5.1 曲线运动（学案）-【成才之路】2020-2021学年高中新课程物理同步学习指导（人教版必修2）

物理 （必修 2·人教版）　 学案部分　 详解答案 [学案部分] 第五章　 曲线运动 第一节　 曲线运动 课前预习反馈 　 　 知识点 1:曲线 　 　 知识点 2:1. 平面直角　 2. 分矢量　 位置坐标(xA ,yA ) 　 　 知识点 3:1. 切线方向　 2. 方向　 变速　 3. 分速度　 vcosθ　 vsinθ 　 　 知识点 4:1. 竖直　 水平　 2. vx t　 vy t　 v 2 x + v 2 y 　 vy vx 　 vy vx x 过原点的直线 　 　 知识 5:1. 不在同一条直线上　 2. 不在一条直线上 判一判　 (1) × 　 (2)√　 (3) × 　 (4) × 　 (5) × 　 (6)√ 选一选 　 　 B　 乒乓球从吹气开始向左下方做曲线运动,不可能进入纸筒,故 选 B。 想一想 　 　 (1)战士在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做匀加速直线 运动; (2) 战士受的合力沿竖直方向,与其合速度不在一条直线上,所以 做曲线运动。 因其加速度恒定,故其运动为匀变速运动。 课内互动探究 　 　 思考讨论 1:提示:如图所示;匀变速曲线运动 　 　 典例试做 1:C　 做曲线运动的物体速度一定发生变化,但加速度可 以不变(恒力作用),例如把物体水平抛出后,物体只受重力,加速度不 变,但在空中做曲线运动,选项 A、D 错误;做曲线运动的物体,速度大小 可以不变,但方向一定发生变化,由于速度是矢量,速度发生变化,一定 有加速度,选项 B 正确,选项 C 错误。 对点训练 1:BD　 小明做曲线运动,其速度方向时刻变化,做变速运 动,一定存在加速度,所受合力一定不为零,故选项 BD 正确,AC 错误。 思考讨论 2:提示:小球做曲线运动时,受到的吸引力方向与速度方 向不在同一直线上,指向小球轨迹弯曲轨迹的内侧。 典例试做 2:C　 汽车运动的速度方向沿其轨迹的切线方向,由于速 度减小,则合力方向与速度方向间的夹角大于 90°,且合力指向弯曲轨迹 的内侧方向,故选 C。 对点训练 2:C　 小球做曲线运动时,所受合外力指向轨迹的凹侧, 故 C 正确。 思考讨论 3:提示:雪花同时参与了竖直向下和水平方向上的直线运 动。 　 　 典例试做 3:(1)物体在 x 轴方向有 ax = 0,y 轴方向有 ay = 1 2 m/ s2 由牛顿第二定律得 F合 = may = 1 N,方向沿 y 轴正方向; 由图知 v0x = 3 m/ s,v0y = 0,所以物体的初速度 v0 = 3 m/ s,方向沿 x 轴正方向。 (2)当 t =8 s 时,vx =3 m/ s,vy = ayt =4 m/ s,所以 v = v 2 x + v 2 y =5 m/ s 设速度与 x 轴的夹角为 θ,则 tanθ = vy vx = 4 3 (3)当 t = 4 s 时,x = v0x t = 12 m,y = 1 2 ay t 2 = 4 m, 物体的位移 l = x2 + y2 = 4 10 m 设位移与 x 轴的夹角为 α,则 tanα = y x = 1 3 (4)由 x = v0x t = 3t,y = 1 2 ay t 2 = 1 4 t2 ,消去 t 得 y = x 2 36 对点训练 3:D　 孔明灯在竖直 Oy 方向做匀加速运动,则合外力沿 Oy 方向,在水平 Ox 方向做匀速运动,此方向上合力为零,所以合运动的 加速度方向沿 Oy 方向,但合速度方向不沿 Oy 方向,孔明灯做曲线运动, 结合合力指向轨迹内侧可知轨迹可能为 OD,故 D 正确,ABC 错误。 课堂达标检测 1. C　 当物体受到的合外力方向与速度方向不共线时,物体做曲线运动, 故 C 正确。 2. B　 网球离开球拍后的运动轨迹为曲线,相应点的速度方向沿轨迹上 该点的切线方向,故选 B。 3. B　 根据 l = H - t + t2 可知,B 在竖直方向上匀减速上升,绳索对 B 的 拉力大小小于 B 的重力大小;B 在水平方向匀速运动,所以 F、G 都在 竖直方向上,又因为 B 向上减速,其合力方向竖直向下,运动轨迹应向 下弯曲,故只有 B 符合。 核心素养微课(一) 典例剖析 　 　 典例试做 1:(1)由题意知,当船在垂直于河岸方向上的分速度最大 时,渡河所用的时间最短,河水流速平行于河岸,不 影响渡河时间,所以当船头垂直于河岸向对岸渡河 时,所用时间最少,则最短时间为 t = d v1 = 100 4 s = 25s。 如图所示,当船到达对岸时,船沿河流方向也 发生了位移,由直角三角形的几何知识可得,船的 位移为 l = d2 + x2 ,由题意可得 x = v2 t = 3 × 25 m = 75 m, 代入得 l