2019-2020学年高中物理必修2（通用版）（导学案+课后提升训练）第五章第2课时　习题课：曲线运动 (2份打包)

第2课时　习题课：曲线运动 学习指导,核心素养物理观念,科学思维1. 通过阅读课本，知道物体做曲线运动的条件及轨迹分析．,√,√ 2. 通过阅读课本，查阅资料，知道物体运动性质和轨迹的判断方法．,,√ 3. 通过具体实例，知道运动的合成与分解及应用，小船渡河问题．,,√ 1. 物体做曲线运动的条件及轨迹分析 物体受到的合外力与初速度________(填“共线”或“不共线”)；合力的方向总是指向轨迹的________(填“凹”或“凸”) 侧． 2. 运动的合成与分解及应用 (1) 合运动和分运动的关系：________性、________性、________性． (2) 运动的合成与分解是指描述运动的各物理量即位移、速度、加速度的合成与分解，由于它们均是矢量，故合成与分解都遵守________． 3. 物体运动性质和轨迹的判断方法： (1) 物体所受合力为零或不受力时，将做匀速直线运动或静止． (2) 物体所受合力不为零时，若合力方向与速度方向夹角为θ，则： ①θ＝0°时，加速直线运动； ②θ＝180°时，减速直线运动； ③ 0°＜θ＜90°时，加速曲线运动； ④ 90°＜θ＜180°时，减速曲线运动； ⑤ θ＝90°时，速度大小不变的曲线运动． 4. 小船渡河问题 (1) 渡河时间只与垂直河岸的船的分速度有关，与水流速度无关．如图a，渡河时间最短：当船头垂直河岸时，渡河时间最短，最短时间tmin＝. (2) 求最短渡河位移时，根据船速v船与水流速度v水的大小情况用三角形定则求极限的方法处理． ① 如图b，当v水＜v船时，如果满足v水－v船cosθ＝0，渡河位移最短，xmin＝d. ② 如图c，当v水＞v船时，如果船头方向(即v船方向)与合速度方向垂直，渡河位移最短，最短渡河位移为xmin＝. 图a 图b 图c 5. 关联速度问题：绳、杆等长度不变的物体，两端点的速度关系：若两端点都沿绳(杆)运动时，两端点速度大小相等；若两端点不沿绳(杆)运动时，沿绳(杆)方向的分速度大小相等． 解题的原则：把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量，根据沿绳(杆)方向的分速度大小相等求解． 一、 力对曲线运动的影响 1. 曲线运动中合外力与速度、轨迹间的关系 做曲线运动的物体，其轨迹处在运动方向(速度方向)与合外力方向之间，且向合外力所指的方向弯曲． (1) 根据速度和合力的方向，可定性画出物体的运动轨迹，如图甲所示． (2) 根据物体的运动轨迹，可确定物体在某点的速度方向，也可定性画出受力方向，如图乙所示． 2. 物体的受力对物体运动的影响 力是改变物体运动状态(速度)的原因，既能改变速度的大小，也能改变速度的方向，这由力和速度的方向决定．设物体受到的合力方向和速度方向之间的夹角为θ，则： θ角的大小,运动性质,力的作用效果θ＝0°,匀加速直线运动 θ＝180°,匀减速直线运动,只改变速度的大小，不改变速度的方向0°＜θ＜90°,加速曲线运动 90°＜θ＜180°,减速曲线运动,既改变速度的大小，又改变速度的方向θ＝90°,速度大小不变的 曲线运动,只改变速度的方向，不改变速度的大小　　例1　(2019·河南洛阳月考)(多选)如图所示，一质点从M点到N点做曲线运动，当它通过P点时，其速度v和加速度a的方向可能正确的是(　　) 　　　　　　　　　　　　　　　 ,B) ,C) ,D) 【思路分析】　做曲线运动的物体，合外力的方向与速度方向不在同一直线上，且合外力指向运动轨迹的凹侧，而加速度的方向与合外力的方向是一致的，据此判断此题． 【解析】　做曲线运动的物体，其加速度的方向与所受合力的方向一致，根据曲线运动中力与轨迹间的关系可知，加速度的方向一定指向轨迹的凹侧，而速度的方向一定沿轨迹上该点的切线方向，故A、C正确． 【答案】　AC 【点评】　物体运动到某点时，其轨迹向哪个方向弯曲，可以用如下方法判断：作出物体在该点的速度方向(即切线方向)所在的直线，合外力方向指向此直线的哪一侧，轨迹就向哪一侧弯曲．应用这一方法，我们也可以根据轨迹的弯曲方向判断合外力的大致方向． 二、 运动的合成与分解 1. 运动的合成与分解是处理复杂运动的基本思想和方法，对于复杂的曲线运动(合运动)可分解成两个简单的直线运动(分运动)，运用已经掌握的直线运动规律分别进行研究．运动的合成与分解的基本法则是平行四边形定则． (1) 运动的合成：由分运动求合运动的过程． (2) 运动的分解：由合运动求分运动的过程． (3) 描述物体运动的物理量有位移、速度和加速度，这三个量都是矢量，而运动的合成与分解实际上就是这三个物理量的合成与分解． 2. “三步走”求解合运动或分运动 (1) 先根据题意确定所求的运动是合运动还是分运动． (2) 利用“化曲为直