曲线运动课件-高一下学期物理人教版

轨迹是曲线的运动叫做曲线运动第5章抛体运动

问题：物体做直线运动时，速度方向与运动轨迹一致。物体做曲线运动时，速度方向又是怎样的呢？新课导入第1节曲线运动[观察现象]观察在砂轮上磨刀具产生的火星和在旋转的陀螺上滴落红墨水被甩出的视频,请思考:刀具与砂轮接触处的火星、从旋转陀螺上甩出的红墨水分别沿什么方向飞出?[答案]均沿切线方向飞出.学习任务一

曲线运动的速度曲线运动的速度方向沿曲线在这一点的切线方向。学习任务一

曲线运动的速度[演示实验]观察做曲线运动物体的速度方向AB瞬时速度当时间Δt或位移Δx趋近于零时曲线运动的质点在某一点（或某一时刻）的速度方向在曲线的这一点的切线方向上。学习任务一学习任务一

曲线运动的速度方向及其性质[科学思维]例1.质点沿曲线从左向右运动,画出质点在A、B、C三点的速度方向。ABCvAvBvC结论：曲线运动速度方向时刻在改变，是变速运动加速度a不等于0，合力F不等于0学习任务一

曲线运动的速度例2

[2023·浙江1月学考]如图所示,在水平桌面铺上白纸,白纸上摆一条弧形弯道.表面沾有红色印泥的小钢球从弯道A端滚入,它从出口B离开后在纸上留下的痕迹是 (

)A.a B.b C.c D.dB[解析]曲线运动的速度方向沿轨迹的切线方向,小球离开弯道后,由受力分析可知小球将做直线运动,即小球从出口离开后在纸上留下的痕迹是b,故选项B正确.学习任务一

曲线运动的速度1、曲线运动的速度方向：

曲线运动中速度的方向是时刻改变的，质点在某一点（或某一时刻）的速度方向在曲线的这一点的切线方向上。2、曲线运动的性质：曲线运动是变速运动。（1）曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动。（2）只要物体的合外力为恒力，它一定做匀变速运动，可能是直线运动，也可能是曲线运动。特别提醒学习任务一

曲线运动的速度[科学探究]观察钢球的运动轨迹学习任务二

对曲线运动条件的理解曲线运动的条件是合力方向与速度方向不在同一条直线上例3关于物体做曲线运动的条件,以下说法正确的是

(

)A.物体受到的合力不为零,物体一定做曲线运动B.物体受到的合力不为恒力,物体一定做曲线运动C.初速度不为零,加速度也不为零,物体一定做曲线运动D.初速度不为零,且受到与初速度方向不在同一条直线上的合力作用,物体一定做曲线运动[解析]物体做曲线运动的条件是合力方向与速度方向不在同一条直线上,物体在恒力作用下,可以做匀变速直线运动,不一定做曲线运动,而在变力作用下,可以做加速度变化的直线运动,不一定做曲线运动,选项A、B错误;竖直上抛运动的初速度不为零,加速度也不为零,是直线运动,选项C错误;只有速度方向与合力的方向不在同一条直线上时,物体才做曲线运动,选项D正确.D学习任务二

对曲线运动条件的理解变式1

(多选)质点在F1、F2、F3三个恒力的共同作用下处于平衡状态,若突然撤去F1,则质点(

)A.一定做匀变速运动

B.可能做曲线运动C.一定做非匀变速运动 D.一定做加速运动[解析]由题意可知,突然撤去F1时,质点受到的合力大小为F1,方向与F1的方向相反,质点在恒力作用下产生恒定的加速度,加速度恒定的运动一定是匀变速运动,故A正确,C错误.在撤去F1之前,质点保持平衡状态,有两种可能,一是质点处于静止状态,则撤去F1后,它一定做匀变速直线运动,二是质点处于匀速直线运动状态,则撤去F1后,质点可能做直线运动(条件是F1的方向和速度方向在同一条直线上),也可能做曲线运动(条件是F1的方向和速度方向不在同一条直线上),故B正确.质点加速还是减速要从加速度方向和速度方向的关系判断,当合力的方向和运动的方向相同或成锐角时质点才做加速运动,D错误.AB学习任务二

对曲线运动条件的理解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,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.学习任务二

对曲线运动条件的理解FFFv1v2v3做曲线运动的物体运动轨迹、速度方向与其所受合外力方向三者位置关系如何？结论：曲线运动轨迹始终夹在合外力方向与速度方向之间，合外力指向轨迹内侧。素养提升F合(a)跟v

在同一直线上直线运动F合(a)恒定→匀变速直线运动F合(a)变化→变加速直线运动F合(a)跟

v

不在同一直线上曲线运动素养提升关于F、a、v三者关系辨析示例

[2022·学军中学月考]质点沿如图所示的轨迹从A点运动到B点,已知其速度逐渐减小,则图中能正确表示质点在C点受力的是 (

)CA

B

C

D[解析]曲线运动中合力F应指向轨迹的“凹侧”,故A、D错误;F的方向与v的方向成锐角时,质点从A到B做加速运动,故B错误;F的方向与v的方向成钝角时,质点从A到B做减速运动,故C正确.素养提升变式2

(多选)观察图中抛出去的篮球(忽略空气阻力),C为轨迹最高点,则下列说法中正确的是

(

)A.篮球在E点的速度比在D点的速度大B.篮球在A点的加速度方向与速度的夹角小于90°C.篮球在A点的加速度与在E点的加速度相同D.篮球从A到E过程中,速度先减小后增大ACD素养提升素养提升[解析]篮球做匀变速曲线运动,合力的大小与方向均不变,加速度不变,故C正确;C点是最高点,在忽略空气阻力时,C点的速度方向与合力方向相互垂直,C点以后的D、E点处的合力方向与速度方向的夹角均小于90°,所以从D到E过程,速度一直增大,A正确;在A点的合力方向与速度方向的夹角大于90°,所以在A点的加速度与速度的夹角大于90°,B错误;从A到C过程中,合力方向与速度方向的夹角一直大于90°,所以从A到C过程中,速度减小,从C到E过程中,合力方向与速度方向的夹角一直小于90°,所以从C到E过程中,速度增大,D正确.曲线运动特点条件轨迹是一条曲线某点的瞬时速度的方向，就是通过这一点的切线方向2.质点所受合外力的方向跟它的速度方向不在同一直线上1.v≠0性质：曲线运动是变速运动，并且必有加速度课堂小结课后习题1.跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国跳水队多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”。图5.1-5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。整个运动过程中，除运动员入水前一段时间外，在哪几个位置头部的速度方向与入水时速度v的方向相同？在哪几个位置与速度v的方向相反？在图中标出这些位置。课后习题2.图5.1-6是从高空拍摄的一张地形照片，河水沿着弯弯曲曲的河床做曲线运动。图中哪些地方河水的速度方向跟箭头所指P处流水的速度方向相同？请把这些地方标注出来。课后习题3.汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时2min，每行驶半周，速度方向改变的角度是多少？汽车每行驶10s，速度方向改变的角度是多少？先画一个圆表示汽车运动的轨迹，然后作出汽车在相隔10s的两个位置的速度矢量示意图。课后习题4.一质点沿着圆周运动。请证明：质点与圆心连线所扫过的角度