《曲线运动》课件

第五章抛体运动1曲线运动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作出解释；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，有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．本章不仅要认识抛体运动，同时要用运动合成与分解的方法对抛体运动进行分析．本章是运动学和动力学知识在曲线运动中的具体应用，是所学运动学和动力学知识的拓展和延伸．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．知道曲线运动是变速运动3．知道物体做曲线运动的条件，学会对实例进行分析4．知道曲线运动的性质与轨迹特点5．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预习导学|新知领悟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．切线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 (2020届杭州检测)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.多维课堂|

素养初培游乐场是大家喜爱的地方，里面的过山车备受欢迎．各地的过山车设计千姿百态，各不一样，有圆形的，有螺旋的，有翻转的，如图所示．坐过山车是一项惊险刺激的运动．如果某次过山车沿水平圆形轨道匀速转动，行驶过程中速度的大小保持不变，请思考下列问题．曲线运动的速度方向

问题(1)此过山车匀速转动时，其速度会发生变化吗？(2)过山车做的是曲线运动，如何确定它在某一点时的速度方向？(3)过山车做曲线运动时，加速度可以为零吗？为什么？【答案】(1)会，因为速度方向时刻变化．(2)过轨迹上的点沿运动的方向作曲线的切线即为速度方向．(3)不可以．因速度有变化，故一定有加速度．探究总结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．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．精练1

在国际田联钻石联赛的上海站女子铅球决赛中，中国选手巩立姣以19.99米的成绩获得冠军．如图所示的曲线为铅球的运动轨迹(铅球可视为质点)．A、B、C为曲线上依次经过的三点，ED为曲线上B点的切线．关于铅球在B点的速度方向，下列说法正确的是(

)A．沿AB方向 B．沿BC方向C．沿BD方向 D．沿BE方向【答案】C【解析】铅球做曲线运动，轨迹由A到C，B点的速度方向沿轨迹在该点的切线方向，即BD方向，故C正确，A、B、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如图所示，虚线MN为一小球在水平面上由M到N的运动轨迹，P是运动轨迹上的一点．四位同学分别画出了带有箭头的线甲、乙、丙、丁来描述小球经过P点时的速度方向．其中描述最准确的是(

)A．甲

B．乙C．丙

D．丁【答案】C【解析】某一时刻对应某一位置，此时的速度方向沿曲线上该点的切线方向，因此丙为P点的速度方向，故C正确．漂移是一种驾驶技巧，又称“甩尾”，车手以过度转向的方式令车子侧滑行走．相对于咬地过弯，漂移通常在赛车急转弯时用处很大，且非常具有观赏性，多出现在表演或是路况变化较大的赛车活动中．请对图丙，思考下列问题．物体做曲线运动的条件甲

乙丙问题(1)若前面汽车加速行驶，用线条和箭头画出汽车轨迹、速度、合外力的简单示意图．(2)若前面汽车减速行驶，用线条和箭头画出汽车轨迹、速度、合外力的简单示意图．【答案】(1)(2)如图(1)

(2)探究总结1．物体做曲线运动的条件(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．

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．应用(1)F合与v0的夹角θ和曲线运动速率变化的关系．①θ为锐角时，曲线运动速率变大；②θ为直角时，曲线运动速率不变；③θ为钝角时，曲线运动速率变小．(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，抛出的石子在空中运动的轨迹(图甲)，卫星绕地球运行的部分轨迹(图乙)．精练2

(2021年温州名校期中)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．物体所受的合力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与速度方向不共线(夹角不为0°或180°)，故D正确．变式3小球在光滑的水平桌面上以速度v做匀速直线运动，当它受到沿桌面向外的水平力F作用时，如图所示，小球运动的轨迹可能是

(

)A．Oa

B．ObC．Oc

D．Od【答案】D【解析】由题图可知，在没有受到外力作用时小球在水平桌面上做匀速直线运动，当有外力作用时，并且力的方向向下，应该指向圆弧的内侧，故小球的运动方向可能是Od.故选D.核心素养微专题建立曲线运动模型如图，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指向弯道内侧，如图所示．专练翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一个娱乐项目．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，在圆形轨道内经过A、B、C三点．下列说