究 1 小铁球在桌面上的运动轨迹是怎样的 其受力情况又是怎样的 答案 答案小铁球在桌面上的运动轨迹是一条直线 小铁球受到重力和支持力的作用 且合外力为零 2 放开手让小铁球自由滚下 若在小铁球的运动路径旁边放一块磁铁 如图5 小铁球将如何运动 其受力情况是怎样的 合外力方向和速度方向有何关系 答案 答案小铁球做曲线运动 小铁球受到重力 支持力和磁铁的吸引力的作用 合外力方向与速度方向不在同一条直线上 3 物体做直线运动的条件是什么 物体做曲线运动的条件是什么 答案 答案物体做直线运动的条件是物体所受的合外力为零或合外力的方向和物体的速度方向在同一条直线上 物体做曲线运动的条件是物体所受的合外力的方向和物体的速度方向不在同一条直线上 1 物体做曲线运动的条件 当运动物体受到的合力的方向与其速度方向不共线时 物体将做曲线运动 与其受到的合力大小是否变化无关 2 物体运动性质的判断 1 直线或曲线的判断看合外力方向 或加速度的方向 和速度方向是否在一条直线上 2 匀变速或非匀变速的判断合外力为恒力 匀变速运动 合外力为变力 非匀变速运动 知识深化 3 运动的五种类型 例2曲线运动是自然界普遍的运动形式 下面关于曲线运动的说法中 正确的是a 物体只要受到变力的作用 就会做曲线运动b 物体在恒定的合外力作用下一定会做直线运动c 物体在方向不断变化的合外力作用下一定会做曲线运动d 物体在大小不变的合外力作用下必做匀变速曲线运动 答案 解析 解析当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时 物体做曲线运动 a b错误 物体所受的合外力方向不断变化 表明合外力不会与速度始终共线 故在该合外力作用下物体一定会做曲线运动 c正确 做匀变速曲线运动物体所受的合外力恒定不变 而不只是合外力大小不变 d错误 物体做曲线运动时 关于受力 加速度 的 一定 与 不一定 1 一定 物体受到的合外力 加速度 一定不为零 物体所受合外力 加速度 的方向与其速度方向一定不在同一条直线上 2 不一定 物体受到的合外力 加速度 不一定变化 即物体受到的合外力可以是恒力 也可以是变力 由于曲线运动的速度方向时刻在变化 合外力不为零 合外力垂直于速度方向的分力改变速度的方向 所以合外力总指向运动轨迹的凹侧 即曲线运动的轨迹总偏向合外力所指的一侧 三 合力方向与曲线运动轨迹及弯曲方向的关系 例3汽车在水平公路上转弯 沿曲线由m向n行驶 图中分别画出了汽车转弯时所受合力f的四种方向 你认为正确的是 答案 解析 解析a选项中合力的方向与速度方向相同 b选项中合力的方向与速度方向相反 这两种情况下汽车会做直线运动 不符合实际 a b错误 物体做曲线运动时 合力的方向指向运动轨迹的凹侧 故c错误 d正确 针对训练2如图6所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图 已知在b点时的速度与加速度相互垂直 质点运动方向由a到e 则下列说法中正确的是a 在d点的速率比在c点的速率大b a点的加速度与速度的夹角小于90 c a点的加速度比d点的加速度大d 从a到d加速度与速度的夹角先增大后减小 答案 解析 图6 解析质点做匀变速曲线运动 合力的大小 方向均不变 加速度不变 故c错误 由b点速度与加速度相互垂直可知 质点所受合力方向与b点切线垂直且向下 故质点由c到d过程 合力方向与速度方向的夹角小于90 速率增大 a正确 在a点的加速度方向与质点在a点的速度方向之间的夹角大于90 b错误 从a到d加速度与速度的夹角一直变小 d错误 达标检测 1 曲线运动的速度方向 在f1赛事中 若在弯道上高速行驶的赛车车轮脱落 则关于脱落的车轮的运动情况 下列说法中正确的是a 仍然沿着赛车的弯道行驶b 沿着与弯道切线垂直的方向飞出c 沿着脱离时轮子前进的方向做直线运动 离开弯道d 上述情况都有可能 解析赛车沿弯道行驶 任一时刻赛车的速度方向是赛车运动轨迹上的对应点的切线方向 脱落的车轮的速度方向也就是脱落点轨迹的切线方向 车轮脱落后 不再受到车身的约束 只受到与速度方向相反的阻力作用 车轮做直线运动 离开弯道 故c正确 答案 解析 1 2 3 4 5 2 曲线运动的条件 对做曲线运动的物体 下列说法正确的是a 速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上b 加速度方向与合外力方向可能不在同一条直线上c 加速度方向与速度方向有可能在同一条直线上d 合外力的方向一定是变化的 解析由物体做曲线运动的条件可知 速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上 所以a正确 根据牛顿第二定律 加速度与合外力一定同向 所以b c错误 在恒力作用下 物体也可以做曲线运动 只要合外力方向与速度方向不共线就可以 所以d错误 答案 解析 1 2 3 4 5 3 曲线运动的受力 速度与轨迹的关系 多选 如图7所示 一个质点沿轨道abcd运动 图中画出了质点在各处的速度v和质点所受合力f的方向 其中可能正确的是a a位置b b位置c c位置d d位置 答案 图7 1 2 3 4 5 4 曲线运动的受力 速度与轨迹的关系 在光滑水平面上以速度v做匀速直线运动的小球 受到一个跟它的速度方向不在同一直线上的水平恒力f的作用后 获得加速度a 下列各图中 能正确反映v f a及小球运动轨迹 虚线 之间的关系的是 答案 解析 1 2 3 4 5 解析小球做匀速直线运动时 受力平衡 突然受到一个与运动方向不在同一直线上的恒力作用时 合外力方向与速度方向不在同一直线上 所以小球一定做曲线运动且合外力的方向指向运动轨迹的凹侧 根据牛顿第二定律可知 加速度方向与合外力方向相同 故c正确 1 2 3 4 5 5 物体