5.1曲线运动-课件-2021-2022学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第五章 抛体运动 第 1 节 曲线运动 1 曲线运动的性质 曲线运动的条件 揭秘香蕉球 曲线运动的轨迹 例题精析 — — Outline 大纲 1 2001年世界杯预选赛的最后一轮，英格兰球星贝克汉姆踢出一脚经典的“香蕉球”，下面我们来欣赏这一价值千万英镑的进球。并请同学们思考为什么足球会形成这样神奇的轨迹呢？ 问 题 探 究 1 ① 这些运动有什么共同特点？ 运动轨迹是曲线 ② 上述过程中物体的运动状态是否发生变化？ 发生变化 ③ 物体运动状态变化的原因是什么？ 受到了力的作用 1 探究1 观察曲线运动的速度方向 在水平桌面上放一张白纸，白纸上摆几段稍短的弧形轨道组合而成的弯道，让表面沾有红色墨水的钢球以一定的初速度从弯道的C端进入，钢球从出口A离开后会在白纸上留下一条运动的痕迹，它记录了钢球在A点时的运动方向。拆去一段轨道，出口改在B位置，用同样的方法可以记录钢球在B点的运动方向。由此你能得到什么规律或结论呢？ 知 能 升 级 1 现象： 钢球在白纸上留下的印迹方向是沿着脱离处的切线方向。 结论： 钢球脱离轨道时的运动方向总是沿曲线轨迹的切线方向。 知 能 升 级 探究1 观察曲线运动的速度方向 1 必备知识1 曲线运动的性质 质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 由于曲线运动中速度的方向不断变化，所以曲线运动是变速运动。 必 备 知 识 1 2 1 【例1】 翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐运动．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．请在图中做出A、B、C点的速度方向。并判断过山车的运动性质（匀速运动还是变速运动）。 M C A O B 1 解析：过山车做曲线运动，其速度方向时刻变化，速度是矢量，故过山车的速度也是时刻变化的，即过山车做变速运动，方向如图所示。 M C A O B 【例1】 翻滚过山车是大型游乐园里比较刺激的一种娱乐运动．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．请在图中做出A、B、C点的速度方向。并判断过山车的运动性质（匀速运动还是变速运动）。 1 一个钢球在水平面上做直线运动。从不同方向给它施加力，例如在钢球运动路线的正前方或旁边放一块磁铁。注意观察钢球的运动，并分析其中的原因？ 探究2 钢球为什么做曲线运动？ 知 能 升 级 1 必备知识2 曲线运动的条件 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。 概念规律理解： 判断直线运动还是曲线运动的关键是“合力的方向”，而不是合力的大小，只要合力的方向与速度不共线，则做曲线运动；只要合力的方向与速度共线，则做直线运动。 若合力方向不变，还满足合力的大小不变，即合力不变，则物体做匀变速运动。否则做非匀变速运动。 必 备 知 识 1 1 【例2】曲线运动是自然界普遍的运动形式，下面关于曲线运动的说法中， 正确的是(　　) A.物体只要受到变力的作用，就会做曲线运动 B.物体在恒定的合外力作用下一定会做直线运动 C.物体做曲线运动时，合外力方向可能发生变化，也可能不变 D.物体在大小不变的合外力作用下必做匀变速曲线运动 C 1 当足球快速旋转时，其左右两侧受到空气的作用力不同，会产生压力差，这个力与速度方向不在一条直线上，因此足球会做曲线运动。 揭 秘 香 蕉 球 1 一个钢球在水平面上做直线运动。在钢球运动路线的旁边放一块磁铁，注意观察钢球的运动轨迹与钢球的初速度、磁铁吸引力之间的关系。 探究3 观察钢球的运动轨迹 知 能 升 级 1 必备知识3 曲线运动的轨迹 物体做曲线运动的轨迹一定夹在合力方向与速度方向之间。 物体做曲线运动时，合外力一定指向曲线的凹侧。 由牛顿第二定律可知，合外力的方向与加速度的方向一定相同，所以做曲线运动的物体加速度方向也指向曲线凹侧。 必 备 知 识 1 2 1 【例3】如图所示，质点通过位置P时的速度、加速度及P附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是（　　） A．①② B．③④ C．②③