新教材同步系列2024春高中物理第五章抛体运动1曲线运动课件新人教版必修第二册

第五章抛体运动①物理观念：能了解曲线运动的内涵，知道物体做曲线运动的条件；能从运动的合成与分解的角度认识抛体运动；能综合分析生产、生活中的抛体运动问题，解决一些相关的实际问题．具有与抛体运动相关的初步的运动观念．②科学思维：能基于熟悉情境建构抛体运动模型解决问题；能对平抛运动等问题进行分析推理，具备将复杂运动分解为简单运动的物理思想；能用与抛体运动规律相关的证据得出结论并做出解释；能从不同角度分析解决抛体运动问题．③科学探究：能完成“探究平抛运动的特点”等物理实验．能有针对性地提出可探究的物理问题；能在他人帮助下制订相关的探究方案，有根据器材调整实验方案的意识，获取数据；能分析数据、提出猜想、形成与实验目的相关的结论；能撰写比较完整的实验报告，在报告中能呈现实验表格、数据分析过程及实验结论，能根据实验报告进行交流．④科学态度与责任：通过对平抛运动特点的探究，能认识物理学是人们有意识探究而形成的对自然现象的描述与解释；能主动参加科技活动，激活学习物理的内在动力；能体会物理学的技术应用对日常生活的影响．本章重点①运动的合成与分解；②实验：探究平抛运动的特点；③平抛运动的规律及应用．本章难点①小船渡河问题；②关联速度问题；③平抛运动与斜面的综合问题；④平抛运动中临界问题的分析．1曲线运动学习目标学法指导1.认识曲线运动，知道曲线运动瞬时速度的方向2．知道物体做曲线运动的条件，学会对实例进行分析3．知道曲线运动的性质与轨迹特点4．理解曲线运动速度、合外力、运动轨迹之间的内在联系1.通过生活中实例认识曲线运动，观察做曲线运动的物体运动的方向2．通过实验理解什么样的力作用可使物体做曲线运动知识导图课前·

自主预习1．切线如图所示，当B点非常接近A点时，这条割线就叫作曲线在A点的切线．曲线运动的速度方向切线2．速度方向沿曲线在这一点的________方向．3．运动性质速度方向时刻在________，曲线运动一定是________运动．改变变速做曲线运动的物体的速度大小一定改变吗？其速度方向一定改变吗？【答案】速度大小不一定改变，速度方向一定改变．做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的物理量是

(

)A．速度 B．加速度C．速率 D．平均速率【答案】A【解析】曲线运动的速度方向时刻改变，故A正确．1．动力学角度当物体所受合力的方向与它的速度方向________________时，物体做曲线运动．2．运动学角度当物体加速度的方向与速度的方向_________________时，物体做曲线运动．物体做曲线运动的条件不在同一直线上不在同一直线上关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是 (

)A．它所受的合力可能为零B．有可能处于平衡状态C．速度的大小和方向一定时刻改变D．受到的合外力方向与速度方向不在同一条直线上【答案】D【解析】既然是曲线运动，它的速度方向必定是改变的，所以速度一定变化，物体受到的合力一定不为零，物体一定不是处于平衡状态，故A、B、C错误；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，故D正确．课堂·

重难探究1．曲线运动的速度(1)速度方向：曲线运动中质点在某一时刻(或某一位置)的速度方向，就是质点从该时刻(或该位置)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)关于速度的“一定”与“不一定”①“一定”：物体做曲线运动时，运动方向不断变化，即速度方向一定变化；②“不一定”：物体做曲线运动时，速度的大小不一定变化．曲线运动的速度方向2．曲线运动的性质(1)一定是变速运动——由于物体做曲线运动的速度方向时刻在变化，不管速度大小是否改变，因其矢量性，物体的速度在时刻变化，即曲线运动一定是变速运动．(2)不一定是匀变速运动——曲线运动是否为匀变速运动取决于物体所受合外力的情况．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，即变加速(或减速)曲线运动．[特别提醒]曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动．若曲线运动的加速度恒定，则为匀变速曲线运动．例1

(2023年珠海名校期末)如图所示，甲图是从高空拍摄的北京冬奥会钢架雪车赛道的实景图，乙图是其示意图．比赛时，运动员从起点沿赛道快速向终点滑去，先后经过A、P、B、C、D五点．运动员速度方向与经过P点的速度方向最接近的是 (

)A．A点 B．B点

C．C点 D．D点【答案】A【解析】根据曲线运动某点的速度方向沿着该点的切线方向，由图中可知运动员速度方向与经过P点的速度方向最接近的是A点，A正确，B、C、D错误．变式1如图中虚线描述的是一位跳水运动员高台跳水时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水，图中与入水速度方向可能相同的位置是 (

)A．a点 B．b点

C．c点 D．d点【答案】B【解析】由题图知，运动员做曲线运动，入水时速度方向竖直向下．由于曲线运动的速度方向为轨迹上各点的切线方向．只有题图中的b点位置速度方向与入水时速度方向相同，B正确，A、C、D错误．变式2

(2023年泉州期末)北京冬奥会花样滑冰双人滑比赛中，中国选手隋文静、韩聪获得金牌，夺得中国队第九金．如图是某花样滑冰运动员入场时的运动轨迹，其中a、b、c、d是轨迹上的四个点．运动员在这四个点处的速度方向标注正确的是 (

)A．位置a B．位置bC．位置c D．位置d【答案】C【解析】因为曲线上某点的速度方向沿着该点的切向方向，C正确．1．物体做曲线运动的条件(1)动力学条件：合力方向与速度方向不共线是物体做曲线运动的充要条件，这包含三个层次的内容．①初速度不为零；②合力不为零；③合力方向与速度方向不共线．(2)运动学条件：加速度方向与速度方向不共线．物体做曲线运动的条件2．物体的运动与合力的关系(1)合外力方向与物体的速度方向在同一条直线上时，物体做加速直线运动或减速直线运动．(2)合外力方向与物体的速度方向不在同一条直线上时，物体做曲线运动．3．合力方向与速率变化的关系(2)判断受力方向：做曲线运动的物体，运动轨迹必定在速度方向和所受合力方向之间，且合力方向(或加速度方向)一定指向轨迹的凹侧．(3)判断轨迹弯曲的方向：做曲线运动的物体，其轨迹向合力所指的方向弯曲．如图所示，抛出的石子(不计阻力)在空中运动的轨迹(图甲)，卫星绕地球运行的部分轨迹(图乙).例2关于曲线运动，下列说法中正确的是 (

)A．变速运动一定是曲线运动B．物体的加速度可以为零C．恒力作用下物体不可能做曲线运动D．物体所受合力的方向和速度的方向有夹角(夹角不为0°或180°)时，物体一定做曲线运动【答案】D【解析】变速运动可能是直线运动，如匀加速直线运动，故A错误；力是改变物体运动状态的原因，物体在做曲线运动时，运动状态时刻发生变化，所以合力不为零，因此加速度不可能为零，故B错误；如果做曲线运动的物体受到的合力是恒力，则物体做匀变速曲线运动，故C错误；物体做曲线运动的条件是所受的合力方向与速度方向不共线(夹角不为0°或180°)，故D正确．变式3

(2023年肇庆期中)如图所示，高速摄像机记录了一名魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的运动轨迹．则扑克牌在图示位置所受合力F与速度v的方向关系正确的是 (

)ABCD核心素养应用如图，运动场上正在举行运动会.400米跑道上的运动员正快速通过弯道．建立曲线运动模型[建模过程](1)将运动员看作质点．(2)画出弯道简图．(3)运动员速度方向沿弯道切线方向，受力和加速度的方向均指向弯道内侧，如图所示．例3

(2023年佛山一中月考)在卡塔尔世界杯赛场上，阿根廷的一位球星在球场上的完美表现圆了全世界球迷的球王梦，在足球场上与队员的配合中带球射门时，球星踢出的足球，在飞行中绕过对方球员转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，轨迹如图所示．关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是 (

)A．合外力的方向与速度方向不在一条直线上B．合外力的方向与速度方向在一条直线上C．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧D．合外力的方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向【答案】A【解析】足球做曲线运动，根据曲线运动的条件可知：足球受到合外力的方向与速度方向不在一条直线上，故A正确，B错误；足球做曲线运动，速度方向为轨迹上该点的切线方向，且足球受到合外力的方向指向轨迹的内侧，故C、D错误．小练·

随堂巩固1．关于物体做曲线运动，下列说法正确的是 (

)A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动B．物体在变力作用下有可能做曲线运动C．做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向可能在同一条直线上D．物体在变力作用下不可能做直线运动【答案】B【解析】物体做曲线运动的条件是所受合力的方向与速度方向不在一条直线上，即速度方向与加速度方向不在同一条直线上，可以是恒力也可以是变力，A、C错误，B正确；物体做直线运动的条件是所受合力的方向与速度方向在一条直线上，可以是恒力也可以是变力，D错误．2．(2023年中山期末)如图所示，一小球在光滑的水平面上以速度v0向右运动，运动中要穿过一段水平向北的风带ab，经过风带时风会给小球一个向北的水平恒力，其他区域无风力，则小球穿过风带的运动轨迹及穿出风带时的速度方向正确的是 (

)A B C D【答案】B【解析】小球在光滑的水平面上以v0向右运动，给小球一个向北的水平恒力，根据曲线运动条件，合外力指向物体做曲线运动轨迹凹的一侧，且速度的方向沿着轨迹的切线方向，B正确，A、C、D错误．3．质点在一平面内沿曲线由P点运动到Q点，如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力，则下列图中可能正确的是 (

)【答案】D【解析】由速度方向与轨迹在该点的切线方向一致可知A错误；由牛顿第二定律，知a与F的方向一致，且指向轨迹的凹面，可判定B、C错误，D正确．4．如图所示为质点做匀变速曲线运动轨迹的示意图，且质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则质点从A点运动到E点的过程中，下列说法中正确的是 (

)A．质点在C点受到的合力与D点受到的合力一样大B．质点经过A点时的加速度方向与速度方向的夹角小于90°C．质点经过D点时的加速度比B点的大D．质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小【答案】A【解析】质点运动到D点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，则有A、B、C三点速度与加速度方向的夹角大于90°，故B错误；质点做匀变速曲线运动，则有加速度不变，所以质点经过D点时的加速度与B点相同，所受合外力一样大，A正确，C错误；质点从B到E的过程中加速度方向与速度方向的夹角逐渐减小，故D错误．5．(2023年惠州一中段考)一个物体在F1、F2、F3三个力的共同作用下在光滑的水平面上做匀速直线运动，速度方向与F1方向相同，如图所示，关于该物体的运动，下列说法正确的是 (

)A．若突然撤去F1，物体将做曲线运动B．若突然撤去F1，物体将做匀加速直线运动C．若突然撤去F2，物体将做曲线运动D．若突然撤去F2和F3，物体将做曲线运