第五章 第1节 曲线运动(Word教参)-【状元桥·优质课堂】2021-2022学年新教材高中物理必修第二册（人教版）

第五章　抛体运动 第1节　曲线运动 1.知道什么是曲线运动，会确定曲线运动中速度的方向，知道曲线运动是变速运动. 2.理解物体做曲线运动的条件. 物理观念 科学思维 知识点一　曲线运动的速度方向 1．质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的__切线方向__. 2．速度是矢量，它既有大小，又有方向．由于曲线运动中，速度的方向是变化的，所以曲线运动是__变速运动__. 知识点二　物体做曲线运动的条件 1．动力学角度看：当物体所受合力的方向与它的速度方向__不在同一直线上__时，物体做曲线运动． 2．运动学角度看：物体的加速度方向与它的速度方向__不在同一直线上__时，物体做曲线运动． 1．判断下列说法的正误． (1)曲线运动的速度大小和方向一定同时改变．(　　) (2)曲线运动一定是变速运动．(　　) (3)赛车做曲线运动时，合力一定是变力．(　　) (4)赛车做曲线运动时，合力一定不为零．(　　) 答案 (1)×　 (2)√　 (3)×　 (4)√ 2．物体如果不受力，将静止或做匀速直线运动，那么，你认为物体在什么条件下做曲线运动呢？ 答案 物体做曲线运动时应该受力，且受力的方向与物体运动的方向不共线． 考点一　曲线运动的性质和特点 【例题1】 关于曲线运动的速度，下列说法正确的是(　　) A．做曲线运动的物体速度方向必定变化 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 思维导引：(1)曲线运动一定是变速运动，但变速运动不一定是曲线运动；(2)物体的加速度恒定时，它一定做匀变速运动，可能是匀变速直线运动，也可能是匀变速曲线运动． 答案　A 解析　因为做曲线运动的物体，合力与速度不在同一条直线上，所以做曲线运动的物体速度方向必定变化，选项A正确；速度变化的运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动，选项B错误；加速度恒定的运动可能是曲线运动，如平抛运动，选项C错误；若合力与速度在同一条直线上，合力的大小变化，加速度大小也变化，但物体做直线运动，所以加速度变化的运动不一定是曲线运动，选项D错误． 曲线运动性质的两种判断方法 1．看物体的合力：若物体的合力为恒力，则它做匀变速曲线运动；若物体的合力为变力，则它做非匀变速曲线运动． 2．看物体的加速度：若物体的加速度不变，则它做匀变速曲线运动；若物体的加速度变化，则它做非匀变速曲线运动． 【变式1】 翻滚过山车是大型游乐园里的一种比较刺激的娱乐项目．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，下列说法正确的是(　　) A．过A点时的速度方向沿AB方向 B．过B点时的速度方向沿水平方向向左 C．过A、C两点时速度方向相同 D．圆形轨道上与M点速度方向相同的点在AB段上 答案　B 解析　翻滚过山车经过A、B、C三点的速度方向如图所示，由图可判断，选项B正确，A、C错误；用直尺和三角板作M点速度方向的平行线且与圆相切于N点，则过山车过N点时速度方向与M点相同，选项D错误． 考点二　物体做曲线运动的条件 【例题2】 (多选)一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则(　　) A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同 D．质点单位时间内速率的变化量总是不变 思维导引：物体做曲线运动的条件是合力与速度方向不共线． 答案　BC 解析　由题意知恒力作用前质点所受合力为零，施加恒力后质点所受合力等于该恒力作用，故质点此后的运动一定是匀变速运动；若恒力方向与速度同向，质点做匀加速直线运动，此后速度方向一直与恒力同向；若恒力方向与质点速度反向，则质点做匀减速运动，速度减小到零之前一直保持速度方向与合力反向；若恒力方向与速度方向不在同一条直线上，质点做匀变速曲线运动，速度方向不停改变，则速度方向与恒力之间夹角不停变化，选项A错误，B正确．由牛顿第二定律可知，选项C正确．当质点做匀变速曲线运动时，由于速度方向与恒力之间的夹角不停变化，则恒力在速度方向上的分力不停变化，即速度方向上的加速度分量不断变化，故速度大小的变化率不断变化，选项D错误． 曲线运动中轨迹规律的进一步理解 1．具有一定初速度的物体在恒力的作用下做曲线运动时，物体的末速度越来越接近力的方向，但不会与力的方向相同． 2．物体的运动轨迹与初速度和合力两个因素有关，轨迹曲线夹在合力与轨迹切线(即速度方向)之间且与速度相切． 【变式2】 (多选)质点仅受恒力F的作用，其运动过程中的一段运动轨迹如图所示，A、B是轨迹上两点，对应瞬时速度的方向如图所示，则(　　) A．从A点到B点速度方向改变30° B．从A