51 曲线运动(上课用).ppt

1、观察,观察,观察,轨迹是曲线的运动叫做曲线运动,思考,曲线运动和直线运动相比，除运动轨迹不同，还有什么不同？,怎样确定曲线运动中任意时刻（或任意位置）的速度方向呢？,曲线运动的速度方向在不断变化,曲线运动的物体的速度方向,在旋转的砂轮上磨刀具,撑开带有雨滴的雨伞绕柄旋转，伞边缘上的水滴如何运动？,观察,火星由于惯性，以脱离砂轮时的速度沿切线方向飞出，切线方向即为火星飞出时的速度方向,水滴沿伞边缘的切线方向飞出,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。,结论,如图所示，质点做曲线运动在时间t内从A到B，如何求这段时间内的平均速度？根据瞬时

2、速度的定义，又如何求解质点在A点的瞬时速度呢？,质点在时间t内从A到B，这段时间内的位移即为割线AB，平均速度的方向就是割线AB的方向。,如果t取得越小，平均速度的方向依次变为割线AC、AD的方向。,当t0时,割线就成了切线，即平均速度极限值即为A点的瞬时速度,它的方向便在过A的切线方向上。,一般曲线运动的切线,圆的切线,A,B,0,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。,1、物体有初速度但不受外力时，将做什么运动？,3、物体既有初速度又有外力时，将做什么运动？,2、物体没有初速度但受外力时，将做什么运动？,当初速度与外力不在同一直线上。,讨论与思考：,当初速度方向与外

3、力方向在同一直线上（方向相同或相反）。,物体做曲线运动的条件,物体做曲线运动的条件：当物体所受的合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动。,物体做曲线运动的条件,F合或 a 跟 v 在同一直线上,直线运动,a 恒定匀变速直线运动 a 变化变加速直线运动,F合或 a 跟 v 不在同一直线上,曲线运动,a 恒定匀变速曲线运动 a 变化变加速曲线运动,说明：判断直线还是曲线运动关键看a 与v 是否同一直线；判断匀变速还是变加速关键看a 是否恒定,总结,1、曲线运动的轨迹是曲线；,2、曲线运动的运动方向时刻在改变；,3、曲线运动是变速运动，故必然要有加速度即一定受到外力作用或者说做曲线

4、运动的物体的合外力一定不为零。,物体沿圆周逆时针转动且速度大小保持不变,曲线运动的特点,1、下列说法正确的是 A、做曲线运动的物体速度的方向必定变化 B、速度变化的运动必定是曲线运动 C、加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D、加速度变化的运动必定是曲线运动,A,练习,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？,物体运动轨迹夹在速度方向和合外力方向之间,问题1,问题2,做曲线运动的物体运动轨迹弯曲方向与其所受合外力方向有什么关系呢？,做曲线运动的物体所受合外力必指向运动轨迹凹的一侧,如图,物体在恒力F 作用下沿曲线从 A 运动到B , 这时突然使它所受力反向（大小不变

5、），则物体以后的运动情况 ( ) A、可能沿曲线 Ba 运动 B、可能沿直线 Bb 运动 C、可能沿曲线 Bc 运动 D、可能沿原曲线由 B 返回 A,C,练习,1、曲线运动是一种轨迹为曲线的运动。,2、曲线运动的特点: 轨迹是曲线；运动方向时刻在改变； 是变速运动，一定具有加速度，合外 力不为零。,3、做曲线运动的物体在某点速度方向是曲线在该点的切线方向。,4、曲线运动的条件：运动物体所受合外力方向跟它的速度方向不在同一直线上。,小结,以下说法正确的是( ) A、曲线运动一定是变速运动 B、变速运动一定是曲线运动 C、曲线运动的加速度一定不为零 D、曲线运动轨迹上任一点的切线方向就是质点在这

6、一点的瞬时速度方向,ACD,练习,物体在光滑水平桌面受三个水平恒力（不共线）处于平衡状态，当把其中一个水平恒力撤去时，物体将 ( ) A、物体可能做匀加速直线运动 B、物体可能做匀减速直线运动 C、物体有可能做曲线运动 D、物体一定做曲线运动,ABC,练习,分运动和合运动,合运动：物体实际的运动叫合运动 分运动：物体同时参与合成的运动 的运动叫分运动,合运动与分运动的特点： 1 独立性：分运动之间互不相干，它们 按各自规律运动，彼此互不影响 2 等时性：各个分运动与合运动总是同时发生，同时结束，经历的时间相等 3 等效性：各个分运动叠加的效果与合运动相同 4 相关性：分运动的性质决定合运动的性

7、质和轨迹,运动的合成与分解,由分运动求合运动的过程叫运动的合成 由合运动求分运动的过程叫运动的分解,运动的合成与分解(速度、加速度、位移): 平行四边形定则.,1 两个匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动 2 一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动仍然是匀变速运动，当两者共线时为匀变速直线运动，不共线时为匀变速曲线运动 3 两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速运动，若合速度方向与合加速度方向在同一条直线上，则是直线运动，若合速度方向与合加速度方向不在同一条直线上，则是曲线运动,例题:飞机起飞时以v=300 km/h的速度斜向上飞,飞行方向与水平面的夹角为30.求水平方向的分速度vx和

8、竖直方向的分速度vy,例题,降落伞下落一定时间后的运动 是匀速的.没有风的时候,跳伞员 着地的速度是5m/s.现在有风, 风使他以4m/s的速度沿水平方 向东移动,问跳伞员将以多大的 速度着地,这个速度的方向怎样?,最短航程为smin=d/sin,渡河时间最短 tmin=d/v船,航程最短Smin=d,航程为S=d/cos,渡河时间为t=d/v船sin,1.船头指向正对岸,2.船头偏向上游且v船v水,当cos=v水/v船 时，,3.若v船v水,沿流水方向和船在静水中的方向,当船头与上游成(900), sin=v船/v水时,v船,v船,小船渡河问题,练.在抗洪抢险中，战士驾驶冲锋舟救人，假设江岸

9、是平直的.洪水沿江而下，水的流速为5 m/s.舟在静水中的航速为10 m/s,战士救人的地点A离岸边最近点O的距离为50 m,如右图所示.问： (1)战士要想用最短的时间将人送上岸，求最短时间为多长? (2)战士要想用最短的航程将人送上岸，冲锋舟的驾驶员应使舟头与河岸成多少度角? (3)如果水的流速是10 m/s，而舟的航速(静水中)为5 m/s,战士想通过最短的距离将人送上岸，求这个最短的距离.,t=5s =60 S=100m,?,注意：1) v合即为船实际运动的速度 2)沿绳的方向上各点的速度大小相等,绳、杆连接体问题：,垂直于绳方向的旋转运动,沿绳方向的伸长或收缩运动,vA,vAv合 c

10、os,再问： 上题中，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当汽车匀速向左运动时，物体M的受力情况是（ ） A、绳的拉力大于M的重力 B、绳的拉力等于M的重力 C、绳的拉力小于M的重力 D、绳的拉力先大于M的重力， 后变为小于M的重力,A,vA,vAv sin,v,vA,A,B,VA,VB?,VB=VAcot,课堂作业,1。质点做曲线运动时（ ） A速度的大小一定在时刻变化 B速度的方向一定在时刻变化 C它一定做变速运动 D它可能是速率不变的运动,2下列叙述正确的是（ ） A物体在变力作用下不可能做曲线运动 B物体在变力作用下不可能作直线运动 C物体在变力和恒力作用下都有可能作曲线运动 D物体在变力和恒力作用下都有可能作直线运动,3某质点做曲线运动时（ ） A在某一点的速度方向是该点曲线的切线方向 B在任意时间内的位移大小总是大于路程 C在任意时刻质点受到的合力不可能为零 D速度的方向与合力的方向必不在一直线上,4关于曲线运动，下列说法正确的是（ ） A曲线运动可以是直