202X学年高考物理主题一曲线运动与万有引力定律第一章抛体运动1.1.1曲线运动课件教科版

1、第一章抛体运动第一章抛体运动1.1.1曲线运动曲线运动学习目标学习目标核心凝炼核心凝炼1.知道什么是曲线运动。知道什么是曲线运动。1种运动形式种运动形式曲曲线运动线运动1个条件个条件物体做物体做曲线运动的条件曲线运动的条件2.会确定曲线运动速度的方向，知道曲线运动是一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。种变速运动。3.知道物体做曲线运动的条件。能运用牛顿运动定知道物体做曲线运动的条件。能运用牛顿运动定律分析讨论物体做曲线运动的条件。律分析讨论物体做曲线运动的条件。一、随处可见的曲线运动及曲线运动的速度方向一、随处可见的曲线运动及曲线运动的速度方向观图助学观图助学(1)在砂轮上

2、磨刀具时，刀具与砂轮接触处的火星沿什么方向飞出？转动雨伞时，在砂轮上磨刀具时，刀具与砂轮接触处的火星沿什么方向飞出？转动雨伞时，雨伞上的水滴沿什么方向飞出？那么如何确定物体在某一点的速度方向？雨伞上的水滴沿什么方向飞出？那么如何确定物体在某一点的速度方向？(2)汽车在弯道上行驶，汽车的速度是否改变？汽车在弯道上行驶，汽车的速度是否改变？1.曲线运动曲线运动物体运动轨迹是物体运动轨迹是_的运动。的运动。2.速度方向速度方向质点做曲线运动时，速度方向是质点做曲线运动时，速度方向是_的，质点在某一点的，质点在某一点(或某一时刻或某一时刻)的速度的速度方向是沿曲线上这一点的方向是沿曲线上这一点的_方向

3、。方向。3.运动性质运动性质做曲线运动的质点的速度做曲线运动的质点的速度_时刻发生变化，即速度时刻发生变化，因此曲线运时刻发生变化，即速度时刻发生变化，因此曲线运动一定是动一定是_运动。运动。曲线曲线时刻改变时刻改变切线切线方向方向变速变速理解概念理解概念判断以下说法的正误。判断以下说法的正误。(1)做曲线运动的物体速度方向一定发生变化。做曲线运动的物体速度方向一定发生变化。( )(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。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)曲线运动中物体的速率不一定变化。曲线运动中物体的速率不一定变化。( )(4)物体的速度不断改变

4、，它一定做曲线运动。物体的速度不断改变，它一定做曲线运动。( )二、曲线运动的条件二、曲线运动的条件观图助学观图助学如下图，桌面上运动的小铁球在磁铁的引力作用下做曲线运动；人造卫星绕地球运如下图，桌面上运动的小铁球在磁铁的引力作用下做曲线运动；人造卫星绕地球运行，在地球引力作用下做曲线运动。行，在地球引力作用下做曲线运动。小铁球和人造卫星所受合外力的方向与速度方向在同一直线上吗？小铁球和人造卫小铁球和人造卫星所受合外力的方向与速度方向在同一直线上吗？小铁球和人造卫星的加速度的方向与速度方向在同一直线上吗？星的加速度的方向与速度方向在同一直线上吗？1.动力学角度：当运动物体所受合外力的方向与它的

5、速度方向动力学角度：当运动物体所受合外力的方向与它的速度方向_时，时，物体就做曲线运动。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，物体就做曲时，物体就做曲线运动。线运动。理解概念理解概念判断以下说法的正误。判断以下说法的正误。(1)物体做曲线运动时，加速度一定不为零。物体做曲线运动时，加速度一定不为零。( )(2)物体做曲线运动时，合力一定不为零。物体做曲线运动时，合力一定不为零。( )(3)物体做曲线运动时，合力一定是变力。物体做曲线运动时，合力一定是变力。( )(4)只要受到合力不为零，物体一定做曲线运动。只要受到合力不

6、为零，物体一定做曲线运动。( )不在同一直线上不在同一直线上不在同一直线上不在同一直线上曲线运动的速度方向曲线运动的速度方向观察探究观察探究如图如图1，游乐场中的摩天轮在竖直平面内转动。，游乐场中的摩天轮在竖直平面内转动。图图1(1)当某乘客到达最高点时，该乘客这一时刻的速度沿什么方向？当某乘客到达最高点时，该乘客这一时刻的速度沿什么方向？(2)当摩天轮匀速转动时，乘客的速度是否发生变化？运动中乘客的加速度可以为当摩天轮匀速转动时，乘客的速度是否发生变化？运动中乘客的加速度可以为零吗？零吗？答案答案(1)沿水平方向沿水平方向(2)变化不为零变化不为零探究归纳探究归纳1.曲线运动的运动特点曲线运

7、动的运动特点(1)曲线运动中质点在某一时刻曲线运动中质点在某一时刻(或某一位置或某一位置)的速度方向，就是质点从该时刻的速度方向，就是质点从该时刻(或该点或该点)脱离曲线后自由运动的方向，也就是曲线上这一点的切线方向。脱离曲线后自由运动的方向，也就是曲线上这一点的切线方向。(2)曲线运动速度方向时刻改变，它一定是变速运动，加速度一定不为零，合外力一曲线运动速度方向时刻改变，它一定是变速运动，加速度一定不为零，合外力一定不为零。定不为零。2.曲线运动性质的两种判断方法曲线运动性质的两种判断方法(1)看物体所受的合外力。假设物体所受的合外力为恒力，那么它做匀变速曲线运动；看物体所受的合外力。假设物

8、体所受的合外力为恒力，那么它做匀变速曲线运动；假设物体所受的合外力为变力，那么它做非匀变速曲线运动。假设物体所受的合外力为变力，那么它做非匀变速曲线运动。(2)看物体的加速度。假设物体的加速度不变，那么它做匀变速曲线运动；假设物体看物体的加速度。假设物体的加速度不变，那么它做匀变速曲线运动；假设物体的加速度变化，那么它做非匀变速曲线运动。的加速度变化，那么它做非匀变速曲线运动。试题案例试题案例例例1 如图如图2所示，物体沿曲线由所示，物体沿曲线由a点运动至点运动至b点，关于物体在点，关于物体在ab段的运动，以下说法正确的选项是段的运动，以下说法正确的选项是()A.物体的速度可能不变物体的速度可

9、能不变B.物体的速度不可能均匀变化物体的速度不可能均匀变化C.a点的速度方向由点的速度方向由a指向指向bD.ab段的位移大小一定小于路程段的位移大小一定小于路程图图2解析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，故不断发生变化，故A错误；做曲线运动的物体必定受到力的作用，当物体所受到的错误；做曲线运动的物体必定受到力的作用，当物体所受到的合力为恒力时，物体的加速度恒定，速度均匀变化，故合力为恒力时，物体的加速度恒定，速度均匀变化，故B错误；错误；a点的速度方向沿点的速度方向沿a点点的切线

10、方向，故的切线方向，故C错误；做曲线运动的物体的位移大小必小于路程，故错误；做曲线运动的物体的位移大小必小于路程，故D正确。正确。答案答案D曲线运动性质的两点提醒曲线运动性质的两点提醒(1)物体做曲线运动，速度方向一定时刻在变化，速度大小不一定改变。物体做曲线运动，速度方向一定时刻在变化，速度大小不一定改变。(2)曲线运动可能受恒力，也可能受变力。加速度方向可能变化，也可能不变。曲线运动可能受恒力，也可能受变力。加速度方向可能变化，也可能不变。针对训练针对训练1 假设在弯道上高速行驶的赛车，后轮突然脱离赛车，假设在弯道上高速行驶的赛车，后轮突然脱离赛车，关于脱离赛车后的车轮的运动情况，以下说法

11、正确的选项是关于脱离赛车后的车轮的运动情况，以下说法正确的选项是()A.仍然沿着汽车行驶的弯道运动仍然沿着汽车行驶的弯道运动B.沿着与弯道垂直的方向飞出沿着与弯道垂直的方向飞出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.上述情况都有可能上述情况都有可能图图3解析解析赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车上各部件的速度方向都是赛车运动的曲赛车沿弯道行驶，任一时刻赛车上各部件的速度方向都是赛车运动的曲线轨迹上对应点的切线方向。被甩出的后轮由于惯性沿甩出点所在轨迹的切线线轨迹上对应点的切线方向。被甩出的后轮由于惯性沿甩出点所在轨迹的切线方向做直线运动，故方向

12、做直线运动，故C正确。正确。答案答案C观察探究观察探究图图4物体做曲线运动的条件物体做曲线运动的条件小文同学让小钢珠在水平桌面上从同一位置以一样初速度运动，小钢珠沿直线小文同学让小钢珠在水平桌面上从同一位置以一样初速度运动，小钢珠沿直线轨迹轨迹b运动。用一块磁铁，如何使小钢珠做以下运动：运动。用一块磁铁，如何使小钢珠做以下运动：(1)在直线轨迹在直线轨迹b方向上做加速直线运动；方向上做加速直线运动；(2)在曲线轨迹在曲线轨迹a上运动；上运动；(3) 在曲线轨迹在曲线轨迹c上运动；上运动；答案答案(1)在直线轨迹在直线轨迹b方向上的方向上的B位置放上磁铁；位置放上磁铁；(2)在直线轨迹在直线轨迹

13、b侧面侧面A位置放上磁铁；位置放上磁铁；(3)在直线轨迹在直线轨迹b侧面侧面C位置放上磁铁。位置放上磁铁。探究归纳探究归纳1.物体做曲线运动的条件物体做曲线运动的条件(1)动力学的角度：质点所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线上，质点就做动力学的角度：质点所受合外力的方向与速度方向不在同一条直线上，质点就做曲线运动，与其受到的合力大小是否变化无关。曲线运动，与其受到的合力大小是否变化无关。(2)运动学的角度：质点加速度方向与速度方向不在同一条直线上时运动学的角度：质点加速度方向与速度方向不在同一条直线上时(其夹角是锐角、其夹角是锐角、直角、钝角直角、钝角)，质点做曲线运动。，质点做曲线运动

14、。2.合外力与运动轨迹的关系：合外力与运动轨迹的关系：运动物体的轨迹必定向合外力方向弯曲，即合外力方向总运动物体的轨迹必定向合外力方向弯曲，即合外力方向总指向曲线的内侧。指向曲线的内侧。3.合外力与速度变化的关系合外力与速度变化的关系(1)合外力方向跟速度方向不在同一条直线上，可将合外力正交分解到沿着速度方向合外力方向跟速度方向不在同一条直线上，可将合外力正交分解到沿着速度方向和垂直于速度方向，如下图。和垂直于速度方向，如下图。沿着速度方向的分力沿着速度方向的分力F1只改变速度的大小；只改变速度的大小；垂直于速度方向的分力垂直于速度方向的分力F2只改变速度的方向，故物体做曲线运动。只改变速度的

15、方向，故物体做曲线运动。(2)设合外力方向和速度方向的夹角为设合外力方向和速度方向的夹角为。当当090时，合外力为动力，物体的速度不断增大；时，合外力为动力，物体的速度不断增大；当当90180时，合外力为阻力，物体的速度不断减小。时，合外力为阻力，物体的速度不断减小。试题案例试题案例例例2 质点沿如下图的轨迹从质点沿如下图的轨迹从A点运动到点运动到B点，其速度逐渐减小，图中能正确表示质点点，其速度逐渐减小，图中能正确表示质点在在C点处受力的是点处受力的是()【思维导图】【思维导图】解析根据曲线运动中合力解析根据曲线运动中合力F应指向轨迹的内侧，应选项应指向轨迹的内侧，应选项A、D错误；在错误；

16、在B项中，项中，F的的方向与方向与v的方向成锐角，合力的方向成锐角，合力F为动力，质点从为动力，质点从A到到B加速，应选项加速，应选项B错误；在错误；在C项中，项中，F的方向与的方向与v的方向成钝角，合力的方向成钝角，合力F为阻力，质点从为阻力，质点从A到到B减速，应选项减速，应选项C正确。正确。答案答案C针对训练针对训练2 汽车在水平公路上转弯，沿曲线由汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向向N行驶。图中分别画出了汽车转弯行驶。图中分别画出了汽车转弯时所受合力时所受合力F的四种方向，你认为正确的选项是的四种方向，你认为正确的选项是()解析解析A选项中力的方向与速度方向一样，选项中力的方向与速度方向一样，B选项中力的方向与速度方向相反，这两选项中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，故种情况下汽车会做直线运动，故A、B错误；物体做曲线运动时，合力的方向指向运错误；物体做