曲线运动课件-高一下学期物理粤教版

第一章抛体运动第一节曲线运动学习目标1.知道曲线运动是变速运动,速度的方向沿轨迹的切线方向.(物理观念)2.理解物体做曲线运动的条件,会运用其分析解决简单的物理问题.(科学思维)3.通过实验归纳物体做曲线运动的条件.(科学探究)基础落实·必备知识全过关一、认识曲线运动物体的运动轨迹是

的运动称为曲线运动.

二、物体做曲线运动的速度方向1.曲线运动的速度方向在曲线运动中,质点在某一位置的速度方向与曲线在这一点的

方向一致.

曲线

切线想一想以初速度v0抛出一个物体,物体在空中做曲线运动,如图所示.物体经过A、B、C、D点时的速度方向是怎样的?提示

沿轨迹各点处的切线方向.2.曲线运动的性质在曲线运动中,只要速度的方向发生变化,速度矢量就发生

,即具有

,所以曲线运动是一种

.

变化加速度变速运动三、物体做曲线运动的条件当物体所受合外力的方向与它的速度方向

时,物体做曲线运动.

情境链接节日夜空燃放的焰火,绚丽多彩,美轮美奂.为什么有的焰火轨迹为曲线,有的则为直线?不在同一直线上提示

焰火颗粒在空中运动时主要受重力,当初速度方向与合外力方向在同一直线上时,焰火轨迹为直线,否则为曲线.易错辨析(1)做曲线运动的物体,其速度是时刻变化的.(

)(2)速度方向变化的物体一定做曲线运动.(

)(3)物体做曲线运动时,加速度可以为恒量.(

)(4)做曲线运动的物体,其加速度方向与速度方向不在同一直线上.(

)(5)受恒力作用的物体不可能做曲线运动.(

)√×提示

竖直上抛运动,物体由向上运动变为向下运动,速度方向发生了变化,但运动轨迹为直线.√√×提示

无论物体所受力是否恒定,只要物体所受合外力的方向与速度的方向不共线,物体做曲线运动.重难探究·能力素养全提升探究点一曲线运动的速度特点导学探究如图所示,孩子们在玩“丢沙包”游戏.(1)丢出的沙包在空中做什么运动?(2)沙包运动的速度在不同时刻有什么特点?提示

(1)曲线运动.(2)速度方向时刻发生变化,都沿该时刻曲线的切线方向.知识归纳1.曲线运动(1)曲线运动中物体在某时刻(或某位置)的速度方向,就是运动轨迹曲线上这一点的切线方向.(2)速度是矢量,既有大小,又有方向.物体做曲线运动时,速度大小可能变化,也可能不变化,速度方向一定变化.一定是变速运动

.曲线运动的分类(1)匀变速曲线运动:加速度恒定的曲线运动,即物体在恒力作用下的曲线运动.(2)变加速曲线运动:加速度不断变化的曲线运动,即物体在变力作用下的曲线运动.物体受“恒力”还是“变力”典例剖析【例题1】

翻滚过山车是游乐园里的一种娱乐设施.如图所示,翻滚过山车(可看成质点)从高处冲下,过M点时速度方向如图所示,在圆形轨道内依次经过A、B、C三点,下列说法正确的是(

)A.翻滚过山车过A点时的速度方向沿AB方向B.翻滚过山车过B点时的速度方向沿水平方向向左C.翻滚过山车过A、C两点时的速度方向相同D.翻滚过山车在圆形轨道上与M点速度方向相同的位置在AB段上B解析

翻滚过山车经过A、B、C三点时的速度方向如图所示,由图可知B正确,A、C错误;作M点速度方向的平行线且与圆形轨道相切于N点,则翻滚过山车过N点时速度方向与M点速度方向相同,D错误.方法技巧

曲线运动中判断物体在某点速度方向的三个步骤(1)找出物体运动轨迹的方向.(2)确定物体在该点的切线方向.(3)画出带箭头的切线,箭头指向为物体在该点的速度方向.对点演练1.如图所示,一个物体沿曲线由A点运动到B点,关于该物体运动的描述正确的是(

)A.物体在A点的速度方向为虚线2所示B.物体在A点的速度方向为虚线5所示C.物体由A点运动到B点,位移方向为虚线4所示D.物体由A点运动到B点,位移方向为虚线5所示D解析

物体在A点的速度方向沿轨迹的切线方向,即为虚线1所示,故A、B错误;位移方向由初位置指向末位置,物体由A点运动到B点,位移方向为虚线5所示,故C错误,D正确.A2.(2025黑吉辽蒙卷)书法课上,某同学临摹“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示.笔尖由a点经b点再回到a点,则(

)A.该过程位移为0B.该过程路程为0C.两次过a点时速度方向相同D.两次过a点时摩擦力方向相同解析

位移是矢量,表示物体从起点到终点的有向线段,路程是标量,表示物体运动轨迹的长度,笔尖从a点再经b点再回到a点,该过程位移为0,路程不为0,故A正确,B错误.运动方向沿轨迹切线方向,摩擦力方向沿运动反方向,笔尖两次经过a点的速度方向和摩擦力方向均不相同,故C、D错误.探究点二物体做曲线运动的条件导学探究小球在光滑桌面上沿直线运动.思考并探究下面的问题:(1)分析小球在光滑桌面上的运动情况和受力情况.(2)分析小球从桌子边缘离开后的运动情况和受力情况.提示

(1)小球在桌面上所受合外力为零,做匀速直线运动.(2)小球离开桌面后,所受合外力不为零,所受合外力方向与速度方向不在同一直线上,做曲线运动.知识归纳1.物体做曲线运动的条件(1)动力学条件合外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合外力不为零;③合外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.2.曲线运动的轨迹与速度、合外力的关系做曲线运动的物体的轨迹与速度方向相切,夹在速度方向与合外力方向之间,并向合外力方向弯曲,也就是合外力指向运动轨迹的凹侧.3.合外力与速率变化的关系若合外力方向与速度方向的夹角为α.(1)当α为锐角时,物体速率增大,做加速曲线运动,合外力既改变速度的大小,又改变速度的方向(如图甲所示);甲

(2)当α为直角时,物体速率不变,做速度大小不变的曲线运动,合外力只改变速度的方向,不改变速度的大小(如图乙所示);乙

(3)当α为钝角时,物体速率减小,做减速曲线运动,合外力既改变速度的大小,又改变速度的方向(如图丙所示).丙

典例剖析D【例题2】

如图所示③,用频闪照相机①拍下篮球在空中运动的照片②,则篮球在Q点处所受合外力方向可能是(

)A.1的方向

B.2的方向C.3的方向

D.4的方向解析

由题图可知,篮球做减速曲线运动,所受合外力应该指向轨迹的内侧,且与速度方向成钝角,所以篮球在Q点处所受合外力方向可能是4的方向.故选D.教你析题

教你破题

获取题干关键信息

分析篮球速度方向、大小的变化根据曲线运动的条件、力与运动的关系结合图分析确定篮球所受合外力的方向读取题干获取信息①相邻位置时间间隔相等②需要考虑空气阻力③篮球在左侧相邻位置之间水平间隔比右侧大,1、2指向轨迹切线,3、4指向轨迹凹侧规律总结

合外力对速度的影响(1)对速度方向的影响速度方向逐渐向合外力方向一侧变化.(2)对速度大小的影响设合外力方向与速度方向夹角为θ,当θ<90°时,物体速率增大;当θ>90°时,物体速率减小;当θ=90°时,物体速率不变.对点演练3.(多选)若已知物体的速度方向和它所受合外力的方向,虚线表示其运动轨迹,下列图中不可能是物体运动轨迹的是(

)ABD

解析

物体做曲线运动时,轨迹夹在速度方向和合外力方向之间,合外力大致指向轨迹的凹侧.故C可能,A、B、D不可能.本题选择不可能的,故选A、B、D.4.冬奥会的单板滑雪比赛场地由助滑区、起跳台、着陆坡、终点区构成.运动员与滑雪板一起从高处滑下,通过起跳台起跳,完成空翻、转体、抓板等技术动作后落地.分析时,不考虑运动员空翻、转体等动作对整体运动的影响.若空气阻力不可忽略,运动员在空中运动时所受合外力的图示正确的是(

)C解析

运动员在空中运动时,阻力方向与速度方向相反,即斜向右上,自身重力方向竖直向下,则合外力方向朝右下.故A、B、D错误,C正确.学以致用·随堂检测全达标123451.(曲线运动的速度方向)右图为水平桌面上一条弯曲的轨道.钢球从轨道的M端进入,沿轨道做曲线运动,它从轨道N端离开轨道后的运动轨迹是(

)A.a B.b C.c D.dC解析

钢球做曲线运动时,在某一点的速度方向,沿曲线在这一点的切线方向,即沿着曲线的切线c的方向.故选C.123452.(曲线运动中速度方向与合外力方向)某款反辐射导弹可以打击敌方雷达,导弹运动时的轨迹如图所示,导弹可视为质点,导弹的速度v的方向与所受合外力F的方向的关系可能正确的是(

)A.图中A点 B.图中B点C.图中C点 D.图中D点D解析

题图中A和C点,导弹的速度方向应沿运动轨迹的切线方向,故A、C错误;题图中B点标出导弹所受合外力的方向不应该在轨迹的切线方向,而应该指向运动轨迹弯曲的内侧,故B错误;导弹在D点的速度方向沿轨迹的切线方向,受到的合外力应该指向运动轨迹弯曲的内侧,故D正确.123453.(曲线运动中速度方向与加速度方向)如图所示,某同学春节期间去湿地公园玩,向河中抛出一石块,则下列说法正确的是(

)A.石块速度的大小不变,方向时刻发生变化B.石块加速度的方向时刻改变,且加速度方向一定沿石块运动轨迹每一点的切线方向C.石块速度方向和加速度方向始终在石块运动轨迹每一点的切线方向上D.石块的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上D12345解析

向河中抛出一石块,石块做曲线运动,运动轨迹向下弯曲,即石块抛出后受到的合外力指向运动轨迹弯曲的方向,石块所受合外力的方向就是石块加速度的方向,石块速度方向为石块运动轨迹每一点的切线方向,故加速度方向跟速度方向不在同一直线上,速度方向不断改变,速度大小也不断变化.故选D.12345C4.(物体做曲线运动的条件)(2025广东江门期中)关于物体的运动,下列说法正确的是(

)A.物体在恒力作用下一定做直线运动B.物体在变力作用下一定做曲线运动C.物体的速度方向与合外力方向不在同一直线上时,物体做曲线运动D.加速度不为零一定是匀变速运动12345解析

物体在恒力作用下不一定做直线运动,故A错误;物体做曲线运动的条件是合外力方向与速度方向不在同一条直线上,如果变力的方向始终与速度方向共线,物体就做直线运动,故B错误;物体的速度方向与合外力方向不在同一直线上时,物体一定做曲线运动,故C正确;加速度不为零且保持不变的运动叫作匀变速运动,可以是直线运动,也可以是曲线运动,故D错误.123455.(物体做曲线运动的条件)一物体由静止开始下落一小段时间后,突然受一恒定水平风力影响,但着地前一小段时间风突然停止,则其运动轨迹的情况可能是图中的(

)C123