《三维设计 物理 必修 第二册(配粤教版)》课件 第一节 曲线运动

第一章

抛体运动第一节曲线运动核心素养点击物理观念(1)知道什么是曲线运动(2)知道曲线运动的瞬时速度方向(3)知道物体做曲线运动的条件科学思维(1)能用极限思想理解曲线运动的瞬时速度方向，并会在轨迹图上画出某点的速度方向(2)理解曲线运动是变速运动(3)会运用牛顿运动定律分析讨论物体做曲线运动的条件科学态度与责任认识生活、生产中的曲线运动的实例，体会物理学研究的很多问题就在身边一、认识曲线运动物体做曲线运动的速度方向1．填一填(1)曲线运动：物体的运动轨迹是

的运动。(2)速度方向：质点在某一位置的速度方向与曲线在这一点的

方向一致。(3)运动性质：曲线运动中速度的

时刻发生变化，即速度时刻发生变化，因此曲线运动一定是

运动。曲线切线方向变速2．判一判(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)曲线运动中物体的速率不一定变化。

()(3)物体的速度不断改变，它一定做曲线运动。

()(4)物体做曲线运动时，速度方向指向曲线的凹侧。

()√√××3．选一选下列说法中正确的是 (

)A．做曲线运动的物体，速度方向一定发生变化B．速度方向发生变化的运动一定是曲线运动C．合力发生变化的运动一定是曲线运动D．加速度发生变化的运动一定是曲线运动解析：物体做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故A正确；速度方向发生变化的运动，其运动的轨迹可能是直线，如竖直上抛运动上升的过程和下降的过程，其速度方向发生变化，故B错误；物体做曲线运动的条件是受到的合力与速度的方向不在同一条直线上，合力发生变化或加速度发生变化的运动不一定是曲线运动，如非匀变速直线运动，故C、D错误。答案：A

二、物体做曲线运动的条件1．填一填(1)动力学条件：当物体所受

的方向与它的速度方向

同一直线上时，物体做曲线运动。(2)运动学条件：当物体的

的方向与速度的方向

同一直线上时，物体做曲线运动。2．判一判(1)物体做曲线运动时，速度方向与合外力的方向有时可能在同一条直线上。

()(2)物体做曲线运动时，合力一定是变力。

()(3)物体做曲线运动时，合力一定不为零。

()(4)物体做曲线运动时，加速度一定不为零。

()合外力不在加速度不在××√√3．选一选[多选]关于物体做曲线运动的条件，下列说法正确的是

(

)A．物体受变力作用才可能做曲线运动B．物体受恒力作用也可能做曲线运动C．物体所受合力为零时，不可能做曲线运动D．物体只要受到合外力作用，就一定做曲线运动解析：物体做曲线运动的条件是合力不为零且合力方向与速度不共线，与合力是变力还是恒力无关，选项A错误，B正确；若物体所受合力为零，则物体处于静止状态或做匀速直线运动，选项C正确；物体做匀变速直线运动时，也受到合外力作用，选项D错误。答案：BC

[重难释解]1．曲线运动的速度方向曲线运动的速度方向与该时刻运动轨迹曲线上相应点的切线方向相同，速度的方向时刻在发生变化。如图所示，表示质点经过A、B、C三点的速度vA、vB、vC方向。探究(一)曲线运动的性质，运动的简单分类2．曲线运动的性质由于做曲线运动的物体的速度方向时刻在变化，不管速度大小是否变化，因其矢量性，物体的速度时刻在变化，所以曲线运动一定是变速运动。3．曲线运动的特点(1)加速度一定不为零。(2)合外力一定不为零。4．运动的五种类型轨迹特点加速度特点运动性质受力特点直线加速度为零匀速直线运动合力F＝0，属于惯性运动加速度不变匀变速直线运动合力F恒定，与速度v在同一直线上加速度变化非匀变速直线运动合力F变化，与速度v在同一直线上曲线加速度不变匀变速曲线运动合力F恒定，与速度v不在同一直线上加速度变化非匀变速曲线运动合力F变化，与速度v不在同一直线上[特别提醒]理解曲线运动的三个易错点(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。(2)物体做曲线运动，可能受恒力作用，也可能受变力作用。(3)物体做曲线运动，加速度方向可能变化，也可能不变。

如图所示，蜡块在竖直玻璃管内水中匀速上升的同时，玻璃管由静止开始沿水平向右加速运动，则观察到蜡块的实际运动轨迹可能是(

)A．曲线a B．直线bC．曲线c D．曲线d解析：玻璃管向右加速运动，蜡块受到的合力水平向右，做曲线运动的物体受到的合力指向曲线的内侧，蜡块实际运动轨迹可能是曲线a，A正确。答案：A

曲线运动性质的两种判断方法(1)合外力判断法。若物体的合外力为恒力，则物体做匀变速曲线运动；若物体的合外力为变力，则物体做非匀变速曲线运动。(2)加速度判断法。若物体的加速度不变，则物体做匀变速曲线运动；若物体的加速度变化，则物体做非匀变速曲线运动。[素养训练]1．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．bC．c D．d解析：小球在弯道内做曲线运动，它从出口B离开后沿着切线飞出，在纸上留下的痕迹是b，选项B正确。答案：B

2．做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的物理量是 (

)A．速率

B．速度C．加速度

D．合外力解析：物体做曲线运动时，速度方向一定变化，速度大小不一定变化，即速率可能不变，但速度一定变化，故A错误，B正确。做曲线运动的物体的合外力或加速度有可能变化，也有可能不变，C、D错误。答案：B

3.如图所示，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．物体在a点的速度方向由a指向bC．物体的加速度一定不为零D．物体所受的合力不可能恒定解析：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，故A错误；物体在a点的速度方向沿曲线上a点的切线方向，故B错误；做曲线运动的物体的速度是变化的，则物体的加速度一定不为零，故C正确；做曲线运动的物体受到的合力不为零，但物体所受到的合力可以是恒力，也可以是变力，故D错误。答案：C

[重难释解]1．物体做曲线运动的条件的理解(1)动力学条件：合力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合力与速度方向不共线。(2)运动学条件：加速度与速度方向不共线。探究(二)对物体做曲线运动的条件的理解2．曲线运动的轨迹与速度方向、合力方向的关系(1)做曲线运动物体的轨迹与速度方向相切，并向合力方向弯曲，并且夹在速度方向与合力方向之间(如图所示)。(2)合力方向一定指向运动轨迹弯曲的“凹”侧。某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是(

)解析：篮球做曲线运动，所受合力指向运动轨迹的凹侧。故选A。答案：A

力和运动轨迹关系的两点提醒(1)物体的运动轨迹由初速度、合外力两个因素决定，轨迹在合外力与速度之间且与速度相切。(2)物体在恒力作用下做曲线运动时，速度的方向将越来越接近力的方向，但不会与力的方向相同。(2024·广州高一检测)我国战机“歼-­20”在珠海航展上的某次表演中，先水平向右加速，再沿着曲线ab斜向上加速运动，最后沿着陡斜线直入云霄。战机飞行到曲线上c点时受到的合外力为F，则F的方向可能正确的是(

)解析：战机飞行轨迹是曲线，战机做曲线运动，根据曲线运动的条件，战机受到的合外力方向指向曲线运动轨迹的凹侧，因为是加速运动，故战机受到的合外力方向与该点的速度方向的夹角为锐角，如图所示，故选D。答案：D

速率变化与合外力方向的关系设合外力方向与速度方向的夹角为θ，则：夹角θ运动轨迹速率变化θ＝0°直线速率越来越大θ＝180°速率越来越小0°＜θ＜90°(图甲)曲线速率越来越大θ＝90°(图乙)速率不变90°＜θ＜180°(图丙)速率越来越小[素养训练]1．小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，动能一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是(

)解析：小车做曲线运动，所受合力指向曲线的凹侧，A、B错误；小车动能一直增加，合力与运动方向夹角为锐角，C错误，D正确。答案：D

2．关于物体做曲线运动的条件，以下说法中正确的是(

)A．初速度不为零的物体，受到与初速度的方向不在同一直线上的合力作用B．物体可以不受到力的作用C．物体加速度的方向必须发生变化D．物体受到的合力与加速度有一夹角解析：初速度不为零的物体，受到与初速度的方向不在同一直线上的合力作用时，物体做曲线运动，A正确；做曲线运动的物体必须受到力的作用，B错误；做曲线运动的物体，加速度的方向不一定发生变化，C错误；根据牛顿第二定律可知，物体受到的合力与加速度是同向的，D错误。答案：A

3. 如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A点运动到B点，这时突然使它所受的力反向而大小不变，即由F变为－F，关于在此力作用下物体以后的运动情况，下列说法正确的是(

)A．物体可能沿曲线Ba运动B．物体可能沿直线Bb运动C．物体可能沿曲线Bc运动D．物体可能沿原曲线由B点返回A点解析：物体在A点时的速度vA沿A点的切线方向，物体在恒力F作用下沿曲线运动，此力F必有垂直于vA的分量，即力F可能为图中所示的各种方向之一，当物体到达B点时，瞬时速度vB沿B点的切线方向，这时物体受力F′＝－F，即F′的方向可能为图中所示的各种方向之一，可知物体以后可能沿曲线Bc运动，故选项C正确。答案：C

一、培养创新意识和创新思维极限思维法判断——曲线运动的速度方向用笔画一条直线，你会发现，笔尖运动方向保持不变(图甲)；再用笔画一条曲线，观察笔尖运动，你会发现，笔尖运动方向不断改变(图乙)。在图乙中：(1)根据平均速度的定义，笔尖经时间t沿曲线从A点运动到B点，平均速度的方向与位移AB的方向相同；(2)笔尖沿曲线从A点运动到B1点，平均速度的方向与位移AB1的方向相同；(3)笔尖沿曲线从A点运动到B2点，平均速度的方向与位移AB2的方向相同；(4)B3、B4……越接近A点，t越短，平均速度越接近A点的瞬时速度，其方向越接近A点的切线方向。根据上面的分析，可以得到什么结论？提示：物体做曲线运动时在某点的速度方向，就是沿曲线在该点的切线方向。二、注重学以致用和思维建模1.

假如在弯道上高速行驶的赛车，突然后轮脱离赛车，关

于脱离赛车后的车轮的运动情况，以下说法正确的是(

)A．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：